Foxconn LS– 36 Especificaciones

Foxconn LS– 36 Especificaciones




La foxconn LS-36 placa base es la placa utilizada en la Dell optiplex GX-270.
Dimensiones pequeño ordenador mini torre de escritorio. La LS-36 viene con una serie de características estándar, y es un factor de forma pequeña placa base.
Microprocesador
La foxconn LS-36 placa base soporta ya sea un procesador Intel Pentium 4 o un procesador Celeron de diseño. La placa base es compatible con 8 KB de cache de nivel 1 de datos, y ya sea 128 KB, 256 KB, 512 KB o 1MB de cache de nivel 2. La placa base también incluye ranuras de expansión para los dispositivos PCI 2.2, 3.0 y AGP dispositivos periféricos USB 2.0
Memoria
La foxconn LS-36 placa base soporta 333 y 444 MHz DDR SDRAM de memoria del sistema. En pequeñas cajas de ordenadores de factor de forma. La LS-36 puede tener hasta 2 gigabytes de memoria instalada, mientras que los de escritorio pequeño y mini torre de configuraciones de escritorio son capaces de hasta 4 gigabytes de memoria instalada.
Audio y Video
La foxcom LS-36 placa base dispone de un conjunto integrado de tarjetas con chip de video, y un AC97 de 16 bits integrado en la tarjeta de sonido capaz tanto de 16 bit y 20 bit de la reproducción digital y analógica.

