Arquitectura del PC Perifricos e Interfaces Ingeniera en

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Arquitectura del PC Periféricos e Interfaces Ingeniería en Informática www. trainernet. jimdo. com

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Arquitectura de un PC 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Arquitectura de un PC 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Monitor Placa madre Procesador Memoria Tarjetas de expansión Fuente de alimentación Lector de discos ópticos Disco duro Teclado Ratón 2

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 3

Montaje de un PC q La forma de montar un PC ha variado muy

Montaje de un PC q La forma de montar un PC ha variado muy poco desde la aparición de los PCs clónicos § El montaje de un PC es una tarea sencilla § No es necesario ser experto en los componentes q La puesta en marcha de un sistema ha simplificado con el tiempo § § § se Plug & Play Placas sin jumpers Conectores intercambiables Conectores con una única posición de inserción … 4

Montaje de un PC q Estos son los básicos de un PC actual componentes

Montaje de un PC q Estos son los básicos de un PC actual componentes 5

Montaje de un PC q Caja y fuente de alimentación (ATX) § Normalmente vienen

Montaje de un PC q Caja y fuente de alimentación (ATX) § Normalmente vienen en un único pack. § Escoger una fuente de alimentación de potencia adecuada 6

Montaje de un PC q El panel trasero es específico de cada placa base

Montaje de un PC q El panel trasero es específico de cada placa base por lo que hay que adaptarlo a la caja estándar 7

Montaje de un PC q Estos son los conectores traseros de la placa Intel

Montaje de un PC q Estos son los conectores traseros de la placa Intel D 975 XBX 2 (audio de 8 canales) 8

Montaje de un PC q Poner los separadores de la placa base § Identificar

Montaje de un PC q Poner los separadores de la placa base § Identificar los agujeros donde van los separadores § Enroscarlos firmemente con los dedos es suficiente 9

Montaje de un PC q Instalar el procesador en la placa base § Es

Montaje de un PC q Instalar el procesador en la placa base § Es más sencillo hacerlo fuera de la caja § Tiene una única posición de inserción en el zócalo § Debe entrar muy suavemente 10

Montaje de un PC q Instalar el disipador y conectar el cable de alimentación

Montaje de un PC q Instalar el disipador y conectar el cable de alimentación del ventilador 11

Montaje de un PC q Montar la placa base en la caja atornillando con

Montaje de un PC q Montar la placa base en la caja atornillando con cuidado 12

Montaje de un PC q Montar el disco duro y el CD-ROM/DVD-ROM § IDE:

Montaje de un PC q Montar el disco duro y el CD-ROM/DVD-ROM § IDE: escoger su modo de funcionamiento por medio de los jumpers de la parte trasera (maestro o esclavo) 13

Montaje de un PC q Montar el disco duro § Escoger una bahía vacía

Montaje de un PC q Montar el disco duro § Escoger una bahía vacía y atornillarlo a la caja § Escoger los tonillos con el paso de rosca adecuado (grande) 14

Montaje de un PC q Montar el CD-ROM o DVD-ROM § Escoger una bahía

Montaje de un PC q Montar el CD-ROM o DVD-ROM § Escoger una bahía vacía y atornillarlo a la caja § Escoger los tonillos con el paso de rosca adecuado (pequeño) 15

Montaje de un PC q Montar la disquetera de 3. 5” § Escoger una

Montaje de un PC q Montar la disquetera de 3. 5” § Escoger una bahía vacía y atornillarlo a la caja § Escoger los tonillos con el paso de rosca adecuado (pequeño) 16

Montaje de un PC q Montar la memoria en la placa base § Las

Montaje de un PC q Montar la memoria en la placa base § Las tarjetas de memoria sólo tienen una posición de inserción § Mezclar distintos modelos de memoria puede dar problemas 17

Montaje de un PC q Conectar todos los cables de datos y de alimentación

Montaje de un PC q Conectar todos los cables de datos y de alimentación § Placa Base ▫ Conectar cable de alimentación ATX ▫ Conectar cable de alimentación extra de 12 V si la placa lo requiere 18

Montaje de un PC q Conectar todos los cables de datos y de alimentación

Montaje de un PC q Conectar todos los cables de datos y de alimentación § Discos duros IDE y CD-ROM/DVD-ROM ▫ Conectar el cable de datos ▫ Conectar el cable de alimentación 19

Montaje de un PC q Conectar todos los cables de datos y de alimentación

Montaje de un PC q Conectar todos los cables de datos y de alimentación § Discos duros SATA ▫ Conectar el cable de datos ▫ Conectar el cable de alimentación 20

