Motherboards: Un recorrido exhaustivo por uno de los componentes más importantes de la PC

    Motherboards: Un recorrido exhaustivo por uno de los componentes más importantes de la PC

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    Key Insights

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    Motherboards
UN RECORRIDO EXHAUSTIVO POR UNO DE LOS 
COMPONENTES MÁS IMPORTANTES DE LA PC
Características y partes principales + El chipset + Buses y puertos de expansión + La memoria RAM
Energía + Interfaces de disco + Dispositivos integrados + BIOS + Detección y solución de problemas
COLECCIÓN HARDWARE AVANZADO
por Javier Richarte
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    por JAVIER RICHARTE
Mother
boards
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    MOTHERBOARDS 2
Richarte, Javier
 Motherboards. - 1a ed. - Buenos Aires : Fox Andina; Dalaga, 2012.
 192 p. ; 24x17 cm. - (Seriada; 2)
 ISBN 978-987-1857-47-0 
 1. Informática. I. Título
 CDD 005
Copyright @ MMXII. Es una publicación de Fox Andina en coedición con DALAGA 
S.A. Hecho el depósito que marca la ley 11723. Todos los derechos reservados. 
Esta publicación no puede ser reproducida ni en todo ni en parte, por ningún medio 
actual o futuro sin el permiso previo y por escrito de Fox Andina S.A. Su infracción 
está penada por las leyes 11723 y 25446. La editorial no asume responsabilidad 
alguna por cualquier consecuencia derivada de la fabricación, funcionamiento y/o 
utilización de los servicios y productos que se describen y/o analizan. Todas las marcas mencionadas en este libro son propiedad exclusiva de sus respectivos dueños. 
Impreso en Argentina. Libro de edición argentina. Primera impresión realizada en 
Sevagraf, Costa Rica 5226, Grand Bourg, Malvinas Argentinas, Pcia. de Buenos 
Aires en VI. MMXII.
ISBN 978-987-1857-47-0
Título Motherboards
Autor Javier Richarte
Colección Monotemática
Formato 17 x 24 cm
Páginas 192
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    MOTHERBOARDS 4
Descripción del autor
Javier Richarte
Javier Richarte es técnico en reparación de 
computadoras e instalación de redes. Se dedica, 
además, a la escritura y a la enseñanza. En la 
actualidad y desde hace trece años, se desempeña en el área de soporte técnico a empresas. 
Paralelamente, ejerce la docencia en materia de 
reparación de PCs e instalación de redes.
Es autor de numerosos libros, entre ellos: 
Hardware, diagnóstico y solución de problemas
(2007), Reparación de PC (2008), Técnico Hardware (2010), Fundamentos de Hardware (2011) y 
Soluciones a problemas de Hardware (2011).
Actualmente redacta artículos mensuales 
sobre hardware, software, networking, audio, 
tecnología y seguridad informática en las 
publicaciones Users y Power Users. Además, 
es columnista de tecnología en el programa 
de televisión Ninguna Ciencia.
hardware AVANZADO
motherboards
Agradecimientos: 
Agradezco a mis familiares, amigos y alumnos, por el apoyo de siempre; principalmente a Norma Vidal, Gustavo 
Richarte, Nancy Rubio, Agustín Richarte, Mailén Richarte, Alicia Vidal, Alina Copati, Mauro Copati, Oscar Iturralde, 
Rodrigo Godoy, Carolina Pardo, Gabriela Belbrún, Gustavo Dunne, Luciano Quiroga, Patrick Mills, Pablo Almejún, 
Hernán Casella, Julián Bauzá, Alejandro Amaya, Pablo Palmeiro, Mariela Macri, Diego García, Pablo Fosco, Juan Pablo 
Reposi, Graciela Kogan, Indiana, Paul, Mickey, Booker, Billy, Ana María Vidal Pich y Gaspar Iwaniura.
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    PRÓLOGO 5
PRÓLOGO
No hace mucho tiempo una clienta mía 
que trabaja en edición de video vino 
con la idea de cambiar su antigua 
máquina por una más moderna. “Su amigo 
que conocía de computadoras” le sugirió un 
procesador QuadCore, 4 GB de RAM, un disco 
de 1 Terabyte y una buena tarjeta gráfica; para 
esto consiguió dos presupuestos que me trajo. 
Con sorpresa, reconocí que la configuración 
presentada en estos, dejaban a Lucía con un 
equipo básicamente para… jugar. Investigando 
un poco los motherboards disponibles en el 
mercado y un par de cambios, la máquina se 
transformó en algo realmente más potente y 
con una vida útil mayor. El motherboard fue 
la clave, los presupuestados eran demasiado 
simples para las tareas que iba a requerir. 
Elegimos cambiar de procesador a uno más 
pequeño y aumentar el rendimiento gracias 
al overclocking que el BIOS del nuevo mother 
permitía con la ventaja de poder mejorarlo en 
el futuro. El disco de 1 Terabyte se convirtió en 
dos de 320 GB dispuestos en RAID 1. Los dos 
módulos de memoria RAM de 2 GB pasaron 
a ser uno de 4 GB, valor que se duplicará en 
el futuro. Los dos slots PCI le permitirán tener 
su placa capturadora interna e instalar una 
placa Firewire para digitalizar desde la cámara. 
Gracias al puerto e-SATA, su flamante disco 
externo ya no transferirá bajo el bus USB 2.0. 
La correcta elección del motherboard y 
el conocimiento de sus prestaciones son 
fundamentales para establecer, no solo a la 
hora de ensamblar un equipo sino también de 
determinar cuales aún conservar. 
La placa madre es una de las piezas más costosas de una PC: su elección está directamente ligada a la vida útil del equipo y a su uso.
Javier Richarte, en este libro sobre motherboards, ha ordenado y puesto a disposición 
del lector, información que sería un tedio 
encontrar en Internet y aún más en español, 
con el detalle y la explicación exhaustiva que 
ofrece el autor. Entre otros puntos, muestra 
la revisión de los antiguos componentes que 
aún están en motherboards de algunas PCs 
hogareñas que podrían fallar, y qué hacer ante 
las inefables IRQs, al momento de agregar una 
placa de red en dichos equipos, o por qué es 
importante saber cuántas fases y capacitores 
de estado sólido tienen.
Este libro, en resumen, es un manual que todo 
amante y técnico de computadoras debe 
tener, en mi caso como técnico en soporte 
desde hace 10 años, es un refresco a una 
cantidad de información que cada tanto debo 
recordar cuando me encuentro con consultas 
o periféricos que recomendar, o si aquella 
vieja memoria funcionará en el mother que, 
Doña Clara trajo con su máquina para mejorar 
y que tiene una calcomanía de 1998.
Los médicos tienen el Vademécum para 
conocer rápidamente la posología de medicamentos ante una enfermedad. Nosotros, estos 
libros.
Diego A. Garcia
Soporte Técnico de Computadoras
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    MOTHERBOARDS 6
Este libro está enfocado en darles un panorama completo de la tecnología presente 
en la fabricación de la principal placa de todas las computadoras modernas.
CÓMO LEER ESTE LIBRO
DE UN VISTAZO
Introducción
*01 '''
El chipset
*03 '''
Apartado de energía
*02 '''
Buses de expansión
*04 '''
En este capítulo introductorio se abordará 
principalmente, de qué forma está constituido 
el motherboard y las características básicas de 
cada parte integrante: la placa PCB o circuito impreso, el módulo regulador de tensión, el zócalo 
del procesador, los slots para memoria RAM, 
los zócalos de expansión, el chipset, el BIOS, los 
conectores externos. Este pantallazo general por 
cada parte fundamental del motherboard nos 
dará las nociones básicas para adentrarnos en el 
mundo de los motherboards, cuestiones que conoceremos más en profundidad en los siguientes 
apartados de este libro.
En el tercer apartado de esta obra se analizará en 
detalle el chipset, qué partes lo integran, de qué 
forma funciona, cómo se conectan entre sí y qué 
tareas tiene asignada para cumplir cada parte.
Aspectos abstractos para el usuario, no tan tangibles como otros componentes del equipo, como 
el northbridge, el southbridge, el chip Super I/O, 
el bus QPI o HyperTransport y el bus LPCIO, serán tratados en profundidad, con la finalidad de 
comprender la función que cada uno tiene.
Además, veremos cuáles son los tipos de encapsulados empleados para los chips que conforman el chipset.
En este segundo capítulo se tratará el apartado 
energético del motherboard, una especie de 
segunda fuente de alimentación, aparte de la 
fuente de energía principal con la que cuenta 
el equipo. El VRM, VRD o módulo regulador de 
tensión se encarga de distribuir la energía que 
cada componente requiere y en la cantidad 
exacta que necesita: desde el procesador, el 
chipset, los módulos de memoria RAM, hasta los 
zócalos de expansión. Se detalla, además, qué 
partes lo integran, cómo funciona, qué son las 
fases y el porqué de su importancia, sobre todo 
en motherboards de altas prestaciones.
El cuarto capítulo de este libro se enfocará en los 
zócalos de expansión que posee todo motherboard. En realidad, las características para detallar 
sobre los zócalos son escasas; nos centraremos 
más específicamente en los buses de expansión 
y sus principales cuestiones: tipos, características, 
cómo funcionan y para qué se utiliza concretamente cada uno. Desde el bus PCI (y todas sus 
variantes), pasando por el puerto AGP (y sus 
revisiones), hasta llegar al actual PCI-Express 
(incluyendo sus versiones 1.0, 2.0 y 3.0). Además, 
se mencionarán otros buses de expansión menos 
usados, y las tecnologías SLI y CrossFire.
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    CÓMO LEER E STE LIBRO 7
La memoria RAM
*05 '''
El BIOS y el setup del BIOS
*08 '''
Interfaces de disco
*06 '''
Reparación de motherboards
*09 '''
Dispositivos integrados
*07 '''
A mitad de la obra nos encontramos con un capítulo especial, que no trata sobre un componente 
que forma parte expresamente del motherboard: 
la memoria RAM. Si bien es un componente 
íntimamente ligado a la placa base, no es una 
parte constituyente este, pero se tratará aquí 
para poder comprender conceptos relacionados. 
Qué función cumple, cómo funciona, qué tipos 
de módulos existen en el mercado, qué es la 
tecnología Dual Channel y Triple Channel, y -por 
último- cómo se administra la memoria en forma 
lógica mediante los mecanismos conocidos 
como paginación y segmentación.
El penúltimo capítulo de la obra está dedicado 
a uno de los rincones más oscuros del equipo 
y del motherboard, que es al mismo tiempo 
una importante parte de este último: el BIOS. Se 
expondrá cómo funciona y cuál es su utilidad. 
Como así también cuáles son las cuestiones 
relacionadas con el BIOS, como el POST y sus 
códigos de error, el Setup del BIOS y un recorrido 
por sus opciones, la memoria CMOS RAM, el RTC 
(o Real Time Clock) y la batería CR-2032.
Mencionaremos, además, qué son las memorias 
EEPROM y lo que se viene en materia tecnológica como reemplazante del BIOS actual: la 
especificación EFI, aún no muy difundida.
Todo lo relacionado con el apartado de las interfaces de almacenamiento, lo encontraremos en 
el sexto capítulo de esta obra. Qué características 
tiene la ya casi obsoleta interfaz Parallel-ATA (también conocida como IDE), la actual interfaz SerialATA y sus variantes (1.0, 2.0 y 3.0). Cómo funciona 
la tecnología NCQ, incorporada en las dos últimas 
versiones de la interfaz Serial-ATA. Qué son las matrices RAID, las diferencias entre todas sus clases 
y qué ventajas ofrecen. Por último, abordaremos 
otro tipo de controladoras, más comúnmente 
utilizadas en motherboards para servidores que 
en equipos de escritorio, como SCSI y SAS.
En el último capítulo, nos adentraremos en una 
temática más práctica que teórica, que apunta a 
revelar cuestiones tan técnicas como el mantenimiento de motherboards. Qué es el BGA 
Reballing para chips PLCC y QFJ. Qué herramientas se necesitan para afrontar la reparación 
básica de una placa base. Qué son las placas 
POST y qué función cumplen. Cómo se detecta un cortocircuito, cómo se comprueban los 
componentes internos (resistores, capacitores, 
inductores, transistores y diodos). Qué software 
emplear y cómo utilizarlo para realizar monitoreo 
del funcionamiento de motherboards.
En el séptimo capítulo, se profundizan aspectos 
relacionados con los dispositivos y puertos integrados en el motherboard. En plan de revisionismo, se hará una mención de los ya prácticamente extinguidos puertos serie y paralelo. Sin 
embargo, trataremos al bus USB -y sus versionescon mayor profundidad. Los puertos FireWire 
y tecnologías emergentes, como Thunderbolt, 
serán también materia de análisis.
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    MOTHERBOARDS 8
SOBRE EL AUTOR 4
PRÓLOGO 5
EL LIBRO DE UN VISTAZO 6
INTRODUCCIÓN 12
CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
Módulos fundamentales que 
conforman el motherboard 14
PCB 14
Apartado de energía 16
VRM 16
Clock generator 16
Chipset 17
bios 18
Form factors 18
ATX 19
ITX 21
BTX 23
CAPITULO 2
Apartado de energía
Una segunda fuente de energía 26
VRM 27
VRD 27
Conversores POL 27
Componentes involucrados 28
Controlador de pulsos (PWM) 29
MOS FET Driver 29
Transistores MOS FET 30
Capacitores 30
Bobinas 31
Principio de funcionamiento 32
Fases 34
Refinar el conteo de fases 35
Diseño de circuitos de energía 36
Eficiencia: soluciones propietarias 36
CONTENIDOS
MOTHERBOARDS
CAPITULO 3
El chipset
El northbridge 41
El southbridge 42
Fabricantes 44
Buses de interconexión entre los puentes 45
La evolución de la unión entre puentes 46
Chip Super I/O 47
Encapsulados del chipset 49
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    CONTENIDOS 9
memoria RAM 67
Direcciones de memoria 67
El acceso a los datos 68
Parámetros de la memoria 69
Tipos de memoria RAM 70
Memoria SRAM 70
Memoria DRAM 71
Memoria SDRA M 71
Memoria DDR 72
Primera generación 72
Memoria DDR2 73
Memoria DDR3 73
Cómo calcular el tiempo de acceso 74
Dual Channel 74
Cómo identificar los módulos 76
Tecnología SP D 77
Módulos especiales 77
Módulos de memoria con ECC 77
Módulos de memoria SO 77
Módulos Fully Buffered 78
Administración lógica de la memoria79
Memory Management Unit 79
Paginación y segmentación 79
CAPITULO 4
Buses de expansión
Tipos de buses de datos 52
Bus ISA 53
Bus local VESA 53
Bus PCI 54
Variantes del PC I 54
Cuestión de gráficos 55
AGP 56
PCI-Express 56
Tecnología SL I 58
Tecnología Crossfire 58
Otros buses y zócalos 58
PC MCIA, PC Card y CardBus 59
Controladoras de recursos 60
Controladora de interrupciones 60
Controladora DMA 61
CAPITULO 5
La memoria RAM
Conceptos básicos 64
Principio básico de funcionamiento 66
Funcionamiento avanzado de la
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    MOTHERBOARDS 10
CAPITULO 7
DISPOSITIVOS INTEGRADOS
PUERTOS SERIE Y PARALELO 104
PUERTO USB 105
PUERTO FIREWIRE 106
PUERTOS USB 2.0 107
PUERTOS USB 3.0 107
BLUETOOTH 108
THUNDERBOLT 110
HDMI 111
CAPITULO 8
EL BIOS Y EL SETUP DEL BIOS
QUÉ FUNCIONES CUMPLE EL BIOS 117
La CMOS RAM 117
EL RTC - EL POST 118
EL SETUP DEL BIOS 120
El Setup por dentro 120
Standard features 122
Advanced BIOS features 122
Advanced Chipset Setup 123
Integrated Peripherals 124
EL LÍMITE DE LOS 3 GB EN SISTEMAS 
DE 32 BITS 80
Posibles soluciones 82
Desde el punto de vista del hardware 83
¿Cuánta RAM soporta en realidad
nuestra PC ? 84
CAPITULO 6
INTERFACES DE DISCO
INTERFAZ PARALLEL-ATA 88
TECNOLOGÍA SMART 89
INTERFAZ SERIAL-ATA 90
SERIAL-ATA 1.0 91
SERIAL-ATA 2.0 91
Tecnología NCQ 91
SERIAL-ATA 3.0 92
SERIAL-ATA 3.1 92
EXTERNAL S-ATA 92
INTERFAZ SCSI 94
INTERFAZ SAS 95
Unidades SAN 95 
CONTROLADORAS AHCI 96
TECNOLOGÍA RAID 97
RAID 0 98
JBOD 99
RAID 1 - RAID 0+1 - RAID 2 100
RAID 3 - RAID 4 - RAID 5 101
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    Power Management 125
Hardware Monitor 125
CAPITULO 9
Reparación de motherboards
Herramientas necesarias 129
Placas POST 129
Uso del tester y del soldador 130
Detección de cortocircuitos 131
Comprobación de componentes 132
Capacitores 133
Bobinas inductoras 134
Resistencias 134
Diodos 134
Transistores 134
Monitoreo y diagnóstico por 
software 135
PC Check - SpeedFan 135
AIDA64 - Hard Stressing 136
APÉNDICE A
CPU -Motherboard
Intel 140
Pentium G 141
Core i3 - Core i5 142
CONTENIDOS 11
AMD 143
La línea FX 143
Phenom II 144
APU : vídeo integrado 145
Benckmarks 146
Cinebench R11.5 - 3DMark 06 CPU 146
3DMarks/U$S 147
Intel Sandy Bridge E 148
El regreso a la gama alta 148
Más núcleos 149
Cuatro canales - Líneas PC IE 150
Chipset y almacenamiento 151
Un nuevo socket 151
Procesadores SN B-E 152
Refrigeración 153
Benchmarks sobre SNB-E 154
Cinbench R11.5 154
PO V-Ray 3.7 x64 - PC Mark 7 154
Resident Evil 5 - H.A.W.X. 2 - X264 HD 155
ÍNDICE TEMÁTICO 158
SITIOS WEB SUGERIDOS 161
PROGRAMAS RELACIONADOS 169
CATÁLOGO 179
SERVICIOS
AL LECTOR
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    MOTHERBOARDS 12
INTRODUCCION
motherboards
El material aquí disponible es un completo y depurado compendio de conocimiento sobre motherboards, las partes 
que lo conforman, sus características, principio 
de funcionamiento e interacción con los demás 
componentes de la placa base, la piedra fundacional de toda computadora.
La decisión de escribir un libro sobre motherboards radica en la falta de disponibilidad de 
material específico sobre un componente tan 
popular y complejo como es la placa base. 
Cada uno de los capítulos de esta obra abarca 
un grupo de componentes con tecnologías 
actuales y antiguas, para comprender su evolución y sus prestaciones hasta llegar al final de 
cada uno, con una revisión en forma de test de 
lo leído, útil para refrescar cuánto recordamos 
y cuánto hemos aprendido.
En el primer capítulo veremos las partes 
fundamentales del motherboard así como los 
factores de forma que nos podrían, en algún 
momento, ser ventajosos para proyectar un 
equipo destinado a un uso determinado, como 
el entretenimiento hogareño. 
Los siguientes capítulos cubrirán los circuitos 
dedicados a la energía, el chipset (Northbridge 
y Soutbridge) y su importante función en la 
performance, los buses de expansión, cuán 
ligada está la memoria RAM al motherboard 
y las interfaces de disco al flujo de archivos 
multimedia como de datos en las grandes 
workstations; los dispositivos integrados y 
cuán imprescindibles son en el uso cotidiano. 
También conoceremos los secretos del BIOS, la 
sala de control donde ajustaremos el rendimiento y la configuración, terminaremos con 
un capítulo sobre la reparación de los componentes de la placa base que, fácilmente y con 
un poco de empeño, volverán a la vida alguna 
vieja PC dada por muerta. Por último, esta obra 
trata el software de diagnóstico existente, para 
encontrar fallas o exigir un equipo al máximo y 
conocer su límite real.
El texto de esta obra se complementa con 
contenido gráfico, para una mejor comprensión de cuestiones complejas. Además, el texto 
es acompañado de información adicional y 
consejos prácticos y útiles. De esta forma, lo 
complicado aparece frente a nosotros de una 
forma más simple de comprender.
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    Motherboards
Introducción
CaPÍtULo 1
En EstE capítulo
» IntroduccIón
» Partes fundamentales del motherboard
» característIcas del Pcb
» form factors
» estándar atX, ItX y btX
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    1 INTRODUCCIÓN 14 
Si este libro está en nuestras manos, seguramente sabemos que el motherboard es uno de los 
dispositivos más importantes para que un 
equipo informático pueda funcionar. De 
hecho, es el más importante a la hora 
de la elección de componentes para 
armar una PC. Es el componente clave 
para que nuestra computadora tenga óptima velocidad de respuesta y buen rendimiento 
en general. Al ser el dispositivo que se encarga 
de interconectar a todos los demás (procesador, 
memoria RAM, interfaz gráfica, discos duros, 
dispositivos externos, etc.), su correcta elección es 
definitoria a la hora de ensamblar un nuevo equipo, y no es tarea fácil. Posee un gran número de 
parámetros por analizar en cada caso, y los usuarios no muy experimentados pueden marearse. 
El mercado ofrece un gran abanico de posibilidades en cuanto a fabricantes, marcas, modelos, 
gamas, niveles de calidad, posibilidades de 
expansión, costos, etc.
Módulos 
fundamentales 
que conforman 
el motherboard
El motherboard es una placa del tipo PCB
multicapa, con una gran cantidad de microcomponentes y diminutos chips soldados a ella. 
Determinados grupos de esos componentes 
soldados conforman las distintas partes esenciales de la placa; algunos resultan más visibles 
y fáciles de identificar, mientras que otros no 
son tangibles en forma directa, y permanecen 
casi invisibles a nuestra mirada. A continuación, 
listaremos las piezas o conjunto de piezas más 
importantes, la función que desempeña cada 
una y sus características básicas, para obtener 
un panorama general del motherboard. Luego 
trataremos cada componente con más profundidad en los distintos capítulos de esta obra.
PCB
La sigla PCB significa Printed Circuit Board
(o placa de circuito impreso). Debido a la gran 
cantidad de microcomponentes soldados al motherboard, los modelos actuales suelen basarse 
en un PCB multicapa, es decir, distintas capas 
independientes de algún metal conductor 
–generalmente cobre– separadas por algún 
material aislante, como la baquelita o la fibra 
de vidrio, entre otros. La cantidad de estas 
capas conductoras puede llegar a ser de ocho 
o más; cada una traza distintos circuitos entre 
Figura 1.
Motherboard 
de alta gama 
que incorpora una gran 
cantidad y variedad de puertos de 
expansión y de comunicaciones.
Introducción
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    MÓDULOS FUNDAMENTALES QUE CONFORMAN EL MOTHERBOARD 15
los Plated–Through Holes. las capas aislantes 
pueden ser de diversos materiales. en la industria 
de la informática no se suele usar papel embebido en resina fenólica, como en otras áreas de la 
industria electrónica, por no ser suficientemente 
eficaz al resistir el calor. en cambio, los Pcb utilizados en motherboards son más seguros y resistentes porque se basan en materiales FR2 (en 
inglés, Flame Retardant o retardante de llamas, 
de nivel 2). estas placas suelen estar compuestas 
por finas láminas de fibra de vidrio impregnadas 
en resina epóxica o fenólica, la cual, además de 
ofrecer alta seguridad, resulta más fácil de cortar, 
perforar y mecanizar.
Figura 2. Pcb de un motherboard moderno, 
que puede llegar a tener entre ocho y diez capas 
intermedias para la interconexión de los componentes 
soldados a él.
Módulo regulador de tensión
Zócalo del procesador
Northbridge
Southbridge
Zócalos para memoria RAM
Zócalos de expansión
Puertos externos de comunicación
Batería CR–2032
Chip LPCIO
Chip BIOS
Chip de la interfaz de sonido integrada
Puertos de comunicación adicionales
Puertos para unidades Serial–ATA
Conector de alimentación ATX
Puerto para unidades Parallel–ATA
Integrado y cristales generadores de clock
16
10
11
12
13
14
15
162738495
111
GUÍa VIsUaL 1
Partes del motherboard
1
7
2
4
6
10
12 13 14
16 15
11
8
9
35
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    1 INTRODUCCIÓN 16 
Figura 3. motherboard con fases de energía formadas por numerosos sfc (Super Ferrite Chokes): cápsulas de forma 
cúbica que ofrecen más tolerancia al calor y mayor estabilidad eléctrica.
apartado de energía
el motherboard también dispone de su propia 
fuente de alimentación, que toma las líneas de 
tensión que le llegan desde la fuente de energía 
principal y las distribuye a todos los componentes internos de acuerdo con sus necesidades. 
cerca del zócalo del microprocesador se ubican 
una serie de transistores mosfet, integrados, 
bobinas y una cantidad variable de capacitores, 
utilizados para filtrar la corriente y regularla con 
exactitud. este circuito recibe el nombre de VRM.
VRM
el Voltage Regulator Module (o módulo 
regulador de tensión), también conocido como 
PPM (Power Processing module) o VRD (Voltage 
regulator down), es un circuito electrónico que 
le suministra al procesador –y a otros componentes críticos– la tensión de trabajo adecuada. 
el Vrm es capaz de brindarles energía a distintos 
procesadores con diferentes tensiones en un 
mismo motherboard. abordaremos en detalle las 
características y el funcionamiento del Vrm en el 
Capítulo 2.
clock generator
las diferentes señales de reloj que existen en el motherboard se generan mediante un pequeño cristal 
de cuarzo encapsulado, que está conectado a un 
reducido circuito integrado que se denomina generador de clock. dependiendo del motherboard, 
pueden existir más cápsulas en la misma placa. 
sobre los mismos dispositivos, suele venir indicado 
el valor que corresponde a cada uno.
datos útiles
Plated through holes
Los PTH son pequeños tubos metálicos que 
recubren las paredes de las diminutas perforaciones efectuadas en el motherboard para 
soldar componentes como capacitores e 
inductores. Estos minitubos hacen las veces 
de terminales que, de forma interna, van 
soldados a las pistas que corresponda en 
las múltiples capas que el circuito impreso 
del motherboard alberga.
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    Figura 4. las pequeñas cápsulas metálicas de color 
plateado y bordes redondeados encierran el cristal 
que genera el pulso inicial para hacer funcionar los 
componentes más importantes del motherboard.
Figura 6. bIos contenido en un chip del tipo Plcc
desmontable del zócalo para facilitar su reemplazo.
Figura 5. chipset 
típico, formado por 
el northbridge –en formato flip–chip– (izquierda) y el 
southbridge –en formato bGa– (derecha).
el integrado que contiene el clock generator 
dispone de una entrada llamada clock (que es, 
justamente, la que se conecta al cristal) y de 
otras entradas para la configuración de las salidas. Por supuesto, el resto de los pines son para 
las diversas salidas, que tratan de las señales de 
clock del bus PcI express, el PcI, el chipset, la 
memoria ram, los puertos usb y la frecuencia 
base del procesador (entre otros componentes). 
Por cierto, recordemos que la frecuencia final del 
procesador depende de un multiplicador que es 
interno. físicamente, en cualquier motherboard 
podemos encontrar, de una manera muy sencilla, el o los cristales.
del generador de clock dependen las cualidades 
de los motherboards para poder incrementar la 
frecuencia del bus frontal y de la memoria, en 
pasos más o menos precisos.
chipset
se trata de un conjunto de chips (casi siempre 
dos), llamados northbridge y southbridge, que 
se encargan de administrar el flujo de información 
entre todos los dispositivos de la placa madre.
se podría decir que el northbridge es la mano 
derecha del procesador, ya que es el que se 
ocupa de recibir todos los pedidos de este y de 
manejar el tráfico de datos (desde la memoria 
ram, la interfaz gráfica, el southbridge, y hacia 
ellos) para entregar en tiempo y forma los datos 
que se le piden. Por supuesto que este corazón, 
que sincroniza los diversos componentes, no 
puede trabajar con cualquier combinación de 
frecuencias. es decir, debe haber una cierta armonía entre las distintas frecuencias (procesador, 
buses, memoria, etc.) para que el chipset pueda 
relacionarlas en forma correcta. 
CHIPSET 17
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    1 INTRODUCCIÓN 18 
Figura 7. hoja de datos de la especificación micro–atX 
1.2 que define las medidas del motherboard y la 
ubicación de los orificios para su anclaje.
Por su parte, el southbridge se encarga de controlar diversos buses, como el serial–ata, el PcI 
express x1 y los puertos usb, entre otros.
trataremos este tema en profundidad en el 
Capítulo 3.
BIos
el BIOS (Basic Input/Output System o sistema 
básico de entrada/salida) es un firmware al que 
accede el microprocesador no bien se enciende 
el equipo. el chip que contiene estas instrucciones 
se encuentra por lo general conectado al chip 
LPCIO, también llamado simplemente Super I/O, 
y este a su vez, al southbridge del chipset.
el bIos es un componente crucial en todo 
motherboard; por este motivo en el Capítulo 8,
conoceremos sus propiedades con todo detalle.
Form factors
el form factor o factor de forma es el estándar 
que define ciertos parámetros como medidas, 
la ubicación de los componentes cruciales y los 
dispositivos de anclaje (como perforaciones, orificios roscados y otros elementos de sujeción) en 
motherboards, fuentes de energía y gabinetes. 
estas normas son el fruto de acuerdos entre los 
fabricantes de los componentes, de manera que 
sean compatibles entre sí a la hora de ensamblar 
computadoras personales.
tengamos en cuenta que un ensamblador 
comprará las partes a distintos fabricantes, y, al 
(9.600)
[243.84]
(9.600)
[243.84]
8.250
[209.55]
9.200
[233.68]
7.100
[180.34]
6.100
[154.94]
2050
[52.07]
3.750
[95.25]
1.350
400 [34.29]
[10.16]
microATX Motherboard Interface Specification
Version 1.2
REF (BOARD MTG HOLE)
AREA B AREA A
AREA C
(BOARD MTG HOLE)
REF
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    18/194
    Factores de forma 19
Datos útiles
Media Center PC
También llamadas HTPC (Home Theatre 
PC), las PC Media Center reúnen todas las 
funciones de varios aparatos en uno solo: 
permiten ver videos, películas, escuchar 
música y sintonizar televisión, a un menor 
costo y consumo de energía inferior, minimizando el calor y el ruido generado.
momento de interconectarlas, todo debe asociarse a la perfección.
Existe una gran cantidad de factores de forma. 
Muchos ya quedaron en el pasado mientras 
que otros tantos se utilizan en la actualidad 
con diversos fines: equipos hogareños de 
gama baja, media y alta, servidores de red, 
Media Centers, etc.
Muy atrás en la historia quedaron los estándares 
XT y AT, para dar lugar al que más motherboards 
fabricados ha logrado dar aspecto: la norma 
ATX y sus variantes. 
ATX 
El ATX es un factor de forma desarrollado por 
Intel en 1995, que se popularizó con la salida 
al mercado de los motherboards para procesadores Pentium II, introduciendo numerosas 
ventajas. Las características del estándar ATX 
con respecto al obsoleto AT son muy prácticas: redefinen la ubicación de dispositivos clave como el procesador y permiten el apagado 
de la PC por software. 
Justamente el estándar ACPI/APM (Configuración Avanzada e Interfaz de Energía / Manejo 
Avanzado de Energía) se introdujo junto con la 
norma ATX.
También se puede programar mediante aplicaciones especiales el apagado de la PC a una 
determinada hora, y existe la posibilidad de encender el equipo vía mouse o teclado (con una 
tecla, una combinación de ellas o una contraseña), o bien, establecer la hora en que queremos 
que nuestra PC se encienda cada día. 
Gracias a esta interesante característica, es 
posible además encender un equipo en forma 
remota por red local (Wake on LAN), vía Wi–Fi 
(WoWLAN o Wake on Wireless LAN) y también a 
través de Internet. 
Como se mencionó anteriormente, el estándar 
ATX ha sido el más fructífero hasta la fecha y es 
el factor de forma más popular del mundo desde 
finales de la década de 1990.
La medida de los motherboards de la especificación original es de 305x244 milímetros 
(ancho x largo), pero ATX posee numerosas 
variantes según las necesidades: desde versiones reducidas para equipos básicos hasta 
revisiones expandidas para computadoras 
más potentes.
microATX (244x244 mm): esta subnorma fue 
introducida a finales del año 1997, y los fabricantes continúan adoptándola hoy en día en 
motherboards de prestaciones sencillas. Debido 
a las dimensiones de la especificación, las placas 
base pueden ofrecer hasta cuatro zócalos de 
expansión. Este estándar también introduce la 
posibilidad de usar placas de expansión Low 
Profile o Slim, para que quepan en gabinetes 
ultra–delgados.
FlexATX (229x191 mm): esta variante fue 
publicada en el año 1999 por Intel y es la versión 
reducida de microATX. Posee solo dos ranuras 
de expansión al estar pensado para equipos de 
dimensiones reducidas.
MiniATX (284x208 mm y 150x150 mm): 
existen dos posibles tamaños para el mismo 
estándar, lo cual genera confusión. El primero, 
desarrollado por Intel, es una versión recortada del ATX, con la finalidad de usar gabinetes 
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    1 INTRODUCCIÓN 20 
Figura 8. Gabinete miniATX, que permite la instalación 
de motherboards ATX de formato compacto.
Figura 9. Motherboard de formato 
micro–ITX con un procesador AMD
Geode incorporado. Su reducido 
tamaño es ideal para la construcción 
de equipos Media Center.
de menor altura; mientras que la versión inferior, desarrollada por AOpen, fue pensada para 
equipos ultrapequeños, como HTPC y Media 
Centers compactos.
Ultra ATX (244x367 mm): fue 
creado en el año 2008 por la empresa Foxconn con el objetivo de 
abastecer un segmento del mercado que el ATX no estaba cubriendo, 
como el de los motherboards de 
alto rendimiento. Tanto es así 
que este formato llega al extremo 
de brindar diez zócalos de expansión en los motherboards que lo 
adoptan. Esta norma permite montar sistemas 
SLI y CrossFire con múltiples tarjetas gráficas, y 
una expansibilidad mayor para agregar todo tipo 
de placas adicionales.
EATX (305x330 mm): la especificación Extended ATX es muy similar al ATX nativo, con 
unos centímetros adicionales en el largo, lo que 
permite a los fabricantes incluir tres zócalos de 
expansión adicionales en el PCB.
EEATX (347x330 mm): la norma Enhanced Extended ATX conserva la misma medida de largo 
que EATX, con el agregado de unos centímetros 
adicionales en su ancho. A causa de esto, este 
factor de forma suele utilizarse en motherboards 
para workstations con dos zócalos para instalar 
procesadores y con controladoras de disco 
adicionales, del tipo SCSI o SAS.
WATX (356x425 mm): especificación desarrollada por Intel poco después del estándar ATX, con 
el objetivo de utilizarse en servidores de red o 
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    Factores de forma 21
Figura 10. Placa base de altas prestaciones en 
formato ITX. Este modelo en particular no tiene 
nada que envidiarle a los motherboards para 
equipos de escritorio.
Figura 11. Los motherboards nano–ITX caben en 
carcasas realmente diminutas. Fueron concebidos para 
optimizar el espacio y reducir el consumo de energía.
Datos útiles
Módulos SO–DIMM
Los módulos Small Outline DIMM son versiones de tamaño reducido con respecto a 
los módulos convencionales, que se utilizan 
en dispositivos portátiles –como notebooks 
y netbooks–, en impresoras que permitan 
ampliar su memoria interna y en motherboards de diseño ultracompacto.
equipos de motherboards amplios, con múltiples procesadores y puertos para discos duros.
HPTX (345x381 mm): así como el formato Ultra 
ATX permite a los fabricantes de placas madre 
incluir una gran cantidad de zócalos para placas 
de expansión, HPTX se centra en la expansibilidad de la memoria RAM. Los motherboards 
basados en esta norma pueden llegar a ofrecer 
hasta doce zócalos para módulos de memoria 
RAM y hasta siete zócalos PCI–Express. Suelen 
utilizarse en servidores de red o equipos de 
altas prestaciones, destinados a render farms o 
cálculo científico avanzado.
ITX
ITX es un grupo de normas desarrollado por la 
empresa VIA Technologies, pero, a pesar de ser 
un formato propietario, sus especificaciones son 
abiertas. El factor de forma preexistente que más 
se le parece es el microATX, sin embargo, al ser 
un estándar de Intel su uso no es libre. Por este 
motivo, VIA crea una especificación similar, paralela a microATX, pero compatible y abierta. 
Mini–ITX (170x170 mm): es el primer formato 
orientado a equipos de dimensiones reducidas, 
y es el más elegido por usuarios que practican 
modding extremo o que deciden armar un 
equipo Media Center o HTPC. Los puntos 
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    1 INTRODUCCIÓN 22 
fuertes de este estándar son su bajo consumo de 
energía, y la variedad y cantidad de dispositivos 
integrados (gráficos, sonido 5.1, red y USB).
Este tipo de motherboards permite la instalación 
de procesadores de la plataforma x86, dos zócalos convencionales para instalar memoria RAM y 
uno para tarjetas de expansión.
Nano–ITX (120x120 mm): formato liberado en 
el año 2005, no solo utilizado en motherboards 
que integran equipos HTPC, sino que también 
es adoptado por fabricantes para productos 
como set top boxes, computadoras para 
automóviles y equipos DVR (grabadores 
digitales de video). Este tipo de placas base suele 
comercializarse con el procesador ya soldado, 
generalmente modelos de VIA como el C7, o el 
Atom de Intel. Por razones de espacio, el formato 
Nano–ITX no incluye zócalos de expansión para 
tarjetas adicionales.
Pico–ITX (100x72 mm): estándar de forma que 
data del año 2007 y es aún más reducido que 
el Nano–ITX. Tampoco permite la instalación o 
cambio del procesador, al incorporarlo soldado 
al PCB (por lo general modelos de VIA, como 
los C7, Nano o Eden). En el caso de la memoria 
RAM, es posible ampliarla o reemplazarla mediante módulos SO–DIMM. 
Mobile–ITX (75x45 mm): formato presentado 
por VIA en el año 2009, que, a diferencia de las 
anteriores versiones ITX, no posee puertos de 
entrada/salida (como USB, DVI o Ethernet). Este tipo 
de motherboards ultracompactos suele emplearse 
como portadores del procesador, en equipamiento militar, médico o en puntos de servicio (en 
modalidad de sistemas embebidos). Son compatibles con la plataforma x86 y suelen basarse en un 
procesador VIA C7, soportando hasta 
512 MB de memoria RAM.
Datos útiles
Otros factores de forma
Existen otros form factors de motherboards, 
como es el caso de CEB (de 305x267 mm), 
EEB (de 305x330 mm) y MEB (411x330 mm); 
todos ellos especificados por el foro SSI (Server System Infrastructure) para utilizarse exclusivamente en servidores de red. Además, 
han dejado de existir numerosos factores de 
forma por su uso demasiado específico o por 
no haber logrado popularidad.
Figura 12. Placa madre 
orientada a servidores 
de red: no solo ofrece 
dos zócalos para 
procesadores, sino que 
también tiene doce slots 
para memoria RAM, 
catorce puertos S ATA y 
tres Ethernet.
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    Resumen 23
Figura 13. Parte trasera de un gabinete BTX: nótese la 
reubicación de los conectores en el lateral opuesto al 
ATX y la gran salida de aire central.
Resumen
En este capítulo introductorio, echamos 
un vistazo general a los componentes que 
integran el motherboard, para luego abordar 
cada uno de ellos en detalle en los capítulos siguientes de esta obra. Recorrimos el 
panorama de los temas que serán tratados 
en profundidad en el resto del libro, cada 
parte fundamental de la placa base tendrá 
su capítulo dedicado. Por otra parte, se expusieron las características principales de los 
form factors más populares en el mercado, 
ya que el mundo de las computadoras no se 
termina en el estándar ATX.
BTX
En el año 2004, se presenta al mercado el formato BTX (Balanced Technology Extended), con la 
idea de balancear el apartado térmico y acústico, 
y el rendimiento del sistema. Además fue diseñado teniendo en cuenta tecnologías emergentes 
en esa época, como el bus PCI Express, el USB
2.0 y el Serial–ATA.
La principal mejora de este estándar es la ubicación estratégica de los componentes principales 
(procesador, chipset y controlador gráfico) para 
que sean ventilados con el mismo y único cooler 
presente en el motherboard, lo que hace innecesario el uso de ventilación adicional dentro del 
gabinete. Esto brinda dos grandes ventajas: reducción de ruido y de consumo energético. Esta 
innovación es conocida como inline airflow
(corriente de aire en línea).
Es muy poco común encontrar motherboards 
y gabinetes BTX en el mercado, y, a pesar de las 
ventajosas innovaciones que este formato propone, no ha logrado penetrar lo esperado entre los 
fabricantes de hardware.
El estándar BTX aplicado a motherboards 
establece que estos deben tener las siguientes 
medidas: 325x266 mm en la versión regular; 
existen además, formatos reducidos como el 
microBTX (de 264x267 mm) y el picoBTX (de 
203x267 mm).
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    1 INTRODUCCIÓN 24 
F
1. ¿C
A
uáles son las partes principales del moQ
therboard?
2. ¿Por qué los PCB actuales cuentan con 
múltiples capas conductoras?
3. ¿Qué materiales se suelen emplear en la 
construcción del PCB?
4. ¿Cuáles son los form factors más significativos?
5. ¿Cuáles son los motivos de la fabricación de 
motherboards de grandes o de diminutas 
dimensiones?
Lo que 
aprendimos
1. ¿Qué significa la sigla PCB?
a. Parallel Circuit Brand
b. Printed Circuit Board
c. Printed Cupper Build
2. ¿Cuántas capas conductoras suele tener un 
motherboard moderno?
a. 3
b. 8
c. 20
3. ¿Qué son los Plates–Through Holes?
a. Chips integrados
b. Bornes soldados al motherboard
c. Tubos de pequeño tamaño que atraviesan el 
motherboard
4. ¿Qué significa la sigla VRM?
a. Voltage Random Model
b. Volume Register Metering
c. Voltage Regulator Module
5. ¿Cuál es el componente principal de un clock 
generator?
a. Transistor de potencia
b. Cristal de cuarzo
c. Diodo Zener
6. ¿Cómo se llama el componente encargado de 
administrar el bus PCI–Express, el Serial–ATA y el 
USB?
a. Northbridge
b. Southbridge
c. BIOS
7. El BIOS es un…
a. Software
b. Firmware
c. Componente de hardware
8. ¿En qué año fue desarrollado el estándar ATX?
a. 1993
b. 1995
c. 1999
9. ¿Hasta cuántos zócalos PCI–Express puede 
llegar a alojar un motherboard del tipo HPTX?
a. 7
b. 12
c. 15
10. ¿Qué fabricante desarrolló el factor de forma 
ITX?
a. Intel
b. AMD
c. VIA
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    24/194
    MOTHERBOARDS
Apartado 
de energía
CAPÍTULO 2
EN ESTE CAPÍTULO
» QUÉ ES EL CIRCUITO VRD DE UN MOTHERBOARD
» COMPONENTES ELECTRÓNICOS IMPLICADOS EN EL CIRCUITO VRD
» PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO VRD
» FASES DEL CIRCUITO VRD
» DISEÑO DE CIRCUITOS DE ENERGÍA Y SU EFICIENCIA
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    25/194
    2 APARTADO DE ENERGÍA 26
El apartado energético de los motherboards 
permaneció en las sombras hasta hace 
poco tiempo. No era un aspecto demasiado 
prioritario ni que preocupara a los técnicos 
especializados en reparación.
Por ese motivo, entre las especificaciones 
directamente se omitía información sobre 
este asunto.
Sin embargo, debido al avance de la tecnología, al incremento del poder de cálculo de 
los procesadores y tarjetas gráficas, y a una 
mayor demanda energética por parte de los 
dispositivos críticos conectados a la placa 
base, el apartado energético se convirtió con 
rapidez en una división muy importante y definitoria del nivel de calidad del motherboard.
Una segunda 
fuente de energía
Además de la fuente de alimentación que poseen las PCs, los motherboards también cuentan 
con una fuente de energía que podría considerarse secundaria, ya que recibe la tensión que le 
suministra la fuente principal (12 volts) y se encarga de convertirla a valores inferiores, admisibles 
por el procesador, la memoria RAM y el chipset.
Esta fuente de energía secundaria es la encargada de distribuir la energía a la totalidad del circuito. En el caso de los motherboards, al poseer 
circuitos de alta complejidad, puede haber más 
de una fuente secundaria y de variados tipos.
Existen tres tipos de fuentes de energía secundaria: los módulos VRM (Voltage Regulator Module), los circuitos VRD (Voltage Regulator Down) 
y los conversores POL (Point Of Load).
Figura 1. Regulador de tensión de múltiples 
fases, basado en capacitores sólidos y bobinas 
de ferrita. 
Apartado 
de energía
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    26/194
    VRM Y VRD 27
VRM
El VRM o módulo regulador de tensión, es una 
fuente secundaria de alimentación que tiene la 
finalidad de alimentar el procesador. 
El valor de tensión correcto es comunicado por 
el procesador al VRM durante el encendido del 
equipo, mediante una cadena de 8 bits llamada 
VID (identificador de tensión).
Tal como su nombre lo indica, los módulos
reguladores de tensión solían conformar un 
circuito separado del motherboard, que se 
conectaban cuando era necesario. Esto era 
habitual en la época de los procesadores 
80486 y Pentium.
En la actualidad, este circuito viene soldado al 
PCB del motherboard, por lo tanto, no se trata 
de un módulo independiente. 
El nombre correcto es VRD, pero por una 
cuestión de “costumbre” también se lo sigue 
llamando VRM.
VRD
Un VRD es un circuito que cumple la misma 
función que un módulo VRM, con la diferencia de que forma parte de la placa en sí. Sus 
componentes vienen soldados al PCB lo que 
–entre otras ventajas– disminuye los costos.
Figura 2. Motherboard con un regulador de tensión 
de una gran cantidad de fases. Al turnarse en forma 
sincronizada, los componentes involucrados en cada 
fase se reparten las tareas, y aumenta su vida útil.
Los componentes que forman parte del 
circuito VRD pueden encontrarse en el 
motherboard justo alrededor del zócalo del 
procesador. 
Al igual que en el VRM, el valor de tensión 
adecuado es programado en el VRD por el 
procesador, configuración que antiguamente 
el usuario o el técnico debía llevar a cabo 
mediante jumpers o switches. 
El circuito regulador de tensión suele encargarse de administrar cerca del 85% de la 
energía total que recibe el motherboard.
Intel se encarga de definir la especificación 
VRD, que ya alcanzó la versión 12.0. Esta 
norma establece determinados parámetros 
y niveles de tensión que los fabricantes de 
motherboards deben cumplir para que el 
procesador se alimente en forma correcta. 
Además, la especificación define la administración energética que los motherboards deben 
respetar para garantizar ciertos niveles de 
estabilidad, velocidad de respuesta y precisión.
Conversores POL
Los conversores POL (o conversores de punto 
de carga) son circuitos que se encargan de 
recibir la energía de la fuente de alimentación y 
convertirla a los valores de tensión requeridos 
por otros circuitos, tales como la interfaz gráfica
incorporada en el motherboard o el southbridge. Con la finalidad de reducir la impedancia y 
minimizar las interferencias electromagnéticas, 
estos circuitos se instalan justo al lado del componente al cual le suministran energía (de allí su 
nombre: punto de carga).
A diferencia de circuitos más complejos como el 
VRM o el VRD, un circuito POL no requiere ser 
programado para entregar tensiones por demanda, como es el caso del valor VID.
Hoy en día se están dejando de lado por su 
baja eficiencia, y se alimenta a los componentes 
mencionados a través de la derivación de fases 
del VRD hacia ellos.
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    27/194
    2 APARTADO DE ENERGÍA 28
Figura 4. El pequeño chip con bornes en sus cuatro laterales es conocido como controlador de pulsos (PWM). El 
fabricante Intersil es uno de los más reconocidos en materia de controladores PWM.
Figura 3. Los motherboards de alta gama suelen 
ofrecer múltiples fases de energía, lo que implica mayor 
cantidad de componentes y más generación de calor. 
Por esta razón, se emplean disipadores y 
heat pipes.
Componentes 
involucrados
En los circuitos encargados de administrar la 
energía en el motherboard se encuentran: controladores PWM, transistores fabricados con 
una tecnología denominada MOSFET (MetalOxide-Semiconductor Field Eff ect Transistor), 
Datos útiles
MOSFET
MOSFET es una tecnología de fabricación 
de transistores compactos. Es una combinación de dos tecnologías: la FET (transistores 
de efecto de campo) y MOS, al tener su 
borne central (base) conectado a una estructura formada por Metal-Óxido-Semiconductor (de allí su nombre). Las ventajas son 
su más rápida respuesta y la posibilidad de 
emplearse en corrientes de baja potencia.
chips llamados MOSFET driver, bobinas (de 
hierro o ferrita) y capacitores (electrolíticos o de 
estado sólido). 
Algunos motherboards emplean circuitos integrados en vez de transistores. Estos transistores 
de potencia generan calor, motivo por el cual 
los fabricantes suelen instalar algún sistema de 
refrigeración sobre ellos para enfriarlos (disipador 
metálico pasivo, heat pipes, etc.).
La calidad de los componentes que integran el 
apartado energético de un motherboard es vital. 
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    28/194
    MOSFET DRIVER 29
Figura 5. Este pequeño chip integrado es conocido 
como MOSFET driver y es el intermediario entre el 
controlador PWM y los transistores MOSFET.
Figura 6. En la parte superior de esta imagen se 
observan nueve transistores MOSFET, fácilmente 
identificables por tener el borne central cortado.
Un regulador de tensión de mala calidad puede 
entregarle energía al procesador con fluctuaciones o “ruido”, y lo más probable en esos casos es 
que el equipo se congele, muestre una “pantalla 
azul de la muerte”, se reinicie o se apague. 
Los motherboards de alta gama o de buena 
calidad emplean capacitores de estado sólido 
(más estables y de mayor vida útil que los electrolíticos) y bobinas de ferrita (con las mismas 
cualidades que los capacitores). Utilizar estos 
componentes en la fabricación de placas madre 
impacta en el costo final del producto, pero también en la estabilidad y en su vida útil.
Controlador de pulsos (PWM)
Los controladores PWM (Pulse Width Modulation), también conocidos como Multiphase 
Buck Converters, se ubican al principio de la 
cadena en cada fase de energía. Por ejemplo: 
uno para el northbridge, otro para la memoria RAM, uno o más para el procesador, y así 
sucesivamente.
La función de este integrado es la generar 
pulsos de alta frecuencia y coordinar su sincronización. Las ventajas de emplear este tipo 
de integrados son las siguientes: menor calor 
generado, más eficiencia y menor espacio 
consumido en la superficie del PCB.
MOSFET Driver
El driver es un diminuto circuito integrado –construido utilizando la técnica MOSFET– capaz de 
regular y administrar varios niveles de tensión en 
simultáneo. Esto significa que de un solo driver 
podemos obtener varios valores salientes a partir 
de una tensión entrante. A su vez ofrece protecciones, filtros, propiedades de conmutación on/
off de alta frecuencia y tensiones de referencia.
Este tipo de integrado es muy utilizado en 
la actualidad, ya que un solo driver puede 
proveer todas las tensiones necesarias para 
alimentar un sector determinado del motherboard, con un bajo costo de producción y 
escaso espacio utilizado.
El regulador de tensión utiliza un MOSFET driver 
por cada fase de energía, junto con dos transistores MOSFET. Los motherboards económicos 
sustituyen este MOSFET driver por un transistor 
MOSFET convencional, es decir, emplean tres 
MOSFET por fase en vez de un MOSFET driver y 
dos transistores MOSFET.
Es fácil ubicar los integrados MOSFET driver 
en la superficie del motherboard, debido a que 
habitualmente tienen ocho contactos (cuatro de 
cada lado) soldados al PCB.
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    2 APARTADO DE ENERGÍA 30
Figura 7. Con el objetivo de aprovechar el espacio disponible en el PCB y de generar menos calor, este modelo de 
motherboard emplea transistores MOSFET con RDS(on) que poseen cuatro bornes.
Datos útiles
Transistores MOSFET RDS
Los transistores MOSFET RDS tienen cuatro 
bornes, todos ellos soldados al PCB, y el 
tamaño de su cuerpo es sutilmente más 
reducido. Este tipo de transistores ofrecen menor resistencia a la conmutación 
y generan un 15% menos de calor (en 
comparación con los MOSFET a secas) y 
desperdician menos energía, resultando ser 
más eficientes que los comunes.
Transistores MOSFET
Por lo general, existen dos transistores MOSFET por fase; uno de ellos es llamado high-side
(uno de sus bornes se conecta a tierra) y el otro 
low-side (uno de sus bornes se conecta a la 
línea de +12V). 
Los motherboards modernos pueden emplear 
dos tipos de transistores MOSFET: los convencionales y los conocidos como RDS(on). 
Es fácil diferenciarlos, ya que los transistores 
MOSFET tradicionales tienen tres bornes (el 
del medio casi siempre está cortado, sin soldar 
al PCB, ya que ese borne se conecta al PCB en la 
base del transistor), mientras que los RDS poseen 
cuatro contactos.
La función de estos transistores es la de recibir 
una tensión relativamente baja, ofreciendo un 
valor alto de potencia eléctrica. La desventaja es 
que son de respuesta lenta para altas frecuencias. Por esta razón, se utiliza un driver para 
conmutar entre los dos transistores MOSFET.
Capacitores
Los capacitores son componentes electrónicos 
capaces de almacenar energía, al igual que una 
batería, con la diferencia de que el capacitor no 
se va descargando paulatinamente, sino que lo 
hace de inmediato. 
La función que cumplen estos elementos es la 
de filtrar y estabilizar la tensión eléctrica, evitando 
cambios bruscos en la señal.
En el circuito regulador de tensión del motherboard, los fabricantes pueden optar entre el 
empleo de capacitores electrolíticos o de 
capacitores de estado sólido.
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    30/194
    CAPACITORES Y BOBINAS 31
Figura 8. Regulador 
de tensión que emplea 
capacitores de estado 
sólido e inductores 
con núcleo de hierro 
(solenoides).
Los capacitores electrolíticos empleados en 
motherboards son cilindros de entre dos y tres 
centímetros de altura. En su interior alojan un 
material dieléctrico llamado electrolito (de allí su 
nombre), que es un ácido en estado líquido. Este 
ácido es la causa por la cual, si el capacitor sufre 
excesos de temperatura, existe riesgo de que la 
cápsula se expanda y llegue a derramar ácido; 
esto acorta en forma drástica su vida útil.
Los capacitores de estado sólido no poseen 
líquido en su interior y, al tratarse de materiales 
sólidos, su resistencia al calor es mucho mayor, 
factor que impacta directamente en la vida útil 
que pueden ofrecer. 
Los capacitores sólidos más recomendados 
son los de origen japonés: tienen la merecida 
reputación de resistir aún más las fugas y el 
deterioro general por fatiga. Los fabricantes de 
motherboards indican de manera expresa en 
el embalaje de sus productos si los capacitores 
empleados fueron fabricados en Japón.
Bobinas
También conocidas como inductores, estas 
bobinas tienen la función de almacenar energía 
en un campo electromagnético (propiedad llamada inductancia), filtrando la corriente alterna 
y dejando pasar solo corriente continua. También 
son utilizadas para que el valor de intensidad de 
corriente sea lo más estable posible, lo cual evita 
fluctuaciones que puedan dañar el procesador. 
En el preciso instante en que comienza a circular 
corriente por el interior de una bobina –0 volts– 
hasta que alcanza su valor máximo –por ejemplo, 
12 volts–, la bobina impide el paso de la corriente 
en ese breve lapso de tiempo, habilitando el paso 
cuando recibe la tensión normal de trabajo.
La inductancia tiene la propiedad de resistir 
cambios bruscos en el flujo eléctrico y, según la 
Ley de Faraday, si se hace circular una corriente 
oscilante por un inductor, este producirá una 
fuerza o tensión opuesta que impide la oscilación. Esta propiedad es conocida como autoinducción. Gracias a la autoinducción las bobinas 
son capaces de absorber cambios bruscos en la 
corriente, de la misma forma en que los capacitores pueden absorber cambios violentos en el 
potencial eléctrico (tensión).
Encontramos bobinas en las que el alambre se 
enrolla sobre un pequeño cilindro, a las que se 
llama solenoides; y también hay bobinas cuyo 
alambre (o alambres) se enrolla alrededor de un 
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    31/194
    2 APARTADO DE ENERGÍA 32
Figura 9. Regulador de tensión basado en bobinas 
con núcleo de hierro (toroides) y capacitores 
electrolíticos.
Datos útiles
¿Dónde está el VRD?
Los circuitos encargados de gestionar la 
energía en el motherboard se encuentran 
junto al zócalo del procesador (prácticamente todo alrededor de este); además de 
algunos inductores y transistores distribuidos en otras áreas de la placa, como los 
zócalos de memoria RAM y cerca del southbridge, ya que también reciben energía de 
estos componentes cercanos.
núcleo con forma de dona o rosquilla, y reciben 
el nombre de toroides.
Estos componentes electrónicos están formados por un simple alambre de cobre enrollado. 
Este puede estar enrollado sobre el aire, sobre 
un núcleo de hierro o sobre uno de ferrita, 
dependiendo de la frecuencia a la que trabaje la 
corriente que circulará por ellos. En altas frecuencias se emplean inductores con núcleo de ferrita, 
ya que generan entre 600 y 1200 veces más 
inductancia que los núcleos de aire.
El hierro es un material más económico que la 
ferrita, mientras que esta ofrece mayor eficiencia 
energética (implica una pérdida de energía 25% 
menor que en las bobinas de hierro). Además, 
este material es más resistente al óxido y a las 
interferencias electromagnéticas.
Las bobinas de hierro suelen estar descubiertas 
(con el arrollado de cobre expuesto a simple 
vista), mientras que las bobinas de ferrita pueden 
estar recubiertas (cuando tienen forma cúbica) o 
descubiertas si su forma es circular. 
Es habitual que las bobinas de ferrita con cápsula 
cúbica estén señaladas en su cara superior con 
una letra R acompañada por un número.
Principio de 
funcionamiento
El circuito regulador de tensión recibe la energía desde la fuente de alimentación de la PC mediante un conector ubicado en el motherboard 
cerca del zócalo del procesador, llamado ATX12V
(en el caso de motherboards de gama baja, de 
cuatro bornes) o EPS12V / EATX12V (en el caso 
de motherboards de gama media o alta, de ocho 
bornes), y su tarea es la de convertir esa energía 
a los niveles exactos de tensión que los distintos 
componentes del motherboard necesitan (el 
procesador, el northbridge, el southbridge, etc.). 
Esta conversión se lleva a cabo gracias al controlador de pulsos (PWM), que crea una señal 
eléctrica con una forma de onda cuadrada de 
alta frecuencia, partiendo de la tensión que recibe 
desde la fuente de energía: fluctúa en forma 
simétrica de 0 a +12 volts, sin valores intermedios 
(justamente, gracias a la forma de onda cuadrada).
El valor que el VRD debe entregar es definido en 
forma automática por el procesador, mediante 
el valor VID (cadena de 8 bits que se transmite 
a través de múltiples bornes del procesador), 
aunque la mayoría de los motherboards permite 
modificar manualmente el valor desde el Setup 
de su BIOS. 
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    REGULADOR DE TENSIÓN 33
Procesador Controlador
PWM
VID
Conector
ATX 12V o
EPS 12V
12 volts
Vcore 1,2650 volts
Bobina
Transistor
MOSFET
Transistor
MOSFET
VID 0
VID 1
VID 2
VID 3
VID 4
VID 5
VID 6
VID 7
MOSFET
driver
Vcore 1,2650 vo
Capacitor
Figura 10. Este osciloscopio muestra la forma 
cuadrada que adopta la onda de la señal eléctrica luego 
de atravesar el controlador PWM.
Figura 11. Este esquema ejemplifica el circuito de una 
fase del regulador de tensión: el controlador PWM recibe 
el valor que debe entregarle al CPU (VID), y envía la 
señal de salida hacia el driver, y este hacia los MOSFET, 
para luego pasar por una bobina y un capacitor.
La finalidad de esta modificación manual es la 
de satisfacer una mayor demanda de energía 
por parte del procesador cuando se lo exige 
para que trabaje a frecuencias mayores que la 
nominal (en una palabra: overclocking). 
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    33/194
    2 APARTADO DE ENERGÍA 34
Figura 12. Disipadores de color azul sobre los 
componentes que más calor generan en el VRM: los 
transistores MOSFET.
Figura 13. Con el fin de ahorrar espacio en la 
superficie del motherboard, algunos fabricantes optan 
por reemplazar transistores MOSFET por pequeños 
integrados que hacen la misma labor.
Al introducir un valor manualmente en el Setup 
del BIOS, lo que este hace es interferir entre el 
procesador y el controlador PWM notificándole 
un valor diferente al adecuado. La misma lógica 
se aplica en otros dispositivos implicados en la 
práctica del overclocking, como el northbridge o 
la memoria RAM.
Una vez que el VRD conoce qué valor de tensión 
debe entregarle al procesador y al resto de los 
componentes, el MOSFET driver y los transistores MOSFET empiezan a alimentarse de la línea 
de 12 volts, entregándosela al controlador PWM 
para que genere los pulsos con el ancho adecuado (de ahí su nombre: modulación de pulso).
Al variar el ancho de cada pulso variará la frecuencia, y al variar la frecuencia variará el valor 
de tensión. La última fase del proceso consta 
de los capacitores y la bobina, y componentes 
ubicados de manera estratégica para rectificar la 
señal eléctrica.
En definitiva, en cada una de las fases de energía 
el controlador PWM genera la señal y se la 
envía al MOSFET driver. A su vez, este intercala 
la salida de esa señal hacia los transistores 
MOSFET (que pueden ser dos o cuatro) para 
luego pasar por los capacitores y las bobinas 
inductoras, que se encargan de convertir la señal en una corriente puramente continua y libre 
de fluctuaciones.
Fases
El regulador de tensión puede estar formado por 
múltiples circuitos que operan en forma paralela, 
aunque no lo hacen exactamente al mismo tiempo: cada uno de esos circuitos funciona fuera de 
fase con respecto a los demás (el controlador 
PWM se encarga de eso). De ese principio de 
funcionamiento proviene el nombre de fases.
Los motherboards modernos poseen un diseño 
de múltiples fases de alimentación de energía, 
conocido como Power Phase Design. 
Según el modelo, existen motherboards con 
cinco, siete, diez, doce y hasta 32 fases de alimentación. Además, de acuerdo con la necesidad 
energética de los componentes principales (el 
procesador, por ejemplo) las fases operativas 
pueden activarse o desactivarse. Es decir, si la 
carga de trabajo del procesador se incrementa, más fases de energía acuden en su apoyo 
supliendo la energía necesaria. Cuando la carga 
disminuye, las fases se desconectan (no todos 
los motherboards son capaces de efectuar esto, 
solo los de diseño optimizado).
Por ejemplo, en un motherboard con un regula
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    FASES 35
dor de tensión de dos fases de energía para el 
procesador, cada fase trabaja la mitad del tiempo 
turnándose en forma sincronizada. 
En un motherboard con tres fases, cada fase 
funciona la tercera parte del tiempo de manera 
intercalada. En un mismo circuito diseñado con 
cuatro fases de energía, cada fase trabajaría la 
cuarta parte del tiempo.
Este tipo de diseño multifase brinda una serie 
de ventajas, como el menor desgaste de los 
componentes electrónicos implicados: al trabajar 
menos tiempo, trabajan menos exigidos y, por 
lo tanto, su vida útil se extiende. De esto se desprende otra ventaja relacionada con una menor 
cantidad de calor generado y una señal eléctrica 
más estable, libre de ruido e interferencias. Los 
motherboards con más fases son más costosos 
ya que requieren más componentes, pero su 
estabilidad y vida útil serán superiores.
Cada fase implica un circuito de dos o cuatro transistores, una bobina, un integrado MOSFET driver 
(o un transistor MOSFET en el caso de motherboards de gama baja) y uno o dos capacitores. 
El común denominador es la bobina, que no 
varía en cantidad en ningún diseño de múltiples 
fases: siempre es una. Este dato nos sirve para 
conocer efectivamente cuántas fases de energía 
posee un motherboard. Es importante aclarar 
que más fases de energía no siempre significan 
mejor rendimiento energético. La realidad es 
que a los fabricantes de motherboards les resulta 
más económico implementar mayor cantidad 
de fases que un circuito de regulación de tensión 
verdaderamente eficiente.
Refinar el conteo de fases
Los procesadores que tienen el controlador de 
memoria incorporado (como por ejemplo los de 
zócalo AM3, de AMD) necesitan dos líneas de 
tensión independientes: una para el procesador 
en sí (señal Vcc o Vcore) y otra llamada VTT, para 
el controlador de memoria incorporado. 
En este caso, una fase adicional del regulador de 
Datos útiles
Cantidad de fases vs. 
eficiencia
Un diseño realmente eficiente no depende 
de la cantidad de fases de energía, sino de 
la correcta elección, ubicación y combinación de los componentes implicados en el 
circuito. Por ejemplo, un motherboard con 
seis fases de energía bien diseñado puede 
rendir más (es decir, desperdiciar menos 
energía) que un motherboard de diez fases 
con un circuito poco refinado.
Fases del procesador
Fase de la memoria RAM
Fases del chipset
1
2
3
GUÍA VISUAL 1
VRD de un motherboard
1 2 3
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    35/194
    2 APARTADO DE ENERGÍA 36
tensión se utiliza para lo mencionado arriba. 
Recordar: en los motherboards con zócalo AM3, el 
procesador requiere dos fases (una para el procesador y otra para el controlador de memoria).
Otro caso similar es el de procesadores Intel para 
zócalos 1356, 1156 o 1155, que también tienen un 
controlador de memoria RAM incorporado. En el 
caso de los procesadores para socket 1155 (instalados en motherboards con chipsets como el 
H55, el H57 o el Q57) se suma una fase adicional 
a las dos mencionadas. La tercera en cuestión es 
destinada a alimentar el controlador de gráficos 
integrado. A esta línea de tensión extra, se la 
denomina VAXG.
Diseño de 
circuitos 
de energía
El diseño e implementación de circuitos encargados de administrar la energía en un motherboard 
debe considerar una enorme cantidad de modelos de procesadores, cada uno con tensiones de 
trabajo distintas. Esta flexibilidad en el diseño es 
la que permite instalar una determinada cantidad 
de procesadores: si es demasiado acotada, 
implicará costos más altos y compatibilidad más 
baja, y si es demasiado amplia, se reducirá drásticamente la eficiencia del circuito, aprovechando 
menos energía. Lograr un equilibrio perfecto entre ambas cuestiones no es tarea fácil, y muchos 
fabricantes no invierten el tiempo necesario en 
las pruebas para optimizar los diseños. 
La supuesta solución aplicada es la implementación de un mayor número de fases, decisión que 
trae aparejada una pérdida de la eficiencia y un 
impacto directo en el costo final del producto. 
La siguiente ecuación se utiliza para estimar ese 
balance entre eficiencia y compatibilidad.
La ecuación de la Figura 14 se compone de los 
siguientes parámetros para calcular con precisión 
la corriente de los inductores. Este cálculo permite optimizar el diseño del motherboard, reduciendo la cantidad de fases necesarias y, por lo tanto, 
de los costosos componentes que conforman 
cada fase. Los parámetros que forman parte de 
la ecuación son los siguientes:
Ipp: intensidad de corriente pico a pico en los 
inductores (total);
Vin: valor entregado por la fuente al regulador de 
tensión (+12 volts);
N: cantidad de fases del regulador de tensión;
Vout: tensión requerida por el procesador (Vcc);
L: inductancia por fase (expresada en henrios);
fs: frecuencia del controlador PWM.
Al incrementar la frecuencia del controlador 
PWM y reducir la amplitud de la onda generada, 
se necesita una menor inductancia por fase y 
una menor capacitancia; esto permite prescindir 
de uno o dos capacitores por fase. 
Eficiencia: soluciones propietarias 
Al menos hasta el momento, no se han estandarizado normas que regulen la eficiencia del circuito 
VRD del motherboard (a diferencia de las regulaciones existentes sobre la eficiencia en fuentes 
de alimentación). Sin embargo, los fabricantes 
Ipp = 
(Vin - N x Vout ) x Vout
L x fs x Vin
Figura 14. Esta 
ecuación permite a 
los ingenieros que 
diseñan motherboards 
reducir la cantidad 
de componentes 
implicados en el circuito.
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    CIRCUITOS DE ENERGÍA 37
Figura 15. Motherboard del fabricante Asus, que indica 
algunas de sus características sobre la superficie del 
PCB, entre ellas la tecnología EPU.
Figura 16. Motherboard del fabricante MSI 
indicando en los heat pipes del VRM que cuenta con 
la tecnología DrMOS.
más importantes de motherboards han elaborado sus propios métodos para mejorar la eficiencia de sus productos, disminuyendo el impacto 
ambiental al desperdiciar menos energía.
Como se aclaró anteriormente, este tipo de tecnologías controla las fases según la carga del procesador, 
minimizando el consumo, entre otras ventajas.
DES Advanced: su sigla significa Dynamic 
Energy Saver y es la segunda versión de una 
tecnología implementada por Gigabyte en sus 
motherboards de alta gama. Este mecanismo 
permite desconectar físicamente las fases del 
Datos útiles
Línea de tensión 
VAXG
La línea de tensión VAXG es la encargada 
de alimentar –mediante ciertos bornes del 
procesador– la interfaz gráfica incorporada 
en los procesadores que cuentan con esta 
característica. Esta línea de suministro de 
energía recibe también los nombres de 
IGD voltage, Graphics core, GFX voltage
o IGP voltage.
procesador si estas no son necesarias, por 
ejemplo, en modo de reposo o cuando el equipo 
entra en modo de inactividad (stand by).
EPU 6: este desarrollo es obra del fabricante 
Asus, y ya va por su sexta revisión. Su sigla 
significa Energy Processing Unit. En comparación, EPU no es tan eficiente como lo es DES, 
pero ASUS fue un paso más allá que Gigabyte 
desarrollando esta tecnología capaz de administrar la tensión y las fases, no solo del procesador, 
sino las que suministran energía al chipset, a la 
memoria RAM, a la interfaz gráfica, etc.
Resumen
A lo largo de este capítulo, recorrimos las 
características y componentes que integran 
el circuito de regulación de tensión del 
motherboard, la función que cumple cada 
uno de ellos y cómo se relacionan entre sí 
para llevar a cabo su trabajo. Se expusieron las ventajas y desventajas al diseñar 
motherboards con circuitos de regulación 
de tensión de múltiples fases, su eficiencia 
y las tecnologías implementadas por ciertos 
fabricantes para disminuir la pérdida de 
energía, optimizando la eficiencia. 
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    2 APARTADO DE ENERGÍA 38
FAQ
1. ¿Qué función cumple el circuito de regulación de tensión del motheboard?
2. ¿Qué componentes lo integran?
3. ¿Con qué finalidad un VRD se divide en 
múltiples fases?
4. ¿Cómo funciona el regulador de tensión del 
motherboard?
5. ¿Qué recursos implementan los fabricantes 
de motherboards para mejorar la eficiencia 
energética?
Lo que 
aprendimos
1. ¿Qué componente del regulador de tensión es 
el que genera impulsos eléctricos con forma de 
onda cuadrada?
a. El MOSFET driver
b. El inductor
c. El controlador PWM
2. Señale la función correcta que cumple el integrado MOSFET driver.
a. Inversión de fase
b. Conmutación on/off
c. Almacenamiento de energía
3. ¿Cómo se conoce a los transistores MOSFET 
involucrados en cada fase del regulador de 
tensión?
a. North/south
b. High-side/low-side
c. Positive/negative
4. ¿Cuál es la principal ventaja que ofrecen los 
capacitores sólidos por sobre los electrolíticos?
a. Menor impedancia
b. Menos interferencias
c. Mayor durabilidad
5. ¿Qué tipo de inductores generan campos electromagnéticos de mayor inductancia?
a. Los de núcleo de aire
b. Los de núcleo de ferrita
c. Los de núcleo de hierro
6. ¿Mediante qué línea el procesador le informa 
al controlador PWM el valor de tensión que este 
debe entregarle?
a. VID
b. VTT
c. VAGX
7. ¿Qué componentes se deben contar para conocer el número real de fases que un regulador 
de tensión posee en un motherboard?
a. Los capacitores
b. Los inductores
c. Los transistores MOSFET
8. ¿Por qué motivo hay procesadores que requieren dos fases de energía para alimentarse?
a. A causa de las extensiones SS4.
b. Debido al controlador de memoria integrado.
c. Porque consumen el doble de energía.
9. ¿Cuál es la finalidad de la ecuación para refinar 
el valor de la intensidad de corriente total en los 
inductores del regulador de tensión?
a. Balancear la impedancia.
b. Aliviar la carga de trabajo del controlador 
PWM.
c. Disminuir los costos.
10. ¿Qué nombre recibe la tecnología desarrollada por Asus para mejorar la eficiencia del 
regulador de tensión?
a. EPU
b. DES Advanced
c. DrMOS
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    MOTHERBOARDS
El chipset
CAPÍTULO 3
EN ESTE CAPÍTULO
» EL NORTHBRIDGE 
» EL SOUTHBRIDGE
» BUSES DE INTERCONEXIÓN ENTRE AMBOS PUENTES
» EL CHIP SUPER I/O
» TIPOS DE ENCAPSULADOS EMPLEADOS EN EL CHIPSET
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    3 EL CHIPSET 40
El chipset del motherboard (o circuito auxiliar 
integrado) define la estabilidad, rendimiento, 
calidad en el funcionamiento y capacidad de 
overclocking, no solamente de la placa base, sino 
del equipo completo.
El chipset es el componente más importante del 
motherboard: especifica sus prestaciones, como 
por ejemplo qué procesadores soportará la 
placa base, a qué frecuencia operarán sus buses, 
con qué tipo de memoria RAM será compatible, 
y qué interfaces de disco, video y demás puertos 
serán soportados. 
El significado de su nombre proviene de conjunto de chips, ya que originalmente el chipset 
estaba formado por decenas de pequeños 
circuitos integrados; al menos era así en los 
motherboards para procesadores Intel 80286 y 
80386. Luego, gracias a la miniaturización, el número de chips se fue reduciendo hasta integrar 
decenas de chips en tan solo un puñado, y en la 
actualidad la tendencia de los fabricantes es la de 
concentrar todo en dos o tres encapsulados.
En definitiva, hoy en día el chipset está formado 
por dos componentes principales: el northbridge 
(puente norte) y el southbridge (puente sur), cuyos 
nombres provienen de su correspondiente ubicación en el PCB del motherboard si miramos este 
verticalmente (el northbridge estará arriba, junto al 
procesador; mientras que el southbridge quedará 
ubicado abajo, cerca de los zócalos de expansión).
El northbridge se encarga de gestionar las operaciones entre el procesador y los dispositivos de 
alta velocidad, como la memoria RAM, la interfaz de video y el bus PCI Express x16; mientras 
que el southbrigde se encarga de controlar 
las conexiones con los dispositivos de menor 
velocidad, como los buses PCI Express x1 y PCI, 
la controladora de discos, el controlador USB, el 
audio integrado, etc. Vale aclarar que, en ciertos 
motherboards, sobre todo los de gama baja –y 
Figura 1. En los 
motherboards para 
plataformas 80286, 
el chipset estaba 
formado por decenas 
de chips separados.
El chipset
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    EL NORTHBRIDGE 41
mientras la complejidad del diseño del circuito y 
su fabricación lo permitan–, el northbridge y el 
southbridge pueden integrarse en un mismo chip.
También existe un tercer chip, llamado Super 
I/O, aunque en algunos casos sus funciones son 
controladas por el propio southbridge. Estas son: 
controlar el teclado y el mouse PS/2, albergar la 
controladora FDC (Floppy Disk Controller) y 
administrar el puerto serie y el paralelo.
Figura 2. La pequeña aplicación gratuita CPU-Z nos 
brinda valiosa información sobre el chipset de nuestro 
motherboard.
Figura 3. Los northbridge del tipo 
BGA se caracterizan por sus contactos formados de 
pequeñas gotas de estaño solidificado.
El northbridge
El northbridge (o puente norte) es la parte principal que conforma el chipset, y fue concebido 
como concepto junto con la especificación ATX. 
El northbridge se encarga de controlar el tráfico 
entre el procesador –a través del bus QPI o del 
Front Side Bus–; la memoria RAM –por medio 
del bus de memoria–; la interfaz de video –por 
medio del bus PCI Express y el southbridge, a 
través de un bus que los interconecta, del cual 
hablaremos más adelante.
Todas las tareas que lleva a cabo el northbridge 
implican una gran cantidad de cálculos. A causa 
de esto, el integrado suele generar altas temperaturas, y, por este motivo, la mayoría de los 
fabricantes opta por colocar encima del puente 
norte un disipador de calor, un cooler o heat 
pipes (como se está viendo en los modelos de 
motherboards más avanzados y recientes).
El northbridge se solía conectar al procesador 
por medio de un bus de datos muy especial: el 
FSB (Front Side Bus), el cual define el rendimiento del motherboard. 
Este componente del chipset es el encargado de 
mantener la sincronización entre los distintos buses del sistema y el FSB. Los procesadores más 
recientes emplean buses como el QPI (de Intel) o 
Figura 4. Este modelo de motherboard emplea heat 
pipes para refrigerar su northbridge junto con su VRD.
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    3 EL CHIPSET 42
Figura 6. Los APU son la apuesta de AMD para unificar 
procesador, northbridge e interfaz gráfica en un mismo 
encapsulado.
Figura 5. Northbridge P45 de Intel al desnudo. De 
esta forma luce la parte principal del chipset cuando 
removemos su disipador.
el Direct Connect (en el caso de AMD).
Esta distribución ha ido cambiando con el correr 
del tiempo. Por ejemplo, los chipsets para procesadores AMD Athlon 64 o Intel Core i7 no poseen 
controlador de memoria, ya que esa función 
viene implementada en el propio procesador. 
En plataformas anteriores, el controlador del bus 
PCI se encontraba en el northbridge, elemento 
que actualmente está incorporado en el puente 
sur. En realidad, lo que se intenta lograr con 
estos cambios es su dedicación exclusiva a las 
transacciones entre el procesador y la interfaz 
gráfica. Es más, en algunos casos, los northbridge incorporan el controlador gráfico en el mismo 
encapsulado, con el objeto de ganar rendimiento, 
accediendo de manera más rápida la memoria 
que comparten con la del sistema.
Para acelerar aún más la comunicación 
entre procesador y GPU, los fabricantes de 
procesadores están integrando, en algunos 
modelos, el GPU en el mismo encapsulado 
que el CPU, prescindiendo del northbridge (o 
reemplazándolo con un chip llamado PCIe 
Bridge, encargado únicamente de administrar transacciones entre el bus PCI-Express y 
el o los procesadores).Antes de la llegada de 
procesadores con el controlador de memoria 
RAM incorporado, el northbridge también era 
conocido como MCH (Memory Controller Hub
o vínculo controlador de memoria), al menos en 
los chipsets desarrollados por Intel. 
Como hoy en día todos los procesadores incorporan el controlador de memoria, este nombre 
cayó en desuso.
El southbridge
El objetivo de este integrado es el de controlar 
gran número de dispositivos, como la controladora del bus PCI, los puertos USB y Firewire, 
y las controladoras para unidades Serial-ATA y 
Parallel-ATA, entre otras funciones.
Vale aclarar que el fabricante Intel suele denominar al southbridge (y a ciertas funciones que 
dependen de él) con determinados nombres. 
Por ejemplo, durante la década de 1990, Intel 
denominaba al southbridge con una famosa 
sigla: PIIX (PCI IDE ISA Xcelerator), implementación que llegó a contar con varias versiones que 
fueron evolucionando (PIIX3 y PIIX4 para motherboards de escritorio, y PIIX5 para servidores).
Actualmente, Intel se refiere al southbridge como 
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    EL SOUTHBRIDGE 43
Figura 7. Chip Southbridge basado en la tecnología 
BGA. Soldar un chip de este tipo requiere costosa 
maquinaria de precisión.
Figura 8. El mítico southbridge Intel 82801 y, a su 
derecha, un chip Super I/O del fabricante ITE.
Para saber más
AMD Fusion
También conocida como APU (Accelerated 
Processor Unit) , esta tecnología fusiona 
CPU y GPU en un mismo encapsulado, 
prescindiendo del northbridge. Si bien por 
el momento se utiliza para equipos portátiles y Media Centers, es probable que migre 
hacia equipos de escritorio. Esta tecnología 
fue tema de tapa en la edición 92 de la 
revista Power Users.
ICH (I/O Controller Hub). Esta denominación 
nació en 1999 con la primera versión del 
southbrigde Intel 82801, que luego evolucionó 
hasta su actual versión (ICH10). 
Intel también utiliza otras siglas para referirse a 
ciertas funciones que administra el ICH, como 
OHCI (Open Host Controller Interface), que 
se encarga de administrar las conexiones USB 
1.1 y FireWire; UHCI (Universal Host Controller 
Interface), que es la parte del southbridge 
encargada de gestionar las conexiones USB 1.0; 
y EHCI (Enhanced Host Controller Interface), 
encargada de controlar funciones USB 2.0. 
Es muy común ver estas interfaces coexistiendo 
en un motherboard moderno; cada una asume 
el rol correspondiente según se conecten al sistema dispositivos USB de distintas versiones. 
Como solución a este pequeño enjambre de controladoras, Intel propuso la interfaz xHCI (Extensible Host Controller Interface), que proporciona compatibilidad con todas las normas USB (3.0, 
2.0 y 1.1) junto con importantes ventajas: menor 
consumo, mayor velocidad y mejor soporte para 
tecnologías de virtualización. 
Existe además una especificación llamada AHCI
(Advanced Host Controller Interface) que ya ha 
alcanzado su revisión 1.3, y se encarga de controlar las unidades Serial-ATA.
El southbridge es también el encargado de alojar 
una pequeña memoria conocida como CMOS 
RAM, la cual almacena la configuración que se 
establece mediante el Setup del BIOS: cantidad y 
tipos de discos duros conectados, además de parámetros que afectan al procesador, la memoria 
RAM y el bus PCI-Express, entre otros. 
Un componente relacionado a la memoria 
CMOS RAM es el RTC (Real Time Clock) o reloj 
de tiempo real, y también suele estar integrado 
en el southbridge. 
Se trata de un simple contador digital de fecha 
y hora que impacta constantemente su valor 
actual en la memoria CMOS RAM.
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    3 EL CHIPSET 44
Figura 9. En este modelo de motherboard, tanto 
el northbridge como el southbridge se refrigeran 
mediante disipadores.
Figura 10. Un northbridge clásico en la historia de la 
PC: el SiS 755.
El southbridge también se encarga de administrar las peticiones de interrupción (IRQ) y el acceso directo a memoria (DMA) que los dispositivos 
necesitan para comunicarse con el procesador y 
la memoria RAM, respectivamente. Abordaremos 
estos temas en el Capítulo 4.
Fabricantes
En la actualidad, los más importantes fabricantes 
de chipsets son Intel, nVidia y AMD (gracias a la 
adquisición de ATI en 2006). 
Intel fabrica chipsets para sus propios procesadores, al igual que AMD. 
Por su parte nVidia desarrolló chipsets para 
procesadores AMD (los modelos terminados con 
la letra a, como el nForce 980a) y para Intel hasta 
los modelos de zócalo 775. Es decir, procesadores como el Core2Duo (chipsets terminados con 
la letra i, como el nForce 790i).
VIA Technologies es también otro fabricante 
del sector, pero se ha quedado algo rezagado 
con respecto a los mencionados antes, ya que 
sus más recientes chipsets están orientados a 
motherboards para procesadores Core2Duo.
Los chipsets del fabricante SiS fueron ampliamente conocidos por estar presentes en motherboards de rango medio a bajo, es decir, en el 
sector económico. Si bien estos chipsets nunca 
tuvieron el mejor rendimiento ni estabilidad, se 
destacan por su costo accesible. 
SiS fue la primera empresa en comercializar 
chipsets integrados en un mismo encapsulado. A 
estas soluciones, se las conoce con el nombre de 
single chip. 
Esto ofrecía la ventaja de una mayor velocidad 
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    BUSES 45
Para saber más
QPI
El bus QPI (Quick Path Interconnect) es 
la propuesta de Intel para competir con el 
HyperTransport. QPI se emplea desde procesadores de la línea Core, Core2 y Xeon, y 
vincula el procesador con el northbridge a 
una velocidad de transferencia de 25,6 GB 
por segundo. Intel ofrece más información 
sobre este bus en el siguiente sitio web: 
http://goo.gl/4kwtZ.
de conexión entre el northbridge y el southbridge, aunque al estar en un espacio físico 
tan reducido las altas temperaturas generadas 
fueron un aspecto para tener en cuenta a la hora 
de refrigerar el encapsulado.
Muchos fabricantes de chipsets que quedaron 
en el pasado son ALi (cuya sigla proviene de 
Acer Laboratories Inc.), ULi, OPTi, VSLI, IBM y 
Micro Samurai, entre otros.
Buses de 
interconexión 
entre los puentes
Se trata del bus que une el northbridge con el 
southbridge. Existen varias especificaciones y 
versiones disponibles. Cada fabricante de chipsets puede desarrollar su propio bus o adquirir 
licencias de uso de algún bus ya existente. 
La unidad de medida correcta para medir la 
capacidad de este tipo de bus es conocida como 
MT/s (millones de transferencias por segundo), 
aunque se suelen usar unidades de medida 
como MB/s o el GB/s.
La fórmula matemática para calcular la transferencia de datos que posee un bus es la siguiente:
Tasa de transferencia = ancho de bus x 
 frecuencia x cantidad de datos por ciclo / 8
Ancho de bus: este parámetro se expresa en 
bits y especifica la cantidad de canales por los 
cuales viajan los datos en forma paralela. En 
interconexión de puentes del motherboard, los 
valores usuales para el ancho del bus suelen ser 
de 8, 16, 20 o 32 bits.
Frecuencia: medida expresada en MHz (o GHz) 
que especifica con qué ritmo se envían o reciben 
los impulsos eléctricos en la señal que representan los bits de información.
Cantidad de datos por ciclo: esta variable 
puede asumir un valor simple, doble o cuádruple. 
Recordar el caso de las memorias DDR (Dual 
Data Rate) capaces de transferir dos bits por 
cada ciclo de reloj. 
Un módulo DDR3-2133 opera justamente a 2133 
MT/s, pero posee una frecuencia de operación 
de 1066 MHz, es decir, la mitad.
Tasa de transferencia: es el resultante de la 
fórmula y se expresa en MB/s (MegaBytes por 
segundo) o (GigaBytes por segundo). Si no se 
aplicara la última operación de la fórmula (el 
divisor con valor 8) el valor resultante quedaría 
expresado en bits por segundo.
En algunas cartillas de especificaciones, es común ver duplicado el valor total de transferencia 
de datos, aduciendo que los buses de interconexión entre puentes son bidireccionales. 
Es cierto que estos buses pueden transferir en 
forma simultánea la misma cantidad de datos 
en un sentido que en otro, pero sumar ambos 
valores es un concepto erróneo: si vemos una 
carretera cuya velocidad máxima es de 120 KM/h, 
no sería correcto asegurar que la velocidad total 
es de 240 KM/h porque posee carriles en direcciones opuestas.
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    45/194
    3 EL CHIPSET 46
La evolución 
de la unión entre 
puentes
Inicialmente, el northbridge se comunicaba con 
el southbridge por medio de un canal del bus 
PCI. Esa situación debía cambiar cuanto antes, 
ya que el bus PCI ofrece solamente 32 bits 
operando a 33 MHz, con el agravante de ser un 
bus compartido con las placas de expansión 
conectadas a él. 
La cantidad de dispositivos estaba superando la 
capacidad de esta conexión entre northbridge y 
southbridge, lo cual forzó a los desarrolladores a 
crear nuevas soluciones. 
Cada fabricante diseñó su propio canal de conexión con sus propias características, ventajas 
y desventajas. Algunas de estas tecnologías ya 
han caído en desuso, pero las mencionaremos 
de todas formas ya que fueron las precursoras de tecnologías actuales, para conocer su 
evolución histórica.
Hub Link
Intel estrenó su propia plataforma llamada Hub 
Link en la línea de chipsets i810/i845/i850 con 
un ancho de banda de 266 MB por segundo. 
Luego de algunos años de la aparición de su 
primer bus de interconexión entre puentes, la 
misma empresa incluye en sus motherboards el 
bus Hub Link 2.0 que cuadriplica la velocidad de 
la versión anterior y alcanza un ancho de banda 
de 1 GB/s.
Direct Media Interface
El sucesor de la tecnología Hub Link es el bus 
DMI (Direct Media Interface o interfaz de acceso directo al medio) que duplica la velocidad del 
Hub Link 2.0, llegando a 2 GB/s. El bus DMI está 
basado en el bus PCI-Express de cuatro líneas, es 
decir, el PCI-Express x4.
Esta tecnología también recibe el nombre de 
IHA (Intel Hub Architecture) y se comenzó a 
emplear desde el chipset Intel 810.
HyperTransport
Es un tanto confuso interpretar las características 
del bus HyperTransport, debido a que este es 
muy flexible y puede adaptarse a las necesidades de cada sistema o fabricante. 
Por eso es común asegurar que la misma especificación o versión de HyperTransport trabaja en 
un sistema a 800 MB/s, y en otro a 400 MB/s.
Por su parte, nVidia utilizó el famosísimo HyperTransport, cuya primera versión (chipsets nForce 
y nForce2) operaba a 800 MB/s de ancho de 
banda. Su segunda versión trabajó a 8 GB/s y fue 
incluida en chipsets como el nForce 3. HyperTransport 3.0 fue utilizado por chipsets de AMD 
y nVidia, logrando velocidades de hasta 41.6 GB/s 
(20,8 GB/s en cada sentido), y la última revisión –la 
3.1– alcanza 51,2 GB/s (20,6 GB/s en cada sentido).
AMD no solo utiliza este bus para comunicar el 
northbridge y el southbridge del chipset, sino también para comunicar procesadores (en sistemas 
multiprocesador basados en Direct Connect 
Architecture), y a su vez estos con el northbridge. 
Por su parte, Intel emplea actualmente la interfaz 
QPI (QuickPath Interconnect) para reemplazar 
el FSB (Front Side Bus).
V-Link
VIA empleó su propia tecnología, conocida como 
V-Link, como bus de interconexión operando a 
533 MB/s de transferencia. Luego utilizó la evolución de V-Link, que recibió el nombre de Ultra 
V-Link, y operaba a una velocidad de transferencia de 1 GB/s.
MultiOL
El fabricante SiS utilizó su bus MultiOL de 533 
MB/s de ancho de banda en su línea de chips 
SiS6xx, y una versión mejorada –de 1.2 GB/s– en 
su línea SiS7xx.
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    46/194
    CHIP SUPER I/O 47
Figura 11. Primer plano de un chip Super I/O fabricado 
por la empresa ITE, especializada en este tipo de 
integrados.
Figura 12. Múltiples ejemplos de chips que se sueldan 
al motherboard mediante la técnica BGA.
Dónde buscar
Datasheets
Los datasheets son documentos que incluyen texto, tablas y esquemas de circuitos 
de todo tipo de componentes electrónicos. 
Nos despejarán dudas sobre cómo conectarlos y a qué bornes del circuito o placa 
que los aloja. A continuación, un útil enlace 
a un sitio web con decenas de datasheets 
sobre chipsets: www.hardwaresecrets.
com/datasheets/all.
Chip Super I/O
El northbridge y el southbridge no suelen ser 
los únicos integrados que conforman el chipset. 
También pueden ser necesarios algunos chips 
adicionales que se encargan de gestionar a 
otros servicios, tales como audio, gráficos, controladoras de disco, puertos serie, puertos PS/2 y 
controladoras de puertos USB, entre otros. Estos 
chips no son más que tarjetas de expansión, con 
la excepción de que sus componentes están 
soldados en forma directa sobre el motherboard. 
La ventaja reside en la reducción de costos 
y la comodidad de tener todo en una sola 
unidad, además de facilitar la circulación de 
aire dentro del gabinete. La desventaja es el 
rendimiento, que no puede compararse con el 
de una placa discreta, y una menor flexibilidad 
a la hora de la libre elección de componentes 
por parte del usuario. 
Aunque en la mayoría de los casos (interfaces de 
sonido y red) no hay diferencias con respecto a 
una placa PCI, en dispositivos como las tarjetas 
gráficas la diferencia puede ser muy notoria.
En definitiva, el integrado Super I/O se encarga 
de administrar diversas funciones simultáneamente: puertos serie, puerto paralelo, FDC
(Floppy Disk Controller), controlador de teclado 
y mouse PS/2, y los sensores encargados de monitorear las temperaturas y la velocidad de giro 
de los coolers del motherboard. Opcionalmente, 
algunos integrados Super I/O pueden incluir 
funciones como un puerto para joystick/MIDI y 
un puerto IR (infrarrojos).
También se suele denominar a este chip como 
LPCIO, nombre alternativo que proviene del bus 
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    47/194
    3 EL CHIPSET 48
Figura 13. CrystalDMI es un software encargado de 
mostrarle al usuario toda la información del equipo 
recolectada por la tecnología DMI.
o puente que, en algunos casos, el integrado utiliza para conectarse al southbridge: se lo conoce 
como LPC (Low Pin Count). 
Todo depende de si efectivamente el bus 
utilizado es del tipo LPC, ya que existen diversos 
buses de interconexión entre el southbridge, el 
BIOS y el integrado Super I/O, como el SPI (Serial 
Peripheral Interface, de Motorola).
Antiguamente, el integrado Super I/O y el BIOS 
se conectaban al southbridge mediante el bus 
ISA, lo que significó la única razón por la cual este 
permaneció en los motherboards durante un período adicional al estimado, a pesar de la exitosa 
implementación del bus PCI.
Los fabricantes más importantes de este tipo 
de integrados son empresas como ITE, SMSC, 
Fintek y Nuvoton.
Tecnología DMI
No debemos confundir esta tecnología DMI
(Desktop Management Interface) con la homónima mencionada anteriormente (cuyo significado es Direct Media Interface). En este caso, 
DMI es una función menos tangible que la recién 
mencionada, de la cual también se encarga el 
chip Super I/O. DMI es un estándar para que, 
mediante software, se puedan conocer detalles 
de todos los componentes instalados en una 
computadora personal, portátil o servidor de red.
Aplicaciones de gran popularidad como Sandra
o AIDA64 se basan en la información que 
recolecta esta tecnología, mediante números de 
identificación (ID), contadores y otros registros, 
para que el usuario conozca todos los detalles de 
su equipo sin siquiera abrirlo, o incluso a través 
de la red, gracias al protocolo SNMP (Simple 
Network Management Protocol). 
Todo esto es posible gracias a otras especificaciones como el SMBIOS (System Management 
BIOS) y a DMTF (Distributed Management 
Task Force, estándar del cual SMBIOS y DMI 
forman parte).
Estas tecnologías deben ser soportadas por los 
fabricantes de componentes y de BIOS desde el 
año 1999, para poder obtener la certificación por 
parte de Microsoft. Un pequeño software gratuito 
llamado CrystalDMI muestra en pantalla toda la 
información que recolecta y almacena la tecnología DMI, para conocer en detalle las características 
generales de nuestro equipo y de cada dispositivo 
conectado a él. CrystalDMI puede descargarse 
desde el sitio web http://crystalmark.info/software/CrystalDMI/index-e.html.
Trusted Platform Module
Conocido como chip TPM, este módulo provee 
funciones de seguridad y encriptación, y es otro 
de los integrados que se conecta al bus LPC, al 
igual que el BIOS y que el chip Super I/O. 
El integrado TPM es opcional, e incluso el zócalo 
donde se lo conecta suele estar incluido en 
motherboards opcionalmente. Sin embargo, en 
algunos equipos portátiles, el módulo TPM viene 
soldado a la placa principal.
Este componente brinda funciones de seguridad, 
encriptación y protección, tales como la implementación de contraseñas y el uso de codificación de datos en unidades de almacenamiento 
(BitLocker de Microsoft es un buen ejemplo), 
entre otros.
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    ENCAPSULADOS DEL CHIPSET 49
Figura 14. Módulo encargado de administrar la 
tecnología TPM, desarrollado por el fabricante Infineon. 
Otros dispositivos
Dependiendo de cada equipo, el resto de los 
componentes puede conectarse a los diversos buses o partes del chipset que ya se han 
mencionado. Por ejemplo, en algunos equipos 
portátiles, dispositivos como los lectores de tarjetas Flash pueden depender del bus USB o del 
PCI (ambos dependientes del chip Super I/O). Lo 
mismo ocurre con otros componentes integrados, como los puertos FireWire, los sensores 
térmicos o la interfaz de red inalámbrica.
Encapsulados 
del chipset
En la actualidad, para la fabricación tanto del 
northbridge como del southbridge, se emplean 
chips del tipo BGA (Ball Grid Array), basados en 
la soldadura superficial de pequeñas gotas de 
estaño puro al PCB. 
Es decir, estos integrados no poseen patas 
propiamente dichas, sino que entran en contacto 
con la placa en forma directa por su lado inferior. 
Este método tiene la ventaja de emplear chips 
de dimensiones reducidas, incluso si estos 
poseen densidad significativa de bornes o conDatos útiles
Bus SPI
El SPI (Serial Peripheral Interface) es un bus 
que, en la actualidad, reemplaza al LPC en 
la conexión entre el BIOS y el southbridge 
del chipset. Este bus provee comunicación 
full-duplex y emplea tan solo cuatro pistas, 
pero carece de un protocolo de comprobación de errores y de algún método para 
evitar interferencias, a pesar de ser útil solo 
para distancias acotadas. 
tactos; pero implica la desventaja de dificultar la 
soldadura al motherboard y, también el proceso 
para desoldar. Este complejo procedimiento es 
conocido como BGA reballing, y requiere de 
costoso equipamiento de precisión, dejando 
afuera a los laboratorios caseros de la posibilidad 
de reemplazar chips en el motherboard para su 
reparación. Los chips del tipo BGA son utilizados 
además en módulos de memoria RAM, discos 
duros y tarjetas gráficas.
Resumen
En este tercer capítulo, recorrimos las 
características y funciones que cumple 
cada apartado del chipset: el northbridge, 
el southbridge y el chip Super I/O, junto 
con funciones adicionales a cargo de este 
último integrado. Se llevó a cabo un repaso 
por los buses de interconexión entre los 
puentes del chipset, sus particularidades 
y evolución. Por último, mencionamos los 
tipos de encapsulados utilizados en los 
motherboards para cada uno de estos tres 
integrados principales, lo que nos ayudará a 
reconocerlos a simple vista en la superficie 
del motherboard.
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    3 EL CHIPSET 50
FAQ
1. ¿Qué función cumple el northbridge?
2. ¿Qué tareas tiene a cargo el southbridge?
3. ¿Mediante qué buses se pueden llegar a 
comunicar ambos puentes?
4. ¿Para qué se utiliza el chip Super I/O?
5. ¿Qué es la tecnología DMI?
Lo que 
aprendimos
1. ¿Qué significa el término chipset?
a. Conjunto de chips 
b. Configuración del chip
c. Chip diminuto
2. ¿Junto con qué especificación fue introducido 
el concepto de northbridge?
a. AT
b. ATX
c. BTX
3. ¿Qué significa la sigla FSB?
a. Fast Serial Brief
b. FireWire System Build
c. Front Side Bus
4. ¿Qué otro nombre ha recibido el northbridge?
a. MCH
b. OHCI
c. PIIX
5. ¿Cuál es la controladora USB unificada integrada en los chipsets modernos?
a. UHCI
b. xHCI
c. EHCI
6. ¿Qué bus se empleaba inicialmente para interconectar el northbridge con el southbridge?
a. VESA
b. ISA
c. PCI
7. ¿Qué otro nombre suele recibir el chip Super I/O?
a. LPCIO
b. SPI
c. ITE
8. ¿Cómo se llama uno de los posibles buses utilizados para interconectar el southbridge, el BIOS 
y el chip Super I/O?
a. DMI
b. AHCI
c. LPC
9. ¿Qué función cumple la tecnología Desktop 
Management Interface?
a. Proporciona funciones de seguridad y encriptación por hardware.
b. Es un tipo de controladora para puertos 
USB 3.0.
c. Permite conocer todos los detalles sobre el 
hardware instalado.
10. ¿Qué tipo de encapsulado se emplea actualmente para el integrado del northbridge?
a. LQFP
b. BGA
c. PLCC
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    MOTHERBOARDS
Buses de 
expansión
CAPÍTULO 4
EN ESTE CAPÍTULO
» TIPOS DE BUSES DE DATOS
» EL BUS PCI
» EL PUERTO AGP
» EL BUS PCI-EXPRESS
» LA CONTROLADORA DE INTERRUPCIONES Y DMA
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    51/194
    4 BUSES DE EXPANSIÓN 52
Los buses de expansión son los encargados 
de transportar la información desde el chipset 
hasta los zócalos de expansión. El tipo y cantidad 
de buses y zócalos varía en cada modelo de 
motherboard. En equipos de gama baja a media 
no se suelen utilizar los dos o tres zócalos de 
expansión disponibles, ya que desde hace años 
los motherboards incorporan las interfaces de 
uso más frecuentes: tarjeta de video, interfaz de 
audio, placa de red Ethernet, etc.
Sin embargo, los motherboards de gama alta no 
suelen incorporar interfaz de gráficos, permitiéndole al usuario conectar una o más tarjetas 
gráficas a elección y según sus necesidades.
Además de tarjetas gráficas, los zócalos de expansión permiten conectar todo tipo de placas, 
como por ejemplo: sintonizadoras de TV, controladoras de disco, controladoras USB o FireWire, y 
un largo etcétera.
Tipos de buses de datos
En el capítulo anterior, se mencionaron los principales parámetros de los buses en general (ancho 
y frecuencia, y su resultante: la tasa de transferencia). Ahora abordaremos la clasificación de los 
buses de acuerdo con la forma en que transmiten la información.
Bus paralelo: los buses del tipo paralelo envían 
los bits en forma simultánea por varias pistas. 
Un ejemplo de este tipo de bus es el bus de 
memoria de sistema. Este posee 64 bits, lo que 
significa que hay 64 pistas que interconectan el 
controlador de memoria con los módulos. 
La ventaja de este tipo de transferencia es la baja 
latencia, lo que los hace ideales para conexiones 
de alta prioridad, como la memoria de sistema y 
memoria de video. La desventaja es que requiere 
de un gran número de pistas que conecten los 
Figura 1. Tres zócalos 
PCI de color blanco, 
usado habitualmente 
como marca 
característica de este 
tipo de ranuras.
Buses de 
expansión
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    52/194
    TIPOS DE BUSES 53
componentes de manera fija, lo que aumenta la 
complejidad del circuito impreso en el motherboard o placa de video. También son más 
susceptibles al ruido en la señal, lo que limita la 
distancia entre emisor y receptor.
Bus serial: los buses seriales transfieren la información de manera secuencial, lo que significa 
que, por una misma pista, viajan los datos en 
partes uno detrás de otro. 
Ejemplo de este tipo de buses son el USB y el 
PCI Express. Gracias a que son buses seriales, 
requieren menor cantidad de pistas para la 
interconexión de componentes, como la tarjeta 
gráfica, que suele utilizar solamente 8 o 16 pistas 
para transferir gran cantidad de datos. 
Su predecesor, el puerto AGP (un bus del tipo 
paralelo), utilizaba 64 bits, es decir, 64 pistas de 
datos para transferir una cantidad de datos considerablemente inferior. 
La principal desventaja de los buses de datos es 
que requieren controladores en ambos extremos 
del bus, para serializar, transferir y deserializar 
los datos enviados. Esto aumenta la complejidad 
del sistema, implica un mayor poder de procesamiento y genera un aumento en la latencia en la 
transferencia de la información. 
Mucho antes de los actuales y populares PCI 
Express y PCI, existió una enorme variedad 
de zócalos y tecnologías para dotar a la PC de 
una de sus mayores virtudes: la posibilidad de 
expansión. 
Repasaremos brevemente algunas de ellas para 
conocer mejor la evolución de los motherboards 
en material de expansibilidad.
Bus ISA
Bus creado por IBM a principios de la década 
de 1980 para sus equipos de plataforma 8086, 
aunque se siguió utilizando hasta en motherboards de Pentium III. Como todo canal de datos, 
tenía un ancho de bus y una frecuencia. En este 
caso eran de 8 bits y 4,7 MHz, respectivamente. 
Luego de unos años se extendió el bus ISA de 
8 a 16 bits, por lo tanto, su ancho de banda se 
duplicó, llegando a 16 MB/s, valor muy deficiente 
para las necesidades de cualquier placa de video 
que trabaje sobre entornos gráficos. 
Con la llegada de Windows 3.1 y el boom de los 
entornos gráficos en la PC, el bus ISA se quedaba 
chico para tales requerimientos y era necesaria 
una mejora para evitar el famoso efecto cuello 
de botella. 
Varios fabricantes se unieron para mejorarlo 
aún más, con una versión de 32 bits llamada 
E-ISA, que ofrecía 33 MB/s de transferencia como 
máximo. Se creó para competir contra otro bus 
propietario de IBM: el MCA. Ambos cayeron en el 
olvido tras el nacimiento del bus local VESA.
Bus local VESA
El VESA fue un bus local, lo que significa que 
operaba a la misma velocidad que la frecuencia 
externa del procesador, de 25 a 40 MHz. Era, en 
realidad, una extensión del bus ISA: en el mismo 
zócalo se podía colocar una placa ISA o una VESA. 
Fue diseñado pensando en el apartado de video, 
pero al poco tiempo surgieron otras placas que 
necesitaban mayor ancho de banda, como 
Figura 2. Tarjeta 
de expansión 
de red para zócalos 
PCI-X 133, disponibles 
generalmente en motherboards 
para servidores.
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    4 BUSES DE EXPANSIÓN 54
Figura 4. Los zócalos 
PCI aún persisten en 
motherboards de 
última generación 
por cuestiones de 
retrocompatibilidad.
Figura 3. Zócalos de expansión en un motherboard de 
alta gama: dos PCI-Express x16 (en azul), dos PCI-X (en 
blanco) y por último, un PCI (en blanco).
placas de red y controladoras de disco. Solo se 
utilizó este tipo de bus en plataformas 80486 y 
fue rápidamente desplazado por el bus PCI.
Bus PCI
Sus siglas significan Peripheral Component 
Interconnect. Este bus se implementó en la 
primera mitad de la década de 1990, con los 
últimos motherboards para procesadores 80486 
y los primeros para Pentium.
Ofrecía un ancho de 32 bits y una frecuencia de 
33 MHz, permitiendo 133 MB/s de transferencia 
de datos entre los dispositivos y el sistema.
Otra gran ventaja de este bus, además del incremento de velocidad, fue la tecnología Plug & Play, 
capaz de negociar y administrar –junto con el BIOS, 
en el arranque del equipo– qué recursos (IRQs, 
DMAs, etc.) se encontraban disponibles para cada 
placa PCI. De esta manera, se evitaron en gran 
medida los detestables conflictos de hardware. 
Se lo sigue utilizando en los motherboards actuales por una cuestión de retrocompatibilidad, pero 
tiende a desaparecer.
Variantes del PCI
El bus PCI tuvo una gran cantidad de variantes o 
versiones. Las no tan conocidas son las 2.1 y 2.2, 
también llamadas PCI-X o PCI-66, y poseen mayor ancho de bus y frecuencia. Está orientado al 
ámbito de los servidores y utilizado para placas 
controladoras SCSI/RAID y placas de red Gigabit 
Ethernet. Existe también una versión reducida 
llamada miniPCI, utilizada en portátiles para ampliar sus posibilidades con placas de expansión, y 
existen tres variantes de esta especificación.
En la actualidad, se está desarrollando la 
especificación 2.0 de PCI-X, con ancho de bus 
de 64 bits y frecuencias de 266 y 533 MHz, que 
superan los 2 y 4 GB/s.
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    54/194
    TIPOS DE BUSES 
Figura 5. Motherboard 
55
de gran flexibilidad de 
expansión. Posee una 
ranura PCI-Express x16 
(en rojo), una x1 y x4 (en 
amarillo) y una PCI (en 
negro).
Cuestión de gráficos
Esta revolución comenzó en el año 1996, con 
la aparición de placas que trabajaban paralelamente a la placa de video 2D, es decir, se agregaba otra, que solo se encargaba de la parte 3D. 
Esta tomaba el control cuando un juego 3D así 
lo solicitaba. Un buen ejemplo de este tipo de 
placas fueron las primeras de la gama VooDoo 
de la empresa 3Dfx.
Luego de unos años, se integraron ambas 
funciones en la misma placa, convirtiéndose en 
aceleradoras 2D/3D. La memoria RAM de video 
se utilizaba tanto para la parte 2D como para la 
3D, que la emplea para almacenar las texturas 
en los videojuegos, es decir, fotografías que se 
disponen en mosaico sobre la superficie de los 
objetos para hacerlos más realistas.
Esas texturas suelen consumir grandes cantidades de memoria de la propia placa. Debido a 
esto, el tamaño de esa RAM fue incrementándose a través de los años.
A pesar de las limitaciones que poseía la placa 
VooDoo, como necesitar de una placa 2D y de 
generar gráficos únicamente a la resolución de 
640x480, tuvo un éxito bastante importante.
VooDoo Rush fue el modelo de chip que 
integraba una solución de gráficos 2D y 3D en 
la misma tarjeta, aunque el rendimiento era 
menor que la VooDoo.En el año 1998, 3Dfx 
lanza la VooDoo2, seis veces más potente que 
el modelo anterior y capaz de usar resoluciones más altas (de 800x600 y hasta 1024x768). 
Pero era necesaria una placa 2D para poder 
instalar la VooDoo2.
Hasta que, en poco tiempo, una nueva empresa llamada nVidia lanzó otra placa 2D/3D: la 
famosa TNT. Tenía dos grandes ventajas sobre la 
VooDoo2: no se necesitaba una placa 2D extra y 
era el doble de potente (seis millones de polígonos contra tres).
En el siguiente round entre 3Dfx y nVidia, 
se presentan la VooDoo3 (el primer modelo 
2D/3D de esta empresa) y la TNT2. La primera podía manipular 8 millones de polígonos, 
mientras que la TNT2 movía nueve millones; 
además, esta tenía el doble o más de memoria 
RAM que las VooDoo3.
Junto con estos primeros modelos VooDoo se 
creó la tecnología SLI (Scan Line Interleave), 
que permitía instalar dos o más aceleradoras 
VooDoo (en versión PCI) en paralelo para 
lograr mejor rendimiento.
3Dfx continuó con sus gamas VooDoo 4 y 5, 
con varios modelos disponibles, incluso de 
dos y de hasta cuatro procesadores gráficos 
en la misma placa. 
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    4 BUSES DE EXPANSIÓN 56
Figura 6. Tarjeta gráfica para zócalo AGP. La ranura 
entre los contactos del zócalo indica que la placa se 
puede conectar a zócalos de 1,5 volts.
Figura 7. En marrón, un zócalo AGP; y debajo, en 
blanco, dos zócalos PCI.
AGP
El Accelerated Graphics Port o puerto de gráfico acelerado, como su nombre lo indica, fue un 
zócalo destinado de manera exclusiva a conectar 
la tarjeta gráfica. 
Al igual que el ISA y el VESA se quedaron cortos para suplir las necesidades de los gráficos 
2D de los sistemas operativos en modo gráfico. Años después, lo mismo le ocurrió al bus 
PCI: no pudo cumplir con las exigencias de los 
videojuegos en 3D.
El diseño del puerto AGP se basó en el bus PCI, 
pero trabajando al doble de frecuencia (66 MHz), 
y añadió ocho canales para acceso directo a 
memoria. Este bus ha sido mejorado en varias 
ocasiones; en cada caso se duplicó la frecuencia 
de la versión anterior. Así aparecieron luego el 
AGP 2x, AGP 4x y el AGP 8x, de 133, 266 y 533 
MHz, respectivamente.
Los zócalos AGP sufrieron modificaciones ya que 
las distintas versiones usaban diferentes valores 
de tensión de trabajo. 
Las dos primeras versiones operaban con 3,3 volts, 
la de 4x funcionaba a 1,5 volts y la última a 0,7 
volts. Para diferenciarlas y para evitar que una 
tarjeta AGP de una determinada tensión fuera 
conectada en un zócalo incorrecto, las placas 
podían tener hasta dos muescas o pequeñas 
ranuras: una conocida como ranura de 3,3 volts y 
la otra como ranura de 1,5 volts. 
El puerto AGP dejó de implementarse en motherboards, ya que fue desplazado por su sucesor: el 
bus PCI-Express.
PCI-Express
Inicialmente conocido como 3GIO y apoyado 
por Intel, nació en 2004 y fue pensado para 
reemplazar en forma definitiva al PCI y al AGP. El 
PCI-Express es un bus local que utiliza una señal 
serie punto a punto, que logra altas tasas de 
transferencia al enviar y recibir información. 
La primera versión de este bus utilizó dos carriles 
operando a 2,5 Gbit/s o 250 MB/s, uno para 
recibir datos y otro para enviarlos. 
Existen variantes en los puertos PCI-Express, 
estas son: x1, x4, x8 y x16 (los factores indican la 
cantidad de lanes o carriles para transferir datos). 
La versión de x16 logra un ancho de banda de 
4 GB/s y apunta principalmente a tarjetas gráficas. 
También este bus permite conexiones de hasta 32 
lanes (bits), pero son muy poco habituales. 
Vale aclarar que una placa PCI-Express x1 puede 
colocarse perfectamente en un zócalo x4, x8 o 
x16, o bien, una x4 en un zócalo de x16.
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    TIPOS DE BUSES 57
Figura 8. Tarjeta de expansión de cinco puertos USB 
de formato PCI-Express x1.
Figura 10. Uno de los formatos menos frecuentes en 
el estándar PCI-Express son las placas del tipo x8.
Figura 9. Placa controladora SCSI para 
conectar en zócalos PCI-Express x4, lo cual 
permite también que sea instalada en un 
slot PCIe x16.
La cantidad de líneas de conectividad PCIExpress varía. Algunos motherboards tienen, 
por ejemplo, 42, lo que daría lugar a 16 más 16 
(para SLI) y el resto para puertos PCIe (x1 o x4); 
mientras que otros modelos cuentan hasta con 
cuatro zócalos PCI-Express x16, pero casi siempre 
dos de ellos están conectados en forma interna a 
tan solo ocho lanes.
Luego de la primera versión lanzada en el año 
2003, vio la luz en 2005 una sutil revisión (la 1.1) 
que introdujo importantes mejoras en el estándar PCI-Express, pero mantuvo la compatibilidad 
con la versión 1.0.
En el año 2007, se presenta la nueva revisión 
del estándar, conocida como 2.0, en la que 
