Mantenimiento y Reparación de Computadoras

1. Mantenimiento y Reparación de Computadoras Arquitectura y funciones de la Motherboard

2. Buses Son el conjunto de líneas o caminos por los cuales los datos fluyen internamente de una parte a otra de la computadora (CPU, disco duro, memoria). Puede decirse que en las computadoras modernas hay muchos buses, por ejemplo entre los puertos IDE y los drives, entre una placa Aceleradora de video y la memoria Ram, entre el modem y el Chipset, etc. Pero Los buses básicos son: a) el bus interno (bus de datos), o sea el que comunica los diferentes componentes con la CPU y la memoria RAM, formado por los hilos conductores que vemos en el circuito impreso de la placa, y el bus de direcciones.

3. TIPOS DE BUSES IDE El puerto IDE (IntegrateddeviceElectronics) o ATA (AdvancedTechnologyAttachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (AdvancedTechnologyAttachmentPacket Interface) yademás añade dispositivos como las unidades CD-ROM.

4. TIPOS DE BUSES • PUERTO SATA (Serial ATA) • Serial ATA es el nuevo estándar de conexión de discos duros. Hasta hacerelativamente poco tiempo, en el mercado del consumo se hacía uso del puerto IDEen los estándares ATA (también llamado Pararell ATA), del que existen variedades dehasta 133MBytes/seg teóricos.Dicho tipo de conexión consiste en unas fajas planas (de 40 u 80 hilos, dependiendode las especificaciones de ATA) a las cuales se pueden conectar hasta dos discosduros (o unidades ópticas). • Serial ATA, la nueva tecnología, es totalmente compatible con la anterior, demanera que no habrá problemas de compatibilidad con los sistemas operativos. Dehecho se pueden encontrar conversores con el formato antiguo, ya que no solo setrata de un cambio en el formato de los conectores, sino también en el tipo depuerto (mientras que un puerto IDE trabaja como un puerto Paralelo, SATA es untipo de puerto Serie).

5. TIPOS DE BUSES • PCI • (PeripheralComponentInterconnect). Estándar que especifica un tipo de bus de unacomputadora para adjuntar dispositivos periféricos a la placa madre. Esosdispositivos pueden ser: • 1. Un circuito integrado incorporado dentro de la placa madre. • 2. Una tarjeta de expansión que encaja en un socket (ranura) de la placa madre.

6. El Chipset. • Un elemento importante en las motherboards es un conjunto de componentes electrónicos (chips) conocido como Chipset. Su • función básica es la de trabajar como una interface entre los componentes que constituyen una motherboard. Muchos grandes • fabricantes de hardware entre los que se cuentan Intel, Via, Sis, etc., crean chipsets para que otros manufactureros los • integren en sus motherboards (Asus, PC Chips, Soyo, etc.). • Los chipsets no son solamente utiles para motherboards, los hay tambien para placas de video y modems.

8. Los puertos. • Todo punto de contacto entre la motherboard y un elemento externo a ella se considera un puerto. En sistemas es común • confundir el término puerto con bus. Es menester aclarar en aras del buen trato técnico, que el puerto respecto del bus, es la • TERMINACION del mismo, o dicho en otras palabras: el conector que le permite a un dispositivo conectarse a un bus • determinado. • Los puertos transmiten información a la velocidad del bus al que pertenecen. Eso nos obliga a estudiar realmente el bus para • comprender la tecnología en un determinado caso. • Actualmente existen puertos internos y externos en los PCs. Los puertos IDE (IDE0 e IDE1) que constituyen un canal de • comunicación entre dispositivos IDE como discos duros y unidades ópticas (CD-ROM, DVD, CD-RW, etc.), son un ejemplo de • puerto interno. Otro ejemplo lo representa el puerto AGP (slot para placas de video avanzado). • Por otra parte los puertos PS/2 (conexión para mouse y teclados), USB (conexión para impresoras, cámaras, escáneres, etc.), • RJ45 (conexión de red), son ejemplos de puertos externos.

10. Puerto USB • Significa "Universal Serial Bus" o línea serial universal de transporte de datos. Es un conector que permite la transmisión de datos entre un dispositivo externo y la computadora. Usos específicos de USB: Conexión de toda una gama de periféricos basados en esta tecnología (scanner, cámaras fotográficas, teclados y ratones, impresoras, medios de almacenamiento externos como discos duros y memorias, teléfonos móviles, sistemas de adquisición de datos como tarjetas de captura de vídeo, etc)

11. Puertos para impresoras: • soportan solamente la conexión de impresoras y Plotters • Se le llama así debido al nombre de la empresa que desarrolló la primera impresora de matriz de puntos: "Centronics Corporation". Es un conector con 36 pines, totalmente adaptado al puerto paralelo LPT. Se encuentra instalado en los dispositivos, principalmente impresoras y escáneres.