Montaje de un PC q Conectar todos los cables de datos y de alimentación

Montaje de un PC q Conectar todos los cables de datos y de alimentación § Disquetera ▫ Conectar el cable de datos ▫ Si se conecta mal, la luz de la disquetera permanece encendida ▫ Conectar el cable pequeño de alimentación 21

Montaje de un PC q Conectar los cables de la caja § Siguiendo el

Montaje de un PC q Conectar los cables de la caja § Siguiendo el manual de la placa base, conectar los cables de los botones (power, reset…), leds, puertos USB, jacks de audio frontales, etc 22

Montaje de un PC q Conectar los cables de la caja § Cable audio

Montaje de un PC q Conectar los cables de la caja § Cable audio analógico CD-ROM § Alimentación de los ventiladores auxiliares de la caja § Cable WOL (Wake On Lan) si disponemos de una tarjeta de red y deseamos utilizar esta función § En placas base antiguas, ajustar los jumpers que indican la velocidad y/o voltaje de la CPU 23

Montaje de un PC q Montar las tarjetas de expansión § Insertarlas en una

Montaje de un PC q Montar las tarjetas de expansión § Insertarlas en una ranura libre § Atornillarlas 24

Montaje de un PC q Montar las tarjetas de expansión § Algunas funcionalidades pueden

Montaje de un PC q Montar las tarjetas de expansión § Algunas funcionalidades pueden estar integradas en la propia placa base (gráficos, sonido…) § Si una tarjeta necesita alimentación suplementaria, conectar un cable de alimentación al conector correspondiente 25

Montaje de un PC q Para finalizar § § Conectar el teclado y la

Montaje de un PC q Para finalizar § § Conectar el teclado y la pantalla Conectar el PC a la electricidad Probar si funciona Configurar la BIOS 26

Montaje de un PC q Unos pocos consejos para montar un PC: § Suele

Montaje de un PC q Unos pocos consejos para montar un PC: § Suele ser buena idea poner bridas a los cables para permitir un mejor flujo de aire y evitar que toquen algún componente o un ventilador por accidente § Algunas placas base son incompatibles con ciertos componentes § La configuración por defecto de la base pude no ser la apropiada placa § Si algo falla: ▫ Desconectar los componentes uno a uno hasta encontrar el problema ▫ Para probar un PC sólo se necesita la placa base, el procesador y la fuente de alimentación 27

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 28

BIOS q El trabajo del procesador es interpretar y ejecutar las instrucciones que son

BIOS q El trabajo del procesador es interpretar y ejecutar las instrucciones que son cargadas en memoria desde su almacenamiento permanente en el disco duro q Cuando arranca un PC su memoria está vacía § ¿Qué instrucciones se ejecutan? § ¿Cómo se carga el SO si se supone que es el propio SO el que gestiona la memoria y el disco duro? § ¿Quién detecta, de hecho, si hay memoria o disco duro? 29

BIOS q La BIOS (Basic Input-Output System) es un programa incorporado en un chip

BIOS q La BIOS (Basic Input-Output System) es un programa incorporado en un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones básicas de gestión y configuración § Los datos deben mantenerse cuando apaguemos el PC § Los datos deben ser modificables: añadir dicos duros, desactivar dispositivos, cambiar propiedades (fecha, hora…), etc. 30

BIOS q Los datos de las BIOS se almacenan en una memoria § Memoria

BIOS q Los datos de las BIOS se almacenan en una memoria § Memoria tipo CMOS: es de muy bajo consumo y puede mantenerse durante años mediante una pila de botón § El programa que modifica los parámetros de la BIOS se conoce habitualmente como “CMOS setup” 31

Rutinas de la BIOS q La BIOS proporciona rutinas software que pueden ser invocadas

Rutinas de la BIOS q La BIOS proporciona rutinas software que pueden ser invocadas por el SO: lectura/escritura en disco duro… q La función de estas rutinas es actuar como interfaz entre el sistema operativo y el hardware § Instrucciones para el hardware § Llamadas a rutinas estandarizadas § Permite que los programadores puedan crear programas que funcionen en dispositivos hardware compatibles distintos q Estas rutinas también se conocen como firmware: software permanentemente almacenado en un chip 32

Rutinas de la BIOS q Originalmente, las rutinas de la BIOS eran una parte

Rutinas de la BIOS q Originalmente, las rutinas de la BIOS eran una parte imprescindible del SO, pues actuaban como lo hacen los drivers de hoy en día § Los servicios que proporciona la BIOS son accesibles para los programas mediante interrupciones generadas desde el procesador § Este uso de las interrupciones permite acceder a la BIOS sin tener que saber la localización en memoria de la rutina específica que se invoca § En función de los servicios de BIOS y las características de los mismos, podemos deducir a grandes rasgos qué tipo de equipo es el que tenemos 33