tanto el bus como los zócalos son también 
compatibles con la versión anterior (salvo 
contadísimas excepciones). 
PCI-Express 2.0 dobla la frecuencia de operación 
(de 1.25 GHz a 2.5 GHz) y, por lo tanto, también 
duplica la tasa de transferencia por lane, es decir, 
de 250 MB/s a 500 MB/s. 
La siguiente revisión de la norma PCI-Express 
fue la 2.1, que incorporó funciones relacionadas 
con la administración, el soporte y la resolución 
de fallas, pero solo en forma parcial, ya que el soporte completo de estas funcionalidades estará 
disponible en la siguiente revisión: la 3.0.
La especificación PCI-Express 3.0 fue presentada al público a finales del año 2010; esta 
incorpora grandes ventajas, como por ejemplo 
la reducción del overhead con respecto a la 
revisión anterior, del 20% al 1.5%. 
Vale aclarar que el overhead es información 
de comprobación de errores, es decir, nece
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    4 BUSES DE EXPANSIÓN 58
Figura 11. Configuración SLI integrada por tres tarjetas 
gráficas PCI Express.
Figura 12. Motherboard con un puerto AGP (de color 
amarillo, en el centro), tres zócalos PCI (en azul) y un 
AMR (en amarillo).
saria para el correcto funcionamiento del bus, 
pero no se trata de datos propiamente dichos. 
Esta abrupta diferencia en el espacio ocupado por el overhead se debe a una tecnología 
llamada scrambling, basada en polinomios 
binarios que, en vez de agregar dos bits de 
comprobación cada ocho de datos, agrega tan 
solo dos por cada 128.
Otro de los puntos interesantes de PCIe 3.0 es el 
incremento en la tasa de transferencia, que fue 
casi duplicada con respecto a la revisión anterior: 
1 GB/s por lane. 
Tecnología SLI
Consiste en la instalación de dos placas aceleradoras idénticas en un mismo motherboard que 
soporte esta norma y que, obviamente, posea 
dos zócalos PCI-Express 16x libres. Las placas se 
unen entre sí por medio de un puente interno.
De esta forma, las aceleradoras se reparten el 
trabajo de procesamiento gráfico, sobre todo 
en juegos, para lograr un mayor rendimiento. 
Existen también modalidades SLI de tres y cuatro 
tarjetas (denominado QuadSLI) que trabajan 
simultáneamente en forma paralela.
Tecnología Crossfire
ATI arremete contra nVidia con su sistema 
CrossFire, que básicamente utiliza el mismo 
principio de funcionamiento, pero las placas se 
conectan mediante un cable externo. Además, 
existe otra gran diferencia: Crossfire consta de 
una aceleradora común, pero la otra debe ser 
una placa CE (CrossFire Edition) que es una 
placa especial, por tener un chip adicional, y por 
contar con una salida DVI y un conector especial 
llamada DMS-59.
Otros buses 
y zócalos
AMR: el zócalo Audio Modem Riser fue 
desarrollado por Intel y se basa en el bus PCI. 
Se concibió exclusivamente para la conexión 
de placas de sonido y módems que no poseen 
lógica propia, es decir, que son controlados por 
software en vez de por hardware. 
Este tipo de slot apareció con las primeras placas 
base para Pentium 3 y se lo incluyó hasta los 
primeros motherboards Pentium 4.
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    OTROS BUSES Y ZÓCALOS 59
PCI 32 33 133
AGP 32 66 266
AGP 2x 32 133 533
AGP 4x 32 266 1000
AGP 8x 32 533 2100
PCI Express 1.1 1x 1 1250 250
PCI Express 1.1 4x 4 1250 1000
PCI Express 1.1 8x 8 1250 2000
PCI Express 1.1 16x 16 1250 4000
PCI Express 2.0 1x 1 2500 500
PCI Express 2.0 4x 4 2500 2000
PCI Express 2.0 8x 8 2500 4000
PCI Express 2.0 16x 16 2500 8000
PCI Express 3.0 1x 1 4000 1000
PCI Express 3.0 4x 4 4000 4000
PCI Express 3.0 8x 8 4000 8000
PCI Express 3.0 16x 16 4000 16000
Figura 13. Motherboard de gran variedad de buses 
de expansión: puertos CNR y AGP (en marrón), dos 
zócalos PCI (en blanco) y un AMR (en marrón).
Evolución comparativa de los más relevantes buses de expansión
Bus Ancho Frecuencia Tasa de transferencia (MB/s)
CNR: también desarrollado por Intel, en este 
caso para reemplazar al AMR. Las ventajas con 
respecto al anterior conector son tres: es compatible con Plug & Play, soporta placas de audio, 
módem y red, y estas pueden ser controladas 
por soft (consumiendo recursos de la CPU) o 
bien aceleradas por su propia lógica. Sus siglas 
significan Communication and Networking 
Riser. En la actualidad tampoco se lo utiliza.
ACR: el Advanced Communications Riser fue 
creado para reemplazar el slot AMR y competir 
directamente con el CNR. Se basó en el bus PCI 
y fue compatible hacia atrás con el AMR.
Estos tres tipos de zócalo fueron considerados un fracaso por la poca aceptación de los 
fabricantes de motherboards, situación que llevó 
a dejar de implementarlos. La finalidad principal 
de estos conectores fue la de permitir fabricar 
placas de audio, red y módems de bajo costo, 
debido a que casi no poseían circuitos ni chips, 
ya que encomendaba toda la tarea de procesamiento al CPU vía software.
PCMCIA, PC Card y CardBus
Los motherboards de los equipos portátiles poseían uno o dos puertos PCMCIA; y más actualmente incluyen el conector PC Card. Estos buses 
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    4 BUSES DE EXPANSIÓN 60
Figura 14. Placa adaptadora de tarjetas PCMCIA para 
el formato PCI, que permite conectar dispositivos 
ideados para notebooks en equipos de escritorio.
Figura 15. Tarjeta de expansión para equipos 
portátiles conocida como ExpressCard/54.
de expansión permiten conectar placas de red o 
audio, módem, grabadoras externas, etcétera.
Encontramos dos versiones destacadas de PCMCIA: PC-Card de 16 bits y Card Bus de 32 bits. 
En la actualidad, existe un nuevo estándar para reemplazar al CardBus, llamado ExpressCard, en sus 
tres versiones: ExpressCard|34, ExpressCard|54
y CardBus PC Card. Los números 34 y 54 indican 
cuánto mide su ancho en milímetros.
Estas últimas poseen conexión directa con el bus 
PCI-Express y el USB 2.0. Los fabricantes hacen 
uso de uno o de otro según las necesidades de 
cada placa de expansión. Todos los tipos de bus 
mencionados son hot plug, es decir, se pueden 
conectar al equipo mientras este está encendido.
Controladoras 
de recursos
Dispositivos críticos del sistema, como el RTC, 
el BIOS y el coprocesador matemático, y las 
tarjetas de expansión (gráficos, audio, red, 
etc.), necesitan de ciertos recursos del sistema 
(canales de comunicación) para establecer 
vínculos directos con la memoria (DMA) y 
el procesador (IRQ). Actualmente ambas 
controladoras se encuentran integradas en el 
southbridge del motherboard.
Controladora de interrupciones
Hoy en día, las peticiones de interrupción al 
procesador (IRQ, Interruption ReQuest) no 
tienen el protagonismo que disfrutaron durante 
la década de 1990, período en que florecían las 
tarjetas de expansión, pero las computadoras 
mantenían fija la cantidad de interrupciones que 
podían manejar: 15. Esas quince líneas de comunicación entre los dispositivos y el procesador 
resultaban realmente escasas, dado que cada 
dispositivo conectado a la PC necesitaba, al menos, una IRQ disponible. Esta escasez era capaz 
de producir muchos problemas a los usuarios y a 
los técnicos, sobre todo en equipos que contaban con una cantidad considerable de placas de 
expansión instaladas. Cuando se terminaba la 
cantidad de direcciones IRQ disponibles, al instalar un nuevo dispositivo este intentaba adoptar 
una dirección para sí mismo, pero como todas 
estaban ocupadas se generaba un conflicto de 
hardware. Es decir, dos dispositivos reclamaban 
el mismo canal IRQ. Si bien se implementaron 
métodos para que dos o más dispositivos 
pudiesen compartir la misma dirección IRQ en 
forma simultánea, no solucionaban de manera 
definitiva los conflictos de hardware.
Las peticiones de interrupción fueron una revolución en materia de administración de dispositivos 
que reemplazó al sistema de sondeo (o polling), 
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    CONTROLADORAS DE RECURSOS 61
Figura 16. Desde el menú [Ver] del [Administrador 
de dispositivos] se puede elegir la vista [Recursos 
por tipo] que muestra qué canales IRQ y DMA están 
siendo utilizados.
en el cual el procesador debía comprobar periódicamente si los dispositivos (impresora, teclado, 
etc.) tenían algún pedido para él (mensaje de 
error, transferencia de información, etc.). 
Al principio, las PCs soportaban tan solo ocho 
direcciones IRQ al emplear un PIC (controlador 
programable de interrupciones) Intel 8259. Luego 
se instaló un segundo controlador igual conectado al primero (que consumía una IRQ), y se estiró 
la cifra de direcciones IRQ disponibles a 15. 
Por último, quedaron atrás las controladoras 
PIC y fueron reemplazadas por un mecanismo 
desarrollado por Intel llamado APIC (Advanced 
Programmable Interrupt Controller), que dispone de decenas de canales IRQ, tantos como cada 
sistema específico requiera. Creada con la finalidad de dar soporte a sistemas multiprocesador, 
la arquitectura APIC está formada por dos partes: 
el controlador I/O APIC (existe uno por cada bus 
de expansión, brindando 24 IRQs cada uno) y el 
controlador Local APIC (uno por cada procesador 
presente en el sistema). Salvo casos muy especiales, los chipsets suelen contar con un único 
controlador I/O APIC, es decir, el sistema puede 
ofrecer hasta 24 canales IRQ (o incluso más). 
Recordemos que la arquitectura APIC fue concebida pensando en sistemas multiprocesador. Sin 
embargo, tiempo después de implementarla con 
éxito en servidores, Intel y Microsoft unieron esfuerzos para trasladar esta tecnología a chipsets 
empleados en equipos de un solo procesador.
Por este motivo, hoy por hoy –y desde hace unos 
años– los conflictos de hardware vinculados a los 
canales IRQ son prácticamente historia.
Controladora DMA
El acceso directo a memoria es un tipo de recurso empleado por muchos dispositivos internos 
del motherboard y por otros conectados a él mediante los zócalos de expansión. Este mecanismo 
es controlado por una controladora llamada 
DMAC (DMA Controller), encargado de llevar 
a cabo las operaciones requeridas sin apenas 
intervención del procesador. De allí el nombre de 
acceso directo a memoria.
Originalmente solo había cuatro canales DMA de 
8 bits administrados por un mismo chip DMAC, 
pero luego se instaló un chip adicional para contar con más canales. Al igual que sucedió con la 
controladora de canales IRQ, uno de los canales 
DMA permanece ocupado por la segunda controladora (conectada en cascada), por lo que solo 
se cuenta con siete direcciones disponibles. 
Los canales que dependen de la segunda controladora son de 16 bits de ancho. Cada canal DMA 
tiene una prioridad asignada por si la DMAC recibe 
simultáneamente más de una petición: los números 
más bajos tienen prioridad más alta. Pueden ser 
utilizados por cualquier dispositivo que los necesite, 
suponiendo que, en efecto, se requiera un canal 
DMA. En la actualidad, la mayoría de los dispositivos 
prescinden de este tipo de recurso, pero aún existen 
componentes del sistema que requieren, al menos, 
un canal DMA (puertos LPT, controladora de 
disquete, tarjetas de audio, etc.). Cada sistema suele 
asignar los canales DMA de forma arbitraria, pero 
hay algunos cuya asignación es fija.
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    4 BUSES DE EXPANSIÓN 62
FAQ
1. ¿Qué diferencias existen entre un bus serie y 
un bus paralelo?
2. ¿Cuáles son las características principales 
del bus PCI?
3. ¿Cuántos carriles puede llegar a tener un 
bus PCI Express?
4. ¿Hasta cuántas tarjetas gráficas se pueden 
instalar en un sistema SLI?
5. ¿Qué función cumple la controladora de 
interrupciones?
Lo que 
aprendimos
1. ¿Cómo se llamó al primer bus de expansión de la PC?
a. VESA Local Bus
b. ISA
c. AGP
2. ¿Cuál es el ancho, en bits, del bus PCI? 
a. 16
b. 32
c. 48
3. ¿A qué frecuencia trabajó el puerto AGP original?
a. 33 MHz
b. 66 MHz
c. 133 MHz
4. ¿Qué tasa de transferencia es capaz de manejar el bus PCI-Express 2.0?
a. 125 MB/s
b. 250 MB/s
c. 500 MB/s
5. ¿Qué nombre recibe la tecnología similar a SLI 
desarrollada por ATI?
a. FireWire
b. CrossFire
c. Firefox
6. ¿En qué plataforma se implementó el esporádico conector AMR?
a. Pentium II
b. Core2Duo
c. Pentium 4
7. ¿Qué nombre recibe el bus de expansión para 
notebooks que ha caído en desuso?
a. ExpressCard
b. PCMCIA
c. CardBus PC Card
8. ¿Qué significa la sigla IRQ?
a. Intersection Raster Quick
b. Invalid Restriction Quark
c. Interruption ReQuest
9. ¿Cuántos canales de interrupción provee un 
controlador APIC?
a. 8
b. 15
c. 24
10. ¿De qué forma se conecta la segunda controladora DMA con respecto a la primera?
a. En serie
b. En cascada
c. En paralelo 
Resumen
En este capítulo, conocimos en detalle 
los dos tipos de buses de datos, las 
características principales de los buses de 
expansión presentes en la plataforma PC y 
la evolución de estos prácticamente desde 
su inicio. Recorrimos los distintos tipos de 
buses PCI, AGP y PCI-Express, junto con 
otros menos relevantes que han quedado 
en el camino. 
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    MOTHERBOARDS
La memoria RAM
CAPÍTULO 5
EN ESTE CAPÍTULO
» CONCEPTOS PRINCIPALES Y FUNCIONAMIENTO BÁSICO
» ACCESO A LOS DATOS Y PARÁMETROS DE LA MEMORIA RAM
» TIPOS DE MEMORIA RAM: SRAM, DRAM, SDRAM, DDR, DDR2 Y DDR3
» TECNOLOGÍA DUAL CHANNEL Y TRIPLE CHANNEL
» ADMINISTRACIÓN LÓGICA DE LA MEMORIA
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    5 LA MEMORIA RAM 64
Si bien la memoria RAM no forma parte del 
motherboard, es un componente fundamental de toda computadora y está íntimamente 
ligado a la placa base, razones por las cuales 
detallaremos sus propiedades y mecanismos de 
funcionamiento en este capítulo.
Conceptos 
básicos
La memoria RAM, junto con el procesador y el 
motherboard, es uno de los tres componentes 
principales de toda computadora. Estos tres 
elementos son factores críticos a la hora de 
actualizar nuestra PC o de emprender el armado 
de una nueva.
Como existen varios tipos de memoria, despejaremos toda posible duda a continuación, para 
evitar confusiones:
La sigla ROM significa Read Only Memory
(memoria de solo lectura) y hace referencia a la 
memoria que puede ser leída, pero no modificada, al menos en estado normal de operación. 
Este tipo de memoria es muy útil, por ejemplo, 
en el BIOS de la PC. 
Existen varias clases de memorias ROM, entre 
ellas las EPROM y las EEPROM. En este último 
grupo, entra un tipo de ROM muy conocida por 
todos: los chips de memoria Flash (cámaras digitales, pendrives y reproductores MP3 portátiles). 
Cabe aclarar que es más fácil reprogramar o 
escribir sobre una memoria EEPROM que sobre 
su antigua versión llamada EPROM.
La memoria RAM o Random Access Memory
(memoria de acceso aleatorio), tal como su 
nombre lo indica, permite el acceso a cualquier 
parte de su contenido directamente. No sucede esto con otros métodos para almacenar 
información como la cinta, por ejemplo. Esa es 
la gran ventaja de la memoria RAM, pero posee 
una gran desventaja: es volátil. Esto quiere decir 
que, cuando el equipo se queda sin suministro 
de energía eléctrica, la información contenida en Figura 1. Módulo de memoria DDR3 de alta gama, 
resistente al overclocking extremo al contar con 
disipador de calor.
La memoria 
RAM
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    CONCEPTOS BÁSICOS 65
ella se pierde para siempre si no fue previamente 
almacenada en otro medio. 
En contrapartida, la memoria RAM posee otras 
ventajas, como su alta velocidad de acceso, al menos en comparación con las unidades de disco.
Podríamos decir que la memoria RAM es el 
soporte que tiene el microprocesador para 
trabajar con los datos. Genéricamente, podemos 
considerar a la memoria como un espacio que 
aloja información
Figura 2. Los módulos etiquetados con la palabra 
“Value” están destinados a usos básicos, y su costo 
suele ser el más económico de la línea.
Figura 3. Módulos de memoria DDR3 tope de gama. El 
tamaño de sus disipadores no deja dudas de que están 
orientados a practicar overclocking.
En toda computadora coexisten diferentes 
niveles de memoria, según su distancia con 
respecto al procesador. 
La memoria con la que se comunica el procesador de forma directa es la caché de primer nivel 
(L1). En este pequeño espacio, el procesador 
almacena los datos e instrucciones con las que 
está trabajando. Si el procesador necesita cierta 
información procesada con anterioridad, pero 
que ya no está en la caché L1, o ya no hay lugar 
Figura 4. El corazón 
de un procesador de 
cuádruple núcleo visto 
de cerca, donde se 
aprecia la memoria 
caché L3, formada 
por los dos cuadrados 
inferiores.
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    5 LA MEMORIA RAM 66
Figura 5. Módulo de memoria RAM del tipo SIMM 
de 72 contactos, utilizado en plataformas 
80486 y Pentium.
disponible para almacenar más datos, tiene que 
acudir al siguiente nivel de memoria, es decir, la 
caché de segundo nivel.
En la actualidad, todos los sistemas cuentan con 
un segundo nivel de caché, o L2 (incluso algunos 
con un tercer nivel, llamado caché L3), que es 
una memoria sutilmente más lenta, pero de 
mayor capacidad. 
Si la información que el procesador necesita no 
se encuentra en esas memorias (caché L1, L2 o 
L3) debe utilizar el próximo nivel, que es la RAM 
del sistema. 
Cuando no es posible almacenar o encontrar 
información necesaria en la memoria RAM, el 
procesador acude al disco duro, más precisamente al archivo de paginación, mecanismo 
conocido como memoria virtual.
En definitiva, cuando una computadora cuenta 
con buenas cantidades de memoria caché (la 
memoria más rápida), necesitará acceder menos 
a la memoria RAM (más lenta en comparación 
con la caché).
Y cuando se cuente con buenas cantidades de 
memoria RAM, menos necesario será acudir a la 
memoria virtual (disco duro, miles de veces más 
lento que la memoria RAM). 
Esta es la explicación de por qué, cuando 
ejecutamos muchas aplicaciones en un equipo 
modesto, este se torna lento, y la luz de actividad 
del disco duro no deja de titilar.
Datos útiles
Estabilidad 
del sistema
Una de las principales causas de sistemas 
inestables se debe a que los módulos de 
memoria que se están utilizando son de 
una velocidad distinta de la que el motherboard puede administrar, ya que se descargan antes de poder ser refrescadas; de esta 
forma se pierden o se corrompen los datos 
alojados en ella, y se ocasionan cuelgues.
Principio 
básico de 
funcionamiento
Cuando el sistema operativo y las aplicaciones 
se ejecutan, deben ser cargados previamente en 
la memoria RAM. El microprocesador entonces 
realiza accesos a esa memoria para cargar instrucciones y enviar o recuperar datos. Reducir los 
tiempos necesarios para acceder a esa memoria 
ayuda a mejorar el rendimiento final del sistema. 
Esa información se guarda en celdas formadas 
por capacitores, que pueden poseer carga o no. 
Por eso, se aprovecha el uso de esa celda de 
memoria como un bit (con dos posibles valores 
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    FUNCIONAMIENTO DE LA MEMORIA 
Figura 6. Módulo de memoria RIMM, utilizado en 
67
los primeros modelos de procesadores Pentium 4. 
Cayeron en desuso por su alto costo.
por representar: 0 o 1). 
El inconveniente es que precisa una 
electrónica especial para su empleo, ya que la 
función de esta circuitería es generar la actualización de las celdas de la memoria. La necesidad 
de los refrescos es debido al principio de funcionamiento de las celdas, basado en almacenar 
durante un breve lapso de tiempo la información 
que contienen. Transcurrido ese período, la señal 
que contenía la celda se va perdiendo. 
Para que esa pérdida no ocurra, es necesario 
que, antes que transcurra el tiempo máximo que 
la memoria puede mantener la señal, se efectúe 
una lectura del valor que tiene (0 o 1) y se recargue con el mismo valor. 
Esos lapsos se miden en la unidad de tiempo 
llamada nanosegundo (ns), que equivale a la 
milmillonésima parte de un segundo.
Por lo general, el refresco de memoria se realiza 
en forma cíclica, y es una tarea a cargo del controlador de memoria ubicado originalmente en el 
motherboard, o en el propio encapsulado de los 
procesadores actuales. 
Las posiciones o celdas de memoria están organizadas en filas y en columnas. Cuando se quiere 
acceder a un determinado dato almacenado en 
la memoria RAM, el controlador de memoria 
debe empezar especificando la fila, luego la 
columna y, por último, debe indicar si se necesita 
escribir o leer en esa posición.
Funcionamiento 
avanzado de la 
memoria RAM
Luego de abordar el mecanismo básico de funcionamiento de la memoria RAM, nos centraremos 
ahora en los principios avanzados de funcionamiento, incluyendo temas como las direcciones 
de memoria, el acceso a la información y distintos 
parámetros de configuración de los módulos.
Direcciones de memoria
En lo que se refiere al direccionamiento del hardware, una dirección de memoria está compuesta 
por ocho celdas, que conforman un byte. 
Las direcciones de memoria en el hardware se 
ordenan u organizan desde el 0 hasta el valor numérico de la cantidad total de memoria instalada. 
Esto requiere una serie de circuitos de selección 
de direcciones de gran complejidad, por lo tanto, 
demasiado costosos. Debido a esto, se pensó en 
distribuir la memoria en forma de matriz, con filas 
y columnas. De esta forma, para cada operación 
se deben realizar dos selecciones (fila y columna), 
lo cual impacta en el rendimiento, aunque reduce 
drásticamente la complejidad del circuito. Estos 
dos mecanismos de selección de filas y columnas 
en la matriz de la memoria RAM son conocidos 
como CAS (Column Address Strobe) y RAS (Row 
Address Strobe).
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    5 LA MEMORIA RAM 68
Figura 7. Módulo de memoria RAM DDR3 
del fabricante OCZ. En este caso la chapa metálica 
cumple una función estética, no la de disipar calor.
Figura 8. En las etiquetas de estos módulos DDR3 se 
indica la capacidad de cada módulo, la total del kit, la 
tensión de trabajo y la tasa de transferencia máxima.
El acceso a los datos
Supongamos que el microprocesador necesita 
una cadena de datos de 32 bits y la solicita al 
controlador de memoria; esto implica un ciclo 
de reloj. Luego, el controlador de memoria 
envía la dirección de la fila solicitada por el bus 
de direcciones, lo cual insume un segundo ciclo 
de reloj. La memoria RAM recibe la orden, lee 
la fila correcta y la activa. Este proceso recibe el 
nombre de RAS-to-CAS, e implica un lapso de 
tiempo de dos a tres ciclos de reloj. 
La siguiente fase del proceso es ubicar la columna correcta, que –junto con el paso anterior de 
la ubicación de la fila– se obtiene la intersección 
resultante, es decir, la dirección de memoria buscada. El lapso de tiempo que implica encontrar la 
columna es la latencia CAS, y también consume 
dos o tres ciclos de reloj. 
Los primeros ocho bits de información leídos 
son enviados a los buff ers de salida del módulo 
de memoria RAM, que conlleva un ciclo de reloj 
más. Ahora la información vuelve al controlador 
de memoria y es enviada al procesador en dos 
ciclos de reloj. 
Hasta aquí el procesador ha leído ocho bits de 
los 32 que necesita. Por eso, las siguientes tres 
lecturas se llevan a cabo en forma consecutiva 
de las columnas contiguas, en cada uno de los 
tres ciclos de reloj que siguen, proceso conocido como Bursa modo. Esto es así a causa de 
que, generalmente, los 32 bits que el procesador necesita leer están en las direcciones de 
memoria siguientes.
En definitiva, la petición de lectura de una 
cadena de información de 32 bits de la memoria 
principal implica entre siete y nueve ciclos de reloj para obtener los primeros ocho bits (es decir, 
el primer byte), y tres ciclos adicionales para los 
tres bytes restantes hasta que llegan por último 
al procesador.
Para optimizar tiempos, el controlador de memoria puede mantener activa la fila recién leída 
para siguientes lecturas contiguas, reduciendo el 
tiempo del proceso RAS-to-CAS a 0, en el caso 
de que se necesite leer de nuevo información 
alojada en la misma fila. 
Sin embargo, si se solicita leer datos de una 
fila diferente del mismo banco, se debe recargar la fila abierta para no perder la información. Este lapso de tiempo es conocido como 
RAS-to-CAS Precharge.
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    FUNCIONAMIENTO AVANZADO DE LA RAM 69
Figura 9. Apartado 
del Setup del BIOS 
donde se aprecia 
la configuración 
avanzada de los 
parámetros de la 
memoria RAM.
Datos útiles
La memoria RAM: 
un componente crítico
La memoria RAM es uno de los componentes más sensibles de la PC y, si un módulo 
no tiene buena comunicación con el motherboard, puede provocar una falla crítica 
en el arranque. En esos casos, debemos 
hacer ciertas pruebas como sacar el módulo de su zócalo y limpiar sus contactos 
dorados en ambos lados con un hisopo y 
alcohol isopropílico.
Parámetros de la memoria
El Setup del BIOS permite modificar los parámetros relacionados con las latencias de los 
estados de la petición de datos a la memoria 
RAM. Cuanto menores sean estos tiempos 
de espera, menor será la latencia y mayor la 
performance de la memoria, pero la posibilidad de ajustar estos parámetros depende 
de los módulos de memoria RAM instalados 
en el equipo. A continuación, detallaremos el 
significado de estos parámetros. 
CL (CAS latency): es el número de ciclos de reloj 
desde que la columna es solicitada por una fila 
activa hasta que la información está lista para 
enviarse al buff er de salida. 
El número de ciclos de reloj suele ser de 2 o 4 
para los módulos de memoria DDR, de 3 o 5 
para módulos DDR2 y de 7 a 9 para módulos 
DDR3.
TRCD (RAS to CAS delay): es el lapso de tiempo transcurrido desde el momento en que se 
activa la fila hasta que se puede tener acceso 
a las columnas. La cantidad típica de ciclos de 
reloj para este proceso varía entre 3 y 4 para los 
módulos DDR, entre 3 y 5 para los DDR2 y de 7 
a 9 para los DDR 3
TRP (RAS precharge): es el tiempo necesario 
para que el controlador de memoria desactive 
la fila abierta. Este tiempo suele ser de entre 2 y 
4 ciclos de reloj para módulos de memoria DDR, 
de entre 4 y 5 para módulos DDR2 y de 7 a 9 
para módulos DDR3.
TRAS (Active to precharge): es el menor número de ciclos de reloj que una fila puede estar 
activa antes de ser desactivada por el controlador de memoria. Este valor suele estar ubicado 
entre 5 y 10 ciclos de reloj.
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    5 LA MEMORIA RAM 70
Figura 10. Durante la primera generación de procesadores Pentium, la memoria caché L2 no solo estaba fuera del 
procesador: tam podía estar fuera del motherboard, y se ampliaba mediante un módulo.
Si bien el mecanismo RAS-to-CAS sucede primero, aquí se mencionó antes el CAS porque es el 
valor más importante para el rendimiento.
Habitualmente, las configuraciones de latencias 
se expresan de la siguiente forma: 2-3-3-7, cuyo 
orden es igual al que se detalló anteriormente: 
CL, tRCD, tRP y tRAS.
Un chip de RAM estática puede almacenar la 
cuarta parte de la información que un chip de 
RAM dinámica de la misma complejidad, pero 
la RAM estática no requiere ser actualizada 
(es decir, no pierde la información sin este 
proceso) y es normalmente mucho más rápida 
que la RAM dinámica (el tiempo de ciclo de la 
SRAM suele ser de 8 a 16 veces más corto que 
las DRAM). 
La memoria SRAM es más costosa, por lo que 
se reserva generalmente para su uso en la 
memoria de acceso aleatorio rápida, es decir, 
la memoria caché.
Existen principalmente dos tipos de memoria 
RAM: la RAM estática o SRAM y la RAM dinámica o DRAM. 
Memoria SRAM
La memoria SRAM Static RAM o RAM estática se basa en circuitos lógicos denominados 
flip-flop, que retienen la información almacenada mientras haya energía suficiente para hacer 
funcionar el dispositivo (ya sean segundos, 
minutos, horas, etc.).
El correcto ajuste de estos parámetros en el Setup 
del BIOS permiten a los usuarios experimentados 
en overclocking aumentar el rendimiento de la memoria RAM entre el 1 y el 10%, dependiendo de la 
eficacia en la combinación de los valores establecidos, y de la tolerancia de los módulos de memoria a 
trabajar a mayor velocidad, tensión y temperatura. 
Tipos de 
memoria RAM
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    TIPOS DE MEMORIA 71
Memoria DRAM
La memoria DRAM (Dynamic RAM o RAM 
dinámica) almacena la información en circuitos 
integrados basados en transistores y capacitores 
(que pueden estar cargados o descargados). 
Como estos pierden su carga al cabo de breves 
lapsos de tiempo, se deben incluir los circuitos 
necesarios para refrescar las celdas de memoria 
RAM cada cierto tiempo para impedir la pérdida de su información, ya que esta memoria es 
volátil. Mientras la RAM dinámica se refresca, el 
procesador no puede leerla. Si intenta hacerlo en 
ese momento, se verá forzado a esperar. 
Como la circuitería empleada es bastante sencilla, 
las RAM dinámicas suelen utilizarse más que las 
SRAM, a pesar de ser más lentas. 
En los módulos de memoria, cada celda de memoria DRAM (es decir, cada bit) está compuesta 
de un transistor y un capacitor. La idea básica es 
que el transistor se conecte al resto del sistema y 
sea el que controle al capacitor.
Básicamente, cuando un capacitor está cargado, 
la celda de memoria tiene un valor de 1, y, si 
está descargado, tiene un valor igual a 0. Aquí 
se presentan varias complicaciones, ya que hay 
que considerar que el capacitor se descarga muy 
rápido, por lo cual el equipo debe ocuparse de 
recargarlo en forma periódica. Ese período de 
tiempo es de alrededor de 60 milisegundos, y si 
no se lo tiene en cuenta, puede provocar resultados catastróficos. Para asegurar que no haya 
problemas, se considera un 1 cuando el capacitor 
está cargado en –al menos– un 50%, como para 
contar con cierto margen. 
En la lectura la carga electrónica del capacitor se 
pierde, por lo que también es preciso recargarlo 
cuando se lo lee. Por su naturaleza física, la memoria DRAM es más lenta que la SRAM usada en la 
caché. Y eso, sumado a la frecuencia de trabajo y 
al ancho de bus menores, además de la distancia 
de acceso hacia el procesador, logra que la RAM 
principal sea mucho más lenta que la caché. 
Sin embargo, hay que considerar que también 
es mucho más económica (solo se requieren 
dos componentes por bit, contra seis), y por tal 
motivo es posible fabricar módulos de memoria 
DRAM de mayor capacidad.
Memoria SDRAM
La memoria SDRAM o DRAM sincrónica apareció a mediados de la década de 1990, durante 
la primera generación de procesadores Pentium, 
y en la actualidad se siguen usando módulos de 
memoria que se basan en su diseño original.
A pesar de la existencia de las memorias del tipo 
RDRAM (también dinámicas, desarrolladas por 
la empresa Rambus), nos centraremos en las de 
consumo masivo: las SDRAM, ya que las RDRAM 
están destinadas principalmente a servidores, 
mediante módulos llamados RIMM.
Módulos de memoria como los DDR, DDR2 y 
DDR3 están basados en una tecnología anterior, 
llamada SDRAM, que tuvo sus inicios a finales de 
la primera generación de procesadores Pentium.
La topología de las memorias SDRAM abarca 
desde los módulos de memoria que fueron 
Figura 11. Módulo de memoria SDRAM, fácilmente 
reconocible por sus dos muescas entre los 
contactos dorados.
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    5 LA MEMORIA RAM 72
conocidos como PC100 y PC133, hasta los DDR, 
DDR2 y DDR3. Esta tecnología se basa en una 
configuración en paralelo, es decir, que la señal 
se distribuye de forma paralela entre un módulo 
y otro (a diferencia de la topología serie usada en 
las memorias RDRAM).
La referencia a la sincronía en el nombre de 
este tipo de arquitectura de memoria es a causa 
de que su frecuencia de trabajo está ligada a la 
frecuencia del procesador. 
Desde la era de los microprocesadores 80386 
hasta la primera generación de Pentium se 
empleaban módulos de memoria de 60 o 70 ns 
de tiempo de acceso (DRAM), y debían tener una 
relación de frecuencia entre sí, pero no necesariamente tenían que cumplir una determinada 
relación con la frecuencia del procesador. Con la 
aparición de los módulos de memoria SDRAM, el 
tiempo de acceso se redujo de 60 ns a la nada 
despreciable cifra de 15 ns.
Los módulos de memoria SDRAM convencional 
–llamados DIMM– operaban a 66, 100 y 133 MHz, 
y fueron empleados por varias generaciones 
de procesadores (desde el Pentium hasta el 
Pentium 3). 
Pero con la aparición de microprocesadores 
de 1 GHz y superiores, estos módulos de memoria se quedaron casi obsoletos. La industria 
necesitaba un cambio profundo en el subsistema de memoria para suplir las demandas de 
los nuevos modelos de procesadores.
Memoria DDR
Este tipo de tecnología implementó cambios 
en los módulos de memoria RAM y, obviamente, en los zócalos del motherboard donde 
estos se conectan, como así también en el 
controlador de memoria incorporado en el 
northbridge del chipset.
A continuación, se detallan las principales características de cada una de sus generaciones.
Primera generación
Los primeros módulos de memoria DIMM DDR
(Double Data Rate) se desarrollaron basándose 
en el mismo principio empleado por los módulos 
RIMM de Rambus: transmitir dos datos por cada 
ciclo de reloj (de aquí proviene su nombre). 
En realidad, el ancho de banda resultante no 
fue justamente el doble, pero se mejoró de 
manera considerable el rendimiento, sobre 
todo cuando los chipsets fueron optimizando 
su funcionamiento para este tipo de arquitectura. Así, los módulos de memoria de 133 MHz 
de frecuencia de trabajo rendían, en realidad, 
266 MHz efectivos.
Este tipo de memoria hizo su aparición en el 
año 2001, junto con los procesadores Athlon de 
AMD. Por ese entonces, Intel había apostado a 
los módulos de memoria RIMM (más costosos, 
pero un poco más efectivos), para luego migrar a 
la tecnología DDR.
Entre las principales características técnicas 
de los módulos de memoria de la primera generación DDR, es posible señalar que pueden 
soportar una capacidad máxima de 1 GB, el 
ancho de su bus es de 64 bits, la cantidad de 
contactos es de 184 y la tensión de trabajo 
es de 2,5 volts. Conforme los procesos de 
fabricación se fueron refinando, y los módulos 
Datos útiles
Grabadora EEPROM
Las grabadoras de EEPROM son dispositivos o circuitos especialmente diseñados 
para reprogramar el contenido de una memoria del tipo EEPROM (memoria de solo 
lectura programable por método eléctrico). 
Por lo general, se conectan a una PC por 
puerto paralelo o USB para que se le provea 
el contenido por grabar en el chip de ROM.
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    TIPOS DE MEMORIA 73
Figura 13. Memoria DDR2 ideal para 
practicar overclocking, ya que cuenta con un 
disipador y heat pipes.
Figura 12. Módulo de memoria 
DDR PC3200 de 256 MB de 
capacidad y de latencia CAS 
3, según indica su 
etiqueta.
fueron capaces de trabajar 
a mayor frecuencia, lograron alcanzar los 200 
MHz DDR (400 MHz efectivos) y luego se pudo 
escalar hacia los módulos de 266 MHz DDR (533 
MHz efectivos), donde esta primera tecnología 
DDR encontró su techo, ya que para obtener 
frecuencias mayores era necesario llevar a cabo 
nuevos cambios.
A partir de esta tecnología, se pudo comenzar 
a implementar de manera opcional un mecanismo llamado Dual Channel, que trataremos 
más adelante en este 
mismo capítulo, destinado 
a mejorar el rendimiento de la 
memoria RAM. 
Memoria DDR2
Cuando el rendimiento de la memoria DDR 
mermó ante el avance de los procesadores, se 
desarrollaron los módulos de memoria DDR2, 
cuyo funcionamiento se basa en un sistema de 
pipelining, empleando un buff er de entrada y 
salida que funciona al doble de la frecuencia que 
el núcleo de la memoria. Es decir, estos módulos 
permiten transmitir un dato por cada flanco de 
la señal. Así, se pueden transmitir cuatro bits por 
ciclo de reloj, permitiendo alcanzar frecuencias 
de hasta 1200 MHz efectivos. 
Sin embargo, las latencias son más altas que en 
el caso de los módulos DDR convencionales a 
causa del sistema de pipelining, en el que, por 
cada unidad de tiempo, existen cuatro bits en 
proceso en vez de dos.
Este tipo de módulos de memoria consume mucha menos energía que la generación anterior 
al trabajar a una tensión de 1,8 volts, mientras la 
cantidad de contactos de su respectivo zócalo 
asciende a 240.
Memoria DDR3
Con la llegada al mercado de procesadores de cuatro, seis, ocho y más 
núcleos, la memoria DDR2 comenzaba 
a quedarse rezagada. Fue entonces 
cuando, en el año 2009, se diseñaron los 
módulos de memoria DDR3, de menor consumo energético (del orden del 40%), menor 
tensión de trabajo (1,5 volts) y mayor tasa de 
transferencia, al duplicar la cantidad de información por ciclo de reloj de los módulos DDR2.
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    5 LA MEMORIA RAM 74
Los módulos y zócalos de memoria DDR3 cuentan con 240 contactos, al igual que en el caso de 
los DDR2, pero son incompatibles con la tecnología anterior al tener una muesca de seguridad en 
una ubicación diferente.
Cómo calcular el tiempo de acceso
Existe una simple ecuación para estimar el 
tiempo de acceso, expresado en nanosegundos, 
al que es capaz de responder un módulo de 
memoria. En sus productos de gama media a 
alta, los fabricantes suelen incluir información 
específica y datos técnicos, entre ellos los dos 
valores necesarios para este cálculo: el valor 
CAS (Column Address Strobe) y la frecuencia 
efectiva (DDR) de trabajo.
La fórmula general es la siguiente:
(CAS / Frequencia (MHz)) × 1000 = X ns
Y a continuación, un ejemplo:
(8 / 1066) × 1000 = 7,5 ns
Dual Channel
La diferencia entre el ancho de banda de los 
procesadores con respecto al de la memoria 
RAM siempre fue una cuestión que debía mejorarse. Una de esas mejoras implementadas 
por los fabricantes para reducir esa diferencia 
es la tecnología Dual Channel o de doble 
canal de memoria.
Supongamos que al controlador de memoria 
se conectan dos canales de datos de 64 bits 
totalmente independientes en vez de uno. En 
teoría, se duplicaría el ancho de banda de la memoria RAM. Sin embargo, lamentablemente, esto 
depende de muchos factores, y los resultados 
prácticos no suelen incrementarse al doble, sino 
más bien en un modesto porcentaje.
Figura 14. Módulos 
de memoria DDR3 
optimizados 
especialmente 
para ser instalados 
junto con procesadores 
de AMD.
Figura 15. Kit Triple Channel de módulos PC3-
12800 de 2 GB cada uno.
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    TIPOS DE MEMORIA 75
En la mayoría de las pruebas, incluso empleando los mejores procesadores y los módulos 
de memoria de la mejor calidad, el incremento 
de performance ronda el 6%. Sin embargo, en 
motherboards que comparten memoria del 
sistema con su interfaz gráfica, la ventaja del 
Dual Channel puede estirarse un poco más.
Esta funcionalidad se activa al instalar módulos de memoria idénticos (misma marca, 
modelo y características) en los bancos 
señalados en el motherboard para tal fin. Los 
zócalos para módulos de memoria RAM en 
motherboards que soportan la tecnología 
Dual Channel vienen identificados con colores 
y serigrafía, que indican cuál es el banco A y 
cuál es el banco B.
Con la llegada de la primera generación de procesadores Core i7 de Intel y algunos orientados 
a servidores (como ciertos modelos Intel Xeon), 
se implementó la tecnología Triple Channel, 
mientras el resto de los procesadores y motherFigura 16. 
Motherboard con 
bancos Dual Channel 
(A y B) para memoria 
RAM DDR2 formados 
por zócalos de 
distintos colores.
Figura 17. Kit de 12 GB de módulos DDR3: en equipos 
de alta gama es tan común el uso del Triple Channel 
que se comercializan en conjunto.
Datos útiles
BSOD
Esta sigla significa Blue Screen Of Death
(pantalla azul de la muerte). Es la típica pantalla de error grave, que se muestra cuando 
el sistema operativo Windows desemboca 
en un error irrecuperable del kernel, el corazón de todo el sistema operativo. En estos 
casos, Windows no puede seguir funcionando y debemos reiniciar el equipo.
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    75/194
    5 LA MEMORIA RAM 76
boards continúa utilizando Dual Channel.
En sistemas de triple canal, el controlador de 
memoria reparte de forma intercalada la información por almacenar entre los tres bancos 
(cada banco puede estar formado por tres, 
seis o nueve módulos de memoria). Así, logra 
una sutil ganancia en rendimiento al distribuir 
los datos en múltiples contenedores.
Cómo identificar los módulos
Los módulos de memoria RAM vienen identificados con una denominación estandarizada 
que indica el tipo y la capacidad de transferencia 
máxima, de manera que el consumidor pueda 
conocer fácilmente qué clase de memoria tiene 
en sus manos a la hora de hacer compras. 
Los antiguos módulos de memoria venían con 
indicaciones del tipo PC66, PC100 y PC133, que 
expresan directamente su frecuencia de operación en MHz. 
A partir de los módulos DDR, se decidió llevar 
a cabo otro tipo de nomenclatura. Los nombres estándares DDR200, DDR266, DDR333, 
DDR400, DDR433, DDR466, DDR500 y DDR533 
indican la frecuencia del bus efectiva (es decir, 
duplicada mediante el Double Data Rate): de 
100 a 266 MHz. Además, cada módulo cuenta 
con otra denominación que indica la capacidad 
de transferencia máxima expresada en MB/s: 
PC1600, PC2100, PC2700, PC3200, PC3500, 
PC3700, PC4000 y PC4300. Este valor se 
puede calcular fácilmente mediante una fórmula, 
siempre y cuando conozcamos la frecuencia a la 
cual trabaja el módulo de memoria RAM:
Frecuencia x 2 x 8 bytes = tasa de
 transferencia máxima (MB/s)
Por ejemplo, los módulos DDR400 (que trabajan 
a una frecuencia de 200 MHz) son también conocidos como PC3200; esto se puede comprobar fácilmente mediante la ecuación: 200 MHz x 
2 x 8 = 3200 MB/s.
Las denominaciones DDR2 son similares a las de 
las memorias DDR convencionales; estas parten 
en los módulos de 100 MHz, expresados como 
PC2-3200, terminando con los módulos DDR2 
de 300 MHz, conocidos como PC2-9600.
Es necesario hacer una pequeña modificación a 
la fórmula anterior, ya que las memorias DDR2, 
en teoría, son capaces de transferir cuatro bits 
por cada ciclo de reloj. Por lo tanto, la ecuación 
queda de esta forma:
Frecuencia x 4 x 8 bytes = tasa de 
 transferencia máxima (MB/s)
Por ejemplo, un módulo DDR2-667 (que opera 
a una frecuencia de 166 MHz) es denominado 
como PC2-5300, lo cual podemos comprobar 
mediante la fórmula para módulos DDR2: 166 MHz 
x 4 x 8 bytes = 5300 MB/s. 
Lo mismo ocurre con los módulos de memoria 
DDR3, cuyas denominaciones comienzan en 
PC3-8500 y llegan hasta PC3-16000. El segundo factor de la ecuación se duplica con respecto 
a la generación anterior de módulos de memoria, pasando de 4 a 8:
Figura 18. La solapa [Memory] de CPU-Z muestra 
valiosa información sobre la memoria RAM instalada.
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    IDENTIFICACIÓN DE LOS MÓDULOS 77
Figura 19. En la pestaña [SPD] de CPU-Z, podemos 
acceder a la detallada información que guarda el chip 
SPD de cada módulo instalado.
Frecuencia x 8 x 8 bytes = tasa de 
 transferencia máxima (MB/s)
Tecnología SPD
Un estándar llamado SPD (Serial Presence 
Detect) fue implementado en los módulos de 
memoria DIMM SDRAM y posteriores (DDR, 
DDR2 y DDR3). Se basa en un pequeño chip 
EEPROM de ocho contactos incorporado en los 
módulos de memoria, que contiene información 
sobre el módulo en sí. SPD es la evolución de una 
tecnología anterior, usada en los módulos SIMM 
de 72 contactos, llamada PPD (Parallel Presence 
Detect), cuya información se almacenaba en un 
chip de cinco contactos.
La información que almacena el chip SPD es la 
siguiente: marca, modelo, parámetros de temporización, número de serie y otros datos útiles 
acerca del módulo.
Los módulos de memoria de gama media a 
alta almacenan además perfiles con diferentes 
configuraciones sobre latencias y timings para 
distintos valores de frecuencia, ideales para 
emplear cuando se practica overclocking. Estas 
configuraciones se conocen como EPP (Enhanced Performance Profiles) y le permiten 
al motherboard conocer cuáles son los valores 
ideales –establecidos por el fabricante del módulo– para aplicar overclocking según cada valor 
de frecuencia elegido, ya sea por el usuario o 
por sistemas de overclocking automatizado que 
poseen algunos modelos de motherboards.
Existen aplicaciones para conocer toda la información técnica almacenada en la pequeña memoria 
SPD; una de ellas es CPU-Z, de descarga gratuita. 
Puede conseguirse en la siguiente dirección: 
www.cpuid.com/softwares/cpu-z.html.
Módulos 
especiales
El mercado ofrece módulos de memoria para 
usos específicos, con funciones especiales orientadas desde equipos portátiles hasta servidores. 
A continuación, los casos más relevantes.
Módulos de memoria con ECC
La sigla ECC proviene de Error Checking and 
Correcting (reconocimiento y corrección de errores). Los módulos de memoria que poseen esta 
característica son capaces de reconocer errores 
internos (errores de 1 bit o errores de 2 bits). 
Los errores de 1 bit pueden corregirse en funcionamiento mediante la comparación de las sumas 
de comprobación. Los módulos de memoria con 
función ECC son más fiables, por lo que normalmente se emplean en servidores; pero tienen 
una desventaja importante: son más costosos 
que los convencionales.
Módulos de memoria SO
Los módulos Small Outline son versiones 
reducidas en tamaño que se utilizan en dispositivos portátiles como notebooks, netbooks y 
además en impresoras que permiten ampliar 
su memoria interna.
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    5 LA MEMORIA RAM 78
Módulos Fully Buff ered
También conocidos como FB-DIMM, estos 
módulos se emplean casi exclusivamente en 
motheboards para servidores de red. Uno de los 
puntos fuertes de este tipo de memorias es su 
casi nulo margen de error: se estima un error de 
lectura en 1.142.000 años. 
En memorias convencionales, cuanto mayor es 
la densidad de memoria, más errores de señal y 
sincronización ocurren. En cambio, en este tipo 
de memorias, la tecnología de bus serie anula 
este problema al proveerle de una única ruta de 
información a todos los módulos en un canal, 
coordinando el flujo de datos mediante chips 
AMB ubicados en los módulos de memoria.
Los módulos DDR2 convencionales emplean 
una conexión paralela en cada canal de 
memoria, mientras que el módulo tiene vínculos 
separados a ese canal y al controlador de 
memoria. Con grandes concentraciones de 
memoria, estas conexiones pueden sobrecargar 
la capacidad del controlador de memoria, 
provocando errores y retrasos en la circulación 
de los datos. Este inconveniente juega en contra 
de las memorias de mayor velocidad: cuanto 
más rápido se llene el canal de información, 
aparecerán más errores. 
Los módulos FB-DIMM utilizan pistas 
bidireccionales en serie, las cuales pasan 
por cada módulo de memoria, en vez 
de tener canales individuales que 
envían información a los módulos. Un 
concepto bastante parecido al principio de funcionamiento de las placas 
PCI Express (también de tecnología 
serie). Estas memorias transmiten 
datos a la controladora en forma de paquetes, vigilados de forma precisa por un integrado 
AMB (Advanced Memory Buff er) ubicado en 
cada uno de los módulos FB-DIMM. 
Cada uno de estos canales puede contener hasta 
ocho módulos FB-DIMM, y la arquitectura actual 
admite hasta seis canales por cada controlador 
de memoria. Tiene una fuente de datos en lo que 
a controlador de memoria concierne, y todos los 
datos llegan en paquetes de manera ordenada. 
Los errores y señales de interferencia ya no 
son un problema. Un controlador de memoria 
convencional requiere 240 trace lines dedicados 
por canal, pero el controlador de memoria FB 
necesita solamente 70, reduce los circuitos complejos y hace que sea más fácil añadir canales 
extras. Esto resulta similar a la simplificación que 
Hypertransport y PCI Express han tenido en el 
diseño de motherboards.
Sitios web
MemTest86+
MemTest es una excelente aplicación para 
realizar diagnósticos a la memoria RAM y 
caché. Es ideal su utilización ante la sospecha 
de algún módulo de memoria RAM defectuoso. Al descargar esta herramienta se genera 
un CD o unidad USB booteable, y debemos 
iniciar la PC con él. Es un software gratuito y 
se descarga de www.memtest.org.
Figura 20. Pequeño módulo de memoria RAM 
SO, utilizado para ampliar la capacidad de equipos 
portátiles e impresoras láser.
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    ADMINISTRACIÓN LÓGICA 79
Figura 21. Kit Dual Channel de memorias DDR3. En 
procesadores Intel Core i5, el controlador de memoria 
es compatible con Dual Channel.
Hasta aquí abordamos la gestión de la memoria 
RAM a nivel hardware. A continuación, se explicará cómo el sistema operativo y las aplicaciones administran la memoria RAM.
Memory Management Unit
Las direcciones de memoria a las que tiene 
acceso una aplicación convencional no son las 
reales. Si existe más de un proceso alojado en la 
memoria, la aplicación no tiene de qué preocuparse al alojar más información. De esta forma, 
cada aplicación puede almacenar datos en una 
misma dirección de memoria, por lo que la información allí alojada no será sobrescrita.
De este mecanismo se encarga una parte 
del procesador llamada Unidad de Manejo 
Administración 
lógica de la 
memoria
de Memoria (Memory Management Unit o
MMU), y es la encargada de traducir las direcciones lógicas en direcciones reales, y al revés. 
La ventaja fundamental que ofrece la MMU es 
la posibilidad de proteger la memoria, evitando 
que las aplicaciones accedan a sectores de 
memoria ya ocupados e impidiendo así que 
un programa acceda o modifique sectores de 
memoria usados por otros programas (lo que 
resultaría en un error grave como una excepción, una pantalla azul de la muerte, congelamiento o reinicio del sistema).
Paginación y 
segmentación
Existen básicamente tres técnicas de administración de la memoria RAM: paginación, segmentación y segmentación paginada (siendo esta 
última una de las más empleadas).
Paginación
Bajo la metodología de paginación, el espacio 
total de memoria se divide en sectores de la memoria física de igual tamaño, llamados frames. 
Cada aplicación se divide en secciones lógicas 
–denominadas páginas– que tienen el mismo 
tamaño que los frames. 
El sistema operativo posee un índice de estas páginas que relaciona la equivalencia de una página 
con un frame. Lo realmente curioso de este me
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    79/194
    5 LA MEMORIA RAM 80
canismo es que existe una relación directa entre 
las direcciones lógicas de las aplicaciones y las 
direcciones físicas. Esto se lleva a cabo efectuando 
una operación en la que se relacionan el número 
de página y la ubicación de la dirección dentro de 
ella, en un proceso conocido como off set.
Este procedimiento se caracteriza por prescindir de datos que estén almacenados en forma 
contigua, aspecto que favorece la administración 
de la memoria y no necesita desfragmentarla. 
Sin embargo, las desventajas de este sistema 
radican en el desaprovechamiento del espacio 
disponible, al igual que sucede con los clusters de 
los discos duros en distintos sistemas de archivo. 
Por ejemplo, si el tamaño de página es de 8 KB y 
una aplicación en ejecución necesita ocupar 11 KB, 
pesará en total 16 KB. Es decir, una página de 8 KB 
más la totalidad de una adicional por más que 
solo use una porción. Esta pérdida no parece 
importante en un caso puntual, pero multiplicada 
por todas las páginas activas en memoria, puede 
resultar de gran impacto. 
Segmentación
La segmentación es un mecanismo mediante el cual se agrupan los diversos sectores de 
un programa en bloques de tamaño variable, 
ya que una aplicación dada puede haber generado un bloque para los datos constantes, 
otro para los datos cambiantes y otros para las 
subrutinas. Esto permite que varios procesos 
compartan el mismo segmento. Por ejemplo, 
si se abren dos aplicaciones iguales, la parte 
que se refiere al código de programa que se 
aloja en memoria –que es fija– es exactamente 
igual, por lo tanto, se asigna un único segmento de memoria para ese caso.
El problema de este método es que, al trabajar 
con segmentos de longitud variable, se puede llegar a fragmentar la memoria no bien se 
remueva un segmento y se aloje otro. Por otra 
parte, requiere que los programas sean cargados 
en memoria para iniciar la ejecución, punto en 
contra que no ocurre necesariamente con el método de paginación. Entonces se ideó una forma 
que combinara ambas técnicas: la segmentación paginada. En esta técnica combinada, si 
bien los segmentos son de longitud variable, 
están subdivididos en varias páginas del mismo 
tamaño, cada una con su propia tabla de páginas. 
Así se unen las ventajas de ambos mecanismos, 
se cuenta con la relación entre la dirección lógica 
y la real, y se da solución a los problemas de la 
fragmentación de memoria.
El límite de los 
3 GB en sistemas 
de 32 bits
Existe una limitación que poseen los sistemas 
operativos de 32 bits: pueden direccionar memoria, como su nombre lo indica, hasta 2 elevado a 
la 32, resultando exactamente 4 GB. Sin embargo, 
esto solo sucede en la teoría. En la práctica la historia es distinta: los sistemas operativos de 32 bits 
no pueden gestionar 4 GB de memoria RAM en 
forma completa, sino 3 GB (o valores similares, en 
la mayoría de los casos), debido a una limitación 
de la plataforma x86. 
Este tipo de problemas se acarrean de la época 
de los sistemas operativos de 16 bits y la famosa 
barrera de los 640 KB, que dejaba 384 KB o 
más inaccesibles para el usuario, pero no para el 
hardware, que sacaba provecho de ella. 
Con la llegada de los procesadores de 32 bits, 
esto fue solucionado en parte. En sistemas operativos como el DOS de Microsoft, para poder acceder a la memoria superior –la ubicada por sobre 
esos 640 KB–, había que cargar el driver himem.
sys o el emm386.exe para direccionar en forma 
directa algunos archivos del sistema a esa parte 
de la memoria RAM. Para redondear, diremos 
que el problema de los 3 GB no es exactamente 
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    LAS LIMITACIONES DEL SISTEMA 81
el mismo, pero sí muy similar: al contar con 4 GB, 
los sistemas operativos de 32 bits (tanto los de 
Microsoft como los de código abierto) reservan 
una porción de la memoria RAM para mapear 
dispositivos PCI y para que el software se comunique con ellos mediante esta vía. 
Ciertos dispositivos del sistema requieren un 
acceso dedicado asignado a memoria. El nombre 
que recibe esta función es Entrada/Salida asignada a la memoria, o MMIO: Memory-Mapped 
Figura 22. Ventana 
que muestra 
las propiedades 
principales de un 
equipo con Windows 7 
de 64 bits.
Datos útiles
Consejos para 
direccionar más 
memoria
● Utilizar tarjetas gráficas con menos 
memoria.
● En el caso de usar puerto AGP, bajar al 
mínimo posible el valor de apertura AGP en 
el Setup del BIOS.
● No instalar placas ni dispositivos USB que 
ya no utilicemos (ejemplo: módem telefónico, placas de red adicionales, etc.).
I/O (una tecnología para nada nueva, ya que se 
emplea desde los procesadores de 8 bits, incluyendo a la mítica Commodore 64). 
MMIO opera en sistemas operativos de 32 bits 
dentro de los primeros 4 GB del espacio de direcciones, razón por la cual se bloquea la RAM por 
encima de los 3 GB (aunque en algunos casos 
suele ser 2.7 GB, 3.5 GB o incluso más), denegando el acceso a las aplicaciones, pero utilizándola 
para asignar direcciones de memoria de algunos 
dispositivos PCI, los tengamos conectados o no. 
Cuando contamos con menos memoria RAM 
instalada, como por ejemplo 1 o 2 GB, esta porción de memoria se asigna también dentro de la 
RAM, pero no en un área reservada y, aunque no 
nos demos cuenta, tampoco contamos con su 
totalidad, ya que hay que restar la que emplean 
los dispositivos PCI (y en menor medida los USB). 
De todas formas, no es cierto que convenga tener 
instalados tres módulos de 1 GB cada uno en vez 
de dos de 2 GB o cuatro de 1. Al tener 4 GB de 
memoria RAM, el usuario también tendrá más: 
los dispositivos PCI se remapean hacia la parte 
superior de la memoria, por encima de los 3 GB, 
y la que usualmente emplean en partes más bajas pasa a la parte superior. Y más aún en el caso 
de contar con una placa gráfica con tecnología 
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    5 LA MEMORIA RAM 82
Figura 23. La solapa 
[Rendimiento] del 
[Administrador de 
tareas] de Windows 7 
muestra el uso de 
la memoria física en 
tiempo real.
TurboCache o HyperMemory, que utilizan 
memoria RAM del sistema de manera dinámica 
según la necesite aparte de la propia integrada. 
Al contar con 4 GB de memoria, la memoria que 
utilice esa tarjeta gráfica será por encima de los 
3 GB. Por eso, en cualquier caso, al tener 4 GB 
siempre contaremos con más memoria, aprovechable en una u otra forma.
Posibles soluciones
Una de las posibles soluciones a esta merma 
en la cantidad de memoria RAM instalada en el 
equipo es contar con un procesador que soporte las instrucciones AMD64 o EMT64 e instalar 
Windows 7 de 64 bits (que permite instalar hasta 
128 GB de memoria RAM), o alguna distribución 
de GNU/Linux de 64 bits.
Otra menos drástica y que no implica reinstalar 
de cero nuestro sistema operativo es, desde 
Windows, hacer el intento de habilitar la extensión PAE (Physical Address Extension) desde 
la consola de comandos [cmd.exe], tipeando la 
siguiente sentencia: 
BCDEdit /set PAE forceenable
Vale aclarar que este comando no se encuentra disponible en Windows XP SP2 ni SP3 (Microsoft decidió removerlo para evitar ciertas 
incompatibilidades e inestabilidad a raíz de 
esto mismo), aunque sí está en Windows Vista, 
Server 2003 y XP SP1. 
Otra posibilidad es efectuarlo con el pequeño 
software EasyBCD (disponible solo para Windows Vista). Se trata de un front end gráfico para 
el comando BCDEdit, es gratuito y se descarga 
desde el siguiente vínculo: http://neosmart.net/
dl.php?id=1.
Al efectuar este cambio en la configuración de 
inicio de Windows, puede llegar a reconocerse el 
total de la memoria instalada (dependiendo del 
hardware), pero el funcionamiento del sistema 
se torna más lento, como así también puede 
provocar inestabilidad e incompatibilidades con 
ciertos dispositivos, y más aún si esto se hace 
sobre procesadores de 32 bits.
Recordemos también tener en cuenta si el total 
de memoria física instalada alcanza el valor 
máximo soportado por el chipset del motherboard. La memoria real disponible se verá 
reducida, debido a que el sistema reserva parte 
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    LAS LIMITACIONES DEL SISTEMA 83
Figura 24. En Windows 7 se puede instalar EasyBCD y, 
con solo un par de clics, quedará habilitado el modo PAE.
de esta RAM para el mapeo de dispositivos. Esta 
reducción suele situarse entre los 200 MB y 1 GB, 
dependiendo de la configuración. Este aspecto 
en particular no ocurre únicamente en sistemas 
de 32 bits, sino también en los de 64 bits.
El modo PAE utiliza 4 bits de registro de control 
para poder direccionar más memoria virtual (4 
elevado a la 32, en vez de 2 a la 32) y, por tanto, 
poder alcanzar un total teórico de memoria física 
de 64 GB. 
Cabe destacar que los procesadores con extensiones AMD64 corren con el modo PAE habilitado por diseño, mientras que los de Intel, que 
cuenten con las instrucciones IA32, solo operan 
en esa modalidad al indicárselo en el boot.ini
(Windows XP) o mediante el Windows Boot 
Manager (Windows 7).
Desde el punto de vista del hardware
Por una cuestión de diseño de la arquitectura 
de los motherboards (cosa que inevitablemente 
permanecerá mientras se sigan empleando 
variantes de la arquitectura original AT, del año 
1982), la totalidad de los recursos accesibles del 
equipo usan direcciones de memoria, lo que se 
efectúa mediante MMIO. Cuando las direcciones de memoria usadas están ocupadas por la 
memoria física, el BIOS sencillamente la ignora y 
remapea esas direcciones apuntándolas al dispositivo, lo cual puede darse por requerimientos 
del motherboard, del propio bus PCI, o bien de 
las placas instaladas; la tarjeta gráfica es la que 
mayor cantidad de estos recursos consume.
A este remapeo de memoria, se lo conoce 
técnicamente como Memory Holes (agujeros 
de memoria) y, cuando el sistema operativo 
Figura 25. Tarjeta gráfica con tecnología TurboCache: 
cuenta con poca memoria RAM propia, pero puede 
tomar grandes cantidades de la memoria RAM 
instalada en el motherboard.
Datos útiles
Ventajas y 
desventajas de PAE
La ventaja radica en que, como se explica 
más arriba, los sistemas de más de 4 GB de 
RAM y siempre y cuando el sistema operativo lo soporte– podrán direccionar más 
allá del límite de los 4 GB. Como desventaja, 
se incrementa ligeramente el tiempo de 
acceso a memoria, siendo triple (en vez de 
doble) el direccionamiento en las PTE (Page 
Table Entry).
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    5 LA MEMORIA RAM 84
encuentra uno de ellos, termina el conteo de 
memoria; ese es el límite máximo direccionable. 
Por una cuestión de compatibilidad, tanto con 
dispositivos hardware como sistemas operativos, 
el BIOS asigna los Memory Holes por debajo del 
espacio de direcciones de los 4 GB.
El chipset de toda placa base ordena asignar 
recursos por debajo del espacio direcciones 
de 4 GB en forma típica para sí mismo, para el 
BIOS y para aplicaciones.
Entre los 2 y los 4 GB, se asignan direcciones 
para los dispositivos. La asignación más común 
en una placa base con bus PCI-Express es de 
alrededor de 1 GB. Mientras que la asignación 
típica en un motherboard con puerto AGP es 
más variable y depende además de la apertura 
AGP asignada en el Setup del BIOS. 
Existen chipsets que permiten el remapeo de los 
recursos mediante el sistema operativo, y hay 
otros que no. En este último caso, no podremos 
hacer nada para mejorar la situación, tengamos PAE habilitado o no –o incluso un sistema 
operativo de 64 bits–, ya que la limitación estará 
impuesta por el hardware.
En definitiva, la gran mayoría de los fabricantes de hardware no aclara este aspecto 
ni en la caja de los motherboards ni en las 
especificaciones detalladas del producto, por 
lo que cometen una infracción por falta de 
información. Si se supone que la placa soporta 
4 GB o más de memoria RAM, prácticamente 
perderemos 1 GB de memoria por más esfuerzos que hagamos en remediarlo, o incluso si 
instalamos un sistema operativo de 64 bits.
¿Cuánta RAM soporta en realidad 
nuestra PC?
Tal como hemos visto, no hay que confiar 
ciegamente en las especificaciones que los 
fabricantes de motherboards indican. Existe 
un método para conocer el valor del límite real 
que nuestro hardware soporta: ir al [Panel de 
Control], ingresar en [Sistema], solapa [Hardware], botón [Administrador de dispositivos], expandir el grupo llamado [Dispositivos 
de sistema] haciendo un clic en el símbolo 
[+] ubicado a su izquierda. Luego hacemos 
clic derecho sobre el dispositivo llamado [Bus 
PCI] y luego en [Propiedades]. En la nueva 
ventana que aparece, ingresamos en la solapa 
[Recursos]. Allí veremos recursos como 
intervalos de entrada/salida e intervalos de 
memoria. Salteando los intervalos de memoria 
que comiencen por tres ceros, tomaremos nota 
del primero en la lista. Veremos en pantalla algo 
muy similar a esto: 
[000A0000 - 0000BFFF] PCI Bus
[000E0000 - 000E3FFF] PCI Bus
[C0000000 - FEBFFFFF] PCI Bus 
 <--- Tomar nota
[FF800000 - FFFFFFFF] PCI Bus
Figura 26. Propiedades 
del [Bus PCI] en el 
[Administrador de 
dispositivos] de 
Windows 7 de 64 bits.
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    LIMITACIONES DEL HARDWARE 85
Por lo tanto, salteando las que inician por tres 
ceros, la dirección inicial contigua en este caso 
es C0000000. Ejecutamos la calculadora de 
Windows en modo científico (desde el menú 
[Ver]), seleccionamos el modo hexadecimal e 
ingresamos el valor que previamente anotamos 
para luego convertirlo al modo decimal.
En este ejemplo, el valor obtenido es 
3.221.225.472 bytes; si lo dividimos por 1024, nos 
queda 3.145.728 kilobytes y, si lo volvemos a dividir por 1024, resulta 3.072 megabytes, es decir, 
exactamente 3 gigabytes.
Notemos el detalle del primer rango de direcciones que inicia en A0000 (valor que equivale a 
los famosos 640 KB, expresado en hexadecimal).
No todos los equipos permitirán sobrepasar 
ese límite, y no todos los que lo permitan lo 
harán en forma estable, debido a los controladores no certificados. 
A los suertudos usuarios que logren superar ese 
límite, se les recomienda hacer no solo pruebas 
de estabilidad, sino también de rendimiento. 
Recuerden que, si logramos habilitar el modo 
PAE con éxito, el tiempo de acceso a la RAM se 
incrementa levemente. 
Dependiendo del uso que se le dé a la PC, nos 
puede favorecer más el incremento en la cantidad de RAM que la disminución en el tiempo 
de acceso a la memoria, o al revés. Incluso, 
puede ocurrir que se habilite el modo PAE 
sin problemas, pero que el chipset sea el que 
limite la cantidad de RAM a un valor cercano 
a los 3 GB. 
En definitiva, que esto funcione es algo que 
depende del software, del hardware y también 
de una combinación de ambos.
Figura 27. El 
[Monitor de 
recursos] de 
Windows 7 detalla 
cuánta memoria 
RAM consume cada 
proceso activo en el 
sistema.
Resumen
Se expusieron todos los aspectos 
relacionados con la memoria RAM en 
este quinto capítulo. Comenzando con los 
conceptos básicos de su funcionamiento, 
pasando por la evolución de los 
distintos módulos de memoria hasta la 
administración lógica. 
Además, se abordaron diversos temas 
aplicados a la memoria RAM, como las 
tecnologías SPD, Dual Channel y Triple 
Channel, entre otras. Por último, se 
desarrolló la explicación de por qué los 
sistemas operativos de 32 bits no soportan 
4 GB de memoria RAM en su totalidad.
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    5 LA MEMORIA RAM 86
FAQ
1. ¿Cuántos niveles de memoria caché existen?
2. ¿En qué consiste el proceso llamado Burst mode?
3. ¿Cuáles son las diferencias más importantes 
entre la memoria SRAM y la DRAM?
4. ¿Qué mejoras incorporaron los módulos 
DDR2 sobre los DDR?
5. ¿Para qué sirve la tecnología SPD?
Lo que 
aprendimos
1. ¿Qué significa la sigla RAM?
a. Record Analog Method
b. Random Access Memory
c. Rapid Auxiliar Memory
2. ¿Qué nombre recibe el número de ciclos de 
reloj entre que la columna es solicitada por una 
fila activa hasta que la información está lista para 
enviarse al buff er de salida?
a. TRP
b. CL
c. TRCD
3. ¿Qué valor de frecuencia efectiva ofrecían los 
primeros módulos de memoria DDR?
a. 133
b. 200
c. 266
4. ¿Cuánto beneficio en promedio se obtiene de 
una configuración Dual Channel con respecto a 
una convencional?
a. 100%
b. 25%
c. 6%
5. ¿A qué módulo de memoria corresponde 
esta denominación: PC2-5300?
a. DDR-533
b. DDR2-667
c. DDR3-1066
6. ¿Cómo se llama el mecanismo para conocer 
todos los detalles acerca de los módulos de 
memoria RAM?
a. SPD
b. MMU
c. MMIO
7. ¿Cuál es el tipo de módulos de memoria que 
incorpora corrección de errores?
a. EDO
b. FPM
c. ECC
8. ¿Qué nombre recibe la combinación entre los 
dos métodos más populares de administración 
lógica de memoria?
a. Paginación segmentada
b. Segmentación paginada
c. Selección distribuida
9. ¿Cuál es el valor máximo teórico que puede 
direccionar un sistema operativo de 32 bits?
a. 3 GB
b. 4 GB
c. 16 GB
10. ¿Qué significa la sigla PAE?
a. Physical Address Extension
b. Parameter Analog Error
c. Personal Array Equation
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    MOTHERBOARDS
Interfaces 
de disco
CAPÍTULO 6
EN ESTE CAPÍTULO
» CONTROLADORAS PARALLEL-ATA
» PUERTOS SERIAL-ATA, SERIAL-ATA 2.0, SERIAL-ATA 3.0
» CONTROLADORAS SCSI Y SAS
» TECNOLOGÍA NCQ
» TECNOLOGÍAS RAID
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    6 INTERFACES DE DISCO 88
En este capítulo dedicado a las interfaces de 
almacenamiento, comenzaremos recordando un 
puerto que tiende a desaparecer conforme pasa 
el tiempo: el Parallel-ATA.
Interfaz ParallelATA
También conocido como IDE, el sistema ParallelATA es aún incorporado en motherboards a 
pesar de la absoluta popularidad del Serial-ATA. 
Los fabricantes continúan incluyendo puertos 
Parallel-ATA en sus motherboards, aunque –en la 
mayoría de los casos– solo un puerto en vez de 
los dos de siempre a modo de retrocompatibilidad. Lo hacen con el fin de que los usuarios que 
aún cuentan con un disco duro o unidad óptica 
compatible con esa interfaz puedan conectarla 
a su equipo en vez de desecharla. Si bien tienen 
dos nombres distintos, se los puede llamar de 
una forma o de otra. El estándar AT de IBM nació 
en 1984. Justamente en ese año tiene su origen 
el estándar IDE, a raíz de un encargo de Compaq 
a Western Digital. 
Compaq necesitaba una controladora compatible con el estándar anterior (el ST506), 
pero por falta de espacio en el interior de un 
nuevo modelo de PC, la interfaz debía estar 
integrada en el propio disco. De ahí el nombre 
de IDE (Integrated Drive Electronics). Toda 
la electrónica de control se concentra en el 
dispositivo por controlar (el disco duro), por lo 
que puede conectarse directamente el disco 
con el bus del sistema. Las primeras unidades 
IDE fabricadas datan del año 1986.
El sistema IDE/ATA dispone de varios métodos 
para efectuar el movimiento de datos, incluyenFigura 1. Único 
puerto Parallel-ATA 
en un motherboard 
moderno. La 
tendencia hará 
desaparecer tarde o 
temprano este tipo 
de puertos.
Interfaces 
de disco
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    INTERFAZ P-ATA 89
do la emulación de cualquier formato anterior, 
e incorpora un nuevo formato de grabación 
denominado MZR (Multiple Zone Recording), 
que consigue mayor densidad de grabación y, 
por tanto, mayor capacidad en los discos. 
Por otra parte, se implementaron dos sistemas 
de traducción de los parámetros físicos de 
la unidad. Estos sistemas se denominan CHS
(Cylinder Head Sector) y LBA (Logical Block 
Addressing), y permitían solventar algunas 
limitaciones derivadas del diseño inicial de los 
servicios BIOS de disco.
El estándar inicial permitía una tasa de transferencia de 4 MB/s, y supuso una simplificación en 
Figura 2. Este simple adaptador permite 
conectar unidades S-ATA en puertos P-ATA, y viceversa. 
Figura 3. Las cintas Parallel-ATA, por su gran ancho, 
podían obstruir la correcta circulación del aire en el 
interior del gabinete.
la instalación y configuración de los discos. Pero 
pronto se manifestaron sus carencias, por lo cual, 
desde su aparición, ha sufrido constantes actualizaciones y mejoras, y han aparecido versiones de 
los distintos fabricantes bajo diferentes nombres: 
Enhanced IDE (EIDE), Ultra-ATA, ATA-2, ATAPI, FastATA, Ultra-DMA 33, 66, 100 y 133. 
A través de ellos se fueron implementando tecnologías como los modos PIO, MultiWord-DMA, 
BusMaster DMA y ATAPI, entre otros, para mejorar la velocidad de transferencia y la flexibilidad 
entre dispositivos ATA.
Tecnología 
SMART
La sigla SMART significa Self-Monitoring, 
Analysis and Reporting Technology (tecnología 
de automonitoreo, análisis y reporte), y no se 
trata de una tecnología novedosa, aunque muy 
pocos conocen sobre ella, y todo el potencial y la 
utilidad que encierra.
La mayoría de los problemas que sufre todo 
disco duro son predecibles. Ubicando sensores en partes estratégicas y llevando un 
historial, la propia unidad puede conocer el 
progreso de ciertos componentes y parámetros a través del tiempo. 
Si estos valores varían de manera drástica en 
lapsos cortos de tiempo, el disco puede predecir que, cuando el valor alcance el máximo 
tolerable para un parámetro dado, el disco 
fallará o dejará de funcionar.
SMART solo funciona si el BIOS y la unidad 
soportan esta tecnología, y si está habilitada la 
función desde el BIOS Setup. Vale aclarar que 
esta tecnología se emplea en todo tipo de unidades de disco, independientemente de su interfaz 
de conexión (P-ATA, S-ATA, SAS, etc.). 
El POST nos notifica únicamente cuando un 
parámetro crítico ha alcanzado un valor riesgoso, 
y muestra una leyenda para que se efectúe una 
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    6 INTERFACES DE DISCO 90
Figura 4. Tarjeta de 
expansión que incluye un 
puerto Parallel-ATA, un Serial-ATA 
2.0 y un e-SATA.
Figura 
5. Unidad 
de disco para 
notebooks, de 
interfaz Serial-ATA 
2.0 por dentro.
copia de seguridad de los datos y la unidad 
sea reemplazada lo antes posible.
Para conocer más sobre el estado de los parámetros de SMART existen aplicaciones dedicadas, como por ejemplo Everest o HDD Life, por 
mencionar dos.
Datos útiles
Interfaz ESDI
A partir de 1983, se comenzó a utilizar 
la interfaz ESDI (Enhanced Small Device 
Interfaz o interfaz mejorada para pequeños 
dispositivos), que fue desarrollada por Maxtor Corporation (un reconocido fabricante 
de discos incluso en aquella época) como 
una mejora a la anterior ST-506/412.
Los parámetros que 
SMART tiene en cuenta 
para realizar el autodiagnóstico son, entre otros, la 
temperatura; la cantidad 
de sectores dañados 
reubicados y los que esperan ser reasignados; la tasa de 
errores de lectura y escritura; cantidad 
de horas de funcionamiento; errores de 
búsqueda, etc.
Un control periódico de esos valores, o la 
revisión ante una falla o sospecha de que 
el disco está teniendo problemas, nos ayudará 
a conocer mejor la integridad de la unidad y así 
mantener nuestros datos en un lugar seguro.
Interfaz SerialATA
En noviembre de 2001 un grupo de fabricantes 
de hardware, entre los que se encontraban Intel, 
Dell, Maxtor, APT Technologies y Seagate, crearon el Serial ATA Working Group para hacer 
frente a las necesidades de la próxima generación de interfaces de disco. Posteriormente, en 
2004, cambiaron el nombre por el de Serial ATA 
International Organization.
Las primeras unidades de disco S-ATA se alimentaban de la fuente de alimentación mediante un 
conector molex convencional, pero en lo sucesivo fueron migrando hacia el nuevo conector 
definido por la especificación (más chato y de 
15 pines en vez de 4), lo que obligó al estándar ATX a incluir conectores de este 
tipo en las fuentes de alimentación (de 
todas formas, vale aclarar que existen 
adaptadores molex S-ATA). En equipos portátiles, por razones de espacio, el conector S-ATA 
de energía empleado puede ser el denominado 
MicroConnector o el Slimline Connector.
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    INTERFAZ S-ATA 91
Figura 6. Cable de datos 
(rojo) y cable de energía 
conectados a una unidad de 
disco Serial-ATA.
Figura 7. Unidad de disco Serial-ATA 2.0, en la cual se 
aprecia el conector de datos (centro) y el conector de 
energía (más ancho).
Serial-ATA 1.0
Tras las mejoras de la última especificación ATA 
(UltraDMA-133), con la que se habían conseguido 
transferencias de 133 MB/s, el modelo tradicional 
de interfaz Parallel-ATA empezaba a mostrar 
síntomas de agotamiento después de haber 
prestado eficientes servicios desde su concepción inicial, a mediados de los años 80. 
Al ser un bus serie, el ancho del S-ATA es de 1 
bit y trabaja a 1500 MHz, logrando transferencias de hasta 1.5 Gbit/s (150 MB/s), ya que el 
overhead –sistema empleado para control y 
comunicaciones– es del 20% (es decir, por cada 
10 bits de información transferidos, 8 son datos 
reales y 2, de control). Gracias al valor de transferencia, se suele nombrar a esta interfaz como 
Serial-ATA 1.5 Gbit/s.
Otra de las mejoras de la especificación SerialATA radica en que, al basarse en un bus serie, se 
eliminó el cable de 80 hilos en forma de cinta 
que obstaculizaba la correcta circulación de aire 
en el interior del gabinete.
Serial-ATA 2.0
En el año 2005, aparece la especificación SerialATA II sin demasiadas novedades, excepto por 
el incremento en la frecuencia de trabajo que 
duplica la versión anterior: 3000 MHz (llegando 
a lograr transferencias máximas teóricas de 300 
MB/s) y por la tecnología NCQ, que ordena los 
paquetes que se transmiten desde y hacia la controladora de disco, con mayor eficiencia. Veremos 
a continuación este mecanismo más en detalle.
Afortunadamente, la versión 2.0 de Serial-ATA 
es compatible hacia atrás, permitiendo que unidades S-ATA 2.0 puedan conectarse en motherboards con controladoras S-ATA 1.0, y viceversa.
Esta revisión también definió el estándar SATA para ser empleado en unidades ópticas, 
como lectoras y grabadoras de DVD y discos 
Bluray. A la vez posibilitó el hotplugging de 
discos duros, es decir, se pueden conectar 
unidades internas con el equipo encendido 
(siempre y cuando la unidad y el motherboard 
sean compatibles con hot plug).
Tecnología NCQ
La tecnología NCQ (Native Command Queuing) 
es un protocolo de comandos incluido a partir de 
la especificación Serial-ATA 2.0, que permite re
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    6 INTERFACES DE DISCO 92
Figura 9. Las fuentes de energía genéricas no suelen 
incluir los conectores S-ATA necesarios, pero existen 
adaptadores para Molex.
tener múltiples comandos pendientes en forma 
simultánea en una unidad de disco. 
Es decir, una unidad de disco Serial-ATA que 
soporte el protocolo NCQ contiene una memoria 
interna que almacena órdenes que recibe desde 
la controladora, las cuales se pueden organizar 
en forma dinámica conforme menos actividad 
mecánica le implique al brazo actuador que 
contiene el cabezal de lectura-escritura.
Esta memoria, además, puede recibir nuevas 
órdenes mientras aún se estén procesando otras 
y sin detener ni demorar el proceso.
En definitiva, esta implementación aumenta 
el rendimiento (según algunos fabricantes, 
unidades convencionales de 7.200 RPM pueden 
llegar a igualar a discos de 10.000 RPM) y la vida 
útil (al tratar las órdenes no en forma secuencial, 
sino de una forma más optimizada, reduciendo el 
desgaste mecánico).
Serial-ATA 3.0
La especificación Serial-ATA 3.0 funciona a una 
tasa de transferencia de 600 MB/s como máximo teórico, debido al incremento de la frecuencia del bus duplicada con respecto a la revisión 
previa: pasó de 3 GHz a 6 GHz. 
El ancho del bus sigue manteniéndose en 1 bit, 
como las especificaciones anteriores, al tratarse 
de un bus serie.
La tercera revisión de Serial-ATA también es 
retrocompatible con versiones anteriores. 
Serial-ATA 3.1
Serial-ATA 3.1 se trata de una actualización a la 
versión mayor 3.0, que consta de pequeños pero 
valiosos cambios, como una mejora en la compatibilidad con dispositivos ópticos y unidades de 
estado sólido (SSD) en equipos portátiles, y la inclusión de un protocolo llamado HCF (Hardware 
Control Features) para conocer todas las características de las unidades conectadas al bus, con 
mayor facilidad y de forma directa. También se 
sumaron mejoras en el rendimiento de unidades 
de estado sólido y en el consumo de energía.
External S-ATA
Estandarizado a mediados de 2004, pasó 
mucho tiempo hasta que los fabricantes de hardware incluyeran el estándar e-SATA (o external 
Serial-ATA) en sus productos. Este conector es 
incluido por una gran cantidad de modelos de 
Figura 8. Disco duro de interfaz Serial-ATA 2.0. En 
la etiqueta superior se imprimen las características 
básicas de la unidad.
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    INTERFAZ E-SATA 
Figura 10. Los cables e-SATA son 
93
utilizados para conectar discos duros 
externos con el puerto disponible en la 
parte trasera de la PC.
Figura 12. Motherboard con un puerto e-SATA en su panel trasero. Su conector está coloreado en rojo y, a diferencia 
de otros puertos, permite trabajar con discos externos a la máxima velocidad.
Figura 11. Generalmente, los puertos e-SATA se 
identifican fácilmente por su color rojo.
Datos útiles
Controladora FDC
La Floppy Disk Controller es la encargada 
de controlar las unidades floppy, intermediando entre ellas y el procesador, la memoria RAM y la controladora de canales DMA.
En equipos antiguos venía en formato de 
placa, separada del motherboard. A partir 
de los últimos motherboards 486 y los primeros Pentium se incluyó esta controladora 
en la propia placa base, hoy ya en desuso.
motherboards y equipos portátiles (tanto es así 
que se está dejando de incorporar el bus FireWire –muy utilizado para conectar discos duros 
externos–, salvo contadas excepciones).
e-SATA no es una interfaz de conexión de 
discos más, se trata de la primera interfaz exclusiva para discos duros en versión externa. 
Cada vez más notebooks y motherboards 
–incluyendo los de gama baja– incorporan uno 
o más de este tipo entre sus puertos.
Con respecto a las características técnicas, el 
e-SATA es muy similar al Serial-ATA interno. Solo 
varían los valores de voltaje para los canales de 
envío y recepción de datos, y el formato de los 
conectores externos.
La longitud máxima de los cables externos 
para este bus es de dos metros y solo se puede 
conectar un dispositivo por puerto (disco duro 
o grabadora de DVD), aunque utilizando un hub 
Serial-ATA, el número de dispositivos conectados 
puede ascender hasta quince.
La ventaja que trae este bus modificado es 
la de poder conectar, con facilidad, unidades 
de disco de gran capacidad sin necesidad de 
abrir el chasis de la PC, o incluso conectar 
discos externos de este tipo en notebooks que 
posean esta interfaz. Como desventaja, este 
bus no posee alimentación para las unidades 
–como el bus FireWire–, y es necesario utilizar 
un transformador externo.
parte trasera de la PC.
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    6 INTERFACES DE DISCO 94
Figura 13.
Motherboard 
orientado a 
servidores de red, 
que incorpora todo tipo de 
interfaces de disco: FDC, IDE, S-ATA 
y SCSI.
Figura 14. Tarjeta controladora SCSI que ofrece un 
puerto interno y uno externo.
Interfaz SCSI
La interfaz SCSI nace en el año 1979, cuando 
Shugart Associates, un fabricante de discos, buscaba una interfaz para sus futuras unidades. 
La intención era conseguir una interfaz que soportara un direccionamiento lógico de bloques 
en lugar del sistema CHS, que se venía utilizando con anterioridad. Además debía proporcionar una interfaz paralela de 8 bits en lugar de 
las señales analógicas serie que utilizaban por 
entonces las controladoras, así como una serie de comandos genéricos en sustitución de 
las líneas de control que acompañaban a las 
líneas de datos. La interfaz fue denominada 
SASI (Shugart Associates Systems Interfaz), 
y su especificación incluía algunos comandos de 
6 Bytes y una interfaz de terminación sencilla.
A finales de 1981 Shugart y NCR, un fabricante 
de equipos electrónicos, presentaron la especificación al comité ANSI, que la aceptó como 
documento de trabajo bajo el nombre de SCSI 
(Small Computer System Interface), sigla que se 
pronuncia escasi. 
En el período siguiente se le añadieron muchas 
mejoras importantes, incluyendo la capacidad de 
los dispositivos de competir por el uso del bus 
(arbitraje); desconectar y reconectar temporalmente del bus durante la ejecución de comandos, y tener más de un adaptador 
host en un bus SCSI. 
El estándar fue aprobado 
en 1986 como SCSI-1. En realidad SCSI es un tipo 
de bus; la interfaz SCSI, conocida también como 
adaptador host, adopta la forma de una placa 
que se inserta en una ranura del mother de la 
que sale un cable (o bus), en el que se pueden 
conectar varios dispositivos. Este adaptador host 
es, en realidad, un puente entre el bus SCSI y el 
bus del motherboard.
Desde el punto de vista del sistema, los dispositivos SCSI son muy eficientes. Soportan comandos del tipo Rebobinar esta cinta o Formatear 
este volumen sin intervención del procesador, 
con lo que se ahorra tiempo de proceso. 
Esto es especialmente importante en sistemas 
multitarea como Unix, Linux, 
OS/2, Novell Netware y 
Windows a partir de su 
versión 95.
SCSI ofrece una gran 
flexibilidad, y no solo 
permite conectar discos, sino 
también escáneres, unidades de 
cinta, CD-ROM, DVDs, impresoras.
La interfaz SCSI ha sufrido sucesivas 
implementaciones y mejoras: SCSI-1, SCSI-2, 
SCSI-3, Fast-SCSI, Wide-SCSI, Ultra-2 SCSI, Fiber 
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    INTERFACES 95
Figura 16.
Disco externo 
de interfaces USB 2.0 y 
Ethernet 10/100.
Figura 15. En el caso de que nuestro motherboard 
no cuente con puertos e-SATA, siempre se le puede 
agregar una tarjeta controladora.
Channel SCSI, Ultra-320 SCSI y Ultra-640 SCSI; 
estos últimos alcanzan velocidades de hasta 
320 y 640 MB/s, respectivamente.
Interfaz SAS
Los discos de interfaz SCSI 320, SCSI 640 y 
SAS son los más elegidos para el ámbito de los 
servidores de red. La velocidad de giro de estas 
unidades puede ser de 10.000 revoluciones 
por minuto, aunque también existen modelos 
de 15.000 y 20.000 rpm (tengamos en cuenta 
que los discos convencionales de una PC de 
escritorio giran a 7.200 rpm).
Con respecto a la capacidad de la o las unidades 
utilizadas, esta depende directamente de la tarea 
o las tareas asignadas al server, cantidad de 
usuarios por servir, etc. 
En este ámbito, lo más común es ver unidades 
dispuestas de tal forma que integran un array 
RAID, ya sea para aumentar la velocidad, la seguridad o ambas.
Unidades SAN
Su sigla significa Storage Area Network, y se 
trata de un dispositivo externo que contiene 
uno o más discos en su interior, generalmente 
dispuestos en RAID. El método SAN es ampliamente utilizado en la actualidad en redes 
de mediana y gran cantidad de equipos. El 
dispositivo SAN no se coloca dentro del servidor, 
sino que es externo. 
Si bien el dispositivo SAN es remoto para el 
servidor, la interfaz y el administrador, la unidad 
parece estar conectada en forma local. Incluso 
existe un sistema que sería la contracara del 
SAN, llamado NAS, en el cual, el beneficio es que 
varios servers pueden alojar archivos en este 
equipo en forma simultánea. 
Las interfaces que puede utilizar este método 
son cuantiosas: iSCSI, HyperSCSI, FibreChannel, 
ATA over Ethernet e InfiniBand.
La fabricación e implementación de estos 
métodos se intensificó luego de los atentados 
terroristas a Estados Unidos, ocurridos en 
septiembre de 2001, ya que otra ventaja que 
ofrecen estos sistemas es la de resguardo de 
la información ante catástrofes. Un dispositivo 
SAN o NAS puede estar ubicado en forma 
realmente remota y evita la pérdida de información en caso de desastres naturales o de 
ataques.
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    6 INTERFACES DE DISCO 96
Figura 18.
Pendrive de 
32 GB de interfaz 
External Serial-ATA, 
con la que es posible 
trasladar grandes cantidades de 
información al máximo de velocidad 
ocupando el menor espacio posible.
Figura 17.
Las notebooks sin 
puertos e-SATA también 
tienen la posibilidad de incluirlos 
mediante tarjetas de expansión.
Controladoras 
AHCI
Para facilitar la creación de controladoras SerialATA, las empresas que participan en el desarrollo 
de esta tecnología han creado una especificación 
que define las características y configuración de 
registros hardware de un adaptador de bus PCI a 
Serial-ATA. Esta especificación hace posible que 
un diseñador tan solo tenga que implementar en 
hardware un modelo ya definido, ahorrándose la 
tarea de definir registros hardware, capacidades 
obligatorias y opcionales, etc.
Básicamente, la especificación AHCI (Advanced 
Host Controller Interface) define un adaptador 
de bus PCI a Serial-ATA capaz de manejar 
un máximo de 32 puertos, es 
decir, un máximo de 
32 dispositivos Serial-ATA. El adaptador debe 
soportar tanto dispositivos de tipo ATA como 
ATAPI, por lo que soportaría tanto dispositivos de 
tipo magnético como óptico, tanto en modo PIO 
(Programmed Input Output, entrada salida programada) como DMA (Direct Memory Access, 
acceso directo a memoria). 
En forma adicional, el adaptador podría soportar 
una lista de comandos para cada uno de los 
puertos de que dispusiese, quizás implementados mediante una cola FIFO, que ayudaría a 
reducir posibles tiempos de espera del procesador en caso de que el hardware del adaptador 
estuviese ocupado realizando alguna tarea que 
no fuese posible interrumpir. 
Otra capacidad opcional sería el soporte de NCQ 
(Native Command Queuing).
Por otro lado, el lanzamiento de procesadores 
para todos los segmentos del mercado con 
capacidad de 64 bits ha hecho necesario 
que los diseñadores de hardware debieran 
implementar soporte de 64 bits en su diseño, 
en especial en casos como AHCI que hace 
uso de capacidades de acceso directo a la 
memoria del sistema.
AHCI describe la organización de una zona de 
memoria a través de la que se accede a los 
registros del hardware, la cual contiene una zona 
genérica para contener información de control 
y estado, así como una serie de entradas que 
describen una lista de comandos. 
Datos útiles
Interfaz ATAPI
Esta interfaz para unidades ópticas, entre 
otras, como la unidad ZIP, fue creada para 
unificar y reemplazar interfaces usadas hasta ese momento. ATAPI intermedia entre la 
unidad de CD y el bus Parallel-ATA. Antiguamente, existían varias interfaces para 
CDROM, incompatibles entre sí; algunas de 
estas eran Panasonic, Sony y Matsushita. 
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    96/194
    CONTROLADORAS 97
Figura 19. Unidad de estado sólido de interfaz SerialATA 2.0. Estas unidades consumen menos energía y 
tienen más vida útil al no poseer partes móviles.
Figura 20. Tarjeta controladora con dos 
puertos Serial-ATA capaz de operar en 
modalidad RAID, y un puerto e-SATA.
Si una implementación concreta de AHCI no 
soporta listas de comandos, debe indicar que al 
menos dispone de una de dichas listas. Cada lista 
de comandos contiene la información necesaria 
para programar un dispositivo Serial-ATA, así 
como un puntero a una tabla de descriptores 
que hace posible transferir datos entre la memoria del sistema y el dispositivo Serial-ATA.
Otras capacidades soportadas por AHCI incluyen la conexión en caliente de dispositivos, 
activación de un led de actividad del dispositivo, multiplicador de puertos Serial-ATA, 
direccionamiento de 64 bits, soporte LBA para 
dispositivos de muy alta capacidad, administración de energía, etc.
Tecnología RAID
Un sistema RAID es un conjunto de dos o más 
discos instalados para obtener ciertos beneficios. 
Estos pueden ser mayor velocidad o seguridad, 
dependiendo de la cantidad de discos utilizados 
y su configuración. 
Esta tecnología se hizo más popular en los 
últimos años gracias a la inclusión de interfaces 
Serial-ATA en los motherboards de línea baja, 
media y alta. Anteriormente, era necesario tener 
hardware especial para poder montar un conjunto RAID, como por ejemplo controladoras SCSI o 
IDE compatibles con RAID.
Hoy en día, esas placas especiales no son necesarias, ya que prácticamente todo motherboard 
incorpora varios puertos Serial-ATA con posibilidad de montar un set RAID, incluyendo los 
modelos de gama baja. Sin embargo, la primera 
versión de RAID data del año 1987, cuando se lo 
implementó por primera vez en una universidad 
estadounidense con el único fin de que dos o 
más discos conformaran una unidad que sumara 
la capacidad de todos como un único volumen. 
En 1988, se definieron los niveles de RAID del 1 al 5. 
Pero la primera patente que trata sobre combinar discos duros para tener mayor tolerancia a 
fallos data del año 1978. Si bien el método era 
similar, no se llamaba RAID.
Comercialmente han existido controladoras RAID 
–tanto en formato discreto como integradas al 
motherboad– para unidades Parallel-ATA, SerialATA, SCSI y SAS.
Tipos de RAID
La elección de los diferentes niveles de RAID va 
a depender de las necesidades del usuario en lo 
que respecta a factores como seguridad, velocidad, capacidad, coste, etc. 
Cada nivel de RAID ofrece una combinación 
específica de tolerancia a fallos (redundancia), 
rendimiento y costos, desarrolladas para brindar soluciones a las diferentes necesidades de 
almacenamiento. 
La mayoría de los niveles RAID pueden satisfacer 
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    6 INTERFACES DE DISCO 98
de manera efectiva a solo uno o dos de estos 
criterios. No hay un nivel de RAID mejor que 
otro; cada uno es apropiado para determinadas 
aplicaciones y ámbitos. 
Resulta frecuente el uso de varios niveles RAID 
para distintas aplicaciones del mismo servidor. 
Oficialmente existen siete niveles diferentes de 
RAID (del 0 al 6), definidos y aprobados por el 
RAID Advisory Board (RAB). 
Luego existen las posibles combinaciones de 
estos niveles (1+0, 5+0, etc.). Los niveles RAID 0, 1, 
0+1 y 5 son los más usados.
RAID 0 
Es usado para obtener altas velocidades de 
transferencia, pero sin tolerancia a fallos. También conocido como Stripping, que significa 
‘separación o fraccionamiento’, los datos se dividen en pequeños segmentos que se distribuyen 
entre dos o más unidades físicas. 
Este nivel de array o matriz no ofrece tolerancia 
a fallas. Como no posee redundancia, RAID 0 no 
ofrece ninguna protección de los datos. Si uno de 
los discos físicos de la matriz falla, tendría como 
resultado la pérdida de los datos. 
Por lo tanto, RAID 0 no se ajusta realmente a la 
sigla RAID, ya que no son redundantes. Se trata 
de una serie de unidades de disco conectadas 
en paralelo que permiten una transferencia 
simultánea de datos a todos ellos, con lo que se 
obtiene una gran velocidad en las operaciones 
de lectura y escritura. 
La velocidad de transferencia de datos aumenta 
en relación con el número de discos que forman 
el conjunto. Esto representa una gran ventaja en 
operaciones secuenciales con archivos de gran 
tamaño. Así, este método es aconsejable cuando 
se trabaja con aplicaciones de retoque fotográfico, audio, video o CAD, es decir, es una buena 
Figura 21. Dos 
unidades de disco 
dispuestos en 
modalidad RAID. 
Datos útiles
Interfaz ST506/412
Fue el primer estándar de comunicación 
entre controladora y disco. Fue desarrollada por Seagate en 1978 para soportar sus 
discos ST-506 y ST-412, de 5 y 10 MB de capacidad respectivamente. La controladora 
se insertaba en un zócalo del motherboard 
y se unía al disco mediante dos cintas de 
cable, una para control y otra para datos.
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    TECNOLOGÍA RAID 99
solución para cualquier aplicación que necesite 
un almacenamiento a gran velocidad, pero que 
no requiera tolerancia a fallos. 
Para implementar una solución RAID 0 se necesita un mínimo de dos unidades de disco.
JBOD
Si bien la concatenación de discos, también 
llamada JBOD (Just a Bunch Of Drives o solo 
un montón de discos) no es uno de los niveles 
RAID numerados, sí es un método popular de 
combinar múltiples discos duros físicos en un 
solo disco virtual. 
Como su nombre indica, los discos son meramente concatenados entre sí, de forma que se 
comporten como un único disco. De esta forma, 
la concatenación es como el proceso contrario al 
de particionar: mientras que el particionado toma 
un disco físico y crea dos o más unidades lógicas, 
JBOD usa dos o más discos físicos para crear 
una única unidad lógica.
Al tratarse de un conjunto de discos independientes sin redundancia puede ser visto como 
un método similar al de RAID 0. JBOD es 
usado a veces para combinar varias unidades 
pequeñas (obsoletas) en una unidad mayor 
con un tamaño útil. Una ventaja de JBOD sobre 
RAID 0 es que, en caso de fallo de un disco, en 
RAID 0 suele producirse la pérdida de todos 
los datos del conjunto, al estar la información 
distribuida en rodajas por las unidades que 
conforman la matriz, mientras que en JBOD solo 
se pierden los datos del disco afectado, conservándose los de los restantes. Sin embargo, JBOD 
no supone ninguna mejora de rendimiento.
Archivo 001,doc
Segmento A Segmento B
Matriz
RAID-0
Disco 1 Disco 2
Figura 22. En una matriz RAID 0, cada archivo se 
distribuye uniformemente entre las unidades físicas, 
acelerando lecturas y escrituras.
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    6 INTERFACES DE DISCO 100
RAID 1
Método también llamado Mirroring, que significa "espejado" porque cada disco que conforma 
el conjunto es un espejo del otro. 
Se basa en la utilización de discos adicionales 
sobre los que se realiza una copia en todo momento de los datos que se están modificando. 
RAID 1 ofrece una excelente disponibilidad 
de los datos mediante la redundancia total de 
estos. Para ello, se duplican todos los datos de 
una unidad o matriz en otra. Así se asegura 
la integridad de los datos y la tolerancia a las 
fallas, ya que ante un problema la controladora sigue trabajando con los discos no dañados 
sin detener el sistema. 
Los datos se pueden leer desde la unidad duplicada sin que se produzcan interrupciones. 
RAID 1 es una alternativa costosa para los 
grandes sistemas, ya que las unidades se deben 
añadir en pares para aumentar la capacidad de 
almacenamiento. Pero es una buena solución 
para las aplicaciones que requieren redundancia 
cuando hay solo dos unidades disponibles. 
Los servidores de archivos son un buen ejemplo. 
Al igual que en RAID 0, se necesita un mínimo 
de dos unidades para implementar una solución 
de este tipo.
RAID 0+1
También llamado RAID 0/1 o RAID 10, es una 
combinación de los arrays vistos anteriormente. 
Ofrece velocidad y tolerancia a fallos en forma 
simultánea. 
El nivel de RAID 0+1 segmenta la información 
para mejorar el rendimiento y, además, utiliza 
un conjunto de discos espejados para lograr la 
redundancia de datos. 
Al ser una variedad RAID híbrida, unifica las 
ventajas de rendimiento que brinda RAID 0 con 
la redundancia que aporta RAID 1. Sin embargo, la 
principal desventaja es que se necesita un mínimo 
de cuatro unidades, y solo dos de ellas se utilizan 
para el almacenamiento efectivo de información. 
RAID 0+1 es la solución ideal para cualquier 
uso que requiera alto desempeño y tolerancia 
a fallos, pero no una gran capacidad. Por lo 
general, se lo implementa en entornos como 
servidores de aplicaciones que permiten a los 
usuarios acceder a ellas de forma remota y 
almacenar datos en sus discos duros locales. 
También se usa en servidores web, que permiten a los usuarios entrar en el sistema para 
localizar y consultar información. 
Este nivel de RAID es el más rápido, el más 
seguro, pero como desventaja es el más costoso 
de implementar.
RAID 2
El nivel 2 de RAID adapta la técnica comúnmente 
empleada para detectar y corregir errores en 
memorias de estado sólido. El código ECC (Error 
Correction Code) se intercala a través de varios 
discos a nivel de bit. El método empleado es conocido como Hamming, ya que se utiliza tanto 
para detección como para corrección de errores 
(Error Detection and Correction). 
Si bien RAID 2 no hace uso completo de las amplias capacidades de detección de errores contenidas en los discos, las características del código 
Datos útiles
Adaptador IDE/SerialATA
Los adaptadores IDE-SATA son más económicos que una placa controladora. Al no 
poseer BIOS, tampoco posee configuración 
adicional, no ocupa zócalos de expansión 
(se conectan en el motherboard al puerto 
IDE y de allí salen dos puertos S-ATA) o 
viceversa. Un aspecto útil para conectar una 
unidad óptica o disco duro IDE en un motherboard que solo incluya puertos S-ATA.
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    100/194
    TECNOLOGÍA RAID 101
Figura 23. Si nuestro motherboard no 
cuenta con interfaces SCSI, se puede 
instalar una placa PCI-E 4x como esta, con 
puertos internos y externos.
Hamming también restringen las configuraciones posibles de matrices para RAID 2, particularmente el cálculo de paridad de los discos. 
Está orientado para aplicaciones que requieran 
una alta tasa de transferencia y resulta menos 
conveniente para aquellas otras que requieran 
una alta tasa de demanda de accesos.
RAID 3 
Destina un único disco del conjunto al almacenamiento de información de paridad. La información de ECC (Error Checking and Correction) se 
emplea para detectar errores. La recuperación 
de datos se consigue mediante cálculos gracias a 
la información registrada en los otros discos. Este 
método RAID ofrece altas tasas de transferencia, 
alta fiabilidad y alta disponibilidad, a un costo 
ligeramente inferior a un RAID 1 (espejado). 
Sin embargo, su rendimiento de transacciones es 
deficiente porque todos los discos del conjunto 
operan al mismo tiempo. Para implementar una 
solución RAID 3 se necesita un mínimo de tres 
discos duros. 
RAID 4
La tolerancia a fallas se basa en la utilización de 
un disco dedicado a guardar la información de 
paridad calculada a partir de los datos guardados 
en los otros discos. Ante una falla de cualquiera 
de los discos, la información se puede reconstruir 
en tiempo real mediante una operación manejada por la controladora. Debido a su organización interna, este RAID es especialmente 
indicado para el almacenamiento de archivos 
de gran tamaño, lo cual lo hace ideal para aplicaciones de video, sonido o gráficas, donde se 
requiera, además, seguridad de los datos. 
Se necesita un mínimo de tres unidades para 
implementar una solución RAID 4. La ventaja 
sobre el RAID 3 radica en que se puede acceder 
de forma individual a los discos.
RAID 5 
Ofrece tolerancia a fallas y optimiza la capacidad del sistema permitiendo la utilización 
de hasta el 80% de la capacidad total de los 
discos. Esto lo consigue mediante el cálculo de 
información de paridad y su almacenamiento 
alternativo por bloques distribuidos en todos los 
discos del conjunto. 
La información se graba en forma de bloques, 
alternativamente en todos ellos. Así, si cualquiera de las unidades de disco falla, se puede 
recuperar la información sobre la marcha, sin 
que el servidor deje de funcionar. 
Resumen
En toda la extensión de este capítulo, nos 
dedicamos a conocer las distintas interfaces de disco que puede llegar a incorporar 
un motherboard para comunicarse con el 
subsistema de almacenamiento fijo y removible. Repasamos la historia, evolución y 
características de cada una de las interfaces 
de disco, así como interesantes tecnologías 
como lo es el RAID, sus diversas variantes y 
las ventajas que ofrece cada una.
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    101/194
    6 INTERFACES DE DISCO 102
FAQ
1. ¿Cuántos hilos internos tiene un cable 
Parallel-ATA de la especificación Ultra-DMA 
66/100/133?
2. ¿A partir de qué revisión Serial-ATA se pueden conectar discos duros con el equipo 
encendido?
3. ¿Cuál es la función de la tecnología NCQ?
4. ¿Qué ventajas brindan las unidades SAS 
sobre las Serial-ATA?
5. ¿Cuáles son los tamaños de bloque recomendados al montar una matriz RAID-0 
stripe?
Lo que 
aprendimos
1. ¿Qué desventaja está relacionada con los 
cables Parallel-ATA?
a. Generan pérdida de datos.
b. Impiden la circulación del aire en el interior 
del gabinete.
c. Se desconectan fácilmente.
2. Indique cuál fue la última especificación 
Parallel-ATA.
a. Ultra-DMA 133
b. Ultra-ATA 100
c. MultiWord DMA
3. ¿Cuál es la función principal de la tecnología 
SMART?
a. Predecir y evitar mal funcionamiento en la 
unidad.
b. Incrementar el rendimiento de la unidad.
c. Prevenir el sobrecalentamiento del 
disco duro.
4. ¿Qué tasa de transferencia máxima es capaz 
de brindar la primera versión del bus Serial-ATA?
a. 66 MB/s
b. 100 MB/s
c. 150 MB/s
5. ¿Qué significado tiene la sigla NCQ?
a. Network Control Quick
b. Native Command Queuing 
c. Null Carrier Quest
6. ¿Cómo se llama el puerto dedicado a conectar 
unidades de disco Serial-ATA externas?
a. FibreChannel
b. USB 3.0
c. e-SATA
7. ¿Qué tipo de dispositivo sirve como reemplazo 
de un servidor de archivos?
a. Matriz RAID
b. Unidad SAN
c. Disco e-SATA
8. ¿Qué nombre recibe la tecnología encargada 
de facilitar el desarrollo de controladoras de 
disco?
a. UHCI
b. AHCI
c. RAID
9. ¿Cuál es la principal desventaja de una matriz 
RAID 0?
a. Costo alto.
b. Poca seguridad ante fallas en una de las 
unidades.
c. Bajo rendimiento.
10. ¿Cuál es el tipo de matriz RAID que es conocido además como mirroring?
a. RAID 5
b. RAID 3
c. RAID 1
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    102/194
    MOTHERBOARDS
Dispositivos 
integrados
CAPÍTULO 7
EN ESTE CAPÍTULO
» PUERTOS SERIE Y PARALELO
» PUERTOS USB Y FIREWIRE
» TECNOLOGÍA THUNDERBOLT
» BLUETOOTH
» PUERTOS HDMI Y DISPLAYPORT
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    103/194
    7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 104
Los motherboards incluyen una cantidad y 
variedad de dispositivos integrados que van más 
allá de las clásicas interfaces de video, audio y 
red. Cada modelo de placa base disponible en el 
mercado posee una combinación de interfaces y 
puertos que lo diferencian del resto, haciéndolo 
útil para cada necesidad en particular.
En este capítulo nos centraremos puntualmente en los puertos y sus características, 
comenzando por los míticos puertos serie y 
paralelo que acompañan las PCs casi desde 
sus inicios, y que aún podemos encontrar en 
motherboards modernos. Luego repasaremos 
la evolución del USB y del FireWire, hasta llegar a otras tecnologías como el Thunderbolt, 
el HDMI y el DisplayPort, entre otras.
Puertos serie 
y paralelo
Durante gran parte de las décadas de 1980 y 
1990, los únicos dispositivos integrados en la PC 
fueron el puerto serie y el puerto paralelo, hoy 
prácticamente extintos. La tasa de transferencia 
del puerto serie rondaba los 115 Kb/s. Hoy día 
parece extremadamente lento, pero para aquella 
época era aceptable.
Figura 1. Los motherboards mini-ITX poseen gran 
cantidad de dispositivos integrados al contar con 
menos posibilidades de expansión.
Dispositivos 
integrados
Figura 2. Puertos 
paralelo, serie y VGA 
en un motherboard, 
coloreados según 
la especificación 
internacional PC99.
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    104/194
    PUERTOS SERIE Y PARALELO 105
La alternativa por aquel entonces era el puerto 
paralelo, usado para conectar no solo impresoras, sino todo tipo de periféricos. Era capaz de 
transmitir datos desde 300 Kb/s a 1 Mb/s (estas 
diferencias de velocidad dependían del modo de 
operación del puerto paralelo: SPP, EPP o ECP), 
cifras nada despreciables para aquellos años.
Puerto USB
En el año 1996, el estándar USB (Universal 
Serial Bus) es presentado por reconocidas 
empresas como Intel, Microsoft e IBM, 
entre otras. La idea original de este 
sistema fue dotar de una conectividad común a dispositivos que 
se conectaban originalmente 
al puerto PS/2, serie y paralelo; como por ejemplo teclado, 
mouse, impresora, escáner, etc. 
Figura 3. Placa 
de expansion 
PCI con puertos 
serie, para dotar a equipos 
modernos de esta antigua 
interfaz. También existen placas de 
puerto paralelo.
Figura 4. Motherboard de formato 
mini-ITX que cuenta con interfaz 
WiFi, USB 3.0, HDMI y Dual Ethernet.
En unos cuatro años, USB ya se 
había popularizado y estaba presente en cada nueva computadora 
que se fabricaba. 
Otras ventajas que trajo consigo la primera 
versión de USB fue el soporte de hasta 127 dispositivos simultáneamente, con la posibilidad de 
ser conectados y desconectados con el equipo 
funcionando (tecnología Hot Plug). Además de 
cumplir muy bien su tarea como reemplazo del 
puerto serie y paralelo, sirvió como estándar elegido para una gran cantidad de nuevos dispositivos como cámaras digitales, webcams, pendrives, reproductores de MP3 y un largo etcétera.
El único punto flojo de la versión inicial de USB 
era la velocidad de transferencia, que rondaba 
los 12 Mb/s, suficiente para teclados, mouse, 
impresoras y webcams, pero se quedaba muy limitado al transferir imágenes pesadas o video en 
tiempo real. Esta tarea fue asignada a un puerto 
más versátil como el IEEE-1394.
Datos útiles
Windows 95 USB
Como mencionamos, el puerto USB fue 
presentado en el año 1996, apenas un año 
después que el por entonces revolucionario 
Windows 95. Debido a la popularidad de 
esta interfaz y al escaso acceso a Internet 
como para usar los actuales Windows Updates, la empresa sacó una edición especial 
del instalador, que incluía soporte para esta 
nueva propuesta.
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    105/194
    7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 106
Puerto FireWire
El estándar FireWire fue desarrollado por la 
empresa Apple en la década de 1980 con la idea 
de ser utilizado para interconectar discos duros 
internos en los equipos Mac de aquel entonces. 
Luego de unos años, ya en la década de 1990, 
la IEEE (Institute of Electrical and Electronics 
Engineers) se basó en esta tecnología para 
crear lo que hoy conocemos como IEEE-1394
o FireWire, utilizado en impresoras, escáneres, 
discos duros externos y sobre todo en cámaras 
de video profesional. 
Otro detalle que hace a FireWire más versátil es 
Datos útiles
Ultra-Wideband
UWB apunta a reemplazar a las existentes 
redes WiFi y dispositivos Bluetooth con 
enlaces ultrarrápidos. 
Estas nuevas implementaciones son 
también conocidas como Wireless USB (o 
WiMedia) y Firewireless, aunque estos no 
son sus nombres definitivos. El Wireless 
USB opera a tasas de transferencia de 
entre 53 y 480 Mb/s.
Puertos USB 2.0
Puerto PS/2 (teclado o mouse)
Conector VGA
Conector DVI
Salida audio digital
Puerto HDMI
Puerto DisplayPort
Puertos USB 2.0
Puerto FireWire
Puerto e-SATA
Puerto Ethernet
Puertos USB 3.0
Conectores de audio analógico
1
6
10
11
12
13
2
7
3
8
4
9
5
GUÍA VISUAL 1
Panel de conectores del motherboard 
2 3 6
12 11 13
10 1
8 4 7 5 9
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    106/194
    PUERTOS USB Y FIREWIRE 107
Figura 5. Así lucen los dos tipos de fichas FireWire: 
el convencional y el miniature (usado en notebooks y 
cámaras DV).
Figura 6. Tarjeta PCI-Express de 
puertos FireWire 800.
su capacidad de ser utilizado como un dispositivo de red; es decir, por medio de un cable 
especial, se pueden interconectar computadoras, 
y estas pueden compartir sus recursos a gran 
velocidad con las demás (archivos, impresoras y 
hasta la conexión a Internet).
El estándar FireWire A posee una tasa de transferencia de 400 Mb/s, y FireWire B alcanza los 
800 Mb/s. Ambos sistemas permiten conectar 
hasta 63 dispositivos, aunque cabe aclarar que 
usando unos dispositivos especiales llamados 
concentradores esa cifra puede trepar hasta los 
1024. Al igual que el USB, FireWire es también 
una tecnología hot-plug.
Es habitual que los motherboards y las notebooks de alta gama incorporen uno 
o dos puertos FireWire, aunque esta 
característica es cada vez menos común 
ya que otras tecnologías están reemplazando 
al FireWire, como es el caso del USB 3.0 y el 
Thunderbolt, las cuales abordaremos en este 
mismo capítulo. 
De todas formas, si necesitamos puertos FireWire en nuestra PC y el motherboard no los 
incorpora en forma nativa, podemos instalar 
una tarjeta de ampliación, muy fácil de conseguir y a la vez económica. Existen, además, 
revisiones menos populares llamadas FireWire 1600 y 3200, con tasas de transferencia de 
1.6 Gbps y 3.2 Gbps, respectivamente. 
Puertos USB 2.0
Era necesaria una mejora por parte de los fabricantes para que USB fuera más universal de lo 
que ya era, y sobre todo para ganar en velocidad 
y variedad de dispositivos soportados. Así, en el 
año 2000, nace la tecnología USB 2.0, no muy 
aceptada hasta algunos años después.
Por suerte para los usuarios, la evolución de 
esta tecnología es totalmente compatible con 
el anterior USB 1.1, y, de esta forma, una PC con 
puertos USB 2.0 puede aceptar sin problemas 
dispositivos de la especificación previa.
En este caso la velocidad es de 480 Mbps, algo 
superior a la de FireWire, pero, por ciertas características que ya mencionaremos, no permite 
manejar video en tiempo real con la fluidez que 
lo puede hacer FireWire.
Puertos USB 3.0
La tercera especificación de USB vino a solucionar las limitaciones con las que se encontró la 
versión 2.0, de forma que se ha aumentado la 
velocidad de transferencia y la cantidad de 
energía que puede transmitir.
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    107/194
    7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 108