12. Puertos PS/2 • Estos puertos PS/2 o miniDIN son los sustitutos de los puertos DIN que anteriormente atendían al teclado y al ratón y están presentes en casi todas las motherboard de las computadoras convencionales. Usos específicos del Puerto PS/2: Para la interface de teclado y ratón. • Estructuras de los pines • De sus 6 pines solo se usan 4, a saber un pin para los 5 vcd que alimentará el dispositivo, la tierra eléctrica, un pin por el que viajan los datos (data) y un pin para el pulso del reloj (clock) que lo sincroniza con el chipset de la placa madre.

13. Puerto VGA • Las siglas VGA proviene de "Video GraphicsArray ó Video GraphicsAdapter", lo que traducido significa arreglo gráfico de video o adaptador gráfico de video. Se trata de un puerto que se encarga de enviar las señales referentes a los gráficos desde la computadora hasta el monitor o una pantalla para que sean mostrados al usuario. Usos específicos del Puerto VGA: • Se puede encontrar integrado en la motherboard, tarjetas de video y en tarjetas aceleradoras de gráficos con el uso específico de enviar señales de video al monitor.

14. Partes de la Motherboard

15. Que es un disco duro? Para entender que es un disco duro y cual es su mecánica de funcionamiento, veamos la siguiente descripción: imagina varios platos de metal sujetos por un eje central. Entre cada plato, leyendo cada cara (cara superior = cara 0 y cara inferior = cara 1), existe un brazo con una bobina en su extremo que emite pulsos magnéticos. Los platos giran a 5600, 7200 o 10000 revoluciones por minuto, en el sentido contrario a las manecillas del reloj. Las cabezas de lectura o sea las bobinas en los extremos de los brazos, emiten pulsos eléctricos moviéndose desde el borde hacia el centro y viceversa.

16. El disco duro El movimiento genera circunferencias con datos, llamadas pistas o tracks (cada pista a su vez se considera como un conjunto de segmentos llamados sectores o clusters). Cada cara de un plato tiene una pista 0,1,2,3 ..... n pistas. Cada pista está geométricamente encima de su homóloga, en la cara opuesta de cada plato. Si nos ubicamos encima de una pista, geométricamente lo estamos haciendo sobre todas las pistas que tienen el mismo número a través de todas las caras y platos. Esa forma de ver las pistas se llama cilindro. Por tanto un cilindro es el conjunto de pistas con la misma ubicación pero en una cara distinta (Ejemplo: cilindro 3 = pista 3 de la cara 0 + pista 3 de la cara 1 + pista 3 de la cara 2, etc.).

17. El Microprocesador El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro de la computadora. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip. Los micros, como los llamaremos en adelante, suelen tener forma de cuadrado o rectángulo negro, y van o bien sobre un elemento llamado zócalo (socket en inglés) o soldados en el board, en el caso del Pentium II, metidos dentro de una especie de cartucho que se conecta al motherboard (aunque el chip en sí está soldado en el interior de dicho cartucho). A veces al micro se le denomina "la CPU" (Central ProcessUnit, Unidad Central de Proceso), aunque este término tiene cierta ambigüedad, pues también puede referirse a toda la caja que contiene al motherboard, el micro, las tarjetas y el resto de los circuitos principales de la computadora. La velocidad de un micro se mide en megahercios (MHz), aunque esto es sólo una medida de la fuerza bruta del micro; un micro simple y anticuado a 200 MHz puede ser mucho más lento que uno más complejo y moderno (con más transistores, mejor organizado...) que vaya a "sólo" 150 MHz. Es lo mismo que ocurre con los motores de coche: un motor americano de los años 60 puede tener 5.000 cm3, pero no tiene nada que hacer contra un multiválvula actual de "sólo" 2.000 cm3.

18. El Microprocesador Vista de un Microprocesador Pentium III del fabricante INTEL, con su disipador de calor. Vista superior de un Microprocesador de Intel: Pentium III

19. Bancos de memoria RAM de una motherboard moderna de tipo ATX. La tecnologia utilizada es para memoria DDR. Modulo de memoria Ram tipo DIMM para trabajo con un bus PC 100

20. Tipos de Memorias • La memoria es un componente esencial en los ordenadores. Aunque, habitualmente, se asocia la memoria del ordenador con la memoria principal (RAM) esto no es correcto.En un ordenador hay varias memorias, de diferentes tipos y con distintasfunciones: memoria RAM, memoria cache, memoria ROM, etc., y, además, hay que tener en cuenta que prácticamente todos los dispositivos del ordenador llevan incorporada una memoria propia: las impresoras, lastarjetas de video, el propio microprocesador, el disco duro...

21. La Memoria RAM • La Memoria memoria RAM es un componente imprescindible para el ordenador.Su función consiste en tener preparadas las instrucciones y los datos para que la CPU pueda procesarlos, y en almacenar temporalmente el resultado de las operaciones realizadas por la CPU.La memoria RAM (Random Access Memory) es una memoria de accesoaleatorio (la información no se distribuye en ella de forma secuencial), en la que se puede leer y escribir información; además, es volátil, por lo que se pierde su contenido al apagar el ordenador. • La memoria RAM se asemeja a un panel constituido por un conjunto de sillas, denominadas posiciones de memoria, en las que se almacenan los datos. El microprocesador debe saber exactamente la posición en memoria de cada dato, por lo que las posiciones están identificadas por un número denominado dirección de memoria. Cada posición de memoria almacena un byte, lo que hace pensar en la gran cantidad de posiciones que serán necesarias para poder almacenar instrucciones y datos; por otra pane, tanto las aplicaciones como algunos de los nuevos sistemas operativos requieren una grancantidad de memoria, siendo necesario disponer de, como mínimo, 1 GB.

22. Módulos de Memoria RAM Desde hace ya tiempo, es muy fácil ampliar la cantidad de memoria RAM de un ordenador; basta con comprar módulos de memoria y conectarlos en los correspondientes zócalos de la placa madre.Los módulos de memoria se clasifican según su tipo de conector

23. Módulos SIMM SIMM (siglas de Single In-line MemoryModule), es un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa base. Los contactos en ambas caras son redundantes, lo que es la mayor diferencia respecto de sus sucesores los DIMMs. Estos módulos, ya en desuso, tenian 30 ó 72 contactos. Su capacidad de almacenaje era baja (1, 4, 8... 64 MB), y su tiempo de acceso era muy elevado respecto a los actuales. Se encuentran en desuso.

24. Módulos DIMM DIMM son las siglas de «Dual In-line Memory Module» y que podemos traducir como Módulo de Memoria lineal doble. Las memorias DIMM comenzaron a reemplazar a las SIMMs como el tipo predominante de memoria cuando los microprocesadores Intel Pentium dominaron el mercado, estos módulos son más alargados, cuentan con 168 contactos y dos ranuras para guiar su colocación. Su capacidad es elevada (128 MB, 256 MB...). Los módulos DIMM son reconocibles externamente por poseer sus contactos (o pines) separados en ambos lados, a diferencia de los SIMM que poseen los contactos de modo que los de un lado están unidos con los del otro. Un DIMM puede comunicarse con el PC a 64 bits (y algunos a 72 bits) en vez de los 32 bits de los SIMMs.

25. Módulos DDR DDR, DoubleData Rate, significa memoria de doble tasa de transferencia de datos en castellano. Son módulos compuestos por memorias síncronas (SDRAM), disponibles en encapsulado DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj, estos módulos son los utilizados actualmente; tienen 184 contactos y una unica ranura de colocación. Su capacidad es elevada (256 MB, 512 MB, 1 GB...). No hay diferencia arquitectónica entre los DDR SDRAM diseñados para diversas frecuencias de reloj, por ejemplo, el PC-1600 (diseñado para correr a 100 MHz) y el PC-2100 (diseñado para correr a 133 MHz). El número simplemente señala la velocidad en la cual el chip está garantizado para funcionar.

26. Módulos RIMM RIMM, acrónimo de RambusInlineMemory Module, designa a los módulos de memoria RAM que utilizan una tecnología denominada RDRAM, estos módulos tienen el mismo número de contactos que los módulos DIMM, pero son específicos para las memorias Rambus RAM. Los módulos RIMM RDRAM cuentan con 184 pins y debido a sus altas frecuencias de trabajo requieren de difusores de calor consistentes en una placa metálica que recubre los chips del módulo. Se basan en un bus de datos de 16 bits. Se encuentran en desuso.