Rutinas de la BIOS q Las rutinas de la BIOS se almacenan siempre en

Rutinas de la BIOS q Las rutinas de la BIOS se almacenan siempre en un área de memoria reservada § Se almacena en los 64 KB superiores del primer MB de memoria ▫ Desde las direcciones F 0000 h hasta la FFFFFh ▫ Cuando se resetea un procesador x 86, la primera dirección de memoria a la que accede es la FFFF 0 h, por lo que ahí encontrarse el inicio del programa de la BIOS § Originalmente, el programa de la BIOS estaba almacenado en una ROM § Las nuevas BIOS actualizables se almacenan en otro memoria: EPROM, EEPROM, FLASH ROM… debe tipo 34

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 35

Arranque de un PC La BIOS es la responsable de los mensajes de arranque

Arranque de un PC La BIOS es la responsable de los mensajes de arranque q Todos estos mensajes provienen de un programa denominado POST (Power-On Self Test) q § § § § Mensajes de la BIOS propia de la tarjeta gráfica Nombre del fabricante de la BIOS y número de versión Tipo de microprocesador y velocidad Revisión/chequeo de la memoria RAM Tamaño de la memoria RAM Indicación de cómo acceder a los datos de la BIOS Mensajes de otros dispositivos (discos duros, CD/DVD…) Asignación de interrupciones a los dispositivos detectados 36

Arranque de un PC q En la pantalla se muestran los datos de la

Arranque de un PC q En la pantalla se muestran los datos de la BIOS § § § Fabricante Fecha Medio de acceso Logos Número de serie § BIOS Part Number ▫ Identifica el fabricante de la placa base ▫ La codificación depende del fabricante http: //www. wimsbios. com 37

Arranque de un PC q En la pantalla se muestran los dispositivos detectados 38

Arranque de un PC q En la pantalla se muestran los dispositivos detectados 38

Arranque de un PC q POST es un pequeño programa de diagnóstico se ejecuta

Arranque de un PC q POST es un pequeño programa de diagnóstico se ejecuta al encender el ordenador q POST se ejecuta muy deprisa y sólo se es consciente de él cuando salta algún error § § que Comprueba que todo esté conectado correctamente Comprueba que no haya ningún conflicto entre dispositivos Si todo está correcto, cargará el SO Si hay algún error informará al usuario ▪ Mediante un mensaje de error por el monitor ▪ Mediante una serie de pitidos (un pitido corto indica que no hay errores) § Normalmente, los errores que detecta POST son fatales 39

Arranque de un PC q En general, la secuencia de pasos dados durante el

Arranque de un PC q En general, la secuencia de pasos dados durante el arranque de un PC es la siguiente: 1. Se inicia la alimentación del sistema 2. Se busca el programa de arranque en la dirección FFFF 0 h de la ROM del sistema 3. La BIOS ejecuta el POST; si hay algún error el arranque se detiene 4. La BIOS del sistema busca la BIOS de la tarjeta de video y la ejecuta 5. La BIOS del sistema busca otros dispositivos que tengan BIOS propia (discos duros IDE/ATA…) 6. Se muestra la pantalla de arranque 40

Arranque de un PC q En general, la secuencia de pasos dados durante el

Arranque de un PC q En general, la secuencia de pasos dados durante el arranque de un PC es la siguiente: 7. La BIOS realiza tests adicionales en el sistema, incluido el conteo de memoria 8. Se realiza en inventario del sistema para determinar qué clase de hardware está presente en el sistema y etiquetar los dispositivos lógicos (COM y LPT) 9. Si la BIOS soporta el estándar Plug and Play, se detectan y configuran los dispositivos, mostrándose un mensaje por cada dispositivo encontrado 10. La BIOS muestra un resumen ASCII de la configuración 11. La BIOS busca un dispositivo de arranque para lanzar el SO 41

Arranque de un PC q En general, la secuencia de pasos dados durante el

Arranque de un PC q En general, la secuencia de pasos dados durante el arranque de un PC es la siguiente: 12. Una vez localizado el dispositivo de arranque, la BIOS busca la información necesaria para lanzar el SO ▫ Si es el disco duro, acude al Master Boot Record (cilindro=0, cabeza=0, sector=1 ) ▫ Si no se detecta un dispositivo, se muestra un mensaje de error 13. Comienza a cargarse el sistema operativo Todo este proceso se denomina “Arranque en Frío” q Existe un “Arranque en Caliente” (CTRL+ALT+SUPR) que es exactamente lo mismo pero saltando al paso 8 en lugar de ejecutar el POST q 42

Arranque de un PC La tarjetas de expansión, tales como controladoras de vídeo, RAID