Figura 7. Cable 
USB 3.0 identificado de 
la misma forma que los 
puertos en el motherboard: 
con color azul.
Figura 8.
Si nuestro 
motherboard 
no cuenta con 
puertos USB 3.0, 
a no desesperar: se 
puede agregar una tarjeta 
controladora con conectores de 
ese tipo.
Los cables USB 1.x y 2.0 contienen 
cuatro líneas: dos para datos y dos 
para energía, mientras que en USB 3.0 
se añadieron cinco líneas. Dos de ellas se 
usarán para el envío de datos y otras dos, para 
la recepción, de forma que se permite el tráfico 
bidireccional: en ambos sentidos en forma 
simultánea.
El incremento del número de líneas permite 
escalar la velocidad de transmisión desde los 
480 Mb/s hasta los 4.8 Gb/s (aproximadamente 
600 MB/s). De ahí el nombre que también recibe 
esta especificación: USB SuperSpeed.
La cantidad de energía que transporta un cable 
USB resulta insuficiente en muchas ocasiones 
para recargar algunos dispositivos, en especial 
si utilizamos hubs donde tenemos conectados 
varios de ellos. 
En USB 3.0 se aumenta la intensidad de la corriente de 100 
miliamperes a 900 miliamperes, con lo que podremos 
cargar más dispositivos o 
hacerlo más rápido.
Este incremento en la intensidad podría traer consigo un 
menor rendimiento energético. 
Pero también se ha pensado en eso, 
y USB 3.0 utiliza un nuevo protocolo 
basado en interrupciones, al contrario 
que el anterior que se basaba en consultar a 
los dispositivos en forma periódica.
El aumento de líneas en USB 3.0 provoca que el 
cable sea más grueso, un inconveniente importante. Si hasta ahora los cables eran flexibles, con 
el nuevo estándar estos tienen un grosor similar 
a los cables que se usan en redes Ethernet, por 
lo tanto, son más rígidos.
Afortunadamente, igual que pasa entre USB 2.0 
y USB 1.1, la compatibilidad está garantizada entre 
USB 3.0 y USB 2.0 gracias al uso de conectores 
similares, cuyos contactos adicionales se sitúan 
en paralelo, de manera que no afectan en caso 
de usar algún puerto que no sea del mismo tipo.
Los puertos USB 3.0 en el panel trasero del 
motherboard son fácilmente distinguibles por su 
color azul. Por cuestiones de costos, los motherboards aún conservan una cierta cantidad de 
puertos USB 2.0, identificados casi siempre con 
color negro.
Bluetooth
La tecnología inalámbrica Bluetooth
es más común en equipos portátiles que en motherboards 
para equipos de escritorio, 
pero existen modelos que 
incluyen esta tecnología. 
Bluetooth permite conectar 
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    BLUETOOTH 109
Figura 9. Algunos 
modelos específicos 
de motherboards de alta 
gama incorporan una interfaz 
Bluetooth.
Figura 10. Uno de los 
posibles usos que podemos 
darle a una interfaz 
Bluetooth incorporada en el 
motherboard es el de agrerar 
un control remoto.
Figura 11. Para aquellos motherboards 
que no cuenten con interfaz 
Bluetooth propia, existen 
adaptadores USB.
entre sí una gran variedad de dispositivos, como 
teléfonos celulares, auriculares, computadoras, 
impresoras y agendas personales sin preocuparse por los cables ni de la posición de los 
dispositivos. Recordemos que, en la tecnología 
por infrarrojos, emisor y receptor deben estar 
enfrentados.
Diseñado por un conjunto de importantes multinacionales (IBM, Intel, Nokia, Ericsson y Toshiba), 
Bluetooth es capaz de operar en entornos ruidosos, utilizando un esquema de saltos de frecuencia y enlaces rápidos que contribuyen a hacer las 
conexiones más eficientes. 
La velocidad de transmisión en la versión 1.0 es 
de 1 Mbps, y sus módulos de radio actúan en la 
banda de los 2,4 GHz, distribuyendo su espectro 
en 79 canales distintos con un desplazamiento de 
1 MHz en cada uno, empezando en los 2,402 GHz 
y terminando en los 2,480 GHz. 
En algunos países, este rango de frecuencias se 
ha visto temporalmente reducido, al haber tenido 
que adaptarse a sus regulaciones particulares 
respecto de la asignación del espectro radioeléctrico. Por ejemplo, en España y Francia utilizan un sistema 
reducido de 23 canales.
En la versión 2.0, se 
incrementó la tasa de 
transferencia a 3 Mbps, y en la 
versión 3.0, a 24 Mbps.
En Bluetooth cada uno de los canales de 
la banda es, a su vez, dividido en fragmentos de tiempo numerados; cada fragmento 
posee una duración de 625 milisegundos. 
Cuando dos dispositivos Bluetooth establecen 
una comunicación, se designa a uno de ellos 
como maestro y al otro como esclavo, y transmiten la información en forma alternativa. 
El dispositivo maestro solo puede iniciar su 
transmisión en uno de los segmentos de 
tiempo pares, mientras el esclavo solo puede 
hacerlo en los impares. Además, el inicio de los 
paquetes de información debe alinearse con el 
inicio de los segmentos. 
Para evitar las interferencias, se salta a una nueva 
frecuencia cada vez que se transmite o se recibe 
uno de los paquetes. No es la primera vez que 
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    7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 110
Figura 12. El puerto 
Thunderbolt se indica 
con un pequeño rayo 
eléctrico. Inicialmente 
está presente en 
motherboards para 
notebooks, pero, si se 
populariza más, puede 
llegar a equipos de 
escritorio.
se usa este procedimiento, pero, comparado con 
otros sistemas en la misma banda de frecuencias, Bluetooth salta más rápido y usa paquetes 
más cortos, con lo que se minimizan más si se 
dan las circunstancias para el error. Con respecto 
a su potencia, cada dispositivo Bluetooth estará 
clasificado en tres grupos: Clase 1, 2 y 3. Los 
dispositivos de Clase 1 son los más potentes, 
diseñados para conexiones de largo alcance (del 
orden de los 10 metros, y hasta 100 con repetidores de señal) con una potencia máxima de salida 
de 20 dBm. 
Los dispositivos de Clase 2 son los más comunes, con un alcance de 10 metros y una potencia 
máxima de 4 dBm. Finalmente, los dispositivos 
de Clase 3 tienen un alcance de tan solo 10 centímetros, y carecen de potencia de salida.
Thunderbolt
Durante la prolongada fase de prueba esta tecnología se llamó Light Peak, ya que en su etapa 
inicial de desarrollo operaba mediante transmisión óptica (es decir, impulsos de luz). 
Thunderbolt fue inicialmente concebido para 
funcionar mediante cables de fibra óptica, pero 
luego migró hacia cables convencionales de 
cobre para reducir costos y para poder brindar 
alimentación eléctrica a los dispositivos (en especial los de 10 Watts).
Esta interfaz externa maneja un ancho de banda 
bidireccional de 10 Gbps, al igual que las redes 
de fibra óptica conocidas como 10GbE. Recordemos que el pico máximo teórico del bus USB 3.0 
es de casi 5 Gbps de velocidad de transferencia, 
pero ese ancho de banda no es bidireccional. 
Un caso similar se ha dado en las redes Ethernet 
de 10 Gbps, en las cuales se pueden utilizar tanto 
cables de fibra óptica como cables eléctricos.
Recordemos que semejante ancho de banda 
difícilmente pueda ser alcanzado en la actualidad por los dispositivos: se producirá de manera 
irremediable un cuello de botella. 10 Gbps representan a unos 1.25 GB/s, y en la actualidad 
ningún dispositivo externo alcanza esa tasa.
Con un disco externo que soporte la interfaz 
Thunderbolt, es posible enviar y recibir archivos en forma simultánea sin perder rendimiento alguno (punto a favor con respecto al 
USB, en cualquiera de sus versiones, donde 
esto se nota, y bastante). 
Claramente, por sus características, Thunderbolt 
apunta a usuarios que manejan grandes cantidades de información (rendering 3D o edición de 
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    PUERTO HDMI 111
audio y video, por ejemplo). Este último aspecto 
de la bidireccionalidad es muy favorable para 
aquellos usuarios que realicen, con frecuencia, 
sincronizaciones de grandes cantidades de información (es decir, envío y recepción de datos 
simultáneamente).
Otra de las ventajas de Thunderbolt, es que 
también sirve para transferir video, lo que permite conectar –por ejemplo– una notebook a un 
proyector o un equipo de escritorio a un monitor 
externo: todo esto lo logra gracias a su compatibilidad nativa con PCI-Express (para datos) y 
con DisplayPort (para video).
Thunderbolt usa como conector estándar el 
mini-DisplayPort (al menos en las MacBook Pro), 
pero sus desarrolladores no descartan llevar esta 
tecnología a otros buses más populares, como el 
FireWire o el e-SATA. Los datos viajan gracias al 
protocolo PCI-Express, mientras que el video se 
mueve mediante la especificación DisplayPort.
Al igual que FireWire, esta tecnología permite 
conectar dispositivos en cadena (en este caso, 
hasta siete), como por ejemplo: notebook, disco 
externo, monitor y proyector.
Si se comparan USB 3.0 y Thunderbolt, se 
puede asegurar que son tecnologías similares 
en algunos aspectos, pero muy distintas en otras 
cuestiones. Por ejemplo, USB 3.0 sirve únicamente para transferir información, y Thunderbolt 
combina protocolos de datos y video (basándose en estándares preexistentes, como lo son 
el PCI-Express y el DisplayPort). En cuanto a la 
velocidad de transferencia, la balanza se inclina 
muy fuerte hacia el lado de Thunderbolt (5 Gbps 
contra 10 Gbps ¡y en ambos sentidos!).
La balanza se inclina a favor de USB 3.0 en 
cuestiones como la compatibilidad y la popularidad. USB 3.0 se encuentra disponible en todos 
los motherboards de gama media a alta y cuenta 
con una buena aceptación por parte de los fabricantes. Eso se nota al ver la cantidad y variedad 
de dispositivos compatibles. 
Otro gran detalle que suma su reputación: los 
puertos USB 3.0 son compatibles con dispositivos preexistentes provenientes de la norma 
anterior (USB 2.0).
Lo más probable es que ocurra lo mismo que 
cuando se libró la batalla USB 2.0 versus FireWire: 
el primero se instaló como un estándar masivo, 
y el segundo como el elegido por una elite de 
usuarios que priorizan el alto rendimiento. Se 
podría decir que ninguno ganó ni perdió… lo que 
a USB 2.0 le falta en performance, a FireWire le 
falta en popularidad. 
Incluso, hoy por hoy, Thunderbolt está presente 
únicamente en equipos Apple, pero se espera el 
desembarco de productos para PC muy pronto 
(motherboards, notebooks, controladoras, discos 
y docks externos). Thunderbolt puede correr la 
misma suerte con respecto a USB 3.0, y, si la elite 
de altas exigencias no logra reunir una buena 
cantidad de usuarios, es probable que el desarrollo de futuras implementaciones no prospere.
HDMI
Además de los clásicos puertos VGA y DVI, utilizados por los motherboards que cuentan con 
una interfaz gráfica incorporada, existe también 
el puerto HDMI. 
Datos útiles
DisplayLink
La tecnología DisplayLink permite conectar, con facilidad, múltiples pantallas a través 
de un mismo puerto USB 2.0. Cada pantalla 
posee un puerto de entrada y otro de salida, 
al cual se podrá conectar otra pantalla –o 
dispositivo de imágenes– para continuar 
la cadena indefinidamente (o hasta que se 
agoten los recursos de nuestro equipo)
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    7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 112
La sigla HDMI significa High 
Definition Multimedia Interface o interfaz 
multimedia de alta definición. Es un estándar 
que posibilita la comunicación entre dos equipos 
digitales, como por ejemplo un aparato de DVD, 
Blu-ray, HD-DVD, PC, notebook, cámara de video, 
consola de videojuegos o un sintonizador de 
televisión digital (DTV) hacia un monitor LCD, proyector o televisor digital. 
Se trata de un bus serie bidireccional que utiliza 
un delgado cable y usa la tecnología TDMS para 
transmitir los datos.
Esta conexión se lleva a cabo por medio de un 
único cable, también llamado HDMI, que en su 
interior aloja 19 hilos. A través de él, se puede 
transferir video estándar o de alta resolución, y 
múltiples canales de audio digital. 
Una de las grandes ventajas que ofrece HDMI es 
su ancho de banda, de casi 5 Gbps (aunque en 
realidad, por ahora se utiliza tan solo la mitad), 
lo que permite transmitir audio y video sin 
compresión y, por lo tanto, sin la menor pérdida 
de calidad. Además de audio y video, una señal 
HDMI puede transferir información adicional para 
control remoto, es decir, para que un dispositivo 
le envíe órdenes al otro, y viceversa; así como 
también la función de ajuste automático entre 
dos dispositivos.
Luego de ser transferidos los datos a un decodificador, se obtiene el video sin compresión, que 
puede ser de alta definición o no. La información 
se codifica en TMDS para ser transmitida en 
forma digital mediante HDMI, y es independiente 
de las diferentes normas DTV (televisión digital), 
como ATSC, DVB-C, DVB-T y DVB-S que, en realidad, son datos MPEG comprimidos. 
En cuanto a los conectores, existen dos tipos de 
fichas HDMI: la A y la B. El conector HDMI tipo A
es de 19 pines. El de tipo B tiene 29 pines, capaz 
de transmitir señales de video de mayor calidad. 
Es decir, fue desarrollado para mostrar resoluciones mayores a 1080p. 
Datos útiles
DisplayPort
DisplayPort es competidor directo de 
HDMI. Ofrece un ancho de banda de casi 
11 Gb/s, con una longitud máxima del cable 
de 15 metros a 1080p de resolución. La 
resolución máxima soportada es de 2560 x 
1600 pixeles, y puede transportar también 
sonido a un máximo de 192 kHz a 24 bits y 
con 8 canales.
Figura 13. Cable HDMI 
utilizado para conectar 
nuestro motherboard 
a una pantalla o un 
proyector.
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    EL TEMA DE LA PÁGINA 113
Resumen
En este séptimo capítulo, nos encargamos 
de abordar los aspectos más relevantes sobre la expansibilidad externa de un motherboard: las interfaces y puertos disponibles 
en su panel trasero, abarcando desde los 
populares puertos USB hasta tecnologías 
emergentes –aún no afianzadas– como lo 
es el caso de los puertos Thunderbolt, al 
menos en la plataforma PC.
El conector HDMI de tipo A es compatible con la 
interfaz DVI simple, utilizado por los monitores de 
cristal líquido y placas de video actuales. 
Por lo tanto, cualquier dispositivo con salida DVI 
se puede conectar a un monitor HDMI, o al revés, 
utilizando un cable adaptador HDMI-DVI. 
Sin embargo, el audio y otras características 
como la de control remoto no estarán disponibles. El conector HDMI de tipo B es, al igual que 
el A, compatible con la interfaz DVI dual.
Con respecto a los cables HDMI, construidos 
generalmente en cobre, pueden tener una longitud de hasta 20 metros sin necesidad de usar 
repetidores de señal.
Un mismo cable HDMI puede transportar hasta 
cinco distintas señales de video, incluso en 
diferentes formatos de alta definición, como por 
ejemplo los denominados 720p, 1080i e incluso 
1080p. Entre los formatos soportados de definición intermedia se encuentra el 480p, como así 
también los populares NTSC y PAL.
Esta norma es capaz de transmitir hasta 24 bits 
por pixel, independientemente de la frecuencia 
utilizada, que puede ser de entre 25 a 165 MHz 
(tipo A) o de 25 a 330 MHz (tipo B). Los formatos 
de menor calidad, como el NTSC o el 480i de 
13,5 MHz de frecuencia se transmiten utilizando 
un método de repetición de pixeles.
Acerca del audio, HDMI soporta hasta 8 canales 
de audio digital de alta fidelidad. Las frecuencias 
de muestreo de audio que soporta son, desde 
los 32 KHz, pasando por los 44.1 KHz y 96 KHz, 
hasta los 192 KHz. El audio se transfiere sin compresión alguna.
En el caso de los usuarios que ya poseen 
un home theatre o sistema SSAR (Surround 
Sound Audio Receivers), podrán seguir 
empleando la conexión que esos dispositivos 
tienen, llamada TOSLINK, con la ayuda de 
un switch HDMI y un cable especial de fibra 
óptica, para que el sonido sea transferido del 
switch hacia el sistema multiparlantes.
Figura 14. Concentrador HDMI que permite conectar 
hasta cuatro dispositivos (PC, consola, DVD) y 
seleccionar cuál fuente se verá en pantalla.
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    7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 114
FAQ
1. ¿En qué año se presentó el puerto USB?
2. ¿Cuántos tipos de interfaces FireWire existen 
y de qué velocidad?
3. ¿Qué tasa de transferencia es capaz de 
manejar un puerto USB 2.0?
4. ¿Qué otra ventaja ofrece el puerto USB 3.0 
son respecto al 2.0 además del incremento 
de la tasa de transferencia?
5. ¿Cuál es el ancho de banda de la interfaz 
HDMI?
Lo que 
aprendimos
1. ¿Qué puerto tiene tres variantes, llamadas SPP, 
EPP y ECP?
a. El puerto serie
b. El puerto paralelo
c. El puerto USB
2. ¿Qué significa la sigla USB?
a. United System Basic
b. Unified Stream Bit
c. Universal Serial Bus
3. ¿Cuál es el máximo número de dispositivos 
que puede soportar el bus FireWire sin utilizar 
hubs?
a. 63
b. 127
c. 1024
4. ¿Qué tasa de transferencia ofrece el puerto 
USB 2.0?
a. 12 Mbps
b. 480 Mbps
c. 600 Mbps
5. ¿Qué tan grande es el incremento de potencia 
eléctrica introducido en USB 3.0?
a. Tres veces superior
b. Seis veces superior
c. Nueve veces superior
6. ¿Es retrocompatible el estándar USB 3.0?
a. Sí
b. No
c. Solo hasta USB 2.0
7. ¿Cuál es el alcance máximo de un dispositivo 
Bluetooth Clase 1, sin repetidores de señal?
a. 10 metros
b. 1 metro
c. 100 metros
8. ¿Qué tasa de transferencia ofrece un puerto 
Thunderbolt?
a. 5 Gbps
b. 1 Gbps
c. 10 Gbps
9. ¿Qué significa la sigla HDMI?
a. Hub Digital Music Interleave
b. High Definition Multimedia Interface
c. High Diverse Maximum Interleave
10. ¿Cuál puede ser la longitud máxima de un 
cable HDMI?
a. 10 metros
b. 20 metros
c. 40 metros
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    MOTHERBOARDS
El BIOS y el 
Setup del BIOS
CAPÍTULO 8
EN ESTE CAPÍTULO
» QUÉ ES EL BIOS
» QUÉ FUNCIONES CUMPLE EL BIOS
» QUÉ SON LA CMOS RAM Y EL RTC
» EL PROCESO DEL POST
» EL SETUP DEL BIOS
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    8 EL BIOS 116
Su sigla significaBasic Input/Output System
(o, en español, sistema básico de entrada/salida) 
y no es más que un software, o en realidad, un 
firmware, es decir un software alojado en un 
chip. Es el programa de inicio a bajo nivel que 
todo motherboard posee.
Es el encargado de gestionar el proceso inicial 
de arranque enviándole órdenes al hardware, 
además de realizar comprobaciones de verificación para asegurarse de que los dispositivos están en condiciones de funcionar, y luego ejecutar 
la orden llamada bootstrap que lleva a cabo la 
búsqueda y carga del sistema operativo.
Todos los motherboards poseen su BIOS específico, ya que es él quien abre o cierra los switches 
correspondientes para configurar diversas opciones del chipset, como la memoria o la velocidad 
de clock y de los dispositivos integrados. 
Al tratarse de un software, no puede modificar 
por sí mismo la configuración del hardware. Así 
es que está conectado a diversos dispositivos 
diseñados exclusivamente para modificar esas 
llaves y permitir una configuración dinámica de 
parámetros como el generador de clock y el 
regulador de tensión del procesador, la memoria, 
los puertos PCI Express y otros componentes.
En algunos casos, las placas madre sí poseen 
flexibilidad a nivel hardware, pero el BIOS no 
dispone de esas opciones de configuración. 
Por eso, existen muchos diseñadores de BIOS 
alternativos que han estudiado, con sumo detalle, 
el funcionamiento de estos switches activados 
por software, y creado sus propias versiones con 
estas opciones.
El chip del BIOS usa, por lo general, una tensión 
de 5 volts, que se amplía a 12 volts cuando se 
realiza una actualización. Para prevenir inconvenientes (como ataques de virus o corrupciones 
de información), algunos fabricantes permiten 
bloquear la tensión a 5 volts mediante un jumper 
o, directamente, desde el Setup del BIOS.
El tipo de memoria utilizada por estos chips 
fue, en un principio, EPROM (ROM programable 
electrónicamente), o también una variante de 
esta llamada UV-EPROM, que puede borrar su 
contenido utilizando luz ultravioleta aplicada en 
la parte superior del chip, que es transparente. 
Para el usuario común, actualizar el BIOS en 
estos casos era obviamente imposible, ya que se 
necesitaban equipos especiales.
Luego aparecieron las memorias EEPROM en la 
época de los primeros motherboards para Pentium, que se podían programar desde el mismo 
El BIOS y el 
Setup del BIOS
Figura 1. Las primeras generaciones de chips de BIOS 
tenían una ventana mediante la cual permitían borrar 
su contenido usando rayos UV.
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    ESPECIFICACIONES 117
motherboard con la ayuda de un programa, cosa 
mucho más factible y beneficiosa para el usuario.
En la actualidad, los motherboards incluyen 
BIOS del tipo Flash, una variante de las EEPROM, con la diferencia que se pueden grabar 
los datos en bloques.
Qué funciones cumple el BIOS
Cuando la PC enciende el procesador, da la orden para ejecutar el programa BIOS, que realiza 
una comprobación de los componentes más 
importantes del hardware, como el procesador, 
la placa de video, la memoria RAM y los discos 
duros instalados. 
Luego se carga la BIOS de la tarjeta de video, 
como así también la de otros dispositivos, como 
placas de red y placas controladoras SCSI, ParaFigura 2. Motherboard 
con un sistema de BIOS 
doble: si uno falla, el otro 
asume su rol.
Figura 3. Chips de BIOS Dual en un motherboard 
de última generación. El tamaño de estos chips fue 
decreciendo para ocupar menos espacio.
Figura 4. Batería CD-2032 instalada en su zócalo del 
motherboard.
llel-ATA, Serial-ATA. Por último, rastrea unidades 
booteables y, si encuentra un medio apto para 
arrancar el subprograma bootstrap, se encarga 
de leer la información de inicio y, de ahí en más, 
el control pasa a manos del sistema operativo.
La CMOS RAM
La CMOS RAM es una pequeña memoria RAM 
destinada a guardar la configuración que ha sido 
establecida por el usuario en el Setup del BIOS. 
Allí se guarda la secuencia de arranque escogida, 
el tipo y la cantidad de discos duros instalados, 
configuración de puertos de comunicación y casi 
un centenar más de opciones.
Como se trata de una memoria RAM es volátil, 
es decir, que pierde su contenido si no se le provee energía. Por esa razón, se alimenta de una 
batería, por lo general una CR-2032, instalada 
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    8 EL BIOS 118
en el motherboard para conservar la configuración del Setup en los momentos en que esté 
apagada la PC.
El RTC
El Real Time Clock o reloj de tiempo real es un 
pequeño circuito integrado que recibe alimentación de la batería instalada en el motherboard. 
Sin esta, el reloj no puede funcionar. 
Habitualmente, para la función de RTC se emplea 
el integrado PCF8563 de Philips o chips DS1307 
de la firma Maxim. 
A medida que el RTC marca el ritmo del tiempo, 
Datos útiles
Tecnología EFI
La finalidad del estándar EFI es la de suplantar el BIOS, una tecnología un tanto obsoleta, presente en las PCs desde sus inicios. EFI 
es un sistema operativo en miniatura que se 
carga al encender el equipo; está ubicado 
entre el firmware del equipo y el sistema 
operativo en sí. Posee interfaz gráfica para 
el Setup y soporta tecnologías como el USB 
y el Serial-ATA por defecto.
su valor se actualiza en la CMOS RAM. Cuando la 
batería está por agotarse, este proceso se desfasa, y por eso la hora y a veces la fecha también, 
atrasan. Síntoma de que es necesario reemplazar 
la batería CR-2032. 
El POST
Su sigla significa Power On Self Test, que 
traducido al español sería autocomprobación de 
arranque. Se trata del análisis que los motherboards efectúan a los componentes críticos 
conectados a él, como la memoria RAM, el microprocesador o el teclado, para cerciorarse de 
que todo funcione de manera correcta y pueda 
arrancar sin inconvenientes. 
En caso de existir alguna falla, esta se anunciará 
por pantalla, en la misma fase inicial POST (la priFigura 5. La batería que alimenta la memoria CMOS 
RAM para que esta no pierda su contenido tiene una 
duración de unos tres años, aproximadamente.
Figura 6. Un simple y útil repuesto de batería CR-2032 
que siempre debemos tener a mano, seamos técnicos 
o usuarios.
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    EL POST 
Figura 7. Pantalla del 
119
POST indicando que una 
unidad de disco Floppy 
fue declarada en el 
Setup del BIOS, pero no 
puede ser detectada.
Figura 8. Muchos modelos de motherboards 
improvisan la notificación de errores críticos mediante 
un POST basado en LEDs.
Figura 9. Tarjeta POST instalada en un motherboard 
con fallas, que indica los códigos de error encontrados, 
que pueden ser interpretados gracias al manual de la 
placa de diagnóstico.
mera que aparece al arrancar la computadora).
Veremos a continuación los principales componentes y el orden en que el POST los comprueba. Aunque los dispositivos y el orden varía con 
cada fabricante de BIOS, citaremos los más 
importantes: procesador, controladora DMA, teclado, los primeros 64 KB de RAM, controlador 
de interrupciones programable, controlador de 
memoria caché, interfaz de video, reloj de tiempo real, memoria RAM superior a los primeros 
64 KB, puertos serie y paralelo, discos, unidades 
ópticas y unidades floppy. En el caso de que una 
falla grave sea detectada en los componentes 
críticos como procesador, memoria, caché o 
interfaz de video, se emitirá un código sonoro en 
forma de beeps. 
En cambio, si existe algún problema en el resto de 
los dispositivos, un mensaje con su respectivo código de error aparecerá en pantalla durante el arranque. Uno de esos conocidos avisos es el siguiente: 
Keyboard error or keyboard not present. 
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    8 EL BIOS 120
Figura 10. Menú 
principal del Setup de 
un BIOS del fabricante 
Award.
El Setup del BIOS
El BIOS Setup es el programa que le permite al 
usuario configurar el BIOS. Se encuentra grabado en la misma memoria Flash ROM donde se 
aloja el BIOS. 
Desde este panel, se establece la configuración 
de fecha y hora con las que opera la PC, el tipo y 
cantidad de unidades de disquete y discos duros, 
la secuencia de arranque, y todo lo relacionado 
con los puertos incluidos en el propio motherboard –por ejemplo, cuáles estarán habilitados y 
cuáles no, y de qué modo trabajarán–.
La complejidad del Setup depende de cada 
fabricante y de cada modelo de motherboard. 
A mayor número de opciones, mejor. Nunca se 
sabe cuándo necesitaremos alguna configuración en particular. 
Si nos mareamos ante tantas posibilidades, mejor 
no tocar las que no conozcamos, y averigüemos 
para qué sirve cada una y qué efecto surtirá 
cada configuración; que es justamente a lo que 
apuntamos en esta guía.
A este programa se puede ingresar solo durante 
la primera fase del arranque de la PC, es decir, en 
el proceso de POST, que acontece dentro de los 
primeros 10 a 15 segundos desde el encendido. 
Durante ese lapso debemos pulsar la tecla que 
nos da acceso al programa de configuración que 
suele ser [Del] o [F2]. 
Es conveniente pulsar la tecla de ingreso al Setup 
repetidas veces, ya que en algunos casos con solamente una pulsación no alcanza para ingresar 
al Setup del BIOS.
El Setup por dentro
Una vez dentro del Setup, aparece ante nosotros el menú principal. Tanto la diagramación 
de este como las secciones principales y hasta 
el color cambiarán de acuerdo con el fabricante del BIOS. Recordemos que este puede ser 
AMI o Award/Phoenix.
Si bien los distintos fabricantes de BIOS agrupan 
de manera diferente las opciones dentro de sus 
secciones (incluso suelen llamar a la misma opción, parámetro o menú de formas distintas), a lo 
que apunta esta nota es a conocer las opciones 
en sí, no a qué submenú pertenecen. Razón 
por la cual mencionaremos lo que sucede en la 
mayoría de los casos. 
Sin embargo, haremos una breve aclaración en 
aquellos parámetros que puedan aparecer con 
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    EL SETUP DEL BIOS 
Figura 11. El apartado 
121
[Standard] del Setup 
del fabricante Award, 
donde se puede 
modificar la fecha, la 
hora y las unidades de 
disco.
Figura 12. En este BIOS 
Setup del fabricante 
Phoenix/Award, la 
secuencia de arranque 
de las unidades de disco 
se modifica desde el 
apartado [Advanced 
BIOS Features].
otro nombre, o que en algunos casos puedan 
figurar en otro lugar.
Una vez realizados todos los cambios deseados 
en el Setup del BIOS, será necesario guardar la 
configuración antes de salir para que las modificaciones queden asentadas en la CMOS RAM. 
Esto se realiza mediante la opción [Save and 
exit], asociada a la tecla [F10] a modo de atajo. 
Nos centraremos en las opciones más relevantes del Setup del BIOS –las que nos permitan 
sacarle más provecho al hardware– ya que, si 
consideramos todos los modelos de motherboards y los distintos fabricantes de BIOS, la 
cantidad de opciones ascendería a una cifra tal 
que sería necesario escribir un libro dedicado 
especialmente al tema.
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    8 EL BIOS 122
Figura 13. Moderno 
y vistoso Setup de 
un BIOS basado en 
la tecnología EFI en 
un motherboard del 
fabricante ASUS.
Standard features
Incluye las opciones más básicas. En el caso de 
los BIOS del fabricante AMI, estas opciones se 
encuentran en el menú [Main]. 
En este apartado figura la hora y la fecha, las 
cuales pueden ser ajustadas. Además, desde 
aquí se puede modificar la configuración de 
las unidades de disquete y discos duros, especificando por ejemplo si estarán activadas o 
no y de qué tipo son.
Advanced BIOS features
Posee opciones algo más avanzadas, y son de 
gran relevancia tanto para el funcionamiento 
como para el rendimiento global del equipo.
Quick Boot: tiene dos posibles configuraciones: 
[Disabled] y [Enabled]. Esta última activa el 
arranque rápido, salteando ciertas comprobaciones del POST no tan comunes. 
En el modo desactivado, se percibe la diferencia en el tiempo de arranque, sobre todo en el 
momento que se realiza el conteo de memoria 
RAM. Este aspecto resulta molesto si se posee 
gran cantidad de memoria. Conviene mantener 
activada esta opción. 
Boot Sequence: permite establecer el orden 
de búsqueda de los dispositivos de arranque. 
Es conveniente ubicar primero el disco duro 
(ya sea IDE-0, S-ATA o SCSI) para ganar tiempo de arranque. En caso de que se necesite 
iniciar con un disquete, CDROM o unidad USB, 
podremos cambiarla en forma provisoria. Vale 
aclarar que esta opción puede encontrarse en 
un apartado dedicado, llamado simplemente 
[Boot].
Datos útiles
OpenFirmware
La gran mayoría de las características de 
OpenFirmware (un firmware libre y de 
código abierto, licenciado bajo GNU) puede 
funcionar gracias a otro firmware de bajo nivel, como el CoreBoot. La función de OpenFirmware es la de inicializar el hardware en 
equipos x86 y AMD64, permitiendo la carga 
de controladores de dispositivos desde los 
mismos componentes.
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    EL SETUP DEL BIOS 123
Figura 14. Típico 
sector del Setup del 
BIOS que permite 
activar o desactivar 
componentes e 
interfaces incorporadas 
en el motherboard.
S.M.A.R.T. for Hard Disks: esta opción activa o 
desactiva el monitoreo de estado de los discos 
duros que soporten esta tecnología. Mediante un 
software especial, se puede observar el reporte 
de errores interno de la unidad, así como también predicción de fallas. Hay que tener en cuenta que activar esta opción reduce el rendimiento 
general del equipo.
Security Option: si se ha especificado una contraseña en la sección [Set Password] del Setup, 
desde aquí podremos elegir si la contraseña será 
solicitada para ingresar al Setup únicamente o al 
encender el equipo. Es decir, puede establecerse 
una clave para que nadie ajeno ingrese al Setup 
a modificar la configuración, o bien para que 
directamente no se pueda utilizar el equipo si no 
se conoce la contraseña.
Advanced Chipset Setup
Esta es la sección más temida, pero que 
nos permitirá sacar el máximo provecho de 
nuestro equipo si nos tomamos el trabajo de 
optimizarlo correctamente. Muchas opciones 
aquí presentes pueden utilizarse para realizar 
overclocking al equipo.
DRAM/FSB Ratio: establece la relación entre 
la frecuencia del bus frontal y el de la memoria 
RAM. Por defecto, este valor es de [1:1], aunque 
puede ajustarse para mejorar el rendimiento 
perdiendo estabilidad en algunos casos.
DRAM Frequency (MHz): desde esta opción podemos especificar la frecuencia de trabajo de la 
memoria RAM. La opción por defecto es [Auto], 
pero se pueden elegir otros valores de una lista.
CPU/RAM Voltage: desde este parámetro se 
puede modificar (generalmente aumentar) la 
tensión entregada a la RAM y al procesador. 
Darles una pizca adicional de energía a estos 
componentes permite ir más allá con el overclocking, supliendo el aumento de consumo 
que se genera al forzarlos.
Frame Buff er Size: puede figurar con el nombre 
de [VGA Memory Share]. Solo aparece en 
motherboards con placas de video incorporadas, 
y especifica la cantidad de memoria que se quita 
de la RAM y se asigna a la placa de video para 
que esta pueda operar. Se recomienda utilizar 
alguno de los valores más bajos, como por ejem
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    8 EL BIOS 124
plo 16 o 32 MB, para que quede más memoria 
RAM disponible para el sistema operativo. 
Valores como 128 o 256 MB suelen ser contraproducentes si no utilizamos la PC para videojuegos.
IDE Bus Mastering: conviene activar esta opción 
para ganar rendimiento en los discos duros. El 
bus mastering se encarga de comunicar el disco 
con otros dispositivos sin necesidad de que el 
procesador intervenga en la tarea.
Integrated Peripherals
Desde este submenú se habilitan, deshabilitan o 
configuran los puertos y dispositivos incluidos en 
la placa base, tales como puertos y otros. 
Onboard Primary IDE: permite activar o 
desactivar la controladora Parallel-ATA, para 
discos duros o unidades ópticas. Solo se puede 
desactivar en el caso de que usemos unidades 
Serial-ATA. En caso de que nuestro motherboard cuente con dos controladoras ParallelATA, la segunda aparecerá bajo el nombre de 
[Onboard Secondary IDE].
USB Controller: se recomienda que esta opción 
permanezca activada, ya que habilita los tan utilizados puertos USB del motherboard. También 
se puede elegir el modo en el que trabajan los 
puertos: 1.1 (baja velocidad) o 2.0 (alta velocidad). 
La controladora USB 3.0 incorporada al motherboard se puede activar o desactivar en forma 
independiente.
Legacy Support for Keyboard: puede figurar 
con el nombre de [USB Support for DOS]. Por 
defecto viene desactivada, pero es altamente 
recomendable activarla. Puede salvarnos en el 
caso de que el controlador interno de teclado 
PS/2 deje de funcionar y tengamos que conectar 
Datos útiles
CoreBoot
Antes conocido como LinuxBIOS, CoreBoot 
es un proyecto de software libre que apunta 
a reemplazar el actual BIOS propietario (y 
su firmware) utilizado en la gran mayoría de 
equipos PC. CoreBoot cumplirá las mismas 
funciones del BIOS, con ciertas mejoras con 
respecto a la plataforma actual. 
Figura 15. Pantalla de 
alta resolución del Setup 
en un motherboard que 
reemplazó el clásico 
BIOS por un sistema EFI, 
controlable mediante 
mouse.
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    EL SETUP DEL BIOS 125
Resumen
En este penúltimo capítulo, detallamos las 
características relativas al firmware presente en los motherboards: el BIOS, junto 
a aspectos íntimamente ligados a él, como 
la pequeña memoria CMOS RAM. El RTC, 
la batería CR-2032, el proceso de POST y 
el programa de configuración del BIOS, 
conocido como Setup. Sobre este último 
ítem, repasamos las opciones de configuración más destacadas y su función.
un teclado USB. Sin esa opción activada, no 
podremos ingresar al Setup o escribir bajo DOS 
con un teclado de interfaz USB.
Onboard Audio: habilita o deshabilita la interfaz 
de sonido incorporada al motherboard. Se suele 
desactivar si colocamos alguna placa de sonido 
de mayores prestaciones.
Onboard LAN: al igual que el parámetro anterior, 
pero referido a la placa de red onboard.
Power Management
Todas las opciones de este apartado se refieren 
al manejo de energía, sobre todo a su ahorro. 
Mencionaremos las más destacadas.
Restore on AC Power Loss: opción muy útil 
para ser activada en servidores o equipos que 
permanecen encendidos todo el tiempo. 
Si en pleno funcionamiento hay un apagón, el 
equipo vuelve a encenderse cuando se restablece la energía. En caso de que el equipo esté 
apagado al momento del corte de corriente, 
permanecerá apagado.
Power on by Keyboard: activa el arranque 
del equipo por medio del teclado. Dentro de la 
misma opción, se puede elegir si lo haremos por 
una tecla, combinación de ellas o escribiendo 
una contraseña (útil para mejorar la seguridad, 
por supuesto desconectando internamente el 
botón de Power). 
También puede resultar útil desactivar esta 
opción, ya que si alguien toca una tecla en forma 
accidental el equipo se encenderá.
Hardware Monitor
En la mayoría de los Setup, hay muy pocas opciones configurables dentro de este submenú. 
En otros directamente no hay ninguno. 
Se limita a mostrar información útil sobre el 
equipo, como por ejemplo: velocidad de rotación del cooler del procesador y del gabinete; 
temperaturas del interior del gabinete y del 
procesador; tensión que está recibiendo el 
procesador y las distintas tensiones que arroja 
la fuente (3, 3v, 5v, -5v, 12v y -12v).
Las mediciones no son exactas, pero nos pueden ayudar bastante para diagnosticar fallas o 
detectar problemas.
En el caso de existir opciones dentro de esta 
sección, podremos encontrar las siguientes:
CPU Warning RPM: desde aquí se puede establecer una alarma sonora cuando el ventilador 
del procesador gire a una velocidad menor a la 
configurada. La velocidad habitual de giro de un 
cooler de procesador está comprendida entre 
los 3000 y 5000 rpm.
CPU Warning Temperature: podremos 
especificar un valor de temperatura, que si es 
superado, activará una alarma. La temperatura 
de un procesador depende de su modelo y tipo. 
En Internet, se pueden consultar tablas para conocer cuál sería la indicada y la máxima tolerable 
para cada caso.
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    125/194
    8 EL BIOS 126
5. ¿Qué significado tiene la sigla RTC?
a. Real Time Clock
b. Random Top Cluster
c. RAM Twisted Cell
6. ¿De qué forma se alimentan la CMOS RAM y 
el RTC?
a. No necesitan energía.
b. Mediante un pila.
c. Mediante la energía del motherboard.
7. ¿De qué forma el POST indica errores cuando 
no se puede inicializar la interfaz gráfica?
a. No los informa en absoluto.
b. Mediante pitidos sonoros.
c. Mediante las luces del teclado.
8. ¿Cuál es la forma más común de ingresar al 
Setup del BIOS?
a. Pulsando la tecla Esc.
b. Pulsando la tecla Del.
c. Pulsando la tecla F9.
9. ¿Cómo se llama el apartado del Setup del BIOS 
que nos permite configurar la fecha y la hora del 
sistema, entre otros parámetros?
a. Hardware Monitor
b. Standard Features
c. Advanced Chipset Setup
10. ¿Qué nombre recibe usualmente la opción 
del Setup del BIOS que nos permite seleccionar 
con qué unidad de disco deseamos iniciar?
a. Boot Sequence
b. SMART for Hard Disks
c. Security Option
FAQ
1. ¿Por qué el BIOS es un firmware?
2. ¿Qué función cumple la memoria CMOS 
RAM?
3. ¿Para qué sirve el RTC?
4. ¿Qué utilidad tiene el POST?
5. ¿En qué apartado del Setup del BIOS se 
puede consultar en tiempo real la temperatura del procesador y la velocidad de giro 
de su cooler?
Lo que 
aprendimos
1. ¿Qué significa la sigla BIOS?
a. Binary Internal Overall Security
b. Bit Interrupt Only Serial
c. Basic Input Output System
2. ¿Qué valor de tensión utiliza internamente el 
motherboard para actualizar el BIOS?
a. 3,3 volts
b. 5 volts
c. 12 volts
3. ¿Qué tipo de memoria se utiliza actualmente 
en los chips del BIOS?
a. EPROM
b. Flash ROM 
c. EEPROM
4. ¿Qué nombre recibe la memoria encargada de 
almacenar la configuración básica del equipo?
a. RAM
b. CMOS RAM
c. ROM
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    MOTHERBOARDS
Reparación de 
motherboards
CAPÍTULO 9
EN ESTE CAPÍTULO
» INTRODUCCIÓN SOBRE EL MANTENIMIENTO DE MOTHERBOARDS
» HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA DIAGNÓSTICO Y RESOLUCIÓN
» CÓMO DETECTAR CORTOCIRCUITOS
» CÓMO VERIFICAR CADA COMPONENTE
» MONITOREO Y DIAGNÓSTICO POR SOFTWARE
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    9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 128
Antes de comenzar, es necesario hacer mención 
a la más cruel realidad: la mayoría de las tareas 
relacionadas con la reparación de un componente como la placa base es poco factible en el 
ámbito del hogar, incluso dentro de un taller de 
reparación de nivel básico. 
Las razones son diversas. Por ejemplo, la 
miniaturización de los componentes que la 
integran es progresiva, y poder desprender y 
manipular esos diminutos mecanismos resulta 
complejo o directamente imposible utilizando 
herramientas convencionales. 
Otro factor relacionado es la escasez o nula 
presencia de repuestos en el mercado, como así 
también de los manuales de servicio.
Claramente, la calidad de los motherboards actuales no es la de hace diez o veinte años, lo cual 
evidencia que la tasa de fallas es increíblemente 
menor en estos días. Este importante factor se 
debe al uso de elementos como los capacitores 
de estado sólido y las múltiples fases de energía.
Los capacitores de estado sólido no poseen 
líquido en su interior, razón por la cual, al sufrir 
excesos de temperatura, no existen riesgos de 
que el ácido se expanda y termine inflándolos 
o reventándolos. 
Al tratarse de materiales sólidos, su resistencia 
al calor extremo es mucho mayor, aspecto que 
impacta de manera directa en la vida útil que 
pueden ofrecer. 
Existen modelos de motherboards que, según su 
gama, incorporan capacitores sólidos solo en los circuitos de entrada 
al procesador, en los de salida, o 
bien poseen el 100% de los capacitores de este tipo.
Otro factor que incrementa la estabilidad y 
la vida útil de un motherboard es la inclusión 
de heat-pipes como método de refrigeración de 
sus circuitos más sensibles. De todas formas, los 
motherboards siguen sufriendo fallas y, en este 
informe, no dejaremos escapar aquellos recursos 
y procedimientos que podemos aprovechar y 
estén a nuestro alcance.
Reparación de 
motherboards
Figura 1. Máquina para hacer BGA reballing, técnica 
que suelda y desuelda chips con cientos de contactos 
del motherboard.
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    HERRAMIENTAS DE REPARACIÓN 129
Herramientas 
necesarias
La siguiente lista reúne las herramientas recomendadas para cualquier tarea relacionada 
con la reparación de placas madre: destornillador phillips chico, destornillador phillips mediano, destornillador phillips grande, destornillador plano chico, destornillador plano mediano, 
pinza, pinza de punta fina, alicate, trincheta, 
soldador de 30 a 40 watts, estaño, cinta 
aisladora, multímetro, pinza para retirar chips, 
goma de borrar, alcohol isopropílico, hisopos, 
linterna, lupa, tijeras, pasta térmica, pincel o 
cepillo y aire comprimido en aerosol.
Por otra parte, a la hora de llevar a cabo un diagFigura 2. Los chips 
de BIOS de formato 
PLCC (o QFJ) permiten 
un reemplazo simple y 
rápido en caso de fallas.
Figura 3. Un práctico 
kit de herramientas 
reúne todo lo que 
podamos necesitar 
para reparar equipos 
y motherboards 
con una inversión 
moderada.
nóstico más preciso, es aconsejable tener siempre a mano ciertos dispositivos que permitan 
realizar un mejor diagnóstico en casos críticos. 
Por ejemplo, diferentes módulos de memoria 
RAM, diversos modelos de procesadores y 
una tarjeta gráfica permiten realizar prueba y 
error al remplazar estos dispositivos críticos, y 
posibilitan sacar conclusiones más certeras; al 
menos para certificar cuál de los dispositivos 
principales es el que está fallando cuando una 
PC no arranca. 
Placas POST
Cuando un equipo no brinda señal de video 
y además no hay códigos sonoros de error, 
el panorama para el diagnóstico es complejo. 
Es entonces cuando las placas POST son de 
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    9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 130
Figura 5. Soldadura con estaño de los bornes de un 
capacitor electrolítico al PCB de un motherboard.
infinita utilidad. Estas placas existen desde mediados de la década de 1990. Vienen en formato 
ISA, PCI o ambos. 
Se conectan a un zócalo de expansión libre de 
un equipo que se niega a arrancar. 
Todas estas placas poseen un pequeño display 
que indica uno o más códigos. Esos códigos 
pueden interpretarse si se consulta el manual de 
referencia que las acompaña. 
Gracias a este conjunto de placa–tabla de errores, podremos determinar la falla que provoca 
que la computadora no encienda. La cantidad 
de componentes que entran en juego y que, 
al fallar, pueden ser la causa de problemas de 
encendido es enorme. 
Estas placas POST se encargan de detectar 
si se trata de una falla en la placa de video, 
unidades de disco, procesador, memoria RAM, 
caché L1 o L2, etc. 
Incluso, si el problema se encuentra dentro del 
motherboard, el dispositivo sabrá indicarnos dónde está el origen. Por ejemplo: cristal generador 
de clock, BIOS, CMOS RAM, controlador DMA o 
PIC, controlador de teclado, etc.
Uso del tester y del soldador
La mayor parte del diagnóstico de una fuente 
de energía puede realizarse con un multitester. Sin embargo, el diagnóstico y la reparación 
también tienen otra herramienta protagonista: 
el soldador de estaño. Este instrumento es de 
suma utilidad y nos servirá durante el diagnóstico (para desoldar componentes y medirlos 
en forma aislada) y después de este (para 
desoldar componentes defectuosos y soldar 
nuevamente los repuestos correspondientes).
El método recomendado para desoldar componentes es el de posar con firmeza el extremo 
del soldador sobre el punto de soldadura y 
esperar unos segundos hasta que el estaño 
comience a derretirse, momento en el que se 
lo succiona con la pipeta. Luego se repite el 
proceso con los demás bornes. Por último, con 
una pinza de punta, se retira suavemente el 
componente de la placa.
Para soldar, lo ideal es colocar en posición las 
partes por unir y calentar con la punta del soldador durante unos segundos. Con la otra mano, 
debemos acercar el alambre de estaño sobre el 
punto por soldar, hasta que una gota se derrame 
e impregne el lugar deseado. 
Para lograr una soldadura exitosa, debemos dejar 
que se impregne tan solo una pequeña gota del 
metal fundido calentando el punto de unión y, por 
último, dejar enfriar durante unos segundos.
Figura 4. Soldador de estaño 
de 30 watts. Una potencia 
ideal para trabajar con 
motherboards de equipos PC.
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    USO DEL TESTER Y EL SOLDADOR 
Figura 6.
131
 La 
microsoldadura es la 
técnica empleada para 
fijar componentes 
diminutos al 
motherboard: requiere 
alta precisión y 
herramientas complejas.
Figura 7. La torción de patas en fichas conectoras es 
un claro ejemplo de accidente al trabajar en el interior 
del gabinete, lo que provoca cortocircuitos que impiden 
el arranque del equipo.
Datos útiles
Potencia del soldador
Para reparar motherboards, el soldador 
eléctrico recomendado debe ser de baja 
potencia. Los recomendados se encuentran 
entre 30 y 40 Watts, debido al reducido 
tamaño de las soldaduras y a los materiales 
implicados, como la aleación de estaño 
(60%) y plomo (40%), la cual se funde a 
alrededor de 200 ºC (estos soldadores 
alcanzan los 250 ºC).
Detección de 
cortocircuitos
Cuando una computadora no enciende, debemos verificar si la fuente le está entregando 
energía al resto de los componentes internos. 
La mejor forma de comprobar esto es observando si los coolers –tanto del procesador como los 
del gabinete o tarjeta gráfica, como así también 
el ventilador propio de la fuente– están girando 
mientras mantenemos encendido el equipo.
Existe una forma muy simple de comprobarlo: 
en el momento que damos arranque, debemos 
mirar fijamente a alguno de los coolers de la 
PC. Si el ventilador que estamos observando se 
mueve ligeramente y se detiene, es debido a un 
cortocircuito en el equipo.
Esta forma tan viable de comprobar la existencia 
de cortocircuitos es posible gracias a la línea 
que une la fuente con el motherboard, llamada 
Power Good, que tiene un retraso de unos 
milisegundos. En ese breve lapso, la fuente ya 
comenzó a enviar tensión a los dispositivos, pero 
Power Good avisa que hay un cortocircuito, y se 
corta el suministro para evitar mayores daños al 
equipo o a la fuente en sí.
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    9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 132
Figura 8. Los datasheets u hojas de servicio permiten 
a los técnicos conocer para qué sirve cada borne en 
un circuito impreso.
En caso de que esto siga ocurriendo incluso 
después de haber desconectado todas las 
placas de expansión y unidades de almacenamiento, debemos centrar nuestra mirada en el 
motherboard. 
Es muy posible que haya dos o más bornes en 
contacto por error. Por ejemplo, los conectores 
que alimentan algún ventilador (CHA_FAN o 
VGA_FAN) que no se estén utilizando y, por accidente o un mal trabajo de nuestra parte, hayan 
quedado en cortocircuito. 
En ese momento, debemos desconectar el equipo de la corriente eléctrica y, con un destornillador plano o una pinza de punta, enderezar los 
pines torcidos hasta su posición original.
Comprobación 
de componentes
Cuando un equipo presenta fallas o directamente 
no enciende a causa del motherboard, debemos 
retirar este y realizarle una inspección visual 
con detenimiento, para observar si existe algún 
componente quemado, hinchado (como es el 
caso de los capacitores) o que ofrece un aspecto 
distinto del original.
Si notamos algún componente en estado sospechoso, debemos valernos del multímetro en 
modo diodo o modo resistencia para testear 
cortes internos o cortocircuitos en componentes 
como resistencias, bobinas, diodos, etc.
Lamentablemente, algunos componentes 
requieren ser comprobados en forma aislada, es 
decir, retirando al menos una de sus dos patas 
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    COMPROBACIÓN DE COMPONENTES 133
Figura 9. Por accidente, un capacitor ha sido 
golpeado y quedó fuera de servicio. No es una tarea 
compleja desoldarlo y reemplazarlo.
Figura 10. Los capacitores electrolíticos pueden 
inflarse ante la fatiga o las altas temperaturas. Es 
conveniente reemplazarlos antes de que sea tarde.
del motherboard, para lo cual necesitaremos 
del soldador de estaño. Se trata de una labor un 
tanto tediosa, pero muchas veces suele dar sus 
frutos. En el hogar, poco podremos hacer si el 
desperfecto se encuentra dentro de uno de los 
grandes chips que conforman el chipset.
Luego del diagnóstico bastará con desoldar el 
elemento fallado, adquirir su repuesto en cualquier tienda de electrónica y soldar el reemplazo 
tal como estaba el original, valiéndonos del soldador y un poco de estaño. 
Capacitores
Mediante una simple inspección visual, se puede 
comprobar si un motherboard posee capacitores 
hinchados, reventados o si derramaron aceite. 
Estos síntomas suelen manifestarse cuando se 
practica overclocking extremo o cuando los 
capacitores son expuestos a una temperatura 
elevada, producida por una mala ventilación. 
Por otra parte, la tasa de fallas muchas veces es 
aleatoria. Es decir, que no siempre hay una razón 
en particular por la que un capacitor electrolítico se 
dañe, ya que en una gran cantidad de casos explotan sin más motivo aparente que el desgaste propio.
Una explicación más técnica de la falla en un 
capacitor electrolítico es la deformidad de algún 
punto en las placas, lo cual provoca una disminución en la tensión del capacitor. 
En estas condiciones, existe una corriente de 
fuga que hace que el capacitor eleve mucho su 
temperatura y se evapore el ácido electrolito. 
Cuando ocurre esto, una fuerte presión se genera sobre el sellado del capacitor. Si este no es 
muy bueno (como en la mayoría de los casos), se 
abre, y el ácido sale hacia la superficie hinchándose notablemente.
Esta expansión del ácido tiene muy malas 
consecuencias para el capacitor, ya que produce 
que se seque el óxido y deje de actuar como 
dieléctrico, a la vez que hace que la capacitancia 
se reduzca de manera notable.
En un regulador de tensión, esta disminución de 
capacitancia provoca que el capacitor no pueda 
filtrar las variaciones de tensión de manera 
correcta y, de tal forma, la estabilidad sea menor, 
lo que puede provocar errores aleatorios en el 
funcionamiento de la PC. 
Ejemplos de esto pueden ser los siguientes: 
aparecen periódicamente pantallas azules de 
error; no termina el proceso de POST o fallan las 
pruebas de memoria; la PC se reinicia, falla o se 
congela de forma aleatoria; al reiniciar la PC no 
vuelve a iniciar el equipo, y hay que apagarlo 
completamente; no concluye la instalación del 
sistema operativo; el procesador tiene una temperatura más alta de la que debería; la tensión 
del procesador y de otros dispositivos fluctúa 
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    9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 134
Figura 11. Transistor de potencia que suele 
estar presente en todo tipo de motherboard.
mucho o bien es más baja de lo normal (y no 
se debe a la fuente). En el caso de que una PC 
presente fallas como estas es muy probable que 
haya al menos un capacitor en nuestro motherboard que no funciona en forma correcta. Por lo 
tanto, nos conviene desarmar la PC y observar, 
con detenimiento, los capacitores que pudieran 
estar parcialmente dañados.
Bobinas inductoras
No son más que hilos de cobre envueltos sobre un 
núcleo. Su verificación será, por lo tanto, igual a la de 
las resistencias. Cabe la posibilidad de que este bobinado se encuentre cortado, con lo cual no marcará 
nada de continuidad; o que en algún punto esté en 
cortocircuito y entonces marcará al máximo.
Resistencias
Este elemento es muy simple de medir o verificar: como su nombre lo indica, funciona ofreciendo una oposición al paso de la corriente. El 
problema que puede surgir es que se encuentre 
abierta (no deja pasar nada de corriente) o en 
cortocircuito (deja pasar toda la corriente). 
Si con el óhmetro en todas las escalas la aguja no 
se mueve, estamos frente al primer caso. Si en la 
misma situación la aguja siempre marca 
el máximo, se trata del segundo. Si 
marca un nivel aproximado al del valor 
original de la resistencia, significa que 
está en perfectas condiciones. 
El valor original suele estar indicado 
con un código de colores, con el valor 
impreso sobre el componente o con 
un código numérico (que se puede 
averiguar en el manual de servicio del 
motherboard).
Diodos
Son pequeños componentes electrónicos 
que permiten el paso de la corriente en 
un solo sentido. Por lo tanto, el multímetro 
debería mover la aguja solo cuando el 
terminal positivo (rojo) se encuentre en la pata 
marcada con una línea. Si marca en ambas posiciones, significa que está en cortocircuito. Si, por el 
contrario, no se registran cambios estará abierto.
Transistores
Los transistores poseen tres patas (emisor, base 
y colector), que suelen estar identificadas con 
las letras E, B y C en la misma plaqueta donde 
se encuentran soldadas. Existen dos tipos de 
transistores: NPN y PNP. 
El primero se mide según el método 
que explicaremos a continuación; para 
el segundo deberemos hacer lo mismo, pero con la polaridad invertida. 
Posicionamos la escala del óhmetro 
en un valor comprendido entre x1 
y x100, luego aplicamos el terminal 
negro (negativo) sobre la pata base 
y alternamos el rojo (positivo) entre 
las otras dos. De esta manera, tendría 
que haber conducción para ambos casos, y al invertir, obtendríamos un valor 
Datos útiles
Datasheets
Las datasheets son documentos que 
incluyen texto, imágenes, diagramas, tablas 
y esquemas de circuitos sobre una infinidad 
de componentes electrónicos. Nos despejarán dudas sobre cómo conectarlos y a 
qué bornes del circuito que los aloja. Existe 
una gran cantidad de sitios web, como por 
ejemplo: www.datasheetcatalog.com, 
www.datasheets.org.uk y http://fileshare.
eshop.bg.
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    MONITOREO Y DIAGNÓSTICO 135
Figura 12. PC Check es 
una de las herramientas 
de diagnóstico de bajo 
nivel más completas 
que ofrece el mercado.
casi nulo. Por último, entre emisor y colector 
no debería de haber continuidad en ninguno 
de los sentidos.
Monitoreo 
y diagnóstico 
por software
Para mantenerse informado y alerta sobre el 
estado del motherboard, las temperaturas de los 
componentes críticos del equipo y la velocidad 
de giro de los coolers más importantes, en tiempo real, existen soluciones software que pueden 
correr en cualquier marca y modelo de placa 
base. A continuación, un repaso por las aplicaciones más destacadas.
PC Check
Sin dudas PC Check es uno de los paquetes de 
herramientas de diagnóstico de bajo nivel más 
potente; se trata de un conjunto de funciones 
imprescindibles para todo técnico en hardware o 
usuario entusiasta. Este software no solamente 
es capaz de realizar los más variados diagnósticos 
para cada componente hardware, sino que además 
cuenta con otras funciones importantes: identificar 
el hardware instalado (fabricante, tipo y modelo), 
respaldo y recuperación de CMOS RAM y MBR, y 
burn-in tests.PC Check posee una gran variedad de 
diagnósticos de hardware, relacionados con el motherboard y también con la tarjeta gráfica (muchas 
veces incorporada en la placa base).
A saber: placa base (diagnósticos del controlador 
de DMA y de teclado, bus PCI, interrupciones, 
temporizador del sistema y CMOS RAM) y tarjeta 
gráfica (tests en todos los modos de video, tanto 
texto como gráficos, pruebas al generador de 
caracteres, de alineación, de paleta de colores, 
de memoria de texto y gráfica, tests de pureza 
de color y de escritura). Al término de esta serie 
de exámenes a fondo, se presenta un completo 
informe que detalla si hubo fallas o no.
Otra característica interesante de PC Check es su 
apartado para burn-in, es decir, exige al máximo 
posible los dispositivos de hardware que el usuario 
desee durante una cantidad de tiempo a elección 
(que suele ser de muchas horas de duración: 12, 
24 o 48 horas). El sitio web de PC Check es www.
eurosoft-uk.com, donde se lo puede adquirir, ya 
que se trata de un software comercial.
SpeedFan
SpeedFan es un legendario software de monitoreo 
de hardware que ya lleva una década de desarrollo 
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    9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 136
y es actualizado periódicamente hoy en día. 
Esta pequeña aplicación se encarga de mantenernos al tanto sobre información sensible y en 
tiempo real, como las temperaturas del procesador, sus núcleos individuales, la tarjeta gráfica, el 
motherboard, las tensiones que entrega la fuente 
y los coolers más importantes del sistema.
SpeedFan soporta cientos de sensores de 
hardware de los más diversos fabricantes. Es un 
software gratuito y se lo puede descargar desde 
www.almico.com/speedfan.php.
AIDA64
Antes conocido como Everest, AIDA64 cuenta 
con la mayor variedad de tests de burn-in (CPU, 
FPU, RAM, caché y discos) y la más detallada 
información durante el proceso: temperaturas, 
velocidades de los coolers, valores de tensión 
entregada por la fuente, gráficos dinámicos, etc. 
También incluye monitoreo desde su apartado 
llamado [Sensor] y, si bien no incluye gráficos 
dinámicos como SpeedFan, brinda información 
muy útil en forma detallada.
Tiene una desventaja: su licencia cuesta 40 dólares. Se puede descargar una versión de prueba 
desde www.aida64.com.
Hard Stressing
El Hardware Stressing no es un software en sí, 
sino una técnica llevada a cabo por una o más 
aplicaciones software con múltiples finalidades. 
Figura 14. El apartado 
[Sensor] de AIDA64 
muestra la temperatura, 
valores de tensión y 
velocidades de giro de 
los coolers del sistema.
Figura 13. A diferencia de AIDA64, SpeedFan es 
gratuito y solo se encarga de monitorear temperaturas, 
tensiones y velocidad de giro de los coolers.
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    HARD STRESSING 137
Principalmente se encarga de forzar los componentes críticos de una computadora a trabajar a 
su máximo potencial llevándolos a su límite.
Los objetivos de esta práctica son variados, 
pero en especial mencionaremos la posibilidad 
Figura 15. La prueba de estabilidad del sistema de 
AIDA64 combina hardware stressing con monitoreo en 
tiempo real.
de comprobar la estabilidad de un sistema. No 
es una herramienta de diagnóstico, es decir, 
que ante un problema no nos informará si el 
desperfecto se encuentra en el procesador, en 
la memoria caché o en la RAM. Pero se lo puede 
utilizar junto con determinadas herramientas de 
diagnóstico, ya que estos componentes tienden 
a fallar cuando más se los hace trabajar.
Un uso importante que se le puede dar a esta 
práctica en este caso es la de burn-in testing, es 
decir, realizar pruebas extremas a un equipo luego de haber reparado su motherboard (cambio 
de capacitores, actualización de BIOS, etc.).
Si durante las pruebas el software de stress deja 
al equipo fuera de servicio, indicándonos que alguno de los componentes está fallado, es mejor 
saberlo cuanto antes. 
Las aplicaciones para efectuar hard stressing se 
encargan de forzar uno o más de los siguientes 
componentes principales: CPU, FPU, caché, 
chipset, RAM y discos duros, dependiendo del 
software que usemos para llevarlo a cabo.
Los programas recomendados para realizar 
estas pruebas bajo Windows son los siguientes: Super Pi Mod (www.techpowerup.com/
downloads/366/), 
Orthos Stress Prime (www.techpowerup.
com/downloads/385/). 
Figura 17. Super Pi Mod es un software que exige al 
procesador haciéndolo calcular decimales del número 
Pi, ideal para llevar a cabo hard-stressing.
Resumen
En el último capítulo de esta obra, nos 
enfocamos en el diagnóstico y resolución 
de problemas relativos al motherboard, los 
elementos involucrados, las herramientas 
necesarias y los procedimientos que se 
deben llevar a cabo para comprobar cada 
uno de los componentes electrónicos 
críticos. Por último, se mencionaron algunas 
aplicaciones software para diagnóstico y 
monitoreo de motherboards.
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    9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 138
b. De 30 a 40 watts
c. De 50 a 60 watts 
5. ¿En qué modo se debe colocar el multímetro 
para verificar componentes como capacitores, 
bobinas y transistores?
a. Modo para medir diodos o resistencias
b. Modo para medir tensión
c. Modo para medir intensidad de corriente
6. ¿Qué particularidad tienen los diodos?
a. Permiten el paso de la corriente en ambas 
direcciones.
b. Bloquean el paso de la corriente en ambas 
direcciones.
c. Permiten el paso de la corriente en una sola 
dirección.
7. ¿Cuáles son los dos tipos de transistores?
a. NPP y PNN
b. NPN y PNP
c. NNP y PPN
8. ¿Qué función principal cumple la aplicación 
SpeedFan?
a. Reporte de errores
b. Monitoreo de hardware
c. Diagnóstico de bajo nivel
9. ¿En qué consisten las pruebas de burn-in?
a. Pruebas intensivas y prolongadas para verificar el correcto funcionamiento de un dispositivo o sistema.
b. Análisis del motherboard breves y concisos.
c. Exámenes superficiales de un componente 
de hardware.
10. ¿De qué se trata el hard-stressing?
a. Es un análisis para verificar la resistencia 
física del hardware.
b. Es la práctica opuesta al overclocking.
c. Es una prueba exhaustiva para determinar la 
estabilidad del sistema.
FAQ
1. Mencione al menos cuatro herramientas 
utilizadas en el diagnóstico y la reparación 
de motherboards.
2. ¿Qué función cumple una placa POST?
3. ¿Qué rol cumplen el multímetro y el 
soldador de estaño, en el diagnóstico y la 
reparación de motherboards?
4. ¿Cuál es el método más fácil para saber si un 
motherboard tiene un cortocircuito?
5. Enumere al menos tres funciones que lleva 
a cabo PC Check relacionadas al diagnóstico 
de motherboards.
Lo que 
aprendimos
1. ¿A qué se debe, principalmente, la mayor duración de la vida útil en los motherboards actuales?
a. A una mejor estabilidad de la fuente de energía.
b. A una mayor durabilidad del PCB.
c. A los capacitores de estado sólido.
2. ¿Cuál de estas herramientas no encaja con las 
necesarias para la reparación de motherboards?
a. Multímetro
b. Lupa
c. Pinza crimpeadora
3. ¿A qué tipo de zócalo no es posible conectar 
una placa POST?
a. ISA
b. PCI-Express
c. PCI
4. ¿Qué tipo de soldador se aconseja utilizar para 
reparaciones en motherboards?
a. De 15 a 20 watts
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    MOTHERBOARDS
CPU: el principal 
compañero del 
Motherboard
APÉNDICE A
EN ESTE CAPÍTULO
» CPUS DE GAMA MEDIA
» LAS PROPUESTAS DE INTEL Y AMD
» PRUEBAS DE RENDIMIENTO
» COMPARATIVAS
» INTEL SANDY BRIDGE E
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    A APÉNDICE 140
Si bien en el mundo del hardware siempre existieron esos superprocesadores capaces de todo, 
lo cierto es que la mayoría de los usuarios tienden a no conformarse solo con la performance. 
Resulta que también es importante el precio que 
uno debe pagar por ese rendimiento. 
Entonces, el análisis debe involucrar un nuevo 
factor que complejiza notablemente el panorama.
A lo largo de estas páginas, haremos un recorrido por las principales líneas de productos 
de Intel y AMD, para comentar cuáles son sus 
características más notables y cuáles son los 
modelos que vale la pena tener en cuenta. 
Nos dirigirá el interés de lograr el mayor 
desempeño posible con la menor inversión 
monetaria, consiguiendo así al compañero 
ideal para nuestro motherboard.
Intel
Intel sigue sorprendiendo con el lanzamiento 
de procesadores más rápidos. Sin embargo, no 
todos los usuarios se ven seducidos por esas novedades, en especial cuando se trata de procesadores demasiado costosos que están pensados, 
más que nada, para fanáticos del hardware.
Quienes gustan del hard, pero también tienen 
en cuenta los precios y el beneficio real que obtendrán de su nuevo procesador, suelen prestar 
más atención a los lanzamientos que se producen en la gama media.
En el caso de Intel, la cuestión está, por el 
momento, bastante simplificada. Esto se debe a 
que todos los procesadores que recomendamos 
utilizan el socket LGA 1155 y la arquitectura base 
Sandy Bridge.
El hecho de centralizar la oferta de gama baja y 
gama media alrededor de un único socket hace 
posible que los usuarios puedan divisar fácilmente posibilidades de actualización y mejora para 
sus equipos. 
Un ejemplo simple: un usuario puede invertir hoy 
poco dinero y hacerse de un Pentium o, mejor, 
un Core i3 de gama media. Puede incluso utilizar 
el video integrado de este procesador para cualquier cosa que no sean juegos actuales. 
Más adelante, en el mismo socket, podrá poner 
Figura 1. Un Pentium G620, el hermano menor del 
G860. Su velocidad es de 2,60 GHz, más que suficiente 
para la mayoría de las aplicaciones del momento.
CPU: el principal 
compañero del 
Motherboard
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    LA GAMA MEDIA DE INTEL 141
un procesador más poderoso, como un Core 
i5 (gama media-alta) y hasta un Core i7, si es 
que quiere pisar definitivamente el segmento de 
mayor performance.
En general, la oferta de Intel es atractiva gracias 
a que la tecnología Sandy Bridge ofrece un 
excelente rendimiento. Debido a esto, incluso 
procesadores de dos núcleos, como los Core i3,
se ubican en un sitio competitivo.
No obstante, algo que lamentamos de los 
Figura 2. El Core i5 de cuatro núcleos es el chip más 
destacado de Intel en la gama media del mercado.
procesadores Intel es que las posibilidades de 
overclocking son mínimas cuando no se tiene 
un procesador especial desbloqueado de la 
serie “K”. Sin son entusiastas del overclocking, 
querrán pagar el costo adicional que tiene uno 
de estos chips.
Si, en cambio, nunca tocan el procesador y 
prefieren no overclockear, la línea de chips Intel 
no tiene secretos: los distintos modelos brindan 
el rendimiento que se puede esperar de ellos de 
acuerdo a su precio.
A continuación haremos un recorrido por las tres 
principales líneas de chips que entendemos se 
pueden ubicar en la gama media. Dejamos fuera 
a los modelos Core i7, dado que son verdaderamente más caros.
Pentium G
Los procesadores Pentium G son los chips más 
económicos que se pueden encontrar entre los 
que están realizados sobre la base de la exitosa 
arquitectura Sandy Bridge. Si bien estos procesadores son comúnmente considerados como 
de gama baja, la verdad es que el modelo más 
rápido de la serie, el G860, rinde bastante bien y 
su precio (U$S 100 en los EE.UU.) lo ubican justo 
en el punto de entrada de este artículo.
El G860 es, básicamente, un procesador de dos 
núcleos de buen rendimiento, porque tiene una 
frecuencia de 3,0 GHz. En una aplicación que 
use solo uno o dos núcleos, este Pentium brillará 
y estará a la par de un Core i3 y de muchos 
procesadores AMD. Sin embargo, el Pentium solo 
tiene dos núcleos, no tiene HyperThreading y 
carece de función Turbo.
La memoria caché de los chips Pentium también 
se ve reducida en comparación con los procesadores de series superiores. Por ejemplo, el G860 
tiene 3 MB de caché L3, mientras que un Core i5
tiene 6 MB.
Ahora bien, ¿vale la pena? El hecho es que, si 
la performance importa mucho (lo que suele 
ocurrir entre los usuarios de “gama media” que 
Para saber más
Sandy Bridge
La tecnología Sandy Bridge sigue ofreciendo un gran rendimiento en la gama media. 
Su mejor exponente, dentro de este rango 
de precios, está en el Core i5. Veremos 
más de la tecnología Sandy Bridge en las 
próximas páginas.
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    A APÉNDICE 142
Figura 4. El Core i5 2400 es una CPU 
difícil de conseguir, pero con una diferencia de precio 
mínima y la posibilidad de overclockearla.
Figura 3. El Core i3 puede superar los 3 GHz con 
dos núcleos físicos, aunque no soporta demasiado 
overclocking.
deciden gastar “un poco más” para no quedarse 
con lo básico), lo mejor es apostar por una solución con más núcleos de procesamiento.
Si, en cambio, se quiere una solución económica 
pero capaz (con sus 3 GHz no es nada lento) y 
con video integrado, pues el G860 puede servir.
Core i3
Los modelos Core i3 tienen dos ventajas sobre 
los básicos procesadores Pentium. En primer 
lugar, aunque también son micros de dos núcleos físicos, integran la característica llamada 
HyperThreading. Esto les permite contar con 
4 núcleos virtuales (el sistema operativo los ve 
como si fueran 4), lo que puede acelerar hasta en 
un 20 % el procesamiento de algunas aplicaciones. No dejan de ser solo dos núcleos físicos, 
pero a veces HyperThreading ayuda.
Además, los chips Core i3 tienen una frecuencia 
de funcionamiento que supera la barrera de los 
3 GHz. Por ejemplo, el Core i3 2100 funciona a 
3,1 GHz y el Core i3 2120 lo hace a 3,3 GHz. Estos pocos MHz extras son importantes porque 
la plataforma del socket LGA 1155 no permite 
realizar un overclocking importante, a no ser 
que se trabaje con algún procesador desbloqueado de serie “K”.
Core i5
La serie de procesadores Core i5 fue creada 
especialmente para los usuarios de gama 
media que necesitan un equipo relativamente 
económico, pero capaz de enfrentar cualquier 
desafío informático.
Ya cerca de nuestro techo de U$S 200, encontramos el modelo Core i5 2400. Se trata de un 
chip muy equilibrado, con 4 núcleos físicos
funcionando a 3,1 GHz y con un Turbo capaz 
de elevar la frecuencia hasta los 3,4 GHz. Con 
respecto a los procesadores más económicos de 
las series Pentium G y Core i3, el Core i5 tiene el 
doble de memoria caché L3 integrada: 6 MB.
También existe una versión “K” del i5 2400, que 
no es demasiado fácil de conseguir. Lo interesan
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    COMPARATIVA DE LA GAMA MEDIA DE INTEL 143
te aquí es que por unos U$S 10 adicionales de 
costo se tiene un procesador desbloqueado, listo 
para overclockear.
Otro exponente famoso de la especie Core i5 es 
el modelo 2500K. Trae cuatro núcleos a 3,3 GHz
(Turbo de 3,7 GHz) y está desbloqueado para 
overclockear. Por cierto, los chips Sandy Bridge 
desbloqueados pueden superar los 4,2 GHz con 
facilidad. Una cuestión realmente curiosa para 
destacar es que los chips Core i5 que hemos 
mencionado no incorporan HyperThreading. 
Aparentemente, Intel deshabilitó esta característica para que los Core i5 no puedan competir 
demasiado con los Core i7.
AMD
La compañía que siempre apostó a ofrecer 
soluciones de buen costo y justa performance, 
hoy exhibe una variedad muy interesante de 
productos. Si bien AMD tiene la tradición de 
nuclear su estrategia de productos alrededor 
de un solo tipo de socket, en la actualidad 
encontramos tres de ellos. 
En primer lugar, estamos viviendo la transición 
del socket AM3 al más modernos AM3+ utilizado por los nuevos chips FX. Además, también 
está la plataforma FM1, que habitan los sorprendentes chips APU con video integrado.
La línea FX
Los procesadores AMD FX, cuyo nombre clave 
es Zambezi, son lo último de AMD en el ámbito 
de los chips para entusiastas. Se trata de una 
nueva arquitectura que hace énfasis en el procesamiento paralelo con gran cantidad de núcleos 
internos. De hecho, el procesador más rápido de 
esta arquitectura, el AMD FX 8150, que posee 
8 núcleos organizados de a pares en módulos llamados “Bulldozer”. Por ésta razón, esta 
arquitectura recibe indistintamente el nombre de 
Zambezi o Bulldozer.
El FX 8150, como dijimos, posee 8 núcleos. 
Este chip funciona a 3,6 GHz y tiene una 
frecuencia Turbo máxima de 4,2 GHz. 
Ciertamente, es muy atractivo, pero su precio 
de U$S 250 hace que lo veamos ya como un 
procesador de gama alta. Justo debajo del límite de U$S 200, encontramos otro producto 
muy atractivo de AMD, el FX 8120. Se trata del 
procesador de 8 núcleos más barato del mercado, ya que cuesta U$S 190. La frecuencia de 
funcionamiento estándar es de 3,1 GHz, con 
Nombre código Sandy Bridge Sandy Bridge Sandy Bridge Sandy Bridge Sandy Bridge
Proceso 32 nm 32 nm 32 nm 32 nm 32 nm
Núcleos 2 2 2 4 4
Threads 2 4 4 4 4
Clock 3,0 GHz 3,1 GHz 3,3 GHz 3,1 GHz 3,3 GHz
Turbo - - - 3,4 GHz 3,7 GHz
Socket LGA 1155 LGA 1155 LGA 1155 LGA 1155 LGA 1155
Caché L3 3 MB 3 MB 3 MB 6 MB 6 MB
TDP 65 W 65 W 65 W 95 W 95 W
Precio (EE.UU.) U$S 100 U$S 125 U$S 128 U$S 190 U$S 220
Comparativa de procesadores Intel
Modelo Pentium G860 Core i3 2100 Core i3 2120 Core i5 2400 Core i5 2500K
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    A APÉNDICE 144
Figura 5. Los procesadores FX necesitan de 
Motherboards con socket AM3+. No recomendamos 
colocarlos en placas AM3.
un Turbo intermedio de 3,6 GHz y un máximo 
de 4,0 GHz. Sin dudas, para quien tenga un 
par de billetes de 100 disponibles, este es un 
chip para mirar con atención.
La línea de procesadores FX también tiene 
modelos de seis y cuatro núcleos. Esto 
hace posible que, con una inversión inicial 
menor, se pueda armar una computadora 
con la más nueva tecnología. Por ejemplo, 
el modelo FX6200 trae seis núcleos, pero a 
una frecuencia de 3,8 GHz, superior a la del 
FX 8120. El otro modelo interesante es el FX 
4100, dotado de 4 núcleos a una frecuencia 
de 3,6 GHz, con Turbo de 3,8 GHz. Por su 
precio, este Zambezi resulta un buen punto de 
entrada para los usuarios que quieran dar un 
paso delante en el recambio de sus equipos 
Phenom II X2 y X3. Quienes posean chips 
Phenom II X4 deberían prestar atención a 
las comparativas de Internet, debido a que su 
chip actual podría tener un rendimiento muy 
similar al nuevo FX 4100 y el recambio no se 
justificaría totalmente.
Todos los procesadores AMD FX funcionan en 
motherboards con socket AM3+, por lo que 
necesitan motherboards nuevos.
Phenom II
El Phenom II ha sido la estrella de AMD durante 
mucho tiempo, y no parece que vaya a desaparecer rápidamente. Por suerte para los usuarios 
de motherboards AM3, AMD sigue ofreciendo 
vías de mejora y actualización para quienes vienen utilizando procesadores de gama media en 
esta plataforma. Para los usuarios que ya tenían 
un micro X6 de alta velocidad, la opción más 
sensata es pasar a la arquitectura FX sin escalas. 
Pero quienes utilizan un X2 o un X3 todavía pueden sacarle mucho provecho a su equipo con 
solo renovar el procesador.
El procesador más rápido de la línea Phenom II
es el X6 1100T. Se trata de un chip de seis núcleos con una frecuencia de 3,3 GHz y un Turbo
de hasta 3,7 GHz. Resulta ser un procesador que 
supera sin problemas al FX 8120 de ocho núcleos en la mayoría de los benchmarks y juegos 
actuales. Sin embargo, no es un procesador que 
abunda y los precios, que varían, pueden superar 
fácilmente los U$S 200.
En una posición más clara e interesante, encontramos al X6 1090T, que funciona a 3,2 GHz
(Turbo de 3,6 GHz), apenas 100 MHz menos 
que su hermano mayor, y que se consigue en 
Estados Unidos por U$S 185. Esto lo coloca, en 
cuanto a precios, entre el FX 6200 y el FX 8120. 
No obstante, su desempeño tiende a estar en 
el mismo nivel que el FX 8120. Si sentimos que 
nuestro X2 o X3 ya no es tan efectivo como 
antes y no queremos cambiar el motherboard, 
el X6 1090T es una gran opción. Otros modelos 
de X6, notablemente más económicos, son los 
1055T y el 1045T. Este último funciona a 2,7 GHz
y cuesta U$S 150. Es, sin dudas, una opción interesante para quienes se animen a elevar un poco 
su frecuencia mediante overclocking. Los procesadores de alta gama están ofreciendo cada vez 
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    LA GAMA MEDIA DE AMD 145
Figura 6. Los chips Phenom II de cuatro núcleos 
siguen siendo atractivos para quienes tengan 
motherboards AM3 en sus PCs.
Para saber más
Overclocking
Se conoce de esta manera a la técnica para 
acelerar la velocidad de procesamiento de la 
CPU más allá de lo establecido de fábrica. Es 
una práctica más relacionada con usuarios 
que experimentan con sus equipos o que 
“corren” detrás del rendimiento de los juegos. Implica riesgos de arruinar el equipo.
más núcleos, lo que tarde o temprano hará que 
los desarrolladores de software den cada vez 
más importancia al procesamiento simétrico.
Por eso nos resultan tan recomendables los 
chips de 8 o 6 núcleos. No obstante, los procesadores de 4 núcleos todavía son una excelente 
opción, especialmente si somos gamers.
La serie Phenom II tiene buenos exponentes, 
como el X4 980, un procesador que funciona a 
3,7 GHz y que cuesta U$S 150.
Vale aclarar que la mayoría de los chips X4 carecen de la función Turbo. Recién la serie 900T, de 
arquitectura Zosma, posee Turbo. Por ejemplo, 
el X4 960T de 3,0 GHz puede acelerar a 3,4 GHz
gracias a esta función.
Volviendo al caso del Phenom II X4 980, vemos 
que su precio es el mismo que el del X6 1045T.
Entonces, ¿cuál elegir? La ventaja del X4 980
es su alta frecuencia de reloj, casi al límite de 
lo permitido por su arquitectura. Esto es un 
beneficio, pero también implica que no le queda mucho por extraer mediante overclocking. 
El X6 1045T, en cambio, posee dos núcleos 
adicionales, y la cuestión de la baja frecuencia 
se puede “arreglar” con algo de overclocking. 
En nuestra opinión, dado el caso, es preferible 
ir por el X6 1045T.
APU: video integrado
APU (Unidad de Procesamiento Acelerado) es 
un procesador de AMD, que integra en el mismo 
paquete, núcleos de procesamiento x86 y gráficos (GPU). Estos se enmarcan en la estrategia de 
AMD llamada Fusion, y se dirigen a los equipos 
de gama baja y media. Lo realmente interesante 
de los chips APU es que, por un precio interesante, se combinan núcleos de procesamiento con 
poder similar a los de un Phenom II con gráficos 
Radeon con un rendimiento al nivel de una placa de video de gama baja. Esto es suficiente para 
muchos usuarios de computadoras hogareñas 
o de oficina. Además, hay que notar que la 
GPU integrada es totalmente compatible 
con DirectX 11 y posee 400 unidades de procesamiento internas (shaders). 
El modelo A8-3870K es el primero de la serie 
APU que viene con el multiplicador desbloqueado, por lo que resulta muy apto para el overclocking. Se trata de un procesador de cuatro 
núcleos que fun cionan a una frecuencia de 
3,0 GHz. Al modificar el multiplicador y subir 
levemente la tensión eléctrica de operación 
(voltaje), se pueden alcanzar veloci dades de 
alrededor de 3,7 GHz con refrigeración de aire 
convencional. La GPU integrada también puede 
ser overclockeada por separado.
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    A APÉNDICE 146
Benckmarks
Unas pruebas de rendimiento nos servirán 
para poner los distintos modelos de gama 
media en perspectiva.
Cinebench R11.5
Cinebench es un benchmark accessible: es 
gratuito y se ejecuta rápidamente en cualquier 
computadora moderna. Lo utilizamos porque 
sus resultados son confiables y porque tenemos 
la idea que muchos querrán comparar la potencia de sus procesadores con los que presentamos en este apéndice.
Cinebench aprovecha al máximo todos los 
núcleos de los procesadores actuales.
No obstante, debemos advertir que este benchmark está optimizado de una manera excelente 
para aprovechar la tecnología HyperThreading
de algunos chips Intel. Tal optimización es, quizás, excesiva en comparación con el provecho 
de HyperThreading que hacen las aplicaciones 
corrientes (lo que explica el alto puntaje obtenido 
por chips de dos núcleos físicos y cuatro virtuales como los Core i3).
Por otra parte, Cinebench parece no llevarse 
demasiado bien con la nueva arquitectura Zambezi/Bulldozer de AMD.
3DMark 06 CPU
El benchmark de CPU de 3DMark siempre 
nos gustó debido a que está muy bien programado para aprovechar todos los núcleos 
presentes en un procesador.
Además, no importa con qué placa de video 
Nombre código Zambezi Zosma Llano Zambezi Thuban Zambezi
Proceso 32 nm 45 nm 32 nm 32 nm 45 nm 32 nm
Núcleos 4 4 4 6 6 8
Clock 3,6 GHz 3,0 GHz 3,0 GHz 3,3 GHz 2,7 GHz 3,1 GHz
Turbo 3,8 GHz 3,4 GHz - 3,9 GHz - 4 GHz
GPU - - 400 shaders - - -
Socket AM3+ AM3 FM1 AM3+ AM3 AM3+
Caché 8 MB 2 MB L2 + 6 MB L3 2 MB 8 MB 3 MB L2 + 6 MB L3 8 + 8
TDP 95 W 95 W 100 W 125W 95 W 125 W
Precio (EE.UU.) U$S 100 U$S 125 U$S 140 U$S 150 U$S 170 U$S 190
Los procesadores de AMD
Modelo FX 4100 Phenom II X4 960TA8-3870 KFX 6200 Phenom II X6 1045 TFX 8120
Figura 7. La serie Fusion de AMD combina CPU y 
GPU en una misma pastilla, lo que nos ofrece menor 
consumo y espacio necesario en el gabinete.
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    BENCHMARKS 147
lo ejecuten: la prueba específica de CPU es 
muy independiente. Aquí los resultados no 
varían demasiado de los obtenidos en Cinebench. Es cierto que cambia el orden de los 
chips, pero podríamos decir que el “Top 5” 
está formado por los mismos chips, aunque 
permuten posiciones. Los usuarios con motherboards AM3 que quieran cambiar su chip 
X2 o X3 deben estar contentos al ver lo bien 
que se desempeñan los chips X6. 
Por su parte, los ya clásicos Core i5 2400 y 
2500 siguen demostrando su valía y la fortaleza de la plataforma Sandy Bridge, mientras 
que el AMD FX 8120 surge como una opción 
muy interesante para armar un equipo AM3+.
Phenom II X6 1100T 5,88
Phenom II X6 1090T 5,73
AMD FX 8120 5,56
Core i5 2500K 5,45
Core i5 2400 5,15
Phenom II X6 1055T 5,03
Phenom II X4 980 4,33
Core i5 750 3,79
AMD A8-3870K 3,69
Phenom II X4 960T 3,57
Core 2 Quad Q9550 3,47
AMD FX 6100 3,34
Core i3 2120 3,19
AMD FX 4100 3,12
Core i3 2100 2,97
Core 2 Quad Q6600 2,71
Phenom II X3 720 2,52
Pentium G860 2,33
Core 2 Duo E8400 1,83
Phenom II X2 545 1,79
Athlon II X2 250 1,75
Core i5 2500K 6101
Phenom II X6 1100T 5986
Phenom II X6 1090T 5770
Core i5 2400 5752
AMD FX 8120 5452
Phenom II X6 1055T 5162
Phenom II X4 980 5108
AMD FX 6100 4471
Core i5 750 4394
Phenom II X4 960T 4356
Core 2 Quad Q9550 4331
AMD A8-3870K 4187
AMD FX 4100 4102
Core i3 2120 4017
Core i3 2100 3810
Core 2 Quad Q6600 3557
Phenom II X3 720 3269
Pentium G860 3064
Core 2 Duo E8400 2810
Phenom II X2 545 2466
Athlon II X2 250 2438
Los resultados
Los resultados
Procesador Puntaje
Procesador Puntaje
3DMarks/U$S
Por último, nos interesa saber cuántos puntos 
del benchmark de CPU 3DMark 06 obtenemos 
por cada dólar que pagamos cada procesador. 
Recordemos que estamos utilizando los precios 
de procesadores en los Estados Unidos, tal cual 
se consiguen en sitios como Newegg o a través 
del buscador de precios Pricewatch.
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    147/194
    A APÉNDICE 148
Figura 8. El chip más grande es el nuevo LGA 2011 
Sandy Bridge E. Su tamaño es considerablemente 
mayor al Sandy Bridge original en socket LGA 1155.
Lo que notamos es que realmente AMD está 
cumpliendo su promesa de ofrecer mucho valor 
por cada dólar invertido. Sorprende aquí el FX 
4100, que gracias a su precio muy competitivo 
de U$S 100 logra despegarse del resto. También 
sorprenden el Core i3 2120 y el X6 1090T.
No obstante, debemos recordar que estos resultados corresponden a chips con su frecuencia 
normal, sin overclockear. De aplicarse overclocking, los chips Core i3 y Pentium G caerían 
en el ranking (por su multiplicador bloqueado), 
mientras que el Core i5, que tiene una tremenda 
capacidad de elevar su frecuencia, subiría en el 
ranking de manera vertiginosa.
forma LGA 1366 consigue un reemplazo.
Lo interesante de Sandy Bridge es que, más allá 
de las características técnicas que se verán en 
detalle a continuación, reafirma la estrategia de 
Intel que consiste en ofrecer una plataforma 
para la gama alta y otra para la gama media e 
inferiores. Debemos recordar que esta estrategia de dos plataformas en un momento se vio 
erosionada por el excelente rendimiento de los 
procesadores LGA 1155. 
Cuando aparecieron chips como el Core i7 
2600K, muy pocos entusiastas tuvieron razones 
para gastar más dinero en los productos “Premium” como los Extreme Edition en socket 
LGA 1366. Ahora, la llegada de Sandy Bridge E 
con cuatro canales de memoria, seis núcleos y 
una abundante cantidad de líneas PCI Express
(lo que permite configuraciones SLI y CrossFire
muy generosas) hace que la gama más alta 
vuelva a ser tentadora.
El regreso a la gama alta
En noviembre de 2008 Intel lanzó un socket 
llamado LGA 1366 para sus primeros procesadores Core i7 de alta gama con núcleo Nehalem. 
Dede entonces, esta plataforma con triple canal 
de memoria se ha considerado como el segmento más alto dentro de la oferta de Intel.
Sin embargo, la popularidad de la plataforma 
AMD FX 4100 41,02
Phenom II X4 960T 34,84
Phenom II X4 980 34,05
Core i3 2120 31,38
Phenom II X6 1090T 31,18
Pentium G860 30,64
Core i3 2100 30,48
Phenom II X6 1055T 30,36
Core i5 2400 30,27
Phenom II X6 1100T 29,93
AMD A8-3870K 29,9
AMD FX 6100 29,8
AMD FX 8120 28,69
Core i5 2500K 27,73
Los resultados
Procesador Puntaje
Intel Sandy Bridge E
En estas páginas analizamos el nuevo procesador de Intel que llega para renovar la oferta de 
la empresa en la gama más alta del mercado. 
Gracias a Sandy Bridge E, por fin la vieja plata
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    148/194
    SANDY BRIDGE E 149
Figura 9. Aquí vemos claramente cómo se 
organizan los seis núcleos de procesamiento en la 
superficie del chip.
LGA 1366 no fue demasiada. La mayoría de los 
gamers y overclockers apostaron por el segmento 
medio en el que brillaron las plataformas LGA 
1156 y, luego, la LGA 1155. Este último socket 
dio cabida al procesador Sandy Bridge, que 
desde su aparición con modelos como el Core 
i7 2600K mantuvo un liderazgo indiscutido en lo 
que a performance pura refiere.
Ahora, cuando parecía que toda la oferta de Intel 
se unificaría en el formato LGA 1155, la firma inventora del microprocesador se ha decidido a renovar su oferta en el sector de la gama Premium. 
De eso se trata Sandy Bridge E: una variante de 
la arquitectura Sandy Bridge que cuenta con seis 
núcleos, un controlador de memoria de cuatro 
canales y un nuevo socket.
Más núcleos
Si bien el Sandy Bridge original ha sido un 
éxito, lo cierto es que los chips del socket LGA 
1155 solo tienen a su disposición procesadores 
de 4 núcleos físicos. 
Si bien estos núcleos se transforman en 8 
núcleos virtuales gracias a HyperThreading, 
eso no siempre hace una diferencia importante en rendimiento.
En otras palabras: que el sistema operativo vea 8 
núcleos debido a HyperThreading, no evita que 
en realidad el chip cuente solo con 4 núcleos. 
Este es el caso, por ejemplo, de los excelentes 
Core i7 2600K y 2700K.
Mientras, en el otro lado opuesto, AMD venía 
ofreciendo hace rato 6 núcleos fisicos en su 
Phenom II X6 y recientemente ha elevado la 
apuesta a 8, con su FX 8150.
Intel tenía muy buenos chips de seis núcleos, 
como el Core i7 980X y el 990X. Basta con 
decir que el 990X ha sido el procesador más 
rápido del mundo hasta la llegada del Sandy 
Bridge E que analizamos aquí. Sin embargo, 
estos dos procesadores habitaban el socket 
LGA 1366, que ya no despertaba demasiado 
interés en el mundillo de los aficionados al 
hardware, sobre todo porque la nueva estrella 
era la revolucionaria arquitectura Sandy Bridge y los chips 980X y 990X estaban basados 
en la arquitectura Gulftown, que era solo una 
evolución de la vieja Nehalem.
Con el nuevo Core i7 LGA 2011, la arquitectura 
Sandy Bridge (con el agregado “E”) llegó para alegrarles la vida a los usuarios de la gama más alta.
Conviene dar un vistazo a la figura 9, que muestra el chip Sandy Bridge E bajo el microscopio. 
Allí vemos que se señalan los 6 núcleos activos, 
pero también hay otros dos núcleos adicionales. 
Estos se habilitarán en los procesadores corporativos Xeon, aunque probablemente, más tarde, 
también aparezcan en versiones para usuarios 
hogareños/gamers.
La arquitectura de cada núcleo de Sandy Bridge 
E (al que llamaremos SNB-E para abreviar) es 
idéntica a la del Sandy Bridge que ya conocíamos. Esto quiere decir que mantiene el mismo 
tamaño de caché L1/L2 y que el rendimiento por 
ciclo de reloj es también el mismo.
Una diferencia es que la caché de memoria 
compartida alcanza los 15 MB en el modelo más 
rápido (Core i7 3960X), mientras que en el socket LGA 1155 solo era de 8 MB (Core i7 2600K).
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    A APÉNDICE 150
Cuatro canales
Si miramos nuevamente la figura 9, en la parte 
inferior del chip descubriremos que se encuentran señalada una sección importante dedicada 
al controlador de memoria. El tamaño de esta 
superficie equivale, aproximadamente, al espacio 
que ocupan tres núcleos dentro del procesador. 
Esto es así porque el nuevo SNB-E incorpora 
un controlador de memoria de cuatro canales, 
diseñado para hacerle morder el polvo a los controladores de doble canal del socket LGA 1155 y 
al de tres canales del LGA 1366.
En la práctica, tener 4 canales de memoria
implica que, entre el procesador y la memoria, la 
información puede transitar a través de un bus de 
256 bits. Recordemos que cada canal de memoria DDR3 tiene un ancho de datos de 64 bits.
Como es obvio, cualquier motherboard para 
SNB-E y socket LGA 2011 debe poseer un mínimo de 4 zócalos de memoria. No obstante, 
en la mayoría de los modelos actuales, que 
son de alta gama, han decidido colocar ocho 
zócalos de RAM. Como ejemplo, diremos que 
en el motherboard X79 de Intel, cuatro zócalos se encuentran en la posición tradicional y 
los otros cuatro entre el procesador y el panel 
trasero del motherboard.
Si se utilizan solo cuatro DIMMs, el controlador 
soporta de manera oficial la velocidad de DDR3 
1600. Si se usan dos DIMMs por canal (o 
sea, ocho en total), la velocidad soportada 
desciende a los 1333 MHz.
Desde luego, se pueden utilizar menos 
módulos de memoria y utilizar el chip, por 
ejemplo, en modo de doble canal.
La realidad es que el sistema de cuatro 
canales no ofrece un aumento significativo 
del rendimiento real de la PC. No obstante, es 
una buena tecnología si se tiene en cuenta que 
la plataforma LGA 2011 en el futuro podría llegar 
a albergar chips de 8 núcleos, los que sí podrían 
beneficiarse de un ancho de banda tan amplio.
En cuanto a la cantidad máxima de memoria 
soportada, es de 64 GB. Resulta una cantidad impresionante, sobre todo si consideramos que la 
mayoría de los usuarios gamers utilizan 4 GB en 
sus computadoras y recién se está afianzando 
la migración hacia los 8 GB. Por cierto, el Sandy 
Bridge de socket LGA 1155 soporta un máximo 
de 32 GB.
Líneas PCIE
El Sandy Bridge original integró por primera 
vez líneas de bus PCI Express (PCIe) dentro del 
procesador. Por ejemplo, en el Core i7 2600K o 
2700K encontramos 16 líneas PCIe, lo que es 
suficiente para una placa de video en modo x16
o para dos en modo x8. Para permitir configuraciones de tres placas de video, ya sea en modo 
CrossFire o SLI, los fabricantes de motherboards han debido agregar chips controladores 
especiales para proveer las líneas PCIe requeridas. Todo esto implica, claro está, un costo más 
elevado de los motherboards, pero también un 
rendimiento que llega a ser el óptimo.
Con SNB-E se resuelven todos los problemas 
relacionados con configuraciones de múltiples 
GPU. La nueva plataforma dispone de 40 líneas 
PCIe integradas en el procesador. Gracias a 
esto se admiten configuraciones de hasta 5 plaFigura 10. La gran ventaja del nuevo procesador es 
que brinda las líneas PCI Express necesarias para utilizar 
cuantas placas de video necesitemos.
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    SANDY BRIDGE E 151
cas de video sin necesidad de que los fabricantes de motherboards encarezcan sus productos 
con chips adicionales.Además, claro está, da a los 
usuarios más moderados la posibilidad de usar 
dos placas de video en modo x16, para aprovechar su máximo potencial.
Las líneas pueden dividirse de la siguiente manera: 2 x16 + 1 x8; 1 x16 + 3 x8; 1 x16 + 2 x8 + 2 x4. 
La compatibilidad con CrossFire o SLI depende 
de cada fabricante de motherboards en particular y no depende totalmente del chipset.
Chipset y almacenamiento
El chipset que acompaña el lanzamiento de los 
chips SNB-E es el Intel X79 Express. Lamentablemente no se trata de una pieza con tecnología 
tan avanzada como el procesador. Al contrario, 
nos parece que se desaprovechó la oportunidad 
de incluir características realmente novedosas en 
él, que los usuarios de gama alta habrían buscado y agradecido mucho.
En primer lugar, el chipset provee 6 puertos de 
almacenamiento SATA. Cuatro de ellos son de 
3Gbps (SATA II) y solo dos son de la norma 6G. A 
esta altura parecería más lejos invertir la relación 
y tener más puertos SATA 6G o, directamente, 
dejar de lado los de 3 Gbps, dado que 6G es perfectamente compatible con dispositivos SATA II.
Otra cuestión interesante es que en el chipset 
X79 tampoco hay soporte nativo para USB 3.0. 
Esto quiere decir que los fabricantes de motherboards seguirán recurriendo a controladores 
agregados para proveer este nuevo puerto 
cada vez más popular.
No sabemos por qué Intel da la espalda a USB 
3.0, cuando está claro que ya es un estándar 
muy afianzado y utilizado. Alguien dirá que 
quizás la compañía prefiere apostar a su nueva 
tecnología Thunderbolt. Ciertamente, Thunderbolt es un puerto de muy alta velocidad, 
una de las mejores tecnologías que salieron de 
los laboratorios de Intel en los últimos tiempos 
y que se puede ver implementada en equipos 
Apple. Sin embargo, ocurre que el X79 tampoco 
trae Thunderbolt.
Más allá de las líneas PCI Express disponibles en 
el procesador, que son especialmente dedicadas 
a funciones gráficas, el chipset X79 posee sus 
propias ocho líneas PCI Express 2.0.
Un nuevo socket
Debido a la cantidad de núcleos extras, el 
controlador de memoria de cuatro canales y la 
generosa caché L3 integrada, los chips SNB-E 
utilizan un nuevo socket llamado LGA 2011. Esta 
es, precisamente, la cantidad de contactos que 
Figura 11. Con la tecnología de cuatro canales 
de memoria, los fabricantes de módulos estan 
satisfechos a partir de motherboards con 8 zócalos 
para memoria RAM.
Figura 12. El nuevo chipset X79 no trae tantas 
novedades como quisiéramos: carece de USB 3.0 y 
Thunderbolt.
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    A APÉNDICE 152
posee el chip hacia el motherboard.
Recordemos también que el nuevo procesador 
ofrece 40 líneas PCI Express para funciones 
gráficas. Si a eso sumanos los cuatro canales 
de memoria, nos encontramos frente a una 
enorme cantidad de contactos. Y todas esas 
nuevas conexiones no se podían acomodar en 
un socket pequeño como el LGA 1155, que fue 
pensado para memoria de doble canal y solo 
provee 16 líneas PCI Express.
A primera vista parece un socket enorme. 
Tengamos en cuenta que el chip SNB-E tiene 
un área de aproximadamente 435 mm2, lo que 
es mucho si lo comparamos con un Core i7 de 
socket LGA 1155, cuya área es de 216 mm2.
Lo novedoso es que el socket posee un doble 
mecanismo de seguro para fijar al procesador. 
Es decir, ahora debemos asegurar dos palanquitas en lugar de una. Además, también cambió 
el sistema para el amarre de coolers: ahora el 
cooler se atornilla directamente en soportes 
especialmente preparados que vienen en el motherboard. El sistema resulta ser más seguro y 
fácil de utilizar que el anterior, que se basaba en 
anclajes de plástico que nunca nos parecieron 
demasiado seguros.
Procesadores SNB-E
El procesador estrella en el lanzamiento de la arquitectura SNB-E es el Core i7 3960X Extreme 
Edition. Este chip representa el estado del arte 
de los microprocesadores en su más alto nivel. 
Cuenta con seis núcleos que funcionan a una 
frecuencia nominal de 3,33 GHz e incorpora 
15 MB de caché L2.
La frecuencia máxima de Turbo Boost es 
de 3,9 GHz, y se logra cuando el software en 
ejecución solo utiliza uno o dos núcleos. Si están 
activos 5 o 6 núcleos y el motherboard detecta 
que el consumo de energía y la temperatura del 
chip permiten elevar un poco más la velocidad, la 
frecuencia puede llegar a los 3,6 GHz.
Al momento de su lanzamiento, este chip tenía 
un precio de U$S 999 en los Estados Unidos. Es 
caro, como lo han sido todos los Extreme Edition 
en el momento de su lanzamiento. También hay 
que considerar que este precio “extremo” se 
debe un poco a que no existe una competencia 
directa para la performance que es capaz de 
entregar este chip (como se verá en los benchmarks de las próximas páginas).
Una segunda opción es el Core i7 3930K un 
seis núcleos que funciona a 3,2 GHz y que 
Turbo Boost llega a los 3,8 GHz al utilizar 1 o 
2 núcleos. Hay que destacar que en este chip 
la memoria caché se reduce a 12 MB, así que 
el overclocking no bastará para convertirlo en 
un 3960X. Lo bueno del Core i7 3930 es que 
su precio de U$S 555 resulta ser mucho más 
adecuado y accesible para los entusiastas.
Por último, está el Core i7 3820. Este chip 
tiene cuatro núcleos físicos (dos menos que 
los modelos anteriores) y 10 MB de caché 
L2. Su frecuencia de funcionamiento base es 
relativamente alta: 3,6 GHz. 
Además, con Turbo Boost puede llegar a los 
3,9 GHz. El precio y el rendimiento de este 
procesador serán similares a los del Core i7 
2600K. Por esa razón será una buena opción 
para los que quieren abordar el flamante 
Figura 13. El Intel LGA 2011 es uno de los sockets 
más grandes que se hayan visto hasta ahora en la 
plataforma PC.
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    SANDY BRIDGE E 153
Figura 14. El Core i7 3960X se ubica como el 
procesador más rápido del momento.
Figura 15. Intel ofrece un watercooler específico 
para esta nueva línea de procesadores, aunque 
por separado.
crucero del socket LGA 2011, pero no quieren 
pagar un boleto de primera clase.
El Core i7 3960X y el 3930K tienen el multiplicador desbloqueado, lo que permite realizar 
overclocking de manera fácil. En tanto, el Core i7 
3820 está parcialmente desbloqueado, ya que 
solo permite subir 4 multiplicadores sobre el 
máximo permitido por el Turbo (o sea que en la 
práctica tendrá un límite de 4,2 GHz).
Refrigeración
Ninguno de los nuevos procesadores incluye un 
cooler en la caja. Este es un cambio notable en 
la política de Intel, ya que nos habíamos acostumbrado a recibir un cooler eficaz con cada 
uno de sus chips. Pero también es cierto que 
muchos usuarios de alta gama dejaban de lado 
los coolers básicos de Intel porque resultaban 
insuficientes para el overclocking.
Piensen en el pequeño dispositivo de refrigeración que viene con los Core i7 2600 realmente 
no es recomendable para el usuario que quiera 
exprimir al máximo su hardware.
Entonces, atenta a que la mayoría de los usuarios 
Premium deciden utilizar un cooler de alto 
rendimiento comprado aparte, la compañía Intel 
decidió directamente no incluir un cooler en 
el paquete. Sin embargo, la compañía vende 
dos coolers “oficiales” (marca Intel) para sus 
nuevos chips. El primero es un cooler de aire
de bajo costo que está diseñado para brindar la 
refrigeración básica.
Si se quiere overclockear, lo más recomendable 
es adquirir la segunda opción, que consiste en 
un pequeño watercooler.
Core i7 3960X 3,33 GHz 3,9 GHz 130 W 6 8 x 256 KB 15 MB U$S 999
Core i7 3930K 3,20 GHz 3,8 GHz 130 W 6 6 x 256 KB 12 MB U$S 555
Core i7 3820 3,60 GHz 3,9 GHz 130 W 4 4 x 256 KB 10 MB U$S 300
Los procesadores SNB-E
Chip Clock nominal Clock Turbo TDP Núcleos físicos Caché L2 Caché L3 Precio (EE.UU.)
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    A APÉNDICE 154
Benchmarks 
sobre SNB-E
A continuación veremos cuál es el rendimiento 
real del nuevo chip Sandy Bridge E Core i7 
3960X. Lo compararemos con algunos procesadores importantes del momento. Entre ellos está 
el FX 8150 de 8 núcleos, que es el lanzamiento 
más reciente de AMD y el Core i7 2600K, uno 
de los chips más atractivos de la plataforma 
Intel LGA 1155. También entra en la comparativa 
el Phenom II X6, que es un buen chip de seis 
núcleos de AMD.
Cinbench R11.5
Con frecuencia utilizamos este benchmark para 
comprobar el nivel de rendimiento de los procesadores al uar todos sus núcleos y al utilizar solo 
uno de ellos. De esta comparativa se pueden 
extraer conclusiones interesantes.
En primer lugar, en la prueba multinúcleo vemos 
que el i7 3960X arrasa con todo, incluso con el 
AMD FX de 8 núcleos. El test de un solo núcleo 
nos muestra que el SNB-E también lidera. Esto 
es gracias a Turbo Boost y, probablemente, al 
mayor ancho de banda de memoria.
POV-Ray 3.7 x64
POV es otra utilidad que realiza rendering de 
imágenes y que se ha transformado en un buen 
benchmark, principalmente debido a su capacidad de utilizar correctamente todos los núcleos 
del procesador. Los resultados están expresados 
en segundos y el menor valor es el mejor (es 
decir, el que tarda menos).
Aquí vemos que el 3960X está en su propia clase, ya que ningún otro se la acerca. Es evidente 
que POV-Ray aprovecha de manera excepcional 
el ancho de banda adicional provisto por los 
cuatro canales de memoria DDR3.
PCMark 7
PCMark 7 es un benchmark pensado como una 
“suite de evaluación”, ya que toma en cuenta el 
rendimiento de la PC en distintos mini benchmarks, como conversión de video, manipulación 
de imágenes, navegación web y gráficos. De todas 
Core i7 3960X
Core i7 2600K
AMD FX 8150
Phenom II X6 1100 T
Core i5 2500K
Phenom II X4 980
11.46
0 2 4 6 8 10 12
6.92
6.01
5.86
5.57
4.4
MULTINÚCLEO
Core i7 3960X
AMD FX 8150
Core i7 2600K
Phenom II X6 1100 T
Core i5 2500K
Phenom II X4 980
129.48
0 50 100 150 200 250 300 350
212.86
216.55
226.31
256.29
301.05
Core i7 3960X
Core i7 2600K
Core i5 2500K
Phenom II X6 1100 T
Phenom II X4 980
AMD FX 8150
1.62
0 0.5 1 1.5 2
1.53
1.51
1.11
1.11
0.97
UN SOLO NÚCLEO
Core i7 3960X
AMD FX 8150
Core i7 2600K
Phenom II X4 980
Phenom II X6 1100 T
5373
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
4351
4276
4262
4230
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    154/194
    SANDY BRIDGE E 155
estas pruebas extrae un promedio significativo.
En nuestro caso vemos que el i7 3960X vuelve 
a triunfar. El AMD FX 8150 ofrece un resultado 
muy digno y es capaz de superar al Core i7 
2600K, lo que no es poco.
Resident Evil 5
El benchmark de Resident Evil es un viejo 
conocido de todos. En este caso se ejecuta en 
modo DX10, con resolución de 1024 x 768 y 
detalles bajos. El juego está muy bien optimizado para aprovechar múltiples núcleos. A eso 
se debe que el FX 8150 (8 núcleos) ocupe un 
buen segundo lugar. Para nuestra sorpresa, el 
i7 2600K es derrotado por el Phenom II X4 
980, que utiliza su alta frecuencia de reloj 
(3,7 GHz) para colocarse adelante.
H.A.W.X. 2
Puede que no sea el juego favorito de todos, 
pero HAWX 2 incluye un buen benchmark 
DirectX 11 para evaluar el rendimiento de juegos. 
Aquí lo ejecutamos en detalles altos, pero con 
una resolución limitada a 1024 x 768 pixeles, 
para no exigir a la placa de video. Aparentemente 
el motor de este juego no está tan bien preparado 
para aprovechar más de 4 núcleos. A eso se debe 
que el SNB-E y el SNB (i7 2600K) tengan prácticamente el mismo resultado.
X264 HD
En esta prueba se utiliza la versión 4.0 de un 
benchmark basado en el códec HD x264. 
El benchmark toma un pequeño clip de video 
y lo convierte utilizando el códec nombrado. Pueden encontrarlo en: www.redusers.com/u/1lr.
En esta oportunidad, se toman en cuenta los 
valores de FPS de la primera pasada de codificación. Cuanto mayor es el valor, mayor será la 
velocidad de codificación del clip.
El i7 3960X arrasa de nuevo, mientras que el 
Core i7 2600K ocupa el segundo lugar. Por el 
lado de AMD, el Phenom II x6 muestra su vigencia, ya que incluso supera al nuevo FX 8150.
Core i7 2600K
Core i7 3960X
AMD FX 8150
Phenom II X4 980
Phenom II X6 1100 T
158
0 50 100 150 200
155
145
134
133
Core i7 3960X
AMD FX 8150
Phenom II X6 1100 T
Phenom II X4 980
Core i7 2600K
253
0 50 100 150 200 250 300
189
180
178
174
Core i7 2600K
Core i7 3960X
AMD FX 8150
Phenom II X4 980
Phenom II X6 1100 T
158
0 50 100 150 200
155
145
134
133
Resumen
En este apéndice conocimos las diferentes 
propuestas tanto de Intel como de AMD 
para la gama media de procesadores, la preferida para la mayoría de las configuraciones de armado de una computadora. Pero 
no nos olvidamos de la gama alta, y por eso 
también tratamos la línea Intel Sandy Bridge 
E, que actualmente representa la gran tentación para volver a invertir un dinero extra 
en un procesador de este tipo.
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    155/194
    A APÉNDICE 156
FAQ
1. ¿Cuál es la propuesta de Intel en procesadores de gama media?
2. ¿Cuál es la propuesta de AMD en procesadores de gama media?
3. ¿Cuántos zócalos de memoria permite instalar el Sandy Bridge E?
4. ¿Qué componentes no integran los Sandy 
Bridge E?
5. ¿Qué conviene instalar para refrigerar un 
Sandy Bridge E overclockeado?
Lo que 
aprendimos
1) ¿Cuál es la serie de procesadores que vienen 
desbloqueados para overclocking?
a. O 
b. K
c. X
2) ¿Cuál es la línea de procesadores más económica dentro del Sandy Bridge?
a. Pentium IV
b. Intel Core i3
c. Pentium G
3) ¿Cuántos núcleos físicos incluye un Intel Core i3?
a. 1
b. 2
c. 4
4) ¿Cual es el Intel Core i5 que viene listo para 
overclockear?
a. Core i5 2400
b. Core i5 2800
c. Core i5 1200
5) ¿Cuál es la línea más actual de AMD ?
a. XD
b. RX
c. FX
6) ¿Cuántos núcleos físicos ofrece el FX 8150?
a. 4
b. 6
c. 8
7) ¿Qué procesador AMD encabeza el ránking 
del benchmark de Cinebench R11.5?
a. Phenom II X6 1100T
b. Phenom II X6 1190T
c. Phenom II X6 1055T
8) ¿A cuánto asciende la caché L3 del Intel Core 
i7 3960X?
a. 8 MB
b. 15 MB
c. 32 MB
9) ¿Qué socket utiliza la nueva línea Sandy 
Bridge E?
a. LGA 2120
b. LGA 2001
c. LGA 2011
10) ¿Cuántas líneas PCI Express ofrece la línea 
Sandy Bridge E ?
a. 14
b. 40
c. 64
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    MOTHERBOARDS
SERVICIOS AL LECTOR
EN ESTA SECCIÓN
» ÍNDICE TEMÁTICO
» SITIOS WEB RELACIONADOS
» PROGRAMAS SUGERIDOS
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    SERVICIOS AL LECTOR 158
AGP 6/9/54/56/59/61/62/65/85/88
AMD 11/20/24/36/43/44/45/46/48/
/76/78/86/87/128/147/148/
/150/151/152/153/
154/155/156/161/162/163
APU 11/44/45/150/152
ATX 8/13/15/18/19/20/23/24/33/
43/52/95
Benchmark 153/154/161/162/163
BGA Reballing 51/134
BIOS 5/6/7/8/10/11/12/15/
17/18/23/33/35/45/50/53/
57/63/68/73/74/85/87/88
/94/107/121/122/123/124/
125/126/127/128/130/
131/132/136/137
Bluetooth 7/10/109/112/114/115/119
Bobina 32/34/35/36
BTX 8/13/22/23/52
Capacitor 7/8/11/16/29/30/31/32/
34/35/36/37/38/39/70/75/
134/136/138/139/140/143/144/145
CardBus 9/62/63/65
Chipset 6/8/11/12/17/18/22/27/
36/37/38/41/42/43/44/46/
48/49/51/52/55/64/76/86/88/
89/122/128/132/139/144/158
CMOS 7/10/45/121/123/124/
127/131/132/136/141
Core 11/38/44/46/47/65/79/
83/147/148/149/150/153/
154/155/156/157/159/
160/161/162/163
CrossFire 6/9/20/61/65/157/158
DDR 9/47/67/68/69/72/73/75/
76/77/78/79/80/81/82/83/90/157
Diodo 7/11/23/138/139/140/145
DisplayPort 109/110/112/116/117/118
DMA 9/46/54/63/64/65/66/94/
98/101/107/108/125/136/141
DRAM 9/67/74/75/76/90/128
Dual Channel 7/9/67/77/78/79/80/83/90
ECC 9/81/90/105/106
EEPROM 7/68/76/81/122/131
EFI 7/124/128/130
FireWire 5/7/10/44/45/51/52/55/
65/98/109/110/112/
113/116/117/119
Form Factors 8/13/18/22/23
Fuente 6/8/16/27/28/33/37/82/95/
118/131/136/137/
138/140/142/144
A
C
E
F
D B
ÍNDICE TEMÁTICO
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    ÍNDICE TEMÁTICO 159
HDMI 7/10/109/110/111/
112/117/118/119/120
IDE 7/44/93/94/99/102/105/128/129
Inductor 7/11/16/32/33/35/37/38/
38/40/140
Intel 11/19/20/21/24/28/37/ 42/43
/44/45/46/47/48/59/61/62/
64/76/79/83/87/95/111/114/147/ 
148/150/153/155/156/157/158/
 159/160/161/163/
IRQ 46/63/64/65/66
ISA 9/44/50/53/56/59/65/136/144
ITX 8/13/20/21/22/24/110/111
LPCIO 6/15/18/49/53
MOSFET 16/29/30/31/35/36/38/39
NCQ 7/92/96/97/101/107/108
Northbridge 6/8/12/15/17/23/
30/33/35/41/42/43/
44/45/46/47/48/49/51/52/53
Parallel-ATA 7/10/92/93/95/96/101/10
2/107/108/129
PC Card 9/62/65
PC MCIA 9
PCB 6/13/14/15/20/21/23/28/30/
31/38/42/51/136/144
PCI 5/6/9/17/18/20/22/23/24/
42/43/44/45/48/49/50/
51/53/54/55/56/57/58/59/
60/61/62/63/65/82/85/
88/89/101/106/111/113/116/
117/122/136/141/144/
155/157/158/159/163
PCI-Express 17/22/42/43/56/61/62
/65/82/122/155/157/158/159/163
Phenom 11/151/152/153/154/155
/156/161/162/163
PLCC 7/17/53/135
POL 8/27/28
POST 7/10/11/94/121/124/125/126
/127/131/132/136/139/144
PWM 8/29/30/33/34/35/37/39/40
QFJ 7/135
QPI 6/43/47/48
QuadCore 5
RAID 5/7/10/57/92/100/102/103/104/
105/106/107/108/146/158/160
RAM 4/5/6/7/9/10/11/12/14/
15/17/19/20/21/22/23/27/28/30/32
H
I
L
M
N Q
R P
P
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    SERVICIOS AL LECTOR 160
V
T
R U
S
/35/36/38/42/43/44/46/51/
58/61/63/67/68/69/70/72/73/
79/80/81/89/90/91/98/128/131
Resistencia 11/31/32/134/138/139/ 
140/145
RTC 7/10/45/63/121/124/131/132
SAN 10/100/108/156
Sandy Bridge 11/147/148/150/154/
155/156/157/161/163
SAS 7/10/20/92/64/100/102/107
SCSI 7/10/20/57/60/92/99/
100/102/106/123/128
Serial-ATA 7/10/44/45/92/93/95/
96/97/98/101/102/
108/123/124/129
Setup 7/10/11/33/35/45/73/74/85/
88/94/107/121/122/123/124/125/
126/127/128/129/130/131/132
SLI 6/20/58/60/61/65/155/157/158
SRA 9/70
Super I/O6/8/18/41/45/49/
 50/51/52/53
Thunderbolt 7/10/109/110/113/116/
117/119/120/158
Transistor 7/8/11/16/23/29/30/31
/33/35/38/39/75/140/145
USB 10/100/108/156
VESA 9/53/56/59/65
VRD 6/8/16/26/27/28/33/35/36/
37/39/43
VRM 6/8/16/23/27//28/35/38
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    SITIOS WEB RELACIONADOS 161
Comunidad de habla hispana de usuarios y lectores de la publicación Users, 
Power Users, Users Phone. Sitio web con noticias, entrevistas, reviews, blogs y foro 
sobre todo lo relativo a tecnología: hardware, software, gadgets, telefonía celular 
y servicios web. 
MaximoPC es un sitio web íntegramente en español, plagado de noticias, reviews 
y artículos sobre productos de alta gama y de última generación, principalmente 
orientado al gaming y al overclocking. Posee uno de los foros de discusión más 
importantes sobre hardware de Latinoamérica.
SITIOS WEB RELACIONADOS 
RedUserswww.redusers.com
Maximo PCwww.maximopc.org