27. Módulos DDR2 Las memorias DDR2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Los módulos DDR2 son capaces de trabajar con 4 bits por ciclo, es decir 2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo mejorando sustancialmente el ancho de banda potencial bajo la misma frecuencia de una DDR SDRAM tradicional (si una DDR a 200 MHz reales entregaba 400 MHz nominales, la DDR2 por esos mismos 200 MHz reales entrega 800 MHz nominales). Este sistema funciona debido a que dentro de las memorias hay un pequeño buffer que es el que guarda la información para luego transmitirla fuera del modulo de memoria, este buffer en el caso de la DDR convencional trabajaba tomando los 2 bits para transmitirlos en 1 sólo ciclo, lo que aumenta la frecuencia final. En las DDR2, el buffer almacena 4 bits para luego enviarlos, lo que a su vez redobla la frecuencia nominal sin necesidad de aumentar la frecuencia real de los módulos de memoria.

28. Módulos SDRAM SDR SDRAM (del inglés, Single Data RateSynchronousDynamicRandom Access Memory, es decir, memoria RAM dinámica de acceso síncrono de tasa de datos simple). Se comercializó en módulos de 32, 64, 128, 256 y 512 Mb, y con frecuencias de reloj que oscilaban entre los 66 y los 133 MHz. Se popularizaron con el nombre de SDRAM, las memorias DDR también son SDRAM. La diferencia principal radica en que este tipo de memoria se conecta al reloj del sistema y está diseñada para ser capaz de leer o escribir a un ciclo de reloj por acceso, es decir, sin estados de espera intermedios. Este tipo de memoria incluye tecnología que permite que la mitad del módulo empiece un acceso mientras la otra mitad está terminando el anterior. Para funcionar a toda su velocidad, una memoria SDR requiere una caché con velocidad suficiente como para no desperdiciar su potencial.

29. Memoria Caché La memoria cache es un tipo de memoria RAM mucho más rápida que la convencional. Como cualquier memoria RAM, su misión es almacenar información, pero, en este caso, la memoria cache dispondrá de las instrucciones o los datos que acaba de utilizar, o vaya a utilizar, el microprocesador. Esta memoria está situada entre el microprocesador y la memoria RAM, para agilizar la transferencia de información entre ellos.Existen dos tipos de memoria cache: la denominada cach externa o de Segundo nivel (L2), situada en la placa base y descrita anteriormente, y la cache interna o de primer nivel (L1) que está situada en el interior del micro y es aún más cara que la externa, motivo por el que la cantidad es menor.

30. Memoria Virtual Todos los sistemas operativos utilizan parte del disco duro para simular memoria RAM y aumentar así la memoria total del ordenador. A esta memoria se la conoce, genéricamente, como memoria virtual, aunque, dependiendo del sistema operativo, se la puede denominar con otro nombre; por ejemplo, memoria de intercambio swap en Linux. Lógicamente, la memoria virtual es mucho más lenta que la memoria RAM (puesto que está en un disco duro), por lo que interesa que el sistema la utilice poco. Si la cantidad de memoria RAM del ordenador es elevada, el sistema operativo utilizará poco la memoria virtual.

31. Memoria ROM-BIOS Este tipo de memoria, denominada ROM (ReadOnlyMemory), es solo de lectura, es decir, no se puede escribir en ella. Contiene información grabada por el fabricante, que no desaparece al desconectar el ordenador.La BIOS (Basic Input Output System), que es una memoria ROM, es imprescindible para la puesta en funcionamiento del ordenador, ya que contiene instrucciones para realizar el chequeo inicial del equipo, además de datos técnicos de los componentes más elementales conectados en el sistema.Cuando se arranca un ordenador, la BIOS chequea, en este orden, los siguientes componentes: la CPU, el bus de sistema para comprobar que todos los periféricos funcionan correctamente, el reloj del sistema, la memoria RAM, el teclado y las unidades de disco. La información obtenida se compara con la almacenada en la memoria CMOS, detectando cualquier cambio en los componentes o configuración del sistema. Si el resultado del chequeo es correcto, comenzará a cargarse el sistema operativo; en caso contrario, el sistema emitirá un pitido e informará del problema.

32. Memoria RAM-CMOS La RAM CMOS (ComplementaryMetal Oxido Semiconductor RandomAccess Memory) es una cantidad de memonia incorporada en un chip de la placa base cuya funcion es almacenar parte de la configuracion del sistema: información del reloj (fecha y hora) y datos de configuración de los periféricos no controlados ni chequeados por la BIOS.Al tratarse de una memoria RAM, y puesto que contiene información que no debe eliminarse al apagar el ordenador, la memonia CMOS está alimentada constantemente por una pila o batería.