Formato de tarjeta madre
Historia del formato de la tarjeta madre
Las tarjetas madre han evolucionado significativamente a lo largo de la historia de la informática, reflejando los avances tecnológicos y las crecientes demandas de los usuarios. Los primeros ordenadores utilizaban tarjetas madre simples con una arquitectura básica, pero con el tiempo, estas tarjetas se volvieron más complejas y sofisticadas para satisfacer las necesidades de los sistemas informáticos más potentes.
Los primeros años: tarjetas madre ISA
En los primeros días de la informática personal, a principios de la década de 1980, las tarjetas madre utilizaban el bus ISA (Industry Standard Architecture) como interfaz principal para conectar los componentes del sistema. El bus ISA era un bus de 16 bits que permitía velocidades de transferencia de datos de hasta 8 MB/s. Las tarjetas madre ISA típicamente tenían un zócalo para el procesador, ranuras para tarjetas de expansión ISA y un conjunto limitado de puertos de entrada/salida (E/S) integrados.
La era de las tarjetas madre ATX
A mediados de la década de 1990, el formato ATX (Advanced Technology Extended) se convirtió en el nuevo estándar para las tarjetas madre. El formato ATX ofrecía una serie de ventajas sobre el formato ISA, incluyendo un diseño más modular, una mejor gestión de la energía y un mayor número de puertos de E/S integrados. Las tarjetas madre ATX también introdujeron el concepto de puertos de expansión PCI (Peripheral Component Interconnect), que permitían conectar tarjetas de expansión de alta velocidad al sistema.
La llegada de las tarjetas madre AGP
A finales de la década de 1990, las tarjetas gráficas comenzaron a exigir mayores velocidades de transferencia de datos para manejar los gráficos 3D cada vez más complejos. Para satisfacer esta demanda, se desarrolló el bus AGP (Accelerated Graphics Port). El bus AGP era un bus dedicado para tarjetas gráficas que ofrecía velocidades de transferencia de datos mucho más altas que el bus PCI. Las tarjetas madre AGP incluían una ranura AGP dedicada para conectar la tarjeta gráfica al sistema.
El auge de las tarjetas madre PCI Express
A principios de la década de 2000, el bus PCI Express (PCIe) reemplazó al bus AGP como el estándar para conectar tarjetas gráficas y otros dispositivos de alta velocidad al sistema. El bus PCIe ofrecía velocidades de transferencia de datos mucho más altas que el bus AGP, lo que lo hacía ideal para aplicaciones gráficas y otras aplicaciones que requieren un alto ancho de banda. Las tarjetas madre PCI Express incluyen múltiples ranuras PCIe para conectar tarjetas de expansión de alta velocidad al sistema.
Las tarjetas madre modernas
Las tarjetas madre modernas son dispositivos complejos y altamente integrados que ofrecen una amplia gama de características y funcionalidades. Las tarjetas madre modernas típicamente incluyen un zócalo para el procesador, ranuras para tarjetas de expansión PCIe, puertos de E/S integrados, un chipset que proporciona conectividad y control para los componentes del sistema, y una BIOS (Basic Input/Output System) que inicializa el sistema y carga el sistema operativo.
Factores de forma y tipos de socket
El factor de forma de una tarjeta madre es su tamaño físico y la disposición de sus componentes. Hay muchos factores de forma diferentes, pero los más comunes son ATX, microATX y mini-ITX. El factor de forma ATX es el más grande y es el más utilizado en ordenadores de sobremesa. El factor de forma microATX es más pequeño que el ATX y es una buena opción para ordenadores más pequeños. El factor de forma mini-ITX es el más pequeño de todos y es ideal para ordenadores muy pequeños, como los ordenadores HTPC.
El tipo de socket de una tarjeta madre es el tipo de procesador que puede soportar. Hay muchos tipos de socket diferentes, pero los más comunes son LGA y PGA. El socket LGA es el más común y se utiliza en la mayoría de los procesadores modernos. El socket PGA es menos común y se utiliza en algunos procesadores más antiguos.
Al elegir una tarjeta madre, es importante tener en cuenta el factor de forma y el tipo de socket. El factor de forma debe ser compatible con el tamaño de la caja del ordenador, y el tipo de socket debe ser compatible con el procesador que se va a utilizar.
Factores de forma comunes
Los factores de forma más comunes son:
- ATX: El factor de forma ATX es el más grande y es el más utilizado en ordenadores de sobremesa. Tiene un tamaño de 305 x 244 mm.