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    SERVICIOS AL LECTOR 162
Tom’s Hardware es el sitio web sobre hardware con más años de permanencia 
en Internet. Lamentablemente está disponible únicamente en inglés, pero posee 
la mayor cantidad de noticias, reviews, foros, guías, artículos y tutoriales sobre productos de hardware. Hoy en día sigue siendo un lugar de referencia para obtener 
información actualizada sobre hardware. 
Sitio web español nacido con el objetivo de publicar noticias, tutoriales y reviews 
sobre productos orientados a los videojuegos 3D, pero que fue creciendo hasta 
convertirse en un todo-terreno con información sobre hardware en general, 
sistemas operativos, software, gadgets, servicios y nuevas tecnologías. Cuenta con 
foros y una sección para descargar nuevos drivers.
Tom’s Hardwarewww.tomshardware.com
Noticias3Dwww.noticias3d.com 

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    SITIOS WEB RELACIONADOS 163
Uno de los mayores recursos con guías, artículos, reseñas y noticias sobre productos de hardware y gadgets es, sin dudas, Virtual Hideout. A diferencia de otros 
sitios similares, VH está orientado principalmente a dispositivos portátiles, como 
teléfonos celulares, netbooks, notebooks y todo tipo de accesorios tecnológicos. 
Está disponible únicamente en inglés.
YoReparo es el foro de discusión por excelencia para técnicos de todo tipo, no 
solamente de hardware o redes, sino para personal de soporte que necesite información o ayuda sobre cómo reparar cualquier cosa (desde un electrodoméstico 
hasta un automóvil). Posee una enorme cantidad de sub-foros organizados por 
categorías y está íntegramente en español.
Virtual Hideout www.virtual-hideout.net
YoReparo  www.yoreparo.com 
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    SERVICIOS AL LECTOR 164
Este excelente sitio web promueve una genial idea: empaquetar controladores
para Windows 2003/XP y Vista/7, manteniéndolos actualizados constantemente. 
Por ejemplo, con descargar el paquete de drivers de tarjetas de red para Windows 
7, contaremos con absolutamente todos los drivers que podamos necesitar. Están 
ordenados en tres grupos principales (XP, Vista y 7) y luego por categorías como 
Audio, Video, Tarjetas de red, Impresoras, Modem, etc.
DriverGuide es la mayor base de datos colaborativa sobre controladores de todo 
tipo. Si un driver de dispositivo existe, está aquí.Posee buscador incorporado y 
también cuenta con un directorio jerárquico para encontrar drivers mediante su 
marca, modelo y sistema operativo. 
Es necesario crear una cuenta de usuario gratuita para poder descargar controladores.
DrivePackshttp://driverpacks.net
DriverGuidewww.driverguide.com 
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    SITIOS WEB RELACIONADOS 165
Colección centralizada de aplicaciones portables gratuitas. Este sitio reúne una 
gran cantidad de aplicaciones que no requieren instalación para su uso (ideales 
para tenerlas en una unidad USB). Posee categorías como Utilidades, Audio, Gráficos, Backup, etc.
Sitio web que se actualiza todos los días mostrando qué aplicaciones freeware 
cuentan con una nueva versión. No aloja software en sí, sólo publica los links 
para descargarlos desde sus respectivos sitios. Cuenta con una enorme cantidad 
de categorías y subcategorías. Recomendable. 
The Portable Freeware Collection www.portablefreeware.com
TheDutchJewel’s Favorites  http://thedutchjewel.x2.to 

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    SERVICIOS AL LECTOR 166
Sitio web con una pequeña selección del completo abanico de distribuciones GNU/Linux disponibles en Internet. Se ofrecen listas para su descarga 
las más destacadas y difundidas. Ideal para tener en cuenta al adentrarse 
en el mundo Linux.
Nirsoft es una pequeña empresa desarrolladora de software gratuito de suma 
utilidad para resolver problemas relacionados con Windows, el software y el hardware instalados en él. La mayoría de las aplicaciones disponibles están traducidas 
al español y se actualizan periódicamente.
Distribuciones de Linuxwww.linux-es.org
Nirsoftwww.nirsoft.net 

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    SITIOS WEB RELACIONADOS 167
Herramienta online para calcular la potencia que debería tener la fuente de 
energía y soportar el consumo total de un equipo. Podremos seleccionar entre 
miles de combinaciones posibles en cuanto a dispositivos internos, partiendo de 
una gran base de datos que se actualiza periódicamente
TweakHound recolecta y almacena tweaks (trucos, consejos) para optimizar el 
rendimiento de las distintas versiones de Windows, o bien, para lograr configurar 
opciones ocultas mediante la edición del Registro del sistema. 
eXtreme PSU Calculator http://extreme.outervision.com/psucalculator.jsp
TweakHound  www.tweakhound.com 
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    SERVICIOS AL LECTOR 168
Otro sitio web ideal para overclockers, ya que permite indicar qué procesador tenemos, a qué frecuencia y tensión trabaja para calcular automáticamente qué consumo energético adicional insumirá practicarle overclocking a nuestro procesador, 
además de indicarnos cuántos grados centígrados por Watt se generarán (ºC/W).
Al igual que el sitio eXtreme PSU Calculator, su hermano eXtreme Flow 
Designer es una herramienta online para el diseño y proyección de circuitos 
de watercooling, permitiendo especificar qué características tendrá nuestro 
diseño (cantidad de bloques, tanques, reservorios, etc.) nos graficará un 
ejemplo de gabinete.
CPU Overclock Calculator http://extreme.outervision.com/tools.jsp#cpuoc
eXtreme Flow Designer v1.0http://extreme.outervision.com/flowdesigner.jsp
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    PROGRAMAS SUGERIDOS 169
AIDA64 es una aplicación que nos permite conocer hasta el último detalle acerca 
del software y el hardware instalado en nuestro equipo. Incluye pruebas de 
benchmark y de stress de hardware. Una herramienta obligada para todo usuario 
avanzado o técnico.
MemTest86+ fue concebido especialmente para examinar módulos de memoria 
RAM, siendo capaz de detectar e indicar la existencia de una inconsistencia en 
el subsistema de memoria, y con gran exactitud, señalar cuál es el módulo de 
memoria que está fallando.
PROGRAMAS SUGERIDOS
AIDA64 Ultimate Editionwww.aida64.com 
MemTest86+www.memtest.org
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    SERVICIOS AL LECTOR 170
CPU-Z es una pequeña utilidad gratuita para informar acerca de la marca, modelo, 
stepping y demás características del procesador, como su frecuencia real, la cantidad y tipo de memoria cache que posee, etc.
Sin dudas, PC Check es uno de los paquetes de herramientas de diagnóstico más 
potentes; se trata de un conjunto de funciones imprescindibles para todo técnico en 
hardware o usuario entusiasta. Este software no solamente es capaz de realizar los 
más variados diagnósticos para cada componente de hardware, sino que además, 
cuenta con otras funciones importantes: identificar el hardware instalado (fabricante, tipo y modelo), respaldo y recuperación de CMOS RAM y MBR, y burn-in tests.
CPU-Z http://cpuid.com/softwares/cpu-z.html
PC Checkwww.eurosoft-uk.com/pccheck.html 

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    PROGRAMAS SUGERIDOS 171
DPC Latency Checker es una pequeña herramienta para verificar la capacidad 
del sistema para manejar transferencia de información a alta velocidad, requisito 
imprescindible para los usuarios que realizan edición de audio, video o música. 
DPC Latency Checker es gratuito y no requiere instalación.
GPU-Z es la versión de CPU-Z, pero orientado a tarjetas gráficas, ya que brinda 
únicamente y de forma detallada información sobre la interfaz de video de nuestro 
equipo: marca, modelo, cantidad de memoria disponible, frecuencia de trabajo, etc.
DPC Latency Checker www.thesycon.de/deu/latency_check.shtml
GPU-Z  www.techpowerup.com/gpuz/ 

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    SERVICIOS AL LECTOR 172
Programa oficial de Asus para overclockear el sistema. Turbo V permite obtener 
multitud de parámetros del sistema en tiempo real y con la posibilidad de modificar algunos de ellos.
Hardware Monitor es una aplicación que permite monitorear todos los componentes hardware del sistema, permitiendo ver las temperatura del procesador, la 
tarjeta de gráfica y los discos duros. Para cada uno se mostrará la temperatura 
actual, la mínima y la máxima. 
Turbo V http://drivers.softpedia.com/downloadTag/Asus+TurboV+Utility
CPU ID HW Monitorwww.cpuid.com/softwares/hwmonitor.html
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    PROGRAMAS SUGERIDOS 173
OC Genie es uan funcionalidad de ciertos modelos de motherboards del fabricante 
MSI que posee una software a modo de panel de control para modificar fácilmente 
configuraciones relativas al overclocking, el CPU, la memoria RAM y el BIOS.
nTune es una excelente herramienta de nVidia, que se encarga de monitorear y 
ajustar parámetros de los componentes del sistema, como la temperatura y la 
tensión, mediante una interfaz intuitiva y fácil de utilizar.
OC Genie http://event.msi.com/mb/xtreme_speed/
nTune www.nvidia.com/object/ntune_5.05.54.00.html

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    SERVICIOS AL LECTOR 174
BAR Edit es un pequeño software gratuito, del mismo desarrollador independiente 
de MemSet, que nos permite modificar los registros de configuración del bus PCI, 
incluyendo chipsets modernos de plataformas AMD e Intel (compatibles hasta 
northbridges para Core i7).
MemSet es una aplicación gratuita de origen francés, aunque está disponible en 
inglés. Su función es la de permitirnos modificar, desde la comodidad de Windows, 
una gran variedad de parámetros de la memoria RAM con la finalidad de realizar 
overclocking avanzado.
BAR Edit www.tweakers.fr/baredit.html
MemSet www.tweakers.fr/memset.html
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    PROGRAMAS SUGERIDOS 175
SpeedFan indica en la barra de tareas la temperatura del micro, del mother y de los 
discos, como así también la velocidad en RPM de los coolers. Es configurable y posee 
alarmas para avisarnos en caso de temperaturas excesivas o de coolers frenados.
OverDrive ofrece un gran número de controles de hardware, con los que se 
pueden modificar desde la frecuencia hasta los valores de tensión de los núcleos 
de los procesadores AMD, incluyendo los parámetros de la memoria RAM. Es una 
aplicación recomendada para juegos, no para el uso normal de la PC.
SpeedFan www.almico.com/speedfan.php
AMD OverDrive http://sites.amd.com/us/game/downloads/amd-overdrive/
pages/overview.aspx

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    SERVICIOS AL LECTOR 176
Interesante aplicación que nos muestra, en tiempo real, valores tan cambiantes como 
la temperatura de cada núcleo de nuestro procesador, los valores mínimos y máximos (con la respectiva hora a la cual se midieron) y la frecuencia del procesador.
USB Deview es un pequeño software gratuito destinado a listar los dispositivos 
USB conectados (o que hayan sido conectados) en el equipo. Muestra las propiedades principales en distintas columnas (dispositivo, número de serie, etc.). Nos 
ayudará a saber si los dispositivos conectados que no funcionan fueron realmente 
detectados por el sistema o si les falta el controlador.
RealTempwww.techpowerup.com/realtemp/ 
USB Viewwww.nirsoft.net/utils/usb_devices_view.html
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    PROGRAMAS SUGERIDOS 177
Uno de los referentes a la hora de testear al extremo equipos nuevos o bajo overclocking es 
el gratuito Prime95. Se encarga de realizar hardware stressing o tests de tortura al procesador y a la memoria RAM, con gran variedad de modalidades. Ideal para probar nuestro 
equipo luego de armarlo, actualizarlo, repararlo o haberle practicado overclocking.
Pequeña aplicación que sirve como perfecto reemplazo al Administrador de dispositivos de Windows. DevManView está disponible en español y nos indica todas las propiedades sobre los dispositivos de hardware que forman parte de nuestro sistema.
Prime 95 http://files.extremeoverclocking.com/file.php?f=103
DevManView  www.nirsoft.net/utils/device_manager_view.html


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    SERVICIOS AL LECTOR 178
CrystalDMI es una pequeña utilidad desarrollada en Japón. Su licencia de uso 
es gratuita y está disponible en inglés, como único idioma. Esta herramienta se 
encarga de mostrar una gran cantidad de información sobre nuestro motherboard, 
más precisamente la relativa al subsistema SMBIOS o DMI, plataformas de administración de equipos de escritorio.
BIOS Agent nos brinda todo tipo de información detallada sobre el BIOS actualmente instalado en nuestro equipo: fabricante, tipo, versión, fecha, tamaño y si 
existe una actualización disponible en Internet. Su interfaz gráfica es un tanto 
obsoleta, pero el programa cumple muy bien su función principal de mantener 
nuestro BIOS al día.
Crystal DMI http://crystalmark.info/software/CrystalDMI/index-e.html
BIOS Agentwww.techspot.com/espanol/descargas/3522-bios-agent.html


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    EQUIVALENCIA DE TÉRMINOS
▲
En este libro ▲Otras formas ▲En inglés
Acceso dial up Acceso de marcación 
Actualización Update, Upgrade
Actualizar Refresh
Ancho de banda Bandwidth
Archivos Filas, Ficheros, Archivos electrónicos Files
Archivos adjuntos Archivos anexados o anexos Attach, Attachment
Backup Copia de respaldo, Copia de seguridad 
Balde de pintura Bote de pintura 
Base de datos Database
Booteo Inicio/Arranque Boot
Buscador Search engine
Captura de pantalla Snapshot
Carpeta Folder
Casilla de correo Buzón de correo 
CD-ROM Disco compacto Compact disk
Chequear Checar, Verificar, Revisar Check
Chip Pastilla 
Cibercafé Café de Internet 
Clipboard Portapapeles
Cliquear Pinchar 
Colgar Trabar Tilt
Controlador Adaptador Driver
Correo electrónico E-Mail, 
 Electronic Mail, Mail
Descargar programas Bajar programas, Telecargar programas Download
Desfragmentar Defrag
Destornillador Desarmador 
Disco de inicio Disco de arranque Startup disk
Disco rígido Disco duro, Disco fijo Hard disk
Disquete Disco flexible Floppy drive
Firewall Cortafuego 
Formatear Format
Fuente Font
Gabinete Chasis, Cubierta 
Grabadora de CD Quemadora de CD CD Burn
Grupo de noticias Newsgroup
Equivalencia 
de términos
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    SERVICIOS AL LECTOR
▲
En este libro ▲Otras formas ▲En inglés
Handheld Computadora de mano 
Hipertexto HyperText
Hospedaje de sitios Alojamiento de sitios Hosting
Hub Concentrador 
Impresora Printer
Inalámbrico Wireless
Libro electrónico E-Book
Lista de correo Lista de distribución Mailing list
Motherboard Placa madre 
Mouse Ratón 
Navegador Browser
Notebook Computadora de mano, 
 Computadora portátil
Offline Fuera de línea 
Online En línea 
Página de inicio Home page
Panel de control Control panel
Parlantes Bocinas, Altavoces 
PC Computador, Ordenador, Computadora Personal Computer
Personal, Equipo de cómputo
Pestaña Ficha, Solapa 
Pila Batería Battery
Placa de sonido Soundboard
Plug & Play Enchufar y usar 
Por defecto Por predefinición By default
Programas Aplicación, Utilitarios Software, Applications
Protector de pantalla Screensaver
Proveedor de acceso Internet Service 
a Internet Provider
Puente Bridge
Puerto Serial Serial Port
Ranura Slot
Red Net, Network
Servidor Server
Sistema operativo SO Operating System (OS)
Sitio web Site 
Tarjeta de video Placa de video 
Tipear Teclear, Escribir, Ingresar, Digitar 
Vínculo Liga, Enlace, Hipervínculo, Hiperenlace Link
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    EQUIVALENCIA DE TÉRMINOS
▲
Abreviatura ▲Definición
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line o Línea de abonado digital asimétrica
AGP Accelerated Graphic Port o Puerto acelerado para gráficos
ANSI American National Standards Institute
ASCII American Standard Code of Information Interchange 
o Código americano estándar para el intercambio de información
BASIC Beginner´s All-Purpose Symbolic Instruction Code
BIOS Basic Input/Output System
Bit Binary digit (Dígito binario)
Bps Bits por segundo
CD Compact Disk
CGI Common Gateway Interface
CPU Central Processing Unit o Unidad central de proceso
CRC Cyclic Redundancy Checking
DNS Domain Name System o Sistema de nombres de dominios
DPI Dots per inch o puntos por pulgada
DVD Digital Versatile Disc
FTP File Transfer Protocol o Protocolo de transferencia de archivos
GB Gigabyte
HTML HyperText Mark-up Language
HTTP HyperText Transfer Protocol
IDE Integrated Device Electronic
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
IP Internet Protocol
IR Infra Red
IRC Internet Relay Chat
IRQ Interrupt Request Line o Línea de petición de interrupción
ISO International Organization Standard u Organización de Estándares 
 Internacionales
ISP Internet Service Provider o Proveedor de acceso a Internet
KB Kilobyte
LAN Local Area Network o Red de área local
LCD Liquid Crystal Display o Pantalla de cristal líquido
LPT Line Print Terminal
MB Megabyte 
MBR Master Boot Record
Abreviaturas 
comúnmente utilizadas
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    SERVICIOS AL LECTOR
▲
Abreviatura ▲Definición
MHz Megahertz
NETBEUI Network Basic Extended User Interface o Interfaz de usuario extendida 
 NETBios
OEM Original Equipment Manufacturer
OS Operative System
OSI Open Systems Interconnection o Interconexión de sistemas abiertos
PCMCIA Personal Computer Memory Card International Association
PDA Personal Digital Assistant
PDF Portable Document Format
Perl Practical Extraction and Report Language
PGP Pretty Good Privacy
PHP Personal Home Page Tools, ahora llamado PHP Hypertext Preprocessor
POP3 Post Office Protocol 3 o versión 3 del Protocolo de oficina de correo
PPP Point to Point Protocol o Protocolo punto a punto
RAM Random Access Memory
ROM Read Only Memory
SMTP Simple Mail Transport Protocol o Protocolo simple 
 de transferencia de correo
SPX/IPX Sequence Packet eXchange/Internetwork Packet eXchange o Intercambio
 de paquetes secuenciales/Intercambio de paquetes entre redes
SQL Structured Query Language
SSL Secure Socket Layer
TCP/IP Transfer Control Protocol / Internet Protocol o Protocolo de control de 
 transferencia / Protocolo de Internet
UML Lenguaje de Modelado Unificado
UDP User Datagram Protocol
UPS Uninterruptible Power Supply 
URL Uniform Resource Locator
USB Universal Serial Bus
VGA Video Graphic Array
WAN Wide Area Network o Red de área extensa
WAP Wireless Application Protocol
WWW World Wide Web
XML Extensible Markup Language
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    Este libro está dirigido tanto a los que se 
inician con el overclocking, como a aquellos que buscan ampliar sus experiencias.
Este manual único nos introduce en el 
fascinante y complejo mundo de las redes 
inalámbricas.
Esta increíble obra está dirigida a los entusiastas de la tecnología que quieran aprender los mejores trucos de los expertos.
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Esta obra está dirigida a todos aquellos que 
buscan ampliar sus conocimientos sobre 
Access. 
Este libro nos introduce en el apasionante mundo del diseño y desarrollo 
web con Flash y AS3. 
Esta obra presenta un completo recorrido 
a través de los principales conceptos sobre 
las TICs y su aplicación en la actividad diaria. 
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Esta obra se encuentra destinada a todos 
los desarrolladores que necesitan avanzar en el uso de la plataforma Adobe Flash.
Un libro clave para adquirir las herramientas y técnicas necesarias para 
crear un sitio sin conocimientos previos.
Una obra para aprender a programar en 
Java y así insertarse en el creciente mercado laboral del desarrollo de software.
> 320 páginas / ISBN 978-987-1857-00-5 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-99-2 > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-97-8 
 Llegamos a todo el mundo
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    Un libro imprescindible para aprender 
cómo programar en VB.NET y así lograr 
el éxito profesional.
Una obra para aprender los fundamentos 
de los microcontroladores y llevar adelante 
proyectos propios. 
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> 352 páginas / ISBN 978-987-1773-18-3
> 352 páginas / ISBN 978-987-1773-26-8 
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Esta obra presenta todos los fundamentos 
y las prácticas necesarios para montar 
redes en pequeñas y medianas empresas.
Una obra única para aprender sobre el 
nuevo estándar y cómo aplicarlo a nuestros proyectos.
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Este libro presenta un nuevo recorrido 
por el máximo nivel de C# con el objetivo de lograr un desarrollo más efi ciente.
Un manual único para aprender a desarrollar aplicaciones de escritorio y para 
la Web con la última versión de C#.
Un manual imperdible para aprender 
a utilizar Photoshop desde la teoría hasta 
las técnicas avanzadas.
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quieran conseguir un nuevo nivel de 
profesionalismo en sus blogs.
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y virtualización de servidores.
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Windows: Administrador Profesional.
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acercar al trabajo diario del desarrollador 
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busquen realizar manipulación y retoque 
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quieran aprender y perfeccionarse en el 
dibujo asistido por computadora.
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musical, desde composición y masterizado, hasta distribución fi nal del producto.
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Esta guía enseña cómo realizar un correcto 
diagnóstico y determinar la solución para 
los problemas de hardware de la PC.
Esta obra permite sacar el máximo provecho 
de Windows 7, las redes sociales y los 
dispositivos ultraportátiles del momento.
Este libro presenta la fusión de las dos 
herramientas más populares en el desarrollo de aplicaciones web: PHP y MySQL.
Este manual va dirigido tanto a principiantes 
como a usuarios que quieran conocer 
las nuevas herramientas de Excel 2010.
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    Un manual imperdible para aprender a 
usar este programa y aprovechar todas 
sus posibilidades al máximo.
Esta obra única nos introduce en .NET 
para aprender sobre la última versión del 
lenguaje más utilizado de la actualidad.
Este libro imprescindible nos enseña 
cómo mantener nuestra información protegida de todas las amenazas de la Web.
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Una obra imperdible para aprovechar 
al máximo las herramientas de código 
libre en la vida cotidiana.
Un libro fundamental para aprender a 
trabajar de forma profesional con las 
herramientas audiovisuales de Adobe.
Un manual ideal para aprender todo 
sobre la nueva versión de Offi ce y las posibilidades de trabajo online que ofrece.
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Un manual imperdible para guardar como 
guía de referencia y para aplicar siempre 
ante entornos complejos.
Un libro imprescindible para exprimir al 
máximo las capacidades multimedia que 
ofrecen Internet y Windows 7.
Una obra fundamental para aprender 
a programar desde cero con la última 
versión del lenguaje más robusto.
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    Una obra única para exprimir al máximo 
el hardware del hogar sin necesidad de 
gastar dinero extra.
Un libro fundamental para dominar por 
completo el programa de bases de datos 
de Offi ce.
Un manual imperdible para aprender de 
forma visual y práctica todo sobre las redes basadas en tecnología Cisco.
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Este libro único nos brindará todas las respuestas para dominar los dos blogs más 
populares de la Web: Blogger y WordPress.
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visual cómo armar, actualizar y solucionar 
los problemas de la PC.
Esta obra nos dará las respuestas a todas 
las preguntas que necesitamos resolver 
para dominar por completo Windows 7.
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Un libro imprescindible que nos permitirá 
explorar todas las posibilidades que ofrece la suite a través de proyectos reales.
Este libro fundamental nos muestra de 
forma práctica cómo crear sitios web 
atractivos y profesionales.
Esta obra parte de la experiencia de muchos 
usuarios para presentar las respuestas más 
interesantes y creativas sobre Excel. 
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    Un libro fundamental para ingresar por 
completo en el apasionante mundo de la 
producción y edición de videos digitales.
Una obra especialmente destinada 
a quienes busquen administrar sitios 
web de manera profesional y efi ciente.
Un manual absolutamente necesario 
para todos los desarrolladores que posean conocimientos en .NET Framework.
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Un manual único para iniciarse en la creación y el desarrollo de robots complejos con 
elementos caseros.
Una obra imprescindible para aprender 
sobre todas las ventajas y novedades de 
Windows 7 de manera visual y práctica. 
Un libro ideal para quienes quieran 
realizar la transición de Windows 
a Linux de forma sencilla y agradable. 
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Un manual que nos permitirá desarrollar 
increíbles aplicaciones Web y de escritorio mediante Flash CS4 y ActionScript 3.0.
Una obra para conocer las técnicas y herramientas de los hackers, prevenir sus ataques y estar preparados ante las amenazas.Un libro imprescindible para entender a 
fondo cada función del sistema operativo 
y convertirse en un usuario experto.
> 320 páginas / ISBN 978-987-663-009-2 > 352 páginas / ISBN 978-987-663-008-5 > 352 páginas / ISBN 978-987-663-007-8 
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Este libro presenta todas las herramientas necesarias para entender cómo funcionan el hardware y el software de la PC.Una guía básica que responde de manera visual y práctica todas las preguntas 
que nos hacemos sobre Photoshop CS3.
Esta obra ofrece las alternativas para 
crear distribuciones totalmente adaptadas 
a nuestras necesidades y requerimientos.
> 320 páginas / ISBN 978-987-663-001-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-98-8 > 336 páginas / ISBN 978-987-1347-99-5
Una obra para quienes buscan convertirse en expertos y dominar todos los secretos del programa más importante de Office.Un libro ideal para aprender a diseñar 
y escribir aplicaciones para microcontroladores PIC y entender su funcionamiento.
Este manual resulta imprescindible para 
aprender a proteger nuestra privacidad 
de los ataques más frecuentes en Internet.
> 336 páginas / ISBN 978-987-663-005-4 > 368 páginas / ISBN 978-987-663-002-3 > 336 páginas / ISBN 978-987-663-004-7
El libro brinda una alternativa a las formas 
tradicionales de desarrollo y los últimos 
avances en la producción de software.
En este libro aprenderemos a crear un 
blog y profundizaremos en su diseño, administración, promoción y monetización.
Una guía para comprender la construcción 
de modelos y razonarlos de manera que reflejen los comportamientos de los sistemas.
> 336 páginas / ISBN 978-987-1347-97-1 > 352 páginas / ISBN 978-987-1347-96-4 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-95-7
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    Una guía fundamental para entender cómo 
trabajan los hackers y dominar las herramientas para conseguir sistemas seguros.
Esta obra contiene material imperdible que 
nos permitirá dominar el sistema operativo 
más sólido y seguro de la actualidad.
Este libro nos dará respuestas a todas las 
preguntas que necesitamos resolver para 
dominar a fondo Microsoft Excel 2007.
Una obra muy útil y necesaria para darle 
uso cotidianamente y que nos permitirá 
convertirnos en los mejores profesionales.
Esta obra brinda las herramientas para 
convertirnos en expertos del soporte y 
reparación de componentes de la PC. 
Una obra absolutamente increíble, con 
101 soluciones a los problemas más 
graves que puede presentar una PC. 
Una obra imprescindible para dominar las principales herramientas del 
paquete más famoso de Adobe.
Esta obra responde a todas las preguntas 
que necesitamos plantearnos para dominar el mundo de las redes hogareñas.
Esta obra es una guía básica que responde 
en forma visual y práctica a todas las preguntas para finalmente dominar Office 2007.
> 320 páginas / ISBN 978-987-1347-93-3 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-94-0 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-91-9
> 320 páginas / ISBN 978-987-1347-90-2 
> 320 páginas / ISBN 978-987-1347-89-6
> 320 páginas / ISBN 978-987-663-001-6
> 320 páginas / ISBN 978-987-1347-98-8 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-86-5 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-85-8
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    Ésta es una obra orientada a profesionales que tienen la necesidad de aportar 
soluciones confi ables a bajo costo.
Este libro brinda las herramientas de análisis y los conocimientos necesarios para 
lograr un sitio con presencia sólida.
Esta obra es una guía visual y práctica, 
que responde a todas las preguntas para 
fi nalmente dominar el hardware de la PC. 
Este libro es un curso de programación 
ideal para migrar a este potente lenguaje.
Este libro es un completo curso 
de programación con C#, ideal para 
quienes quieren migrar al lenguaje.
Esta obra es un manual que permite alcanzar la perfección a quienes 
quieren lograr el sonido ideal.
Una obra teórica y práctica basada en 
el curso Desarrollador Cinco Estrellas 
de Microsoft.
Una obra absolutamente increíble, con 
los mejores 101 secretos para dominar la 
última versión de Windows. 
Este libro es una guía de referencia y 
consulta permanente que brinda acceso 
instantáneo a las funciones de Excel 2007.
> 256 páginas / ISBN 978-987-1347-84-1 > 288 páginas / ISBN 978-987-1347-82-7 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-83-4
> 368 páginas / ISBN 978-987-1347-81-0 
> 400 páginas / ISBN 978-987-1347-76-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-75-9
> 400 páginas / ISBN 978-987-1347-74-2 > 352 páginas / ISBN 978-987-1347-80-3 > 368 páginas / ISBN 978-987-1347-79-7
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     Llegamos a todo el mundo
Los temas más importantes del universo de la tecnología, desarrollados con 
la mayor profundidad y con un despliegue visual de alto impacto: 
explicaciones teóricas, procedimientos paso a paso, 
videotutoriales, infografías y muchos recursos mas.
CURSOS
INTENSIVOSCON SALIDA
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Curso para dominar las principales herramientas del paquete Adobe CS3 y 
conocer los mejores secretos para diseñar de manera profesional. Ideal para 
quienes se desempeñan en diseño, publicidad, productos gráfi cos o sitios web.
 25 Fascículos
 600 Páginas
 2 DVDs / 2 Libros
Obra teórica y práctica que brinda las habilidades necesarias para 
convertirse en un profesional en composición, animación y VFX 
(efectos especiales).
 25 Fascículos
 600 Páginas
 2 CDs / 1 DVD / 1 Libro
Obra ideal para ingresar en el apasionante universo del diseño web y utilizar 
Internet para una profesión rentable. Elaborada por los máximos referentes 
en el área, con infografías y explicaciones muy didácticas.
 25 Fascículos
 600 Páginas
 4 CDs
Brinda las habilidades necesarias para planifi car, instalar y administrar 
redes de computadoras de forma profesional. Basada principalmente en 
tecnologías Cisco, busca cubrir la creciente necesidad de profesionales.
 25 Fascículos
 600 Páginas
 3 CDs / 1 Libros
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    Esta obra es una completa guía 
para aprender a llevar adelante 
un correcto diagnóstico y 
determinar la solución más 
adecuada para los problemas 
de hardware de la PC. En 
sus páginas veremos todas 
las herramientas y técnicas 
necesarias para implementar las 
soluciones de los profesionales.
>> HARDWARE / HOME
>> 320 PÁGINAS
>> ISBN 987-1347-05-7
CONÉCTESE CON LOS MEJORES
LIBROS DE COMPUTACIÓN
ISBN 987 1347 05 7
313
MÁS INFORMACIÓN / CONTÁCTENOS
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    Motherboards
En este sitio encontrará una gran variedad de recursos y software relacionado, que le servirán como 
complemento al contenido del libro. Además, tendrá la posibilidad de estar en contacto con los editores, 
y de participar del foro de lectores, en donde podrá intercambiar opiniones y experiencias.
Si desea más información sobre el libro, puede comunicarse con nuestro Servicio de Atención al Lector:
usershop@redusers.com
■ PRINCIPIANTE
■ INTERMEDIO
■ AVANZADO
■ EXPERTO
En esta obra encontraremos un completo compendio de 
conocimientos sobre motherboards, las partes que lo conforman, sus características, y el principio de funcionamiento e 
interacción con los demás componentes de la placa madre.
El autor nos lleva en un recorrido exhaustivo que comienza 
con las partes fundamentales del motherboard, así como 
con los factores de forma que nos podrían ayudar a proyectar un equipo destinado a un uso determinado. Los siguientes capítulos cubrirán los circuitos dedicados a la energía, 
el chipset y su importante función en la performance, y los 
buses de expansión. Más adelante, veremos cuán ligada 
está la memoria RAM, tanto al motherboard en general, 
como a las interfaces de disco y al flujo de archivos. También conoceremos los secretos del BIOS, la sala de control 
donde ajustaremos el rendimiento y la configuración, y 
terminaremos con un capítulo sobre la reparación de los 
componentes de la placa madre. Por último, esta obra trata 
el software de diagnóstico existente, para encontrar fallas o 
exigir un equipo al máximo y, así, conocer su límite real.
El texto se complementa con contenido gráfico, para una 
mejor comprensión de los aspectos más complejos del 
motherboard. De esta forma, lo complicado aparece frente 
a nosotros de una manera más simple de entender.
1 | INTRODUCCIÓN
Partes fundamentales del motherboard / Características del PCB / Form factors / Estándares 
ATX, ITX y BTX
2 | APARTADO DE ENERGÍA
Circuito VRD / Componentes implicados / Principio de funcionamiento / Fases del circuito / 
Diseño de circuitos de energía y su eficiencia
3 | EL CHIPSET
Northbridge / Southbridge / Buses de 
interconexión entre ambos puentes / El chip 
Super I/O / Tipos de encapsulados empleados 
en el chipset
4 | BUSES DE EXPANSIÓN
Tipos de buses de datos / Bus PCI / Puerto AGP 
/ Bus PCI Express / Controladora de interrupciones y DMA
5 | LA MEMORIA RAM
Conceptos principales / Acceso a los datos 
y parámetros / Tipos de memoria RAM / 
Tecnología dual channel y triple channel / 
Administración lógica
6 | INTERFACES DE DISCO
Controladoras Parallel-ATA / Puertos SATA 2.0 
y SATA 3.0 / Controladoras SCSI y SAS / Tecnología NCQ / Tecnologías RAID
7 | DISPOSITIVOS INTEGRADOS
Puerto serie y paralelo / Puertos USB y Firewire 
/ Tecnología Thunderbolt / Bluetooth / Puertos 
HDMI y Displayport
8 | EL BIOS
Qué es el BIOS / Qué funciones cumple el BIOS 
/ Qué son la CMS RAM y el RTC / El proceso de 
POST / El Setup del BIOS
9 | REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS
Diagnóstico y resolución de problemas / Cómo 
verificar cada componente
APÉNDICE | CPU
CONTENIDO
NIVEL DE USUARIO
PRÓXIMOS LIBROS
DE ESTA COLECCIÓN
P
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    Motherboards: Un recorrido exhaustivo por uno de los componentes más importantes de la PC

    • 1. Motherboards UN RECORRIDO EXHAUSTIVO POR UNO DE LOS COMPONENTES MÁS IMPORTANTES DE LA PC Características y partes principales + El chipset + Buses y puertos de expansión + La memoria RAM Energía + Interfaces de disco + Dispositivos integrados + BIOS + Detección y solución de problemas COLECCIÓN HARDWARE AVANZADO por Javier Richarte
    • 2. por JAVIER RICHARTE Mother boards www.elsolucionario.org
    • 3. MOTHERBOARDS 2 Richarte, Javier Motherboards. - 1a ed. - Buenos Aires : Fox Andina; Dalaga, 2012. 192 p. ; 24x17 cm. - (Seriada; 2) ISBN 978-987-1857-47-0 1. Informática. I. Título CDD 005 Copyright @ MMXII. Es una publicación de Fox Andina en coedición con DALAGA S.A. Hecho el depósito que marca la ley 11723. Todos los derechos reservados. Esta publicación no puede ser reproducida ni en todo ni en parte, por ningún medio actual o futuro sin el permiso previo y por escrito de Fox Andina S.A. Su infracción está penada por las leyes 11723 y 25446. La editorial no asume responsabilidad alguna por cualquier consecuencia derivada de la fabricación, funcionamiento y/o utilización de los servicios y productos que se describen y/o analizan. Todas las marcas mencionadas en este libro son propiedad exclusiva de sus respectivos dueños. Impreso en Argentina. Libro de edición argentina. Primera impresión realizada en Sevagraf, Costa Rica 5226, Grand Bourg, Malvinas Argentinas, Pcia. de Buenos Aires en VI. MMXII. ISBN 978-987-1857-47-0 Título Motherboards Autor Javier Richarte Colección Monotemática Formato 17 x 24 cm Páginas 192 www.elsolucionario.org
    • 4. MOTHERBOARDS 4 Descripción del autor Javier Richarte Javier Richarte es técnico en reparación de computadoras e instalación de redes. Se dedica, además, a la escritura y a la enseñanza. En la actualidad y desde hace trece años, se desempeña en el área de soporte técnico a empresas. Paralelamente, ejerce la docencia en materia de reparación de PCs e instalación de redes. Es autor de numerosos libros, entre ellos: Hardware, diagnóstico y solución de problemas (2007), Reparación de PC (2008), Técnico Hardware (2010), Fundamentos de Hardware (2011) y Soluciones a problemas de Hardware (2011). Actualmente redacta artículos mensuales sobre hardware, software, networking, audio, tecnología y seguridad informática en las publicaciones Users y Power Users. Además, es columnista de tecnología en el programa de televisión Ninguna Ciencia. hardware AVANZADO motherboards Agradecimientos: Agradezco a mis familiares, amigos y alumnos, por el apoyo de siempre; principalmente a Norma Vidal, Gustavo Richarte, Nancy Rubio, Agustín Richarte, Mailén Richarte, Alicia Vidal, Alina Copati, Mauro Copati, Oscar Iturralde, Rodrigo Godoy, Carolina Pardo, Gabriela Belbrún, Gustavo Dunne, Luciano Quiroga, Patrick Mills, Pablo Almejún, Hernán Casella, Julián Bauzá, Alejandro Amaya, Pablo Palmeiro, Mariela Macri, Diego García, Pablo Fosco, Juan Pablo Reposi, Graciela Kogan, Indiana, Paul, Mickey, Booker, Billy, Ana María Vidal Pich y Gaspar Iwaniura. www.elsolucionario.org
    • 5. PRÓLOGO 5 PRÓLOGO No hace mucho tiempo una clienta mía que trabaja en edición de video vino con la idea de cambiar su antigua máquina por una más moderna. “Su amigo que conocía de computadoras” le sugirió un procesador QuadCore, 4 GB de RAM, un disco de 1 Terabyte y una buena tarjeta gráfica; para esto consiguió dos presupuestos que me trajo. Con sorpresa, reconocí que la configuración presentada en estos, dejaban a Lucía con un equipo básicamente para… jugar. Investigando un poco los motherboards disponibles en el mercado y un par de cambios, la máquina se transformó en algo realmente más potente y con una vida útil mayor. El motherboard fue la clave, los presupuestados eran demasiado simples para las tareas que iba a requerir. Elegimos cambiar de procesador a uno más pequeño y aumentar el rendimiento gracias al overclocking que el BIOS del nuevo mother permitía con la ventaja de poder mejorarlo en el futuro. El disco de 1 Terabyte se convirtió en dos de 320 GB dispuestos en RAID 1. Los dos módulos de memoria RAM de 2 GB pasaron a ser uno de 4 GB, valor que se duplicará en el futuro. Los dos slots PCI le permitirán tener su placa capturadora interna e instalar una placa Firewire para digitalizar desde la cámara. Gracias al puerto e-SATA, su flamante disco externo ya no transferirá bajo el bus USB 2.0. La correcta elección del motherboard y el conocimiento de sus prestaciones son fundamentales para establecer, no solo a la hora de ensamblar un equipo sino también de determinar cuales aún conservar. La placa madre es una de las piezas más costosas de una PC: su elección está directamente ligada a la vida útil del equipo y a su uso. Javier Richarte, en este libro sobre motherboards, ha ordenado y puesto a disposición del lector, información que sería un tedio encontrar en Internet y aún más en español, con el detalle y la explicación exhaustiva que ofrece el autor. Entre otros puntos, muestra la revisión de los antiguos componentes que aún están en motherboards de algunas PCs hogareñas que podrían fallar, y qué hacer ante las inefables IRQs, al momento de agregar una placa de red en dichos equipos, o por qué es importante saber cuántas fases y capacitores de estado sólido tienen. Este libro, en resumen, es un manual que todo amante y técnico de computadoras debe tener, en mi caso como técnico en soporte desde hace 10 años, es un refresco a una cantidad de información que cada tanto debo recordar cuando me encuentro con consultas o periféricos que recomendar, o si aquella vieja memoria funcionará en el mother que, Doña Clara trajo con su máquina para mejorar y que tiene una calcomanía de 1998. Los médicos tienen el Vademécum para conocer rápidamente la posología de medicamentos ante una enfermedad. Nosotros, estos libros. Diego A. Garcia Soporte Técnico de Computadoras www.elsolucionario.org
    • 6. MOTHERBOARDS 6 Este libro está enfocado en darles un panorama completo de la tecnología presente en la fabricación de la principal placa de todas las computadoras modernas. CÓMO LEER ESTE LIBRO DE UN VISTAZO Introducción *01 ''' El chipset *03 ''' Apartado de energía *02 ''' Buses de expansión *04 ''' En este capítulo introductorio se abordará principalmente, de qué forma está constituido el motherboard y las características básicas de cada parte integrante: la placa PCB o circuito impreso, el módulo regulador de tensión, el zócalo del procesador, los slots para memoria RAM, los zócalos de expansión, el chipset, el BIOS, los conectores externos. Este pantallazo general por cada parte fundamental del motherboard nos dará las nociones básicas para adentrarnos en el mundo de los motherboards, cuestiones que conoceremos más en profundidad en los siguientes apartados de este libro. En el tercer apartado de esta obra se analizará en detalle el chipset, qué partes lo integran, de qué forma funciona, cómo se conectan entre sí y qué tareas tiene asignada para cumplir cada parte. Aspectos abstractos para el usuario, no tan tangibles como otros componentes del equipo, como el northbridge, el southbridge, el chip Super I/O, el bus QPI o HyperTransport y el bus LPCIO, serán tratados en profundidad, con la finalidad de comprender la función que cada uno tiene. Además, veremos cuáles son los tipos de encapsulados empleados para los chips que conforman el chipset. En este segundo capítulo se tratará el apartado energético del motherboard, una especie de segunda fuente de alimentación, aparte de la fuente de energía principal con la que cuenta el equipo. El VRM, VRD o módulo regulador de tensión se encarga de distribuir la energía que cada componente requiere y en la cantidad exacta que necesita: desde el procesador, el chipset, los módulos de memoria RAM, hasta los zócalos de expansión. Se detalla, además, qué partes lo integran, cómo funciona, qué son las fases y el porqué de su importancia, sobre todo en motherboards de altas prestaciones. El cuarto capítulo de este libro se enfocará en los zócalos de expansión que posee todo motherboard. En realidad, las características para detallar sobre los zócalos son escasas; nos centraremos más específicamente en los buses de expansión y sus principales cuestiones: tipos, características, cómo funcionan y para qué se utiliza concretamente cada uno. Desde el bus PCI (y todas sus variantes), pasando por el puerto AGP (y sus revisiones), hasta llegar al actual PCI-Express (incluyendo sus versiones 1.0, 2.0 y 3.0). Además, se mencionarán otros buses de expansión menos usados, y las tecnologías SLI y CrossFire. www.elsolucionario.org
    • 7. CÓMO LEER E STE LIBRO 7 La memoria RAM *05 ''' El BIOS y el setup del BIOS *08 ''' Interfaces de disco *06 ''' Reparación de motherboards *09 ''' Dispositivos integrados *07 ''' A mitad de la obra nos encontramos con un capítulo especial, que no trata sobre un componente que forma parte expresamente del motherboard: la memoria RAM. Si bien es un componente íntimamente ligado a la placa base, no es una parte constituyente este, pero se tratará aquí para poder comprender conceptos relacionados. Qué función cumple, cómo funciona, qué tipos de módulos existen en el mercado, qué es la tecnología Dual Channel y Triple Channel, y -por último- cómo se administra la memoria en forma lógica mediante los mecanismos conocidos como paginación y segmentación. El penúltimo capítulo de la obra está dedicado a uno de los rincones más oscuros del equipo y del motherboard, que es al mismo tiempo una importante parte de este último: el BIOS. Se expondrá cómo funciona y cuál es su utilidad. Como así también cuáles son las cuestiones relacionadas con el BIOS, como el POST y sus códigos de error, el Setup del BIOS y un recorrido por sus opciones, la memoria CMOS RAM, el RTC (o Real Time Clock) y la batería CR-2032. Mencionaremos, además, qué son las memorias EEPROM y lo que se viene en materia tecnológica como reemplazante del BIOS actual: la especificación EFI, aún no muy difundida. Todo lo relacionado con el apartado de las interfaces de almacenamiento, lo encontraremos en el sexto capítulo de esta obra. Qué características tiene la ya casi obsoleta interfaz Parallel-ATA (también conocida como IDE), la actual interfaz SerialATA y sus variantes (1.0, 2.0 y 3.0). Cómo funciona la tecnología NCQ, incorporada en las dos últimas versiones de la interfaz Serial-ATA. Qué son las matrices RAID, las diferencias entre todas sus clases y qué ventajas ofrecen. Por último, abordaremos otro tipo de controladoras, más comúnmente utilizadas en motherboards para servidores que en equipos de escritorio, como SCSI y SAS. En el último capítulo, nos adentraremos en una temática más práctica que teórica, que apunta a revelar cuestiones tan técnicas como el mantenimiento de motherboards. Qué es el BGA Reballing para chips PLCC y QFJ. Qué herramientas se necesitan para afrontar la reparación básica de una placa base. Qué son las placas POST y qué función cumplen. Cómo se detecta un cortocircuito, cómo se comprueban los componentes internos (resistores, capacitores, inductores, transistores y diodos). Qué software emplear y cómo utilizarlo para realizar monitoreo del funcionamiento de motherboards. En el séptimo capítulo, se profundizan aspectos relacionados con los dispositivos y puertos integrados en el motherboard. En plan de revisionismo, se hará una mención de los ya prácticamente extinguidos puertos serie y paralelo. Sin embargo, trataremos al bus USB -y sus versionescon mayor profundidad. Los puertos FireWire y tecnologías emergentes, como Thunderbolt, serán también materia de análisis. www.elsolucionario.org
    • 8. MOTHERBOARDS 8 SOBRE EL AUTOR 4 PRÓLOGO 5 EL LIBRO DE UN VISTAZO 6 INTRODUCCIÓN 12 CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN Módulos fundamentales que conforman el motherboard 14 PCB 14 Apartado de energía 16 VRM 16 Clock generator 16 Chipset 17 bios 18 Form factors 18 ATX 19 ITX 21 BTX 23 CAPITULO 2 Apartado de energía Una segunda fuente de energía 26 VRM 27 VRD 27 Conversores POL 27 Componentes involucrados 28 Controlador de pulsos (PWM) 29 MOS FET Driver 29 Transistores MOS FET 30 Capacitores 30 Bobinas 31 Principio de funcionamiento 32 Fases 34 Refinar el conteo de fases 35 Diseño de circuitos de energía 36 Eficiencia: soluciones propietarias 36 CONTENIDOS MOTHERBOARDS CAPITULO 3 El chipset El northbridge 41 El southbridge 42 Fabricantes 44 Buses de interconexión entre los puentes 45 La evolución de la unión entre puentes 46 Chip Super I/O 47 Encapsulados del chipset 49 www.elsolucionario.org
    • 9. CONTENIDOS 9 memoria RAM 67 Direcciones de memoria 67 El acceso a los datos 68 Parámetros de la memoria 69 Tipos de memoria RAM 70 Memoria SRAM 70 Memoria DRAM 71 Memoria SDRA M 71 Memoria DDR 72 Primera generación 72 Memoria DDR2 73 Memoria DDR3 73 Cómo calcular el tiempo de acceso 74 Dual Channel 74 Cómo identificar los módulos 76 Tecnología SP D 77 Módulos especiales 77 Módulos de memoria con ECC 77 Módulos de memoria SO 77 Módulos Fully Buffered 78 Administración lógica de la memoria79 Memory Management Unit 79 Paginación y segmentación 79 CAPITULO 4 Buses de expansión Tipos de buses de datos 52 Bus ISA 53 Bus local VESA 53 Bus PCI 54 Variantes del PC I 54 Cuestión de gráficos 55 AGP 56 PCI-Express 56 Tecnología SL I 58 Tecnología Crossfire 58 Otros buses y zócalos 58 PC MCIA, PC Card y CardBus 59 Controladoras de recursos 60 Controladora de interrupciones 60 Controladora DMA 61 CAPITULO 5 La memoria RAM Conceptos básicos 64 Principio básico de funcionamiento 66 Funcionamiento avanzado de la www.elsolucionario.org
    • 10. MOTHERBOARDS 10 CAPITULO 7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS PUERTOS SERIE Y PARALELO 104 PUERTO USB 105 PUERTO FIREWIRE 106 PUERTOS USB 2.0 107 PUERTOS USB 3.0 107 BLUETOOTH 108 THUNDERBOLT 110 HDMI 111 CAPITULO 8 EL BIOS Y EL SETUP DEL BIOS QUÉ FUNCIONES CUMPLE EL BIOS 117 La CMOS RAM 117 EL RTC - EL POST 118 EL SETUP DEL BIOS 120 El Setup por dentro 120 Standard features 122 Advanced BIOS features 122 Advanced Chipset Setup 123 Integrated Peripherals 124 EL LÍMITE DE LOS 3 GB EN SISTEMAS DE 32 BITS 80 Posibles soluciones 82 Desde el punto de vista del hardware 83 ¿Cuánta RAM soporta en realidad nuestra PC ? 84 CAPITULO 6 INTERFACES DE DISCO INTERFAZ PARALLEL-ATA 88 TECNOLOGÍA SMART 89 INTERFAZ SERIAL-ATA 90 SERIAL-ATA 1.0 91 SERIAL-ATA 2.0 91 Tecnología NCQ 91 SERIAL-ATA 3.0 92 SERIAL-ATA 3.1 92 EXTERNAL S-ATA 92 INTERFAZ SCSI 94 INTERFAZ SAS 95 Unidades SAN 95 CONTROLADORAS AHCI 96 TECNOLOGÍA RAID 97 RAID 0 98 JBOD 99 RAID 1 - RAID 0+1 - RAID 2 100 RAID 3 - RAID 4 - RAID 5 101 www.elsolucionario.org
    • 11. Power Management 125 Hardware Monitor 125 CAPITULO 9 Reparación de motherboards Herramientas necesarias 129 Placas POST 129 Uso del tester y del soldador 130 Detección de cortocircuitos 131 Comprobación de componentes 132 Capacitores 133 Bobinas inductoras 134 Resistencias 134 Diodos 134 Transistores 134 Monitoreo y diagnóstico por software 135 PC Check - SpeedFan 135 AIDA64 - Hard Stressing 136 APÉNDICE A CPU -Motherboard Intel 140 Pentium G 141 Core i3 - Core i5 142 CONTENIDOS 11 AMD 143 La línea FX 143 Phenom II 144 APU : vídeo integrado 145 Benckmarks 146 Cinebench R11.5 - 3DMark 06 CPU 146 3DMarks/U$S 147 Intel Sandy Bridge E 148 El regreso a la gama alta 148 Más núcleos 149 Cuatro canales - Líneas PC IE 150 Chipset y almacenamiento 151 Un nuevo socket 151 Procesadores SN B-E 152 Refrigeración 153 Benchmarks sobre SNB-E 154 Cinbench R11.5 154 PO V-Ray 3.7 x64 - PC Mark 7 154 Resident Evil 5 - H.A.W.X. 2 - X264 HD 155 ÍNDICE TEMÁTICO 158 SITIOS WEB SUGERIDOS 161 PROGRAMAS RELACIONADOS 169 CATÁLOGO 179 SERVICIOS AL LECTOR www.elsolucionario.org
    • 12. MOTHERBOARDS 12 INTRODUCCION motherboards El material aquí disponible es un completo y depurado compendio de conocimiento sobre motherboards, las partes que lo conforman, sus características, principio de funcionamiento e interacción con los demás componentes de la placa base, la piedra fundacional de toda computadora. La decisión de escribir un libro sobre motherboards radica en la falta de disponibilidad de material específico sobre un componente tan popular y complejo como es la placa base. Cada uno de los capítulos de esta obra abarca un grupo de componentes con tecnologías actuales y antiguas, para comprender su evolución y sus prestaciones hasta llegar al final de cada uno, con una revisión en forma de test de lo leído, útil para refrescar cuánto recordamos y cuánto hemos aprendido. En el primer capítulo veremos las partes fundamentales del motherboard así como los factores de forma que nos podrían, en algún momento, ser ventajosos para proyectar un equipo destinado a un uso determinado, como el entretenimiento hogareño. Los siguientes capítulos cubrirán los circuitos dedicados a la energía, el chipset (Northbridge y Soutbridge) y su importante función en la performance, los buses de expansión, cuán ligada está la memoria RAM al motherboard y las interfaces de disco al flujo de archivos multimedia como de datos en las grandes workstations; los dispositivos integrados y cuán imprescindibles son en el uso cotidiano. También conoceremos los secretos del BIOS, la sala de control donde ajustaremos el rendimiento y la configuración, terminaremos con un capítulo sobre la reparación de los componentes de la placa base que, fácilmente y con un poco de empeño, volverán a la vida alguna vieja PC dada por muerta. Por último, esta obra trata el software de diagnóstico existente, para encontrar fallas o exigir un equipo al máximo y conocer su límite real. El texto de esta obra se complementa con contenido gráfico, para una mejor comprensión de cuestiones complejas. Además, el texto es acompañado de información adicional y consejos prácticos y útiles. De esta forma, lo complicado aparece frente a nosotros de una forma más simple de comprender. www.elsolucionario.org
    • 13. Motherboards Introducción CaPÍtULo 1 En EstE capítulo » IntroduccIón » Partes fundamentales del motherboard » característIcas del Pcb » form factors » estándar atX, ItX y btX www.elsolucionario.org
    • 14. 1 INTRODUCCIÓN 14 Si este libro está en nuestras manos, seguramente sabemos que el motherboard es uno de los dispositivos más importantes para que un equipo informático pueda funcionar. De hecho, es el más importante a la hora de la elección de componentes para armar una PC. Es el componente clave para que nuestra computadora tenga óptima velocidad de respuesta y buen rendimiento en general. Al ser el dispositivo que se encarga de interconectar a todos los demás (procesador, memoria RAM, interfaz gráfica, discos duros, dispositivos externos, etc.), su correcta elección es definitoria a la hora de ensamblar un nuevo equipo, y no es tarea fácil. Posee un gran número de parámetros por analizar en cada caso, y los usuarios no muy experimentados pueden marearse. El mercado ofrece un gran abanico de posibilidades en cuanto a fabricantes, marcas, modelos, gamas, niveles de calidad, posibilidades de expansión, costos, etc. Módulos fundamentales que conforman el motherboard El motherboard es una placa del tipo PCB multicapa, con una gran cantidad de microcomponentes y diminutos chips soldados a ella. Determinados grupos de esos componentes soldados conforman las distintas partes esenciales de la placa; algunos resultan más visibles y fáciles de identificar, mientras que otros no son tangibles en forma directa, y permanecen casi invisibles a nuestra mirada. A continuación, listaremos las piezas o conjunto de piezas más importantes, la función que desempeña cada una y sus características básicas, para obtener un panorama general del motherboard. Luego trataremos cada componente con más profundidad en los distintos capítulos de esta obra. PCB La sigla PCB significa Printed Circuit Board (o placa de circuito impreso). Debido a la gran cantidad de microcomponentes soldados al motherboard, los modelos actuales suelen basarse en un PCB multicapa, es decir, distintas capas independientes de algún metal conductor –generalmente cobre– separadas por algún material aislante, como la baquelita o la fibra de vidrio, entre otros. La cantidad de estas capas conductoras puede llegar a ser de ocho o más; cada una traza distintos circuitos entre Figura 1. Motherboard de alta gama que incorpora una gran cantidad y variedad de puertos de expansión y de comunicaciones. Introducción www.elsolucionario.org
    • 15. MÓDULOS FUNDAMENTALES QUE CONFORMAN EL MOTHERBOARD 15 los Plated–Through Holes. las capas aislantes pueden ser de diversos materiales. en la industria de la informática no se suele usar papel embebido en resina fenólica, como en otras áreas de la industria electrónica, por no ser suficientemente eficaz al resistir el calor. en cambio, los Pcb utilizados en motherboards son más seguros y resistentes porque se basan en materiales FR2 (en inglés, Flame Retardant o retardante de llamas, de nivel 2). estas placas suelen estar compuestas por finas láminas de fibra de vidrio impregnadas en resina epóxica o fenólica, la cual, además de ofrecer alta seguridad, resulta más fácil de cortar, perforar y mecanizar. Figura 2. Pcb de un motherboard moderno, que puede llegar a tener entre ocho y diez capas intermedias para la interconexión de los componentes soldados a él. Módulo regulador de tensión Zócalo del procesador Northbridge Southbridge Zócalos para memoria RAM Zócalos de expansión Puertos externos de comunicación Batería CR–2032 Chip LPCIO Chip BIOS Chip de la interfaz de sonido integrada Puertos de comunicación adicionales Puertos para unidades Serial–ATA Conector de alimentación ATX Puerto para unidades Parallel–ATA Integrado y cristales generadores de clock 16 10 11 12 13 14 15 162738495 111 GUÍa VIsUaL 1 Partes del motherboard 1 7 2 4 6 10 12 13 14 16 15 11 8 9 35 www.elsolucionario.org
    • 16. 1 INTRODUCCIÓN 16 Figura 3. motherboard con fases de energía formadas por numerosos sfc (Super Ferrite Chokes): cápsulas de forma cúbica que ofrecen más tolerancia al calor y mayor estabilidad eléctrica. apartado de energía el motherboard también dispone de su propia fuente de alimentación, que toma las líneas de tensión que le llegan desde la fuente de energía principal y las distribuye a todos los componentes internos de acuerdo con sus necesidades. cerca del zócalo del microprocesador se ubican una serie de transistores mosfet, integrados, bobinas y una cantidad variable de capacitores, utilizados para filtrar la corriente y regularla con exactitud. este circuito recibe el nombre de VRM. VRM el Voltage Regulator Module (o módulo regulador de tensión), también conocido como PPM (Power Processing module) o VRD (Voltage regulator down), es un circuito electrónico que le suministra al procesador –y a otros componentes críticos– la tensión de trabajo adecuada. el Vrm es capaz de brindarles energía a distintos procesadores con diferentes tensiones en un mismo motherboard. abordaremos en detalle las características y el funcionamiento del Vrm en el Capítulo 2. clock generator las diferentes señales de reloj que existen en el motherboard se generan mediante un pequeño cristal de cuarzo encapsulado, que está conectado a un reducido circuito integrado que se denomina generador de clock. dependiendo del motherboard, pueden existir más cápsulas en la misma placa. sobre los mismos dispositivos, suele venir indicado el valor que corresponde a cada uno. datos útiles Plated through holes Los PTH son pequeños tubos metálicos que recubren las paredes de las diminutas perforaciones efectuadas en el motherboard para soldar componentes como capacitores e inductores. Estos minitubos hacen las veces de terminales que, de forma interna, van soldados a las pistas que corresponda en las múltiples capas que el circuito impreso del motherboard alberga. www.elsolucionario.org
    • 17. Figura 4. las pequeñas cápsulas metálicas de color plateado y bordes redondeados encierran el cristal que genera el pulso inicial para hacer funcionar los componentes más importantes del motherboard. Figura 6. bIos contenido en un chip del tipo Plcc desmontable del zócalo para facilitar su reemplazo. Figura 5. chipset típico, formado por el northbridge –en formato flip–chip– (izquierda) y el southbridge –en formato bGa– (derecha). el integrado que contiene el clock generator dispone de una entrada llamada clock (que es, justamente, la que se conecta al cristal) y de otras entradas para la configuración de las salidas. Por supuesto, el resto de los pines son para las diversas salidas, que tratan de las señales de clock del bus PcI express, el PcI, el chipset, la memoria ram, los puertos usb y la frecuencia base del procesador (entre otros componentes). Por cierto, recordemos que la frecuencia final del procesador depende de un multiplicador que es interno. físicamente, en cualquier motherboard podemos encontrar, de una manera muy sencilla, el o los cristales. del generador de clock dependen las cualidades de los motherboards para poder incrementar la frecuencia del bus frontal y de la memoria, en pasos más o menos precisos. chipset se trata de un conjunto de chips (casi siempre dos), llamados northbridge y southbridge, que se encargan de administrar el flujo de información entre todos los dispositivos de la placa madre. se podría decir que el northbridge es la mano derecha del procesador, ya que es el que se ocupa de recibir todos los pedidos de este y de manejar el tráfico de datos (desde la memoria ram, la interfaz gráfica, el southbridge, y hacia ellos) para entregar en tiempo y forma los datos que se le piden. Por supuesto que este corazón, que sincroniza los diversos componentes, no puede trabajar con cualquier combinación de frecuencias. es decir, debe haber una cierta armonía entre las distintas frecuencias (procesador, buses, memoria, etc.) para que el chipset pueda relacionarlas en forma correcta. CHIPSET 17 www.elsolucionario.org
    • 18. 1 INTRODUCCIÓN 18 Figura 7. hoja de datos de la especificación micro–atX 1.2 que define las medidas del motherboard y la ubicación de los orificios para su anclaje. Por su parte, el southbridge se encarga de controlar diversos buses, como el serial–ata, el PcI express x1 y los puertos usb, entre otros. trataremos este tema en profundidad en el Capítulo 3. BIos el BIOS (Basic Input/Output System o sistema básico de entrada/salida) es un firmware al que accede el microprocesador no bien se enciende el equipo. el chip que contiene estas instrucciones se encuentra por lo general conectado al chip LPCIO, también llamado simplemente Super I/O, y este a su vez, al southbridge del chipset. el bIos es un componente crucial en todo motherboard; por este motivo en el Capítulo 8, conoceremos sus propiedades con todo detalle. Form factors el form factor o factor de forma es el estándar que define ciertos parámetros como medidas, la ubicación de los componentes cruciales y los dispositivos de anclaje (como perforaciones, orificios roscados y otros elementos de sujeción) en motherboards, fuentes de energía y gabinetes. estas normas son el fruto de acuerdos entre los fabricantes de los componentes, de manera que sean compatibles entre sí a la hora de ensamblar computadoras personales. tengamos en cuenta que un ensamblador comprará las partes a distintos fabricantes, y, al (9.600) [243.84] (9.600) [243.84] 8.250 [209.55] 9.200 [233.68] 7.100 [180.34] 6.100 [154.94] 2050 [52.07] 3.750 [95.25] 1.350 400 [34.29] [10.16] microATX Motherboard Interface Specification Version 1.2 REF (BOARD MTG HOLE) AREA B AREA A AREA C (BOARD MTG HOLE) REF www.elsolucionario.org
    • 19. Factores de forma 19 Datos útiles Media Center PC También llamadas HTPC (Home Theatre PC), las PC Media Center reúnen todas las funciones de varios aparatos en uno solo: permiten ver videos, películas, escuchar música y sintonizar televisión, a un menor costo y consumo de energía inferior, minimizando el calor y el ruido generado. momento de interconectarlas, todo debe asociarse a la perfección. Existe una gran cantidad de factores de forma. Muchos ya quedaron en el pasado mientras que otros tantos se utilizan en la actualidad con diversos fines: equipos hogareños de gama baja, media y alta, servidores de red, Media Centers, etc. Muy atrás en la historia quedaron los estándares XT y AT, para dar lugar al que más motherboards fabricados ha logrado dar aspecto: la norma ATX y sus variantes. ATX El ATX es un factor de forma desarrollado por Intel en 1995, que se popularizó con la salida al mercado de los motherboards para procesadores Pentium II, introduciendo numerosas ventajas. Las características del estándar ATX con respecto al obsoleto AT son muy prácticas: redefinen la ubicación de dispositivos clave como el procesador y permiten el apagado de la PC por software. Justamente el estándar ACPI/APM (Configuración Avanzada e Interfaz de Energía / Manejo Avanzado de Energía) se introdujo junto con la norma ATX. También se puede programar mediante aplicaciones especiales el apagado de la PC a una determinada hora, y existe la posibilidad de encender el equipo vía mouse o teclado (con una tecla, una combinación de ellas o una contraseña), o bien, establecer la hora en que queremos que nuestra PC se encienda cada día. Gracias a esta interesante característica, es posible además encender un equipo en forma remota por red local (Wake on LAN), vía Wi–Fi (WoWLAN o Wake on Wireless LAN) y también a través de Internet. Como se mencionó anteriormente, el estándar ATX ha sido el más fructífero hasta la fecha y es el factor de forma más popular del mundo desde finales de la década de 1990. La medida de los motherboards de la especificación original es de 305x244 milímetros (ancho x largo), pero ATX posee numerosas variantes según las necesidades: desde versiones reducidas para equipos básicos hasta revisiones expandidas para computadoras más potentes. microATX (244x244 mm): esta subnorma fue introducida a finales del año 1997, y los fabricantes continúan adoptándola hoy en día en motherboards de prestaciones sencillas. Debido a las dimensiones de la especificación, las placas base pueden ofrecer hasta cuatro zócalos de expansión. Este estándar también introduce la posibilidad de usar placas de expansión Low Profile o Slim, para que quepan en gabinetes ultra–delgados. FlexATX (229x191 mm): esta variante fue publicada en el año 1999 por Intel y es la versión reducida de microATX. Posee solo dos ranuras de expansión al estar pensado para equipos de dimensiones reducidas. MiniATX (284x208 mm y 150x150 mm): existen dos posibles tamaños para el mismo estándar, lo cual genera confusión. El primero, desarrollado por Intel, es una versión recortada del ATX, con la finalidad de usar gabinetes www.elsolucionario.org
    • 20. 1 INTRODUCCIÓN 20 Figura 8. Gabinete miniATX, que permite la instalación de motherboards ATX de formato compacto. Figura 9. Motherboard de formato micro–ITX con un procesador AMD Geode incorporado. Su reducido tamaño es ideal para la construcción de equipos Media Center. de menor altura; mientras que la versión inferior, desarrollada por AOpen, fue pensada para equipos ultrapequeños, como HTPC y Media Centers compactos. Ultra ATX (244x367 mm): fue creado en el año 2008 por la empresa Foxconn con el objetivo de abastecer un segmento del mercado que el ATX no estaba cubriendo, como el de los motherboards de alto rendimiento. Tanto es así que este formato llega al extremo de brindar diez zócalos de expansión en los motherboards que lo adoptan. Esta norma permite montar sistemas SLI y CrossFire con múltiples tarjetas gráficas, y una expansibilidad mayor para agregar todo tipo de placas adicionales. EATX (305x330 mm): la especificación Extended ATX es muy similar al ATX nativo, con unos centímetros adicionales en el largo, lo que permite a los fabricantes incluir tres zócalos de expansión adicionales en el PCB. EEATX (347x330 mm): la norma Enhanced Extended ATX conserva la misma medida de largo que EATX, con el agregado de unos centímetros adicionales en su ancho. A causa de esto, este factor de forma suele utilizarse en motherboards para workstations con dos zócalos para instalar procesadores y con controladoras de disco adicionales, del tipo SCSI o SAS. WATX (356x425 mm): especificación desarrollada por Intel poco después del estándar ATX, con el objetivo de utilizarse en servidores de red o www.elsolucionario.org
    • 21. Factores de forma 21 Figura 10. Placa base de altas prestaciones en formato ITX. Este modelo en particular no tiene nada que envidiarle a los motherboards para equipos de escritorio. Figura 11. Los motherboards nano–ITX caben en carcasas realmente diminutas. Fueron concebidos para optimizar el espacio y reducir el consumo de energía. Datos útiles Módulos SO–DIMM Los módulos Small Outline DIMM son versiones de tamaño reducido con respecto a los módulos convencionales, que se utilizan en dispositivos portátiles –como notebooks y netbooks–, en impresoras que permitan ampliar su memoria interna y en motherboards de diseño ultracompacto. equipos de motherboards amplios, con múltiples procesadores y puertos para discos duros. HPTX (345x381 mm): así como el formato Ultra ATX permite a los fabricantes de placas madre incluir una gran cantidad de zócalos para placas de expansión, HPTX se centra en la expansibilidad de la memoria RAM. Los motherboards basados en esta norma pueden llegar a ofrecer hasta doce zócalos para módulos de memoria RAM y hasta siete zócalos PCI–Express. Suelen utilizarse en servidores de red o equipos de altas prestaciones, destinados a render farms o cálculo científico avanzado. ITX ITX es un grupo de normas desarrollado por la empresa VIA Technologies, pero, a pesar de ser un formato propietario, sus especificaciones son abiertas. El factor de forma preexistente que más se le parece es el microATX, sin embargo, al ser un estándar de Intel su uso no es libre. Por este motivo, VIA crea una especificación similar, paralela a microATX, pero compatible y abierta. Mini–ITX (170x170 mm): es el primer formato orientado a equipos de dimensiones reducidas, y es el más elegido por usuarios que practican modding extremo o que deciden armar un equipo Media Center o HTPC. Los puntos www.elsolucionario.org
    • 22. 1 INTRODUCCIÓN 22 fuertes de este estándar son su bajo consumo de energía, y la variedad y cantidad de dispositivos integrados (gráficos, sonido 5.1, red y USB). Este tipo de motherboards permite la instalación de procesadores de la plataforma x86, dos zócalos convencionales para instalar memoria RAM y uno para tarjetas de expansión. Nano–ITX (120x120 mm): formato liberado en el año 2005, no solo utilizado en motherboards que integran equipos HTPC, sino que también es adoptado por fabricantes para productos como set top boxes, computadoras para automóviles y equipos DVR (grabadores digitales de video). Este tipo de placas base suele comercializarse con el procesador ya soldado, generalmente modelos de VIA como el C7, o el Atom de Intel. Por razones de espacio, el formato Nano–ITX no incluye zócalos de expansión para tarjetas adicionales. Pico–ITX (100x72 mm): estándar de forma que data del año 2007 y es aún más reducido que el Nano–ITX. Tampoco permite la instalación o cambio del procesador, al incorporarlo soldado al PCB (por lo general modelos de VIA, como los C7, Nano o Eden). En el caso de la memoria RAM, es posible ampliarla o reemplazarla mediante módulos SO–DIMM. Mobile–ITX (75x45 mm): formato presentado por VIA en el año 2009, que, a diferencia de las anteriores versiones ITX, no posee puertos de entrada/salida (como USB, DVI o Ethernet). Este tipo de motherboards ultracompactos suele emplearse como portadores del procesador, en equipamiento militar, médico o en puntos de servicio (en modalidad de sistemas embebidos). Son compatibles con la plataforma x86 y suelen basarse en un procesador VIA C7, soportando hasta 512 MB de memoria RAM. Datos útiles Otros factores de forma Existen otros form factors de motherboards, como es el caso de CEB (de 305x267 mm), EEB (de 305x330 mm) y MEB (411x330 mm); todos ellos especificados por el foro SSI (Server System Infrastructure) para utilizarse exclusivamente en servidores de red. Además, han dejado de existir numerosos factores de forma por su uso demasiado específico o por no haber logrado popularidad. Figura 12. Placa madre orientada a servidores de red: no solo ofrece dos zócalos para procesadores, sino que también tiene doce slots para memoria RAM, catorce puertos S ATA y tres Ethernet. www.elsolucionario.org
    • 23. Resumen 23 Figura 13. Parte trasera de un gabinete BTX: nótese la reubicación de los conectores en el lateral opuesto al ATX y la gran salida de aire central. Resumen En este capítulo introductorio, echamos un vistazo general a los componentes que integran el motherboard, para luego abordar cada uno de ellos en detalle en los capítulos siguientes de esta obra. Recorrimos el panorama de los temas que serán tratados en profundidad en el resto del libro, cada parte fundamental de la placa base tendrá su capítulo dedicado. Por otra parte, se expusieron las características principales de los form factors más populares en el mercado, ya que el mundo de las computadoras no se termina en el estándar ATX. BTX En el año 2004, se presenta al mercado el formato BTX (Balanced Technology Extended), con la idea de balancear el apartado térmico y acústico, y el rendimiento del sistema. Además fue diseñado teniendo en cuenta tecnologías emergentes en esa época, como el bus PCI Express, el USB 2.0 y el Serial–ATA. La principal mejora de este estándar es la ubicación estratégica de los componentes principales (procesador, chipset y controlador gráfico) para que sean ventilados con el mismo y único cooler presente en el motherboard, lo que hace innecesario el uso de ventilación adicional dentro del gabinete. Esto brinda dos grandes ventajas: reducción de ruido y de consumo energético. Esta innovación es conocida como inline airflow (corriente de aire en línea). Es muy poco común encontrar motherboards y gabinetes BTX en el mercado, y, a pesar de las ventajosas innovaciones que este formato propone, no ha logrado penetrar lo esperado entre los fabricantes de hardware. El estándar BTX aplicado a motherboards establece que estos deben tener las siguientes medidas: 325x266 mm en la versión regular; existen además, formatos reducidos como el microBTX (de 264x267 mm) y el picoBTX (de 203x267 mm). www.elsolucionario.org
    • 24. 1 INTRODUCCIÓN 24 F 1. ¿C A uáles son las partes principales del moQ therboard? 2. ¿Por qué los PCB actuales cuentan con múltiples capas conductoras? 3. ¿Qué materiales se suelen emplear en la construcción del PCB? 4. ¿Cuáles son los form factors más significativos? 5. ¿Cuáles son los motivos de la fabricación de motherboards de grandes o de diminutas dimensiones? Lo que aprendimos 1. ¿Qué significa la sigla PCB? a. Parallel Circuit Brand b. Printed Circuit Board c. Printed Cupper Build 2. ¿Cuántas capas conductoras suele tener un motherboard moderno? a. 3 b. 8 c. 20 3. ¿Qué son los Plates–Through Holes? a. Chips integrados b. Bornes soldados al motherboard c. Tubos de pequeño tamaño que atraviesan el motherboard 4. ¿Qué significa la sigla VRM? a. Voltage Random Model b. Volume Register Metering c. Voltage Regulator Module 5. ¿Cuál es el componente principal de un clock generator? a. Transistor de potencia b. Cristal de cuarzo c. Diodo Zener 6. ¿Cómo se llama el componente encargado de administrar el bus PCI–Express, el Serial–ATA y el USB? a. Northbridge b. Southbridge c. BIOS 7. El BIOS es un… a. Software b. Firmware c. Componente de hardware 8. ¿En qué año fue desarrollado el estándar ATX? a. 1993 b. 1995 c. 1999 9. ¿Hasta cuántos zócalos PCI–Express puede llegar a alojar un motherboard del tipo HPTX? a. 7 b. 12 c. 15 10. ¿Qué fabricante desarrolló el factor de forma ITX? a. Intel b. AMD c. VIA www.elsolucionario.org
    • 25. MOTHERBOARDS Apartado de energía CAPÍTULO 2 EN ESTE CAPÍTULO » QUÉ ES EL CIRCUITO VRD DE UN MOTHERBOARD » COMPONENTES ELECTRÓNICOS IMPLICADOS EN EL CIRCUITO VRD » PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO VRD » FASES DEL CIRCUITO VRD » DISEÑO DE CIRCUITOS DE ENERGÍA Y SU EFICIENCIA www.elsolucionario.org
    • 26. 2 APARTADO DE ENERGÍA 26 El apartado energético de los motherboards permaneció en las sombras hasta hace poco tiempo. No era un aspecto demasiado prioritario ni que preocupara a los técnicos especializados en reparación. Por ese motivo, entre las especificaciones directamente se omitía información sobre este asunto. Sin embargo, debido al avance de la tecnología, al incremento del poder de cálculo de los procesadores y tarjetas gráficas, y a una mayor demanda energética por parte de los dispositivos críticos conectados a la placa base, el apartado energético se convirtió con rapidez en una división muy importante y definitoria del nivel de calidad del motherboard. Una segunda fuente de energía Además de la fuente de alimentación que poseen las PCs, los motherboards también cuentan con una fuente de energía que podría considerarse secundaria, ya que recibe la tensión que le suministra la fuente principal (12 volts) y se encarga de convertirla a valores inferiores, admisibles por el procesador, la memoria RAM y el chipset. Esta fuente de energía secundaria es la encargada de distribuir la energía a la totalidad del circuito. En el caso de los motherboards, al poseer circuitos de alta complejidad, puede haber más de una fuente secundaria y de variados tipos. Existen tres tipos de fuentes de energía secundaria: los módulos VRM (Voltage Regulator Module), los circuitos VRD (Voltage Regulator Down) y los conversores POL (Point Of Load). Figura 1. Regulador de tensión de múltiples fases, basado en capacitores sólidos y bobinas de ferrita. Apartado de energía www.elsolucionario.org
    • 27. VRM Y VRD 27 VRM El VRM o módulo regulador de tensión, es una fuente secundaria de alimentación que tiene la finalidad de alimentar el procesador. El valor de tensión correcto es comunicado por el procesador al VRM durante el encendido del equipo, mediante una cadena de 8 bits llamada VID (identificador de tensión). Tal como su nombre lo indica, los módulos reguladores de tensión solían conformar un circuito separado del motherboard, que se conectaban cuando era necesario. Esto era habitual en la época de los procesadores 80486 y Pentium. En la actualidad, este circuito viene soldado al PCB del motherboard, por lo tanto, no se trata de un módulo independiente. El nombre correcto es VRD, pero por una cuestión de “costumbre” también se lo sigue llamando VRM. VRD Un VRD es un circuito que cumple la misma función que un módulo VRM, con la diferencia de que forma parte de la placa en sí. Sus componentes vienen soldados al PCB lo que –entre otras ventajas– disminuye los costos. Figura 2. Motherboard con un regulador de tensión de una gran cantidad de fases. Al turnarse en forma sincronizada, los componentes involucrados en cada fase se reparten las tareas, y aumenta su vida útil. Los componentes que forman parte del circuito VRD pueden encontrarse en el motherboard justo alrededor del zócalo del procesador. Al igual que en el VRM, el valor de tensión adecuado es programado en el VRD por el procesador, configuración que antiguamente el usuario o el técnico debía llevar a cabo mediante jumpers o switches. El circuito regulador de tensión suele encargarse de administrar cerca del 85% de la energía total que recibe el motherboard. Intel se encarga de definir la especificación VRD, que ya alcanzó la versión 12.0. Esta norma establece determinados parámetros y niveles de tensión que los fabricantes de motherboards deben cumplir para que el procesador se alimente en forma correcta. Además, la especificación define la administración energética que los motherboards deben respetar para garantizar ciertos niveles de estabilidad, velocidad de respuesta y precisión. Conversores POL Los conversores POL (o conversores de punto de carga) son circuitos que se encargan de recibir la energía de la fuente de alimentación y convertirla a los valores de tensión requeridos por otros circuitos, tales como la interfaz gráfica incorporada en el motherboard o el southbridge. Con la finalidad de reducir la impedancia y minimizar las interferencias electromagnéticas, estos circuitos se instalan justo al lado del componente al cual le suministran energía (de allí su nombre: punto de carga). A diferencia de circuitos más complejos como el VRM o el VRD, un circuito POL no requiere ser programado para entregar tensiones por demanda, como es el caso del valor VID. Hoy en día se están dejando de lado por su baja eficiencia, y se alimenta a los componentes mencionados a través de la derivación de fases del VRD hacia ellos. www.elsolucionario.org
    • 28. 2 APARTADO DE ENERGÍA 28 Figura 4. El pequeño chip con bornes en sus cuatro laterales es conocido como controlador de pulsos (PWM). El fabricante Intersil es uno de los más reconocidos en materia de controladores PWM. Figura 3. Los motherboards de alta gama suelen ofrecer múltiples fases de energía, lo que implica mayor cantidad de componentes y más generación de calor. Por esta razón, se emplean disipadores y heat pipes. Componentes involucrados En los circuitos encargados de administrar la energía en el motherboard se encuentran: controladores PWM, transistores fabricados con una tecnología denominada MOSFET (MetalOxide-Semiconductor Field Eff ect Transistor), Datos útiles MOSFET MOSFET es una tecnología de fabricación de transistores compactos. Es una combinación de dos tecnologías: la FET (transistores de efecto de campo) y MOS, al tener su borne central (base) conectado a una estructura formada por Metal-Óxido-Semiconductor (de allí su nombre). Las ventajas son su más rápida respuesta y la posibilidad de emplearse en corrientes de baja potencia. chips llamados MOSFET driver, bobinas (de hierro o ferrita) y capacitores (electrolíticos o de estado sólido). Algunos motherboards emplean circuitos integrados en vez de transistores. Estos transistores de potencia generan calor, motivo por el cual los fabricantes suelen instalar algún sistema de refrigeración sobre ellos para enfriarlos (disipador metálico pasivo, heat pipes, etc.). La calidad de los componentes que integran el apartado energético de un motherboard es vital. www.elsolucionario.org
    • 29. MOSFET DRIVER 29 Figura 5. Este pequeño chip integrado es conocido como MOSFET driver y es el intermediario entre el controlador PWM y los transistores MOSFET. Figura 6. En la parte superior de esta imagen se observan nueve transistores MOSFET, fácilmente identificables por tener el borne central cortado. Un regulador de tensión de mala calidad puede entregarle energía al procesador con fluctuaciones o “ruido”, y lo más probable en esos casos es que el equipo se congele, muestre una “pantalla azul de la muerte”, se reinicie o se apague. Los motherboards de alta gama o de buena calidad emplean capacitores de estado sólido (más estables y de mayor vida útil que los electrolíticos) y bobinas de ferrita (con las mismas cualidades que los capacitores). Utilizar estos componentes en la fabricación de placas madre impacta en el costo final del producto, pero también en la estabilidad y en su vida útil. Controlador de pulsos (PWM) Los controladores PWM (Pulse Width Modulation), también conocidos como Multiphase Buck Converters, se ubican al principio de la cadena en cada fase de energía. Por ejemplo: uno para el northbridge, otro para la memoria RAM, uno o más para el procesador, y así sucesivamente. La función de este integrado es la generar pulsos de alta frecuencia y coordinar su sincronización. Las ventajas de emplear este tipo de integrados son las siguientes: menor calor generado, más eficiencia y menor espacio consumido en la superficie del PCB. MOSFET Driver El driver es un diminuto circuito integrado –construido utilizando la técnica MOSFET– capaz de regular y administrar varios niveles de tensión en simultáneo. Esto significa que de un solo driver podemos obtener varios valores salientes a partir de una tensión entrante. A su vez ofrece protecciones, filtros, propiedades de conmutación on/ off de alta frecuencia y tensiones de referencia. Este tipo de integrado es muy utilizado en la actualidad, ya que un solo driver puede proveer todas las tensiones necesarias para alimentar un sector determinado del motherboard, con un bajo costo de producción y escaso espacio utilizado. El regulador de tensión utiliza un MOSFET driver por cada fase de energía, junto con dos transistores MOSFET. Los motherboards económicos sustituyen este MOSFET driver por un transistor MOSFET convencional, es decir, emplean tres MOSFET por fase en vez de un MOSFET driver y dos transistores MOSFET. Es fácil ubicar los integrados MOSFET driver en la superficie del motherboard, debido a que habitualmente tienen ocho contactos (cuatro de cada lado) soldados al PCB. www.elsolucionario.org
    • 30. 2 APARTADO DE ENERGÍA 30 Figura 7. Con el objetivo de aprovechar el espacio disponible en el PCB y de generar menos calor, este modelo de motherboard emplea transistores MOSFET con RDS(on) que poseen cuatro bornes. Datos útiles Transistores MOSFET RDS Los transistores MOSFET RDS tienen cuatro bornes, todos ellos soldados al PCB, y el tamaño de su cuerpo es sutilmente más reducido. Este tipo de transistores ofrecen menor resistencia a la conmutación y generan un 15% menos de calor (en comparación con los MOSFET a secas) y desperdician menos energía, resultando ser más eficientes que los comunes. Transistores MOSFET Por lo general, existen dos transistores MOSFET por fase; uno de ellos es llamado high-side (uno de sus bornes se conecta a tierra) y el otro low-side (uno de sus bornes se conecta a la línea de +12V). Los motherboards modernos pueden emplear dos tipos de transistores MOSFET: los convencionales y los conocidos como RDS(on). Es fácil diferenciarlos, ya que los transistores MOSFET tradicionales tienen tres bornes (el del medio casi siempre está cortado, sin soldar al PCB, ya que ese borne se conecta al PCB en la base del transistor), mientras que los RDS poseen cuatro contactos. La función de estos transistores es la de recibir una tensión relativamente baja, ofreciendo un valor alto de potencia eléctrica. La desventaja es que son de respuesta lenta para altas frecuencias. Por esta razón, se utiliza un driver para conmutar entre los dos transistores MOSFET. Capacitores Los capacitores son componentes electrónicos capaces de almacenar energía, al igual que una batería, con la diferencia de que el capacitor no se va descargando paulatinamente, sino que lo hace de inmediato. La función que cumplen estos elementos es la de filtrar y estabilizar la tensión eléctrica, evitando cambios bruscos en la señal. En el circuito regulador de tensión del motherboard, los fabricantes pueden optar entre el empleo de capacitores electrolíticos o de capacitores de estado sólido. www.elsolucionario.org
    • 31. CAPACITORES Y BOBINAS 31 Figura 8. Regulador de tensión que emplea capacitores de estado sólido e inductores con núcleo de hierro (solenoides). Los capacitores electrolíticos empleados en motherboards son cilindros de entre dos y tres centímetros de altura. En su interior alojan un material dieléctrico llamado electrolito (de allí su nombre), que es un ácido en estado líquido. Este ácido es la causa por la cual, si el capacitor sufre excesos de temperatura, existe riesgo de que la cápsula se expanda y llegue a derramar ácido; esto acorta en forma drástica su vida útil. Los capacitores de estado sólido no poseen líquido en su interior y, al tratarse de materiales sólidos, su resistencia al calor es mucho mayor, factor que impacta directamente en la vida útil que pueden ofrecer. Los capacitores sólidos más recomendados son los de origen japonés: tienen la merecida reputación de resistir aún más las fugas y el deterioro general por fatiga. Los fabricantes de motherboards indican de manera expresa en el embalaje de sus productos si los capacitores empleados fueron fabricados en Japón. Bobinas También conocidas como inductores, estas bobinas tienen la función de almacenar energía en un campo electromagnético (propiedad llamada inductancia), filtrando la corriente alterna y dejando pasar solo corriente continua. También son utilizadas para que el valor de intensidad de corriente sea lo más estable posible, lo cual evita fluctuaciones que puedan dañar el procesador. En el preciso instante en que comienza a circular corriente por el interior de una bobina –0 volts– hasta que alcanza su valor máximo –por ejemplo, 12 volts–, la bobina impide el paso de la corriente en ese breve lapso de tiempo, habilitando el paso cuando recibe la tensión normal de trabajo. La inductancia tiene la propiedad de resistir cambios bruscos en el flujo eléctrico y, según la Ley de Faraday, si se hace circular una corriente oscilante por un inductor, este producirá una fuerza o tensión opuesta que impide la oscilación. Esta propiedad es conocida como autoinducción. Gracias a la autoinducción las bobinas son capaces de absorber cambios bruscos en la corriente, de la misma forma en que los capacitores pueden absorber cambios violentos en el potencial eléctrico (tensión). Encontramos bobinas en las que el alambre se enrolla sobre un pequeño cilindro, a las que se llama solenoides; y también hay bobinas cuyo alambre (o alambres) se enrolla alrededor de un www.elsolucionario.org
    • 32. 2 APARTADO DE ENERGÍA 32 Figura 9. Regulador de tensión basado en bobinas con núcleo de hierro (toroides) y capacitores electrolíticos. Datos útiles ¿Dónde está el VRD? Los circuitos encargados de gestionar la energía en el motherboard se encuentran junto al zócalo del procesador (prácticamente todo alrededor de este); además de algunos inductores y transistores distribuidos en otras áreas de la placa, como los zócalos de memoria RAM y cerca del southbridge, ya que también reciben energía de estos componentes cercanos. núcleo con forma de dona o rosquilla, y reciben el nombre de toroides. Estos componentes electrónicos están formados por un simple alambre de cobre enrollado. Este puede estar enrollado sobre el aire, sobre un núcleo de hierro o sobre uno de ferrita, dependiendo de la frecuencia a la que trabaje la corriente que circulará por ellos. En altas frecuencias se emplean inductores con núcleo de ferrita, ya que generan entre 600 y 1200 veces más inductancia que los núcleos de aire. El hierro es un material más económico que la ferrita, mientras que esta ofrece mayor eficiencia energética (implica una pérdida de energía 25% menor que en las bobinas de hierro). Además, este material es más resistente al óxido y a las interferencias electromagnéticas. Las bobinas de hierro suelen estar descubiertas (con el arrollado de cobre expuesto a simple vista), mientras que las bobinas de ferrita pueden estar recubiertas (cuando tienen forma cúbica) o descubiertas si su forma es circular. Es habitual que las bobinas de ferrita con cápsula cúbica estén señaladas en su cara superior con una letra R acompañada por un número. Principio de funcionamiento El circuito regulador de tensión recibe la energía desde la fuente de alimentación de la PC mediante un conector ubicado en el motherboard cerca del zócalo del procesador, llamado ATX12V (en el caso de motherboards de gama baja, de cuatro bornes) o EPS12V / EATX12V (en el caso de motherboards de gama media o alta, de ocho bornes), y su tarea es la de convertir esa energía a los niveles exactos de tensión que los distintos componentes del motherboard necesitan (el procesador, el northbridge, el southbridge, etc.). Esta conversión se lleva a cabo gracias al controlador de pulsos (PWM), que crea una señal eléctrica con una forma de onda cuadrada de alta frecuencia, partiendo de la tensión que recibe desde la fuente de energía: fluctúa en forma simétrica de 0 a +12 volts, sin valores intermedios (justamente, gracias a la forma de onda cuadrada). El valor que el VRD debe entregar es definido en forma automática por el procesador, mediante el valor VID (cadena de 8 bits que se transmite a través de múltiples bornes del procesador), aunque la mayoría de los motherboards permite modificar manualmente el valor desde el Setup de su BIOS. www.elsolucionario.org
    • 33. REGULADOR DE TENSIÓN 33 Procesador Controlador PWM VID Conector ATX 12V o EPS 12V 12 volts Vcore 1,2650 volts Bobina Transistor MOSFET Transistor MOSFET VID 0 VID 1 VID 2 VID 3 VID 4 VID 5 VID 6 VID 7 MOSFET driver Vcore 1,2650 vo Capacitor Figura 10. Este osciloscopio muestra la forma cuadrada que adopta la onda de la señal eléctrica luego de atravesar el controlador PWM. Figura 11. Este esquema ejemplifica el circuito de una fase del regulador de tensión: el controlador PWM recibe el valor que debe entregarle al CPU (VID), y envía la señal de salida hacia el driver, y este hacia los MOSFET, para luego pasar por una bobina y un capacitor. La finalidad de esta modificación manual es la de satisfacer una mayor demanda de energía por parte del procesador cuando se lo exige para que trabaje a frecuencias mayores que la nominal (en una palabra: overclocking). www.elsolucionario.org
    • 34. 2 APARTADO DE ENERGÍA 34 Figura 12. Disipadores de color azul sobre los componentes que más calor generan en el VRM: los transistores MOSFET. Figura 13. Con el fin de ahorrar espacio en la superficie del motherboard, algunos fabricantes optan por reemplazar transistores MOSFET por pequeños integrados que hacen la misma labor. Al introducir un valor manualmente en el Setup del BIOS, lo que este hace es interferir entre el procesador y el controlador PWM notificándole un valor diferente al adecuado. La misma lógica se aplica en otros dispositivos implicados en la práctica del overclocking, como el northbridge o la memoria RAM. Una vez que el VRD conoce qué valor de tensión debe entregarle al procesador y al resto de los componentes, el MOSFET driver y los transistores MOSFET empiezan a alimentarse de la línea de 12 volts, entregándosela al controlador PWM para que genere los pulsos con el ancho adecuado (de ahí su nombre: modulación de pulso). Al variar el ancho de cada pulso variará la frecuencia, y al variar la frecuencia variará el valor de tensión. La última fase del proceso consta de los capacitores y la bobina, y componentes ubicados de manera estratégica para rectificar la señal eléctrica. En definitiva, en cada una de las fases de energía el controlador PWM genera la señal y se la envía al MOSFET driver. A su vez, este intercala la salida de esa señal hacia los transistores MOSFET (que pueden ser dos o cuatro) para luego pasar por los capacitores y las bobinas inductoras, que se encargan de convertir la señal en una corriente puramente continua y libre de fluctuaciones. Fases El regulador de tensión puede estar formado por múltiples circuitos que operan en forma paralela, aunque no lo hacen exactamente al mismo tiempo: cada uno de esos circuitos funciona fuera de fase con respecto a los demás (el controlador PWM se encarga de eso). De ese principio de funcionamiento proviene el nombre de fases. Los motherboards modernos poseen un diseño de múltiples fases de alimentación de energía, conocido como Power Phase Design. Según el modelo, existen motherboards con cinco, siete, diez, doce y hasta 32 fases de alimentación. Además, de acuerdo con la necesidad energética de los componentes principales (el procesador, por ejemplo) las fases operativas pueden activarse o desactivarse. Es decir, si la carga de trabajo del procesador se incrementa, más fases de energía acuden en su apoyo supliendo la energía necesaria. Cuando la carga disminuye, las fases se desconectan (no todos los motherboards son capaces de efectuar esto, solo los de diseño optimizado). Por ejemplo, en un motherboard con un regula www.elsolucionario.org
    • 35. FASES 35 dor de tensión de dos fases de energía para el procesador, cada fase trabaja la mitad del tiempo turnándose en forma sincronizada. En un motherboard con tres fases, cada fase funciona la tercera parte del tiempo de manera intercalada. En un mismo circuito diseñado con cuatro fases de energía, cada fase trabajaría la cuarta parte del tiempo. Este tipo de diseño multifase brinda una serie de ventajas, como el menor desgaste de los componentes electrónicos implicados: al trabajar menos tiempo, trabajan menos exigidos y, por lo tanto, su vida útil se extiende. De esto se desprende otra ventaja relacionada con una menor cantidad de calor generado y una señal eléctrica más estable, libre de ruido e interferencias. Los motherboards con más fases son más costosos ya que requieren más componentes, pero su estabilidad y vida útil serán superiores. Cada fase implica un circuito de dos o cuatro transistores, una bobina, un integrado MOSFET driver (o un transistor MOSFET en el caso de motherboards de gama baja) y uno o dos capacitores. El común denominador es la bobina, que no varía en cantidad en ningún diseño de múltiples fases: siempre es una. Este dato nos sirve para conocer efectivamente cuántas fases de energía posee un motherboard. Es importante aclarar que más fases de energía no siempre significan mejor rendimiento energético. La realidad es que a los fabricantes de motherboards les resulta más económico implementar mayor cantidad de fases que un circuito de regulación de tensión verdaderamente eficiente. Refinar el conteo de fases Los procesadores que tienen el controlador de memoria incorporado (como por ejemplo los de zócalo AM3, de AMD) necesitan dos líneas de tensión independientes: una para el procesador en sí (señal Vcc o Vcore) y otra llamada VTT, para el controlador de memoria incorporado. En este caso, una fase adicional del regulador de Datos útiles Cantidad de fases vs. eficiencia Un diseño realmente eficiente no depende de la cantidad de fases de energía, sino de la correcta elección, ubicación y combinación de los componentes implicados en el circuito. Por ejemplo, un motherboard con seis fases de energía bien diseñado puede rendir más (es decir, desperdiciar menos energía) que un motherboard de diez fases con un circuito poco refinado. Fases del procesador Fase de la memoria RAM Fases del chipset 1 2 3 GUÍA VISUAL 1 VRD de un motherboard 1 2 3 www.elsolucionario.org
    • 36. 2 APARTADO DE ENERGÍA 36 tensión se utiliza para lo mencionado arriba. Recordar: en los motherboards con zócalo AM3, el procesador requiere dos fases (una para el procesador y otra para el controlador de memoria). Otro caso similar es el de procesadores Intel para zócalos 1356, 1156 o 1155, que también tienen un controlador de memoria RAM incorporado. En el caso de los procesadores para socket 1155 (instalados en motherboards con chipsets como el H55, el H57 o el Q57) se suma una fase adicional a las dos mencionadas. La tercera en cuestión es destinada a alimentar el controlador de gráficos integrado. A esta línea de tensión extra, se la denomina VAXG. Diseño de circuitos de energía El diseño e implementación de circuitos encargados de administrar la energía en un motherboard debe considerar una enorme cantidad de modelos de procesadores, cada uno con tensiones de trabajo distintas. Esta flexibilidad en el diseño es la que permite instalar una determinada cantidad de procesadores: si es demasiado acotada, implicará costos más altos y compatibilidad más baja, y si es demasiado amplia, se reducirá drásticamente la eficiencia del circuito, aprovechando menos energía. Lograr un equilibrio perfecto entre ambas cuestiones no es tarea fácil, y muchos fabricantes no invierten el tiempo necesario en las pruebas para optimizar los diseños. La supuesta solución aplicada es la implementación de un mayor número de fases, decisión que trae aparejada una pérdida de la eficiencia y un impacto directo en el costo final del producto. La siguiente ecuación se utiliza para estimar ese balance entre eficiencia y compatibilidad. La ecuación de la Figura 14 se compone de los siguientes parámetros para calcular con precisión la corriente de los inductores. Este cálculo permite optimizar el diseño del motherboard, reduciendo la cantidad de fases necesarias y, por lo tanto, de los costosos componentes que conforman cada fase. Los parámetros que forman parte de la ecuación son los siguientes: Ipp: intensidad de corriente pico a pico en los inductores (total); Vin: valor entregado por la fuente al regulador de tensión (+12 volts); N: cantidad de fases del regulador de tensión; Vout: tensión requerida por el procesador (Vcc); L: inductancia por fase (expresada en henrios); fs: frecuencia del controlador PWM. Al incrementar la frecuencia del controlador PWM y reducir la amplitud de la onda generada, se necesita una menor inductancia por fase y una menor capacitancia; esto permite prescindir de uno o dos capacitores por fase. Eficiencia: soluciones propietarias Al menos hasta el momento, no se han estandarizado normas que regulen la eficiencia del circuito VRD del motherboard (a diferencia de las regulaciones existentes sobre la eficiencia en fuentes de alimentación). Sin embargo, los fabricantes Ipp = (Vin - N x Vout ) x Vout L x fs x Vin Figura 14. Esta ecuación permite a los ingenieros que diseñan motherboards reducir la cantidad de componentes implicados en el circuito. www.elsolucionario.org
    • 37. CIRCUITOS DE ENERGÍA 37 Figura 15. Motherboard del fabricante Asus, que indica algunas de sus características sobre la superficie del PCB, entre ellas la tecnología EPU. Figura 16. Motherboard del fabricante MSI indicando en los heat pipes del VRM que cuenta con la tecnología DrMOS. más importantes de motherboards han elaborado sus propios métodos para mejorar la eficiencia de sus productos, disminuyendo el impacto ambiental al desperdiciar menos energía. Como se aclaró anteriormente, este tipo de tecnologías controla las fases según la carga del procesador, minimizando el consumo, entre otras ventajas. DES Advanced: su sigla significa Dynamic Energy Saver y es la segunda versión de una tecnología implementada por Gigabyte en sus motherboards de alta gama. Este mecanismo permite desconectar físicamente las fases del Datos útiles Línea de tensión VAXG La línea de tensión VAXG es la encargada de alimentar –mediante ciertos bornes del procesador– la interfaz gráfica incorporada en los procesadores que cuentan con esta característica. Esta línea de suministro de energía recibe también los nombres de IGD voltage, Graphics core, GFX voltage o IGP voltage. procesador si estas no son necesarias, por ejemplo, en modo de reposo o cuando el equipo entra en modo de inactividad (stand by). EPU 6: este desarrollo es obra del fabricante Asus, y ya va por su sexta revisión. Su sigla significa Energy Processing Unit. En comparación, EPU no es tan eficiente como lo es DES, pero ASUS fue un paso más allá que Gigabyte desarrollando esta tecnología capaz de administrar la tensión y las fases, no solo del procesador, sino las que suministran energía al chipset, a la memoria RAM, a la interfaz gráfica, etc. Resumen A lo largo de este capítulo, recorrimos las características y componentes que integran el circuito de regulación de tensión del motherboard, la función que cumple cada uno de ellos y cómo se relacionan entre sí para llevar a cabo su trabajo. Se expusieron las ventajas y desventajas al diseñar motherboards con circuitos de regulación de tensión de múltiples fases, su eficiencia y las tecnologías implementadas por ciertos fabricantes para disminuir la pérdida de energía, optimizando la eficiencia. www.elsolucionario.org
    • 38. 2 APARTADO DE ENERGÍA 38 FAQ 1. ¿Qué función cumple el circuito de regulación de tensión del motheboard? 2. ¿Qué componentes lo integran? 3. ¿Con qué finalidad un VRD se divide en múltiples fases? 4. ¿Cómo funciona el regulador de tensión del motherboard? 5. ¿Qué recursos implementan los fabricantes de motherboards para mejorar la eficiencia energética? Lo que aprendimos 1. ¿Qué componente del regulador de tensión es el que genera impulsos eléctricos con forma de onda cuadrada? a. El MOSFET driver b. El inductor c. El controlador PWM 2. Señale la función correcta que cumple el integrado MOSFET driver. a. Inversión de fase b. Conmutación on/off c. Almacenamiento de energía 3. ¿Cómo se conoce a los transistores MOSFET involucrados en cada fase del regulador de tensión? a. North/south b. High-side/low-side c. Positive/negative 4. ¿Cuál es la principal ventaja que ofrecen los capacitores sólidos por sobre los electrolíticos? a. Menor impedancia b. Menos interferencias c. Mayor durabilidad 5. ¿Qué tipo de inductores generan campos electromagnéticos de mayor inductancia? a. Los de núcleo de aire b. Los de núcleo de ferrita c. Los de núcleo de hierro 6. ¿Mediante qué línea el procesador le informa al controlador PWM el valor de tensión que este debe entregarle? a. VID b. VTT c. VAGX 7. ¿Qué componentes se deben contar para conocer el número real de fases que un regulador de tensión posee en un motherboard? a. Los capacitores b. Los inductores c. Los transistores MOSFET 8. ¿Por qué motivo hay procesadores que requieren dos fases de energía para alimentarse? a. A causa de las extensiones SS4. b. Debido al controlador de memoria integrado. c. Porque consumen el doble de energía. 9. ¿Cuál es la finalidad de la ecuación para refinar el valor de la intensidad de corriente total en los inductores del regulador de tensión? a. Balancear la impedancia. b. Aliviar la carga de trabajo del controlador PWM. c. Disminuir los costos. 10. ¿Qué nombre recibe la tecnología desarrollada por Asus para mejorar la eficiencia del regulador de tensión? a. EPU b. DES Advanced c. DrMOS www.elsolucionario.org
    • 39. MOTHERBOARDS El chipset CAPÍTULO 3 EN ESTE CAPÍTULO » EL NORTHBRIDGE » EL SOUTHBRIDGE » BUSES DE INTERCONEXIÓN ENTRE AMBOS PUENTES » EL CHIP SUPER I/O » TIPOS DE ENCAPSULADOS EMPLEADOS EN EL CHIPSET www.elsolucionario.org
    • 40. 3 EL CHIPSET 40 El chipset del motherboard (o circuito auxiliar integrado) define la estabilidad, rendimiento, calidad en el funcionamiento y capacidad de overclocking, no solamente de la placa base, sino del equipo completo. El chipset es el componente más importante del motherboard: especifica sus prestaciones, como por ejemplo qué procesadores soportará la placa base, a qué frecuencia operarán sus buses, con qué tipo de memoria RAM será compatible, y qué interfaces de disco, video y demás puertos serán soportados. El significado de su nombre proviene de conjunto de chips, ya que originalmente el chipset estaba formado por decenas de pequeños circuitos integrados; al menos era así en los motherboards para procesadores Intel 80286 y 80386. Luego, gracias a la miniaturización, el número de chips se fue reduciendo hasta integrar decenas de chips en tan solo un puñado, y en la actualidad la tendencia de los fabricantes es la de concentrar todo en dos o tres encapsulados. En definitiva, hoy en día el chipset está formado por dos componentes principales: el northbridge (puente norte) y el southbridge (puente sur), cuyos nombres provienen de su correspondiente ubicación en el PCB del motherboard si miramos este verticalmente (el northbridge estará arriba, junto al procesador; mientras que el southbridge quedará ubicado abajo, cerca de los zócalos de expansión). El northbridge se encarga de gestionar las operaciones entre el procesador y los dispositivos de alta velocidad, como la memoria RAM, la interfaz de video y el bus PCI Express x16; mientras que el southbrigde se encarga de controlar las conexiones con los dispositivos de menor velocidad, como los buses PCI Express x1 y PCI, la controladora de discos, el controlador USB, el audio integrado, etc. Vale aclarar que, en ciertos motherboards, sobre todo los de gama baja –y Figura 1. En los motherboards para plataformas 80286, el chipset estaba formado por decenas de chips separados. El chipset www.elsolucionario.org
    • 41. EL NORTHBRIDGE 41 mientras la complejidad del diseño del circuito y su fabricación lo permitan–, el northbridge y el southbridge pueden integrarse en un mismo chip. También existe un tercer chip, llamado Super I/O, aunque en algunos casos sus funciones son controladas por el propio southbridge. Estas son: controlar el teclado y el mouse PS/2, albergar la controladora FDC (Floppy Disk Controller) y administrar el puerto serie y el paralelo. Figura 2. La pequeña aplicación gratuita CPU-Z nos brinda valiosa información sobre el chipset de nuestro motherboard. Figura 3. Los northbridge del tipo BGA se caracterizan por sus contactos formados de pequeñas gotas de estaño solidificado. El northbridge El northbridge (o puente norte) es la parte principal que conforma el chipset, y fue concebido como concepto junto con la especificación ATX. El northbridge se encarga de controlar el tráfico entre el procesador –a través del bus QPI o del Front Side Bus–; la memoria RAM –por medio del bus de memoria–; la interfaz de video –por medio del bus PCI Express y el southbridge, a través de un bus que los interconecta, del cual hablaremos más adelante. Todas las tareas que lleva a cabo el northbridge implican una gran cantidad de cálculos. A causa de esto, el integrado suele generar altas temperaturas, y, por este motivo, la mayoría de los fabricantes opta por colocar encima del puente norte un disipador de calor, un cooler o heat pipes (como se está viendo en los modelos de motherboards más avanzados y recientes). El northbridge se solía conectar al procesador por medio de un bus de datos muy especial: el FSB (Front Side Bus), el cual define el rendimiento del motherboard. Este componente del chipset es el encargado de mantener la sincronización entre los distintos buses del sistema y el FSB. Los procesadores más recientes emplean buses como el QPI (de Intel) o Figura 4. Este modelo de motherboard emplea heat pipes para refrigerar su northbridge junto con su VRD. www.elsolucionario.org
    • 42. 3 EL CHIPSET 42 Figura 6. Los APU son la apuesta de AMD para unificar procesador, northbridge e interfaz gráfica en un mismo encapsulado. Figura 5. Northbridge P45 de Intel al desnudo. De esta forma luce la parte principal del chipset cuando removemos su disipador. el Direct Connect (en el caso de AMD). Esta distribución ha ido cambiando con el correr del tiempo. Por ejemplo, los chipsets para procesadores AMD Athlon 64 o Intel Core i7 no poseen controlador de memoria, ya que esa función viene implementada en el propio procesador. En plataformas anteriores, el controlador del bus PCI se encontraba en el northbridge, elemento que actualmente está incorporado en el puente sur. En realidad, lo que se intenta lograr con estos cambios es su dedicación exclusiva a las transacciones entre el procesador y la interfaz gráfica. Es más, en algunos casos, los northbridge incorporan el controlador gráfico en el mismo encapsulado, con el objeto de ganar rendimiento, accediendo de manera más rápida la memoria que comparten con la del sistema. Para acelerar aún más la comunicación entre procesador y GPU, los fabricantes de procesadores están integrando, en algunos modelos, el GPU en el mismo encapsulado que el CPU, prescindiendo del northbridge (o reemplazándolo con un chip llamado PCIe Bridge, encargado únicamente de administrar transacciones entre el bus PCI-Express y el o los procesadores).Antes de la llegada de procesadores con el controlador de memoria RAM incorporado, el northbridge también era conocido como MCH (Memory Controller Hub o vínculo controlador de memoria), al menos en los chipsets desarrollados por Intel. Como hoy en día todos los procesadores incorporan el controlador de memoria, este nombre cayó en desuso. El southbridge El objetivo de este integrado es el de controlar gran número de dispositivos, como la controladora del bus PCI, los puertos USB y Firewire, y las controladoras para unidades Serial-ATA y Parallel-ATA, entre otras funciones. Vale aclarar que el fabricante Intel suele denominar al southbridge (y a ciertas funciones que dependen de él) con determinados nombres. Por ejemplo, durante la década de 1990, Intel denominaba al southbridge con una famosa sigla: PIIX (PCI IDE ISA Xcelerator), implementación que llegó a contar con varias versiones que fueron evolucionando (PIIX3 y PIIX4 para motherboards de escritorio, y PIIX5 para servidores). Actualmente, Intel se refiere al southbridge como www.elsolucionario.org
    • 43. EL SOUTHBRIDGE 43 Figura 7. Chip Southbridge basado en la tecnología BGA. Soldar un chip de este tipo requiere costosa maquinaria de precisión. Figura 8. El mítico southbridge Intel 82801 y, a su derecha, un chip Super I/O del fabricante ITE. Para saber más AMD Fusion También conocida como APU (Accelerated Processor Unit) , esta tecnología fusiona CPU y GPU en un mismo encapsulado, prescindiendo del northbridge. Si bien por el momento se utiliza para equipos portátiles y Media Centers, es probable que migre hacia equipos de escritorio. Esta tecnología fue tema de tapa en la edición 92 de la revista Power Users. ICH (I/O Controller Hub). Esta denominación nació en 1999 con la primera versión del southbrigde Intel 82801, que luego evolucionó hasta su actual versión (ICH10). Intel también utiliza otras siglas para referirse a ciertas funciones que administra el ICH, como OHCI (Open Host Controller Interface), que se encarga de administrar las conexiones USB 1.1 y FireWire; UHCI (Universal Host Controller Interface), que es la parte del southbridge encargada de gestionar las conexiones USB 1.0; y EHCI (Enhanced Host Controller Interface), encargada de controlar funciones USB 2.0. Es muy común ver estas interfaces coexistiendo en un motherboard moderno; cada una asume el rol correspondiente según se conecten al sistema dispositivos USB de distintas versiones. Como solución a este pequeño enjambre de controladoras, Intel propuso la interfaz xHCI (Extensible Host Controller Interface), que proporciona compatibilidad con todas las normas USB (3.0, 2.0 y 1.1) junto con importantes ventajas: menor consumo, mayor velocidad y mejor soporte para tecnologías de virtualización. Existe además una especificación llamada AHCI (Advanced Host Controller Interface) que ya ha alcanzado su revisión 1.3, y se encarga de controlar las unidades Serial-ATA. El southbridge es también el encargado de alojar una pequeña memoria conocida como CMOS RAM, la cual almacena la configuración que se establece mediante el Setup del BIOS: cantidad y tipos de discos duros conectados, además de parámetros que afectan al procesador, la memoria RAM y el bus PCI-Express, entre otros. Un componente relacionado a la memoria CMOS RAM es el RTC (Real Time Clock) o reloj de tiempo real, y también suele estar integrado en el southbridge. Se trata de un simple contador digital de fecha y hora que impacta constantemente su valor actual en la memoria CMOS RAM. www.elsolucionario.org
    • 44. 3 EL CHIPSET 44 Figura 9. En este modelo de motherboard, tanto el northbridge como el southbridge se refrigeran mediante disipadores. Figura 10. Un northbridge clásico en la historia de la PC: el SiS 755. El southbridge también se encarga de administrar las peticiones de interrupción (IRQ) y el acceso directo a memoria (DMA) que los dispositivos necesitan para comunicarse con el procesador y la memoria RAM, respectivamente. Abordaremos estos temas en el Capítulo 4. Fabricantes En la actualidad, los más importantes fabricantes de chipsets son Intel, nVidia y AMD (gracias a la adquisición de ATI en 2006). Intel fabrica chipsets para sus propios procesadores, al igual que AMD. Por su parte nVidia desarrolló chipsets para procesadores AMD (los modelos terminados con la letra a, como el nForce 980a) y para Intel hasta los modelos de zócalo 775. Es decir, procesadores como el Core2Duo (chipsets terminados con la letra i, como el nForce 790i). VIA Technologies es también otro fabricante del sector, pero se ha quedado algo rezagado con respecto a los mencionados antes, ya que sus más recientes chipsets están orientados a motherboards para procesadores Core2Duo. Los chipsets del fabricante SiS fueron ampliamente conocidos por estar presentes en motherboards de rango medio a bajo, es decir, en el sector económico. Si bien estos chipsets nunca tuvieron el mejor rendimiento ni estabilidad, se destacan por su costo accesible. SiS fue la primera empresa en comercializar chipsets integrados en un mismo encapsulado. A estas soluciones, se las conoce con el nombre de single chip. Esto ofrecía la ventaja de una mayor velocidad www.elsolucionario.org
    • 45. BUSES 45 Para saber más QPI El bus QPI (Quick Path Interconnect) es la propuesta de Intel para competir con el HyperTransport. QPI se emplea desde procesadores de la línea Core, Core2 y Xeon, y vincula el procesador con el northbridge a una velocidad de transferencia de 25,6 GB por segundo. Intel ofrece más información sobre este bus en el siguiente sitio web: http://goo.gl/4kwtZ. de conexión entre el northbridge y el southbridge, aunque al estar en un espacio físico tan reducido las altas temperaturas generadas fueron un aspecto para tener en cuenta a la hora de refrigerar el encapsulado. Muchos fabricantes de chipsets que quedaron en el pasado son ALi (cuya sigla proviene de Acer Laboratories Inc.), ULi, OPTi, VSLI, IBM y Micro Samurai, entre otros. Buses de interconexión entre los puentes Se trata del bus que une el northbridge con el southbridge. Existen varias especificaciones y versiones disponibles. Cada fabricante de chipsets puede desarrollar su propio bus o adquirir licencias de uso de algún bus ya existente. La unidad de medida correcta para medir la capacidad de este tipo de bus es conocida como MT/s (millones de transferencias por segundo), aunque se suelen usar unidades de medida como MB/s o el GB/s. La fórmula matemática para calcular la transferencia de datos que posee un bus es la siguiente: Tasa de transferencia = ancho de bus x frecuencia x cantidad de datos por ciclo / 8 Ancho de bus: este parámetro se expresa en bits y especifica la cantidad de canales por los cuales viajan los datos en forma paralela. En interconexión de puentes del motherboard, los valores usuales para el ancho del bus suelen ser de 8, 16, 20 o 32 bits. Frecuencia: medida expresada en MHz (o GHz) que especifica con qué ritmo se envían o reciben los impulsos eléctricos en la señal que representan los bits de información. Cantidad de datos por ciclo: esta variable puede asumir un valor simple, doble o cuádruple. Recordar el caso de las memorias DDR (Dual Data Rate) capaces de transferir dos bits por cada ciclo de reloj. Un módulo DDR3-2133 opera justamente a 2133 MT/s, pero posee una frecuencia de operación de 1066 MHz, es decir, la mitad. Tasa de transferencia: es el resultante de la fórmula y se expresa en MB/s (MegaBytes por segundo) o (GigaBytes por segundo). Si no se aplicara la última operación de la fórmula (el divisor con valor 8) el valor resultante quedaría expresado en bits por segundo. En algunas cartillas de especificaciones, es común ver duplicado el valor total de transferencia de datos, aduciendo que los buses de interconexión entre puentes son bidireccionales. Es cierto que estos buses pueden transferir en forma simultánea la misma cantidad de datos en un sentido que en otro, pero sumar ambos valores es un concepto erróneo: si vemos una carretera cuya velocidad máxima es de 120 KM/h, no sería correcto asegurar que la velocidad total es de 240 KM/h porque posee carriles en direcciones opuestas. www.elsolucionario.org
    • 46. 3 EL CHIPSET 46 La evolución de la unión entre puentes Inicialmente, el northbridge se comunicaba con el southbridge por medio de un canal del bus PCI. Esa situación debía cambiar cuanto antes, ya que el bus PCI ofrece solamente 32 bits operando a 33 MHz, con el agravante de ser un bus compartido con las placas de expansión conectadas a él. La cantidad de dispositivos estaba superando la capacidad de esta conexión entre northbridge y southbridge, lo cual forzó a los desarrolladores a crear nuevas soluciones. Cada fabricante diseñó su propio canal de conexión con sus propias características, ventajas y desventajas. Algunas de estas tecnologías ya han caído en desuso, pero las mencionaremos de todas formas ya que fueron las precursoras de tecnologías actuales, para conocer su evolución histórica. Hub Link Intel estrenó su propia plataforma llamada Hub Link en la línea de chipsets i810/i845/i850 con un ancho de banda de 266 MB por segundo. Luego de algunos años de la aparición de su primer bus de interconexión entre puentes, la misma empresa incluye en sus motherboards el bus Hub Link 2.0 que cuadriplica la velocidad de la versión anterior y alcanza un ancho de banda de 1 GB/s. Direct Media Interface El sucesor de la tecnología Hub Link es el bus DMI (Direct Media Interface o interfaz de acceso directo al medio) que duplica la velocidad del Hub Link 2.0, llegando a 2 GB/s. El bus DMI está basado en el bus PCI-Express de cuatro líneas, es decir, el PCI-Express x4. Esta tecnología también recibe el nombre de IHA (Intel Hub Architecture) y se comenzó a emplear desde el chipset Intel 810. HyperTransport Es un tanto confuso interpretar las características del bus HyperTransport, debido a que este es muy flexible y puede adaptarse a las necesidades de cada sistema o fabricante. Por eso es común asegurar que la misma especificación o versión de HyperTransport trabaja en un sistema a 800 MB/s, y en otro a 400 MB/s. Por su parte, nVidia utilizó el famosísimo HyperTransport, cuya primera versión (chipsets nForce y nForce2) operaba a 800 MB/s de ancho de banda. Su segunda versión trabajó a 8 GB/s y fue incluida en chipsets como el nForce 3. HyperTransport 3.0 fue utilizado por chipsets de AMD y nVidia, logrando velocidades de hasta 41.6 GB/s (20,8 GB/s en cada sentido), y la última revisión –la 3.1– alcanza 51,2 GB/s (20,6 GB/s en cada sentido). AMD no solo utiliza este bus para comunicar el northbridge y el southbridge del chipset, sino también para comunicar procesadores (en sistemas multiprocesador basados en Direct Connect Architecture), y a su vez estos con el northbridge. Por su parte, Intel emplea actualmente la interfaz QPI (QuickPath Interconnect) para reemplazar el FSB (Front Side Bus). V-Link VIA empleó su propia tecnología, conocida como V-Link, como bus de interconexión operando a 533 MB/s de transferencia. Luego utilizó la evolución de V-Link, que recibió el nombre de Ultra V-Link, y operaba a una velocidad de transferencia de 1 GB/s. MultiOL El fabricante SiS utilizó su bus MultiOL de 533 MB/s de ancho de banda en su línea de chips SiS6xx, y una versión mejorada –de 1.2 GB/s– en su línea SiS7xx. www.elsolucionario.org
    • 47. CHIP SUPER I/O 47 Figura 11. Primer plano de un chip Super I/O fabricado por la empresa ITE, especializada en este tipo de integrados. Figura 12. Múltiples ejemplos de chips que se sueldan al motherboard mediante la técnica BGA. Dónde buscar Datasheets Los datasheets son documentos que incluyen texto, tablas y esquemas de circuitos de todo tipo de componentes electrónicos. Nos despejarán dudas sobre cómo conectarlos y a qué bornes del circuito o placa que los aloja. A continuación, un útil enlace a un sitio web con decenas de datasheets sobre chipsets: www.hardwaresecrets. com/datasheets/all. Chip Super I/O El northbridge y el southbridge no suelen ser los únicos integrados que conforman el chipset. También pueden ser necesarios algunos chips adicionales que se encargan de gestionar a otros servicios, tales como audio, gráficos, controladoras de disco, puertos serie, puertos PS/2 y controladoras de puertos USB, entre otros. Estos chips no son más que tarjetas de expansión, con la excepción de que sus componentes están soldados en forma directa sobre el motherboard. La ventaja reside en la reducción de costos y la comodidad de tener todo en una sola unidad, además de facilitar la circulación de aire dentro del gabinete. La desventaja es el rendimiento, que no puede compararse con el de una placa discreta, y una menor flexibilidad a la hora de la libre elección de componentes por parte del usuario. Aunque en la mayoría de los casos (interfaces de sonido y red) no hay diferencias con respecto a una placa PCI, en dispositivos como las tarjetas gráficas la diferencia puede ser muy notoria. En definitiva, el integrado Super I/O se encarga de administrar diversas funciones simultáneamente: puertos serie, puerto paralelo, FDC (Floppy Disk Controller), controlador de teclado y mouse PS/2, y los sensores encargados de monitorear las temperaturas y la velocidad de giro de los coolers del motherboard. Opcionalmente, algunos integrados Super I/O pueden incluir funciones como un puerto para joystick/MIDI y un puerto IR (infrarrojos). También se suele denominar a este chip como LPCIO, nombre alternativo que proviene del bus www.elsolucionario.org
    • 48. 3 EL CHIPSET 48 Figura 13. CrystalDMI es un software encargado de mostrarle al usuario toda la información del equipo recolectada por la tecnología DMI. o puente que, en algunos casos, el integrado utiliza para conectarse al southbridge: se lo conoce como LPC (Low Pin Count). Todo depende de si efectivamente el bus utilizado es del tipo LPC, ya que existen diversos buses de interconexión entre el southbridge, el BIOS y el integrado Super I/O, como el SPI (Serial Peripheral Interface, de Motorola). Antiguamente, el integrado Super I/O y el BIOS se conectaban al southbridge mediante el bus ISA, lo que significó la única razón por la cual este permaneció en los motherboards durante un período adicional al estimado, a pesar de la exitosa implementación del bus PCI. Los fabricantes más importantes de este tipo de integrados son empresas como ITE, SMSC, Fintek y Nuvoton. Tecnología DMI No debemos confundir esta tecnología DMI (Desktop Management Interface) con la homónima mencionada anteriormente (cuyo significado es Direct Media Interface). En este caso, DMI es una función menos tangible que la recién mencionada, de la cual también se encarga el chip Super I/O. DMI es un estándar para que, mediante software, se puedan conocer detalles de todos los componentes instalados en una computadora personal, portátil o servidor de red. Aplicaciones de gran popularidad como Sandra o AIDA64 se basan en la información que recolecta esta tecnología, mediante números de identificación (ID), contadores y otros registros, para que el usuario conozca todos los detalles de su equipo sin siquiera abrirlo, o incluso a través de la red, gracias al protocolo SNMP (Simple Network Management Protocol). Todo esto es posible gracias a otras especificaciones como el SMBIOS (System Management BIOS) y a DMTF (Distributed Management Task Force, estándar del cual SMBIOS y DMI forman parte). Estas tecnologías deben ser soportadas por los fabricantes de componentes y de BIOS desde el año 1999, para poder obtener la certificación por parte de Microsoft. Un pequeño software gratuito llamado CrystalDMI muestra en pantalla toda la información que recolecta y almacena la tecnología DMI, para conocer en detalle las características generales de nuestro equipo y de cada dispositivo conectado a él. CrystalDMI puede descargarse desde el sitio web http://crystalmark.info/software/CrystalDMI/index-e.html. Trusted Platform Module Conocido como chip TPM, este módulo provee funciones de seguridad y encriptación, y es otro de los integrados que se conecta al bus LPC, al igual que el BIOS y que el chip Super I/O. El integrado TPM es opcional, e incluso el zócalo donde se lo conecta suele estar incluido en motherboards opcionalmente. Sin embargo, en algunos equipos portátiles, el módulo TPM viene soldado a la placa principal. Este componente brinda funciones de seguridad, encriptación y protección, tales como la implementación de contraseñas y el uso de codificación de datos en unidades de almacenamiento (BitLocker de Microsoft es un buen ejemplo), entre otros. www.elsolucionario.org
    • 49. ENCAPSULADOS DEL CHIPSET 49 Figura 14. Módulo encargado de administrar la tecnología TPM, desarrollado por el fabricante Infineon. Otros dispositivos Dependiendo de cada equipo, el resto de los componentes puede conectarse a los diversos buses o partes del chipset que ya se han mencionado. Por ejemplo, en algunos equipos portátiles, dispositivos como los lectores de tarjetas Flash pueden depender del bus USB o del PCI (ambos dependientes del chip Super I/O). Lo mismo ocurre con otros componentes integrados, como los puertos FireWire, los sensores térmicos o la interfaz de red inalámbrica. Encapsulados del chipset En la actualidad, para la fabricación tanto del northbridge como del southbridge, se emplean chips del tipo BGA (Ball Grid Array), basados en la soldadura superficial de pequeñas gotas de estaño puro al PCB. Es decir, estos integrados no poseen patas propiamente dichas, sino que entran en contacto con la placa en forma directa por su lado inferior. Este método tiene la ventaja de emplear chips de dimensiones reducidas, incluso si estos poseen densidad significativa de bornes o conDatos útiles Bus SPI El SPI (Serial Peripheral Interface) es un bus que, en la actualidad, reemplaza al LPC en la conexión entre el BIOS y el southbridge del chipset. Este bus provee comunicación full-duplex y emplea tan solo cuatro pistas, pero carece de un protocolo de comprobación de errores y de algún método para evitar interferencias, a pesar de ser útil solo para distancias acotadas. tactos; pero implica la desventaja de dificultar la soldadura al motherboard y, también el proceso para desoldar. Este complejo procedimiento es conocido como BGA reballing, y requiere de costoso equipamiento de precisión, dejando afuera a los laboratorios caseros de la posibilidad de reemplazar chips en el motherboard para su reparación. Los chips del tipo BGA son utilizados además en módulos de memoria RAM, discos duros y tarjetas gráficas. Resumen En este tercer capítulo, recorrimos las características y funciones que cumple cada apartado del chipset: el northbridge, el southbridge y el chip Super I/O, junto con funciones adicionales a cargo de este último integrado. Se llevó a cabo un repaso por los buses de interconexión entre los puentes del chipset, sus particularidades y evolución. Por último, mencionamos los tipos de encapsulados utilizados en los motherboards para cada uno de estos tres integrados principales, lo que nos ayudará a reconocerlos a simple vista en la superficie del motherboard. www.elsolucionario.org
    • 50. 3 EL CHIPSET 50 FAQ 1. ¿Qué función cumple el northbridge? 2. ¿Qué tareas tiene a cargo el southbridge? 3. ¿Mediante qué buses se pueden llegar a comunicar ambos puentes? 4. ¿Para qué se utiliza el chip Super I/O? 5. ¿Qué es la tecnología DMI? Lo que aprendimos 1. ¿Qué significa el término chipset? a. Conjunto de chips b. Configuración del chip c. Chip diminuto 2. ¿Junto con qué especificación fue introducido el concepto de northbridge? a. AT b. ATX c. BTX 3. ¿Qué significa la sigla FSB? a. Fast Serial Brief b. FireWire System Build c. Front Side Bus 4. ¿Qué otro nombre ha recibido el northbridge? a. MCH b. OHCI c. PIIX 5. ¿Cuál es la controladora USB unificada integrada en los chipsets modernos? a. UHCI b. xHCI c. EHCI 6. ¿Qué bus se empleaba inicialmente para interconectar el northbridge con el southbridge? a. VESA b. ISA c. PCI 7. ¿Qué otro nombre suele recibir el chip Super I/O? a. LPCIO b. SPI c. ITE 8. ¿Cómo se llama uno de los posibles buses utilizados para interconectar el southbridge, el BIOS y el chip Super I/O? a. DMI b. AHCI c. LPC 9. ¿Qué función cumple la tecnología Desktop Management Interface? a. Proporciona funciones de seguridad y encriptación por hardware. b. Es un tipo de controladora para puertos USB 3.0. c. Permite conocer todos los detalles sobre el hardware instalado. 10. ¿Qué tipo de encapsulado se emplea actualmente para el integrado del northbridge? a. LQFP b. BGA c. PLCC www.elsolucionario.org
    • 51. MOTHERBOARDS Buses de expansión CAPÍTULO 4 EN ESTE CAPÍTULO » TIPOS DE BUSES DE DATOS » EL BUS PCI » EL PUERTO AGP » EL BUS PCI-EXPRESS » LA CONTROLADORA DE INTERRUPCIONES Y DMA www.elsolucionario.org
    • 52. 4 BUSES DE EXPANSIÓN 52 Los buses de expansión son los encargados de transportar la información desde el chipset hasta los zócalos de expansión. El tipo y cantidad de buses y zócalos varía en cada modelo de motherboard. En equipos de gama baja a media no se suelen utilizar los dos o tres zócalos de expansión disponibles, ya que desde hace años los motherboards incorporan las interfaces de uso más frecuentes: tarjeta de video, interfaz de audio, placa de red Ethernet, etc. Sin embargo, los motherboards de gama alta no suelen incorporar interfaz de gráficos, permitiéndole al usuario conectar una o más tarjetas gráficas a elección y según sus necesidades. Además de tarjetas gráficas, los zócalos de expansión permiten conectar todo tipo de placas, como por ejemplo: sintonizadoras de TV, controladoras de disco, controladoras USB o FireWire, y un largo etcétera. Tipos de buses de datos En el capítulo anterior, se mencionaron los principales parámetros de los buses en general (ancho y frecuencia, y su resultante: la tasa de transferencia). Ahora abordaremos la clasificación de los buses de acuerdo con la forma en que transmiten la información. Bus paralelo: los buses del tipo paralelo envían los bits en forma simultánea por varias pistas. Un ejemplo de este tipo de bus es el bus de memoria de sistema. Este posee 64 bits, lo que significa que hay 64 pistas que interconectan el controlador de memoria con los módulos. La ventaja de este tipo de transferencia es la baja latencia, lo que los hace ideales para conexiones de alta prioridad, como la memoria de sistema y memoria de video. La desventaja es que requiere de un gran número de pistas que conecten los Figura 1. Tres zócalos PCI de color blanco, usado habitualmente como marca característica de este tipo de ranuras. Buses de expansión www.elsolucionario.org
    • 53. TIPOS DE BUSES 53 componentes de manera fija, lo que aumenta la complejidad del circuito impreso en el motherboard o placa de video. También son más susceptibles al ruido en la señal, lo que limita la distancia entre emisor y receptor. Bus serial: los buses seriales transfieren la información de manera secuencial, lo que significa que, por una misma pista, viajan los datos en partes uno detrás de otro. Ejemplo de este tipo de buses son el USB y el PCI Express. Gracias a que son buses seriales, requieren menor cantidad de pistas para la interconexión de componentes, como la tarjeta gráfica, que suele utilizar solamente 8 o 16 pistas para transferir gran cantidad de datos. Su predecesor, el puerto AGP (un bus del tipo paralelo), utilizaba 64 bits, es decir, 64 pistas de datos para transferir una cantidad de datos considerablemente inferior. La principal desventaja de los buses de datos es que requieren controladores en ambos extremos del bus, para serializar, transferir y deserializar los datos enviados. Esto aumenta la complejidad del sistema, implica un mayor poder de procesamiento y genera un aumento en la latencia en la transferencia de la información. Mucho antes de los actuales y populares PCI Express y PCI, existió una enorme variedad de zócalos y tecnologías para dotar a la PC de una de sus mayores virtudes: la posibilidad de expansión. Repasaremos brevemente algunas de ellas para conocer mejor la evolución de los motherboards en material de expansibilidad. Bus ISA Bus creado por IBM a principios de la década de 1980 para sus equipos de plataforma 8086, aunque se siguió utilizando hasta en motherboards de Pentium III. Como todo canal de datos, tenía un ancho de bus y una frecuencia. En este caso eran de 8 bits y 4,7 MHz, respectivamente. Luego de unos años se extendió el bus ISA de 8 a 16 bits, por lo tanto, su ancho de banda se duplicó, llegando a 16 MB/s, valor muy deficiente para las necesidades de cualquier placa de video que trabaje sobre entornos gráficos. Con la llegada de Windows 3.1 y el boom de los entornos gráficos en la PC, el bus ISA se quedaba chico para tales requerimientos y era necesaria una mejora para evitar el famoso efecto cuello de botella. Varios fabricantes se unieron para mejorarlo aún más, con una versión de 32 bits llamada E-ISA, que ofrecía 33 MB/s de transferencia como máximo. Se creó para competir contra otro bus propietario de IBM: el MCA. Ambos cayeron en el olvido tras el nacimiento del bus local VESA. Bus local VESA El VESA fue un bus local, lo que significa que operaba a la misma velocidad que la frecuencia externa del procesador, de 25 a 40 MHz. Era, en realidad, una extensión del bus ISA: en el mismo zócalo se podía colocar una placa ISA o una VESA. Fue diseñado pensando en el apartado de video, pero al poco tiempo surgieron otras placas que necesitaban mayor ancho de banda, como Figura 2. Tarjeta de expansión de red para zócalos PCI-X 133, disponibles generalmente en motherboards para servidores. www.elsolucionario.org
    • 54. 4 BUSES DE EXPANSIÓN 54 Figura 4. Los zócalos PCI aún persisten en motherboards de última generación por cuestiones de retrocompatibilidad. Figura 3. Zócalos de expansión en un motherboard de alta gama: dos PCI-Express x16 (en azul), dos PCI-X (en blanco) y por último, un PCI (en blanco). placas de red y controladoras de disco. Solo se utilizó este tipo de bus en plataformas 80486 y fue rápidamente desplazado por el bus PCI. Bus PCI Sus siglas significan Peripheral Component Interconnect. Este bus se implementó en la primera mitad de la década de 1990, con los últimos motherboards para procesadores 80486 y los primeros para Pentium. Ofrecía un ancho de 32 bits y una frecuencia de 33 MHz, permitiendo 133 MB/s de transferencia de datos entre los dispositivos y el sistema. Otra gran ventaja de este bus, además del incremento de velocidad, fue la tecnología Plug & Play, capaz de negociar y administrar –junto con el BIOS, en el arranque del equipo– qué recursos (IRQs, DMAs, etc.) se encontraban disponibles para cada placa PCI. De esta manera, se evitaron en gran medida los detestables conflictos de hardware. Se lo sigue utilizando en los motherboards actuales por una cuestión de retrocompatibilidad, pero tiende a desaparecer. Variantes del PCI El bus PCI tuvo una gran cantidad de variantes o versiones. Las no tan conocidas son las 2.1 y 2.2, también llamadas PCI-X o PCI-66, y poseen mayor ancho de bus y frecuencia. Está orientado al ámbito de los servidores y utilizado para placas controladoras SCSI/RAID y placas de red Gigabit Ethernet. Existe también una versión reducida llamada miniPCI, utilizada en portátiles para ampliar sus posibilidades con placas de expansión, y existen tres variantes de esta especificación. En la actualidad, se está desarrollando la especificación 2.0 de PCI-X, con ancho de bus de 64 bits y frecuencias de 266 y 533 MHz, que superan los 2 y 4 GB/s. www.elsolucionario.org
    • 55. TIPOS DE BUSES Figura 5. Motherboard 55 de gran flexibilidad de expansión. Posee una ranura PCI-Express x16 (en rojo), una x1 y x4 (en amarillo) y una PCI (en negro). Cuestión de gráficos Esta revolución comenzó en el año 1996, con la aparición de placas que trabajaban paralelamente a la placa de video 2D, es decir, se agregaba otra, que solo se encargaba de la parte 3D. Esta tomaba el control cuando un juego 3D así lo solicitaba. Un buen ejemplo de este tipo de placas fueron las primeras de la gama VooDoo de la empresa 3Dfx. Luego de unos años, se integraron ambas funciones en la misma placa, convirtiéndose en aceleradoras 2D/3D. La memoria RAM de video se utilizaba tanto para la parte 2D como para la 3D, que la emplea para almacenar las texturas en los videojuegos, es decir, fotografías que se disponen en mosaico sobre la superficie de los objetos para hacerlos más realistas. Esas texturas suelen consumir grandes cantidades de memoria de la propia placa. Debido a esto, el tamaño de esa RAM fue incrementándose a través de los años. A pesar de las limitaciones que poseía la placa VooDoo, como necesitar de una placa 2D y de generar gráficos únicamente a la resolución de 640x480, tuvo un éxito bastante importante. VooDoo Rush fue el modelo de chip que integraba una solución de gráficos 2D y 3D en la misma tarjeta, aunque el rendimiento era menor que la VooDoo.En el año 1998, 3Dfx lanza la VooDoo2, seis veces más potente que el modelo anterior y capaz de usar resoluciones más altas (de 800x600 y hasta 1024x768). Pero era necesaria una placa 2D para poder instalar la VooDoo2. Hasta que, en poco tiempo, una nueva empresa llamada nVidia lanzó otra placa 2D/3D: la famosa TNT. Tenía dos grandes ventajas sobre la VooDoo2: no se necesitaba una placa 2D extra y era el doble de potente (seis millones de polígonos contra tres). En el siguiente round entre 3Dfx y nVidia, se presentan la VooDoo3 (el primer modelo 2D/3D de esta empresa) y la TNT2. La primera podía manipular 8 millones de polígonos, mientras que la TNT2 movía nueve millones; además, esta tenía el doble o más de memoria RAM que las VooDoo3. Junto con estos primeros modelos VooDoo se creó la tecnología SLI (Scan Line Interleave), que permitía instalar dos o más aceleradoras VooDoo (en versión PCI) en paralelo para lograr mejor rendimiento. 3Dfx continuó con sus gamas VooDoo 4 y 5, con varios modelos disponibles, incluso de dos y de hasta cuatro procesadores gráficos en la misma placa. www.elsolucionario.org
    • 56. 4 BUSES DE EXPANSIÓN 56 Figura 6. Tarjeta gráfica para zócalo AGP. La ranura entre los contactos del zócalo indica que la placa se puede conectar a zócalos de 1,5 volts. Figura 7. En marrón, un zócalo AGP; y debajo, en blanco, dos zócalos PCI. AGP El Accelerated Graphics Port o puerto de gráfico acelerado, como su nombre lo indica, fue un zócalo destinado de manera exclusiva a conectar la tarjeta gráfica. Al igual que el ISA y el VESA se quedaron cortos para suplir las necesidades de los gráficos 2D de los sistemas operativos en modo gráfico. Años después, lo mismo le ocurrió al bus PCI: no pudo cumplir con las exigencias de los videojuegos en 3D. El diseño del puerto AGP se basó en el bus PCI, pero trabajando al doble de frecuencia (66 MHz), y añadió ocho canales para acceso directo a memoria. Este bus ha sido mejorado en varias ocasiones; en cada caso se duplicó la frecuencia de la versión anterior. Así aparecieron luego el AGP 2x, AGP 4x y el AGP 8x, de 133, 266 y 533 MHz, respectivamente. Los zócalos AGP sufrieron modificaciones ya que las distintas versiones usaban diferentes valores de tensión de trabajo. Las dos primeras versiones operaban con 3,3 volts, la de 4x funcionaba a 1,5 volts y la última a 0,7 volts. Para diferenciarlas y para evitar que una tarjeta AGP de una determinada tensión fuera conectada en un zócalo incorrecto, las placas podían tener hasta dos muescas o pequeñas ranuras: una conocida como ranura de 3,3 volts y la otra como ranura de 1,5 volts. El puerto AGP dejó de implementarse en motherboards, ya que fue desplazado por su sucesor: el bus PCI-Express. PCI-Express Inicialmente conocido como 3GIO y apoyado por Intel, nació en 2004 y fue pensado para reemplazar en forma definitiva al PCI y al AGP. El PCI-Express es un bus local que utiliza una señal serie punto a punto, que logra altas tasas de transferencia al enviar y recibir información. La primera versión de este bus utilizó dos carriles operando a 2,5 Gbit/s o 250 MB/s, uno para recibir datos y otro para enviarlos. Existen variantes en los puertos PCI-Express, estas son: x1, x4, x8 y x16 (los factores indican la cantidad de lanes o carriles para transferir datos). La versión de x16 logra un ancho de banda de 4 GB/s y apunta principalmente a tarjetas gráficas. También este bus permite conexiones de hasta 32 lanes (bits), pero son muy poco habituales. Vale aclarar que una placa PCI-Express x1 puede colocarse perfectamente en un zócalo x4, x8 o x16, o bien, una x4 en un zócalo de x16. www.elsolucionario.org
    • 57. TIPOS DE BUSES 57 Figura 8. Tarjeta de expansión de cinco puertos USB de formato PCI-Express x1. Figura 10. Uno de los formatos menos frecuentes en el estándar PCI-Express son las placas del tipo x8. Figura 9. Placa controladora SCSI para conectar en zócalos PCI-Express x4, lo cual permite también que sea instalada en un slot PCIe x16. La cantidad de líneas de conectividad PCIExpress varía. Algunos motherboards tienen, por ejemplo, 42, lo que daría lugar a 16 más 16 (para SLI) y el resto para puertos PCIe (x1 o x4); mientras que otros modelos cuentan hasta con cuatro zócalos PCI-Express x16, pero casi siempre dos de ellos están conectados en forma interna a tan solo ocho lanes. Luego de la primera versión lanzada en el año 2003, vio la luz en 2005 una sutil revisión (la 1.1) que introdujo importantes mejoras en el estándar PCI-Express, pero mantuvo la compatibilidad con la versión 1.0. En el año 2007, se presenta la nueva revisión del estándar, conocida como 2.0, en la que tanto el bus como los zócalos son también compatibles con la versión anterior (salvo contadísimas excepciones). PCI-Express 2.0 dobla la frecuencia de operación (de 1.25 GHz a 2.5 GHz) y, por lo tanto, también duplica la tasa de transferencia por lane, es decir, de 250 MB/s a 500 MB/s. La siguiente revisión de la norma PCI-Express fue la 2.1, que incorporó funciones relacionadas con la administración, el soporte y la resolución de fallas, pero solo en forma parcial, ya que el soporte completo de estas funcionalidades estará disponible en la siguiente revisión: la 3.0. La especificación PCI-Express 3.0 fue presentada al público a finales del año 2010; esta incorpora grandes ventajas, como por ejemplo la reducción del overhead con respecto a la revisión anterior, del 20% al 1.5%. Vale aclarar que el overhead es información de comprobación de errores, es decir, nece www.elsolucionario.org
    • 58. 4 BUSES DE EXPANSIÓN 58 Figura 11. Configuración SLI integrada por tres tarjetas gráficas PCI Express. Figura 12. Motherboard con un puerto AGP (de color amarillo, en el centro), tres zócalos PCI (en azul) y un AMR (en amarillo). saria para el correcto funcionamiento del bus, pero no se trata de datos propiamente dichos. Esta abrupta diferencia en el espacio ocupado por el overhead se debe a una tecnología llamada scrambling, basada en polinomios binarios que, en vez de agregar dos bits de comprobación cada ocho de datos, agrega tan solo dos por cada 128. Otro de los puntos interesantes de PCIe 3.0 es el incremento en la tasa de transferencia, que fue casi duplicada con respecto a la revisión anterior: 1 GB/s por lane. Tecnología SLI Consiste en la instalación de dos placas aceleradoras idénticas en un mismo motherboard que soporte esta norma y que, obviamente, posea dos zócalos PCI-Express 16x libres. Las placas se unen entre sí por medio de un puente interno. De esta forma, las aceleradoras se reparten el trabajo de procesamiento gráfico, sobre todo en juegos, para lograr un mayor rendimiento. Existen también modalidades SLI de tres y cuatro tarjetas (denominado QuadSLI) que trabajan simultáneamente en forma paralela. Tecnología Crossfire ATI arremete contra nVidia con su sistema CrossFire, que básicamente utiliza el mismo principio de funcionamiento, pero las placas se conectan mediante un cable externo. Además, existe otra gran diferencia: Crossfire consta de una aceleradora común, pero la otra debe ser una placa CE (CrossFire Edition) que es una placa especial, por tener un chip adicional, y por contar con una salida DVI y un conector especial llamada DMS-59. Otros buses y zócalos AMR: el zócalo Audio Modem Riser fue desarrollado por Intel y se basa en el bus PCI. Se concibió exclusivamente para la conexión de placas de sonido y módems que no poseen lógica propia, es decir, que son controlados por software en vez de por hardware. Este tipo de slot apareció con las primeras placas base para Pentium 3 y se lo incluyó hasta los primeros motherboards Pentium 4. www.elsolucionario.org
    • 59. OTROS BUSES Y ZÓCALOS 59 PCI 32 33 133 AGP 32 66 266 AGP 2x 32 133 533 AGP 4x 32 266 1000 AGP 8x 32 533 2100 PCI Express 1.1 1x 1 1250 250 PCI Express 1.1 4x 4 1250 1000 PCI Express 1.1 8x 8 1250 2000 PCI Express 1.1 16x 16 1250 4000 PCI Express 2.0 1x 1 2500 500 PCI Express 2.0 4x 4 2500 2000 PCI Express 2.0 8x 8 2500 4000 PCI Express 2.0 16x 16 2500 8000 PCI Express 3.0 1x 1 4000 1000 PCI Express 3.0 4x 4 4000 4000 PCI Express 3.0 8x 8 4000 8000 PCI Express 3.0 16x 16 4000 16000 Figura 13. Motherboard de gran variedad de buses de expansión: puertos CNR y AGP (en marrón), dos zócalos PCI (en blanco) y un AMR (en marrón). Evolución comparativa de los más relevantes buses de expansión Bus Ancho Frecuencia Tasa de transferencia (MB/s) CNR: también desarrollado por Intel, en este caso para reemplazar al AMR. Las ventajas con respecto al anterior conector son tres: es compatible con Plug & Play, soporta placas de audio, módem y red, y estas pueden ser controladas por soft (consumiendo recursos de la CPU) o bien aceleradas por su propia lógica. Sus siglas significan Communication and Networking Riser. En la actualidad tampoco se lo utiliza. ACR: el Advanced Communications Riser fue creado para reemplazar el slot AMR y competir directamente con el CNR. Se basó en el bus PCI y fue compatible hacia atrás con el AMR. Estos tres tipos de zócalo fueron considerados un fracaso por la poca aceptación de los fabricantes de motherboards, situación que llevó a dejar de implementarlos. La finalidad principal de estos conectores fue la de permitir fabricar placas de audio, red y módems de bajo costo, debido a que casi no poseían circuitos ni chips, ya que encomendaba toda la tarea de procesamiento al CPU vía software. PCMCIA, PC Card y CardBus Los motherboards de los equipos portátiles poseían uno o dos puertos PCMCIA; y más actualmente incluyen el conector PC Card. Estos buses www.elsolucionario.org
    • 60. 4 BUSES DE EXPANSIÓN 60 Figura 14. Placa adaptadora de tarjetas PCMCIA para el formato PCI, que permite conectar dispositivos ideados para notebooks en equipos de escritorio. Figura 15. Tarjeta de expansión para equipos portátiles conocida como ExpressCard/54. de expansión permiten conectar placas de red o audio, módem, grabadoras externas, etcétera. Encontramos dos versiones destacadas de PCMCIA: PC-Card de 16 bits y Card Bus de 32 bits. En la actualidad, existe un nuevo estándar para reemplazar al CardBus, llamado ExpressCard, en sus tres versiones: ExpressCard|34, ExpressCard|54 y CardBus PC Card. Los números 34 y 54 indican cuánto mide su ancho en milímetros. Estas últimas poseen conexión directa con el bus PCI-Express y el USB 2.0. Los fabricantes hacen uso de uno o de otro según las necesidades de cada placa de expansión. Todos los tipos de bus mencionados son hot plug, es decir, se pueden conectar al equipo mientras este está encendido. Controladoras de recursos Dispositivos críticos del sistema, como el RTC, el BIOS y el coprocesador matemático, y las tarjetas de expansión (gráficos, audio, red, etc.), necesitan de ciertos recursos del sistema (canales de comunicación) para establecer vínculos directos con la memoria (DMA) y el procesador (IRQ). Actualmente ambas controladoras se encuentran integradas en el southbridge del motherboard. Controladora de interrupciones Hoy en día, las peticiones de interrupción al procesador (IRQ, Interruption ReQuest) no tienen el protagonismo que disfrutaron durante la década de 1990, período en que florecían las tarjetas de expansión, pero las computadoras mantenían fija la cantidad de interrupciones que podían manejar: 15. Esas quince líneas de comunicación entre los dispositivos y el procesador resultaban realmente escasas, dado que cada dispositivo conectado a la PC necesitaba, al menos, una IRQ disponible. Esta escasez era capaz de producir muchos problemas a los usuarios y a los técnicos, sobre todo en equipos que contaban con una cantidad considerable de placas de expansión instaladas. Cuando se terminaba la cantidad de direcciones IRQ disponibles, al instalar un nuevo dispositivo este intentaba adoptar una dirección para sí mismo, pero como todas estaban ocupadas se generaba un conflicto de hardware. Es decir, dos dispositivos reclamaban el mismo canal IRQ. Si bien se implementaron métodos para que dos o más dispositivos pudiesen compartir la misma dirección IRQ en forma simultánea, no solucionaban de manera definitiva los conflictos de hardware. Las peticiones de interrupción fueron una revolución en materia de administración de dispositivos que reemplazó al sistema de sondeo (o polling), www.elsolucionario.org
    • 61. CONTROLADORAS DE RECURSOS 61 Figura 16. Desde el menú [Ver] del [Administrador de dispositivos] se puede elegir la vista [Recursos por tipo] que muestra qué canales IRQ y DMA están siendo utilizados. en el cual el procesador debía comprobar periódicamente si los dispositivos (impresora, teclado, etc.) tenían algún pedido para él (mensaje de error, transferencia de información, etc.). Al principio, las PCs soportaban tan solo ocho direcciones IRQ al emplear un PIC (controlador programable de interrupciones) Intel 8259. Luego se instaló un segundo controlador igual conectado al primero (que consumía una IRQ), y se estiró la cifra de direcciones IRQ disponibles a 15. Por último, quedaron atrás las controladoras PIC y fueron reemplazadas por un mecanismo desarrollado por Intel llamado APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller), que dispone de decenas de canales IRQ, tantos como cada sistema específico requiera. Creada con la finalidad de dar soporte a sistemas multiprocesador, la arquitectura APIC está formada por dos partes: el controlador I/O APIC (existe uno por cada bus de expansión, brindando 24 IRQs cada uno) y el controlador Local APIC (uno por cada procesador presente en el sistema). Salvo casos muy especiales, los chipsets suelen contar con un único controlador I/O APIC, es decir, el sistema puede ofrecer hasta 24 canales IRQ (o incluso más). Recordemos que la arquitectura APIC fue concebida pensando en sistemas multiprocesador. Sin embargo, tiempo después de implementarla con éxito en servidores, Intel y Microsoft unieron esfuerzos para trasladar esta tecnología a chipsets empleados en equipos de un solo procesador. Por este motivo, hoy por hoy –y desde hace unos años– los conflictos de hardware vinculados a los canales IRQ son prácticamente historia. Controladora DMA El acceso directo a memoria es un tipo de recurso empleado por muchos dispositivos internos del motherboard y por otros conectados a él mediante los zócalos de expansión. Este mecanismo es controlado por una controladora llamada DMAC (DMA Controller), encargado de llevar a cabo las operaciones requeridas sin apenas intervención del procesador. De allí el nombre de acceso directo a memoria. Originalmente solo había cuatro canales DMA de 8 bits administrados por un mismo chip DMAC, pero luego se instaló un chip adicional para contar con más canales. Al igual que sucedió con la controladora de canales IRQ, uno de los canales DMA permanece ocupado por la segunda controladora (conectada en cascada), por lo que solo se cuenta con siete direcciones disponibles. Los canales que dependen de la segunda controladora son de 16 bits de ancho. Cada canal DMA tiene una prioridad asignada por si la DMAC recibe simultáneamente más de una petición: los números más bajos tienen prioridad más alta. Pueden ser utilizados por cualquier dispositivo que los necesite, suponiendo que, en efecto, se requiera un canal DMA. En la actualidad, la mayoría de los dispositivos prescinden de este tipo de recurso, pero aún existen componentes del sistema que requieren, al menos, un canal DMA (puertos LPT, controladora de disquete, tarjetas de audio, etc.). Cada sistema suele asignar los canales DMA de forma arbitraria, pero hay algunos cuya asignación es fija. www.elsolucionario.org
    • 62. 4 BUSES DE EXPANSIÓN 62 FAQ 1. ¿Qué diferencias existen entre un bus serie y un bus paralelo? 2. ¿Cuáles son las características principales del bus PCI? 3. ¿Cuántos carriles puede llegar a tener un bus PCI Express? 4. ¿Hasta cuántas tarjetas gráficas se pueden instalar en un sistema SLI? 5. ¿Qué función cumple la controladora de interrupciones? Lo que aprendimos 1. ¿Cómo se llamó al primer bus de expansión de la PC? a. VESA Local Bus b. ISA c. AGP 2. ¿Cuál es el ancho, en bits, del bus PCI? a. 16 b. 32 c. 48 3. ¿A qué frecuencia trabajó el puerto AGP original? a. 33 MHz b. 66 MHz c. 133 MHz 4. ¿Qué tasa de transferencia es capaz de manejar el bus PCI-Express 2.0? a. 125 MB/s b. 250 MB/s c. 500 MB/s 5. ¿Qué nombre recibe la tecnología similar a SLI desarrollada por ATI? a. FireWire b. CrossFire c. Firefox 6. ¿En qué plataforma se implementó el esporádico conector AMR? a. Pentium II b. Core2Duo c. Pentium 4 7. ¿Qué nombre recibe el bus de expansión para notebooks que ha caído en desuso? a. ExpressCard b. PCMCIA c. CardBus PC Card 8. ¿Qué significa la sigla IRQ? a. Intersection Raster Quick b. Invalid Restriction Quark c. Interruption ReQuest 9. ¿Cuántos canales de interrupción provee un controlador APIC? a. 8 b. 15 c. 24 10. ¿De qué forma se conecta la segunda controladora DMA con respecto a la primera? a. En serie b. En cascada c. En paralelo Resumen En este capítulo, conocimos en detalle los dos tipos de buses de datos, las características principales de los buses de expansión presentes en la plataforma PC y la evolución de estos prácticamente desde su inicio. Recorrimos los distintos tipos de buses PCI, AGP y PCI-Express, junto con otros menos relevantes que han quedado en el camino. www.elsolucionario.org
    • 63. MOTHERBOARDS La memoria RAM CAPÍTULO 5 EN ESTE CAPÍTULO » CONCEPTOS PRINCIPALES Y FUNCIONAMIENTO BÁSICO » ACCESO A LOS DATOS Y PARÁMETROS DE LA MEMORIA RAM » TIPOS DE MEMORIA RAM: SRAM, DRAM, SDRAM, DDR, DDR2 Y DDR3 » TECNOLOGÍA DUAL CHANNEL Y TRIPLE CHANNEL » ADMINISTRACIÓN LÓGICA DE LA MEMORIA www.elsolucionario.org
    • 64. 5 LA MEMORIA RAM 64 Si bien la memoria RAM no forma parte del motherboard, es un componente fundamental de toda computadora y está íntimamente ligado a la placa base, razones por las cuales detallaremos sus propiedades y mecanismos de funcionamiento en este capítulo. Conceptos básicos La memoria RAM, junto con el procesador y el motherboard, es uno de los tres componentes principales de toda computadora. Estos tres elementos son factores críticos a la hora de actualizar nuestra PC o de emprender el armado de una nueva. Como existen varios tipos de memoria, despejaremos toda posible duda a continuación, para evitar confusiones: La sigla ROM significa Read Only Memory (memoria de solo lectura) y hace referencia a la memoria que puede ser leída, pero no modificada, al menos en estado normal de operación. Este tipo de memoria es muy útil, por ejemplo, en el BIOS de la PC. Existen varias clases de memorias ROM, entre ellas las EPROM y las EEPROM. En este último grupo, entra un tipo de ROM muy conocida por todos: los chips de memoria Flash (cámaras digitales, pendrives y reproductores MP3 portátiles). Cabe aclarar que es más fácil reprogramar o escribir sobre una memoria EEPROM que sobre su antigua versión llamada EPROM. La memoria RAM o Random Access Memory (memoria de acceso aleatorio), tal como su nombre lo indica, permite el acceso a cualquier parte de su contenido directamente. No sucede esto con otros métodos para almacenar información como la cinta, por ejemplo. Esa es la gran ventaja de la memoria RAM, pero posee una gran desventaja: es volátil. Esto quiere decir que, cuando el equipo se queda sin suministro de energía eléctrica, la información contenida en Figura 1. Módulo de memoria DDR3 de alta gama, resistente al overclocking extremo al contar con disipador de calor. La memoria RAM www.elsolucionario.org
    • 65. CONCEPTOS BÁSICOS 65 ella se pierde para siempre si no fue previamente almacenada en otro medio. En contrapartida, la memoria RAM posee otras ventajas, como su alta velocidad de acceso, al menos en comparación con las unidades de disco. Podríamos decir que la memoria RAM es el soporte que tiene el microprocesador para trabajar con los datos. Genéricamente, podemos considerar a la memoria como un espacio que aloja información Figura 2. Los módulos etiquetados con la palabra “Value” están destinados a usos básicos, y su costo suele ser el más económico de la línea. Figura 3. Módulos de memoria DDR3 tope de gama. El tamaño de sus disipadores no deja dudas de que están orientados a practicar overclocking. En toda computadora coexisten diferentes niveles de memoria, según su distancia con respecto al procesador. La memoria con la que se comunica el procesador de forma directa es la caché de primer nivel (L1). En este pequeño espacio, el procesador almacena los datos e instrucciones con las que está trabajando. Si el procesador necesita cierta información procesada con anterioridad, pero que ya no está en la caché L1, o ya no hay lugar Figura 4. El corazón de un procesador de cuádruple núcleo visto de cerca, donde se aprecia la memoria caché L3, formada por los dos cuadrados inferiores. www.elsolucionario.org
    • 66. 5 LA MEMORIA RAM 66 Figura 5. Módulo de memoria RAM del tipo SIMM de 72 contactos, utilizado en plataformas 80486 y Pentium. disponible para almacenar más datos, tiene que acudir al siguiente nivel de memoria, es decir, la caché de segundo nivel. En la actualidad, todos los sistemas cuentan con un segundo nivel de caché, o L2 (incluso algunos con un tercer nivel, llamado caché L3), que es una memoria sutilmente más lenta, pero de mayor capacidad. Si la información que el procesador necesita no se encuentra en esas memorias (caché L1, L2 o L3) debe utilizar el próximo nivel, que es la RAM del sistema. Cuando no es posible almacenar o encontrar información necesaria en la memoria RAM, el procesador acude al disco duro, más precisamente al archivo de paginación, mecanismo conocido como memoria virtual. En definitiva, cuando una computadora cuenta con buenas cantidades de memoria caché (la memoria más rápida), necesitará acceder menos a la memoria RAM (más lenta en comparación con la caché). Y cuando se cuente con buenas cantidades de memoria RAM, menos necesario será acudir a la memoria virtual (disco duro, miles de veces más lento que la memoria RAM). Esta es la explicación de por qué, cuando ejecutamos muchas aplicaciones en un equipo modesto, este se torna lento, y la luz de actividad del disco duro no deja de titilar. Datos útiles Estabilidad del sistema Una de las principales causas de sistemas inestables se debe a que los módulos de memoria que se están utilizando son de una velocidad distinta de la que el motherboard puede administrar, ya que se descargan antes de poder ser refrescadas; de esta forma se pierden o se corrompen los datos alojados en ella, y se ocasionan cuelgues. Principio básico de funcionamiento Cuando el sistema operativo y las aplicaciones se ejecutan, deben ser cargados previamente en la memoria RAM. El microprocesador entonces realiza accesos a esa memoria para cargar instrucciones y enviar o recuperar datos. Reducir los tiempos necesarios para acceder a esa memoria ayuda a mejorar el rendimiento final del sistema. Esa información se guarda en celdas formadas por capacitores, que pueden poseer carga o no. Por eso, se aprovecha el uso de esa celda de memoria como un bit (con dos posibles valores www.elsolucionario.org
    • 67. FUNCIONAMIENTO DE LA MEMORIA Figura 6. Módulo de memoria RIMM, utilizado en 67 los primeros modelos de procesadores Pentium 4. Cayeron en desuso por su alto costo. por representar: 0 o 1). El inconveniente es que precisa una electrónica especial para su empleo, ya que la función de esta circuitería es generar la actualización de las celdas de la memoria. La necesidad de los refrescos es debido al principio de funcionamiento de las celdas, basado en almacenar durante un breve lapso de tiempo la información que contienen. Transcurrido ese período, la señal que contenía la celda se va perdiendo. Para que esa pérdida no ocurra, es necesario que, antes que transcurra el tiempo máximo que la memoria puede mantener la señal, se efectúe una lectura del valor que tiene (0 o 1) y se recargue con el mismo valor. Esos lapsos se miden en la unidad de tiempo llamada nanosegundo (ns), que equivale a la milmillonésima parte de un segundo. Por lo general, el refresco de memoria se realiza en forma cíclica, y es una tarea a cargo del controlador de memoria ubicado originalmente en el motherboard, o en el propio encapsulado de los procesadores actuales. Las posiciones o celdas de memoria están organizadas en filas y en columnas. Cuando se quiere acceder a un determinado dato almacenado en la memoria RAM, el controlador de memoria debe empezar especificando la fila, luego la columna y, por último, debe indicar si se necesita escribir o leer en esa posición. Funcionamiento avanzado de la memoria RAM Luego de abordar el mecanismo básico de funcionamiento de la memoria RAM, nos centraremos ahora en los principios avanzados de funcionamiento, incluyendo temas como las direcciones de memoria, el acceso a la información y distintos parámetros de configuración de los módulos. Direcciones de memoria En lo que se refiere al direccionamiento del hardware, una dirección de memoria está compuesta por ocho celdas, que conforman un byte. Las direcciones de memoria en el hardware se ordenan u organizan desde el 0 hasta el valor numérico de la cantidad total de memoria instalada. Esto requiere una serie de circuitos de selección de direcciones de gran complejidad, por lo tanto, demasiado costosos. Debido a esto, se pensó en distribuir la memoria en forma de matriz, con filas y columnas. De esta forma, para cada operación se deben realizar dos selecciones (fila y columna), lo cual impacta en el rendimiento, aunque reduce drásticamente la complejidad del circuito. Estos dos mecanismos de selección de filas y columnas en la matriz de la memoria RAM son conocidos como CAS (Column Address Strobe) y RAS (Row Address Strobe). www.elsolucionario.org
    • 68. 5 LA MEMORIA RAM 68 Figura 7. Módulo de memoria RAM DDR3 del fabricante OCZ. En este caso la chapa metálica cumple una función estética, no la de disipar calor. Figura 8. En las etiquetas de estos módulos DDR3 se indica la capacidad de cada módulo, la total del kit, la tensión de trabajo y la tasa de transferencia máxima. El acceso a los datos Supongamos que el microprocesador necesita una cadena de datos de 32 bits y la solicita al controlador de memoria; esto implica un ciclo de reloj. Luego, el controlador de memoria envía la dirección de la fila solicitada por el bus de direcciones, lo cual insume un segundo ciclo de reloj. La memoria RAM recibe la orden, lee la fila correcta y la activa. Este proceso recibe el nombre de RAS-to-CAS, e implica un lapso de tiempo de dos a tres ciclos de reloj. La siguiente fase del proceso es ubicar la columna correcta, que –junto con el paso anterior de la ubicación de la fila– se obtiene la intersección resultante, es decir, la dirección de memoria buscada. El lapso de tiempo que implica encontrar la columna es la latencia CAS, y también consume dos o tres ciclos de reloj. Los primeros ocho bits de información leídos son enviados a los buff ers de salida del módulo de memoria RAM, que conlleva un ciclo de reloj más. Ahora la información vuelve al controlador de memoria y es enviada al procesador en dos ciclos de reloj. Hasta aquí el procesador ha leído ocho bits de los 32 que necesita. Por eso, las siguientes tres lecturas se llevan a cabo en forma consecutiva de las columnas contiguas, en cada uno de los tres ciclos de reloj que siguen, proceso conocido como Bursa modo. Esto es así a causa de que, generalmente, los 32 bits que el procesador necesita leer están en las direcciones de memoria siguientes. En definitiva, la petición de lectura de una cadena de información de 32 bits de la memoria principal implica entre siete y nueve ciclos de reloj para obtener los primeros ocho bits (es decir, el primer byte), y tres ciclos adicionales para los tres bytes restantes hasta que llegan por último al procesador. Para optimizar tiempos, el controlador de memoria puede mantener activa la fila recién leída para siguientes lecturas contiguas, reduciendo el tiempo del proceso RAS-to-CAS a 0, en el caso de que se necesite leer de nuevo información alojada en la misma fila. Sin embargo, si se solicita leer datos de una fila diferente del mismo banco, se debe recargar la fila abierta para no perder la información. Este lapso de tiempo es conocido como RAS-to-CAS Precharge. www.elsolucionario.org
    • 69. FUNCIONAMIENTO AVANZADO DE LA RAM 69 Figura 9. Apartado del Setup del BIOS donde se aprecia la configuración avanzada de los parámetros de la memoria RAM. Datos útiles La memoria RAM: un componente crítico La memoria RAM es uno de los componentes más sensibles de la PC y, si un módulo no tiene buena comunicación con el motherboard, puede provocar una falla crítica en el arranque. En esos casos, debemos hacer ciertas pruebas como sacar el módulo de su zócalo y limpiar sus contactos dorados en ambos lados con un hisopo y alcohol isopropílico. Parámetros de la memoria El Setup del BIOS permite modificar los parámetros relacionados con las latencias de los estados de la petición de datos a la memoria RAM. Cuanto menores sean estos tiempos de espera, menor será la latencia y mayor la performance de la memoria, pero la posibilidad de ajustar estos parámetros depende de los módulos de memoria RAM instalados en el equipo. A continuación, detallaremos el significado de estos parámetros. CL (CAS latency): es el número de ciclos de reloj desde que la columna es solicitada por una fila activa hasta que la información está lista para enviarse al buff er de salida. El número de ciclos de reloj suele ser de 2 o 4 para los módulos de memoria DDR, de 3 o 5 para módulos DDR2 y de 7 a 9 para módulos DDR3. TRCD (RAS to CAS delay): es el lapso de tiempo transcurrido desde el momento en que se activa la fila hasta que se puede tener acceso a las columnas. La cantidad típica de ciclos de reloj para este proceso varía entre 3 y 4 para los módulos DDR, entre 3 y 5 para los DDR2 y de 7 a 9 para los DDR 3 TRP (RAS precharge): es el tiempo necesario para que el controlador de memoria desactive la fila abierta. Este tiempo suele ser de entre 2 y 4 ciclos de reloj para módulos de memoria DDR, de entre 4 y 5 para módulos DDR2 y de 7 a 9 para módulos DDR3. TRAS (Active to precharge): es el menor número de ciclos de reloj que una fila puede estar activa antes de ser desactivada por el controlador de memoria. Este valor suele estar ubicado entre 5 y 10 ciclos de reloj. www.elsolucionario.org
    • 70. 5 LA MEMORIA RAM 70 Figura 10. Durante la primera generación de procesadores Pentium, la memoria caché L2 no solo estaba fuera del procesador: tam podía estar fuera del motherboard, y se ampliaba mediante un módulo. Si bien el mecanismo RAS-to-CAS sucede primero, aquí se mencionó antes el CAS porque es el valor más importante para el rendimiento. Habitualmente, las configuraciones de latencias se expresan de la siguiente forma: 2-3-3-7, cuyo orden es igual al que se detalló anteriormente: CL, tRCD, tRP y tRAS. Un chip de RAM estática puede almacenar la cuarta parte de la información que un chip de RAM dinámica de la misma complejidad, pero la RAM estática no requiere ser actualizada (es decir, no pierde la información sin este proceso) y es normalmente mucho más rápida que la RAM dinámica (el tiempo de ciclo de la SRAM suele ser de 8 a 16 veces más corto que las DRAM). La memoria SRAM es más costosa, por lo que se reserva generalmente para su uso en la memoria de acceso aleatorio rápida, es decir, la memoria caché. Existen principalmente dos tipos de memoria RAM: la RAM estática o SRAM y la RAM dinámica o DRAM. Memoria SRAM La memoria SRAM Static RAM o RAM estática se basa en circuitos lógicos denominados flip-flop, que retienen la información almacenada mientras haya energía suficiente para hacer funcionar el dispositivo (ya sean segundos, minutos, horas, etc.). El correcto ajuste de estos parámetros en el Setup del BIOS permiten a los usuarios experimentados en overclocking aumentar el rendimiento de la memoria RAM entre el 1 y el 10%, dependiendo de la eficacia en la combinación de los valores establecidos, y de la tolerancia de los módulos de memoria a trabajar a mayor velocidad, tensión y temperatura. Tipos de memoria RAM www.elsolucionario.org
    • 71. TIPOS DE MEMORIA 71 Memoria DRAM La memoria DRAM (Dynamic RAM o RAM dinámica) almacena la información en circuitos integrados basados en transistores y capacitores (que pueden estar cargados o descargados). Como estos pierden su carga al cabo de breves lapsos de tiempo, se deben incluir los circuitos necesarios para refrescar las celdas de memoria RAM cada cierto tiempo para impedir la pérdida de su información, ya que esta memoria es volátil. Mientras la RAM dinámica se refresca, el procesador no puede leerla. Si intenta hacerlo en ese momento, se verá forzado a esperar. Como la circuitería empleada es bastante sencilla, las RAM dinámicas suelen utilizarse más que las SRAM, a pesar de ser más lentas. En los módulos de memoria, cada celda de memoria DRAM (es decir, cada bit) está compuesta de un transistor y un capacitor. La idea básica es que el transistor se conecte al resto del sistema y sea el que controle al capacitor. Básicamente, cuando un capacitor está cargado, la celda de memoria tiene un valor de 1, y, si está descargado, tiene un valor igual a 0. Aquí se presentan varias complicaciones, ya que hay que considerar que el capacitor se descarga muy rápido, por lo cual el equipo debe ocuparse de recargarlo en forma periódica. Ese período de tiempo es de alrededor de 60 milisegundos, y si no se lo tiene en cuenta, puede provocar resultados catastróficos. Para asegurar que no haya problemas, se considera un 1 cuando el capacitor está cargado en –al menos– un 50%, como para contar con cierto margen. En la lectura la carga electrónica del capacitor se pierde, por lo que también es preciso recargarlo cuando se lo lee. Por su naturaleza física, la memoria DRAM es más lenta que la SRAM usada en la caché. Y eso, sumado a la frecuencia de trabajo y al ancho de bus menores, además de la distancia de acceso hacia el procesador, logra que la RAM principal sea mucho más lenta que la caché. Sin embargo, hay que considerar que también es mucho más económica (solo se requieren dos componentes por bit, contra seis), y por tal motivo es posible fabricar módulos de memoria DRAM de mayor capacidad. Memoria SDRAM La memoria SDRAM o DRAM sincrónica apareció a mediados de la década de 1990, durante la primera generación de procesadores Pentium, y en la actualidad se siguen usando módulos de memoria que se basan en su diseño original. A pesar de la existencia de las memorias del tipo RDRAM (también dinámicas, desarrolladas por la empresa Rambus), nos centraremos en las de consumo masivo: las SDRAM, ya que las RDRAM están destinadas principalmente a servidores, mediante módulos llamados RIMM. Módulos de memoria como los DDR, DDR2 y DDR3 están basados en una tecnología anterior, llamada SDRAM, que tuvo sus inicios a finales de la primera generación de procesadores Pentium. La topología de las memorias SDRAM abarca desde los módulos de memoria que fueron Figura 11. Módulo de memoria SDRAM, fácilmente reconocible por sus dos muescas entre los contactos dorados. www.elsolucionario.org
    • 72. 5 LA MEMORIA RAM 72 conocidos como PC100 y PC133, hasta los DDR, DDR2 y DDR3. Esta tecnología se basa en una configuración en paralelo, es decir, que la señal se distribuye de forma paralela entre un módulo y otro (a diferencia de la topología serie usada en las memorias RDRAM). La referencia a la sincronía en el nombre de este tipo de arquitectura de memoria es a causa de que su frecuencia de trabajo está ligada a la frecuencia del procesador. Desde la era de los microprocesadores 80386 hasta la primera generación de Pentium se empleaban módulos de memoria de 60 o 70 ns de tiempo de acceso (DRAM), y debían tener una relación de frecuencia entre sí, pero no necesariamente tenían que cumplir una determinada relación con la frecuencia del procesador. Con la aparición de los módulos de memoria SDRAM, el tiempo de acceso se redujo de 60 ns a la nada despreciable cifra de 15 ns. Los módulos de memoria SDRAM convencional –llamados DIMM– operaban a 66, 100 y 133 MHz, y fueron empleados por varias generaciones de procesadores (desde el Pentium hasta el Pentium 3). Pero con la aparición de microprocesadores de 1 GHz y superiores, estos módulos de memoria se quedaron casi obsoletos. La industria necesitaba un cambio profundo en el subsistema de memoria para suplir las demandas de los nuevos modelos de procesadores. Memoria DDR Este tipo de tecnología implementó cambios en los módulos de memoria RAM y, obviamente, en los zócalos del motherboard donde estos se conectan, como así también en el controlador de memoria incorporado en el northbridge del chipset. A continuación, se detallan las principales características de cada una de sus generaciones. Primera generación Los primeros módulos de memoria DIMM DDR (Double Data Rate) se desarrollaron basándose en el mismo principio empleado por los módulos RIMM de Rambus: transmitir dos datos por cada ciclo de reloj (de aquí proviene su nombre). En realidad, el ancho de banda resultante no fue justamente el doble, pero se mejoró de manera considerable el rendimiento, sobre todo cuando los chipsets fueron optimizando su funcionamiento para este tipo de arquitectura. Así, los módulos de memoria de 133 MHz de frecuencia de trabajo rendían, en realidad, 266 MHz efectivos. Este tipo de memoria hizo su aparición en el año 2001, junto con los procesadores Athlon de AMD. Por ese entonces, Intel había apostado a los módulos de memoria RIMM (más costosos, pero un poco más efectivos), para luego migrar a la tecnología DDR. Entre las principales características técnicas de los módulos de memoria de la primera generación DDR, es posible señalar que pueden soportar una capacidad máxima de 1 GB, el ancho de su bus es de 64 bits, la cantidad de contactos es de 184 y la tensión de trabajo es de 2,5 volts. Conforme los procesos de fabricación se fueron refinando, y los módulos Datos útiles Grabadora EEPROM Las grabadoras de EEPROM son dispositivos o circuitos especialmente diseñados para reprogramar el contenido de una memoria del tipo EEPROM (memoria de solo lectura programable por método eléctrico). Por lo general, se conectan a una PC por puerto paralelo o USB para que se le provea el contenido por grabar en el chip de ROM. www.elsolucionario.org
    • 73. TIPOS DE MEMORIA 73 Figura 13. Memoria DDR2 ideal para practicar overclocking, ya que cuenta con un disipador y heat pipes. Figura 12. Módulo de memoria DDR PC3200 de 256 MB de capacidad y de latencia CAS 3, según indica su etiqueta. fueron capaces de trabajar a mayor frecuencia, lograron alcanzar los 200 MHz DDR (400 MHz efectivos) y luego se pudo escalar hacia los módulos de 266 MHz DDR (533 MHz efectivos), donde esta primera tecnología DDR encontró su techo, ya que para obtener frecuencias mayores era necesario llevar a cabo nuevos cambios. A partir de esta tecnología, se pudo comenzar a implementar de manera opcional un mecanismo llamado Dual Channel, que trataremos más adelante en este mismo capítulo, destinado a mejorar el rendimiento de la memoria RAM. Memoria DDR2 Cuando el rendimiento de la memoria DDR mermó ante el avance de los procesadores, se desarrollaron los módulos de memoria DDR2, cuyo funcionamiento se basa en un sistema de pipelining, empleando un buff er de entrada y salida que funciona al doble de la frecuencia que el núcleo de la memoria. Es decir, estos módulos permiten transmitir un dato por cada flanco de la señal. Así, se pueden transmitir cuatro bits por ciclo de reloj, permitiendo alcanzar frecuencias de hasta 1200 MHz efectivos. Sin embargo, las latencias son más altas que en el caso de los módulos DDR convencionales a causa del sistema de pipelining, en el que, por cada unidad de tiempo, existen cuatro bits en proceso en vez de dos. Este tipo de módulos de memoria consume mucha menos energía que la generación anterior al trabajar a una tensión de 1,8 volts, mientras la cantidad de contactos de su respectivo zócalo asciende a 240. Memoria DDR3 Con la llegada al mercado de procesadores de cuatro, seis, ocho y más núcleos, la memoria DDR2 comenzaba a quedarse rezagada. Fue entonces cuando, en el año 2009, se diseñaron los módulos de memoria DDR3, de menor consumo energético (del orden del 40%), menor tensión de trabajo (1,5 volts) y mayor tasa de transferencia, al duplicar la cantidad de información por ciclo de reloj de los módulos DDR2. www.elsolucionario.org
    • 74. 5 LA MEMORIA RAM 74 Los módulos y zócalos de memoria DDR3 cuentan con 240 contactos, al igual que en el caso de los DDR2, pero son incompatibles con la tecnología anterior al tener una muesca de seguridad en una ubicación diferente. Cómo calcular el tiempo de acceso Existe una simple ecuación para estimar el tiempo de acceso, expresado en nanosegundos, al que es capaz de responder un módulo de memoria. En sus productos de gama media a alta, los fabricantes suelen incluir información específica y datos técnicos, entre ellos los dos valores necesarios para este cálculo: el valor CAS (Column Address Strobe) y la frecuencia efectiva (DDR) de trabajo. La fórmula general es la siguiente: (CAS / Frequencia (MHz)) × 1000 = X ns Y a continuación, un ejemplo: (8 / 1066) × 1000 = 7,5 ns Dual Channel La diferencia entre el ancho de banda de los procesadores con respecto al de la memoria RAM siempre fue una cuestión que debía mejorarse. Una de esas mejoras implementadas por los fabricantes para reducir esa diferencia es la tecnología Dual Channel o de doble canal de memoria. Supongamos que al controlador de memoria se conectan dos canales de datos de 64 bits totalmente independientes en vez de uno. En teoría, se duplicaría el ancho de banda de la memoria RAM. Sin embargo, lamentablemente, esto depende de muchos factores, y los resultados prácticos no suelen incrementarse al doble, sino más bien en un modesto porcentaje. Figura 14. Módulos de memoria DDR3 optimizados especialmente para ser instalados junto con procesadores de AMD. Figura 15. Kit Triple Channel de módulos PC3- 12800 de 2 GB cada uno. www.elsolucionario.org
    • 75. TIPOS DE MEMORIA 75 En la mayoría de las pruebas, incluso empleando los mejores procesadores y los módulos de memoria de la mejor calidad, el incremento de performance ronda el 6%. Sin embargo, en motherboards que comparten memoria del sistema con su interfaz gráfica, la ventaja del Dual Channel puede estirarse un poco más. Esta funcionalidad se activa al instalar módulos de memoria idénticos (misma marca, modelo y características) en los bancos señalados en el motherboard para tal fin. Los zócalos para módulos de memoria RAM en motherboards que soportan la tecnología Dual Channel vienen identificados con colores y serigrafía, que indican cuál es el banco A y cuál es el banco B. Con la llegada de la primera generación de procesadores Core i7 de Intel y algunos orientados a servidores (como ciertos modelos Intel Xeon), se implementó la tecnología Triple Channel, mientras el resto de los procesadores y motherFigura 16. Motherboard con bancos Dual Channel (A y B) para memoria RAM DDR2 formados por zócalos de distintos colores. Figura 17. Kit de 12 GB de módulos DDR3: en equipos de alta gama es tan común el uso del Triple Channel que se comercializan en conjunto. Datos útiles BSOD Esta sigla significa Blue Screen Of Death (pantalla azul de la muerte). Es la típica pantalla de error grave, que se muestra cuando el sistema operativo Windows desemboca en un error irrecuperable del kernel, el corazón de todo el sistema operativo. En estos casos, Windows no puede seguir funcionando y debemos reiniciar el equipo. www.elsolucionario.org
    • 76. 5 LA MEMORIA RAM 76 boards continúa utilizando Dual Channel. En sistemas de triple canal, el controlador de memoria reparte de forma intercalada la información por almacenar entre los tres bancos (cada banco puede estar formado por tres, seis o nueve módulos de memoria). Así, logra una sutil ganancia en rendimiento al distribuir los datos en múltiples contenedores. Cómo identificar los módulos Los módulos de memoria RAM vienen identificados con una denominación estandarizada que indica el tipo y la capacidad de transferencia máxima, de manera que el consumidor pueda conocer fácilmente qué clase de memoria tiene en sus manos a la hora de hacer compras. Los antiguos módulos de memoria venían con indicaciones del tipo PC66, PC100 y PC133, que expresan directamente su frecuencia de operación en MHz. A partir de los módulos DDR, se decidió llevar a cabo otro tipo de nomenclatura. Los nombres estándares DDR200, DDR266, DDR333, DDR400, DDR433, DDR466, DDR500 y DDR533 indican la frecuencia del bus efectiva (es decir, duplicada mediante el Double Data Rate): de 100 a 266 MHz. Además, cada módulo cuenta con otra denominación que indica la capacidad de transferencia máxima expresada en MB/s: PC1600, PC2100, PC2700, PC3200, PC3500, PC3700, PC4000 y PC4300. Este valor se puede calcular fácilmente mediante una fórmula, siempre y cuando conozcamos la frecuencia a la cual trabaja el módulo de memoria RAM: Frecuencia x 2 x 8 bytes = tasa de transferencia máxima (MB/s) Por ejemplo, los módulos DDR400 (que trabajan a una frecuencia de 200 MHz) son también conocidos como PC3200; esto se puede comprobar fácilmente mediante la ecuación: 200 MHz x 2 x 8 = 3200 MB/s. Las denominaciones DDR2 son similares a las de las memorias DDR convencionales; estas parten en los módulos de 100 MHz, expresados como PC2-3200, terminando con los módulos DDR2 de 300 MHz, conocidos como PC2-9600. Es necesario hacer una pequeña modificación a la fórmula anterior, ya que las memorias DDR2, en teoría, son capaces de transferir cuatro bits por cada ciclo de reloj. Por lo tanto, la ecuación queda de esta forma: Frecuencia x 4 x 8 bytes = tasa de transferencia máxima (MB/s) Por ejemplo, un módulo DDR2-667 (que opera a una frecuencia de 166 MHz) es denominado como PC2-5300, lo cual podemos comprobar mediante la fórmula para módulos DDR2: 166 MHz x 4 x 8 bytes = 5300 MB/s. Lo mismo ocurre con los módulos de memoria DDR3, cuyas denominaciones comienzan en PC3-8500 y llegan hasta PC3-16000. El segundo factor de la ecuación se duplica con respecto a la generación anterior de módulos de memoria, pasando de 4 a 8: Figura 18. La solapa [Memory] de CPU-Z muestra valiosa información sobre la memoria RAM instalada. www.elsolucionario.org
    • 77. IDENTIFICACIÓN DE LOS MÓDULOS 77 Figura 19. En la pestaña [SPD] de CPU-Z, podemos acceder a la detallada información que guarda el chip SPD de cada módulo instalado. Frecuencia x 8 x 8 bytes = tasa de transferencia máxima (MB/s) Tecnología SPD Un estándar llamado SPD (Serial Presence Detect) fue implementado en los módulos de memoria DIMM SDRAM y posteriores (DDR, DDR2 y DDR3). Se basa en un pequeño chip EEPROM de ocho contactos incorporado en los módulos de memoria, que contiene información sobre el módulo en sí. SPD es la evolución de una tecnología anterior, usada en los módulos SIMM de 72 contactos, llamada PPD (Parallel Presence Detect), cuya información se almacenaba en un chip de cinco contactos. La información que almacena el chip SPD es la siguiente: marca, modelo, parámetros de temporización, número de serie y otros datos útiles acerca del módulo. Los módulos de memoria de gama media a alta almacenan además perfiles con diferentes configuraciones sobre latencias y timings para distintos valores de frecuencia, ideales para emplear cuando se practica overclocking. Estas configuraciones se conocen como EPP (Enhanced Performance Profiles) y le permiten al motherboard conocer cuáles son los valores ideales –establecidos por el fabricante del módulo– para aplicar overclocking según cada valor de frecuencia elegido, ya sea por el usuario o por sistemas de overclocking automatizado que poseen algunos modelos de motherboards. Existen aplicaciones para conocer toda la información técnica almacenada en la pequeña memoria SPD; una de ellas es CPU-Z, de descarga gratuita. Puede conseguirse en la siguiente dirección: www.cpuid.com/softwares/cpu-z.html. Módulos especiales El mercado ofrece módulos de memoria para usos específicos, con funciones especiales orientadas desde equipos portátiles hasta servidores. A continuación, los casos más relevantes. Módulos de memoria con ECC La sigla ECC proviene de Error Checking and Correcting (reconocimiento y corrección de errores). Los módulos de memoria que poseen esta característica son capaces de reconocer errores internos (errores de 1 bit o errores de 2 bits). Los errores de 1 bit pueden corregirse en funcionamiento mediante la comparación de las sumas de comprobación. Los módulos de memoria con función ECC son más fiables, por lo que normalmente se emplean en servidores; pero tienen una desventaja importante: son más costosos que los convencionales. Módulos de memoria SO Los módulos Small Outline son versiones reducidas en tamaño que se utilizan en dispositivos portátiles como notebooks, netbooks y además en impresoras que permiten ampliar su memoria interna. www.elsolucionario.org
    • 78. 5 LA MEMORIA RAM 78 Módulos Fully Buff ered También conocidos como FB-DIMM, estos módulos se emplean casi exclusivamente en motheboards para servidores de red. Uno de los puntos fuertes de este tipo de memorias es su casi nulo margen de error: se estima un error de lectura en 1.142.000 años. En memorias convencionales, cuanto mayor es la densidad de memoria, más errores de señal y sincronización ocurren. En cambio, en este tipo de memorias, la tecnología de bus serie anula este problema al proveerle de una única ruta de información a todos los módulos en un canal, coordinando el flujo de datos mediante chips AMB ubicados en los módulos de memoria. Los módulos DDR2 convencionales emplean una conexión paralela en cada canal de memoria, mientras que el módulo tiene vínculos separados a ese canal y al controlador de memoria. Con grandes concentraciones de memoria, estas conexiones pueden sobrecargar la capacidad del controlador de memoria, provocando errores y retrasos en la circulación de los datos. Este inconveniente juega en contra de las memorias de mayor velocidad: cuanto más rápido se llene el canal de información, aparecerán más errores. Los módulos FB-DIMM utilizan pistas bidireccionales en serie, las cuales pasan por cada módulo de memoria, en vez de tener canales individuales que envían información a los módulos. Un concepto bastante parecido al principio de funcionamiento de las placas PCI Express (también de tecnología serie). Estas memorias transmiten datos a la controladora en forma de paquetes, vigilados de forma precisa por un integrado AMB (Advanced Memory Buff er) ubicado en cada uno de los módulos FB-DIMM. Cada uno de estos canales puede contener hasta ocho módulos FB-DIMM, y la arquitectura actual admite hasta seis canales por cada controlador de memoria. Tiene una fuente de datos en lo que a controlador de memoria concierne, y todos los datos llegan en paquetes de manera ordenada. Los errores y señales de interferencia ya no son un problema. Un controlador de memoria convencional requiere 240 trace lines dedicados por canal, pero el controlador de memoria FB necesita solamente 70, reduce los circuitos complejos y hace que sea más fácil añadir canales extras. Esto resulta similar a la simplificación que Hypertransport y PCI Express han tenido en el diseño de motherboards. Sitios web MemTest86+ MemTest es una excelente aplicación para realizar diagnósticos a la memoria RAM y caché. Es ideal su utilización ante la sospecha de algún módulo de memoria RAM defectuoso. Al descargar esta herramienta se genera un CD o unidad USB booteable, y debemos iniciar la PC con él. Es un software gratuito y se descarga de www.memtest.org. Figura 20. Pequeño módulo de memoria RAM SO, utilizado para ampliar la capacidad de equipos portátiles e impresoras láser. www.elsolucionario.org
    • 79. ADMINISTRACIÓN LÓGICA 79 Figura 21. Kit Dual Channel de memorias DDR3. En procesadores Intel Core i5, el controlador de memoria es compatible con Dual Channel. Hasta aquí abordamos la gestión de la memoria RAM a nivel hardware. A continuación, se explicará cómo el sistema operativo y las aplicaciones administran la memoria RAM. Memory Management Unit Las direcciones de memoria a las que tiene acceso una aplicación convencional no son las reales. Si existe más de un proceso alojado en la memoria, la aplicación no tiene de qué preocuparse al alojar más información. De esta forma, cada aplicación puede almacenar datos en una misma dirección de memoria, por lo que la información allí alojada no será sobrescrita. De este mecanismo se encarga una parte del procesador llamada Unidad de Manejo Administración lógica de la memoria de Memoria (Memory Management Unit o MMU), y es la encargada de traducir las direcciones lógicas en direcciones reales, y al revés. La ventaja fundamental que ofrece la MMU es la posibilidad de proteger la memoria, evitando que las aplicaciones accedan a sectores de memoria ya ocupados e impidiendo así que un programa acceda o modifique sectores de memoria usados por otros programas (lo que resultaría en un error grave como una excepción, una pantalla azul de la muerte, congelamiento o reinicio del sistema). Paginación y segmentación Existen básicamente tres técnicas de administración de la memoria RAM: paginación, segmentación y segmentación paginada (siendo esta última una de las más empleadas). Paginación Bajo la metodología de paginación, el espacio total de memoria se divide en sectores de la memoria física de igual tamaño, llamados frames. Cada aplicación se divide en secciones lógicas –denominadas páginas– que tienen el mismo tamaño que los frames. El sistema operativo posee un índice de estas páginas que relaciona la equivalencia de una página con un frame. Lo realmente curioso de este me www.elsolucionario.org
    • 80. 5 LA MEMORIA RAM 80 canismo es que existe una relación directa entre las direcciones lógicas de las aplicaciones y las direcciones físicas. Esto se lleva a cabo efectuando una operación en la que se relacionan el número de página y la ubicación de la dirección dentro de ella, en un proceso conocido como off set. Este procedimiento se caracteriza por prescindir de datos que estén almacenados en forma contigua, aspecto que favorece la administración de la memoria y no necesita desfragmentarla. Sin embargo, las desventajas de este sistema radican en el desaprovechamiento del espacio disponible, al igual que sucede con los clusters de los discos duros en distintos sistemas de archivo. Por ejemplo, si el tamaño de página es de 8 KB y una aplicación en ejecución necesita ocupar 11 KB, pesará en total 16 KB. Es decir, una página de 8 KB más la totalidad de una adicional por más que solo use una porción. Esta pérdida no parece importante en un caso puntual, pero multiplicada por todas las páginas activas en memoria, puede resultar de gran impacto. Segmentación La segmentación es un mecanismo mediante el cual se agrupan los diversos sectores de un programa en bloques de tamaño variable, ya que una aplicación dada puede haber generado un bloque para los datos constantes, otro para los datos cambiantes y otros para las subrutinas. Esto permite que varios procesos compartan el mismo segmento. Por ejemplo, si se abren dos aplicaciones iguales, la parte que se refiere al código de programa que se aloja en memoria –que es fija– es exactamente igual, por lo tanto, se asigna un único segmento de memoria para ese caso. El problema de este método es que, al trabajar con segmentos de longitud variable, se puede llegar a fragmentar la memoria no bien se remueva un segmento y se aloje otro. Por otra parte, requiere que los programas sean cargados en memoria para iniciar la ejecución, punto en contra que no ocurre necesariamente con el método de paginación. Entonces se ideó una forma que combinara ambas técnicas: la segmentación paginada. En esta técnica combinada, si bien los segmentos son de longitud variable, están subdivididos en varias páginas del mismo tamaño, cada una con su propia tabla de páginas. Así se unen las ventajas de ambos mecanismos, se cuenta con la relación entre la dirección lógica y la real, y se da solución a los problemas de la fragmentación de memoria. El límite de los 3 GB en sistemas de 32 bits Existe una limitación que poseen los sistemas operativos de 32 bits: pueden direccionar memoria, como su nombre lo indica, hasta 2 elevado a la 32, resultando exactamente 4 GB. Sin embargo, esto solo sucede en la teoría. En la práctica la historia es distinta: los sistemas operativos de 32 bits no pueden gestionar 4 GB de memoria RAM en forma completa, sino 3 GB (o valores similares, en la mayoría de los casos), debido a una limitación de la plataforma x86. Este tipo de problemas se acarrean de la época de los sistemas operativos de 16 bits y la famosa barrera de los 640 KB, que dejaba 384 KB o más inaccesibles para el usuario, pero no para el hardware, que sacaba provecho de ella. Con la llegada de los procesadores de 32 bits, esto fue solucionado en parte. En sistemas operativos como el DOS de Microsoft, para poder acceder a la memoria superior –la ubicada por sobre esos 640 KB–, había que cargar el driver himem. sys o el emm386.exe para direccionar en forma directa algunos archivos del sistema a esa parte de la memoria RAM. Para redondear, diremos que el problema de los 3 GB no es exactamente www.elsolucionario.org
    • 81. LAS LIMITACIONES DEL SISTEMA 81 el mismo, pero sí muy similar: al contar con 4 GB, los sistemas operativos de 32 bits (tanto los de Microsoft como los de código abierto) reservan una porción de la memoria RAM para mapear dispositivos PCI y para que el software se comunique con ellos mediante esta vía. Ciertos dispositivos del sistema requieren un acceso dedicado asignado a memoria. El nombre que recibe esta función es Entrada/Salida asignada a la memoria, o MMIO: Memory-Mapped Figura 22. Ventana que muestra las propiedades principales de un equipo con Windows 7 de 64 bits. Datos útiles Consejos para direccionar más memoria ● Utilizar tarjetas gráficas con menos memoria. ● En el caso de usar puerto AGP, bajar al mínimo posible el valor de apertura AGP en el Setup del BIOS. ● No instalar placas ni dispositivos USB que ya no utilicemos (ejemplo: módem telefónico, placas de red adicionales, etc.). I/O (una tecnología para nada nueva, ya que se emplea desde los procesadores de 8 bits, incluyendo a la mítica Commodore 64). MMIO opera en sistemas operativos de 32 bits dentro de los primeros 4 GB del espacio de direcciones, razón por la cual se bloquea la RAM por encima de los 3 GB (aunque en algunos casos suele ser 2.7 GB, 3.5 GB o incluso más), denegando el acceso a las aplicaciones, pero utilizándola para asignar direcciones de memoria de algunos dispositivos PCI, los tengamos conectados o no. Cuando contamos con menos memoria RAM instalada, como por ejemplo 1 o 2 GB, esta porción de memoria se asigna también dentro de la RAM, pero no en un área reservada y, aunque no nos demos cuenta, tampoco contamos con su totalidad, ya que hay que restar la que emplean los dispositivos PCI (y en menor medida los USB). De todas formas, no es cierto que convenga tener instalados tres módulos de 1 GB cada uno en vez de dos de 2 GB o cuatro de 1. Al tener 4 GB de memoria RAM, el usuario también tendrá más: los dispositivos PCI se remapean hacia la parte superior de la memoria, por encima de los 3 GB, y la que usualmente emplean en partes más bajas pasa a la parte superior. Y más aún en el caso de contar con una placa gráfica con tecnología www.elsolucionario.org
    • 82. 5 LA MEMORIA RAM 82 Figura 23. La solapa [Rendimiento] del [Administrador de tareas] de Windows 7 muestra el uso de la memoria física en tiempo real. TurboCache o HyperMemory, que utilizan memoria RAM del sistema de manera dinámica según la necesite aparte de la propia integrada. Al contar con 4 GB de memoria, la memoria que utilice esa tarjeta gráfica será por encima de los 3 GB. Por eso, en cualquier caso, al tener 4 GB siempre contaremos con más memoria, aprovechable en una u otra forma. Posibles soluciones Una de las posibles soluciones a esta merma en la cantidad de memoria RAM instalada en el equipo es contar con un procesador que soporte las instrucciones AMD64 o EMT64 e instalar Windows 7 de 64 bits (que permite instalar hasta 128 GB de memoria RAM), o alguna distribución de GNU/Linux de 64 bits. Otra menos drástica y que no implica reinstalar de cero nuestro sistema operativo es, desde Windows, hacer el intento de habilitar la extensión PAE (Physical Address Extension) desde la consola de comandos [cmd.exe], tipeando la siguiente sentencia: BCDEdit /set PAE forceenable Vale aclarar que este comando no se encuentra disponible en Windows XP SP2 ni SP3 (Microsoft decidió removerlo para evitar ciertas incompatibilidades e inestabilidad a raíz de esto mismo), aunque sí está en Windows Vista, Server 2003 y XP SP1. Otra posibilidad es efectuarlo con el pequeño software EasyBCD (disponible solo para Windows Vista). Se trata de un front end gráfico para el comando BCDEdit, es gratuito y se descarga desde el siguiente vínculo: http://neosmart.net/ dl.php?id=1. Al efectuar este cambio en la configuración de inicio de Windows, puede llegar a reconocerse el total de la memoria instalada (dependiendo del hardware), pero el funcionamiento del sistema se torna más lento, como así también puede provocar inestabilidad e incompatibilidades con ciertos dispositivos, y más aún si esto se hace sobre procesadores de 32 bits. Recordemos también tener en cuenta si el total de memoria física instalada alcanza el valor máximo soportado por el chipset del motherboard. La memoria real disponible se verá reducida, debido a que el sistema reserva parte www.elsolucionario.org
    • 83. LAS LIMITACIONES DEL SISTEMA 83 Figura 24. En Windows 7 se puede instalar EasyBCD y, con solo un par de clics, quedará habilitado el modo PAE. de esta RAM para el mapeo de dispositivos. Esta reducción suele situarse entre los 200 MB y 1 GB, dependiendo de la configuración. Este aspecto en particular no ocurre únicamente en sistemas de 32 bits, sino también en los de 64 bits. El modo PAE utiliza 4 bits de registro de control para poder direccionar más memoria virtual (4 elevado a la 32, en vez de 2 a la 32) y, por tanto, poder alcanzar un total teórico de memoria física de 64 GB. Cabe destacar que los procesadores con extensiones AMD64 corren con el modo PAE habilitado por diseño, mientras que los de Intel, que cuenten con las instrucciones IA32, solo operan en esa modalidad al indicárselo en el boot.ini (Windows XP) o mediante el Windows Boot Manager (Windows 7). Desde el punto de vista del hardware Por una cuestión de diseño de la arquitectura de los motherboards (cosa que inevitablemente permanecerá mientras se sigan empleando variantes de la arquitectura original AT, del año 1982), la totalidad de los recursos accesibles del equipo usan direcciones de memoria, lo que se efectúa mediante MMIO. Cuando las direcciones de memoria usadas están ocupadas por la memoria física, el BIOS sencillamente la ignora y remapea esas direcciones apuntándolas al dispositivo, lo cual puede darse por requerimientos del motherboard, del propio bus PCI, o bien de las placas instaladas; la tarjeta gráfica es la que mayor cantidad de estos recursos consume. A este remapeo de memoria, se lo conoce técnicamente como Memory Holes (agujeros de memoria) y, cuando el sistema operativo Figura 25. Tarjeta gráfica con tecnología TurboCache: cuenta con poca memoria RAM propia, pero puede tomar grandes cantidades de la memoria RAM instalada en el motherboard. Datos útiles Ventajas y desventajas de PAE La ventaja radica en que, como se explica más arriba, los sistemas de más de 4 GB de RAM y siempre y cuando el sistema operativo lo soporte– podrán direccionar más allá del límite de los 4 GB. Como desventaja, se incrementa ligeramente el tiempo de acceso a memoria, siendo triple (en vez de doble) el direccionamiento en las PTE (Page Table Entry). www.elsolucionario.org
    • 84. 5 LA MEMORIA RAM 84 encuentra uno de ellos, termina el conteo de memoria; ese es el límite máximo direccionable. Por una cuestión de compatibilidad, tanto con dispositivos hardware como sistemas operativos, el BIOS asigna los Memory Holes por debajo del espacio de direcciones de los 4 GB. El chipset de toda placa base ordena asignar recursos por debajo del espacio direcciones de 4 GB en forma típica para sí mismo, para el BIOS y para aplicaciones. Entre los 2 y los 4 GB, se asignan direcciones para los dispositivos. La asignación más común en una placa base con bus PCI-Express es de alrededor de 1 GB. Mientras que la asignación típica en un motherboard con puerto AGP es más variable y depende además de la apertura AGP asignada en el Setup del BIOS. Existen chipsets que permiten el remapeo de los recursos mediante el sistema operativo, y hay otros que no. En este último caso, no podremos hacer nada para mejorar la situación, tengamos PAE habilitado o no –o incluso un sistema operativo de 64 bits–, ya que la limitación estará impuesta por el hardware. En definitiva, la gran mayoría de los fabricantes de hardware no aclara este aspecto ni en la caja de los motherboards ni en las especificaciones detalladas del producto, por lo que cometen una infracción por falta de información. Si se supone que la placa soporta 4 GB o más de memoria RAM, prácticamente perderemos 1 GB de memoria por más esfuerzos que hagamos en remediarlo, o incluso si instalamos un sistema operativo de 64 bits. ¿Cuánta RAM soporta en realidad nuestra PC? Tal como hemos visto, no hay que confiar ciegamente en las especificaciones que los fabricantes de motherboards indican. Existe un método para conocer el valor del límite real que nuestro hardware soporta: ir al [Panel de Control], ingresar en [Sistema], solapa [Hardware], botón [Administrador de dispositivos], expandir el grupo llamado [Dispositivos de sistema] haciendo un clic en el símbolo [+] ubicado a su izquierda. Luego hacemos clic derecho sobre el dispositivo llamado [Bus PCI] y luego en [Propiedades]. En la nueva ventana que aparece, ingresamos en la solapa [Recursos]. Allí veremos recursos como intervalos de entrada/salida e intervalos de memoria. Salteando los intervalos de memoria que comiencen por tres ceros, tomaremos nota del primero en la lista. Veremos en pantalla algo muy similar a esto: [000A0000 - 0000BFFF] PCI Bus [000E0000 - 000E3FFF] PCI Bus [C0000000 - FEBFFFFF] PCI Bus <--- Tomar nota [FF800000 - FFFFFFFF] PCI Bus Figura 26. Propiedades del [Bus PCI] en el [Administrador de dispositivos] de Windows 7 de 64 bits. www.elsolucionario.org
    • 85. LIMITACIONES DEL HARDWARE 85 Por lo tanto, salteando las que inician por tres ceros, la dirección inicial contigua en este caso es C0000000. Ejecutamos la calculadora de Windows en modo científico (desde el menú [Ver]), seleccionamos el modo hexadecimal e ingresamos el valor que previamente anotamos para luego convertirlo al modo decimal. En este ejemplo, el valor obtenido es 3.221.225.472 bytes; si lo dividimos por 1024, nos queda 3.145.728 kilobytes y, si lo volvemos a dividir por 1024, resulta 3.072 megabytes, es decir, exactamente 3 gigabytes. Notemos el detalle del primer rango de direcciones que inicia en A0000 (valor que equivale a los famosos 640 KB, expresado en hexadecimal). No todos los equipos permitirán sobrepasar ese límite, y no todos los que lo permitan lo harán en forma estable, debido a los controladores no certificados. A los suertudos usuarios que logren superar ese límite, se les recomienda hacer no solo pruebas de estabilidad, sino también de rendimiento. Recuerden que, si logramos habilitar el modo PAE con éxito, el tiempo de acceso a la RAM se incrementa levemente. Dependiendo del uso que se le dé a la PC, nos puede favorecer más el incremento en la cantidad de RAM que la disminución en el tiempo de acceso a la memoria, o al revés. Incluso, puede ocurrir que se habilite el modo PAE sin problemas, pero que el chipset sea el que limite la cantidad de RAM a un valor cercano a los 3 GB. En definitiva, que esto funcione es algo que depende del software, del hardware y también de una combinación de ambos. Figura 27. El [Monitor de recursos] de Windows 7 detalla cuánta memoria RAM consume cada proceso activo en el sistema. Resumen Se expusieron todos los aspectos relacionados con la memoria RAM en este quinto capítulo. Comenzando con los conceptos básicos de su funcionamiento, pasando por la evolución de los distintos módulos de memoria hasta la administración lógica. Además, se abordaron diversos temas aplicados a la memoria RAM, como las tecnologías SPD, Dual Channel y Triple Channel, entre otras. Por último, se desarrolló la explicación de por qué los sistemas operativos de 32 bits no soportan 4 GB de memoria RAM en su totalidad. www.elsolucionario.org
    • 86. 5 LA MEMORIA RAM 86 FAQ 1. ¿Cuántos niveles de memoria caché existen? 2. ¿En qué consiste el proceso llamado Burst mode? 3. ¿Cuáles son las diferencias más importantes entre la memoria SRAM y la DRAM? 4. ¿Qué mejoras incorporaron los módulos DDR2 sobre los DDR? 5. ¿Para qué sirve la tecnología SPD? Lo que aprendimos 1. ¿Qué significa la sigla RAM? a. Record Analog Method b. Random Access Memory c. Rapid Auxiliar Memory 2. ¿Qué nombre recibe el número de ciclos de reloj entre que la columna es solicitada por una fila activa hasta que la información está lista para enviarse al buff er de salida? a. TRP b. CL c. TRCD 3. ¿Qué valor de frecuencia efectiva ofrecían los primeros módulos de memoria DDR? a. 133 b. 200 c. 266 4. ¿Cuánto beneficio en promedio se obtiene de una configuración Dual Channel con respecto a una convencional? a. 100% b. 25% c. 6% 5. ¿A qué módulo de memoria corresponde esta denominación: PC2-5300? a. DDR-533 b. DDR2-667 c. DDR3-1066 6. ¿Cómo se llama el mecanismo para conocer todos los detalles acerca de los módulos de memoria RAM? a. SPD b. MMU c. MMIO 7. ¿Cuál es el tipo de módulos de memoria que incorpora corrección de errores? a. EDO b. FPM c. ECC 8. ¿Qué nombre recibe la combinación entre los dos métodos más populares de administración lógica de memoria? a. Paginación segmentada b. Segmentación paginada c. Selección distribuida 9. ¿Cuál es el valor máximo teórico que puede direccionar un sistema operativo de 32 bits? a. 3 GB b. 4 GB c. 16 GB 10. ¿Qué significa la sigla PAE? a. Physical Address Extension b. Parameter Analog Error c. Personal Array Equation www.elsolucionario.org
    • 87. MOTHERBOARDS Interfaces de disco CAPÍTULO 6 EN ESTE CAPÍTULO » CONTROLADORAS PARALLEL-ATA » PUERTOS SERIAL-ATA, SERIAL-ATA 2.0, SERIAL-ATA 3.0 » CONTROLADORAS SCSI Y SAS » TECNOLOGÍA NCQ » TECNOLOGÍAS RAID www.elsolucionario.org
    • 88. 6 INTERFACES DE DISCO 88 En este capítulo dedicado a las interfaces de almacenamiento, comenzaremos recordando un puerto que tiende a desaparecer conforme pasa el tiempo: el Parallel-ATA. Interfaz ParallelATA También conocido como IDE, el sistema ParallelATA es aún incorporado en motherboards a pesar de la absoluta popularidad del Serial-ATA. Los fabricantes continúan incluyendo puertos Parallel-ATA en sus motherboards, aunque –en la mayoría de los casos– solo un puerto en vez de los dos de siempre a modo de retrocompatibilidad. Lo hacen con el fin de que los usuarios que aún cuentan con un disco duro o unidad óptica compatible con esa interfaz puedan conectarla a su equipo en vez de desecharla. Si bien tienen dos nombres distintos, se los puede llamar de una forma o de otra. El estándar AT de IBM nació en 1984. Justamente en ese año tiene su origen el estándar IDE, a raíz de un encargo de Compaq a Western Digital. Compaq necesitaba una controladora compatible con el estándar anterior (el ST506), pero por falta de espacio en el interior de un nuevo modelo de PC, la interfaz debía estar integrada en el propio disco. De ahí el nombre de IDE (Integrated Drive Electronics). Toda la electrónica de control se concentra en el dispositivo por controlar (el disco duro), por lo que puede conectarse directamente el disco con el bus del sistema. Las primeras unidades IDE fabricadas datan del año 1986. El sistema IDE/ATA dispone de varios métodos para efectuar el movimiento de datos, incluyenFigura 1. Único puerto Parallel-ATA en un motherboard moderno. La tendencia hará desaparecer tarde o temprano este tipo de puertos. Interfaces de disco www.elsolucionario.org
    • 89. INTERFAZ P-ATA 89 do la emulación de cualquier formato anterior, e incorpora un nuevo formato de grabación denominado MZR (Multiple Zone Recording), que consigue mayor densidad de grabación y, por tanto, mayor capacidad en los discos. Por otra parte, se implementaron dos sistemas de traducción de los parámetros físicos de la unidad. Estos sistemas se denominan CHS (Cylinder Head Sector) y LBA (Logical Block Addressing), y permitían solventar algunas limitaciones derivadas del diseño inicial de los servicios BIOS de disco. El estándar inicial permitía una tasa de transferencia de 4 MB/s, y supuso una simplificación en Figura 2. Este simple adaptador permite conectar unidades S-ATA en puertos P-ATA, y viceversa. Figura 3. Las cintas Parallel-ATA, por su gran ancho, podían obstruir la correcta circulación del aire en el interior del gabinete. la instalación y configuración de los discos. Pero pronto se manifestaron sus carencias, por lo cual, desde su aparición, ha sufrido constantes actualizaciones y mejoras, y han aparecido versiones de los distintos fabricantes bajo diferentes nombres: Enhanced IDE (EIDE), Ultra-ATA, ATA-2, ATAPI, FastATA, Ultra-DMA 33, 66, 100 y 133. A través de ellos se fueron implementando tecnologías como los modos PIO, MultiWord-DMA, BusMaster DMA y ATAPI, entre otros, para mejorar la velocidad de transferencia y la flexibilidad entre dispositivos ATA. Tecnología SMART La sigla SMART significa Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (tecnología de automonitoreo, análisis y reporte), y no se trata de una tecnología novedosa, aunque muy pocos conocen sobre ella, y todo el potencial y la utilidad que encierra. La mayoría de los problemas que sufre todo disco duro son predecibles. Ubicando sensores en partes estratégicas y llevando un historial, la propia unidad puede conocer el progreso de ciertos componentes y parámetros a través del tiempo. Si estos valores varían de manera drástica en lapsos cortos de tiempo, el disco puede predecir que, cuando el valor alcance el máximo tolerable para un parámetro dado, el disco fallará o dejará de funcionar. SMART solo funciona si el BIOS y la unidad soportan esta tecnología, y si está habilitada la función desde el BIOS Setup. Vale aclarar que esta tecnología se emplea en todo tipo de unidades de disco, independientemente de su interfaz de conexión (P-ATA, S-ATA, SAS, etc.). El POST nos notifica únicamente cuando un parámetro crítico ha alcanzado un valor riesgoso, y muestra una leyenda para que se efectúe una www.elsolucionario.org
    • 90. 6 INTERFACES DE DISCO 90 Figura 4. Tarjeta de expansión que incluye un puerto Parallel-ATA, un Serial-ATA 2.0 y un e-SATA. Figura 5. Unidad de disco para notebooks, de interfaz Serial-ATA 2.0 por dentro. copia de seguridad de los datos y la unidad sea reemplazada lo antes posible. Para conocer más sobre el estado de los parámetros de SMART existen aplicaciones dedicadas, como por ejemplo Everest o HDD Life, por mencionar dos. Datos útiles Interfaz ESDI A partir de 1983, se comenzó a utilizar la interfaz ESDI (Enhanced Small Device Interfaz o interfaz mejorada para pequeños dispositivos), que fue desarrollada por Maxtor Corporation (un reconocido fabricante de discos incluso en aquella época) como una mejora a la anterior ST-506/412. Los parámetros que SMART tiene en cuenta para realizar el autodiagnóstico son, entre otros, la temperatura; la cantidad de sectores dañados reubicados y los que esperan ser reasignados; la tasa de errores de lectura y escritura; cantidad de horas de funcionamiento; errores de búsqueda, etc. Un control periódico de esos valores, o la revisión ante una falla o sospecha de que el disco está teniendo problemas, nos ayudará a conocer mejor la integridad de la unidad y así mantener nuestros datos en un lugar seguro. Interfaz SerialATA En noviembre de 2001 un grupo de fabricantes de hardware, entre los que se encontraban Intel, Dell, Maxtor, APT Technologies y Seagate, crearon el Serial ATA Working Group para hacer frente a las necesidades de la próxima generación de interfaces de disco. Posteriormente, en 2004, cambiaron el nombre por el de Serial ATA International Organization. Las primeras unidades de disco S-ATA se alimentaban de la fuente de alimentación mediante un conector molex convencional, pero en lo sucesivo fueron migrando hacia el nuevo conector definido por la especificación (más chato y de 15 pines en vez de 4), lo que obligó al estándar ATX a incluir conectores de este tipo en las fuentes de alimentación (de todas formas, vale aclarar que existen adaptadores molex S-ATA). En equipos portátiles, por razones de espacio, el conector S-ATA de energía empleado puede ser el denominado MicroConnector o el Slimline Connector. www.elsolucionario.org
    • 91. INTERFAZ S-ATA 91 Figura 6. Cable de datos (rojo) y cable de energía conectados a una unidad de disco Serial-ATA. Figura 7. Unidad de disco Serial-ATA 2.0, en la cual se aprecia el conector de datos (centro) y el conector de energía (más ancho). Serial-ATA 1.0 Tras las mejoras de la última especificación ATA (UltraDMA-133), con la que se habían conseguido transferencias de 133 MB/s, el modelo tradicional de interfaz Parallel-ATA empezaba a mostrar síntomas de agotamiento después de haber prestado eficientes servicios desde su concepción inicial, a mediados de los años 80. Al ser un bus serie, el ancho del S-ATA es de 1 bit y trabaja a 1500 MHz, logrando transferencias de hasta 1.5 Gbit/s (150 MB/s), ya que el overhead –sistema empleado para control y comunicaciones– es del 20% (es decir, por cada 10 bits de información transferidos, 8 son datos reales y 2, de control). Gracias al valor de transferencia, se suele nombrar a esta interfaz como Serial-ATA 1.5 Gbit/s. Otra de las mejoras de la especificación SerialATA radica en que, al basarse en un bus serie, se eliminó el cable de 80 hilos en forma de cinta que obstaculizaba la correcta circulación de aire en el interior del gabinete. Serial-ATA 2.0 En el año 2005, aparece la especificación SerialATA II sin demasiadas novedades, excepto por el incremento en la frecuencia de trabajo que duplica la versión anterior: 3000 MHz (llegando a lograr transferencias máximas teóricas de 300 MB/s) y por la tecnología NCQ, que ordena los paquetes que se transmiten desde y hacia la controladora de disco, con mayor eficiencia. Veremos a continuación este mecanismo más en detalle. Afortunadamente, la versión 2.0 de Serial-ATA es compatible hacia atrás, permitiendo que unidades S-ATA 2.0 puedan conectarse en motherboards con controladoras S-ATA 1.0, y viceversa. Esta revisión también definió el estándar SATA para ser empleado en unidades ópticas, como lectoras y grabadoras de DVD y discos Bluray. A la vez posibilitó el hotplugging de discos duros, es decir, se pueden conectar unidades internas con el equipo encendido (siempre y cuando la unidad y el motherboard sean compatibles con hot plug). Tecnología NCQ La tecnología NCQ (Native Command Queuing) es un protocolo de comandos incluido a partir de la especificación Serial-ATA 2.0, que permite re www.elsolucionario.org
    • 92. 6 INTERFACES DE DISCO 92 Figura 9. Las fuentes de energía genéricas no suelen incluir los conectores S-ATA necesarios, pero existen adaptadores para Molex. tener múltiples comandos pendientes en forma simultánea en una unidad de disco. Es decir, una unidad de disco Serial-ATA que soporte el protocolo NCQ contiene una memoria interna que almacena órdenes que recibe desde la controladora, las cuales se pueden organizar en forma dinámica conforme menos actividad mecánica le implique al brazo actuador que contiene el cabezal de lectura-escritura. Esta memoria, además, puede recibir nuevas órdenes mientras aún se estén procesando otras y sin detener ni demorar el proceso. En definitiva, esta implementación aumenta el rendimiento (según algunos fabricantes, unidades convencionales de 7.200 RPM pueden llegar a igualar a discos de 10.000 RPM) y la vida útil (al tratar las órdenes no en forma secuencial, sino de una forma más optimizada, reduciendo el desgaste mecánico). Serial-ATA 3.0 La especificación Serial-ATA 3.0 funciona a una tasa de transferencia de 600 MB/s como máximo teórico, debido al incremento de la frecuencia del bus duplicada con respecto a la revisión previa: pasó de 3 GHz a 6 GHz. El ancho del bus sigue manteniéndose en 1 bit, como las especificaciones anteriores, al tratarse de un bus serie. La tercera revisión de Serial-ATA también es retrocompatible con versiones anteriores. Serial-ATA 3.1 Serial-ATA 3.1 se trata de una actualización a la versión mayor 3.0, que consta de pequeños pero valiosos cambios, como una mejora en la compatibilidad con dispositivos ópticos y unidades de estado sólido (SSD) en equipos portátiles, y la inclusión de un protocolo llamado HCF (Hardware Control Features) para conocer todas las características de las unidades conectadas al bus, con mayor facilidad y de forma directa. También se sumaron mejoras en el rendimiento de unidades de estado sólido y en el consumo de energía. External S-ATA Estandarizado a mediados de 2004, pasó mucho tiempo hasta que los fabricantes de hardware incluyeran el estándar e-SATA (o external Serial-ATA) en sus productos. Este conector es incluido por una gran cantidad de modelos de Figura 8. Disco duro de interfaz Serial-ATA 2.0. En la etiqueta superior se imprimen las características básicas de la unidad. www.elsolucionario.org
    • 93. INTERFAZ E-SATA Figura 10. Los cables e-SATA son 93 utilizados para conectar discos duros externos con el puerto disponible en la parte trasera de la PC. Figura 12. Motherboard con un puerto e-SATA en su panel trasero. Su conector está coloreado en rojo y, a diferencia de otros puertos, permite trabajar con discos externos a la máxima velocidad. Figura 11. Generalmente, los puertos e-SATA se identifican fácilmente por su color rojo. Datos útiles Controladora FDC La Floppy Disk Controller es la encargada de controlar las unidades floppy, intermediando entre ellas y el procesador, la memoria RAM y la controladora de canales DMA. En equipos antiguos venía en formato de placa, separada del motherboard. A partir de los últimos motherboards 486 y los primeros Pentium se incluyó esta controladora en la propia placa base, hoy ya en desuso. motherboards y equipos portátiles (tanto es así que se está dejando de incorporar el bus FireWire –muy utilizado para conectar discos duros externos–, salvo contadas excepciones). e-SATA no es una interfaz de conexión de discos más, se trata de la primera interfaz exclusiva para discos duros en versión externa. Cada vez más notebooks y motherboards –incluyendo los de gama baja– incorporan uno o más de este tipo entre sus puertos. Con respecto a las características técnicas, el e-SATA es muy similar al Serial-ATA interno. Solo varían los valores de voltaje para los canales de envío y recepción de datos, y el formato de los conectores externos. La longitud máxima de los cables externos para este bus es de dos metros y solo se puede conectar un dispositivo por puerto (disco duro o grabadora de DVD), aunque utilizando un hub Serial-ATA, el número de dispositivos conectados puede ascender hasta quince. La ventaja que trae este bus modificado es la de poder conectar, con facilidad, unidades de disco de gran capacidad sin necesidad de abrir el chasis de la PC, o incluso conectar discos externos de este tipo en notebooks que posean esta interfaz. Como desventaja, este bus no posee alimentación para las unidades –como el bus FireWire–, y es necesario utilizar un transformador externo. parte trasera de la PC. www.elsolucionario.org
    • 94. 6 INTERFACES DE DISCO 94 Figura 13. Motherboard orientado a servidores de red, que incorpora todo tipo de interfaces de disco: FDC, IDE, S-ATA y SCSI. Figura 14. Tarjeta controladora SCSI que ofrece un puerto interno y uno externo. Interfaz SCSI La interfaz SCSI nace en el año 1979, cuando Shugart Associates, un fabricante de discos, buscaba una interfaz para sus futuras unidades. La intención era conseguir una interfaz que soportara un direccionamiento lógico de bloques en lugar del sistema CHS, que se venía utilizando con anterioridad. Además debía proporcionar una interfaz paralela de 8 bits en lugar de las señales analógicas serie que utilizaban por entonces las controladoras, así como una serie de comandos genéricos en sustitución de las líneas de control que acompañaban a las líneas de datos. La interfaz fue denominada SASI (Shugart Associates Systems Interfaz), y su especificación incluía algunos comandos de 6 Bytes y una interfaz de terminación sencilla. A finales de 1981 Shugart y NCR, un fabricante de equipos electrónicos, presentaron la especificación al comité ANSI, que la aceptó como documento de trabajo bajo el nombre de SCSI (Small Computer System Interface), sigla que se pronuncia escasi. En el período siguiente se le añadieron muchas mejoras importantes, incluyendo la capacidad de los dispositivos de competir por el uso del bus (arbitraje); desconectar y reconectar temporalmente del bus durante la ejecución de comandos, y tener más de un adaptador host en un bus SCSI. El estándar fue aprobado en 1986 como SCSI-1. En realidad SCSI es un tipo de bus; la interfaz SCSI, conocida también como adaptador host, adopta la forma de una placa que se inserta en una ranura del mother de la que sale un cable (o bus), en el que se pueden conectar varios dispositivos. Este adaptador host es, en realidad, un puente entre el bus SCSI y el bus del motherboard. Desde el punto de vista del sistema, los dispositivos SCSI son muy eficientes. Soportan comandos del tipo Rebobinar esta cinta o Formatear este volumen sin intervención del procesador, con lo que se ahorra tiempo de proceso. Esto es especialmente importante en sistemas multitarea como Unix, Linux, OS/2, Novell Netware y Windows a partir de su versión 95. SCSI ofrece una gran flexibilidad, y no solo permite conectar discos, sino también escáneres, unidades de cinta, CD-ROM, DVDs, impresoras. La interfaz SCSI ha sufrido sucesivas implementaciones y mejoras: SCSI-1, SCSI-2, SCSI-3, Fast-SCSI, Wide-SCSI, Ultra-2 SCSI, Fiber www.elsolucionario.org
    • 95. INTERFACES 95 Figura 16. Disco externo de interfaces USB 2.0 y Ethernet 10/100. Figura 15. En el caso de que nuestro motherboard no cuente con puertos e-SATA, siempre se le puede agregar una tarjeta controladora. Channel SCSI, Ultra-320 SCSI y Ultra-640 SCSI; estos últimos alcanzan velocidades de hasta 320 y 640 MB/s, respectivamente. Interfaz SAS Los discos de interfaz SCSI 320, SCSI 640 y SAS son los más elegidos para el ámbito de los servidores de red. La velocidad de giro de estas unidades puede ser de 10.000 revoluciones por minuto, aunque también existen modelos de 15.000 y 20.000 rpm (tengamos en cuenta que los discos convencionales de una PC de escritorio giran a 7.200 rpm). Con respecto a la capacidad de la o las unidades utilizadas, esta depende directamente de la tarea o las tareas asignadas al server, cantidad de usuarios por servir, etc. En este ámbito, lo más común es ver unidades dispuestas de tal forma que integran un array RAID, ya sea para aumentar la velocidad, la seguridad o ambas. Unidades SAN Su sigla significa Storage Area Network, y se trata de un dispositivo externo que contiene uno o más discos en su interior, generalmente dispuestos en RAID. El método SAN es ampliamente utilizado en la actualidad en redes de mediana y gran cantidad de equipos. El dispositivo SAN no se coloca dentro del servidor, sino que es externo. Si bien el dispositivo SAN es remoto para el servidor, la interfaz y el administrador, la unidad parece estar conectada en forma local. Incluso existe un sistema que sería la contracara del SAN, llamado NAS, en el cual, el beneficio es que varios servers pueden alojar archivos en este equipo en forma simultánea. Las interfaces que puede utilizar este método son cuantiosas: iSCSI, HyperSCSI, FibreChannel, ATA over Ethernet e InfiniBand. La fabricación e implementación de estos métodos se intensificó luego de los atentados terroristas a Estados Unidos, ocurridos en septiembre de 2001, ya que otra ventaja que ofrecen estos sistemas es la de resguardo de la información ante catástrofes. Un dispositivo SAN o NAS puede estar ubicado en forma realmente remota y evita la pérdida de información en caso de desastres naturales o de ataques. www.elsolucionario.org
    • 96. 6 INTERFACES DE DISCO 96 Figura 18. Pendrive de 32 GB de interfaz External Serial-ATA, con la que es posible trasladar grandes cantidades de información al máximo de velocidad ocupando el menor espacio posible. Figura 17. Las notebooks sin puertos e-SATA también tienen la posibilidad de incluirlos mediante tarjetas de expansión. Controladoras AHCI Para facilitar la creación de controladoras SerialATA, las empresas que participan en el desarrollo de esta tecnología han creado una especificación que define las características y configuración de registros hardware de un adaptador de bus PCI a Serial-ATA. Esta especificación hace posible que un diseñador tan solo tenga que implementar en hardware un modelo ya definido, ahorrándose la tarea de definir registros hardware, capacidades obligatorias y opcionales, etc. Básicamente, la especificación AHCI (Advanced Host Controller Interface) define un adaptador de bus PCI a Serial-ATA capaz de manejar un máximo de 32 puertos, es decir, un máximo de 32 dispositivos Serial-ATA. El adaptador debe soportar tanto dispositivos de tipo ATA como ATAPI, por lo que soportaría tanto dispositivos de tipo magnético como óptico, tanto en modo PIO (Programmed Input Output, entrada salida programada) como DMA (Direct Memory Access, acceso directo a memoria). En forma adicional, el adaptador podría soportar una lista de comandos para cada uno de los puertos de que dispusiese, quizás implementados mediante una cola FIFO, que ayudaría a reducir posibles tiempos de espera del procesador en caso de que el hardware del adaptador estuviese ocupado realizando alguna tarea que no fuese posible interrumpir. Otra capacidad opcional sería el soporte de NCQ (Native Command Queuing). Por otro lado, el lanzamiento de procesadores para todos los segmentos del mercado con capacidad de 64 bits ha hecho necesario que los diseñadores de hardware debieran implementar soporte de 64 bits en su diseño, en especial en casos como AHCI que hace uso de capacidades de acceso directo a la memoria del sistema. AHCI describe la organización de una zona de memoria a través de la que se accede a los registros del hardware, la cual contiene una zona genérica para contener información de control y estado, así como una serie de entradas que describen una lista de comandos. Datos útiles Interfaz ATAPI Esta interfaz para unidades ópticas, entre otras, como la unidad ZIP, fue creada para unificar y reemplazar interfaces usadas hasta ese momento. ATAPI intermedia entre la unidad de CD y el bus Parallel-ATA. Antiguamente, existían varias interfaces para CDROM, incompatibles entre sí; algunas de estas eran Panasonic, Sony y Matsushita. www.elsolucionario.org
    • 97. CONTROLADORAS 97 Figura 19. Unidad de estado sólido de interfaz SerialATA 2.0. Estas unidades consumen menos energía y tienen más vida útil al no poseer partes móviles. Figura 20. Tarjeta controladora con dos puertos Serial-ATA capaz de operar en modalidad RAID, y un puerto e-SATA. Si una implementación concreta de AHCI no soporta listas de comandos, debe indicar que al menos dispone de una de dichas listas. Cada lista de comandos contiene la información necesaria para programar un dispositivo Serial-ATA, así como un puntero a una tabla de descriptores que hace posible transferir datos entre la memoria del sistema y el dispositivo Serial-ATA. Otras capacidades soportadas por AHCI incluyen la conexión en caliente de dispositivos, activación de un led de actividad del dispositivo, multiplicador de puertos Serial-ATA, direccionamiento de 64 bits, soporte LBA para dispositivos de muy alta capacidad, administración de energía, etc. Tecnología RAID Un sistema RAID es un conjunto de dos o más discos instalados para obtener ciertos beneficios. Estos pueden ser mayor velocidad o seguridad, dependiendo de la cantidad de discos utilizados y su configuración. Esta tecnología se hizo más popular en los últimos años gracias a la inclusión de interfaces Serial-ATA en los motherboards de línea baja, media y alta. Anteriormente, era necesario tener hardware especial para poder montar un conjunto RAID, como por ejemplo controladoras SCSI o IDE compatibles con RAID. Hoy en día, esas placas especiales no son necesarias, ya que prácticamente todo motherboard incorpora varios puertos Serial-ATA con posibilidad de montar un set RAID, incluyendo los modelos de gama baja. Sin embargo, la primera versión de RAID data del año 1987, cuando se lo implementó por primera vez en una universidad estadounidense con el único fin de que dos o más discos conformaran una unidad que sumara la capacidad de todos como un único volumen. En 1988, se definieron los niveles de RAID del 1 al 5. Pero la primera patente que trata sobre combinar discos duros para tener mayor tolerancia a fallos data del año 1978. Si bien el método era similar, no se llamaba RAID. Comercialmente han existido controladoras RAID –tanto en formato discreto como integradas al motherboad– para unidades Parallel-ATA, SerialATA, SCSI y SAS. Tipos de RAID La elección de los diferentes niveles de RAID va a depender de las necesidades del usuario en lo que respecta a factores como seguridad, velocidad, capacidad, coste, etc. Cada nivel de RAID ofrece una combinación específica de tolerancia a fallos (redundancia), rendimiento y costos, desarrolladas para brindar soluciones a las diferentes necesidades de almacenamiento. La mayoría de los niveles RAID pueden satisfacer www.elsolucionario.org
    • 98. 6 INTERFACES DE DISCO 98 de manera efectiva a solo uno o dos de estos criterios. No hay un nivel de RAID mejor que otro; cada uno es apropiado para determinadas aplicaciones y ámbitos. Resulta frecuente el uso de varios niveles RAID para distintas aplicaciones del mismo servidor. Oficialmente existen siete niveles diferentes de RAID (del 0 al 6), definidos y aprobados por el RAID Advisory Board (RAB). Luego existen las posibles combinaciones de estos niveles (1+0, 5+0, etc.). Los niveles RAID 0, 1, 0+1 y 5 son los más usados. RAID 0 Es usado para obtener altas velocidades de transferencia, pero sin tolerancia a fallos. También conocido como Stripping, que significa ‘separación o fraccionamiento’, los datos se dividen en pequeños segmentos que se distribuyen entre dos o más unidades físicas. Este nivel de array o matriz no ofrece tolerancia a fallas. Como no posee redundancia, RAID 0 no ofrece ninguna protección de los datos. Si uno de los discos físicos de la matriz falla, tendría como resultado la pérdida de los datos. Por lo tanto, RAID 0 no se ajusta realmente a la sigla RAID, ya que no son redundantes. Se trata de una serie de unidades de disco conectadas en paralelo que permiten una transferencia simultánea de datos a todos ellos, con lo que se obtiene una gran velocidad en las operaciones de lectura y escritura. La velocidad de transferencia de datos aumenta en relación con el número de discos que forman el conjunto. Esto representa una gran ventaja en operaciones secuenciales con archivos de gran tamaño. Así, este método es aconsejable cuando se trabaja con aplicaciones de retoque fotográfico, audio, video o CAD, es decir, es una buena Figura 21. Dos unidades de disco dispuestos en modalidad RAID. Datos útiles Interfaz ST506/412 Fue el primer estándar de comunicación entre controladora y disco. Fue desarrollada por Seagate en 1978 para soportar sus discos ST-506 y ST-412, de 5 y 10 MB de capacidad respectivamente. La controladora se insertaba en un zócalo del motherboard y se unía al disco mediante dos cintas de cable, una para control y otra para datos. www.elsolucionario.org
    • 99. TECNOLOGÍA RAID 99 solución para cualquier aplicación que necesite un almacenamiento a gran velocidad, pero que no requiera tolerancia a fallos. Para implementar una solución RAID 0 se necesita un mínimo de dos unidades de disco. JBOD Si bien la concatenación de discos, también llamada JBOD (Just a Bunch Of Drives o solo un montón de discos) no es uno de los niveles RAID numerados, sí es un método popular de combinar múltiples discos duros físicos en un solo disco virtual. Como su nombre indica, los discos son meramente concatenados entre sí, de forma que se comporten como un único disco. De esta forma, la concatenación es como el proceso contrario al de particionar: mientras que el particionado toma un disco físico y crea dos o más unidades lógicas, JBOD usa dos o más discos físicos para crear una única unidad lógica. Al tratarse de un conjunto de discos independientes sin redundancia puede ser visto como un método similar al de RAID 0. JBOD es usado a veces para combinar varias unidades pequeñas (obsoletas) en una unidad mayor con un tamaño útil. Una ventaja de JBOD sobre RAID 0 es que, en caso de fallo de un disco, en RAID 0 suele producirse la pérdida de todos los datos del conjunto, al estar la información distribuida en rodajas por las unidades que conforman la matriz, mientras que en JBOD solo se pierden los datos del disco afectado, conservándose los de los restantes. Sin embargo, JBOD no supone ninguna mejora de rendimiento. Archivo 001,doc Segmento A Segmento B Matriz RAID-0 Disco 1 Disco 2 Figura 22. En una matriz RAID 0, cada archivo se distribuye uniformemente entre las unidades físicas, acelerando lecturas y escrituras. www.elsolucionario.org
    • 100. 6 INTERFACES DE DISCO 100 RAID 1 Método también llamado Mirroring, que significa "espejado" porque cada disco que conforma el conjunto es un espejo del otro. Se basa en la utilización de discos adicionales sobre los que se realiza una copia en todo momento de los datos que se están modificando. RAID 1 ofrece una excelente disponibilidad de los datos mediante la redundancia total de estos. Para ello, se duplican todos los datos de una unidad o matriz en otra. Así se asegura la integridad de los datos y la tolerancia a las fallas, ya que ante un problema la controladora sigue trabajando con los discos no dañados sin detener el sistema. Los datos se pueden leer desde la unidad duplicada sin que se produzcan interrupciones. RAID 1 es una alternativa costosa para los grandes sistemas, ya que las unidades se deben añadir en pares para aumentar la capacidad de almacenamiento. Pero es una buena solución para las aplicaciones que requieren redundancia cuando hay solo dos unidades disponibles. Los servidores de archivos son un buen ejemplo. Al igual que en RAID 0, se necesita un mínimo de dos unidades para implementar una solución de este tipo. RAID 0+1 También llamado RAID 0/1 o RAID 10, es una combinación de los arrays vistos anteriormente. Ofrece velocidad y tolerancia a fallos en forma simultánea. El nivel de RAID 0+1 segmenta la información para mejorar el rendimiento y, además, utiliza un conjunto de discos espejados para lograr la redundancia de datos. Al ser una variedad RAID híbrida, unifica las ventajas de rendimiento que brinda RAID 0 con la redundancia que aporta RAID 1. Sin embargo, la principal desventaja es que se necesita un mínimo de cuatro unidades, y solo dos de ellas se utilizan para el almacenamiento efectivo de información. RAID 0+1 es la solución ideal para cualquier uso que requiera alto desempeño y tolerancia a fallos, pero no una gran capacidad. Por lo general, se lo implementa en entornos como servidores de aplicaciones que permiten a los usuarios acceder a ellas de forma remota y almacenar datos en sus discos duros locales. También se usa en servidores web, que permiten a los usuarios entrar en el sistema para localizar y consultar información. Este nivel de RAID es el más rápido, el más seguro, pero como desventaja es el más costoso de implementar. RAID 2 El nivel 2 de RAID adapta la técnica comúnmente empleada para detectar y corregir errores en memorias de estado sólido. El código ECC (Error Correction Code) se intercala a través de varios discos a nivel de bit. El método empleado es conocido como Hamming, ya que se utiliza tanto para detección como para corrección de errores (Error Detection and Correction). Si bien RAID 2 no hace uso completo de las amplias capacidades de detección de errores contenidas en los discos, las características del código Datos útiles Adaptador IDE/SerialATA Los adaptadores IDE-SATA son más económicos que una placa controladora. Al no poseer BIOS, tampoco posee configuración adicional, no ocupa zócalos de expansión (se conectan en el motherboard al puerto IDE y de allí salen dos puertos S-ATA) o viceversa. Un aspecto útil para conectar una unidad óptica o disco duro IDE en un motherboard que solo incluya puertos S-ATA. www.elsolucionario.org
    • 101. TECNOLOGÍA RAID 101 Figura 23. Si nuestro motherboard no cuenta con interfaces SCSI, se puede instalar una placa PCI-E 4x como esta, con puertos internos y externos. Hamming también restringen las configuraciones posibles de matrices para RAID 2, particularmente el cálculo de paridad de los discos. Está orientado para aplicaciones que requieran una alta tasa de transferencia y resulta menos conveniente para aquellas otras que requieran una alta tasa de demanda de accesos. RAID 3 Destina un único disco del conjunto al almacenamiento de información de paridad. La información de ECC (Error Checking and Correction) se emplea para detectar errores. La recuperación de datos se consigue mediante cálculos gracias a la información registrada en los otros discos. Este método RAID ofrece altas tasas de transferencia, alta fiabilidad y alta disponibilidad, a un costo ligeramente inferior a un RAID 1 (espejado). Sin embargo, su rendimiento de transacciones es deficiente porque todos los discos del conjunto operan al mismo tiempo. Para implementar una solución RAID 3 se necesita un mínimo de tres discos duros. RAID 4 La tolerancia a fallas se basa en la utilización de un disco dedicado a guardar la información de paridad calculada a partir de los datos guardados en los otros discos. Ante una falla de cualquiera de los discos, la información se puede reconstruir en tiempo real mediante una operación manejada por la controladora. Debido a su organización interna, este RAID es especialmente indicado para el almacenamiento de archivos de gran tamaño, lo cual lo hace ideal para aplicaciones de video, sonido o gráficas, donde se requiera, además, seguridad de los datos. Se necesita un mínimo de tres unidades para implementar una solución RAID 4. La ventaja sobre el RAID 3 radica en que se puede acceder de forma individual a los discos. RAID 5 Ofrece tolerancia a fallas y optimiza la capacidad del sistema permitiendo la utilización de hasta el 80% de la capacidad total de los discos. Esto lo consigue mediante el cálculo de información de paridad y su almacenamiento alternativo por bloques distribuidos en todos los discos del conjunto. La información se graba en forma de bloques, alternativamente en todos ellos. Así, si cualquiera de las unidades de disco falla, se puede recuperar la información sobre la marcha, sin que el servidor deje de funcionar. Resumen En toda la extensión de este capítulo, nos dedicamos a conocer las distintas interfaces de disco que puede llegar a incorporar un motherboard para comunicarse con el subsistema de almacenamiento fijo y removible. Repasamos la historia, evolución y características de cada una de las interfaces de disco, así como interesantes tecnologías como lo es el RAID, sus diversas variantes y las ventajas que ofrece cada una. www.elsolucionario.org
    • 102. 6 INTERFACES DE DISCO 102 FAQ 1. ¿Cuántos hilos internos tiene un cable Parallel-ATA de la especificación Ultra-DMA 66/100/133? 2. ¿A partir de qué revisión Serial-ATA se pueden conectar discos duros con el equipo encendido? 3. ¿Cuál es la función de la tecnología NCQ? 4. ¿Qué ventajas brindan las unidades SAS sobre las Serial-ATA? 5. ¿Cuáles son los tamaños de bloque recomendados al montar una matriz RAID-0 stripe? Lo que aprendimos 1. ¿Qué desventaja está relacionada con los cables Parallel-ATA? a. Generan pérdida de datos. b. Impiden la circulación del aire en el interior del gabinete. c. Se desconectan fácilmente. 2. Indique cuál fue la última especificación Parallel-ATA. a. Ultra-DMA 133 b. Ultra-ATA 100 c. MultiWord DMA 3. ¿Cuál es la función principal de la tecnología SMART? a. Predecir y evitar mal funcionamiento en la unidad. b. Incrementar el rendimiento de la unidad. c. Prevenir el sobrecalentamiento del disco duro. 4. ¿Qué tasa de transferencia máxima es capaz de brindar la primera versión del bus Serial-ATA? a. 66 MB/s b. 100 MB/s c. 150 MB/s 5. ¿Qué significado tiene la sigla NCQ? a. Network Control Quick b. Native Command Queuing c. Null Carrier Quest 6. ¿Cómo se llama el puerto dedicado a conectar unidades de disco Serial-ATA externas? a. FibreChannel b. USB 3.0 c. e-SATA 7. ¿Qué tipo de dispositivo sirve como reemplazo de un servidor de archivos? a. Matriz RAID b. Unidad SAN c. Disco e-SATA 8. ¿Qué nombre recibe la tecnología encargada de facilitar el desarrollo de controladoras de disco? a. UHCI b. AHCI c. RAID 9. ¿Cuál es la principal desventaja de una matriz RAID 0? a. Costo alto. b. Poca seguridad ante fallas en una de las unidades. c. Bajo rendimiento. 10. ¿Cuál es el tipo de matriz RAID que es conocido además como mirroring? a. RAID 5 b. RAID 3 c. RAID 1 www.elsolucionario.org
    • 103. MOTHERBOARDS Dispositivos integrados CAPÍTULO 7 EN ESTE CAPÍTULO » PUERTOS SERIE Y PARALELO » PUERTOS USB Y FIREWIRE » TECNOLOGÍA THUNDERBOLT » BLUETOOTH » PUERTOS HDMI Y DISPLAYPORT www.elsolucionario.org
    • 104. 7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 104 Los motherboards incluyen una cantidad y variedad de dispositivos integrados que van más allá de las clásicas interfaces de video, audio y red. Cada modelo de placa base disponible en el mercado posee una combinación de interfaces y puertos que lo diferencian del resto, haciéndolo útil para cada necesidad en particular. En este capítulo nos centraremos puntualmente en los puertos y sus características, comenzando por los míticos puertos serie y paralelo que acompañan las PCs casi desde sus inicios, y que aún podemos encontrar en motherboards modernos. Luego repasaremos la evolución del USB y del FireWire, hasta llegar a otras tecnologías como el Thunderbolt, el HDMI y el DisplayPort, entre otras. Puertos serie y paralelo Durante gran parte de las décadas de 1980 y 1990, los únicos dispositivos integrados en la PC fueron el puerto serie y el puerto paralelo, hoy prácticamente extintos. La tasa de transferencia del puerto serie rondaba los 115 Kb/s. Hoy día parece extremadamente lento, pero para aquella época era aceptable. Figura 1. Los motherboards mini-ITX poseen gran cantidad de dispositivos integrados al contar con menos posibilidades de expansión. Dispositivos integrados Figura 2. Puertos paralelo, serie y VGA en un motherboard, coloreados según la especificación internacional PC99. www.elsolucionario.org
    • 105. PUERTOS SERIE Y PARALELO 105 La alternativa por aquel entonces era el puerto paralelo, usado para conectar no solo impresoras, sino todo tipo de periféricos. Era capaz de transmitir datos desde 300 Kb/s a 1 Mb/s (estas diferencias de velocidad dependían del modo de operación del puerto paralelo: SPP, EPP o ECP), cifras nada despreciables para aquellos años. Puerto USB En el año 1996, el estándar USB (Universal Serial Bus) es presentado por reconocidas empresas como Intel, Microsoft e IBM, entre otras. La idea original de este sistema fue dotar de una conectividad común a dispositivos que se conectaban originalmente al puerto PS/2, serie y paralelo; como por ejemplo teclado, mouse, impresora, escáner, etc. Figura 3. Placa de expansion PCI con puertos serie, para dotar a equipos modernos de esta antigua interfaz. También existen placas de puerto paralelo. Figura 4. Motherboard de formato mini-ITX que cuenta con interfaz WiFi, USB 3.0, HDMI y Dual Ethernet. En unos cuatro años, USB ya se había popularizado y estaba presente en cada nueva computadora que se fabricaba. Otras ventajas que trajo consigo la primera versión de USB fue el soporte de hasta 127 dispositivos simultáneamente, con la posibilidad de ser conectados y desconectados con el equipo funcionando (tecnología Hot Plug). Además de cumplir muy bien su tarea como reemplazo del puerto serie y paralelo, sirvió como estándar elegido para una gran cantidad de nuevos dispositivos como cámaras digitales, webcams, pendrives, reproductores de MP3 y un largo etcétera. El único punto flojo de la versión inicial de USB era la velocidad de transferencia, que rondaba los 12 Mb/s, suficiente para teclados, mouse, impresoras y webcams, pero se quedaba muy limitado al transferir imágenes pesadas o video en tiempo real. Esta tarea fue asignada a un puerto más versátil como el IEEE-1394. Datos útiles Windows 95 USB Como mencionamos, el puerto USB fue presentado en el año 1996, apenas un año después que el por entonces revolucionario Windows 95. Debido a la popularidad de esta interfaz y al escaso acceso a Internet como para usar los actuales Windows Updates, la empresa sacó una edición especial del instalador, que incluía soporte para esta nueva propuesta. www.elsolucionario.org
    • 106. 7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 106 Puerto FireWire El estándar FireWire fue desarrollado por la empresa Apple en la década de 1980 con la idea de ser utilizado para interconectar discos duros internos en los equipos Mac de aquel entonces. Luego de unos años, ya en la década de 1990, la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) se basó en esta tecnología para crear lo que hoy conocemos como IEEE-1394 o FireWire, utilizado en impresoras, escáneres, discos duros externos y sobre todo en cámaras de video profesional. Otro detalle que hace a FireWire más versátil es Datos útiles Ultra-Wideband UWB apunta a reemplazar a las existentes redes WiFi y dispositivos Bluetooth con enlaces ultrarrápidos. Estas nuevas implementaciones son también conocidas como Wireless USB (o WiMedia) y Firewireless, aunque estos no son sus nombres definitivos. El Wireless USB opera a tasas de transferencia de entre 53 y 480 Mb/s. Puertos USB 2.0 Puerto PS/2 (teclado o mouse) Conector VGA Conector DVI Salida audio digital Puerto HDMI Puerto DisplayPort Puertos USB 2.0 Puerto FireWire Puerto e-SATA Puerto Ethernet Puertos USB 3.0 Conectores de audio analógico 1 6 10 11 12 13 2 7 3 8 4 9 5 GUÍA VISUAL 1 Panel de conectores del motherboard 2 3 6 12 11 13 10 1 8 4 7 5 9 www.elsolucionario.org
    • 107. PUERTOS USB Y FIREWIRE 107 Figura 5. Así lucen los dos tipos de fichas FireWire: el convencional y el miniature (usado en notebooks y cámaras DV). Figura 6. Tarjeta PCI-Express de puertos FireWire 800. su capacidad de ser utilizado como un dispositivo de red; es decir, por medio de un cable especial, se pueden interconectar computadoras, y estas pueden compartir sus recursos a gran velocidad con las demás (archivos, impresoras y hasta la conexión a Internet). El estándar FireWire A posee una tasa de transferencia de 400 Mb/s, y FireWire B alcanza los 800 Mb/s. Ambos sistemas permiten conectar hasta 63 dispositivos, aunque cabe aclarar que usando unos dispositivos especiales llamados concentradores esa cifra puede trepar hasta los 1024. Al igual que el USB, FireWire es también una tecnología hot-plug. Es habitual que los motherboards y las notebooks de alta gama incorporen uno o dos puertos FireWire, aunque esta característica es cada vez menos común ya que otras tecnologías están reemplazando al FireWire, como es el caso del USB 3.0 y el Thunderbolt, las cuales abordaremos en este mismo capítulo. De todas formas, si necesitamos puertos FireWire en nuestra PC y el motherboard no los incorpora en forma nativa, podemos instalar una tarjeta de ampliación, muy fácil de conseguir y a la vez económica. Existen, además, revisiones menos populares llamadas FireWire 1600 y 3200, con tasas de transferencia de 1.6 Gbps y 3.2 Gbps, respectivamente. Puertos USB 2.0 Era necesaria una mejora por parte de los fabricantes para que USB fuera más universal de lo que ya era, y sobre todo para ganar en velocidad y variedad de dispositivos soportados. Así, en el año 2000, nace la tecnología USB 2.0, no muy aceptada hasta algunos años después. Por suerte para los usuarios, la evolución de esta tecnología es totalmente compatible con el anterior USB 1.1, y, de esta forma, una PC con puertos USB 2.0 puede aceptar sin problemas dispositivos de la especificación previa. En este caso la velocidad es de 480 Mbps, algo superior a la de FireWire, pero, por ciertas características que ya mencionaremos, no permite manejar video en tiempo real con la fluidez que lo puede hacer FireWire. Puertos USB 3.0 La tercera especificación de USB vino a solucionar las limitaciones con las que se encontró la versión 2.0, de forma que se ha aumentado la velocidad de transferencia y la cantidad de energía que puede transmitir. www.elsolucionario.org
    • 108. 7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 108 Figura 7. Cable USB 3.0 identificado de la misma forma que los puertos en el motherboard: con color azul. Figura 8. Si nuestro motherboard no cuenta con puertos USB 3.0, a no desesperar: se puede agregar una tarjeta controladora con conectores de ese tipo. Los cables USB 1.x y 2.0 contienen cuatro líneas: dos para datos y dos para energía, mientras que en USB 3.0 se añadieron cinco líneas. Dos de ellas se usarán para el envío de datos y otras dos, para la recepción, de forma que se permite el tráfico bidireccional: en ambos sentidos en forma simultánea. El incremento del número de líneas permite escalar la velocidad de transmisión desde los 480 Mb/s hasta los 4.8 Gb/s (aproximadamente 600 MB/s). De ahí el nombre que también recibe esta especificación: USB SuperSpeed. La cantidad de energía que transporta un cable USB resulta insuficiente en muchas ocasiones para recargar algunos dispositivos, en especial si utilizamos hubs donde tenemos conectados varios de ellos. En USB 3.0 se aumenta la intensidad de la corriente de 100 miliamperes a 900 miliamperes, con lo que podremos cargar más dispositivos o hacerlo más rápido. Este incremento en la intensidad podría traer consigo un menor rendimiento energético. Pero también se ha pensado en eso, y USB 3.0 utiliza un nuevo protocolo basado en interrupciones, al contrario que el anterior que se basaba en consultar a los dispositivos en forma periódica. El aumento de líneas en USB 3.0 provoca que el cable sea más grueso, un inconveniente importante. Si hasta ahora los cables eran flexibles, con el nuevo estándar estos tienen un grosor similar a los cables que se usan en redes Ethernet, por lo tanto, son más rígidos. Afortunadamente, igual que pasa entre USB 2.0 y USB 1.1, la compatibilidad está garantizada entre USB 3.0 y USB 2.0 gracias al uso de conectores similares, cuyos contactos adicionales se sitúan en paralelo, de manera que no afectan en caso de usar algún puerto que no sea del mismo tipo. Los puertos USB 3.0 en el panel trasero del motherboard son fácilmente distinguibles por su color azul. Por cuestiones de costos, los motherboards aún conservan una cierta cantidad de puertos USB 2.0, identificados casi siempre con color negro. Bluetooth La tecnología inalámbrica Bluetooth es más común en equipos portátiles que en motherboards para equipos de escritorio, pero existen modelos que incluyen esta tecnología. Bluetooth permite conectar www.elsolucionario.org
    • 109. BLUETOOTH 109 Figura 9. Algunos modelos específicos de motherboards de alta gama incorporan una interfaz Bluetooth. Figura 10. Uno de los posibles usos que podemos darle a una interfaz Bluetooth incorporada en el motherboard es el de agrerar un control remoto. Figura 11. Para aquellos motherboards que no cuenten con interfaz Bluetooth propia, existen adaptadores USB. entre sí una gran variedad de dispositivos, como teléfonos celulares, auriculares, computadoras, impresoras y agendas personales sin preocuparse por los cables ni de la posición de los dispositivos. Recordemos que, en la tecnología por infrarrojos, emisor y receptor deben estar enfrentados. Diseñado por un conjunto de importantes multinacionales (IBM, Intel, Nokia, Ericsson y Toshiba), Bluetooth es capaz de operar en entornos ruidosos, utilizando un esquema de saltos de frecuencia y enlaces rápidos que contribuyen a hacer las conexiones más eficientes. La velocidad de transmisión en la versión 1.0 es de 1 Mbps, y sus módulos de radio actúan en la banda de los 2,4 GHz, distribuyendo su espectro en 79 canales distintos con un desplazamiento de 1 MHz en cada uno, empezando en los 2,402 GHz y terminando en los 2,480 GHz. En algunos países, este rango de frecuencias se ha visto temporalmente reducido, al haber tenido que adaptarse a sus regulaciones particulares respecto de la asignación del espectro radioeléctrico. Por ejemplo, en España y Francia utilizan un sistema reducido de 23 canales. En la versión 2.0, se incrementó la tasa de transferencia a 3 Mbps, y en la versión 3.0, a 24 Mbps. En Bluetooth cada uno de los canales de la banda es, a su vez, dividido en fragmentos de tiempo numerados; cada fragmento posee una duración de 625 milisegundos. Cuando dos dispositivos Bluetooth establecen una comunicación, se designa a uno de ellos como maestro y al otro como esclavo, y transmiten la información en forma alternativa. El dispositivo maestro solo puede iniciar su transmisión en uno de los segmentos de tiempo pares, mientras el esclavo solo puede hacerlo en los impares. Además, el inicio de los paquetes de información debe alinearse con el inicio de los segmentos. Para evitar las interferencias, se salta a una nueva frecuencia cada vez que se transmite o se recibe uno de los paquetes. No es la primera vez que www.elsolucionario.org
    • 110. 7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 110 Figura 12. El puerto Thunderbolt se indica con un pequeño rayo eléctrico. Inicialmente está presente en motherboards para notebooks, pero, si se populariza más, puede llegar a equipos de escritorio. se usa este procedimiento, pero, comparado con otros sistemas en la misma banda de frecuencias, Bluetooth salta más rápido y usa paquetes más cortos, con lo que se minimizan más si se dan las circunstancias para el error. Con respecto a su potencia, cada dispositivo Bluetooth estará clasificado en tres grupos: Clase 1, 2 y 3. Los dispositivos de Clase 1 son los más potentes, diseñados para conexiones de largo alcance (del orden de los 10 metros, y hasta 100 con repetidores de señal) con una potencia máxima de salida de 20 dBm. Los dispositivos de Clase 2 son los más comunes, con un alcance de 10 metros y una potencia máxima de 4 dBm. Finalmente, los dispositivos de Clase 3 tienen un alcance de tan solo 10 centímetros, y carecen de potencia de salida. Thunderbolt Durante la prolongada fase de prueba esta tecnología se llamó Light Peak, ya que en su etapa inicial de desarrollo operaba mediante transmisión óptica (es decir, impulsos de luz). Thunderbolt fue inicialmente concebido para funcionar mediante cables de fibra óptica, pero luego migró hacia cables convencionales de cobre para reducir costos y para poder brindar alimentación eléctrica a los dispositivos (en especial los de 10 Watts). Esta interfaz externa maneja un ancho de banda bidireccional de 10 Gbps, al igual que las redes de fibra óptica conocidas como 10GbE. Recordemos que el pico máximo teórico del bus USB 3.0 es de casi 5 Gbps de velocidad de transferencia, pero ese ancho de banda no es bidireccional. Un caso similar se ha dado en las redes Ethernet de 10 Gbps, en las cuales se pueden utilizar tanto cables de fibra óptica como cables eléctricos. Recordemos que semejante ancho de banda difícilmente pueda ser alcanzado en la actualidad por los dispositivos: se producirá de manera irremediable un cuello de botella. 10 Gbps representan a unos 1.25 GB/s, y en la actualidad ningún dispositivo externo alcanza esa tasa. Con un disco externo que soporte la interfaz Thunderbolt, es posible enviar y recibir archivos en forma simultánea sin perder rendimiento alguno (punto a favor con respecto al USB, en cualquiera de sus versiones, donde esto se nota, y bastante). Claramente, por sus características, Thunderbolt apunta a usuarios que manejan grandes cantidades de información (rendering 3D o edición de www.elsolucionario.org
    • 111. PUERTO HDMI 111 audio y video, por ejemplo). Este último aspecto de la bidireccionalidad es muy favorable para aquellos usuarios que realicen, con frecuencia, sincronizaciones de grandes cantidades de información (es decir, envío y recepción de datos simultáneamente). Otra de las ventajas de Thunderbolt, es que también sirve para transferir video, lo que permite conectar –por ejemplo– una notebook a un proyector o un equipo de escritorio a un monitor externo: todo esto lo logra gracias a su compatibilidad nativa con PCI-Express (para datos) y con DisplayPort (para video). Thunderbolt usa como conector estándar el mini-DisplayPort (al menos en las MacBook Pro), pero sus desarrolladores no descartan llevar esta tecnología a otros buses más populares, como el FireWire o el e-SATA. Los datos viajan gracias al protocolo PCI-Express, mientras que el video se mueve mediante la especificación DisplayPort. Al igual que FireWire, esta tecnología permite conectar dispositivos en cadena (en este caso, hasta siete), como por ejemplo: notebook, disco externo, monitor y proyector. Si se comparan USB 3.0 y Thunderbolt, se puede asegurar que son tecnologías similares en algunos aspectos, pero muy distintas en otras cuestiones. Por ejemplo, USB 3.0 sirve únicamente para transferir información, y Thunderbolt combina protocolos de datos y video (basándose en estándares preexistentes, como lo son el PCI-Express y el DisplayPort). En cuanto a la velocidad de transferencia, la balanza se inclina muy fuerte hacia el lado de Thunderbolt (5 Gbps contra 10 Gbps ¡y en ambos sentidos!). La balanza se inclina a favor de USB 3.0 en cuestiones como la compatibilidad y la popularidad. USB 3.0 se encuentra disponible en todos los motherboards de gama media a alta y cuenta con una buena aceptación por parte de los fabricantes. Eso se nota al ver la cantidad y variedad de dispositivos compatibles. Otro gran detalle que suma su reputación: los puertos USB 3.0 son compatibles con dispositivos preexistentes provenientes de la norma anterior (USB 2.0). Lo más probable es que ocurra lo mismo que cuando se libró la batalla USB 2.0 versus FireWire: el primero se instaló como un estándar masivo, y el segundo como el elegido por una elite de usuarios que priorizan el alto rendimiento. Se podría decir que ninguno ganó ni perdió… lo que a USB 2.0 le falta en performance, a FireWire le falta en popularidad. Incluso, hoy por hoy, Thunderbolt está presente únicamente en equipos Apple, pero se espera el desembarco de productos para PC muy pronto (motherboards, notebooks, controladoras, discos y docks externos). Thunderbolt puede correr la misma suerte con respecto a USB 3.0, y, si la elite de altas exigencias no logra reunir una buena cantidad de usuarios, es probable que el desarrollo de futuras implementaciones no prospere. HDMI Además de los clásicos puertos VGA y DVI, utilizados por los motherboards que cuentan con una interfaz gráfica incorporada, existe también el puerto HDMI. Datos útiles DisplayLink La tecnología DisplayLink permite conectar, con facilidad, múltiples pantallas a través de un mismo puerto USB 2.0. Cada pantalla posee un puerto de entrada y otro de salida, al cual se podrá conectar otra pantalla –o dispositivo de imágenes– para continuar la cadena indefinidamente (o hasta que se agoten los recursos de nuestro equipo) www.elsolucionario.org
    • 112. 7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 112 La sigla HDMI significa High Definition Multimedia Interface o interfaz multimedia de alta definición. Es un estándar que posibilita la comunicación entre dos equipos digitales, como por ejemplo un aparato de DVD, Blu-ray, HD-DVD, PC, notebook, cámara de video, consola de videojuegos o un sintonizador de televisión digital (DTV) hacia un monitor LCD, proyector o televisor digital. Se trata de un bus serie bidireccional que utiliza un delgado cable y usa la tecnología TDMS para transmitir los datos. Esta conexión se lleva a cabo por medio de un único cable, también llamado HDMI, que en su interior aloja 19 hilos. A través de él, se puede transferir video estándar o de alta resolución, y múltiples canales de audio digital. Una de las grandes ventajas que ofrece HDMI es su ancho de banda, de casi 5 Gbps (aunque en realidad, por ahora se utiliza tan solo la mitad), lo que permite transmitir audio y video sin compresión y, por lo tanto, sin la menor pérdida de calidad. Además de audio y video, una señal HDMI puede transferir información adicional para control remoto, es decir, para que un dispositivo le envíe órdenes al otro, y viceversa; así como también la función de ajuste automático entre dos dispositivos. Luego de ser transferidos los datos a un decodificador, se obtiene el video sin compresión, que puede ser de alta definición o no. La información se codifica en TMDS para ser transmitida en forma digital mediante HDMI, y es independiente de las diferentes normas DTV (televisión digital), como ATSC, DVB-C, DVB-T y DVB-S que, en realidad, son datos MPEG comprimidos. En cuanto a los conectores, existen dos tipos de fichas HDMI: la A y la B. El conector HDMI tipo A es de 19 pines. El de tipo B tiene 29 pines, capaz de transmitir señales de video de mayor calidad. Es decir, fue desarrollado para mostrar resoluciones mayores a 1080p. Datos útiles DisplayPort DisplayPort es competidor directo de HDMI. Ofrece un ancho de banda de casi 11 Gb/s, con una longitud máxima del cable de 15 metros a 1080p de resolución. La resolución máxima soportada es de 2560 x 1600 pixeles, y puede transportar también sonido a un máximo de 192 kHz a 24 bits y con 8 canales. Figura 13. Cable HDMI utilizado para conectar nuestro motherboard a una pantalla o un proyector. www.elsolucionario.org
    • 113. EL TEMA DE LA PÁGINA 113 Resumen En este séptimo capítulo, nos encargamos de abordar los aspectos más relevantes sobre la expansibilidad externa de un motherboard: las interfaces y puertos disponibles en su panel trasero, abarcando desde los populares puertos USB hasta tecnologías emergentes –aún no afianzadas– como lo es el caso de los puertos Thunderbolt, al menos en la plataforma PC. El conector HDMI de tipo A es compatible con la interfaz DVI simple, utilizado por los monitores de cristal líquido y placas de video actuales. Por lo tanto, cualquier dispositivo con salida DVI se puede conectar a un monitor HDMI, o al revés, utilizando un cable adaptador HDMI-DVI. Sin embargo, el audio y otras características como la de control remoto no estarán disponibles. El conector HDMI de tipo B es, al igual que el A, compatible con la interfaz DVI dual. Con respecto a los cables HDMI, construidos generalmente en cobre, pueden tener una longitud de hasta 20 metros sin necesidad de usar repetidores de señal. Un mismo cable HDMI puede transportar hasta cinco distintas señales de video, incluso en diferentes formatos de alta definición, como por ejemplo los denominados 720p, 1080i e incluso 1080p. Entre los formatos soportados de definición intermedia se encuentra el 480p, como así también los populares NTSC y PAL. Esta norma es capaz de transmitir hasta 24 bits por pixel, independientemente de la frecuencia utilizada, que puede ser de entre 25 a 165 MHz (tipo A) o de 25 a 330 MHz (tipo B). Los formatos de menor calidad, como el NTSC o el 480i de 13,5 MHz de frecuencia se transmiten utilizando un método de repetición de pixeles. Acerca del audio, HDMI soporta hasta 8 canales de audio digital de alta fidelidad. Las frecuencias de muestreo de audio que soporta son, desde los 32 KHz, pasando por los 44.1 KHz y 96 KHz, hasta los 192 KHz. El audio se transfiere sin compresión alguna. En el caso de los usuarios que ya poseen un home theatre o sistema SSAR (Surround Sound Audio Receivers), podrán seguir empleando la conexión que esos dispositivos tienen, llamada TOSLINK, con la ayuda de un switch HDMI y un cable especial de fibra óptica, para que el sonido sea transferido del switch hacia el sistema multiparlantes. Figura 14. Concentrador HDMI que permite conectar hasta cuatro dispositivos (PC, consola, DVD) y seleccionar cuál fuente se verá en pantalla. www.elsolucionario.org
    • 114. 7 DISPOSITIVOS INTEGRADOS 114 FAQ 1. ¿En qué año se presentó el puerto USB? 2. ¿Cuántos tipos de interfaces FireWire existen y de qué velocidad? 3. ¿Qué tasa de transferencia es capaz de manejar un puerto USB 2.0? 4. ¿Qué otra ventaja ofrece el puerto USB 3.0 son respecto al 2.0 además del incremento de la tasa de transferencia? 5. ¿Cuál es el ancho de banda de la interfaz HDMI? Lo que aprendimos 1. ¿Qué puerto tiene tres variantes, llamadas SPP, EPP y ECP? a. El puerto serie b. El puerto paralelo c. El puerto USB 2. ¿Qué significa la sigla USB? a. United System Basic b. Unified Stream Bit c. Universal Serial Bus 3. ¿Cuál es el máximo número de dispositivos que puede soportar el bus FireWire sin utilizar hubs? a. 63 b. 127 c. 1024 4. ¿Qué tasa de transferencia ofrece el puerto USB 2.0? a. 12 Mbps b. 480 Mbps c. 600 Mbps 5. ¿Qué tan grande es el incremento de potencia eléctrica introducido en USB 3.0? a. Tres veces superior b. Seis veces superior c. Nueve veces superior 6. ¿Es retrocompatible el estándar USB 3.0? a. Sí b. No c. Solo hasta USB 2.0 7. ¿Cuál es el alcance máximo de un dispositivo Bluetooth Clase 1, sin repetidores de señal? a. 10 metros b. 1 metro c. 100 metros 8. ¿Qué tasa de transferencia ofrece un puerto Thunderbolt? a. 5 Gbps b. 1 Gbps c. 10 Gbps 9. ¿Qué significa la sigla HDMI? a. Hub Digital Music Interleave b. High Definition Multimedia Interface c. High Diverse Maximum Interleave 10. ¿Cuál puede ser la longitud máxima de un cable HDMI? a. 10 metros b. 20 metros c. 40 metros www.elsolucionario.org
    • 115. MOTHERBOARDS El BIOS y el Setup del BIOS CAPÍTULO 8 EN ESTE CAPÍTULO » QUÉ ES EL BIOS » QUÉ FUNCIONES CUMPLE EL BIOS » QUÉ SON LA CMOS RAM Y EL RTC » EL PROCESO DEL POST » EL SETUP DEL BIOS www.elsolucionario.org
    • 116. 8 EL BIOS 116 Su sigla significaBasic Input/Output System (o, en español, sistema básico de entrada/salida) y no es más que un software, o en realidad, un firmware, es decir un software alojado en un chip. Es el programa de inicio a bajo nivel que todo motherboard posee. Es el encargado de gestionar el proceso inicial de arranque enviándole órdenes al hardware, además de realizar comprobaciones de verificación para asegurarse de que los dispositivos están en condiciones de funcionar, y luego ejecutar la orden llamada bootstrap que lleva a cabo la búsqueda y carga del sistema operativo. Todos los motherboards poseen su BIOS específico, ya que es él quien abre o cierra los switches correspondientes para configurar diversas opciones del chipset, como la memoria o la velocidad de clock y de los dispositivos integrados. Al tratarse de un software, no puede modificar por sí mismo la configuración del hardware. Así es que está conectado a diversos dispositivos diseñados exclusivamente para modificar esas llaves y permitir una configuración dinámica de parámetros como el generador de clock y el regulador de tensión del procesador, la memoria, los puertos PCI Express y otros componentes. En algunos casos, las placas madre sí poseen flexibilidad a nivel hardware, pero el BIOS no dispone de esas opciones de configuración. Por eso, existen muchos diseñadores de BIOS alternativos que han estudiado, con sumo detalle, el funcionamiento de estos switches activados por software, y creado sus propias versiones con estas opciones. El chip del BIOS usa, por lo general, una tensión de 5 volts, que se amplía a 12 volts cuando se realiza una actualización. Para prevenir inconvenientes (como ataques de virus o corrupciones de información), algunos fabricantes permiten bloquear la tensión a 5 volts mediante un jumper o, directamente, desde el Setup del BIOS. El tipo de memoria utilizada por estos chips fue, en un principio, EPROM (ROM programable electrónicamente), o también una variante de esta llamada UV-EPROM, que puede borrar su contenido utilizando luz ultravioleta aplicada en la parte superior del chip, que es transparente. Para el usuario común, actualizar el BIOS en estos casos era obviamente imposible, ya que se necesitaban equipos especiales. Luego aparecieron las memorias EEPROM en la época de los primeros motherboards para Pentium, que se podían programar desde el mismo El BIOS y el Setup del BIOS Figura 1. Las primeras generaciones de chips de BIOS tenían una ventana mediante la cual permitían borrar su contenido usando rayos UV. www.elsolucionario.org
    • 117. ESPECIFICACIONES 117 motherboard con la ayuda de un programa, cosa mucho más factible y beneficiosa para el usuario. En la actualidad, los motherboards incluyen BIOS del tipo Flash, una variante de las EEPROM, con la diferencia que se pueden grabar los datos en bloques. Qué funciones cumple el BIOS Cuando la PC enciende el procesador, da la orden para ejecutar el programa BIOS, que realiza una comprobación de los componentes más importantes del hardware, como el procesador, la placa de video, la memoria RAM y los discos duros instalados. Luego se carga la BIOS de la tarjeta de video, como así también la de otros dispositivos, como placas de red y placas controladoras SCSI, ParaFigura 2. Motherboard con un sistema de BIOS doble: si uno falla, el otro asume su rol. Figura 3. Chips de BIOS Dual en un motherboard de última generación. El tamaño de estos chips fue decreciendo para ocupar menos espacio. Figura 4. Batería CD-2032 instalada en su zócalo del motherboard. llel-ATA, Serial-ATA. Por último, rastrea unidades booteables y, si encuentra un medio apto para arrancar el subprograma bootstrap, se encarga de leer la información de inicio y, de ahí en más, el control pasa a manos del sistema operativo. La CMOS RAM La CMOS RAM es una pequeña memoria RAM destinada a guardar la configuración que ha sido establecida por el usuario en el Setup del BIOS. Allí se guarda la secuencia de arranque escogida, el tipo y la cantidad de discos duros instalados, configuración de puertos de comunicación y casi un centenar más de opciones. Como se trata de una memoria RAM es volátil, es decir, que pierde su contenido si no se le provee energía. Por esa razón, se alimenta de una batería, por lo general una CR-2032, instalada www.elsolucionario.org
    • 118. 8 EL BIOS 118 en el motherboard para conservar la configuración del Setup en los momentos en que esté apagada la PC. El RTC El Real Time Clock o reloj de tiempo real es un pequeño circuito integrado que recibe alimentación de la batería instalada en el motherboard. Sin esta, el reloj no puede funcionar. Habitualmente, para la función de RTC se emplea el integrado PCF8563 de Philips o chips DS1307 de la firma Maxim. A medida que el RTC marca el ritmo del tiempo, Datos útiles Tecnología EFI La finalidad del estándar EFI es la de suplantar el BIOS, una tecnología un tanto obsoleta, presente en las PCs desde sus inicios. EFI es un sistema operativo en miniatura que se carga al encender el equipo; está ubicado entre el firmware del equipo y el sistema operativo en sí. Posee interfaz gráfica para el Setup y soporta tecnologías como el USB y el Serial-ATA por defecto. su valor se actualiza en la CMOS RAM. Cuando la batería está por agotarse, este proceso se desfasa, y por eso la hora y a veces la fecha también, atrasan. Síntoma de que es necesario reemplazar la batería CR-2032. El POST Su sigla significa Power On Self Test, que traducido al español sería autocomprobación de arranque. Se trata del análisis que los motherboards efectúan a los componentes críticos conectados a él, como la memoria RAM, el microprocesador o el teclado, para cerciorarse de que todo funcione de manera correcta y pueda arrancar sin inconvenientes. En caso de existir alguna falla, esta se anunciará por pantalla, en la misma fase inicial POST (la priFigura 5. La batería que alimenta la memoria CMOS RAM para que esta no pierda su contenido tiene una duración de unos tres años, aproximadamente. Figura 6. Un simple y útil repuesto de batería CR-2032 que siempre debemos tener a mano, seamos técnicos o usuarios. www.elsolucionario.org
    • 119. EL POST Figura 7. Pantalla del 119 POST indicando que una unidad de disco Floppy fue declarada en el Setup del BIOS, pero no puede ser detectada. Figura 8. Muchos modelos de motherboards improvisan la notificación de errores críticos mediante un POST basado en LEDs. Figura 9. Tarjeta POST instalada en un motherboard con fallas, que indica los códigos de error encontrados, que pueden ser interpretados gracias al manual de la placa de diagnóstico. mera que aparece al arrancar la computadora). Veremos a continuación los principales componentes y el orden en que el POST los comprueba. Aunque los dispositivos y el orden varía con cada fabricante de BIOS, citaremos los más importantes: procesador, controladora DMA, teclado, los primeros 64 KB de RAM, controlador de interrupciones programable, controlador de memoria caché, interfaz de video, reloj de tiempo real, memoria RAM superior a los primeros 64 KB, puertos serie y paralelo, discos, unidades ópticas y unidades floppy. En el caso de que una falla grave sea detectada en los componentes críticos como procesador, memoria, caché o interfaz de video, se emitirá un código sonoro en forma de beeps. En cambio, si existe algún problema en el resto de los dispositivos, un mensaje con su respectivo código de error aparecerá en pantalla durante el arranque. Uno de esos conocidos avisos es el siguiente: Keyboard error or keyboard not present. www.elsolucionario.org
    • 120. 8 EL BIOS 120 Figura 10. Menú principal del Setup de un BIOS del fabricante Award. El Setup del BIOS El BIOS Setup es el programa que le permite al usuario configurar el BIOS. Se encuentra grabado en la misma memoria Flash ROM donde se aloja el BIOS. Desde este panel, se establece la configuración de fecha y hora con las que opera la PC, el tipo y cantidad de unidades de disquete y discos duros, la secuencia de arranque, y todo lo relacionado con los puertos incluidos en el propio motherboard –por ejemplo, cuáles estarán habilitados y cuáles no, y de qué modo trabajarán–. La complejidad del Setup depende de cada fabricante y de cada modelo de motherboard. A mayor número de opciones, mejor. Nunca se sabe cuándo necesitaremos alguna configuración en particular. Si nos mareamos ante tantas posibilidades, mejor no tocar las que no conozcamos, y averigüemos para qué sirve cada una y qué efecto surtirá cada configuración; que es justamente a lo que apuntamos en esta guía. A este programa se puede ingresar solo durante la primera fase del arranque de la PC, es decir, en el proceso de POST, que acontece dentro de los primeros 10 a 15 segundos desde el encendido. Durante ese lapso debemos pulsar la tecla que nos da acceso al programa de configuración que suele ser [Del] o [F2]. Es conveniente pulsar la tecla de ingreso al Setup repetidas veces, ya que en algunos casos con solamente una pulsación no alcanza para ingresar al Setup del BIOS. El Setup por dentro Una vez dentro del Setup, aparece ante nosotros el menú principal. Tanto la diagramación de este como las secciones principales y hasta el color cambiarán de acuerdo con el fabricante del BIOS. Recordemos que este puede ser AMI o Award/Phoenix. Si bien los distintos fabricantes de BIOS agrupan de manera diferente las opciones dentro de sus secciones (incluso suelen llamar a la misma opción, parámetro o menú de formas distintas), a lo que apunta esta nota es a conocer las opciones en sí, no a qué submenú pertenecen. Razón por la cual mencionaremos lo que sucede en la mayoría de los casos. Sin embargo, haremos una breve aclaración en aquellos parámetros que puedan aparecer con www.elsolucionario.org
    • 121. EL SETUP DEL BIOS Figura 11. El apartado 121 [Standard] del Setup del fabricante Award, donde se puede modificar la fecha, la hora y las unidades de disco. Figura 12. En este BIOS Setup del fabricante Phoenix/Award, la secuencia de arranque de las unidades de disco se modifica desde el apartado [Advanced BIOS Features]. otro nombre, o que en algunos casos puedan figurar en otro lugar. Una vez realizados todos los cambios deseados en el Setup del BIOS, será necesario guardar la configuración antes de salir para que las modificaciones queden asentadas en la CMOS RAM. Esto se realiza mediante la opción [Save and exit], asociada a la tecla [F10] a modo de atajo. Nos centraremos en las opciones más relevantes del Setup del BIOS –las que nos permitan sacarle más provecho al hardware– ya que, si consideramos todos los modelos de motherboards y los distintos fabricantes de BIOS, la cantidad de opciones ascendería a una cifra tal que sería necesario escribir un libro dedicado especialmente al tema. www.elsolucionario.org
    • 122. 8 EL BIOS 122 Figura 13. Moderno y vistoso Setup de un BIOS basado en la tecnología EFI en un motherboard del fabricante ASUS. Standard features Incluye las opciones más básicas. En el caso de los BIOS del fabricante AMI, estas opciones se encuentran en el menú [Main]. En este apartado figura la hora y la fecha, las cuales pueden ser ajustadas. Además, desde aquí se puede modificar la configuración de las unidades de disquete y discos duros, especificando por ejemplo si estarán activadas o no y de qué tipo son. Advanced BIOS features Posee opciones algo más avanzadas, y son de gran relevancia tanto para el funcionamiento como para el rendimiento global del equipo. Quick Boot: tiene dos posibles configuraciones: [Disabled] y [Enabled]. Esta última activa el arranque rápido, salteando ciertas comprobaciones del POST no tan comunes. En el modo desactivado, se percibe la diferencia en el tiempo de arranque, sobre todo en el momento que se realiza el conteo de memoria RAM. Este aspecto resulta molesto si se posee gran cantidad de memoria. Conviene mantener activada esta opción. Boot Sequence: permite establecer el orden de búsqueda de los dispositivos de arranque. Es conveniente ubicar primero el disco duro (ya sea IDE-0, S-ATA o SCSI) para ganar tiempo de arranque. En caso de que se necesite iniciar con un disquete, CDROM o unidad USB, podremos cambiarla en forma provisoria. Vale aclarar que esta opción puede encontrarse en un apartado dedicado, llamado simplemente [Boot]. Datos útiles OpenFirmware La gran mayoría de las características de OpenFirmware (un firmware libre y de código abierto, licenciado bajo GNU) puede funcionar gracias a otro firmware de bajo nivel, como el CoreBoot. La función de OpenFirmware es la de inicializar el hardware en equipos x86 y AMD64, permitiendo la carga de controladores de dispositivos desde los mismos componentes. www.elsolucionario.org
    • 123. EL SETUP DEL BIOS 123 Figura 14. Típico sector del Setup del BIOS que permite activar o desactivar componentes e interfaces incorporadas en el motherboard. S.M.A.R.T. for Hard Disks: esta opción activa o desactiva el monitoreo de estado de los discos duros que soporten esta tecnología. Mediante un software especial, se puede observar el reporte de errores interno de la unidad, así como también predicción de fallas. Hay que tener en cuenta que activar esta opción reduce el rendimiento general del equipo. Security Option: si se ha especificado una contraseña en la sección [Set Password] del Setup, desde aquí podremos elegir si la contraseña será solicitada para ingresar al Setup únicamente o al encender el equipo. Es decir, puede establecerse una clave para que nadie ajeno ingrese al Setup a modificar la configuración, o bien para que directamente no se pueda utilizar el equipo si no se conoce la contraseña. Advanced Chipset Setup Esta es la sección más temida, pero que nos permitirá sacar el máximo provecho de nuestro equipo si nos tomamos el trabajo de optimizarlo correctamente. Muchas opciones aquí presentes pueden utilizarse para realizar overclocking al equipo. DRAM/FSB Ratio: establece la relación entre la frecuencia del bus frontal y el de la memoria RAM. Por defecto, este valor es de [1:1], aunque puede ajustarse para mejorar el rendimiento perdiendo estabilidad en algunos casos. DRAM Frequency (MHz): desde esta opción podemos especificar la frecuencia de trabajo de la memoria RAM. La opción por defecto es [Auto], pero se pueden elegir otros valores de una lista. CPU/RAM Voltage: desde este parámetro se puede modificar (generalmente aumentar) la tensión entregada a la RAM y al procesador. Darles una pizca adicional de energía a estos componentes permite ir más allá con el overclocking, supliendo el aumento de consumo que se genera al forzarlos. Frame Buff er Size: puede figurar con el nombre de [VGA Memory Share]. Solo aparece en motherboards con placas de video incorporadas, y especifica la cantidad de memoria que se quita de la RAM y se asigna a la placa de video para que esta pueda operar. Se recomienda utilizar alguno de los valores más bajos, como por ejem www.elsolucionario.org
    • 124. 8 EL BIOS 124 plo 16 o 32 MB, para que quede más memoria RAM disponible para el sistema operativo. Valores como 128 o 256 MB suelen ser contraproducentes si no utilizamos la PC para videojuegos. IDE Bus Mastering: conviene activar esta opción para ganar rendimiento en los discos duros. El bus mastering se encarga de comunicar el disco con otros dispositivos sin necesidad de que el procesador intervenga en la tarea. Integrated Peripherals Desde este submenú se habilitan, deshabilitan o configuran los puertos y dispositivos incluidos en la placa base, tales como puertos y otros. Onboard Primary IDE: permite activar o desactivar la controladora Parallel-ATA, para discos duros o unidades ópticas. Solo se puede desactivar en el caso de que usemos unidades Serial-ATA. En caso de que nuestro motherboard cuente con dos controladoras ParallelATA, la segunda aparecerá bajo el nombre de [Onboard Secondary IDE]. USB Controller: se recomienda que esta opción permanezca activada, ya que habilita los tan utilizados puertos USB del motherboard. También se puede elegir el modo en el que trabajan los puertos: 1.1 (baja velocidad) o 2.0 (alta velocidad). La controladora USB 3.0 incorporada al motherboard se puede activar o desactivar en forma independiente. Legacy Support for Keyboard: puede figurar con el nombre de [USB Support for DOS]. Por defecto viene desactivada, pero es altamente recomendable activarla. Puede salvarnos en el caso de que el controlador interno de teclado PS/2 deje de funcionar y tengamos que conectar Datos útiles CoreBoot Antes conocido como LinuxBIOS, CoreBoot es un proyecto de software libre que apunta a reemplazar el actual BIOS propietario (y su firmware) utilizado en la gran mayoría de equipos PC. CoreBoot cumplirá las mismas funciones del BIOS, con ciertas mejoras con respecto a la plataforma actual. Figura 15. Pantalla de alta resolución del Setup en un motherboard que reemplazó el clásico BIOS por un sistema EFI, controlable mediante mouse. www.elsolucionario.org
    • 125. EL SETUP DEL BIOS 125 Resumen En este penúltimo capítulo, detallamos las características relativas al firmware presente en los motherboards: el BIOS, junto a aspectos íntimamente ligados a él, como la pequeña memoria CMOS RAM. El RTC, la batería CR-2032, el proceso de POST y el programa de configuración del BIOS, conocido como Setup. Sobre este último ítem, repasamos las opciones de configuración más destacadas y su función. un teclado USB. Sin esa opción activada, no podremos ingresar al Setup o escribir bajo DOS con un teclado de interfaz USB. Onboard Audio: habilita o deshabilita la interfaz de sonido incorporada al motherboard. Se suele desactivar si colocamos alguna placa de sonido de mayores prestaciones. Onboard LAN: al igual que el parámetro anterior, pero referido a la placa de red onboard. Power Management Todas las opciones de este apartado se refieren al manejo de energía, sobre todo a su ahorro. Mencionaremos las más destacadas. Restore on AC Power Loss: opción muy útil para ser activada en servidores o equipos que permanecen encendidos todo el tiempo. Si en pleno funcionamiento hay un apagón, el equipo vuelve a encenderse cuando se restablece la energía. En caso de que el equipo esté apagado al momento del corte de corriente, permanecerá apagado. Power on by Keyboard: activa el arranque del equipo por medio del teclado. Dentro de la misma opción, se puede elegir si lo haremos por una tecla, combinación de ellas o escribiendo una contraseña (útil para mejorar la seguridad, por supuesto desconectando internamente el botón de Power). También puede resultar útil desactivar esta opción, ya que si alguien toca una tecla en forma accidental el equipo se encenderá. Hardware Monitor En la mayoría de los Setup, hay muy pocas opciones configurables dentro de este submenú. En otros directamente no hay ninguno. Se limita a mostrar información útil sobre el equipo, como por ejemplo: velocidad de rotación del cooler del procesador y del gabinete; temperaturas del interior del gabinete y del procesador; tensión que está recibiendo el procesador y las distintas tensiones que arroja la fuente (3, 3v, 5v, -5v, 12v y -12v). Las mediciones no son exactas, pero nos pueden ayudar bastante para diagnosticar fallas o detectar problemas. En el caso de existir opciones dentro de esta sección, podremos encontrar las siguientes: CPU Warning RPM: desde aquí se puede establecer una alarma sonora cuando el ventilador del procesador gire a una velocidad menor a la configurada. La velocidad habitual de giro de un cooler de procesador está comprendida entre los 3000 y 5000 rpm. CPU Warning Temperature: podremos especificar un valor de temperatura, que si es superado, activará una alarma. La temperatura de un procesador depende de su modelo y tipo. En Internet, se pueden consultar tablas para conocer cuál sería la indicada y la máxima tolerable para cada caso. www.elsolucionario.org
    • 126. 8 EL BIOS 126 5. ¿Qué significado tiene la sigla RTC? a. Real Time Clock b. Random Top Cluster c. RAM Twisted Cell 6. ¿De qué forma se alimentan la CMOS RAM y el RTC? a. No necesitan energía. b. Mediante un pila. c. Mediante la energía del motherboard. 7. ¿De qué forma el POST indica errores cuando no se puede inicializar la interfaz gráfica? a. No los informa en absoluto. b. Mediante pitidos sonoros. c. Mediante las luces del teclado. 8. ¿Cuál es la forma más común de ingresar al Setup del BIOS? a. Pulsando la tecla Esc. b. Pulsando la tecla Del. c. Pulsando la tecla F9. 9. ¿Cómo se llama el apartado del Setup del BIOS que nos permite configurar la fecha y la hora del sistema, entre otros parámetros? a. Hardware Monitor b. Standard Features c. Advanced Chipset Setup 10. ¿Qué nombre recibe usualmente la opción del Setup del BIOS que nos permite seleccionar con qué unidad de disco deseamos iniciar? a. Boot Sequence b. SMART for Hard Disks c. Security Option FAQ 1. ¿Por qué el BIOS es un firmware? 2. ¿Qué función cumple la memoria CMOS RAM? 3. ¿Para qué sirve el RTC? 4. ¿Qué utilidad tiene el POST? 5. ¿En qué apartado del Setup del BIOS se puede consultar en tiempo real la temperatura del procesador y la velocidad de giro de su cooler? Lo que aprendimos 1. ¿Qué significa la sigla BIOS? a. Binary Internal Overall Security b. Bit Interrupt Only Serial c. Basic Input Output System 2. ¿Qué valor de tensión utiliza internamente el motherboard para actualizar el BIOS? a. 3,3 volts b. 5 volts c. 12 volts 3. ¿Qué tipo de memoria se utiliza actualmente en los chips del BIOS? a. EPROM b. Flash ROM c. EEPROM 4. ¿Qué nombre recibe la memoria encargada de almacenar la configuración básica del equipo? a. RAM b. CMOS RAM c. ROM www.elsolucionario.org
    • 127. MOTHERBOARDS Reparación de motherboards CAPÍTULO 9 EN ESTE CAPÍTULO » INTRODUCCIÓN SOBRE EL MANTENIMIENTO DE MOTHERBOARDS » HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA DIAGNÓSTICO Y RESOLUCIÓN » CÓMO DETECTAR CORTOCIRCUITOS » CÓMO VERIFICAR CADA COMPONENTE » MONITOREO Y DIAGNÓSTICO POR SOFTWARE www.elsolucionario.org
    • 128. 9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 128 Antes de comenzar, es necesario hacer mención a la más cruel realidad: la mayoría de las tareas relacionadas con la reparación de un componente como la placa base es poco factible en el ámbito del hogar, incluso dentro de un taller de reparación de nivel básico. Las razones son diversas. Por ejemplo, la miniaturización de los componentes que la integran es progresiva, y poder desprender y manipular esos diminutos mecanismos resulta complejo o directamente imposible utilizando herramientas convencionales. Otro factor relacionado es la escasez o nula presencia de repuestos en el mercado, como así también de los manuales de servicio. Claramente, la calidad de los motherboards actuales no es la de hace diez o veinte años, lo cual evidencia que la tasa de fallas es increíblemente menor en estos días. Este importante factor se debe al uso de elementos como los capacitores de estado sólido y las múltiples fases de energía. Los capacitores de estado sólido no poseen líquido en su interior, razón por la cual, al sufrir excesos de temperatura, no existen riesgos de que el ácido se expanda y termine inflándolos o reventándolos. Al tratarse de materiales sólidos, su resistencia al calor extremo es mucho mayor, aspecto que impacta de manera directa en la vida útil que pueden ofrecer. Existen modelos de motherboards que, según su gama, incorporan capacitores sólidos solo en los circuitos de entrada al procesador, en los de salida, o bien poseen el 100% de los capacitores de este tipo. Otro factor que incrementa la estabilidad y la vida útil de un motherboard es la inclusión de heat-pipes como método de refrigeración de sus circuitos más sensibles. De todas formas, los motherboards siguen sufriendo fallas y, en este informe, no dejaremos escapar aquellos recursos y procedimientos que podemos aprovechar y estén a nuestro alcance. Reparación de motherboards Figura 1. Máquina para hacer BGA reballing, técnica que suelda y desuelda chips con cientos de contactos del motherboard. www.elsolucionario.org
    • 129. HERRAMIENTAS DE REPARACIÓN 129 Herramientas necesarias La siguiente lista reúne las herramientas recomendadas para cualquier tarea relacionada con la reparación de placas madre: destornillador phillips chico, destornillador phillips mediano, destornillador phillips grande, destornillador plano chico, destornillador plano mediano, pinza, pinza de punta fina, alicate, trincheta, soldador de 30 a 40 watts, estaño, cinta aisladora, multímetro, pinza para retirar chips, goma de borrar, alcohol isopropílico, hisopos, linterna, lupa, tijeras, pasta térmica, pincel o cepillo y aire comprimido en aerosol. Por otra parte, a la hora de llevar a cabo un diagFigura 2. Los chips de BIOS de formato PLCC (o QFJ) permiten un reemplazo simple y rápido en caso de fallas. Figura 3. Un práctico kit de herramientas reúne todo lo que podamos necesitar para reparar equipos y motherboards con una inversión moderada. nóstico más preciso, es aconsejable tener siempre a mano ciertos dispositivos que permitan realizar un mejor diagnóstico en casos críticos. Por ejemplo, diferentes módulos de memoria RAM, diversos modelos de procesadores y una tarjeta gráfica permiten realizar prueba y error al remplazar estos dispositivos críticos, y posibilitan sacar conclusiones más certeras; al menos para certificar cuál de los dispositivos principales es el que está fallando cuando una PC no arranca. Placas POST Cuando un equipo no brinda señal de video y además no hay códigos sonoros de error, el panorama para el diagnóstico es complejo. Es entonces cuando las placas POST son de www.elsolucionario.org
    • 130. 9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 130 Figura 5. Soldadura con estaño de los bornes de un capacitor electrolítico al PCB de un motherboard. infinita utilidad. Estas placas existen desde mediados de la década de 1990. Vienen en formato ISA, PCI o ambos. Se conectan a un zócalo de expansión libre de un equipo que se niega a arrancar. Todas estas placas poseen un pequeño display que indica uno o más códigos. Esos códigos pueden interpretarse si se consulta el manual de referencia que las acompaña. Gracias a este conjunto de placa–tabla de errores, podremos determinar la falla que provoca que la computadora no encienda. La cantidad de componentes que entran en juego y que, al fallar, pueden ser la causa de problemas de encendido es enorme. Estas placas POST se encargan de detectar si se trata de una falla en la placa de video, unidades de disco, procesador, memoria RAM, caché L1 o L2, etc. Incluso, si el problema se encuentra dentro del motherboard, el dispositivo sabrá indicarnos dónde está el origen. Por ejemplo: cristal generador de clock, BIOS, CMOS RAM, controlador DMA o PIC, controlador de teclado, etc. Uso del tester y del soldador La mayor parte del diagnóstico de una fuente de energía puede realizarse con un multitester. Sin embargo, el diagnóstico y la reparación también tienen otra herramienta protagonista: el soldador de estaño. Este instrumento es de suma utilidad y nos servirá durante el diagnóstico (para desoldar componentes y medirlos en forma aislada) y después de este (para desoldar componentes defectuosos y soldar nuevamente los repuestos correspondientes). El método recomendado para desoldar componentes es el de posar con firmeza el extremo del soldador sobre el punto de soldadura y esperar unos segundos hasta que el estaño comience a derretirse, momento en el que se lo succiona con la pipeta. Luego se repite el proceso con los demás bornes. Por último, con una pinza de punta, se retira suavemente el componente de la placa. Para soldar, lo ideal es colocar en posición las partes por unir y calentar con la punta del soldador durante unos segundos. Con la otra mano, debemos acercar el alambre de estaño sobre el punto por soldar, hasta que una gota se derrame e impregne el lugar deseado. Para lograr una soldadura exitosa, debemos dejar que se impregne tan solo una pequeña gota del metal fundido calentando el punto de unión y, por último, dejar enfriar durante unos segundos. Figura 4. Soldador de estaño de 30 watts. Una potencia ideal para trabajar con motherboards de equipos PC. www.elsolucionario.org
    • 131. USO DEL TESTER Y EL SOLDADOR Figura 6. 131 La microsoldadura es la técnica empleada para fijar componentes diminutos al motherboard: requiere alta precisión y herramientas complejas. Figura 7. La torción de patas en fichas conectoras es un claro ejemplo de accidente al trabajar en el interior del gabinete, lo que provoca cortocircuitos que impiden el arranque del equipo. Datos útiles Potencia del soldador Para reparar motherboards, el soldador eléctrico recomendado debe ser de baja potencia. Los recomendados se encuentran entre 30 y 40 Watts, debido al reducido tamaño de las soldaduras y a los materiales implicados, como la aleación de estaño (60%) y plomo (40%), la cual se funde a alrededor de 200 ºC (estos soldadores alcanzan los 250 ºC). Detección de cortocircuitos Cuando una computadora no enciende, debemos verificar si la fuente le está entregando energía al resto de los componentes internos. La mejor forma de comprobar esto es observando si los coolers –tanto del procesador como los del gabinete o tarjeta gráfica, como así también el ventilador propio de la fuente– están girando mientras mantenemos encendido el equipo. Existe una forma muy simple de comprobarlo: en el momento que damos arranque, debemos mirar fijamente a alguno de los coolers de la PC. Si el ventilador que estamos observando se mueve ligeramente y se detiene, es debido a un cortocircuito en el equipo. Esta forma tan viable de comprobar la existencia de cortocircuitos es posible gracias a la línea que une la fuente con el motherboard, llamada Power Good, que tiene un retraso de unos milisegundos. En ese breve lapso, la fuente ya comenzó a enviar tensión a los dispositivos, pero Power Good avisa que hay un cortocircuito, y se corta el suministro para evitar mayores daños al equipo o a la fuente en sí. www.elsolucionario.org
    • 132. 9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 132 Figura 8. Los datasheets u hojas de servicio permiten a los técnicos conocer para qué sirve cada borne en un circuito impreso. En caso de que esto siga ocurriendo incluso después de haber desconectado todas las placas de expansión y unidades de almacenamiento, debemos centrar nuestra mirada en el motherboard. Es muy posible que haya dos o más bornes en contacto por error. Por ejemplo, los conectores que alimentan algún ventilador (CHA_FAN o VGA_FAN) que no se estén utilizando y, por accidente o un mal trabajo de nuestra parte, hayan quedado en cortocircuito. En ese momento, debemos desconectar el equipo de la corriente eléctrica y, con un destornillador plano o una pinza de punta, enderezar los pines torcidos hasta su posición original. Comprobación de componentes Cuando un equipo presenta fallas o directamente no enciende a causa del motherboard, debemos retirar este y realizarle una inspección visual con detenimiento, para observar si existe algún componente quemado, hinchado (como es el caso de los capacitores) o que ofrece un aspecto distinto del original. Si notamos algún componente en estado sospechoso, debemos valernos del multímetro en modo diodo o modo resistencia para testear cortes internos o cortocircuitos en componentes como resistencias, bobinas, diodos, etc. Lamentablemente, algunos componentes requieren ser comprobados en forma aislada, es decir, retirando al menos una de sus dos patas www.elsolucionario.org
    • 133. COMPROBACIÓN DE COMPONENTES 133 Figura 9. Por accidente, un capacitor ha sido golpeado y quedó fuera de servicio. No es una tarea compleja desoldarlo y reemplazarlo. Figura 10. Los capacitores electrolíticos pueden inflarse ante la fatiga o las altas temperaturas. Es conveniente reemplazarlos antes de que sea tarde. del motherboard, para lo cual necesitaremos del soldador de estaño. Se trata de una labor un tanto tediosa, pero muchas veces suele dar sus frutos. En el hogar, poco podremos hacer si el desperfecto se encuentra dentro de uno de los grandes chips que conforman el chipset. Luego del diagnóstico bastará con desoldar el elemento fallado, adquirir su repuesto en cualquier tienda de electrónica y soldar el reemplazo tal como estaba el original, valiéndonos del soldador y un poco de estaño. Capacitores Mediante una simple inspección visual, se puede comprobar si un motherboard posee capacitores hinchados, reventados o si derramaron aceite. Estos síntomas suelen manifestarse cuando se practica overclocking extremo o cuando los capacitores son expuestos a una temperatura elevada, producida por una mala ventilación. Por otra parte, la tasa de fallas muchas veces es aleatoria. Es decir, que no siempre hay una razón en particular por la que un capacitor electrolítico se dañe, ya que en una gran cantidad de casos explotan sin más motivo aparente que el desgaste propio. Una explicación más técnica de la falla en un capacitor electrolítico es la deformidad de algún punto en las placas, lo cual provoca una disminución en la tensión del capacitor. En estas condiciones, existe una corriente de fuga que hace que el capacitor eleve mucho su temperatura y se evapore el ácido electrolito. Cuando ocurre esto, una fuerte presión se genera sobre el sellado del capacitor. Si este no es muy bueno (como en la mayoría de los casos), se abre, y el ácido sale hacia la superficie hinchándose notablemente. Esta expansión del ácido tiene muy malas consecuencias para el capacitor, ya que produce que se seque el óxido y deje de actuar como dieléctrico, a la vez que hace que la capacitancia se reduzca de manera notable. En un regulador de tensión, esta disminución de capacitancia provoca que el capacitor no pueda filtrar las variaciones de tensión de manera correcta y, de tal forma, la estabilidad sea menor, lo que puede provocar errores aleatorios en el funcionamiento de la PC. Ejemplos de esto pueden ser los siguientes: aparecen periódicamente pantallas azules de error; no termina el proceso de POST o fallan las pruebas de memoria; la PC se reinicia, falla o se congela de forma aleatoria; al reiniciar la PC no vuelve a iniciar el equipo, y hay que apagarlo completamente; no concluye la instalación del sistema operativo; el procesador tiene una temperatura más alta de la que debería; la tensión del procesador y de otros dispositivos fluctúa www.elsolucionario.org
    • 134. 9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 134 Figura 11. Transistor de potencia que suele estar presente en todo tipo de motherboard. mucho o bien es más baja de lo normal (y no se debe a la fuente). En el caso de que una PC presente fallas como estas es muy probable que haya al menos un capacitor en nuestro motherboard que no funciona en forma correcta. Por lo tanto, nos conviene desarmar la PC y observar, con detenimiento, los capacitores que pudieran estar parcialmente dañados. Bobinas inductoras No son más que hilos de cobre envueltos sobre un núcleo. Su verificación será, por lo tanto, igual a la de las resistencias. Cabe la posibilidad de que este bobinado se encuentre cortado, con lo cual no marcará nada de continuidad; o que en algún punto esté en cortocircuito y entonces marcará al máximo. Resistencias Este elemento es muy simple de medir o verificar: como su nombre lo indica, funciona ofreciendo una oposición al paso de la corriente. El problema que puede surgir es que se encuentre abierta (no deja pasar nada de corriente) o en cortocircuito (deja pasar toda la corriente). Si con el óhmetro en todas las escalas la aguja no se mueve, estamos frente al primer caso. Si en la misma situación la aguja siempre marca el máximo, se trata del segundo. Si marca un nivel aproximado al del valor original de la resistencia, significa que está en perfectas condiciones. El valor original suele estar indicado con un código de colores, con el valor impreso sobre el componente o con un código numérico (que se puede averiguar en el manual de servicio del motherboard). Diodos Son pequeños componentes electrónicos que permiten el paso de la corriente en un solo sentido. Por lo tanto, el multímetro debería mover la aguja solo cuando el terminal positivo (rojo) se encuentre en la pata marcada con una línea. Si marca en ambas posiciones, significa que está en cortocircuito. Si, por el contrario, no se registran cambios estará abierto. Transistores Los transistores poseen tres patas (emisor, base y colector), que suelen estar identificadas con las letras E, B y C en la misma plaqueta donde se encuentran soldadas. Existen dos tipos de transistores: NPN y PNP. El primero se mide según el método que explicaremos a continuación; para el segundo deberemos hacer lo mismo, pero con la polaridad invertida. Posicionamos la escala del óhmetro en un valor comprendido entre x1 y x100, luego aplicamos el terminal negro (negativo) sobre la pata base y alternamos el rojo (positivo) entre las otras dos. De esta manera, tendría que haber conducción para ambos casos, y al invertir, obtendríamos un valor Datos útiles Datasheets Las datasheets son documentos que incluyen texto, imágenes, diagramas, tablas y esquemas de circuitos sobre una infinidad de componentes electrónicos. Nos despejarán dudas sobre cómo conectarlos y a qué bornes del circuito que los aloja. Existe una gran cantidad de sitios web, como por ejemplo: www.datasheetcatalog.com, www.datasheets.org.uk y http://fileshare. eshop.bg. www.elsolucionario.org
    • 135. MONITOREO Y DIAGNÓSTICO 135 Figura 12. PC Check es una de las herramientas de diagnóstico de bajo nivel más completas que ofrece el mercado. casi nulo. Por último, entre emisor y colector no debería de haber continuidad en ninguno de los sentidos. Monitoreo y diagnóstico por software Para mantenerse informado y alerta sobre el estado del motherboard, las temperaturas de los componentes críticos del equipo y la velocidad de giro de los coolers más importantes, en tiempo real, existen soluciones software que pueden correr en cualquier marca y modelo de placa base. A continuación, un repaso por las aplicaciones más destacadas. PC Check Sin dudas PC Check es uno de los paquetes de herramientas de diagnóstico de bajo nivel más potente; se trata de un conjunto de funciones imprescindibles para todo técnico en hardware o usuario entusiasta. Este software no solamente es capaz de realizar los más variados diagnósticos para cada componente hardware, sino que además cuenta con otras funciones importantes: identificar el hardware instalado (fabricante, tipo y modelo), respaldo y recuperación de CMOS RAM y MBR, y burn-in tests.PC Check posee una gran variedad de diagnósticos de hardware, relacionados con el motherboard y también con la tarjeta gráfica (muchas veces incorporada en la placa base). A saber: placa base (diagnósticos del controlador de DMA y de teclado, bus PCI, interrupciones, temporizador del sistema y CMOS RAM) y tarjeta gráfica (tests en todos los modos de video, tanto texto como gráficos, pruebas al generador de caracteres, de alineación, de paleta de colores, de memoria de texto y gráfica, tests de pureza de color y de escritura). Al término de esta serie de exámenes a fondo, se presenta un completo informe que detalla si hubo fallas o no. Otra característica interesante de PC Check es su apartado para burn-in, es decir, exige al máximo posible los dispositivos de hardware que el usuario desee durante una cantidad de tiempo a elección (que suele ser de muchas horas de duración: 12, 24 o 48 horas). El sitio web de PC Check es www. eurosoft-uk.com, donde se lo puede adquirir, ya que se trata de un software comercial. SpeedFan SpeedFan es un legendario software de monitoreo de hardware que ya lleva una década de desarrollo www.elsolucionario.org
    • 136. 9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 136 y es actualizado periódicamente hoy en día. Esta pequeña aplicación se encarga de mantenernos al tanto sobre información sensible y en tiempo real, como las temperaturas del procesador, sus núcleos individuales, la tarjeta gráfica, el motherboard, las tensiones que entrega la fuente y los coolers más importantes del sistema. SpeedFan soporta cientos de sensores de hardware de los más diversos fabricantes. Es un software gratuito y se lo puede descargar desde www.almico.com/speedfan.php. AIDA64 Antes conocido como Everest, AIDA64 cuenta con la mayor variedad de tests de burn-in (CPU, FPU, RAM, caché y discos) y la más detallada información durante el proceso: temperaturas, velocidades de los coolers, valores de tensión entregada por la fuente, gráficos dinámicos, etc. También incluye monitoreo desde su apartado llamado [Sensor] y, si bien no incluye gráficos dinámicos como SpeedFan, brinda información muy útil en forma detallada. Tiene una desventaja: su licencia cuesta 40 dólares. Se puede descargar una versión de prueba desde www.aida64.com. Hard Stressing El Hardware Stressing no es un software en sí, sino una técnica llevada a cabo por una o más aplicaciones software con múltiples finalidades. Figura 14. El apartado [Sensor] de AIDA64 muestra la temperatura, valores de tensión y velocidades de giro de los coolers del sistema. Figura 13. A diferencia de AIDA64, SpeedFan es gratuito y solo se encarga de monitorear temperaturas, tensiones y velocidad de giro de los coolers. www.elsolucionario.org
    • 137. HARD STRESSING 137 Principalmente se encarga de forzar los componentes críticos de una computadora a trabajar a su máximo potencial llevándolos a su límite. Los objetivos de esta práctica son variados, pero en especial mencionaremos la posibilidad Figura 15. La prueba de estabilidad del sistema de AIDA64 combina hardware stressing con monitoreo en tiempo real. de comprobar la estabilidad de un sistema. No es una herramienta de diagnóstico, es decir, que ante un problema no nos informará si el desperfecto se encuentra en el procesador, en la memoria caché o en la RAM. Pero se lo puede utilizar junto con determinadas herramientas de diagnóstico, ya que estos componentes tienden a fallar cuando más se los hace trabajar. Un uso importante que se le puede dar a esta práctica en este caso es la de burn-in testing, es decir, realizar pruebas extremas a un equipo luego de haber reparado su motherboard (cambio de capacitores, actualización de BIOS, etc.). Si durante las pruebas el software de stress deja al equipo fuera de servicio, indicándonos que alguno de los componentes está fallado, es mejor saberlo cuanto antes. Las aplicaciones para efectuar hard stressing se encargan de forzar uno o más de los siguientes componentes principales: CPU, FPU, caché, chipset, RAM y discos duros, dependiendo del software que usemos para llevarlo a cabo. Los programas recomendados para realizar estas pruebas bajo Windows son los siguientes: Super Pi Mod (www.techpowerup.com/ downloads/366/), Orthos Stress Prime (www.techpowerup. com/downloads/385/). Figura 17. Super Pi Mod es un software que exige al procesador haciéndolo calcular decimales del número Pi, ideal para llevar a cabo hard-stressing. Resumen En el último capítulo de esta obra, nos enfocamos en el diagnóstico y resolución de problemas relativos al motherboard, los elementos involucrados, las herramientas necesarias y los procedimientos que se deben llevar a cabo para comprobar cada uno de los componentes electrónicos críticos. Por último, se mencionaron algunas aplicaciones software para diagnóstico y monitoreo de motherboards. www.elsolucionario.org
    • 138. 9 REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS 138 b. De 30 a 40 watts c. De 50 a 60 watts 5. ¿En qué modo se debe colocar el multímetro para verificar componentes como capacitores, bobinas y transistores? a. Modo para medir diodos o resistencias b. Modo para medir tensión c. Modo para medir intensidad de corriente 6. ¿Qué particularidad tienen los diodos? a. Permiten el paso de la corriente en ambas direcciones. b. Bloquean el paso de la corriente en ambas direcciones. c. Permiten el paso de la corriente en una sola dirección. 7. ¿Cuáles son los dos tipos de transistores? a. NPP y PNN b. NPN y PNP c. NNP y PPN 8. ¿Qué función principal cumple la aplicación SpeedFan? a. Reporte de errores b. Monitoreo de hardware c. Diagnóstico de bajo nivel 9. ¿En qué consisten las pruebas de burn-in? a. Pruebas intensivas y prolongadas para verificar el correcto funcionamiento de un dispositivo o sistema. b. Análisis del motherboard breves y concisos. c. Exámenes superficiales de un componente de hardware. 10. ¿De qué se trata el hard-stressing? a. Es un análisis para verificar la resistencia física del hardware. b. Es la práctica opuesta al overclocking. c. Es una prueba exhaustiva para determinar la estabilidad del sistema. FAQ 1. Mencione al menos cuatro herramientas utilizadas en el diagnóstico y la reparación de motherboards. 2. ¿Qué función cumple una placa POST? 3. ¿Qué rol cumplen el multímetro y el soldador de estaño, en el diagnóstico y la reparación de motherboards? 4. ¿Cuál es el método más fácil para saber si un motherboard tiene un cortocircuito? 5. Enumere al menos tres funciones que lleva a cabo PC Check relacionadas al diagnóstico de motherboards. Lo que aprendimos 1. ¿A qué se debe, principalmente, la mayor duración de la vida útil en los motherboards actuales? a. A una mejor estabilidad de la fuente de energía. b. A una mayor durabilidad del PCB. c. A los capacitores de estado sólido. 2. ¿Cuál de estas herramientas no encaja con las necesarias para la reparación de motherboards? a. Multímetro b. Lupa c. Pinza crimpeadora 3. ¿A qué tipo de zócalo no es posible conectar una placa POST? a. ISA b. PCI-Express c. PCI 4. ¿Qué tipo de soldador se aconseja utilizar para reparaciones en motherboards? a. De 15 a 20 watts www.elsolucionario.org
    • 139. MOTHERBOARDS CPU: el principal compañero del Motherboard APÉNDICE A EN ESTE CAPÍTULO » CPUS DE GAMA MEDIA » LAS PROPUESTAS DE INTEL Y AMD » PRUEBAS DE RENDIMIENTO » COMPARATIVAS » INTEL SANDY BRIDGE E www.elsolucionario.org
    • 140. A APÉNDICE 140 Si bien en el mundo del hardware siempre existieron esos superprocesadores capaces de todo, lo cierto es que la mayoría de los usuarios tienden a no conformarse solo con la performance. Resulta que también es importante el precio que uno debe pagar por ese rendimiento. Entonces, el análisis debe involucrar un nuevo factor que complejiza notablemente el panorama. A lo largo de estas páginas, haremos un recorrido por las principales líneas de productos de Intel y AMD, para comentar cuáles son sus características más notables y cuáles son los modelos que vale la pena tener en cuenta. Nos dirigirá el interés de lograr el mayor desempeño posible con la menor inversión monetaria, consiguiendo así al compañero ideal para nuestro motherboard. Intel Intel sigue sorprendiendo con el lanzamiento de procesadores más rápidos. Sin embargo, no todos los usuarios se ven seducidos por esas novedades, en especial cuando se trata de procesadores demasiado costosos que están pensados, más que nada, para fanáticos del hardware. Quienes gustan del hard, pero también tienen en cuenta los precios y el beneficio real que obtendrán de su nuevo procesador, suelen prestar más atención a los lanzamientos que se producen en la gama media. En el caso de Intel, la cuestión está, por el momento, bastante simplificada. Esto se debe a que todos los procesadores que recomendamos utilizan el socket LGA 1155 y la arquitectura base Sandy Bridge. El hecho de centralizar la oferta de gama baja y gama media alrededor de un único socket hace posible que los usuarios puedan divisar fácilmente posibilidades de actualización y mejora para sus equipos. Un ejemplo simple: un usuario puede invertir hoy poco dinero y hacerse de un Pentium o, mejor, un Core i3 de gama media. Puede incluso utilizar el video integrado de este procesador para cualquier cosa que no sean juegos actuales. Más adelante, en el mismo socket, podrá poner Figura 1. Un Pentium G620, el hermano menor del G860. Su velocidad es de 2,60 GHz, más que suficiente para la mayoría de las aplicaciones del momento. CPU: el principal compañero del Motherboard www.elsolucionario.org
    • 141. LA GAMA MEDIA DE INTEL 141 un procesador más poderoso, como un Core i5 (gama media-alta) y hasta un Core i7, si es que quiere pisar definitivamente el segmento de mayor performance. En general, la oferta de Intel es atractiva gracias a que la tecnología Sandy Bridge ofrece un excelente rendimiento. Debido a esto, incluso procesadores de dos núcleos, como los Core i3, se ubican en un sitio competitivo. No obstante, algo que lamentamos de los Figura 2. El Core i5 de cuatro núcleos es el chip más destacado de Intel en la gama media del mercado. procesadores Intel es que las posibilidades de overclocking son mínimas cuando no se tiene un procesador especial desbloqueado de la serie “K”. Sin son entusiastas del overclocking, querrán pagar el costo adicional que tiene uno de estos chips. Si, en cambio, nunca tocan el procesador y prefieren no overclockear, la línea de chips Intel no tiene secretos: los distintos modelos brindan el rendimiento que se puede esperar de ellos de acuerdo a su precio. A continuación haremos un recorrido por las tres principales líneas de chips que entendemos se pueden ubicar en la gama media. Dejamos fuera a los modelos Core i7, dado que son verdaderamente más caros. Pentium G Los procesadores Pentium G son los chips más económicos que se pueden encontrar entre los que están realizados sobre la base de la exitosa arquitectura Sandy Bridge. Si bien estos procesadores son comúnmente considerados como de gama baja, la verdad es que el modelo más rápido de la serie, el G860, rinde bastante bien y su precio (U$S 100 en los EE.UU.) lo ubican justo en el punto de entrada de este artículo. El G860 es, básicamente, un procesador de dos núcleos de buen rendimiento, porque tiene una frecuencia de 3,0 GHz. En una aplicación que use solo uno o dos núcleos, este Pentium brillará y estará a la par de un Core i3 y de muchos procesadores AMD. Sin embargo, el Pentium solo tiene dos núcleos, no tiene HyperThreading y carece de función Turbo. La memoria caché de los chips Pentium también se ve reducida en comparación con los procesadores de series superiores. Por ejemplo, el G860 tiene 3 MB de caché L3, mientras que un Core i5 tiene 6 MB. Ahora bien, ¿vale la pena? El hecho es que, si la performance importa mucho (lo que suele ocurrir entre los usuarios de “gama media” que Para saber más Sandy Bridge La tecnología Sandy Bridge sigue ofreciendo un gran rendimiento en la gama media. Su mejor exponente, dentro de este rango de precios, está en el Core i5. Veremos más de la tecnología Sandy Bridge en las próximas páginas. www.elsolucionario.org
    • 142. A APÉNDICE 142 Figura 4. El Core i5 2400 es una CPU difícil de conseguir, pero con una diferencia de precio mínima y la posibilidad de overclockearla. Figura 3. El Core i3 puede superar los 3 GHz con dos núcleos físicos, aunque no soporta demasiado overclocking. deciden gastar “un poco más” para no quedarse con lo básico), lo mejor es apostar por una solución con más núcleos de procesamiento. Si, en cambio, se quiere una solución económica pero capaz (con sus 3 GHz no es nada lento) y con video integrado, pues el G860 puede servir. Core i3 Los modelos Core i3 tienen dos ventajas sobre los básicos procesadores Pentium. En primer lugar, aunque también son micros de dos núcleos físicos, integran la característica llamada HyperThreading. Esto les permite contar con 4 núcleos virtuales (el sistema operativo los ve como si fueran 4), lo que puede acelerar hasta en un 20 % el procesamiento de algunas aplicaciones. No dejan de ser solo dos núcleos físicos, pero a veces HyperThreading ayuda. Además, los chips Core i3 tienen una frecuencia de funcionamiento que supera la barrera de los 3 GHz. Por ejemplo, el Core i3 2100 funciona a 3,1 GHz y el Core i3 2120 lo hace a 3,3 GHz. Estos pocos MHz extras son importantes porque la plataforma del socket LGA 1155 no permite realizar un overclocking importante, a no ser que se trabaje con algún procesador desbloqueado de serie “K”. Core i5 La serie de procesadores Core i5 fue creada especialmente para los usuarios de gama media que necesitan un equipo relativamente económico, pero capaz de enfrentar cualquier desafío informático. Ya cerca de nuestro techo de U$S 200, encontramos el modelo Core i5 2400. Se trata de un chip muy equilibrado, con 4 núcleos físicos funcionando a 3,1 GHz y con un Turbo capaz de elevar la frecuencia hasta los 3,4 GHz. Con respecto a los procesadores más económicos de las series Pentium G y Core i3, el Core i5 tiene el doble de memoria caché L3 integrada: 6 MB. También existe una versión “K” del i5 2400, que no es demasiado fácil de conseguir. Lo interesan www.elsolucionario.org
    • 143. COMPARATIVA DE LA GAMA MEDIA DE INTEL 143 te aquí es que por unos U$S 10 adicionales de costo se tiene un procesador desbloqueado, listo para overclockear. Otro exponente famoso de la especie Core i5 es el modelo 2500K. Trae cuatro núcleos a 3,3 GHz (Turbo de 3,7 GHz) y está desbloqueado para overclockear. Por cierto, los chips Sandy Bridge desbloqueados pueden superar los 4,2 GHz con facilidad. Una cuestión realmente curiosa para destacar es que los chips Core i5 que hemos mencionado no incorporan HyperThreading. Aparentemente, Intel deshabilitó esta característica para que los Core i5 no puedan competir demasiado con los Core i7. AMD La compañía que siempre apostó a ofrecer soluciones de buen costo y justa performance, hoy exhibe una variedad muy interesante de productos. Si bien AMD tiene la tradición de nuclear su estrategia de productos alrededor de un solo tipo de socket, en la actualidad encontramos tres de ellos. En primer lugar, estamos viviendo la transición del socket AM3 al más modernos AM3+ utilizado por los nuevos chips FX. Además, también está la plataforma FM1, que habitan los sorprendentes chips APU con video integrado. La línea FX Los procesadores AMD FX, cuyo nombre clave es Zambezi, son lo último de AMD en el ámbito de los chips para entusiastas. Se trata de una nueva arquitectura que hace énfasis en el procesamiento paralelo con gran cantidad de núcleos internos. De hecho, el procesador más rápido de esta arquitectura, el AMD FX 8150, que posee 8 núcleos organizados de a pares en módulos llamados “Bulldozer”. Por ésta razón, esta arquitectura recibe indistintamente el nombre de Zambezi o Bulldozer. El FX 8150, como dijimos, posee 8 núcleos. Este chip funciona a 3,6 GHz y tiene una frecuencia Turbo máxima de 4,2 GHz. Ciertamente, es muy atractivo, pero su precio de U$S 250 hace que lo veamos ya como un procesador de gama alta. Justo debajo del límite de U$S 200, encontramos otro producto muy atractivo de AMD, el FX 8120. Se trata del procesador de 8 núcleos más barato del mercado, ya que cuesta U$S 190. La frecuencia de funcionamiento estándar es de 3,1 GHz, con Nombre código Sandy Bridge Sandy Bridge Sandy Bridge Sandy Bridge Sandy Bridge Proceso 32 nm 32 nm 32 nm 32 nm 32 nm Núcleos 2 2 2 4 4 Threads 2 4 4 4 4 Clock 3,0 GHz 3,1 GHz 3,3 GHz 3,1 GHz 3,3 GHz Turbo - - - 3,4 GHz 3,7 GHz Socket LGA 1155 LGA 1155 LGA 1155 LGA 1155 LGA 1155 Caché L3 3 MB 3 MB 3 MB 6 MB 6 MB TDP 65 W 65 W 65 W 95 W 95 W Precio (EE.UU.) U$S 100 U$S 125 U$S 128 U$S 190 U$S 220 Comparativa de procesadores Intel Modelo Pentium G860 Core i3 2100 Core i3 2120 Core i5 2400 Core i5 2500K www.elsolucionario.org
    • 144. A APÉNDICE 144 Figura 5. Los procesadores FX necesitan de Motherboards con socket AM3+. No recomendamos colocarlos en placas AM3. un Turbo intermedio de 3,6 GHz y un máximo de 4,0 GHz. Sin dudas, para quien tenga un par de billetes de 100 disponibles, este es un chip para mirar con atención. La línea de procesadores FX también tiene modelos de seis y cuatro núcleos. Esto hace posible que, con una inversión inicial menor, se pueda armar una computadora con la más nueva tecnología. Por ejemplo, el modelo FX6200 trae seis núcleos, pero a una frecuencia de 3,8 GHz, superior a la del FX 8120. El otro modelo interesante es el FX 4100, dotado de 4 núcleos a una frecuencia de 3,6 GHz, con Turbo de 3,8 GHz. Por su precio, este Zambezi resulta un buen punto de entrada para los usuarios que quieran dar un paso delante en el recambio de sus equipos Phenom II X2 y X3. Quienes posean chips Phenom II X4 deberían prestar atención a las comparativas de Internet, debido a que su chip actual podría tener un rendimiento muy similar al nuevo FX 4100 y el recambio no se justificaría totalmente. Todos los procesadores AMD FX funcionan en motherboards con socket AM3+, por lo que necesitan motherboards nuevos. Phenom II El Phenom II ha sido la estrella de AMD durante mucho tiempo, y no parece que vaya a desaparecer rápidamente. Por suerte para los usuarios de motherboards AM3, AMD sigue ofreciendo vías de mejora y actualización para quienes vienen utilizando procesadores de gama media en esta plataforma. Para los usuarios que ya tenían un micro X6 de alta velocidad, la opción más sensata es pasar a la arquitectura FX sin escalas. Pero quienes utilizan un X2 o un X3 todavía pueden sacarle mucho provecho a su equipo con solo renovar el procesador. El procesador más rápido de la línea Phenom II es el X6 1100T. Se trata de un chip de seis núcleos con una frecuencia de 3,3 GHz y un Turbo de hasta 3,7 GHz. Resulta ser un procesador que supera sin problemas al FX 8120 de ocho núcleos en la mayoría de los benchmarks y juegos actuales. Sin embargo, no es un procesador que abunda y los precios, que varían, pueden superar fácilmente los U$S 200. En una posición más clara e interesante, encontramos al X6 1090T, que funciona a 3,2 GHz (Turbo de 3,6 GHz), apenas 100 MHz menos que su hermano mayor, y que se consigue en Estados Unidos por U$S 185. Esto lo coloca, en cuanto a precios, entre el FX 6200 y el FX 8120. No obstante, su desempeño tiende a estar en el mismo nivel que el FX 8120. Si sentimos que nuestro X2 o X3 ya no es tan efectivo como antes y no queremos cambiar el motherboard, el X6 1090T es una gran opción. Otros modelos de X6, notablemente más económicos, son los 1055T y el 1045T. Este último funciona a 2,7 GHz y cuesta U$S 150. Es, sin dudas, una opción interesante para quienes se animen a elevar un poco su frecuencia mediante overclocking. Los procesadores de alta gama están ofreciendo cada vez www.elsolucionario.org
    • 145. LA GAMA MEDIA DE AMD 145 Figura 6. Los chips Phenom II de cuatro núcleos siguen siendo atractivos para quienes tengan motherboards AM3 en sus PCs. Para saber más Overclocking Se conoce de esta manera a la técnica para acelerar la velocidad de procesamiento de la CPU más allá de lo establecido de fábrica. Es una práctica más relacionada con usuarios que experimentan con sus equipos o que “corren” detrás del rendimiento de los juegos. Implica riesgos de arruinar el equipo. más núcleos, lo que tarde o temprano hará que los desarrolladores de software den cada vez más importancia al procesamiento simétrico. Por eso nos resultan tan recomendables los chips de 8 o 6 núcleos. No obstante, los procesadores de 4 núcleos todavía son una excelente opción, especialmente si somos gamers. La serie Phenom II tiene buenos exponentes, como el X4 980, un procesador que funciona a 3,7 GHz y que cuesta U$S 150. Vale aclarar que la mayoría de los chips X4 carecen de la función Turbo. Recién la serie 900T, de arquitectura Zosma, posee Turbo. Por ejemplo, el X4 960T de 3,0 GHz puede acelerar a 3,4 GHz gracias a esta función. Volviendo al caso del Phenom II X4 980, vemos que su precio es el mismo que el del X6 1045T. Entonces, ¿cuál elegir? La ventaja del X4 980 es su alta frecuencia de reloj, casi al límite de lo permitido por su arquitectura. Esto es un beneficio, pero también implica que no le queda mucho por extraer mediante overclocking. El X6 1045T, en cambio, posee dos núcleos adicionales, y la cuestión de la baja frecuencia se puede “arreglar” con algo de overclocking. En nuestra opinión, dado el caso, es preferible ir por el X6 1045T. APU: video integrado APU (Unidad de Procesamiento Acelerado) es un procesador de AMD, que integra en el mismo paquete, núcleos de procesamiento x86 y gráficos (GPU). Estos se enmarcan en la estrategia de AMD llamada Fusion, y se dirigen a los equipos de gama baja y media. Lo realmente interesante de los chips APU es que, por un precio interesante, se combinan núcleos de procesamiento con poder similar a los de un Phenom II con gráficos Radeon con un rendimiento al nivel de una placa de video de gama baja. Esto es suficiente para muchos usuarios de computadoras hogareñas o de oficina. Además, hay que notar que la GPU integrada es totalmente compatible con DirectX 11 y posee 400 unidades de procesamiento internas (shaders). El modelo A8-3870K es el primero de la serie APU que viene con el multiplicador desbloqueado, por lo que resulta muy apto para el overclocking. Se trata de un procesador de cuatro núcleos que fun cionan a una frecuencia de 3,0 GHz. Al modificar el multiplicador y subir levemente la tensión eléctrica de operación (voltaje), se pueden alcanzar veloci dades de alrededor de 3,7 GHz con refrigeración de aire convencional. La GPU integrada también puede ser overclockeada por separado. www.elsolucionario.org
    • 146. A APÉNDICE 146 Benckmarks Unas pruebas de rendimiento nos servirán para poner los distintos modelos de gama media en perspectiva. Cinebench R11.5 Cinebench es un benchmark accessible: es gratuito y se ejecuta rápidamente en cualquier computadora moderna. Lo utilizamos porque sus resultados son confiables y porque tenemos la idea que muchos querrán comparar la potencia de sus procesadores con los que presentamos en este apéndice. Cinebench aprovecha al máximo todos los núcleos de los procesadores actuales. No obstante, debemos advertir que este benchmark está optimizado de una manera excelente para aprovechar la tecnología HyperThreading de algunos chips Intel. Tal optimización es, quizás, excesiva en comparación con el provecho de HyperThreading que hacen las aplicaciones corrientes (lo que explica el alto puntaje obtenido por chips de dos núcleos físicos y cuatro virtuales como los Core i3). Por otra parte, Cinebench parece no llevarse demasiado bien con la nueva arquitectura Zambezi/Bulldozer de AMD. 3DMark 06 CPU El benchmark de CPU de 3DMark siempre nos gustó debido a que está muy bien programado para aprovechar todos los núcleos presentes en un procesador. Además, no importa con qué placa de video Nombre código Zambezi Zosma Llano Zambezi Thuban Zambezi Proceso 32 nm 45 nm 32 nm 32 nm 45 nm 32 nm Núcleos 4 4 4 6 6 8 Clock 3,6 GHz 3,0 GHz 3,0 GHz 3,3 GHz 2,7 GHz 3,1 GHz Turbo 3,8 GHz 3,4 GHz - 3,9 GHz - 4 GHz GPU - - 400 shaders - - - Socket AM3+ AM3 FM1 AM3+ AM3 AM3+ Caché 8 MB 2 MB L2 + 6 MB L3 2 MB 8 MB 3 MB L2 + 6 MB L3 8 + 8 TDP 95 W 95 W 100 W 125W 95 W 125 W Precio (EE.UU.) U$S 100 U$S 125 U$S 140 U$S 150 U$S 170 U$S 190 Los procesadores de AMD Modelo FX 4100 Phenom II X4 960TA8-3870 KFX 6200 Phenom II X6 1045 TFX 8120 Figura 7. La serie Fusion de AMD combina CPU y GPU en una misma pastilla, lo que nos ofrece menor consumo y espacio necesario en el gabinete. www.elsolucionario.org
    • 147. BENCHMARKS 147 lo ejecuten: la prueba específica de CPU es muy independiente. Aquí los resultados no varían demasiado de los obtenidos en Cinebench. Es cierto que cambia el orden de los chips, pero podríamos decir que el “Top 5” está formado por los mismos chips, aunque permuten posiciones. Los usuarios con motherboards AM3 que quieran cambiar su chip X2 o X3 deben estar contentos al ver lo bien que se desempeñan los chips X6. Por su parte, los ya clásicos Core i5 2400 y 2500 siguen demostrando su valía y la fortaleza de la plataforma Sandy Bridge, mientras que el AMD FX 8120 surge como una opción muy interesante para armar un equipo AM3+. Phenom II X6 1100T 5,88 Phenom II X6 1090T 5,73 AMD FX 8120 5,56 Core i5 2500K 5,45 Core i5 2400 5,15 Phenom II X6 1055T 5,03 Phenom II X4 980 4,33 Core i5 750 3,79 AMD A8-3870K 3,69 Phenom II X4 960T 3,57 Core 2 Quad Q9550 3,47 AMD FX 6100 3,34 Core i3 2120 3,19 AMD FX 4100 3,12 Core i3 2100 2,97 Core 2 Quad Q6600 2,71 Phenom II X3 720 2,52 Pentium G860 2,33 Core 2 Duo E8400 1,83 Phenom II X2 545 1,79 Athlon II X2 250 1,75 Core i5 2500K 6101 Phenom II X6 1100T 5986 Phenom II X6 1090T 5770 Core i5 2400 5752 AMD FX 8120 5452 Phenom II X6 1055T 5162 Phenom II X4 980 5108 AMD FX 6100 4471 Core i5 750 4394 Phenom II X4 960T 4356 Core 2 Quad Q9550 4331 AMD A8-3870K 4187 AMD FX 4100 4102 Core i3 2120 4017 Core i3 2100 3810 Core 2 Quad Q6600 3557 Phenom II X3 720 3269 Pentium G860 3064 Core 2 Duo E8400 2810 Phenom II X2 545 2466 Athlon II X2 250 2438 Los resultados Los resultados Procesador Puntaje Procesador Puntaje 3DMarks/U$S Por último, nos interesa saber cuántos puntos del benchmark de CPU 3DMark 06 obtenemos por cada dólar que pagamos cada procesador. Recordemos que estamos utilizando los precios de procesadores en los Estados Unidos, tal cual se consiguen en sitios como Newegg o a través del buscador de precios Pricewatch. www.elsolucionario.org
    • 148. A APÉNDICE 148 Figura 8. El chip más grande es el nuevo LGA 2011 Sandy Bridge E. Su tamaño es considerablemente mayor al Sandy Bridge original en socket LGA 1155. Lo que notamos es que realmente AMD está cumpliendo su promesa de ofrecer mucho valor por cada dólar invertido. Sorprende aquí el FX 4100, que gracias a su precio muy competitivo de U$S 100 logra despegarse del resto. También sorprenden el Core i3 2120 y el X6 1090T. No obstante, debemos recordar que estos resultados corresponden a chips con su frecuencia normal, sin overclockear. De aplicarse overclocking, los chips Core i3 y Pentium G caerían en el ranking (por su multiplicador bloqueado), mientras que el Core i5, que tiene una tremenda capacidad de elevar su frecuencia, subiría en el ranking de manera vertiginosa. forma LGA 1366 consigue un reemplazo. Lo interesante de Sandy Bridge es que, más allá de las características técnicas que se verán en detalle a continuación, reafirma la estrategia de Intel que consiste en ofrecer una plataforma para la gama alta y otra para la gama media e inferiores. Debemos recordar que esta estrategia de dos plataformas en un momento se vio erosionada por el excelente rendimiento de los procesadores LGA 1155. Cuando aparecieron chips como el Core i7 2600K, muy pocos entusiastas tuvieron razones para gastar más dinero en los productos “Premium” como los Extreme Edition en socket LGA 1366. Ahora, la llegada de Sandy Bridge E con cuatro canales de memoria, seis núcleos y una abundante cantidad de líneas PCI Express (lo que permite configuraciones SLI y CrossFire muy generosas) hace que la gama más alta vuelva a ser tentadora. El regreso a la gama alta En noviembre de 2008 Intel lanzó un socket llamado LGA 1366 para sus primeros procesadores Core i7 de alta gama con núcleo Nehalem. Dede entonces, esta plataforma con triple canal de memoria se ha considerado como el segmento más alto dentro de la oferta de Intel. Sin embargo, la popularidad de la plataforma AMD FX 4100 41,02 Phenom II X4 960T 34,84 Phenom II X4 980 34,05 Core i3 2120 31,38 Phenom II X6 1090T 31,18 Pentium G860 30,64 Core i3 2100 30,48 Phenom II X6 1055T 30,36 Core i5 2400 30,27 Phenom II X6 1100T 29,93 AMD A8-3870K 29,9 AMD FX 6100 29,8 AMD FX 8120 28,69 Core i5 2500K 27,73 Los resultados Procesador Puntaje Intel Sandy Bridge E En estas páginas analizamos el nuevo procesador de Intel que llega para renovar la oferta de la empresa en la gama más alta del mercado. Gracias a Sandy Bridge E, por fin la vieja plata www.elsolucionario.org
    • 149. SANDY BRIDGE E 149 Figura 9. Aquí vemos claramente cómo se organizan los seis núcleos de procesamiento en la superficie del chip. LGA 1366 no fue demasiada. La mayoría de los gamers y overclockers apostaron por el segmento medio en el que brillaron las plataformas LGA 1156 y, luego, la LGA 1155. Este último socket dio cabida al procesador Sandy Bridge, que desde su aparición con modelos como el Core i7 2600K mantuvo un liderazgo indiscutido en lo que a performance pura refiere. Ahora, cuando parecía que toda la oferta de Intel se unificaría en el formato LGA 1155, la firma inventora del microprocesador se ha decidido a renovar su oferta en el sector de la gama Premium. De eso se trata Sandy Bridge E: una variante de la arquitectura Sandy Bridge que cuenta con seis núcleos, un controlador de memoria de cuatro canales y un nuevo socket. Más núcleos Si bien el Sandy Bridge original ha sido un éxito, lo cierto es que los chips del socket LGA 1155 solo tienen a su disposición procesadores de 4 núcleos físicos. Si bien estos núcleos se transforman en 8 núcleos virtuales gracias a HyperThreading, eso no siempre hace una diferencia importante en rendimiento. En otras palabras: que el sistema operativo vea 8 núcleos debido a HyperThreading, no evita que en realidad el chip cuente solo con 4 núcleos. Este es el caso, por ejemplo, de los excelentes Core i7 2600K y 2700K. Mientras, en el otro lado opuesto, AMD venía ofreciendo hace rato 6 núcleos fisicos en su Phenom II X6 y recientemente ha elevado la apuesta a 8, con su FX 8150. Intel tenía muy buenos chips de seis núcleos, como el Core i7 980X y el 990X. Basta con decir que el 990X ha sido el procesador más rápido del mundo hasta la llegada del Sandy Bridge E que analizamos aquí. Sin embargo, estos dos procesadores habitaban el socket LGA 1366, que ya no despertaba demasiado interés en el mundillo de los aficionados al hardware, sobre todo porque la nueva estrella era la revolucionaria arquitectura Sandy Bridge y los chips 980X y 990X estaban basados en la arquitectura Gulftown, que era solo una evolución de la vieja Nehalem. Con el nuevo Core i7 LGA 2011, la arquitectura Sandy Bridge (con el agregado “E”) llegó para alegrarles la vida a los usuarios de la gama más alta. Conviene dar un vistazo a la figura 9, que muestra el chip Sandy Bridge E bajo el microscopio. Allí vemos que se señalan los 6 núcleos activos, pero también hay otros dos núcleos adicionales. Estos se habilitarán en los procesadores corporativos Xeon, aunque probablemente, más tarde, también aparezcan en versiones para usuarios hogareños/gamers. La arquitectura de cada núcleo de Sandy Bridge E (al que llamaremos SNB-E para abreviar) es idéntica a la del Sandy Bridge que ya conocíamos. Esto quiere decir que mantiene el mismo tamaño de caché L1/L2 y que el rendimiento por ciclo de reloj es también el mismo. Una diferencia es que la caché de memoria compartida alcanza los 15 MB en el modelo más rápido (Core i7 3960X), mientras que en el socket LGA 1155 solo era de 8 MB (Core i7 2600K). www.elsolucionario.org
    • 150. A APÉNDICE 150 Cuatro canales Si miramos nuevamente la figura 9, en la parte inferior del chip descubriremos que se encuentran señalada una sección importante dedicada al controlador de memoria. El tamaño de esta superficie equivale, aproximadamente, al espacio que ocupan tres núcleos dentro del procesador. Esto es así porque el nuevo SNB-E incorpora un controlador de memoria de cuatro canales, diseñado para hacerle morder el polvo a los controladores de doble canal del socket LGA 1155 y al de tres canales del LGA 1366. En la práctica, tener 4 canales de memoria implica que, entre el procesador y la memoria, la información puede transitar a través de un bus de 256 bits. Recordemos que cada canal de memoria DDR3 tiene un ancho de datos de 64 bits. Como es obvio, cualquier motherboard para SNB-E y socket LGA 2011 debe poseer un mínimo de 4 zócalos de memoria. No obstante, en la mayoría de los modelos actuales, que son de alta gama, han decidido colocar ocho zócalos de RAM. Como ejemplo, diremos que en el motherboard X79 de Intel, cuatro zócalos se encuentran en la posición tradicional y los otros cuatro entre el procesador y el panel trasero del motherboard. Si se utilizan solo cuatro DIMMs, el controlador soporta de manera oficial la velocidad de DDR3 1600. Si se usan dos DIMMs por canal (o sea, ocho en total), la velocidad soportada desciende a los 1333 MHz. Desde luego, se pueden utilizar menos módulos de memoria y utilizar el chip, por ejemplo, en modo de doble canal. La realidad es que el sistema de cuatro canales no ofrece un aumento significativo del rendimiento real de la PC. No obstante, es una buena tecnología si se tiene en cuenta que la plataforma LGA 2011 en el futuro podría llegar a albergar chips de 8 núcleos, los que sí podrían beneficiarse de un ancho de banda tan amplio. En cuanto a la cantidad máxima de memoria soportada, es de 64 GB. Resulta una cantidad impresionante, sobre todo si consideramos que la mayoría de los usuarios gamers utilizan 4 GB en sus computadoras y recién se está afianzando la migración hacia los 8 GB. Por cierto, el Sandy Bridge de socket LGA 1155 soporta un máximo de 32 GB. Líneas PCIE El Sandy Bridge original integró por primera vez líneas de bus PCI Express (PCIe) dentro del procesador. Por ejemplo, en el Core i7 2600K o 2700K encontramos 16 líneas PCIe, lo que es suficiente para una placa de video en modo x16 o para dos en modo x8. Para permitir configuraciones de tres placas de video, ya sea en modo CrossFire o SLI, los fabricantes de motherboards han debido agregar chips controladores especiales para proveer las líneas PCIe requeridas. Todo esto implica, claro está, un costo más elevado de los motherboards, pero también un rendimiento que llega a ser el óptimo. Con SNB-E se resuelven todos los problemas relacionados con configuraciones de múltiples GPU. La nueva plataforma dispone de 40 líneas PCIe integradas en el procesador. Gracias a esto se admiten configuraciones de hasta 5 plaFigura 10. La gran ventaja del nuevo procesador es que brinda las líneas PCI Express necesarias para utilizar cuantas placas de video necesitemos. www.elsolucionario.org
    • 151. SANDY BRIDGE E 151 cas de video sin necesidad de que los fabricantes de motherboards encarezcan sus productos con chips adicionales.Además, claro está, da a los usuarios más moderados la posibilidad de usar dos placas de video en modo x16, para aprovechar su máximo potencial. Las líneas pueden dividirse de la siguiente manera: 2 x16 + 1 x8; 1 x16 + 3 x8; 1 x16 + 2 x8 + 2 x4. La compatibilidad con CrossFire o SLI depende de cada fabricante de motherboards en particular y no depende totalmente del chipset. Chipset y almacenamiento El chipset que acompaña el lanzamiento de los chips SNB-E es el Intel X79 Express. Lamentablemente no se trata de una pieza con tecnología tan avanzada como el procesador. Al contrario, nos parece que se desaprovechó la oportunidad de incluir características realmente novedosas en él, que los usuarios de gama alta habrían buscado y agradecido mucho. En primer lugar, el chipset provee 6 puertos de almacenamiento SATA. Cuatro de ellos son de 3Gbps (SATA II) y solo dos son de la norma 6G. A esta altura parecería más lejos invertir la relación y tener más puertos SATA 6G o, directamente, dejar de lado los de 3 Gbps, dado que 6G es perfectamente compatible con dispositivos SATA II. Otra cuestión interesante es que en el chipset X79 tampoco hay soporte nativo para USB 3.0. Esto quiere decir que los fabricantes de motherboards seguirán recurriendo a controladores agregados para proveer este nuevo puerto cada vez más popular. No sabemos por qué Intel da la espalda a USB 3.0, cuando está claro que ya es un estándar muy afianzado y utilizado. Alguien dirá que quizás la compañía prefiere apostar a su nueva tecnología Thunderbolt. Ciertamente, Thunderbolt es un puerto de muy alta velocidad, una de las mejores tecnologías que salieron de los laboratorios de Intel en los últimos tiempos y que se puede ver implementada en equipos Apple. Sin embargo, ocurre que el X79 tampoco trae Thunderbolt. Más allá de las líneas PCI Express disponibles en el procesador, que son especialmente dedicadas a funciones gráficas, el chipset X79 posee sus propias ocho líneas PCI Express 2.0. Un nuevo socket Debido a la cantidad de núcleos extras, el controlador de memoria de cuatro canales y la generosa caché L3 integrada, los chips SNB-E utilizan un nuevo socket llamado LGA 2011. Esta es, precisamente, la cantidad de contactos que Figura 11. Con la tecnología de cuatro canales de memoria, los fabricantes de módulos estan satisfechos a partir de motherboards con 8 zócalos para memoria RAM. Figura 12. El nuevo chipset X79 no trae tantas novedades como quisiéramos: carece de USB 3.0 y Thunderbolt. www.elsolucionario.org
    • 152. A APÉNDICE 152 posee el chip hacia el motherboard. Recordemos también que el nuevo procesador ofrece 40 líneas PCI Express para funciones gráficas. Si a eso sumanos los cuatro canales de memoria, nos encontramos frente a una enorme cantidad de contactos. Y todas esas nuevas conexiones no se podían acomodar en un socket pequeño como el LGA 1155, que fue pensado para memoria de doble canal y solo provee 16 líneas PCI Express. A primera vista parece un socket enorme. Tengamos en cuenta que el chip SNB-E tiene un área de aproximadamente 435 mm2, lo que es mucho si lo comparamos con un Core i7 de socket LGA 1155, cuya área es de 216 mm2. Lo novedoso es que el socket posee un doble mecanismo de seguro para fijar al procesador. Es decir, ahora debemos asegurar dos palanquitas en lugar de una. Además, también cambió el sistema para el amarre de coolers: ahora el cooler se atornilla directamente en soportes especialmente preparados que vienen en el motherboard. El sistema resulta ser más seguro y fácil de utilizar que el anterior, que se basaba en anclajes de plástico que nunca nos parecieron demasiado seguros. Procesadores SNB-E El procesador estrella en el lanzamiento de la arquitectura SNB-E es el Core i7 3960X Extreme Edition. Este chip representa el estado del arte de los microprocesadores en su más alto nivel. Cuenta con seis núcleos que funcionan a una frecuencia nominal de 3,33 GHz e incorpora 15 MB de caché L2. La frecuencia máxima de Turbo Boost es de 3,9 GHz, y se logra cuando el software en ejecución solo utiliza uno o dos núcleos. Si están activos 5 o 6 núcleos y el motherboard detecta que el consumo de energía y la temperatura del chip permiten elevar un poco más la velocidad, la frecuencia puede llegar a los 3,6 GHz. Al momento de su lanzamiento, este chip tenía un precio de U$S 999 en los Estados Unidos. Es caro, como lo han sido todos los Extreme Edition en el momento de su lanzamiento. También hay que considerar que este precio “extremo” se debe un poco a que no existe una competencia directa para la performance que es capaz de entregar este chip (como se verá en los benchmarks de las próximas páginas). Una segunda opción es el Core i7 3930K un seis núcleos que funciona a 3,2 GHz y que Turbo Boost llega a los 3,8 GHz al utilizar 1 o 2 núcleos. Hay que destacar que en este chip la memoria caché se reduce a 12 MB, así que el overclocking no bastará para convertirlo en un 3960X. Lo bueno del Core i7 3930 es que su precio de U$S 555 resulta ser mucho más adecuado y accesible para los entusiastas. Por último, está el Core i7 3820. Este chip tiene cuatro núcleos físicos (dos menos que los modelos anteriores) y 10 MB de caché L2. Su frecuencia de funcionamiento base es relativamente alta: 3,6 GHz. Además, con Turbo Boost puede llegar a los 3,9 GHz. El precio y el rendimiento de este procesador serán similares a los del Core i7 2600K. Por esa razón será una buena opción para los que quieren abordar el flamante Figura 13. El Intel LGA 2011 es uno de los sockets más grandes que se hayan visto hasta ahora en la plataforma PC. www.elsolucionario.org
    • 153. SANDY BRIDGE E 153 Figura 14. El Core i7 3960X se ubica como el procesador más rápido del momento. Figura 15. Intel ofrece un watercooler específico para esta nueva línea de procesadores, aunque por separado. crucero del socket LGA 2011, pero no quieren pagar un boleto de primera clase. El Core i7 3960X y el 3930K tienen el multiplicador desbloqueado, lo que permite realizar overclocking de manera fácil. En tanto, el Core i7 3820 está parcialmente desbloqueado, ya que solo permite subir 4 multiplicadores sobre el máximo permitido por el Turbo (o sea que en la práctica tendrá un límite de 4,2 GHz). Refrigeración Ninguno de los nuevos procesadores incluye un cooler en la caja. Este es un cambio notable en la política de Intel, ya que nos habíamos acostumbrado a recibir un cooler eficaz con cada uno de sus chips. Pero también es cierto que muchos usuarios de alta gama dejaban de lado los coolers básicos de Intel porque resultaban insuficientes para el overclocking. Piensen en el pequeño dispositivo de refrigeración que viene con los Core i7 2600 realmente no es recomendable para el usuario que quiera exprimir al máximo su hardware. Entonces, atenta a que la mayoría de los usuarios Premium deciden utilizar un cooler de alto rendimiento comprado aparte, la compañía Intel decidió directamente no incluir un cooler en el paquete. Sin embargo, la compañía vende dos coolers “oficiales” (marca Intel) para sus nuevos chips. El primero es un cooler de aire de bajo costo que está diseñado para brindar la refrigeración básica. Si se quiere overclockear, lo más recomendable es adquirir la segunda opción, que consiste en un pequeño watercooler. Core i7 3960X 3,33 GHz 3,9 GHz 130 W 6 8 x 256 KB 15 MB U$S 999 Core i7 3930K 3,20 GHz 3,8 GHz 130 W 6 6 x 256 KB 12 MB U$S 555 Core i7 3820 3,60 GHz 3,9 GHz 130 W 4 4 x 256 KB 10 MB U$S 300 Los procesadores SNB-E Chip Clock nominal Clock Turbo TDP Núcleos físicos Caché L2 Caché L3 Precio (EE.UU.) www.elsolucionario.org
    • 154. A APÉNDICE 154 Benchmarks sobre SNB-E A continuación veremos cuál es el rendimiento real del nuevo chip Sandy Bridge E Core i7 3960X. Lo compararemos con algunos procesadores importantes del momento. Entre ellos está el FX 8150 de 8 núcleos, que es el lanzamiento más reciente de AMD y el Core i7 2600K, uno de los chips más atractivos de la plataforma Intel LGA 1155. También entra en la comparativa el Phenom II X6, que es un buen chip de seis núcleos de AMD. Cinbench R11.5 Con frecuencia utilizamos este benchmark para comprobar el nivel de rendimiento de los procesadores al uar todos sus núcleos y al utilizar solo uno de ellos. De esta comparativa se pueden extraer conclusiones interesantes. En primer lugar, en la prueba multinúcleo vemos que el i7 3960X arrasa con todo, incluso con el AMD FX de 8 núcleos. El test de un solo núcleo nos muestra que el SNB-E también lidera. Esto es gracias a Turbo Boost y, probablemente, al mayor ancho de banda de memoria. POV-Ray 3.7 x64 POV es otra utilidad que realiza rendering de imágenes y que se ha transformado en un buen benchmark, principalmente debido a su capacidad de utilizar correctamente todos los núcleos del procesador. Los resultados están expresados en segundos y el menor valor es el mejor (es decir, el que tarda menos). Aquí vemos que el 3960X está en su propia clase, ya que ningún otro se la acerca. Es evidente que POV-Ray aprovecha de manera excepcional el ancho de banda adicional provisto por los cuatro canales de memoria DDR3. PCMark 7 PCMark 7 es un benchmark pensado como una “suite de evaluación”, ya que toma en cuenta el rendimiento de la PC en distintos mini benchmarks, como conversión de video, manipulación de imágenes, navegación web y gráficos. De todas Core i7 3960X Core i7 2600K AMD FX 8150 Phenom II X6 1100 T Core i5 2500K Phenom II X4 980 11.46 0 2 4 6 8 10 12 6.92 6.01 5.86 5.57 4.4 MULTINÚCLEO Core i7 3960X AMD FX 8150 Core i7 2600K Phenom II X6 1100 T Core i5 2500K Phenom II X4 980 129.48 0 50 100 150 200 250 300 350 212.86 216.55 226.31 256.29 301.05 Core i7 3960X Core i7 2600K Core i5 2500K Phenom II X6 1100 T Phenom II X4 980 AMD FX 8150 1.62 0 0.5 1 1.5 2 1.53 1.51 1.11 1.11 0.97 UN SOLO NÚCLEO Core i7 3960X AMD FX 8150 Core i7 2600K Phenom II X4 980 Phenom II X6 1100 T 5373 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 4351 4276 4262 4230 www.elsolucionario.org
    • 155. SANDY BRIDGE E 155 estas pruebas extrae un promedio significativo. En nuestro caso vemos que el i7 3960X vuelve a triunfar. El AMD FX 8150 ofrece un resultado muy digno y es capaz de superar al Core i7 2600K, lo que no es poco. Resident Evil 5 El benchmark de Resident Evil es un viejo conocido de todos. En este caso se ejecuta en modo DX10, con resolución de 1024 x 768 y detalles bajos. El juego está muy bien optimizado para aprovechar múltiples núcleos. A eso se debe que el FX 8150 (8 núcleos) ocupe un buen segundo lugar. Para nuestra sorpresa, el i7 2600K es derrotado por el Phenom II X4 980, que utiliza su alta frecuencia de reloj (3,7 GHz) para colocarse adelante. H.A.W.X. 2 Puede que no sea el juego favorito de todos, pero HAWX 2 incluye un buen benchmark DirectX 11 para evaluar el rendimiento de juegos. Aquí lo ejecutamos en detalles altos, pero con una resolución limitada a 1024 x 768 pixeles, para no exigir a la placa de video. Aparentemente el motor de este juego no está tan bien preparado para aprovechar más de 4 núcleos. A eso se debe que el SNB-E y el SNB (i7 2600K) tengan prácticamente el mismo resultado. X264 HD En esta prueba se utiliza la versión 4.0 de un benchmark basado en el códec HD x264. El benchmark toma un pequeño clip de video y lo convierte utilizando el códec nombrado. Pueden encontrarlo en: www.redusers.com/u/1lr. En esta oportunidad, se toman en cuenta los valores de FPS de la primera pasada de codificación. Cuanto mayor es el valor, mayor será la velocidad de codificación del clip. El i7 3960X arrasa de nuevo, mientras que el Core i7 2600K ocupa el segundo lugar. Por el lado de AMD, el Phenom II x6 muestra su vigencia, ya que incluso supera al nuevo FX 8150. Core i7 2600K Core i7 3960X AMD FX 8150 Phenom II X4 980 Phenom II X6 1100 T 158 0 50 100 150 200 155 145 134 133 Core i7 3960X AMD FX 8150 Phenom II X6 1100 T Phenom II X4 980 Core i7 2600K 253 0 50 100 150 200 250 300 189 180 178 174 Core i7 2600K Core i7 3960X AMD FX 8150 Phenom II X4 980 Phenom II X6 1100 T 158 0 50 100 150 200 155 145 134 133 Resumen En este apéndice conocimos las diferentes propuestas tanto de Intel como de AMD para la gama media de procesadores, la preferida para la mayoría de las configuraciones de armado de una computadora. Pero no nos olvidamos de la gama alta, y por eso también tratamos la línea Intel Sandy Bridge E, que actualmente representa la gran tentación para volver a invertir un dinero extra en un procesador de este tipo. www.elsolucionario.org
    • 156. A APÉNDICE 156 FAQ 1. ¿Cuál es la propuesta de Intel en procesadores de gama media? 2. ¿Cuál es la propuesta de AMD en procesadores de gama media? 3. ¿Cuántos zócalos de memoria permite instalar el Sandy Bridge E? 4. ¿Qué componentes no integran los Sandy Bridge E? 5. ¿Qué conviene instalar para refrigerar un Sandy Bridge E overclockeado? Lo que aprendimos 1) ¿Cuál es la serie de procesadores que vienen desbloqueados para overclocking? a. O b. K c. X 2) ¿Cuál es la línea de procesadores más económica dentro del Sandy Bridge? a. Pentium IV b. Intel Core i3 c. Pentium G 3) ¿Cuántos núcleos físicos incluye un Intel Core i3? a. 1 b. 2 c. 4 4) ¿Cual es el Intel Core i5 que viene listo para overclockear? a. Core i5 2400 b. Core i5 2800 c. Core i5 1200 5) ¿Cuál es la línea más actual de AMD ? a. XD b. RX c. FX 6) ¿Cuántos núcleos físicos ofrece el FX 8150? a. 4 b. 6 c. 8 7) ¿Qué procesador AMD encabeza el ránking del benchmark de Cinebench R11.5? a. Phenom II X6 1100T b. Phenom II X6 1190T c. Phenom II X6 1055T 8) ¿A cuánto asciende la caché L3 del Intel Core i7 3960X? a. 8 MB b. 15 MB c. 32 MB 9) ¿Qué socket utiliza la nueva línea Sandy Bridge E? a. LGA 2120 b. LGA 2001 c. LGA 2011 10) ¿Cuántas líneas PCI Express ofrece la línea Sandy Bridge E ? a. 14 b. 40 c. 64 www.elsolucionario.org
    • 157. MOTHERBOARDS SERVICIOS AL LECTOR EN ESTA SECCIÓN » ÍNDICE TEMÁTICO » SITIOS WEB RELACIONADOS » PROGRAMAS SUGERIDOS www.elsolucionario.org
    • 158. SERVICIOS AL LECTOR 158 AGP 6/9/54/56/59/61/62/65/85/88 AMD 11/20/24/36/43/44/45/46/48/ /76/78/86/87/128/147/148/ /150/151/152/153/ 154/155/156/161/162/163 APU 11/44/45/150/152 ATX 8/13/15/18/19/20/23/24/33/ 43/52/95 Benchmark 153/154/161/162/163 BGA Reballing 51/134 BIOS 5/6/7/8/10/11/12/15/ 17/18/23/33/35/45/50/53/ 57/63/68/73/74/85/87/88 /94/107/121/122/123/124/ 125/126/127/128/130/ 131/132/136/137 Bluetooth 7/10/109/112/114/115/119 Bobina 32/34/35/36 BTX 8/13/22/23/52 Capacitor 7/8/11/16/29/30/31/32/ 34/35/36/37/38/39/70/75/ 134/136/138/139/140/143/144/145 CardBus 9/62/63/65 Chipset 6/8/11/12/17/18/22/27/ 36/37/38/41/42/43/44/46/ 48/49/51/52/55/64/76/86/88/ 89/122/128/132/139/144/158 CMOS 7/10/45/121/123/124/ 127/131/132/136/141 Core 11/38/44/46/47/65/79/ 83/147/148/149/150/153/ 154/155/156/157/159/ 160/161/162/163 CrossFire 6/9/20/61/65/157/158 DDR 9/47/67/68/69/72/73/75/ 76/77/78/79/80/81/82/83/90/157 Diodo 7/11/23/138/139/140/145 DisplayPort 109/110/112/116/117/118 DMA 9/46/54/63/64/65/66/94/ 98/101/107/108/125/136/141 DRAM 9/67/74/75/76/90/128 Dual Channel 7/9/67/77/78/79/80/83/90 ECC 9/81/90/105/106 EEPROM 7/68/76/81/122/131 EFI 7/124/128/130 FireWire 5/7/10/44/45/51/52/55/ 65/98/109/110/112/ 113/116/117/119 Form Factors 8/13/18/22/23 Fuente 6/8/16/27/28/33/37/82/95/ 118/131/136/137/ 138/140/142/144 A C E F D B ÍNDICE TEMÁTICO www.elsolucionario.org
    • 159. ÍNDICE TEMÁTICO 159 HDMI 7/10/109/110/111/ 112/117/118/119/120 IDE 7/44/93/94/99/102/105/128/129 Inductor 7/11/16/32/33/35/37/38/ 38/40/140 Intel 11/19/20/21/24/28/37/ 42/43 /44/45/46/47/48/59/61/62/ 64/76/79/83/87/95/111/114/147/ 148/150/153/155/156/157/158/ 159/160/161/163/ IRQ 46/63/64/65/66 ISA 9/44/50/53/56/59/65/136/144 ITX 8/13/20/21/22/24/110/111 LPCIO 6/15/18/49/53 MOSFET 16/29/30/31/35/36/38/39 NCQ 7/92/96/97/101/107/108 Northbridge 6/8/12/15/17/23/ 30/33/35/41/42/43/ 44/45/46/47/48/49/51/52/53 Parallel-ATA 7/10/92/93/95/96/101/10 2/107/108/129 PC Card 9/62/65 PC MCIA 9 PCB 6/13/14/15/20/21/23/28/30/ 31/38/42/51/136/144 PCI 5/6/9/17/18/20/22/23/24/ 42/43/44/45/48/49/50/ 51/53/54/55/56/57/58/59/ 60/61/62/63/65/82/85/ 88/89/101/106/111/113/116/ 117/122/136/141/144/ 155/157/158/159/163 PCI-Express 17/22/42/43/56/61/62 /65/82/122/155/157/158/159/163 Phenom 11/151/152/153/154/155 /156/161/162/163 PLCC 7/17/53/135 POL 8/27/28 POST 7/10/11/94/121/124/125/126 /127/131/132/136/139/144 PWM 8/29/30/33/34/35/37/39/40 QFJ 7/135 QPI 6/43/47/48 QuadCore 5 RAID 5/7/10/57/92/100/102/103/104/ 105/106/107/108/146/158/160 RAM 4/5/6/7/9/10/11/12/14/ 15/17/19/20/21/22/23/27/28/30/32 H I L M N Q R P P www.elsolucionario.org
    • 160. SERVICIOS AL LECTOR 160 V T R U S /35/36/38/42/43/44/46/51/ 58/61/63/67/68/69/70/72/73/ 79/80/81/89/90/91/98/128/131 Resistencia 11/31/32/134/138/139/ 140/145 RTC 7/10/45/63/121/124/131/132 SAN 10/100/108/156 Sandy Bridge 11/147/148/150/154/ 155/156/157/161/163 SAS 7/10/20/92/64/100/102/107 SCSI 7/10/20/57/60/92/99/ 100/102/106/123/128 Serial-ATA 7/10/44/45/92/93/95/ 96/97/98/101/102/ 108/123/124/129 Setup 7/10/11/33/35/45/73/74/85/ 88/94/107/121/122/123/124/125/ 126/127/128/129/130/131/132 SLI 6/20/58/60/61/65/155/157/158 SRA 9/70 Super I/O6/8/18/41/45/49/ 50/51/52/53 Thunderbolt 7/10/109/110/113/116/ 117/119/120/158 Transistor 7/8/11/16/23/29/30/31 /33/35/38/39/75/140/145 USB 10/100/108/156 VESA 9/53/56/59/65 VRD 6/8/16/26/27/28/33/35/36/ 37/39/43 VRM 6/8/16/23/27//28/35/38 www.elsolucionario.org
    • 161. SITIOS WEB RELACIONADOS 161 Comunidad de habla hispana de usuarios y lectores de la publicación Users, Power Users, Users Phone. Sitio web con noticias, entrevistas, reviews, blogs y foro sobre todo lo relativo a tecnología: hardware, software, gadgets, telefonía celular y servicios web. MaximoPC es un sitio web íntegramente en español, plagado de noticias, reviews y artículos sobre productos de alta gama y de última generación, principalmente orientado al gaming y al overclocking. Posee uno de los foros de discusión más importantes sobre hardware de Latinoamérica. SITIOS WEB RELACIONADOS RedUserswww.redusers.com Maximo PCwww.maximopc.org   www.elsolucionario.org
    • 162. SERVICIOS AL LECTOR 162 Tom’s Hardware es el sitio web sobre hardware con más años de permanencia en Internet. Lamentablemente está disponible únicamente en inglés, pero posee la mayor cantidad de noticias, reviews, foros, guías, artículos y tutoriales sobre productos de hardware. Hoy en día sigue siendo un lugar de referencia para obtener información actualizada sobre hardware. Sitio web español nacido con el objetivo de publicar noticias, tutoriales y reviews sobre productos orientados a los videojuegos 3D, pero que fue creciendo hasta convertirse en un todo-terreno con información sobre hardware en general, sistemas operativos, software, gadgets, servicios y nuevas tecnologías. Cuenta con foros y una sección para descargar nuevos drivers. Tom’s Hardwarewww.tomshardware.com Noticias3Dwww.noticias3d.com   www.elsolucionario.org
    • 163. SITIOS WEB RELACIONADOS 163 Uno de los mayores recursos con guías, artículos, reseñas y noticias sobre productos de hardware y gadgets es, sin dudas, Virtual Hideout. A diferencia de otros sitios similares, VH está orientado principalmente a dispositivos portátiles, como teléfonos celulares, netbooks, notebooks y todo tipo de accesorios tecnológicos. Está disponible únicamente en inglés. YoReparo es el foro de discusión por excelencia para técnicos de todo tipo, no solamente de hardware o redes, sino para personal de soporte que necesite información o ayuda sobre cómo reparar cualquier cosa (desde un electrodoméstico hasta un automóvil). Posee una enorme cantidad de sub-foros organizados por categorías y está íntegramente en español. Virtual Hideout www.virtual-hideout.net YoReparo  www.yoreparo.com   www.elsolucionario.org
    • 164. SERVICIOS AL LECTOR 164 Este excelente sitio web promueve una genial idea: empaquetar controladores para Windows 2003/XP y Vista/7, manteniéndolos actualizados constantemente. Por ejemplo, con descargar el paquete de drivers de tarjetas de red para Windows 7, contaremos con absolutamente todos los drivers que podamos necesitar. Están ordenados en tres grupos principales (XP, Vista y 7) y luego por categorías como Audio, Video, Tarjetas de red, Impresoras, Modem, etc. DriverGuide es la mayor base de datos colaborativa sobre controladores de todo tipo. Si un driver de dispositivo existe, está aquí.Posee buscador incorporado y también cuenta con un directorio jerárquico para encontrar drivers mediante su marca, modelo y sistema operativo. Es necesario crear una cuenta de usuario gratuita para poder descargar controladores. DrivePackshttp://driverpacks.net DriverGuidewww.driverguide.com   www.elsolucionario.org
    • 165. SITIOS WEB RELACIONADOS 165 Colección centralizada de aplicaciones portables gratuitas. Este sitio reúne una gran cantidad de aplicaciones que no requieren instalación para su uso (ideales para tenerlas en una unidad USB). Posee categorías como Utilidades, Audio, Gráficos, Backup, etc. Sitio web que se actualiza todos los días mostrando qué aplicaciones freeware cuentan con una nueva versión. No aloja software en sí, sólo publica los links para descargarlos desde sus respectivos sitios. Cuenta con una enorme cantidad de categorías y subcategorías. Recomendable. The Portable Freeware Collection www.portablefreeware.com TheDutchJewel’s Favorites  http://thedutchjewel.x2.to   www.elsolucionario.org
    • 166. SERVICIOS AL LECTOR 166 Sitio web con una pequeña selección del completo abanico de distribuciones GNU/Linux disponibles en Internet. Se ofrecen listas para su descarga las más destacadas y difundidas. Ideal para tener en cuenta al adentrarse en el mundo Linux. Nirsoft es una pequeña empresa desarrolladora de software gratuito de suma utilidad para resolver problemas relacionados con Windows, el software y el hardware instalados en él. La mayoría de las aplicaciones disponibles están traducidas al español y se actualizan periódicamente. Distribuciones de Linuxwww.linux-es.org Nirsoftwww.nirsoft.net   www.elsolucionario.org
    • 167. SITIOS WEB RELACIONADOS 167 Herramienta online para calcular la potencia que debería tener la fuente de energía y soportar el consumo total de un equipo. Podremos seleccionar entre miles de combinaciones posibles en cuanto a dispositivos internos, partiendo de una gran base de datos que se actualiza periódicamente TweakHound recolecta y almacena tweaks (trucos, consejos) para optimizar el rendimiento de las distintas versiones de Windows, o bien, para lograr configurar opciones ocultas mediante la edición del Registro del sistema. eXtreme PSU Calculator http://extreme.outervision.com/psucalculator.jsp TweakHound  www.tweakhound.com   www.elsolucionario.org
    • 168. SERVICIOS AL LECTOR 168 Otro sitio web ideal para overclockers, ya que permite indicar qué procesador tenemos, a qué frecuencia y tensión trabaja para calcular automáticamente qué consumo energético adicional insumirá practicarle overclocking a nuestro procesador, además de indicarnos cuántos grados centígrados por Watt se generarán (ºC/W). Al igual que el sitio eXtreme PSU Calculator, su hermano eXtreme Flow Designer es una herramienta online para el diseño y proyección de circuitos de watercooling, permitiendo especificar qué características tendrá nuestro diseño (cantidad de bloques, tanques, reservorios, etc.) nos graficará un ejemplo de gabinete. CPU Overclock Calculator http://extreme.outervision.com/tools.jsp#cpuoc eXtreme Flow Designer v1.0http://extreme.outervision.com/flowdesigner.jsp   www.elsolucionario.org
    • 169. PROGRAMAS SUGERIDOS 169 AIDA64 es una aplicación que nos permite conocer hasta el último detalle acerca del software y el hardware instalado en nuestro equipo. Incluye pruebas de benchmark y de stress de hardware. Una herramienta obligada para todo usuario avanzado o técnico. MemTest86+ fue concebido especialmente para examinar módulos de memoria RAM, siendo capaz de detectar e indicar la existencia de una inconsistencia en el subsistema de memoria, y con gran exactitud, señalar cuál es el módulo de memoria que está fallando. PROGRAMAS SUGERIDOS AIDA64 Ultimate Editionwww.aida64.com MemTest86+www.memtest.org   www.elsolucionario.org
    • 170. SERVICIOS AL LECTOR 170 CPU-Z es una pequeña utilidad gratuita para informar acerca de la marca, modelo, stepping y demás características del procesador, como su frecuencia real, la cantidad y tipo de memoria cache que posee, etc. Sin dudas, PC Check es uno de los paquetes de herramientas de diagnóstico más potentes; se trata de un conjunto de funciones imprescindibles para todo técnico en hardware o usuario entusiasta. Este software no solamente es capaz de realizar los más variados diagnósticos para cada componente de hardware, sino que además, cuenta con otras funciones importantes: identificar el hardware instalado (fabricante, tipo y modelo), respaldo y recuperación de CMOS RAM y MBR, y burn-in tests. CPU-Z http://cpuid.com/softwares/cpu-z.html PC Checkwww.eurosoft-uk.com/pccheck.html   www.elsolucionario.org
    • 171. PROGRAMAS SUGERIDOS 171 DPC Latency Checker es una pequeña herramienta para verificar la capacidad del sistema para manejar transferencia de información a alta velocidad, requisito imprescindible para los usuarios que realizan edición de audio, video o música. DPC Latency Checker es gratuito y no requiere instalación. GPU-Z es la versión de CPU-Z, pero orientado a tarjetas gráficas, ya que brinda únicamente y de forma detallada información sobre la interfaz de video de nuestro equipo: marca, modelo, cantidad de memoria disponible, frecuencia de trabajo, etc. DPC Latency Checker www.thesycon.de/deu/latency_check.shtml GPU-Z  www.techpowerup.com/gpuz/   www.elsolucionario.org
    • 172. SERVICIOS AL LECTOR 172 Programa oficial de Asus para overclockear el sistema. Turbo V permite obtener multitud de parámetros del sistema en tiempo real y con la posibilidad de modificar algunos de ellos. Hardware Monitor es una aplicación que permite monitorear todos los componentes hardware del sistema, permitiendo ver las temperatura del procesador, la tarjeta de gráfica y los discos duros. Para cada uno se mostrará la temperatura actual, la mínima y la máxima. Turbo V http://drivers.softpedia.com/downloadTag/Asus+TurboV+Utility CPU ID HW Monitorwww.cpuid.com/softwares/hwmonitor.html   www.elsolucionario.org
    • 173. PROGRAMAS SUGERIDOS 173 OC Genie es uan funcionalidad de ciertos modelos de motherboards del fabricante MSI que posee una software a modo de panel de control para modificar fácilmente configuraciones relativas al overclocking, el CPU, la memoria RAM y el BIOS. nTune es una excelente herramienta de nVidia, que se encarga de monitorear y ajustar parámetros de los componentes del sistema, como la temperatura y la tensión, mediante una interfaz intuitiva y fácil de utilizar. OC Genie http://event.msi.com/mb/xtreme_speed/ nTune www.nvidia.com/object/ntune_5.05.54.00.html   www.elsolucionario.org
    • 174. SERVICIOS AL LECTOR 174 BAR Edit es un pequeño software gratuito, del mismo desarrollador independiente de MemSet, que nos permite modificar los registros de configuración del bus PCI, incluyendo chipsets modernos de plataformas AMD e Intel (compatibles hasta northbridges para Core i7). MemSet es una aplicación gratuita de origen francés, aunque está disponible en inglés. Su función es la de permitirnos modificar, desde la comodidad de Windows, una gran variedad de parámetros de la memoria RAM con la finalidad de realizar overclocking avanzado. BAR Edit www.tweakers.fr/baredit.html MemSet www.tweakers.fr/memset.html  www.elsolucionario.org
    • 175. PROGRAMAS SUGERIDOS 175 SpeedFan indica en la barra de tareas la temperatura del micro, del mother y de los discos, como así también la velocidad en RPM de los coolers. Es configurable y posee alarmas para avisarnos en caso de temperaturas excesivas o de coolers frenados. OverDrive ofrece un gran número de controles de hardware, con los que se pueden modificar desde la frecuencia hasta los valores de tensión de los núcleos de los procesadores AMD, incluyendo los parámetros de la memoria RAM. Es una aplicación recomendada para juegos, no para el uso normal de la PC. SpeedFan www.almico.com/speedfan.php AMD OverDrive http://sites.amd.com/us/game/downloads/amd-overdrive/ pages/overview.aspx   www.elsolucionario.org
    • 176. SERVICIOS AL LECTOR 176 Interesante aplicación que nos muestra, en tiempo real, valores tan cambiantes como la temperatura de cada núcleo de nuestro procesador, los valores mínimos y máximos (con la respectiva hora a la cual se midieron) y la frecuencia del procesador. USB Deview es un pequeño software gratuito destinado a listar los dispositivos USB conectados (o que hayan sido conectados) en el equipo. Muestra las propiedades principales en distintas columnas (dispositivo, número de serie, etc.). Nos ayudará a saber si los dispositivos conectados que no funcionan fueron realmente detectados por el sistema o si les falta el controlador. RealTempwww.techpowerup.com/realtemp/ USB Viewwww.nirsoft.net/utils/usb_devices_view.html   www.elsolucionario.org
    • 177. PROGRAMAS SUGERIDOS 177 Uno de los referentes a la hora de testear al extremo equipos nuevos o bajo overclocking es el gratuito Prime95. Se encarga de realizar hardware stressing o tests de tortura al procesador y a la memoria RAM, con gran variedad de modalidades. Ideal para probar nuestro equipo luego de armarlo, actualizarlo, repararlo o haberle practicado overclocking. Pequeña aplicación que sirve como perfecto reemplazo al Administrador de dispositivos de Windows. DevManView está disponible en español y nos indica todas las propiedades sobre los dispositivos de hardware que forman parte de nuestro sistema. Prime 95 http://files.extremeoverclocking.com/file.php?f=103 DevManView  www.nirsoft.net/utils/device_manager_view.html   www.elsolucionario.org
    • 178. SERVICIOS AL LECTOR 178 CrystalDMI es una pequeña utilidad desarrollada en Japón. Su licencia de uso es gratuita y está disponible en inglés, como único idioma. Esta herramienta se encarga de mostrar una gran cantidad de información sobre nuestro motherboard, más precisamente la relativa al subsistema SMBIOS o DMI, plataformas de administración de equipos de escritorio. BIOS Agent nos brinda todo tipo de información detallada sobre el BIOS actualmente instalado en nuestro equipo: fabricante, tipo, versión, fecha, tamaño y si existe una actualización disponible en Internet. Su interfaz gráfica es un tanto obsoleta, pero el programa cumple muy bien su función principal de mantener nuestro BIOS al día. Crystal DMI http://crystalmark.info/software/CrystalDMI/index-e.html BIOS Agentwww.techspot.com/espanol/descargas/3522-bios-agent.html   www.elsolucionario.org
    • 179. EQUIVALENCIA DE TÉRMINOS ▲ En este libro ▲Otras formas ▲En inglés Acceso dial up Acceso de marcación Actualización Update, Upgrade Actualizar Refresh Ancho de banda Bandwidth Archivos Filas, Ficheros, Archivos electrónicos Files Archivos adjuntos Archivos anexados o anexos Attach, Attachment Backup Copia de respaldo, Copia de seguridad Balde de pintura Bote de pintura Base de datos Database Booteo Inicio/Arranque Boot Buscador Search engine Captura de pantalla Snapshot Carpeta Folder Casilla de correo Buzón de correo CD-ROM Disco compacto Compact disk Chequear Checar, Verificar, Revisar Check Chip Pastilla Cibercafé Café de Internet Clipboard Portapapeles Cliquear Pinchar Colgar Trabar Tilt Controlador Adaptador Driver Correo electrónico E-Mail, Electronic Mail, Mail Descargar programas Bajar programas, Telecargar programas Download Desfragmentar Defrag Destornillador Desarmador Disco de inicio Disco de arranque Startup disk Disco rígido Disco duro, Disco fijo Hard disk Disquete Disco flexible Floppy drive Firewall Cortafuego Formatear Format Fuente Font Gabinete Chasis, Cubierta Grabadora de CD Quemadora de CD CD Burn Grupo de noticias Newsgroup Equivalencia de términos www.elsolucionario.org
    • 180. SERVICIOS AL LECTOR ▲ En este libro ▲Otras formas ▲En inglés Handheld Computadora de mano Hipertexto HyperText Hospedaje de sitios Alojamiento de sitios Hosting Hub Concentrador Impresora Printer Inalámbrico Wireless Libro electrónico E-Book Lista de correo Lista de distribución Mailing list Motherboard Placa madre Mouse Ratón Navegador Browser Notebook Computadora de mano, Computadora portátil Offline Fuera de línea Online En línea Página de inicio Home page Panel de control Control panel Parlantes Bocinas, Altavoces PC Computador, Ordenador, Computadora Personal Computer Personal, Equipo de cómputo Pestaña Ficha, Solapa Pila Batería Battery Placa de sonido Soundboard Plug & Play Enchufar y usar Por defecto Por predefinición By default Programas Aplicación, Utilitarios Software, Applications Protector de pantalla Screensaver Proveedor de acceso Internet Service a Internet Provider Puente Bridge Puerto Serial Serial Port Ranura Slot Red Net, Network Servidor Server Sistema operativo SO Operating System (OS) Sitio web Site Tarjeta de video Placa de video Tipear Teclear, Escribir, Ingresar, Digitar Vínculo Liga, Enlace, Hipervínculo, Hiperenlace Link www.elsolucionario.org
    • 181. EQUIVALENCIA DE TÉRMINOS ▲ Abreviatura ▲Definición ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line o Línea de abonado digital asimétrica AGP Accelerated Graphic Port o Puerto acelerado para gráficos ANSI American National Standards Institute ASCII American Standard Code of Information Interchange o Código americano estándar para el intercambio de información BASIC Beginner´s All-Purpose Symbolic Instruction Code BIOS Basic Input/Output System Bit Binary digit (Dígito binario) Bps Bits por segundo CD Compact Disk CGI Common Gateway Interface CPU Central Processing Unit o Unidad central de proceso CRC Cyclic Redundancy Checking DNS Domain Name System o Sistema de nombres de dominios DPI Dots per inch o puntos por pulgada DVD Digital Versatile Disc FTP File Transfer Protocol o Protocolo de transferencia de archivos GB Gigabyte HTML HyperText Mark-up Language HTTP HyperText Transfer Protocol IDE Integrated Device Electronic IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers IP Internet Protocol IR Infra Red IRC Internet Relay Chat IRQ Interrupt Request Line o Línea de petición de interrupción ISO International Organization Standard u Organización de Estándares Internacionales ISP Internet Service Provider o Proveedor de acceso a Internet KB Kilobyte LAN Local Area Network o Red de área local LCD Liquid Crystal Display o Pantalla de cristal líquido LPT Line Print Terminal MB Megabyte MBR Master Boot Record Abreviaturas comúnmente utilizadas www.elsolucionario.org
    • 182. SERVICIOS AL LECTOR ▲ Abreviatura ▲Definición MHz Megahertz NETBEUI Network Basic Extended User Interface o Interfaz de usuario extendida NETBios OEM Original Equipment Manufacturer OS Operative System OSI Open Systems Interconnection o Interconexión de sistemas abiertos PCMCIA Personal Computer Memory Card International Association PDA Personal Digital Assistant PDF Portable Document Format Perl Practical Extraction and Report Language PGP Pretty Good Privacy PHP Personal Home Page Tools, ahora llamado PHP Hypertext Preprocessor POP3 Post Office Protocol 3 o versión 3 del Protocolo de oficina de correo PPP Point to Point Protocol o Protocolo punto a punto RAM Random Access Memory ROM Read Only Memory SMTP Simple Mail Transport Protocol o Protocolo simple de transferencia de correo SPX/IPX Sequence Packet eXchange/Internetwork Packet eXchange o Intercambio de paquetes secuenciales/Intercambio de paquetes entre redes SQL Structured Query Language SSL Secure Socket Layer TCP/IP Transfer Control Protocol / Internet Protocol o Protocolo de control de transferencia / Protocolo de Internet UML Lenguaje de Modelado Unificado UDP User Datagram Protocol UPS Uninterruptible Power Supply URL Uniform Resource Locator USB Universal Serial Bus VGA Video Graphic Array WAN Wide Area Network o Red de área extensa WAP Wireless Application Protocol WWW World Wide Web XML Extensible Markup Language www.elsolucionario.org
    • 183. Este libro está dirigido tanto a los que se inician con el overclocking, como a aquellos que buscan ampliar sus experiencias. Este manual único nos introduce en el fascinante y complejo mundo de las redes inalámbricas. Esta increíble obra está dirigida a los entusiastas de la tecnología que quieran aprender los mejores trucos de los expertos. > 320 páginas / ISBN 978-987-1857-30-2 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-98-5 > 320 páginas / ISBN 978-987-1857-01-2 Esta obra está dirigida a todos aquellos que buscan ampliar sus conocimientos sobre Access. Este libro nos introduce en el apasionante mundo del diseño y desarrollo web con Flash y AS3. Esta obra presenta un completo recorrido a través de los principales conceptos sobre las TICs y su aplicación en la actividad diaria. > 320 páginas / ISBN 978-987-1857-45-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-1857-40-1 > 320 páginas / ISBN 978-987-1857-41-8 Esta obra se encuentra destinada a todos los desarrolladores que necesitan avanzar en el uso de la plataforma Adobe Flash. Un libro clave para adquirir las herramientas y técnicas necesarias para crear un sitio sin conocimientos previos. Una obra para aprender a programar en Java y así insertarse en el creciente mercado laboral del desarrollo de software. > 320 páginas / ISBN 978-987-1857-00-5 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-99-2 > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-97-8 Llegamos a todo el mundo www.elsolucionario.org
    • 184. Un libro imprescindible para aprender cómo programar en VB.NET y así lograr el éxito profesional. Una obra para aprender los fundamentos de los microcontroladores y llevar adelante proyectos propios. > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-57-2 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-25-1 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-56-5 > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-18-3 > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-26-8 > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-19-0 Esta obra presenta todos los fundamentos y las prácticas necesarios para montar redes en pequeñas y medianas empresas. Una obra única para aprender sobre el nuevo estándar y cómo aplicarlo a nuestros proyectos. > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-96-1 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-80-0 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-79-4 Este libro presenta un nuevo recorrido por el máximo nivel de C# con el objetivo de lograr un desarrollo más efi ciente. Un manual único para aprender a desarrollar aplicaciones de escritorio y para la Web con la última versión de C#. Un manual imperdible para aprender a utilizar Photoshop desde la teoría hasta las técnicas avanzadas. Una obra imprescindible para quienes quieran conseguir un nuevo nivel de profesionalismo en sus blogs. Un libro único para ingresar en el apasionante mundo de la administración y virtualización de servidores. Obtenga información detallada www.elsolucionario.org
    • 185. Este libro único nos permitirá alcanzar el grado máximo en el manejo de Windows: Administrador Profesional. Este libro brinda las herramientas para acercar al trabajo diario del desarrollador los avances más importantes en PHP 6. Una obra ideal para todos aquellos que busquen realizar manipulación y retoque de imágenes de forma profesional. Un libro imprescindible para quienes quieran aprender y perfeccionarse en el dibujo asistido por computadora. Este manual presenta toda la producción musical, desde composición y masterizado, hasta distribución fi nal del producto. > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-17-6 > 432 páginas / ISBN 978-987-1773-16-9 > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-15-2 Esta guía enseña cómo realizar un correcto diagnóstico y determinar la solución para los problemas de hardware de la PC. Esta obra permite sacar el máximo provecho de Windows 7, las redes sociales y los dispositivos ultraportátiles del momento. Este libro presenta la fusión de las dos herramientas más populares en el desarrollo de aplicaciones web: PHP y MySQL. Este manual va dirigido tanto a principiantes como a usuarios que quieran conocer las nuevas herramientas de Excel 2010. > 352 páginas / ISBN 978-987-1773-08-4 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-05-3 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-04-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-1773-14-5 > 400 páginas / ISBN 978-987-1773-07-7 > 384 páginas / ISBN 978-987-1773-06-0 Compre los libros desde su casa Entérese de novedades y lanzamientos y con descuentos Descargue un capítulo gratuito www.elsolucionario.org
    • 186. Un manual imperdible para aprender a usar este programa y aprovechar todas sus posibilidades al máximo. Esta obra única nos introduce en .NET para aprender sobre la última versión del lenguaje más utilizado de la actualidad. Este libro imprescindible nos enseña cómo mantener nuestra información protegida de todas las amenazas de la Web. > 320 páginas / ISBN 978-987-26013-4-8 > 400 páginas / ISBN 978-987-26013-5-5 > 320 páginas / ISBN 978-987-26013-1-7 Una obra imperdible para aprovechar al máximo las herramientas de código libre en la vida cotidiana. Un libro fundamental para aprender a trabajar de forma profesional con las herramientas audiovisuales de Adobe. Un manual ideal para aprender todo sobre la nueva versión de Offi ce y las posibilidades de trabajo online que ofrece. > 320 páginas / ISBN 978-987-26013-8-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-26013-9-3 > 352 páginas / ISBN 978-987-26013-6-2 Un manual imperdible para guardar como guía de referencia y para aplicar siempre ante entornos complejos. Un libro imprescindible para exprimir al máximo las capacidades multimedia que ofrecen Internet y Windows 7. Una obra fundamental para aprender a programar desde cero con la última versión del lenguaje más robusto. > 368 páginas / ISBN 978-987-26013-0-0 > 352 páginas / ISBN 978-987-663-036-8 > 368 páginas / ISBN 978-987-663-039-9 Obtenga información detallada www.elsolucionario.org
    • 187. Una obra única para exprimir al máximo el hardware del hogar sin necesidad de gastar dinero extra. Un libro fundamental para dominar por completo el programa de bases de datos de Offi ce. Un manual imperdible para aprender de forma visual y práctica todo sobre las redes basadas en tecnología Cisco. > 352 páginas / ISBN 978-987-663-029-0 > 320 páginas / ISBN 978-987-663-025-2 > 320 páginas / ISBN 978-987-663-024-5 Este libro único nos brindará todas las respuestas para dominar los dos blogs más populares de la Web: Blogger y WordPress. Una obra única para aprender de manera visual cómo armar, actualizar y solucionar los problemas de la PC. Esta obra nos dará las respuestas a todas las preguntas que necesitamos resolver para dominar por completo Windows 7. > 320 páginas / ISBN 978-987-663-037-5 > 320 páginas / ISBN 978-987-663-034-4 > 320 páginas / ISBN 978-987-663-035-1 Un libro imprescindible que nos permitirá explorar todas las posibilidades que ofrece la suite a través de proyectos reales. Este libro fundamental nos muestra de forma práctica cómo crear sitios web atractivos y profesionales. Esta obra parte de la experiencia de muchos usuarios para presentar las respuestas más interesantes y creativas sobre Excel. > 352 páginas / ISBN 978-987-663-023-8 > 320 páginas / ISBN 978-987-663-022-1 > 336 páginas / ISBN 978-987-663-021-4 Compre los libros desde su casa Entérese de novedades y lanzamientos y con descuentos Descargue un capítulo gratuito www.elsolucionario.org
    • 188. Un libro fundamental para ingresar por completo en el apasionante mundo de la producción y edición de videos digitales. Una obra especialmente destinada a quienes busquen administrar sitios web de manera profesional y efi ciente. Un manual absolutamente necesario para todos los desarrolladores que posean conocimientos en .NET Framework. > 336 páginas / ISBN 978-987-663-012-2 > 336 páginas / ISBN 978-987-663-011-5 > 352 páginas / ISBN 978-987-663-010-8 Un manual único para iniciarse en la creación y el desarrollo de robots complejos con elementos caseros. Una obra imprescindible para aprender sobre todas las ventajas y novedades de Windows 7 de manera visual y práctica. Un libro ideal para quienes quieran realizar la transición de Windows a Linux de forma sencilla y agradable. > 352 páginas / ISBN 978-987-663-020-7 > 320 páginas / ISBN 978-987-663-015-3 > 336 páginas / ISBN 978-987-663-013-9 Un manual que nos permitirá desarrollar increíbles aplicaciones Web y de escritorio mediante Flash CS4 y ActionScript 3.0. Una obra para conocer las técnicas y herramientas de los hackers, prevenir sus ataques y estar preparados ante las amenazas.Un libro imprescindible para entender a fondo cada función del sistema operativo y convertirse en un usuario experto. > 320 páginas / ISBN 978-987-663-009-2 > 352 páginas / ISBN 978-987-663-008-5 > 352 páginas / ISBN 978-987-663-007-8 Obtenga información detallada www.elsolucionario.org
    • 189. Este libro presenta todas las herramientas necesarias para entender cómo funcionan el hardware y el software de la PC.Una guía básica que responde de manera visual y práctica todas las preguntas que nos hacemos sobre Photoshop CS3. Esta obra ofrece las alternativas para crear distribuciones totalmente adaptadas a nuestras necesidades y requerimientos. > 320 páginas / ISBN 978-987-663-001-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-98-8 > 336 páginas / ISBN 978-987-1347-99-5 Una obra para quienes buscan convertirse en expertos y dominar todos los secretos del programa más importante de Office.Un libro ideal para aprender a diseñar y escribir aplicaciones para microcontroladores PIC y entender su funcionamiento. Este manual resulta imprescindible para aprender a proteger nuestra privacidad de los ataques más frecuentes en Internet. > 336 páginas / ISBN 978-987-663-005-4 > 368 páginas / ISBN 978-987-663-002-3 > 336 páginas / ISBN 978-987-663-004-7 El libro brinda una alternativa a las formas tradicionales de desarrollo y los últimos avances en la producción de software. En este libro aprenderemos a crear un blog y profundizaremos en su diseño, administración, promoción y monetización. Una guía para comprender la construcción de modelos y razonarlos de manera que reflejen los comportamientos de los sistemas. > 336 páginas / ISBN 978-987-1347-97-1 > 352 páginas / ISBN 978-987-1347-96-4 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-95-7 Compre los libros desde su casa Entérese de novedades y lanzamientos y con descuentos Descargue un capítulo gratuito www.elsolucionario.org
    • 190. Una guía fundamental para entender cómo trabajan los hackers y dominar las herramientas para conseguir sistemas seguros. Esta obra contiene material imperdible que nos permitirá dominar el sistema operativo más sólido y seguro de la actualidad. Este libro nos dará respuestas a todas las preguntas que necesitamos resolver para dominar a fondo Microsoft Excel 2007. Una obra muy útil y necesaria para darle uso cotidianamente y que nos permitirá convertirnos en los mejores profesionales. Esta obra brinda las herramientas para convertirnos en expertos del soporte y reparación de componentes de la PC. Una obra absolutamente increíble, con 101 soluciones a los problemas más graves que puede presentar una PC. Una obra imprescindible para dominar las principales herramientas del paquete más famoso de Adobe. Esta obra responde a todas las preguntas que necesitamos plantearnos para dominar el mundo de las redes hogareñas. Esta obra es una guía básica que responde en forma visual y práctica a todas las preguntas para finalmente dominar Office 2007. > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-93-3 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-94-0 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-91-9 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-90-2 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-89-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-663-001-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-98-8 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-86-5 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-85-8 Obtenga Información detallada www.elsolucionario.org
    • 191. Ésta es una obra orientada a profesionales que tienen la necesidad de aportar soluciones confi ables a bajo costo. Este libro brinda las herramientas de análisis y los conocimientos necesarios para lograr un sitio con presencia sólida. Esta obra es una guía visual y práctica, que responde a todas las preguntas para fi nalmente dominar el hardware de la PC. Este libro es un curso de programación ideal para migrar a este potente lenguaje. Este libro es un completo curso de programación con C#, ideal para quienes quieren migrar al lenguaje. Esta obra es un manual que permite alcanzar la perfección a quienes quieren lograr el sonido ideal. Una obra teórica y práctica basada en el curso Desarrollador Cinco Estrellas de Microsoft. Una obra absolutamente increíble, con los mejores 101 secretos para dominar la última versión de Windows. Este libro es una guía de referencia y consulta permanente que brinda acceso instantáneo a las funciones de Excel 2007. > 256 páginas / ISBN 978-987-1347-84-1 > 288 páginas / ISBN 978-987-1347-82-7 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-83-4 > 368 páginas / ISBN 978-987-1347-81-0 > 400 páginas / ISBN 978-987-1347-76-6 > 320 páginas / ISBN 978-987-1347-75-9 > 400 páginas / ISBN 978-987-1347-74-2 > 352 páginas / ISBN 978-987-1347-80-3 > 368 páginas / ISBN 978-987-1347-79-7 Compre los libros desde su casa Entérese de novedades y lanzamientos y con descuentos Descargue un capitulo gratuito www.elsolucionario.org
    • 192. Llegamos a todo el mundo Los temas más importantes del universo de la tecnología, desarrollados con la mayor profundidad y con un despliegue visual de alto impacto: explicaciones teóricas, procedimientos paso a paso, videotutoriales, infografías y muchos recursos mas. CURSOS INTENSIVOSCON SALIDA LABORAL Curso para dominar las principales herramientas del paquete Adobe CS3 y conocer los mejores secretos para diseñar de manera profesional. Ideal para quienes se desempeñan en diseño, publicidad, productos gráfi cos o sitios web. 25 Fascículos 600 Páginas 2 DVDs / 2 Libros Obra teórica y práctica que brinda las habilidades necesarias para convertirse en un profesional en composición, animación y VFX (efectos especiales). 25 Fascículos 600 Páginas 2 CDs / 1 DVD / 1 Libro Obra ideal para ingresar en el apasionante universo del diseño web y utilizar Internet para una profesión rentable. Elaborada por los máximos referentes en el área, con infografías y explicaciones muy didácticas. 25 Fascículos 600 Páginas 4 CDs Brinda las habilidades necesarias para planifi car, instalar y administrar redes de computadoras de forma profesional. Basada principalmente en tecnologías Cisco, busca cubrir la creciente necesidad de profesionales. 25 Fascículos 600 Páginas 3 CDs / 1 Libros www.elsolucionario.org
    • 193. Esta obra es una completa guía para aprender a llevar adelante un correcto diagnóstico y determinar la solución más adecuada para los problemas de hardware de la PC. En sus páginas veremos todas las herramientas y técnicas necesarias para implementar las soluciones de los profesionales. >> HARDWARE / HOME >> 320 PÁGINAS >> ISBN 987-1347-05-7 CONÉCTESE CON LOS MEJORES LIBROS DE COMPUTACIÓN ISBN 987 1347 05 7 313 MÁS INFORMACIÓN / CONTÁCTENOS www.elsolucionario.org
    • 194. Motherboards En este sitio encontrará una gran variedad de recursos y software relacionado, que le servirán como complemento al contenido del libro. Además, tendrá la posibilidad de estar en contacto con los editores, y de participar del foro de lectores, en donde podrá intercambiar opiniones y experiencias. Si desea más información sobre el libro, puede comunicarse con nuestro Servicio de Atención al Lector: usershop@redusers.com ■ PRINCIPIANTE ■ INTERMEDIO ■ AVANZADO ■ EXPERTO En esta obra encontraremos un completo compendio de conocimientos sobre motherboards, las partes que lo conforman, sus características, y el principio de funcionamiento e interacción con los demás componentes de la placa madre. El autor nos lleva en un recorrido exhaustivo que comienza con las partes fundamentales del motherboard, así como con los factores de forma que nos podrían ayudar a proyectar un equipo destinado a un uso determinado. Los siguientes capítulos cubrirán los circuitos dedicados a la energía, el chipset y su importante función en la performance, y los buses de expansión. Más adelante, veremos cuán ligada está la memoria RAM, tanto al motherboard en general, como a las interfaces de disco y al flujo de archivos. También conoceremos los secretos del BIOS, la sala de control donde ajustaremos el rendimiento y la configuración, y terminaremos con un capítulo sobre la reparación de los componentes de la placa madre. Por último, esta obra trata el software de diagnóstico existente, para encontrar fallas o exigir un equipo al máximo y, así, conocer su límite real. El texto se complementa con contenido gráfico, para una mejor comprensión de los aspectos más complejos del motherboard. De esta forma, lo complicado aparece frente a nosotros de una manera más simple de entender. 1 | INTRODUCCIÓN Partes fundamentales del motherboard / Características del PCB / Form factors / Estándares ATX, ITX y BTX 2 | APARTADO DE ENERGÍA Circuito VRD / Componentes implicados / Principio de funcionamiento / Fases del circuito / Diseño de circuitos de energía y su eficiencia 3 | EL CHIPSET Northbridge / Southbridge / Buses de interconexión entre ambos puentes / El chip Super I/O / Tipos de encapsulados empleados en el chipset 4 | BUSES DE EXPANSIÓN Tipos de buses de datos / Bus PCI / Puerto AGP / Bus PCI Express / Controladora de interrupciones y DMA 5 | LA MEMORIA RAM Conceptos principales / Acceso a los datos y parámetros / Tipos de memoria RAM / Tecnología dual channel y triple channel / Administración lógica 6 | INTERFACES DE DISCO Controladoras Parallel-ATA / Puertos SATA 2.0 y SATA 3.0 / Controladoras SCSI y SAS / Tecnología NCQ / Tecnologías RAID 7 | DISPOSITIVOS INTEGRADOS Puerto serie y paralelo / Puertos USB y Firewire / Tecnología Thunderbolt / Bluetooth / Puertos HDMI y Displayport 8 | EL BIOS Qué es el BIOS / Qué funciones cumple el BIOS / Qué son la CMS RAM y el RTC / El proceso de POST / El Setup del BIOS 9 | REPARACIÓN DE MOTHERBOARDS Diagnóstico y resolución de problemas / Cómo verificar cada componente APÉNDICE | CPU CONTENIDO NIVEL DE USUARIO PRÓXIMOS LIBROS DE ESTA COLECCIÓN P D www.elsolucionario.org


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