Arranque de un PC La tarjetas de expansión, tales como controladoras de vídeo, RAID o SCSI, pueden tener una BIOS propia que debe ejecutarse. Esas BIOS normalmente detectan sus dispositivos y cargan la información en el área de datos de la BIOS en la RAM Interruptor de Power BIOS POST BIOS de tarjetas de expansión La BIOS inmediatamente ejecuta el POST y prepara el sistema para ejecutar el primer programa POST (Power-On Self Test) comprueba la presencia y la disponibilidad de la memoria, la disquetera, el disco duro, etc. 43

Arranque de un PC LOAD RAM WITH BIOS DATA Boot Sequence? A: Presente? No

Arranque de un PC LOAD RAM WITH BIOS DATA Boot Sequence? A: Presente? No Si Muestra un error o intenta arrancar de otro dispositivo Hay Boot Record? Un área especial de 256 bytes de la RAM BIOS contiene los resultados del test del sistema, identificando los dispositivos y su localización C: Master Boot Record io. sys No Ir a la partición de Boot msdos. sys Leer el Boot Record config. sys (opcional) command. com Si autoexec. bat (opcional) 44

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 45

Configuración de la BIOS q Se puede acceder al programa de configuración de la

Configuración de la BIOS q Se puede acceder al programa de configuración de la BIOS durante la realización del POST § La forma de acceso depende de cada fabricante ▫ Habitualmente, se accede pulsando la tecla DEL/Supr o F 2 ▫ Existen decenas de métodos distintos: F 1, Esc, Alt+F 1… ▫ Hay que estar atento a la pantalla o buscar en el manual de la placa base § Las BIOS clásicas se manejan con el teclado (+, –, cursores) § Algunas BIOS gráficas se manejan con el ratón (es infrecuente) 46

Configuración de la BIOS q Entre los distintos parámetros de configuración que pueden encontrarse

Configuración de la BIOS q Entre los distintos parámetros de configuración que pueden encontrarse en la BIOS tenemos los siguientes § § § § § Configuración estándar Configuración de características avanzadas del chipset Configuración de PCI/Pn. P Gestión de la alimentación Configuración de los periféricos integrados Configuración de los dispositivos IDE/Autodetección Seguridad y configuración de contraseñas Configuración de dispositivos Hardware/“CPU Soft Menu” 47

Actualización de la BIOS q Los fabricantes pueden sacar nuevas versiones de la BIOS

Actualización de la BIOS q Los fabricantes pueden sacar nuevas versiones de la BIOS § Incorporar nuevas funciones § Corregir fallos § Optimizar funciones ▫ El ejemplo más famoso es el que permitió gestionar discos duros superiores a 504 MB ▫ Lo único que había que decirle a la BIOS era cómo tenía que hacer la translación geométrica 48

Actualización de la BIOS q Para actualizar la BIOS hay que: § Comprobar si

Actualización de la BIOS q Para actualizar la BIOS hay que: § Comprobar si es actualizable ▫ Antiguamente, la única manera de actualizarla era cambiándola ▫ Ahora se puede realizar mediante un programa si la BIOS es tipo Flash (EEPROM – Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) § Obtener la actualización correspondiente a nuestro de la web del fabricante de la placa base modelo 49

Actualización de la BIOS q Existen un cierto riesgo a la hora de realizar

Actualización de la BIOS q Existen un cierto riesgo a la hora de realizar el flashing de la BIOS § La placa base puede quedar inservible § Manteniendo unas condiciones seguras de trabajo no tiene porqué pasar nada ▫ El proceso de flashing dura apenas unos segundos y es ininterrumpible ▫ Algunas placas incorporan unas características de seguridad para prevenir posibles cambios no deseados de la BIOS ▫ La recomendación de la mayoría de fabricantes es no actualizar la BIOS si no se necesitan las mejoras que aporta la actualización 50

El futuro de la BIOS La BIOS es el elemento que menos ha evolucionado

El futuro de la BIOS La BIOS es el elemento que menos ha evolucionado desde la aparición del PC q Los sistemas operativos actuales ya utilizan las rutinas de la BIOS q no § Utilizan los “drivers” del fabricante § Son mucho más eficientes y tienen mayores funcionalidades q Intel ha propuesto una alternativa para sustituirla § EFI: Extensible Firmware Interface § Se basa en lo que casi es un mini-SO ▫ Se alojará en una parte del disco duro ▫ Más segura, rápida y flexible ▫ Interfaz gráfica y configuraciones remotas 51

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 52

Chipset q El chipset es el conjunto de chips que se encargan de controlar

Chipset q El chipset es el conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador § El control de los puertos y slots § La forma en que interacciona el procesador con la memoria q El chipset realiza todas las funciones vitales de un PC § Todas las funciones se realizaban en chips separados § El chipset fue reemplazando a muchos dispositivos ▫ Controladores de memoria, EIDE, teclado, interrupciones, DMA, ratón PS/2, Ir. DA, RTC (Real Time Clock), etc § La polivalencia actual de los PCs depende del chipset ▫ No son reemplazables ▫ Están soldados a la placa base 53