- microATX: El factor de forma microATX es más pequeño que el ATX y es una buena opción para ordenadores más pequeños. Tiene un tamaño de 244 x 244 mm.
- mini-ITX: El factor de forma mini-ITX es el más pequeño de todos y es ideal para ordenadores muy pequeños, como los ordenadores HTPC. Tiene un tamaño de 170 x 170 mm.
Tipos de socket comunes
Los tipos de socket más comunes son:
- LGA: El socket LGA es el más común y se utiliza en la mayoría de los procesadores modernos. El procesador se coloca en el socket y se sujeta con una palanca.
- PGA: El socket PGA es menos común y se utiliza en algunos procesadores más antiguos. El procesador se coloca en el socket y se sujeta con pines.
Booteo y UEFI en tarjetas madre
El arranque o booteo es el proceso mediante el cual una computadora carga el sistema operativo en la memoria y lo ejecuta. El proceso de arranque comienza cuando la computadora se enciende y termina cuando el sistema operativo se carga completamente.
El firmware de la tarjeta madre es un software que se almacena en un chip de memoria ROM en la tarjeta madre. El firmware es responsable de inicializar el hardware de la computadora y cargar el sistema operativo.
El firmware de la tarjeta madre incluye un programa de arranque (bootloader) que es responsable de cargar el sistema operativo. El bootloader se encuentra en un sector específico del disco duro llamado registro de arranque maestro (MBR).
Cuando la computadora se enciende, el firmware de la tarjeta madre carga el MBR en la memoria. El MBR contiene una tabla de particiones que enumera las particiones del disco duro. El bootloader utiliza la tabla de particiones para encontrar la partición que contiene el sistema operativo.
Una vez que el bootloader ha encontrado la partición que contiene el sistema operativo, carga el sistema operativo en la memoria. El sistema operativo entonces se ejecuta y toma el control de la computadora.
En los últimos años, el firmware de la tarjeta madre ha evolucionado para incluir una interfaz gráfica de usuario (GUI) llamada UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). La UEFI es una interfaz gráfica de usuario que permite al usuario configurar el firmware de la tarjeta madre y seleccionar el orden de arranque.
La UEFI también incluye una serie de características adicionales, como la capacidad de actualizar el firmware de la tarjeta madre, gestionar los discos duros y monitorear el hardware de la computadora.
Para utilizar la UEFI, el usuario debe presionar una tecla específica durante el proceso de arranque. La tecla que se debe presionar varía según el fabricante de la tarjeta madre. Una vez que el usuario ha presionado la tecla correcta, la UEFI se cargará y el usuario podrá configurar el firmware de la tarjeta madre y seleccionar el orden de arranque.
Filosofía modular de los PC en tarjetas madre
Las tarjetas madre son el corazón de los ordenadores personales, y su diseño ha evolucionado a lo largo de los años para adaptarse a las necesidades cambiantes de los usuarios. Una de las tendencias más importantes en el diseño de tarjetas madre ha sido la adopción de una filosofía modular, que permite a los usuarios personalizar sus ordenadores seleccionando los componentes que necesitan.
Esta filosofía modular se basa en la idea de que un ordenador personal es una colección de componentes independientes que pueden ser ensamblados y desmontados según sea necesario. Esto permite a los usuarios actualizar su ordenador con nuevos componentes, como un procesador más rápido o una tarjeta gráfica más potente, sin tener que sustituir toda la tarjeta madre.
La filosofía modular de las tarjetas madre también ha hecho posible el desarrollo de una amplia gama de factores de forma de tarjetas madre, que permiten a los usuarios elegir el tamaño y la forma de la tarjeta madre que mejor se adapte a sus necesidades. Los factores de forma más comunes son ATX, microATX y mini-ITX, pero hay muchos otros factores de forma disponibles, cada uno con sus propias ventajas y desventajas.
Otra ventaja de la filosofía modular de las tarjetas madre es que permite a los usuarios elegir los componentes que necesitan sin tener que pagar por los que no necesitan. Esto puede ahorrar dinero a los usuarios que no necesitan funciones avanzadas, como el overclocking o la conectividad inalámbrica.
La filosofía modular de las tarjetas madre ha hecho posible el desarrollo de una amplia gama de ordenadores personales, desde pequeños ordenadores de sobremesa hasta grandes estaciones de trabajo. Esta filosofía también ha hecho posible que los usuarios personalicen sus ordenadores según sus necesidades y presupuestos.
Ejemplos de Formato de tarjeta madre
Ejemplo 1:
Ejemplo 2: