Guía para entender lo que es una placa base en un ordenador

La Placa Base, conocida como Motherboard o Placa Madre, es el principal circuito impreso en un ordenador, sobre la cual se encuentran conectados los diferentes componentes o las interfaces para instalarlos.  Tiene dos utilidades principales, la primera de ellas es la intercomunicación de los diferentes componentes que están montados sobre la misma, la segunda es la distribución de la corriente eléctrica de esos mismos componentes.

Cuando nos compramos un PC nuevo, una de las primeras cosas que hemos de escoger es la placa base, ya que esta tiene relación con el procesador que escogeremos, la caja en la que montarán los diferentes componentes. La configuración de memoria RAM, etcétera. No obstante, la solemos ver como una gran placa de circuitos integrados sobre la que conectamos los diferentes componentes, pero muchas veces nos preguntamos sobre su utilidad.

Anatomía y utilidad de una placa base

Si hacemos un vistazo rápido a una placa base de ordenador, nos encontraremos de entrada un circuito electrónico compuesto por dos tipos de componentes:

• Componentes analógicos que se encargan de la gestión de la energía eléctrica que alimenta los componentes. Es decir, su trabajo consiste en distribuir la corriente y el voltaje de manera correcta entre los diferentes componentes.
• Componentes digitales como procesadores y memorias que realizan la función principal de un ordenador.

Ahora bien, si miramos un chip cualquiera, veremos que este tiene una serie de interfaces de comunicación y de alimentación. Estas son sus patillas o pines y de cada una de ellas sería necesario que saliese un cable distinto. Si las placas base no existieran, entonces tendríamos una maraña de cables para interconectar los diferentes componentes.

La imagen que veis arriba corresponde al mismo ordenador, la de la izquierda corresponde a prototipo antes de diseñarle la placa base y como podéis ver tiene una maraña de cables que no está en la segunda. Lo mismo ocurre en el caso siguiente:

¿Dónde ha ido a parar el cableado? Pues simplemente la placa base usa una serie de pistas que van por su superficie, incluso hay placas base a día de hoy que están compuestas por varias capas que contienen internamente las vías de comunicación. Así pues, la función primaría de una placa base es la de permitir la comunicación entre los diferentes componentes sin que exista un lío de cables por el medio.

Interfaces de expansión en la placa base

Todos los componentes de nuestra placa base están soldados, pero no todos los componentes de nuestro ordenador están soldados a la placa, ya que para que exista cierto grado de libertad a la hora de escoger el hardware se necesitan una serie de interfaces. Estas nos permiten enchufar una serie de componentes sin tener que soldarlos a la placa, lo que facilita la elección de componentes.

Sockets

Los sockets es donde se conecta el chip central del ordenador, llamado también procesador o CPU. A día de hoy suelen traer cientos de interconexiones o pines y pueden llegar a rozar las 1800. Debido al gran volumen, estas se distribuyen en matriz. No obstante, al contrario de lo que ocurre con el resto, estos no están universalizados y cada marca y generación de procesadores tiene su propio socket. Lo que también influye en el chipset de la placa base.

Zócalos

Los zócalos son estrechos y alargados, suelen tener dos funciones: conectar la memoria RAM y las tarjetas de expansión. Originalmente, se usaba el mismo tipo de zócalo, S-100, pero a día de hoy están separadas, ya que cada tipo de RAM por módulos tiene su propio tipo de zócalo y se usa el PCI Express para las tarjetas de expansión.

En todo caso, este tipo de interfaces se utiliza para componentes fuera del procesador que requieren un gran ancho de banda, lo cual se consigue con una gran cantidad de pines, de ahí su mayor longitud. Además, suelen incorporar alimentación y datos en una misma interfaz. A día de hoy los zócalos de memoria no se interconectan en lo que a datos se refiere con el chipset, sino directamente con el procesador.

Conectores

En último lugar, tenemos los conectores, a ellos van cables que sirven tanto para interfaces como SATA y USB. Las cuales son usadas para conectar componentes que requieren una transferencia de datos más lenta o para periféricos externos. También se emplean para conectar fuentes de alimentación e incluso alimentar los diferentes componentes, así como sistemas, los sistemas de refrigeración, etcétera.

El chipset de la placa base

Una de las particularidades del mundo del hardware es la llamada Ley de Moore, la cual dice que cada cierto tiempo la cantidad de transistores en un área dada aumenta. Es debido a ello que a medida que hemos ido avanzando en años, las placas base han ido disminuyendo su complejidad y ahora son mucho más limpias. Dado que originalmente el conjunto de chips o en inglés chipset era mucho mayor.

La imagen que veis arriba es la placa de un IBM PS/2 de 1987 y como podéis ver dicha placa está superpoblada, en cambio, si la comparamos con una de la actualidad veremos que las más nuevas apenas tienen chips. Esto se debe a que con el paso del tiempo los diferentes circuitos integrados se han ido fusionando y algunos incluso han terminado dentro del procesador. Por lo que a día de hoy dicho conjunto de chips en la placa base se ha reducido a uno solo al que continuamos llamando chipset.

La utilidad del chipset es reducir la cantidad de interfaces en el procesador, las cuales van en el perímetro del mismo y aumentan su coste y su tamaño. Lo que lo haría más caro y más lento. Lo que se hace es concentrar todas las interconexiones de la placa base en un concentrador que es el chipset y este se conecta al procesador o CPU haciendo servir una única interfaz mucho más rápida. Por ejemplo, un chipset de una placa base actual puede concentrar todas las conexiones USB y SATA en sí mismo y enrutarlas al procesador haciendo uso de una PCI Express, que requiere menos pines, lo cual simplifica el cableado interno y, por tanto, las pistas.