Chipset CPU BACKSIDE BUS (BUS TRASERO) BUS LOCAL CHIPSET BUS LOCAL CACHE L 2

Chipset CPU BACKSIDE BUS (BUS TRASERO) BUS LOCAL CHIPSET BUS LOCAL CACHE L 2 Externa BUS DE MEMORIA Memoria Principal BUS DE EXPANSIÓN CACHE L 2 FRONTSIDE BUS (BUS FRONTAL) CHIPSET BUS DE EXPANSIÓN BUS DE MEMORIA Memoria Principal 54

Objetivos de un chipset q El principal objetivo de un chipset es centralizar las

Objetivos de un chipset q El principal objetivo de un chipset es centralizar las funciones del PC en dos o tres chips, minimizando el número de chips que se integran una placa base § § q Reduce el coste Evita prolongados períodos de prueba y validación Reduce el tiempo de desarrollo de una nueva placa base Reduce el tamaño de la placa base A medida que los chipset evolucionan, los diseñadores tratan de aglutinar en ellos una funcionalidad creciente 55

Evolución de los chipset q Una placa base original de PC (8088) está compuesta

Evolución de los chipset q Una placa base original de PC (8088) está compuesta por unos 50 chips § § § 3 para el microprocesador 18 para la memoria 2 para la ROM-BIOS 4 para el controlador de memoria Entre 4 y 6 para controlar los dispositivos periféricos § Unos 25 adicionales para funciones diversas (direcciones y datos, UARTS’s, . . . ) Función Chip PC/XT AT 8088 / 8086 80286 Coprocesador matemático 8087 80287 Generador de reloj 8084 82284 Controlador de bus 8288 82288 System Timer 8253 8254 Controlador de interrupciones primario 8259 – 8259 8237 Controlador DMA secundario – 8237 CMOS-RAM / RTC (Real Time Clock) – MC 146818 8255 8042 Procesador Controlador de interrupciones secundario Controlador DMA primario Controlador de teclado controladores independientes de los primeros PCs 56

Evolución de los chipset q Las primeras funciones que se aglutinaron fueron las de

Evolución de los chipset q Las primeras funciones que se aglutinaron fueron las de E/S, que normalmente estaban en tarjetas de expansión, y las de control de periféricos simples § Apareció el chip “Super I/O” § Este chip integra los controladores de disco, los controladores serie y paralelo, los controladores de teclado y ratón y el enlace BIOS q En 1986 aparece lo que podríamos como el primer chipset considerar § Lo presenta la empresa “Chips and Technologies” § Es un único chip que integra todos los controladores del PC 57

Evolución de los chipset q Los chipset cobran importancia a partir del Pentium §

Evolución de los chipset q Los chipset cobran importancia a partir del Pentium § Los chipset de los 486 y anteriores tenían poca influencia en el rendimiento general del PC § El bus del Pentium y los de expansión van a distinta velocidad § El chipset es indispensable para tratar con esta diferencia q Los primeros chipset de Intel fueron para el Pentium § Nunca antes había fabricado chipset y obtuvo un gran éxito § Fueron los primeros en integrar todas las funciones y dividirlas en dos chips (Chipset Norte y Chipset Sur) además del chip Super I/O § Marcaron una revolución en las placas base, ya que incluían un gran número de funciones de control 58

Evolución de los chipset q A partir del Pentium aparecieron diversos fabricantes que también

Evolución de los chipset q A partir del Pentium aparecieron diversos fabricantes que también se dedicaron a fabricar chipsets para procesadores q Hoy en día, el chipset determina en gran medida el rendimiento del PC § De la calidad y las características del chipset dependerán: ▫ Obtener o no el máximo rendimiento del procesador ▫ Las posibilidades de actualización del PC ▫ El uso de tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos § El uso de un buen chipset no implica que la placa base en conjunto sea de calidad ni que esté bien diseñada 59

Estructura de los chipset q La mayoría de los chipset actuales constan de dos

Estructura de los chipset q La mayoría de los chipset actuales constan de dos chips § Chipset Norte o Puente Norte (North Bridge) § Chipset Sur o Puente Sur (South Bridge) q Chipset Norte § Está situado cerca del procesador § Es el único chip que se comunica con el procesador § Aglutina las funciones de los controladores de buses ▫ Controladores de memoria ▫ Controladores de cache ▫ Controladores PCI 60

Estructura de los chipset q La mayoría de los chipset actuales constan de dos

Estructura de los chipset q La mayoría de los chipset actuales constan de dos chips § Chipset Norte o Puente Norte (North Bridge) § Chipset Sur o Puente Sur (South Bridge) q Chipset Sur § Aglutina todas las funciones de Entrada/Salida los controladores de periféricos ▫ ▫ y Controladores IDE Controladores Serie, USB, Fire. Wire CMOS RAM y RTC Contiene todos los componentes heredados de arquitecturas anteriores (controlador bus ISA, IRQ, DMA…) 61

Estructura de los chipset q Existen diversos chipset para cada procesador § De diferentes

Estructura de los chipset q Existen diversos chipset para cada procesador § De diferentes marcas y con diferentes capacidades § La mayoría de chipsets de una marca para un procesador utilizan el mismo Chipset Sur y lo único que varían es el Chipset Norte § Algunas versiones del Chipset Norte pueden integrar controladores gráficos § La comunicación entre el Chipset Norte y el Sur se hace con un enlace que usa el protocolo específico de cada fabricante q Se construye un nuevo chipset cada vez que aparece un nuevo procesador con distinto controlador de bus, un nuevo bus de expansión, un nuevo tipo de memoria. . . 62

Esquemas de conexión – Intel 63

Esquemas de conexión – Intel 63

Esquemas de conexión – Intel 64

Esquemas de conexión – Intel 64

Esquemas de conexión – otros 65

Esquemas de conexión – otros 65

Esquemas de conexión – otros 66

Esquemas de conexión – otros 66

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 67

Formato de la placa base q El formato de una placa base (form factor)

Formato de la placa base q El formato de una placa base (form factor) determina: § § Las dimensiones físicas de su área rectangular La distribución, el número y el tipo de los anclajes La distribución de sus componentes Las directrices de ventilación que deben tenerse en cuenta para favorecer las disipación térmica § Las necesidades de alimentación q Históricamente han existido 3 formatos de placa base § AT: Baby-AT, Full-Size AT, LPX § ATX: ATX, Micro ATX, Flex ATX, NLX, Mini-ITX, WTX § BTX 68

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 69

Formato AT q AT Form Factor § Es el formato más antiguo y el

Formato AT q AT Form Factor § Es el formato más antiguo y el de mayor tamaño § Define un único conector externo para el teclado q Baby-AT § Corresponde a la placa base original de los primeros PC § Sus dimensiones máximas son 25 x 33 cm. ▫ Heredadas del primer modelo de IBM ▫ Puede ser más pequeña si no incluye todos los zócalos de expansión ▫ Tiene espacio para un máximo de 8 zócalos ISA separados por 2 cm. (esta distancia se mantiene vigente en la actualidad) ▫ Puede acoplarse a cualquier tipo de carcasa (torre, semitorre, minitorre o sobremesa) ▫ Se utilizó hasta 1996 aproximadamente 70

Formato AT q AT Form Factor § Es el formato más antiguo y el

Formato AT q AT Form Factor § Es el formato más antiguo y el de mayor tamaño § Define un único conector externo para el teclado q Full-Size AT § Es el formato más grande de las placas para PC § Sus dimensiones son 30 x 35 cm § Este tamaño tan grande era debido a que la memoria estaba soldada en la placa base § Desapareció cuando las memorias se incluyeron en zócalos 71

Formato AT q Placas originales IBM PC e IBM PC-XT 72

Formato AT q Placas originales IBM PC e IBM PC-XT 72

Formato AT q Placas Full-Size AT y Baby-AT 73

Formato AT q Placas Full-Size AT y Baby-AT 73

Formato AT q LPX y Mini-LPX § Creados por Western Digital en 1987 §

Formato AT q LPX y Mini-LPX § Creados por Western Digital en 1987 § Ideal para ordenadores de sobremesa porque permite hacerlos mucho más delgados que los sistemas basados en baby-AT § Están basados en el formato baby -AT, pero el bus de expansión permite conectar las tarjetas en un ángulo de 90º § Tiene una fila conectores (VGA, paralelo, dos serie y mini-DIN PS/2) 74

Formato AT q Fuentes de alimentación PC/XT q Baby-AT LPX Conectores de alimentación 75

Formato AT q Fuentes de alimentación PC/XT q Baby-AT LPX Conectores de alimentación 75

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 76

Formato ATX q ATX Form Factor § Se desarrolló como una evolución del formato

Formato ATX q ATX Form Factor § Se desarrolló como una evolución del formato Baby-AT aprovechando las mejoras introducidas en el formato LPX § Sus objetivos son: ▫ Mejorar la facilidad de uso ▫ Mejorar el soporte a procesadores actuales y futuros ▫ Reducir el coste total del sistema q ATX es básicamente una Baby-AT rotada 90º ▫ Tiene un tamaño menor: 30, 5 x 24, 4 cm. ▫ Requiere nuevos puntos de anclaje 77

Formato ATX q ATX introduce una nueva fuente de alimentación § Un único conector

Formato ATX q ATX introduce una nueva fuente de alimentación § Un único conector de alimentación § No puede ser instalado incorrectamente § Proporciona 3. 3 V, reduciendo la necesidad reguladores de voltaje en la placa base q de El procesador y la memoria son reubicados para que puedan ser refrigerados directamente por el ventilador de la fuente de alimentación § Se mejora la refrigeración § Se invierte el flujo de aire (el ventilador gira al revés), minimizando la entrada de polvo y suciedad 78

Formato ATX q ATX tiene un menor coste de fabricación § Se reubican los

Formato ATX q ATX tiene un menor coste de fabricación § Se reubican los conectores internos para ponerlos cerca de los dispositivos, con lo que los cables internos son más cortos § Se define una parte para el panel de los conectores externos ▫ ▫ ▫ Conectores directos desde la placa base Se elimina la necesidad de cables para los puertos externos Hay un único conector de alimentación Integra el conector PS/2 para el ratón Ajustable a cada fabricante § La nueva ubicación del procesador y la memoria no entorpece la instalación de tarjetas de expansión 79

Formato ATX 80

Formato ATX 80

Formato ATX 81

Formato ATX 81

Formato ATX: alimentación 82

Formato ATX: alimentación 82

Formato ATX: alimentación 83

Formato ATX: alimentación 83

Formato ATX: formatos derivados q Micro-ATX § § § Aparece en diciembre de 1997

Formato ATX: formatos derivados q Micro-ATX § § § Aparece en diciembre de 1997 Menor tamaño: 24, 4 x 24, 4 cm. Reduce el número de zócalos de expansión a un máximo de 4 Reduce la potencia y el tamaño de la fuente de alimentación Los puntos de montaje son un subconjunto del formato ATX Tiene el mismo conector de alimentación y el mismo panel exterior que el ATX § Es completamente compatible con el formato ATX, por lo que se puede instalar en cajas ATX 84

Formato ATX: formatos derivados q Flex-ATX § § Aparece en marzo de 1999 Es

Formato ATX: formatos derivados q Flex-ATX § § Aparece en marzo de 1999 Es un añadido al formato Micro-ATX Sus dimensiones son más pequeñas: 22, 9 x 19, 1 cm. Es posible que no tenga zócalos de expansión, expandiéndose únicamente mediante puertos USB y/o Fire. Wire § Su principal ventaja es que es muy barata de fabricar 85

Formato ATX: formatos derivados q ITX y Mini-ITX § § § Aparecieron en marzo

Formato ATX: formatos derivados q ITX y Mini-ITX § § § Aparecieron en marzo de 2001 y en abril de 2002 Son un 6% y un 34% más pequeñas que el formato Flex-ATX El procesador suele estar soldado a la placa base La controladora de vídeo también está soldada a la placa base Utiliza una fuente de alimentación TFX que puede ser externa El consumo máximo no puede superar 240 W en conjunto 86

Formato ATX: comparativa Form Factor Anchura Profundidad Área Comparación ATX 30, 5 cm 24,

Formato ATX: comparativa Form Factor Anchura Profundidad Área Comparación ATX 30, 5 cm 24, 4 cm 743 cm 2 - Mini-ATX 28, 4 cm 20, 8 cm 593 cm 2 20% más pequeña Micro-ATX 24, 4 cm 595 cm 2 20% más pequeña Flex-ATX 22, 9 cm 19, 1 cm 435 cm 2 41% más pequeña ITX 21, 5 cm 19, 1 cm 411 cm 2 45% más pequeña Mini-ITX 17, 0 cm 290 cm 2 61% más pequeña 87

Formato ATX q Formatos Micro-ATX y Mini-ITX 88

Formato ATX q Formatos Micro-ATX y Mini-ITX 88

Formato ATX q ATX Riser § Introducido por Intel en Diciembre de 1999 para

Formato ATX q ATX Riser § Introducido por Intel en Diciembre de 1999 para facilitar el diseño de equipos de sobremesa § Permite la inserción de tarjetas de expansión en ángulo de 90º § Tuvo poca aceptación debido a la aparición del formato NLX 89

Formato ATX q NLX Form Factor § Diseñado para reemplazar al formato LPX §

Formato ATX q NLX Form Factor § Diseñado para reemplazar al formato LPX § Soporta todas las tecnologías creadas para los equipos de sobremesa 90

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 91

Formato BTX q BTX (Balanced Technology Extended) fue por Intel en septiembre de 2003

Formato BTX q BTX (Balanced Technology Extended) fue por Intel en septiembre de 2003 presentado § Su objetivo era reemplazar al formato ATX § Incrementa los requisitos de potencia y de disipación de calor § Utiliza los mismos conectores de alimentación que ATX, por lo que se pueden utilizar fuentes de alimentación anteriores Form Factor Anchura Profundidad Área Comparación BTX 32, 5 cm 26, 7 cm 867 cm 2 - Micro-BTX 26, 4 cm 26, 7 cm 705 cm 2 19% más pequeña Pico-BTX 20, 3 cm 26, 7 cm 542 cm 2 37% más pequeña 92

Formato BTX q Ventajas de BTX: § La distancia de las conexiones internas entre

Formato BTX q Ventajas de BTX: § La distancia de las conexiones internas entre componentes están optimizadas § Optimiza el flujo de aire dentro de la caja ▫ Mejora la refrigeración de todos los componentes ▫ Reduce los ruidos § Ofrece un soporte para disipadores pesados, evitando que la placa base se deforme § Permite una gran variedad de dimensiones en función de los componentes que se desee incorporar a la placa base § Define las especificaciones para equipos sobremesa y equipos pequeños de 93

Formato BTX q Formatos BTX, Micro-BTX y Pico-BTX 94

Formato BTX q Formatos BTX, Micro-BTX y Pico-BTX 94

Formato BTX 95

Formato BTX 95

Formato BTX q Micro-BTX vs. Micro-ATX 96

Formato BTX q Micro-BTX vs. Micro-ATX 96

Formato BTX q El futuro de BTX está en entredicho a diversos inconvenientes debido

Formato BTX q El futuro de BTX está en entredicho a diversos inconvenientes debido § Necesitan nuevas cajas (no son compatibles con las ATX) § La evolución en el consumo de los procesadores actuales lo han hecho menos necesario § Hay que pagar royalties a Intel 97

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC

Estructura del tema Introducción q Montaje de un PC q Arranque de un PC q § BIOS § Procedimiento de arranque § Configuración y actualización de la BIOS q Placas base § Chipset § Formatos de placa base ▫ ▫ Formato ATX Formato BTX Formatos actuales y futuros 98

Una placa base actual: Intel D 975 XBX 2 Formato ATX q Soporte para

Una placa base actual: Intel D 975 XBX 2 Formato ATX q Soporte para Dual Core q 99

Formatos futuros: DTX Nuevo formato presentado por AMD en enero de 2007 q Es

Formatos futuros: DTX Nuevo formato presentado por AMD en enero de 2007 q Es un formato abierto y libre (no hay que pagar royalties) por lo que más de 20 compañías han anunciado que fabricarán placas base utilizándolo q q Pensado para ordenadores de pequeño tamaño § SFF (Small Form Factor) § No hay un estándar para los SFF ▫ Lo más cercano seria el Micro-ATX ▫ Micro-ATX es sólo un formato para la placa base, no para el chasis § El objetivo final es dar lugar a ordenadores más pequeños, más silenciosos y con menor consumo 100

Formatos futuros: DTX El formato DTX es altamente compatible con el formato ATX y

Formatos futuros: DTX El formato DTX es altamente compatible con el formato ATX y se puede instalar en cajas ATX q Los chasis DTX también permitirán instalar placas mini-ITX q q El formato DTX tiene un bajo coste de fabricación puede presentarse en dos tamaños: § Full-DTX: § Mini-DTX: q y 24, 4 x 20, 3 cm. 17, 1 x 20, 3 cm. Las placas base DTX tendrán soporte para dos ranuras de expansión PCI o PCI-e y una ranura Xpress. Card 101

Formatos futuros: DTX q Full-DTX § Pensado para placas base de 4 capas §

Formatos futuros: DTX q Full-DTX § Pensado para placas base de 4 capas § Compatible con el chasis ATX § Soporte para procesadores de 65 W comparativa con micro-ATX 102

Formatos futuros: DTX q Mini-DTX § Pensado para placas base de 6 capas §

Formatos futuros: DTX q Mini-DTX § Pensado para placas base de 6 capas § Soporte para procesadores de 35 W § Mejora las prestaciones de Micro-ITX comparativa con micro-ATX 103

Formatos futuros: DTX q Se espera que los prototipos de placas base y chasis

Formatos futuros: DTX q Se espera que los prototipos de placas base y chasis DTX den lugar a sus versiones definitivas durante 2007 104

Bibliografía Arquitectura del PC Josep-Llorenç Cruz, Agustín Fernández, David López y Fermín Sánchez Facultat

Bibliografía Arquitectura del PC Josep-Llorenç Cruz, Agustín Fernández, David López y Fermín Sánchez Facultat d’Informática de Barcelona Universitat Politécnica de Catalunya http: //docencia. ac. upc. edu/ALE/Arq. PC 105