ESTRUCTURA FÍSICA DEL HDD

Instituto Tecnológico Argentino
Técnico en Hardware de PC
Plan THP2A03B Reservados los Derechos de Propiedad Intelectual
Tema: Estructura física del HD Archivo: CAP2A03BTHP0110.doc
Clase Nº: 10 Versión: 1.3 Fecha: 12/10/05
ESTRUCTURA FÍSICA DEL HDD
1 OBJETIVOS
Los discos rígidos son en la actualidad, el principal medio de almacenamiento masivo de información en las computadoras. Por lo tanto, su importancia en el funcionamiento y desempeño de una PC, es muy alta.
En esta clase estudiaremos la estructura interna del disco rígido y su principio de funcionamiento. Veremos entonces cómo es un disco por dentro, cuáles son sus componentes principales, cómo funciona, con qué materiales está construido, y cómo se organiza la información
que se almacena en estas unidades.
Esto nos ayudará a:
a.- Comprender las causas de sus limitaciones.
b.- Poder evaluar y comparar características entre ellos, para elegir el más adecuado con determinado propósito.
c.- Configurar las unidades correctamente, y en el caso de una falla, poder emitir diagnósticos
rápidos y certeros.
d.- Saber cómo deben manipularse y cuáles son los cuidados necesarios que deben considerarse para su instalación.
2 DESDE EL EXTERIOR DE LA
UNIDAD
Un disco rígido observado desde el exterior,
no revela mucho de su funcionamiento interno. Esto se debe a que los discos rígidos
son unidades selladas, es decir que todas sus
partes mecánicas, y sus delicados componentes, están encerrados en una caja metálica.
Del otro lado, podemos observar la presencia de una placa electrónica, donde concurren las conexiones de energía e interfaz con
la PC (ver figura 10.10).
No vemos los componentes mecánicos, porque por sus características constructivas, que
ahondaremos en un momento más, no toleran la presencia de humedad y mucho menos
suciedad o humo.
Figura 10.1
Disco Rígido
Burbuja
Interfaz ATA y
conector de energía.
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 2
Todos sus sensibles componentes quedan encerrados en lo que se llama una burbuja, hermé-
ticamente cerrada. El aire atrapado en su interior, recicla en un circuito atravesando un filtro,
que atrapa cualquier impureza que haya quedado durante su manufactura.
3 EL INTERIOR DE LA UNIDAD DE DISCO RÍGIDO
Tracemos un viaje imaginario hacia el interior de un disco rígido, para descubrir cómo están
construidos y cómo funcionan.
3.1 DISCOS RÍGIDOS. ¿POR QUÉ RIGIDOS?
Una unidad destapada (ver figura 10.2), nos revela ahora algunos secretos. Vulgarmente nos
referimos a ella, como disco rígido, para diferenciarlo de otros medios de almacenamiento
Figura 10.2
En ningún momento de su vida útil, será necesario abrir un disco rígido,
y de hacerlo, ingresaría a la unidad aire húmedo y con partículas de polvo que lo dañaría irreversiblemente. Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 3
como los disquetes. Estos últimos, están construidos con una base plástica flexible, mientras
que las unidades que hoy estudiamos, contienen platos de una base metálica, generalmente
aluminio, recubiertas con una pintura ferromagnética.
Descubrimos además, algo que no resulta evidente desde afuera. Al usar un disco rígido, percibimos una unidad con determinada capacidad de almacenamiento. Pero al destaparla (ver figura 10.2), observamos la existencia de varios platos, que en conjunto se comportan como
una sola cosa. En este caso, la unidad mostrada es un disco de la firma IBM de 40 Gigabytes,
que incluye 10 platos. Pero ese número varía de acuerdo a la capacidad, velocidad y diseño
del fabricante.
Un factor de diseño a considerar es el volumen de la unidad. La cantidad de platos que incluya, influye directamente en la altura del dispositivo. Generalmente las unidades delgadas, incluyen sólo uno o dos platos. A medida que avanza la tecnología constructiva de los platos, se
logra mayor densidad de grabación (es decir más bits en menos espacio), y en consecuencia
se obtiene mayor capacidad con menor cantidad de platos, es decir, mayor capacidad en unidades cada vez más pequeñas.
3.2 LOS BRAZOS Y CABEZAS DE LECTURA/ESCRITURA
Podemos observar además que hay un brazo metálico, cuyo extremo reposa sobre la superfiFigura 10.3
Cabezas
(4 en total)
Figura 10.4
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 4
cie de los platos. Se trata del brazo que soporta las cabezas de lectura/escritura. En la figura
10.3 podemos observar los brazos de una unidad de dos platos. En este caso, en el extremo
del brazo se encuentran cuatro cabezas.
Por cada cara de cada plato de una unidad, hay por lo menos una cabeza de lectura/escritura.
Es decir que los platos son utilizados de ambas caras.
En la figura 10.4 podemos apreciar un detalle de las cabezas de lectura/escritura que están en
el extremo del brazo de la figura 10.3.
Las cabezas de lectura/escritura tienen una superficie pulida. Cuando los platos están detenidos, las cabezas descansan sobre su superficie sin rayarla. Pero si la unidad recibe un golpe en
estas condiciones, la vibración puede dañar permanentemente a la pintura magnética del plato
o a la cabeza misma.
Por eso las unidades de disco son muy frágiles, y deben ser siempre manejadas con mucho
cuidado.
Cuando se pone la unidad a trabajar, los platos comienzan a girar velozmente, arrastrando el
aire atrapado dentro de la burbuja. Entonces las cabezas comienzan a volar sobre un colchón
de aire, por cierto muy delgado, que se forma sobre cada cara de cada plato. Gracias a esto, el
conjunto de cabezas (ver figura 10.5) puede volar sobre la superficie de los platos.
Este colchón es tan delgado, que anda en el orden de una décima de milímetro. Cualquier impureza, como una partícula de carbón de hollín del aire que respiramos diariamente, puede
provocar un daño severo en la superficie del plato y de la cabeza.
Esto explica por que las cabezas, los platos y sus mecanismos asociados, están encerrados en
Figura 10.5
Las cabezas de un disco rígido planean sobre las superficies magnéticas
de los platos, sustentadas por un colchón de aire muy delgado. Las impurezas del aire ambiental, provocarían daños irreversibles. Por eso bajo
ningún concepto debemos abrir una unidad.Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 5
una burbuja hermética; y también por que nunca debemos abrir una unidad. Hacerlo permitiría el ingreso de aire contaminado dentro de la unidad, provocando daños irreversibles en la
superficie magnética de los platos y en las cabezas.
3.3 LOS MOTORES
De una rápida observación de la figura 10.2, no resulta tan evidente la presencia de dos motores: uno para el movimiento de rotación de los platos, y otro para el desplazamiento del conjunto de las cabezas.
3.3.1 El motor de los platos
Uno de los motores esta referido en las documentaciones técnicas en su idioma original como
spindle motor <-spindl mótor-> (del inglés: motor del eje de rotación) es justamente el que
hace girar los platos.
El eje del motor, es el eje de los platos (de allí su nombre en inglés), es decir que no existen
medios de acoplamiento como correas, poleas o engranajes. Esta forma de trabajo se la conoce como tracción directa.
En la figura 10.6, se puede observar desmontado al motor y eje de los platos de una unidad de
disco rígido. Este es un motor sincrónico, controlado por los circuitos de la placa electrónica
montada sobre la unidad.
En la misma figura, se ve que el motor va montado de modo tal que atraviesa una cara de la
burbuja. El conector y los cables quedan del lado externo, conectados a la placa electrónica.
Del lado interno queda el eje del motor, donde se atornillan los platos.
Figura 10.6
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 6
El motor, montado en su posición, forma parte del sello de la burbuja, es decir que no hay paso de aire desde el exterior, ya que el eje y partes móviles quedan dentro de ella, y por fuera
sólo están las conexiones eléctricas.
3.3.2 El motor de las cabezas.
Dos tecnologías de motores se han empleado en la construcción de los discos rígidos.
En las primitivas unidades se usaban motores especiales, muy utilizados en la actualidad para
aplicaciones de robótica: los motores paso a paso o stepper motor <-stiper mótor-> (que en
inglés significa motor de pasos).
Estos motores no giran libremente como lo hacen los motores comunes, sino que avanzan algunos grados y se detienen en una nueva posición de descanso. Cada posición de descanso es
un paso. Con una secuencia suficiente de pasos, se logra hacer girar al eje de estos motores.
Con estos motores se puede tener no sólo el control del sentido de giro, sino también de cuántos grados deseamos que gire en un sentido u otro.
En la figura 10.7, se puede apreciar la implementación de un motor de pasos, en un vetusto
disco ST-221 de la firma Seagate, de 20 Megabytes de capacidad total. El giro del eje del motor, arrastraba por medio de un zuncho al pivote del brazo de las cabezas.
Las ventajas de estos motores son la sencillez de su control y su versatilidad. Con una electrónica poco compleja, se los puede controlar fácilmente. Las desventajas de este tipo de motores son dos: son ruidosos y lentos.
Otro de los problemas presentes con estos motores, es que siempre están en una posición de
descanso, aún cuando no tienen energía. Esto significa que si un disco rígido está operando
con las cabezas en la zona de datos, y ya sea que voluntaria o involuntariamente cortemos la
energía de alimentación de la unidad, las cabezas aterrizan en la zona de trabajo dejando a la
unidad en una situación de máximo riesgo, ya que frente a una vibración o golpe leve puede
haber pérdida de información almacenada. En los años en que se usaban estos discos, el problema se evitaba ejecutando un programa llamado Park (estacionar en inglés), antes de apagar la PC, que movía las cabezas fuera de la zona de trabajo.
Pivote del brazo
de los cabezales
Zuncho de
tracción
Eje del motor
Motor de pasos
Figura 10.7 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 7
Desarrollos posteriores incluían un mecanismo para forzar que el motor se mueva a determinada posición (quitando las cabezas de la zona de trabajo) cuando se quedaba sin energía.
Este mecanismo se lo conoció como Auto Parking (estacionamiento automático). Todos los
discos modernos tienen un mecanismo de estacionamiento automático.
La segunda tecnología empleada en la construcción de motores para accionar las cabezas de
los discos rígidos, utilizada ampliamente en las rápidas unidades modernas, es curiosamente
más vieja que la implementación del motor de pasos.
Se trata de los motores de desplazamiento lineal, controlados electrónicamente. La complejidad electrónica asociada al manejo de estos motores, los ha hecho prohibitivos para los discos
de bajo costo. Pero gracias a la evolución electrónica, la reducción de tamaño y precio de los
circuitos asociados, todas las unidades modernas cuentan con motores de este tipo.
El principio de funcionamiento del motor es muy sencillo y elemental: funciona como un parlante. Una bobina se desplaza por el campo magnético fijo de un imán, en respuesta a la energía eléctrica que recibe de un circuito electrónico. La complejidad radica en la tecnología necesaria para lograr que ese movimiento pueda ser controlado.
Tan similar es la operación a un parlante, que a la bobina del motor lineal se la conoce como
Voice Coil <-vois coil->, que en inglés significa bobina de voz.
Las ventajas que podemos enumerar rápidamente son: 1) Operación totalmente silenciosa. 2)
alta velocidad de reacción. 3) Son extremadamente compactos. 4) Se pueden enviar a una posición definida rápidamente, como por ejemplo para quitar las cabezas de la zona de trabajo
frente a un corte inesperado o programado de energía.
En la figura 10.8, se puede observar la implementación de un motor lineal, en un disco moderno. Observemos el tamaño que ocupa este motor, y comparémoslo con el de la figura 10.7.
Cabezales
Brazos
Cables a los
cabezales
Eje de los
brazos
Bobinado
del motor
Imán
Figura 10.8
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 8
Placa electrónica
de control
Figura 10.10
En la figura 10.9, se ha desmontado el imán, dejando al descubierto la bobina (voice coil), para poder apreciar la sencillez interna del motor lineal.
3.4 PLACA ELECTRÓNICA DE CONTROL
Todos los componentes internos que hemos visto, dependen de la placa electrónica, para coordinar sus funciones.
El motor de rotación por ejemplo, debe girar a una velocidad fija y constante. Los discos modernos de alta velocidad hacen girar sus platos a más de 10.000 revoluciones por minuto. El
circuito electrónico que controla y corrige la velocidad de rotación, reside en la placa electró-
nica de control (ver figura 10.10).
El motor lineal y su compleja electrónica
de control de posicionamiento, también
residen en la placa electrónica.
Además allí reside tanto la lógica necesaria
para la activación de una cabeza del
conjunto, como la amplificación y
descodificación de datos; la interfaz con el
Motherboard,
etc.
Imán
(desmontado)
Bobinado
del motor
Eje de los
brazos
Brazos
Figura 10.9 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 9
4 ALMACENAMIENTO Y ORGANIZACIÓN DE DATOS
La información que se almacena en un disco rígido, se graba de modo tal que sea posible el
acceso veloz a las zonas vacantes de su estructura, y que posteriormente sea sencilla su recuperación. Para lograr este objetivo, la información se almacena con la siguiente organización:
Pistas, Cilindros y Sectores.
4.1 LAS PISTAS
Las cabezas de lectura/escritura se desplazan por la superficie ferromagnética de los platos,
gracias al motor de las cabezas. Este último, ubica a las cabezas en distintas posiciones con
respecto al eje de rotación.
En cada una de estas posiciones de descanso, las cabezas pueden grabar o leer datos de la superficie de los platos, completando una vuelta completa. Es decir, que si pudiéramos ver la información que queda grabada en los platos de los discos, veríamos que forma pistas circulares
concéntricas.
Para ilustrar esto, a un plato de un disco rígido le trazamos las pistas (imaginarias) con un
marcador (ver figura 10.11).
En realidad, en la ilustración, sólo pudimos trazar algunas, ya que en realidad un disco actual
usa más de cinco mil pistas en cada cara de cada plato. Pero para darnos una idea de lo que es
una pista, basta con las pocas que hemos trazado.
4.2 LOS SECTORES
Para organizar mejor aún la información, cada pista no se graba íntegra de una vez, sino que
se graba de a tramos, conocidos como sectores.
Figura 10.11 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 10
Para poder ilustrar qué es un sector, en la figura 10.12, se muestra otro plato con pistas (imaginarias) pintadas en la superficie, donde además se han trazado líneas diametrales que muestran la forma y ubicación de los sectores en el disco. En este caso, cada pista ha sido fraccionada en 16 sectores.
Desde el diseño de la primer PC con disco rígido, hasta la actualidad, se ha normalizado el
uso de sectores con capacidad de 512 Bytes.
mejor el espacio de grabación de los platos.
Si analizamos un poco el aprovechamiento de la superficie de la figura 10.12, vemos que los
sectores de las pistas cercanas al eje del disco, tienen menor tamaño que los sectores de las
Este esquema de distribución de sectores ha sido empleado tradicionalmente en los discos rí-
gidos por bastante tiempo. Pero el mercado informático comenzó a demandar mayor capacidad en las unidades de disco, y hubo que desarrollar nuevos esquemas que permitan aprovechar pistas cercanas a la periferia del disco. Si cualquier sector posee una capacidad de almacenamiento de 512 bytes, ello significa que los 512 bytes en un sector cercano a la periferia
del disco entrarán holgados, y que en los sectores cercanos al eje, entrarán apretados. En la figura 10.13 se ilustra esto con dos rectángulos que contienen la misma cantidad de datos. El
superior representa a un sector cercano al borde del disco, mientras que el inferior (de menor
tamaño), representa un sector cercano al eje.
Figura 10.12 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 11

La conclusión es sencilla: Si se puede lograr mayor densidad de grabación en las pistas cercanas al eje, en las pistas cercanas al borde se está desperdiciando espacio.
La solución utilizada en la fabricación de las unidades modernas, es la siguiente: Emplear la
misma densidad de grabación en todos los sectores del disco, es decir que todos los sectores
sean del mismo tamaño y tan pequeños como sea posible.
1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
1011010111010110110110
Tamaño de un sector cercano al borde del disco
Tamaño de un sector cercano al eje
Figura 10.13
Figura 10.14
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 12
En la figura 10.14, se muestra un ejemplo de distribución de sectores, donde el tamaño de un
sector en las pistas internas es prácticamente el mismo que el de las pistas externas. En este
ejemplo, las pistas internas se fraccionan en nueve sectores, mientras que las pistas externas
se fraccionan en dieciséis.
4.3 LOS CILINDROS: UN CONCEPTO ABSTRACTO
Si nuevamente observamos con detalle las figuras 10.3, 10.4 y 10.5, podremos apreciar que
las cabezas del brazo, están verticalmente alineadas. Esto implica que a determinada distancia
del eje, una pista grabada por cualquier cabeza, estará a la misma distancia del eje que las pistas grabadas por cualquier otra cabeza del brazo.
Dejemos ahora volar un poco nuestra imaginación, y pensemos en la unión mental de todas
las pistas grabadas, por todas las cabezas de un brazo a determinada distancia del eje. Formaremos así un cilindro. Para ello, puede ayudarnos la figura 10.15, que nos muestra a modo de
ejemplo, cuatro posibles cilindros imaginarios.
Usando este concepto, se pueden derivar las siguientes conclusiones:
ƒ Si en la superficie de un plato se pueden grabar N pistas, y ese plato se puede grabar en
ambas caras, entonces en ese plato hay 2 x N
pistas. Como un cilindro es la unión imaginaria de las pistas grabadas en ambas caras, en
ese plato existen N cilindros.
ƒ En cualquier unidad de disco rígido, hay tantos cilindros como pistas en una de las superficies. En la figura 10.15 por ejemplo, vemos
cuatro pistas en la cara superior, y cuatro cilindros definidos.
ƒ Un cilindro está formado por tantas pistas,
como cabezas de lectura/escritura haya en el
brazo. Por ejemplo en la figura 10.15, cada cilindro está formado por ocho pistas, que es el
número de cabezas necesarias en el brazo para
escribir en todas las caras de todos los platos.
ƒ La cantidad total de pistas en un disco, es
igual a la cantidad de cilindros multiplicado
por la cantidad de cabezas de lectura/escritura
que posea el brazo. Por ejemplo en la figura
10.15, hay en total 4 x 8 = 32 pistas.
ƒ El motor que mueve las cabezas, siempre las
desplaza de cilindro en cilindro.
4.3.1 El cilindro: un factor del rendimiento
Mover las cabezas de un cilindro a otro, significa poner en marcha al motor correspondiente,
vencer la inercia de los brazos que las soportan, esperar el tiempo de viaje, estabilizar los brazos en la nueva posición, y recién allí poder comenzar la búsqueda de información.
Esto implica que el viaje de las cabezas provoca una pérdida importante de tiempo. La menor
demora será entre cilindros consecutivos, y la mayor entre cilindros distantes.
Este problema se hace más evidente, cuando la información no queda almacenada en forma
contigua, es decir que se encuentra fragmentada (tal vez hayamos oído hablar de un proceso
Figura 10.15
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 13
de desfragmentación que reorganiza los datos dejándolos contiguos, y por consiguiente mejora el rendimiento).
Además la pérdida de tiempo se ve potenciada con el uso de motores lentos, como los motores de pasos empleados en las antiguas unidades (ver figura 10.7).
Por eso, es muy importante tratar de mantener quietas las cabezas la mayor parte del tiempo
posible. Visto desde otro punto de vista, sería deseable tratar de acceder a la mayor cantidad
admisible de información, sin cambiar de cilindro.
Para lograr esto último, el cilindro debería estar compuesto por muchas pistas, lo que implica
directamente el uso de muchas cabezas.
La conclusión final de este razonamiento, nos lleva a pensar que un disco con muchas cabezas
es más eficiente que un disco con pocas. O analizado desde otro punto de vista, si dos discos
tienen la misma capacidad total, es más eficiente el que tenga menor cantidad de cilindros.
Esto es realmente así, y eso explica por qué el disco IBM de 40 Gigabytes de la figura 10.2
tiene 20 cabezas (tiene diez platos), y lo hace mucho más rápido que una unidad común de
cuatro cabezas (y seguramente más caro).
4.3.2 Cilindro: utilidad pasada, presente y futura del concepto
Puede parecer muy sofisticada la idea conceptual de cilindro, y sin un análisis cuidadoso, tal
vez pensemos que es un concepto inútil, o tal vez que si no reparamos en él, nuestras vidas no
cambiarán demasiado. Esto casi es cierto en la actualidad.
Lo analizado en el párrafo 4.3.1, parte de la premisa de que nosotros conocemos exactamente
la estructura y organización interna del disco.
En el pasado, el fabricante estaba obligado a publicar la estructura interna fielmente, ya que
los valores de esa estructura formaban parte de la configuración en la instalación de un disco
en la PC.
La estructura interna, también conocida como la geometría o los parámetros del disco, está
compuesta por: la cantidad de cilindros, la cantidad de cabezas de lectura/escritura, y la cantidad de sectores existentes por pista. Estos parámetros eran requeridos por el programa de configuración del las PCs de hace algunos años.
En la actualidad, las modernas unidades de alta capacidad, han sufrido una metamorfosis interna, para acomodar más información en menos lugar. Por ejemplo, ya hemos estudiado el
caso del sectorizado (ver sección 4.2), donde la solución para aprovechar mejor el espacio,
fue acomodar más sectores en las pistas ubicadas en los cilindros de mayor diámetro, y menor
cantidad en los de menor diámetro.
Pero en la configuración de la PC, no está contemplado y no es posible configurar una cantidad de sectores variable, dependiendo del diámetro de la pista.
Esto implica que sólo se puede declarar un valor en la cantidad de sectores por pista de la
unidad. Es decir que si en la PC declaramos que la unidad tiene la cantidad de sectores que
tiene una pista externa (cerca del borde), ese valor no será válido para las pistas internas (cercanas al eje) porque de hecho hay menor cantidad. Y declarar que la unidad tiene la cantidad
de sectores de una pista interna, es directamente decirle a la PC que ignore los sectores extra
que se lograron incluir en las pistas externas, desperdiciando esa capacidad extra. En otras palabras, esto se conoce como problema de compatibilidad.
Para poder mantener la compatibilidad, en las unidades modernas, los fabricantes incluyen en
la electrónica de las unidades un procesador que traduce una geometría compatible ficticia
(también conocida como geometría lógica o parámetros lógicos) utilizada desde el lado de la Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 14
PC, a la geometría incompatible real (conocida como geometría física o parámetros físicos)
interna del disco.
En conclusión, por lo que estamos viendo, la geometría de los discos actuales que publican
los fabricantes, es una geometría lógica (ficticia) para mantener la compatibilidad con las
PCs, y poco tiene que ver con la geometría real interna de los discos.
La única forma de saber realmente cuántos cilindros o cabezas tiene una unidad actual, como
para compararla con otra y evaluar sus características, es leyendo información específica de
ese modelo, obtenida directamente del fabricante, o (algo ciertamente no recomendado) quitándole la tapa a la unidad.
Del lado de la PC, las cosas han evolucionado también. Actualmente para instalar un disco rí-
gido están habilitadas varias modalidades de configuración. La más moderna ignora absolutamente la geometría de los discos, y sólo necesita saber cuántos sectores en total tiene la unidad.
Posiblemente en el futuro esta última modalidad de configuración sea la única forma de declarar las unidades, quedando oculta para siempre la estructura física real del disco.
Considerando que los traductores le dan libertad absoluta a los fabricantes de hacer lo que deseen en el interior de las unidades, tal vez en un futuro los discos dejen de ser lo que conocemos hoy en día. Tal vez en el mañana, si destapamos una unidad, nos encontremos con un cubo cristalino, controlado por un par de láseres, sin partes móviles. Y por ese entonces, será tal
vez más extraño y sofisticado hablar del concepto cilindro.
5 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD TOTAL DE UN DISCO
La capacidad total de un disco rígido, se puede saber fácilmente, si conocemos cuántos sectores hay en la unidad. Ya hemos dicho que en un sector cabe 512 bytes. Basta entonces averiguar cuántos sectores tiene un disco, multiplicarlo por 512, y el resultado será la capacidad total expresada en bytes.
Los discos actuales, informan directamente la cantidad de bloques (sectores) disponibles en el
mismo. Las unidades algo más viejas, informan una geometría lógica: una cantidad de cilindros, una cantidad de cabezas y una cantidad de sectores por pista (generalmente 63).
Si conocemos la geometría lógica, bastará multiplicar entre sí esos valores, para saber cuál es
la cantidad total de sectores contenidos en la unidad. Por ejemplo, supongamos que un disco
tiene 1.000 cilindros, 8 cabezas y 63 sectores por pista, la cantidad de sectores será:
8 x 1000 x 63 = 504.000
luego si cada sector tiene 512 bytes, la capacidad total será de
504.000 x 512 = 258.048.000 Bytes.
Si se desea obtener ese valor expresado en Kilobytes, dividimos el valor por 1024
258.048.000 Bytes/ 1024 = 252.000 Kilobytes
Si deseamos el resultado en Megabytes, volvemos a dividir por 1024
252.000 Kilobytes/ 1024 = 246 Megabytes. Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 15
6 CONFIGURACIÓN DE UN DISCO EN LA PC
Ya hemos mencionado en la sección 4.3.2 la necesidad de declarar al disco, en la PC que se
está instalando. Esa declaración se realiza en el setup <-setap-> (puesta operativa) de la má-
quina.
El procedimiento de setup completo, va a ser estudiado en detalle en la próxima clase. Hoy
solamente veremos cómo se accede a esta configuración, y los detalles pertinentes a la declaración de los discos rígidos.
Además, esta será una tarea práctica en clase, de modo que aquí sólo veremos algunos detalles conceptuales.
Ya que dependiendo de la generación a la cual pertenezca la PC y el disco, nos encontraremos
con distintas modalidades de configuración, es necesario entender qué implica cada una de
ellas.
Estas modalidades fueron introducidas para paliar las distintas dificultades de compatibilidad
que fueron surgiendo en el camino evolutivo de las PCs y las unidades de almacenamiento.
Una de las cosas que ha cambiado de manera importante, ha sido el modo de direccionamiento, es decir la forma en que la PC solicita acceso a alguna zona del disco rígido.
6.1 MODOS DE DIRECCIONAMIENTO
Cuando deseamos acceder a una zona del disco, ya sea para grabar o leer información, lo ló-
gico y natural es especificar un cilindro, una cabeza y por último un sector. Por ejemplo para
guardar un dato, alguien le debe decir al motor de las cabezas que viaje hasta el cilindro C,
que una vez allí active la cabeza H, y que una vez allí, localice el sector S.
Este modo de direccionamiento se lo conoce como CHS y es el acrónimo de Cylinder Head
Sector (en ingles significa cilindro, cabeza, sector).
Desde las unidades más primitivas hasta la más moderna, en última instancia, el direccionamiento CHS siempre está presente en algún lado, y se mantendrá mientras las unidades sigan
teniendo uno o más platos, con pistas grabadas y fraccionadas en sectores como los conocemos hoy en día. La variación en el modo de direccionamiento y su configuración, ha ocurrido
por problemas de compatibilidad con la PC, su BIOS y el software empleado.
La PC ha sido concebida con el modo de direccionamiento CHS en mente. El software para la
PC, también se ha visto influenciado por este modo de direccionamiento.
En la figura 10.16, se esquematizan los componentes que de algún modo intervienen en el direccionamiento, y cuál emplea cada uno de ellos.
El esquema de la figura 10.16, nos indica que el software solicita el pedido de almacenamiento al BIOS, utilizando valores geométricos CHS; luego el BIOS procesa el pedido usando los
valores geométricos CHS pasados por el software, y los emplea para pasárselos a la electrónica del disco, para que ésta última a su vez, mueva el brazo hasta las coordenadas CHS solicitadas.
En las primitivas unidades de disco rígido instaladas en las PCs originales, los valores CHS1,
CHS2 y CHSF son idénticos, ya que no había traducción alguna en el camino (ver figura
10.16).
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10 16
La demanda constante del mercado de unidades de mayor capacidad, ha hecho que los fabricantes se apartaran del CHS tradicional, y buscaran soluciones como las planteadas en la
sección 4.2.
Sin embargo tanto el BIOS como el software seguían manejando la geometría tradicional. En
ese tiempo, el cambio fue mínimo, y se limitó introducción de un traductor desde una geometría lógica (figura 10.16, CHS1 y CHS2) a una geometría física (figura 10.16,CHSF).
Es decir que mientras el software y el BIOS seguían usando al disco sin modificaciones aparentes, la traducción necesaria se realizaba en la electrónica del disco.
La demanda de mayor capacidad siguió, y aparecieron limitaciones en el modo de direccionamiento CHS del BIOS. Si se hubiera mantenido ese esquema, no hubiera sido posible usar
discos de más de 504 megabytes.
Para solucionar ese inconveniente, se cambió la modalidad de direccionamiento entre los discos rígidos y el BIOS, por otra que se denominó LBA (Logical Block Addressing, direccionamiento por bloques lógicos) como se esquematiza en la figura 10.17. En este caso el software sigue sin cambios, y sigue usando al disco como lo hizo siempre, pero el BIOS ahora,
toma el valor CHS1 y lo traduce a un número de bloque o sector (LBA). Este número se lo
entrega a la electrónica del disco, la cual a su vez vuelve a convertir en una coordenada CHSF
física real.
Software
CHS1
BIOS
CHS2
Electrónica del
disco
Unidad
de disco
CHSF
Figura 10.16
Software
CHS1
BIOS
LBA
Electrónica del
disco
Unidad
de disco
CHSF
Figura 10.17 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 10

MONTAJE DE COMPONENTES CRITICOS

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Técnico en Hardware de PC
Plan THP2A03B Reservados los Derechos de Propiedad Intelectual
Tema: Montaje de componentes críticos
Archivo: CAP2A03BTHP0108.doc
Clase Nº: 8 Versión: 1.5 Fecha: 17/10/05
MONTAJE DE COMPONENTES CRÍTICOS
1 OBJETIVO
En este capítulo se trataran los cuidados que deberemos tener en el momento de montar los
componentes mas críticos de una PC, algunos de ellos ya los vimos en capítulos anteriores y
en este agregaremos unos nuevos.
Un componente crítico, es aquel que requiere de nuestra mayor atención y todo el cuidado en
su etapa de montaje, para que no sea dañado en forma permanente y por lo tanto inutilizándolo para su funcionamiento.
El énfasis en el cuidado se debe a que un componente en particular puede tener mas de una
característica de montaje, o pertenecer a una familia (subgrupo), complicando su identificación y por consiguiente su montaje. Un ejemplo de esto son los microprocesadores y las memorias que vimos en los capítulos 3 y 4, otro componente es la interfaz de video en su versión
AGP, las cuales presentan varios modelos al igual que los microprocesadores y las memorias,
es por este motivo que debemos reconocer correctamente el componente para tratarlo adecuadamente y así evitar cualquier tipo de daño.

2 MEMORIAS
Para comenzar veremos los distintos tipos de memorias en forma mas detallada, ya que cada
una de ellas posee algún elemento característico de seguridad para su montaje.
2.1 MEMORIAS SIMM DE 30 PINES
Hoy en día se dificulta conseguirlas fácilmente, pero aún algunos proveedores incluyen estas
memorias en sus listas de precio.
Este SIMM (Single In-line Memory Module) consta de 30 contactos y maneja 8 bits, ver
figura 8.1. Las PC que utilizan
típicamente estas memorias son
las 386 y 486.
Estos módulos se presentan en
capacidades de 256Kbyte,
1Mbyte y 4Mbyte.
Su tensión de alimentación es
de 5Vcc.
Esta muesca sobre el SIMM evita que el mismo pueda ser insertado al revés en su zócalo y
también se lo conoce por su nombre en ingles Cutout <-kataut->.
Muesca Figura 8.1
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 2
Figura 8.2
Muesca Ranura de posición
2.2 MEMORIAS SIMM DE 72 CONTACTOS
En la figura 8.2 podemos ver un módulo SIMM de memoria que tiene 72 contactos y maneja
32 bits. Las PC que utilizan este tipo de memoria son algunos 486, 586, K6-II, K6-III, Celeron, Pentium, Pentium Pro y Pentium II.
La capacidad de estos módulos de memoria es de 4Mbyte, 8Mbyte, 16Mbyte, 32Mbyte y
64Mbyte.
Como en el caso del SIMM de 30 contactos, esta memoria también funciona con 5Vcc.
Estas muescas y
ranuras sobre el
SIMM evitan que el
mismo pueda ser
insertado al revés en
su zócalo. Como
referencia podemos
citar que la ranura en
idioma ingles se conoce con el nombre de
Keyway <-kíuei-> ranura de posicionamiento o Notch <-nach-> ranura.
2.3 INSTALACION DE MEMORIAS SIMM
En la descripción del procedimiento de instalación abordaremos a los dos modelos de memorias, 30 y 72 contactos, ya que el procedimiento es muy similar utilizaremos la figura 8.3 como referencia para realizar la explicación.
1 – Para los módulos SIMM de 30 contactos debemos verificar que el corte “A” (muesca) y el
lado “B” (liso) se encuentren orientados como corresponde sobre el zócalo del SIMM ingresándolos a 45 grados tal como se ve en el paso 1 de la figura 8.3. Para los SIMM de 72 el procedimiento es igual, pero con el agregado de la ranura de posicionamiento que facilita aún
más el procedimiento.
2 – Una vez que el SIMM se apoya sobre el zócalo con la inclinación arriba mencionada, debemos enderezar el SIMM llevándolo a la posición de 90 grados, donde se concluye con la
fijación de la memoria por medio de una traba lateral.
3 – En el paso 3 puede verse la instalación ya terminada.
Figura 8.3 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 3
2.4 MEMORIAS DIMM DE 168 CONTACTOS
DIMM significa Dual In-line Memory Module es decir modulo de memoria dual en línea.
Este tipo de memoria posee 168 contactos y maneja 64 bits. Comercialmente estas memorias
se encuentran disponibles en capacidades de 8Mbytes, 16Mbytes, 32Mbytes, 64Mbytes,
128Mbytes, 256Mbytes y 512Mbytes.
Como vimos en capítulos anteriores existen distintas tecnologías de memorias y también sus
requerimientos de alimentación son distintos, por ejemplo las DIMM trabajan con una tensión
de 3,3Vcc ó 5Vcc, dependiendo su tipo. Otra característica que sumaremos a las ya vistas es
la tecnología de Buffered <-baferd-> y Unbuffered <-anbaferd-> o simplemente Non- Buffered
Un DIMM unbuffered se conecta directamente a los buses de control y de dirección del sistema, esta tecnología hace que los buses se sobrecarguen cuando instalamos más memorias y
esto es debido a la cantidad de chips que componen la memoria. Esta tecnología es la que se
utiliza en la actualidad para máquinas hogareñas y la capacidad de manejar una mayor cantidad de esta memoria esta dada por la característica del chipset y la placa madre. Debido a
esto, la cantidad típica de memoria que soporta una placa madre diseñada para trabajar con
memorias unbuffered esta limitada a un máximo de 4 módulos DIMM.
Un DIMM buffered tiene un chip extra en la lógica que reduce la carga eléctrica en los buses
de control y direcciones del sistema. Por tal motivo una placa madre diseñada para trabajar
con DIMM buffered, puede tener mas módulos de memoria cargados al mismo tiempo debido
a que el chip de buffer “absorbe” parte de la carga del bus. Una placa madre diseñada para
trabajar con esta tecnología nos permite utilizar desde 8 módulos y llegar hasta los 16 módulos de memoria.
En la figura 8.4 podemos ver que las ranuras de posicionamiento son las encargadas de determinar tanto el tipo de tecnología como la tensión de alimentación del módulo. La indicación de la arquitectura nos indica si el DIMM es Buffered o Unbuffered.
Como referencia para la posición de las ranuras utilizaremos una posición equidistante (centro) entre los contactos 10 y 11 para indicar la arquitectura, mientras la posición entre 40 y 41
indicará la tensión de alimentación.
ESTUDIO
Figura 8.4
Indicador de
Arquitectura
Traba de
ranura
Contacto 1
Contacto 10
Contacto 11
Contacto 40 Contacto 41
Indicador de voltaje Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 4
Figura8.5
Figura 8.6
Figura 8.7
Figura 8.8
3 ¿COMO INTERPRETAMOS LAS RANURAS?
Como observamos en
la figura 8.5 la ranura
indicadora de la
arquitectura se
encuentra al centro de
los contactos 10 y 11
y la ranura del
indicador de tensión se encuentra a la izquierda junto al contacto 40 y
alejado del 41. Esto nos indica que este es un DIMM BUFFERED de 5V.
En la figura 8.6
observamos que la
ranura de arquitectura
se encuentra al centro
de los pines 10 y 11, y
la ranura de la indicación de la tensión se
encuentra al centro de los contactos 40 y 41. Esto nos indica que este
es un DIMM BUFFERED de 3.3V.
En la figura 8.7 se
puede determinar que
la ranura de
arquitectura esta al
centro de los contactos 10 y 11 lo cual
indica que es
Buffered. El de tensión se encuentra alejado del contacto
40 y junto al contacto 41 y esto nos indica que carece de
importancia la tensión de alimentación. Por lo expuesto podemos decir que este es un DIMM
BUFFERED de X,X V. Donde X,X significa que la tensión carece de importancia.
Ahora podemos notar
que la ranura de
arquitectura no se
encuentra al centro de
los pines 10 y 11 sino
que esta alejado del
contacto 10 y junto al
contacto 11 es decir a la derecha del centro y esto nos indica que el tipo de
memoria es Unbuffered. Como la ranura de indicación de tensión se
encuentra a la izquierda del centro, es decir, junto al contacto 40 y alejado del 41 podemos
decir que es de 5V. Entonces por lo anteriormente dicho podemos decir que este es un DIMM
UNBUFFERED de 5V. Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 5
Figura 8.9
Figura 8.10
En la figura 8.9
podemos notar nuevamente que la ranura
de arquitectura se
encuentra a la derecha
y la de tensión al
centro por lo cual
inferimos que es un
DIMM UNBUFFERED de 3,3V
En la figura 8.10
tenemos el indicador
de la arquitectura a la
derecha del centro
contra el contacto 11
lo que indica que es
Unbuffered y la
ranura de alimentación a la derecha del centro junto al
contacto 41 con lo cual que el valor de la tensión de alimentación es indistinto, por lo tanto
este es un DIMM UNBUFFERED de X,X V. Donde X,X indica que la tensión carece de importancia.
4 MEMORIAS DIMM DDR DE 184 CONTACTOS
Estas memorias reciben su nombre por la sigla DDR que significa "Double Data Rate". Los
DIMM DDR son muy similares a las DIMM SDRAM exceptuando su velocidad de trabajo, la
cantidad de contactos y su tensión de alimentación.
Tienen 184 contactos, es decir 92 por lado, pero el tamaño físico es el mismo y por lo tanto
los contactos son más pequeños.
De todos modos no debemos preocuparnos por instalar un DDR en un zócalo de DIMM o al
revés debido a que el DIMM SDRAM tiene 2 ranuras y el DDR tiene una y desplazada del
centro hacia la derecha.
El otro punto que debemos mencionar es que la tensión de alimentación es de 2,5 o 1,8 Voltios.
La doble traba de ranura o en ingles Latch notches <-lach nachs-> nos permite insertar estos
DDR en zócalos de simple o doble altura.
Figura 8.11
doble traba
de ranura
ranura indicadora de voltaje
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 6
Con respecto a la velocidad debemos mencionar que tradicionalmente, en una SDRAM, la
transferencia de un dato debe ocurrir en un flanco de clock. Los pulsos de clock oscilan entre
0 y 1, y la transferencia de datos deben ocurrir en el flanco de subida es decir cuando el pulso
cambia de 0 a 1. Hasta que no vuelva haber un flanco de subida no habrá otra transferencia
de datos.
Las DDR trabajan permitiendo la transferencia de datos en el flanco de subida del clock como
en el flanco de bajada.
De este modo se dobla la cantidad de información que puede mover en cada ciclo, llegando
por consiguiente a que una memoria DDR podrá transferir el doble datos en relación a una
DIMM SDRAM a la misma velocidad de trabajo
También debemos mencionar que existen dos tipos de DIMM DDR que son las REGITERED
y las UNBUFERED. Igual que en la tecnología de DIMM SDRAM, también están las memorias DDR Unbuffered y poseen las mismas características, pero las memorias DDR la tecnología llamada Registered tiene el mismo propósito que la Buffered en las DIMM SDRAM.
4.1 DIMM DDR UNBUFFERED
Este módulo es el más económico de las DDR, pero esta limitando el número de módulos que
se pueden utilizar. Como característica principal debemos decir que el bus de direcciones llega a todos los chips DDR SDRAM.
En la figura 8.13 podemos ver un esquema de esta memoria, donde podemos ver que el bus de
direcciones se conecta directamente con todos los chips que componen el DIMM.
Figura 8.13 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 7
4.2 DIMM DDR REGISTERED
Las REGISTERED agregan un chip similar al utilizado en las memorias SDRAM sobre el
DIMM que permite duplicar la densidad de cada modulo.
El bus de direcciones no se conecta directamente con los chips de memoria de la DDR, lo
hacen a través del Registered como se muestra en figura 8.14, por lo tanto este esquema permite duplicar la cantidad de memoria que soporta un módulo.
4.3 DIMM DDR2
DDR2 es la nueva tecnología de memorias que
ira, progresivamente, desplazando del mercado a
las conocidas DDR. Las nuevas características
son:
• Duplica la cantidad de datos utilizando dos
relojes, así aumentando a 4 los datos en un ciclo de reloj.
• Cuenta con 240 Contactos en su distribución
estándar para PC. Y una sola ranura de posicionamiento.
• Velocidades que van desde los 400 hasta los 667 Mhz y hasta 1GB de capacidad.
• Menor consumo de energía (hasta un 50% menos utilizando 1,8 Volts) y mejor desempeño
térmico.
Factor de Forma DDR2
DIMM Sin Buffer (ECC y no ECC) 240 Contactos, 1.8 V
DIMM ECC Registered 240 Contactos, 1.8 V
Para utilización en integraciones propietarias
SO-DIMM (Notebooks) 200 Contactos, 1.8 V
Mini DIMM Registered 244 Contactos, 1.9 V
Micro DIMM 214 Contactos, 1.8 V
Las memorias DDR2 no son compatibles con DDR ya que el voltaje que utilizan es diferente.
Figura 8.14
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 8
4.4 ¿COMO INTERPRETAMOS RANURAS EN DDR?
En las memorias DDR las ranuras se utilizan para determinar la tensión de alimentación de
los módulos. Solo existen dos versiones, una de 2.5 Voltios y otra de 1,8 Voltios, también se
reservó una tercera versión para futuras aplicaciones y que se identifica por su sigla en ingles
TDB (To Be Develop – A Ser Desarrollado). Las figuras 8.15, 8.16 y 8.17 nos muestran los
distintos posicionamientos de las ranuras (izquierda, centro o derecha) respecto del centro
formado entre los contactos 52 y 53.
5 MEMORIAS RIMM
RDRAM DE 184
CONTACTOS
La arquitectura de las memorias
SDRAM están llegando prácticamente
al límite superior de la frecuencia de
operación, con las velocidades de los
microprocesadores actuales, mas los
próximos por venir, nos encontramos
con el problema de que la cantidad de
información que pueden transferir es
muy superior a lo que puede ofrecer la
tecnología. La introducción de la tecnología DRDRAM sobre módulos
RIMM de la empresa Rambus junto a
Intel en 1999 puede ser una solución al
problema que planteamos por un periodo de tiempo prolongado.
La tecnología RDRAM utiliza canales específicamente diseñados para transportar los datos a
y desde la memoria, la primer versión salió con un canal simple o en ingles Single Channel y
la siguiente versión incluyó dos canales o en ingles Two Channels, un diagrama de estas tecnologías de canales se puede ver en la figura 8.18.
Un canal incluye un controlador de memoria, uno o mas módulos RIMM RDRAM y en el
extremo mas lejano un Terminador o en ingles (Continuity RIMM - RIMM de Continuidad), este terminador tiene como función cerrar el circuito al final del canal, para que retornen
ciertas señales al controlador de memoria. El uso de este terminador es obligatorio y necesario
para el correcto funcionamiento de este sistema, además estos terminadores deben instalarse
uno por cada canal, dependiendo de la tecnología de canal que estemos utilizando.
Una tecnología de cuatro canales está en desarrollo y promete ser el futuro para las PC de alto
desempeño, pero tendremos que esperar un poco mas de tiempo para verla.
Este canal a diferencia de las otras tecnologías trabaja con 2 bytes (16 bits) y usa un pequeño
número de señales de alta velocidad para transportar la información de datos, control, y direcciones hasta una velocidad de 800Mhz, otra característica es la posibilidad de transferir dos
datos por cada ciclo de reloj, similar al DDR.
Con estas características una memoria sobre un canal simple tiene una capacidad de transferir
el doble datos que una memoria DIMM SDRAM e igual a una DDR, esto parece poco pero
debemos recordar que esta tecnología trabaja con solo 16 bits, o sea la cuarta parte de los 64
bits que utilizan las otras tecnologías.
La próxima tecnología de canales funcionará a 800 y 1066 MHz y los módulos de memoria
serán de 32 y 64 bits, por lo que se podrá alcanzar transferencias de datos desde 4 y hasta 8
veces más que su tecnología predecesora, algo impensable para las SDRAM.
En la actualidad los módulos de memorias RIMM que se utilizan para canal simple y canal
doble son los mismos y los valores comerciales disponibles los siguientes, 64MB, 92MB,
128MB, 192MB, 256MB y 512MB.
5.1 LECTURA DE LAS INDICACIONES
Antes de comenzar a explicar como se leen las ranuras, debemos mencionar que el tamaño de
de estos módulos es igual al de un DIMM, pero con la diferencia que poseen 184 contactos
(92 por lado), igual que en las DDR pero con distinta distribución física y tienen 2 ranuras de
posicionamiento. Una característica distintiva y mucho más llamativa, es que se presentan con
una cubierta metálica que oficia de disipador térmico, ya que desarrollan mas calor que el
resto de las memorias y de esta forma cambiando la vista tradicional de los módulos. En la
imagen 8.19 podemos observar una memoria con el disipador térmico montado y en la figura
8.20 una vista de la misma memoria sin el disipador térmico, donde podemos ver la disposición tradicional de los chips.
Cont.1 Cont. 46 ranuras de posicionamiento Cont. 47 Cont.92
Figura 8.19
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 10
Figura 8.21
Debemos mencionar que si bien en la actualidad los módulos RIMM funcionan a 2,5Volts,
ya se encuentra en el diseño, la forma que deberán tener los próximos módulos, que trabajen
con otras tensiones. Por ese motivo incluimos esta información.
Como podemos apreciar en la figura
8.21, para poder diferenciar las
distintas tensiones de alimentación que
tendrán los RIMM, solo debemos
tomar como referencia la separación
entre las ranuras de posicionamiento,
tomando la medida entre sus centros.
El primer ejemplo es una memoria de
2.5 Voltios (la única disponible en la
actualidad) que tiene una distancia
entre ranuras de 11.50 milímetros, para
los otros ejemplos la metodología es la
misma.
Aun no se ha especificado que tensión
tendrán los próximos RIMM, pero ya
están normalizadas las distancias que
hay entre las ranuras de posicionamiento como podemos ver en los
dos últimos ejemplos de la figura 8.21.
Figura 8.20 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 11
5.2 INSTALACIÓN DE MÓDULOS DIMM, DDR Y RIMM
Como hemos observado estos tres módulos tiene mucho en común con respecto a sus contactos, pero como vimos es imposible colocar un módulo de una tecnología en otra debido a que
las ranuras de posicionamiento no coinciden.
En la figura 8.22 podemos ver procedimiento de
extracción de un módulo de memoria, comenzando
por abrir las trabas que lo sujeta (1) y luego retirar
el módulo tirando hacia arriba (2).
Para insertar los módulos de memoria podemos ver
en la figura 8.22 el siguiente procedimiento, debemos verificar previamente que las trabas que
tiene el zócalo estén abiertas (1), luego debemos
observar el zócalo para tomar referencia de donde
se encuentran las ranuras de posicionamiento y
hacerlas coincidir con nuestro zocalo (2), luego de
esta verificación podemos insertar el módulo (3)
deslizándolo verticalmente hasta que haga tope
con el fondo del zócalo, como último paso y sirviendo de verificación del procedimiento de inserción, las trabas laterales deberán quedar perfectamente cerradas (4).
Figura 8.22 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 12
Figura 8.23
Figura 8.24
Figura 8.25
6 INSTALACION DE MICROPROCESADORES
El objetivo de la siguiente información es de obtener una referencia física de cada modelo de
microprocesador, para luego poder identificar el pin número uno u otra característica que impida un montaje defectuoso que pude llevar a la pérdida irremediable del dispositivo en cuestión.
6.1 ENCAPSULADO FC-PGA
FC-PGA es la sigla que corresponde a Flip Chip Pin Grid Array, la pastilla del microprocesador esta expuesta en su parte superior donde se coloca el disipador de calor, cuyo montaje
veremos en próximos capítulos. Este encapsulado es
utilizado por los procesadores Pentium III y Celeron
que tienen 370 Pines, el zócalo donde se inserta se lo
conoce como Socket 370.
En la imagen 8.23 se puede ver un Pentium III en
encapsulado FC-PGA del lado de abajo, donde
podemos ver que los pines terminan en ángulo recto
en un solo lado del
chip mientras que
del otro lado
terminan en
chanfle.
Al momento de
instalarlo se deberá
prestar atención a la posición de los
pines para que coincidan con los
orificios de los zócalos.
En la imagen 8.24 vemos al Pentium III del lado de arriba,
donde podemos notar el pequeño tamaño que tiene el chip en este
encapsulado y la indicación del pin 1. Sobre el chip debe ir una
pequeña cantidad de grasa siliconada que sirve para asegurar el acoplamiento térmico entre el
disipador y el microprocesador
6.2 ENCAPSULADO FC-PGA2
Este encapsulado es similar al encapsulado FC-PGA, excepto que estos procesadores tienen
un disipador térmico integrado. Este disipador térmico
es integrado en el proceso de fabricación directamente
sobre el chip del microprocesador. Por lo tanto la
cantidad de superficie disipadora es mayor y se logra
una mejor conducción térmica. Los procesadores que
utilizan este encapsulado son los Pentium III, Celeron
de 370 pines y Pentium 4 de 478 Pines.
En la figura 8.25 se puede ver el microprocesador
Pentium 4 de 478 pines visto de abajo, donde podemos
observar que solo tiene un solo lado con terminación
en chanfle y el resto de los ángulos terminan en ángulo
recto.
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 13
En la figura 8.26 se pude ver el mismo procesador
Pentium 4 desde una vista superior
Puede verse como un disipador ocupa casi toda la
superficie del micro mejorando la conducción térmica entre la pastilla y el exterior
6.3 ENCAPSULADO OOI
OOI es una derivación de OLGA (Organic Land Grid Array). El diseño de los procesadores
que utilizan OLGA tiene la base del microprocesador hacia abajo para lograr un mejor manejo de las señales y una mejor disipación de la temperatura. El Encapsulado OOI es solamente
usado por el Pentium 4 de 423 Pines y lo podemos observar en la figura 8.27.
Una característica que podemos observar, es
que los pines se agrupan en hileras y la cantidad de estas varían en los cuatro lados del
microprocesador.
En la figura 8.28 podemos ver el Pentium 4 de 423
pines visto de arriba y podemos observar que este
encapsulado tiene un disipador térmico incluido más
chico que el FC-PGA2
Figura 8.26
Figura 8.27
Figura 8.28 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 14
6.4 ENCAPSULADO PGA
Los microprocesadores PGA (Pin Grid Array) se caracterizan por tener los pines insertados
sobre la base de montaje y para mejorar la conducción térmica utilizan una cobertura de cobre
tratada con níquel en la parte superior. Los pines que están en la parte de abajo del procesador
están colocados al tresbolillo (filas paralelas cruzadas en diagonal). El encapsulado PGA es
usado por la familia de procesadores XEON que tiene 603 Pines.
En la figura 8.29 puede observarse como los pines
se encuentran paralelos, tanto en forma vetical,
como en forma horizontal y mantienen la misma
distancia hacia todos lados.
En la figura 8.30 observamos como una depresión sobre la superficie niquelada nos indica
donde se encuentra el pin 1 y unas marcas indicando los chanfles.

6.5 ENCAPSULADO PPGA
PPGA (Plastic Pin Grid Array), estos microprocesadores también tienen insertados sus pines
en una base de material plástico donde monta el microprocesador. Como en el caso de los
PGA también tienen una cubierta de cobre niquelada y los pines de su cara inferior también
están en tresbolillo. Este encapsulado es utilizado por los procesadores Celeron más modernos
que tienen 370 Pines.
En la figura 8.31 podemos ver la parte inferior del Celeron de 370 Pines y como los pines se encuentran al
tresbolillo además de notar la terminación en chanfle
para evitar insertarlos mal en su zócalo. Aquí en la figura 8.33 podemos observar como están
insertados los pines sobre el plástico y la cubierta de
cobre del procesador antes del niquelado final.
6.6 ENCAPSULADO S.E.C.C.
SECC (Single Edge Contact Cartridge), para poder conectarlo a la placa madre, este
microprocesador utiliza un conector de borde para ser insertado en un Slot o ranura. Este tipo
de encapsulado no tiene pines ya que cuenta con contactos sobre el borde de una placa base
que contiene el microprocesador. El encapsulado tipo SECC esta formado por una carcaza
metálica que cubre la parte superior y los laterales del cartucho y donde la parte de atrás del
cartucho es el disipador térmico. Los Encapsulados S.E.C.C. son utilizados por los Pentium II
con 242 contactos, procesadores Pentium® II Xeon™ y Pentium III Xeon que tienen 330 contactos.
En este tipo de encapsulado notamos que el
procesador esta totalmente cerrado, quedando
expuesto solamente los contactos de conexión. El notch o ranura se encuentra entre
el PIN B73 y B74
En la figura 8.34 podemos ver el disipador térmico del microprocesador debajo de la montura
del ventilador. Los contactos de éste lado empiezan a contarse desde A1 y terminan en B171
6.7 ENCAPSULADO S.E.C.C.2
El encapsulado SECC2 es similar al encapsulado SECC pero utiliza una carcaza más chica,
por lo cual se puede ver parte de la base de montaje del sustrato. Este encapsulado es usado
por las primeras versiones de Pentium II y Pentium III de 242 Contactos.
En la figura 8.35 podemos ver claramente la
base o también llamada sustrato. Como el
lado que estamos viendo es el que no tiene el
ventilador entonces los contactos serán de A1
hasta el A121.
En al figura 8.38 podemos ver el lado del ventilador y como los contactos van numerados desde A1 hasta A121.
6.8 ENCAPSULADO S.E.P.
SEP (Single Edge Processor), el encapsulado SEP es similar al encapsulado SECC o SEEC2
pero no tiene ningún tipo de cobertura metálica por lo tanto la base está totalmente expuesta
en la parte de atrás del microprocesador. El encapsulado SEP es usado por los procesadores
Celeron de 242 pines
Como podemos ver en la figura 8.37, no hay mucha diferencia entre SEP y SECC2.
Podríamos decir que es la misma imagen.
La imagen 8.38 muestra la parte trasera y todos sus componentes, por lo
tanto es necesario tener mucho cuidado durante el procedimiento de montaje para evitar daños en la placa de base.
Figura 8.35
Figura 8.38
Figura 8.37
Figura 8.38
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 17
INSERCION DEL PROCESADOR
El primer paso es subir la palanca de sujeción del zócalo.
El segundo paso es alinear el
pin 1 o los chanfles del microprocesador con los del zócalo
En la figura 8.39 se puede observar la alineación del procesador con la del zócalo.
Una vez introducido el microprocesador se deberá bajar la traba del
zócalo para su fijación, como se ve
en la figura 8.40.
Un detalle que debemos tener en cuenta, es que nunca debemos hacer presión sobre el ventilador debido a que podemos doblar su eje, como se puede ver en la figura 8.41.
Figura 8.39
Figura 8.40
Figura 8.41 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 18
7 PLACAS AGP
Debido a que las aplicaciones graficas han crecido en complejidad y realismo, la carga de
trabajo que recibe una PC se ha visto incrementada, por lo tanto nuestro sistema también tendrá que crecer, en base a los nuevos requerimientos, esto se traduce en una mayor cantidad de
memoria y mayor velocidad del microprocesador.
Otra solución tecnológica es el video AGP, que acelera la velocidad de los gráficos a través
de un puerto dedicado de alta velocidad, que puede mover hasta el doble de información con
respecto a la tecnología de video anterior. En la figura 8.42 podemos ver un diagrama de bloques para la tecnología AGP.
El constante avance tecnológico hizo que rápidamente surgieran novedades sobre el video
AGP, la primera versión de esta tecnologia, comparada con un video sobre Bus PCI, pude
transferir el doble de información y a esta versión se la denominó AGP 1X, la segunda versión transfiere el doble información que la X1 y se llama AGP X2 y la siguiente transfiere el
doble que la x2 se llama AGP X4.
No solamente se modificó la cantidad de información que se podía transferir, también la tensión de alimentación cambió y en la actualidad se utilizan dos valores de tensión, 1,5 Voltios
y 3,3 Voltios.
También se encuentra en desarrollo otra familia de AGP, que se denomina AGP Pro para
tareas de mayor envergadura, pero requieren de un zócalo especial y nuevas características en
su alimentación.
Por tal motivo veremos en detalle los zócalos utilizados en cada una de las versiones y lo
completaremos con dos tablas, que nos informarán más claramente sobre cada una de las características y en que placas madre funcionan.
Figura 8.42
ESTUDIO Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 19
7.1 LECTURA DE LOS SLOT AGP
Todos los dibujos de los slots que podemos
apreciar en la figura 8.43 se trata de la tecnología AGP tradicional.
En estos momentos se esta comenzando a
liberar al mercado una tecnología que se llama AGP PRO que sirve para poder dar soporte a las futuros multiplicadores de AGP.
Los dibujos de estos slots pertenecen a una nueva tecnología llamada
AGP PRO que toma como base el
slot AGP estándar pero incluye mas
ranuras de posicionamiento en sus
dos extremos.
Estas ranuras están relacionadas con
la tensión de alimentación y los nuevos requerimientos de potencia para
soportar las nuevas características
Cuando usemos esta tecnología los 2
Slot PCI linderos no van a poder ser
utilizados. La próxima placa será
AGP 8X
Figura 8.43
Figura 8.44 Instituto Tecnológico Argentino THP / Clase 08 20
Este cuadro nos informa de la relación
que hay entre las distintas tensiones para
placas AGP y su velocidad
Las siguientes figuras nos muestran 8.45 y 8.46 las diferencias que podemos encontrar con los
zócalos de las placas madre y las placas AGP
I/O Bracket
Aquí estamos en presencia de un Slot AGP
de 1,5Volt y de una placa AGP Universal de
2X o 4X.
Podemos apreciar que
no hay ningún tipo de
problema.
I/O Bracket
En este caso nos encontramos frente al mismo
Slot AGP de 1,5 Voltios pero la placa es en
este caso es una AGP
2X de 3,3 Volts y las
ranuras no coinciden.
Por último y para concluir incluimos un listado de interoperabilidad entre placas madre y placas AGP.

DIAPOSITIVA N° 2

MICROPROCESADORES

Es un conjunto de circuitos commplejos,integrados por componentes electronicos microscopicos encapsulados en un pequeño chip ( Cápsulas de plástico que integran terminales con una gran cantidad de
diodos , resistencias, capacitores entre otros).
Se encarga de la coordinación y dirección de todas las operaciones que se llevan a cabo entre los dispositivos de la computadora; la memoria RAM, las unidades de Disco Duro, la ejecución de los programas, el control de los puertos de comunicación, las operaciones matemáticas.
En la actualidad se visiona que los nuevos procesadores estarían basados en Computación Cuantica.



TECNOLOGIA DE MICROPROCESADORES:

Dentro de la arquitectura tradicional de los microprocesadores, se encuentran los llamodos CISC (Complex Instruction Set Code – Conjunto de códigos de Instrucciones Complejas)
Estos son las arquitecturas de los microprocesadores que normalmente se usan en la PC. Desde la aparición del 8088 hasta el último procesador disponible para las computadoras personales, han crecido enormemente sus capacidades de velocidad de procesamiento y la cantidad instrucciones soportadas. Sin embargo esta potencia de cálculo tiene un alto costo para la tecnología: Cada vez más componentes Internos, más consumo de energía y mucho calor generado.

Debido a esto último, los procesadores actuales necesitan refrigeración forzada con radiadores de calor y micro ventiladores (Coolers)
Otra tecnología existente es la RISC (Reduced Instruction Set Code – Conjunto de códigos de instrucciones reducidos)
Como su nombre lo indica, esta clase de microprocesadores utiliza un pequeño conjunto de instrucciones sencillas. Debido a esto, la cantidad de instrucciones que un programa debe utilizar para resolver un problema, es en promedio de por lo menos un 20% a un 30% superior comparativamente al CISC.

Para comprender esto, mejor supongamos que deseamos realizar la operación de 25x5 y tenemos dos tipos de calculadora una que suma y otra que multiplica. La primera resuelve la operación (25x5=125) y la segunda deberá realizar una suma repetidamente. Es decir, utilizar mas instrucciones para hallar el resultado (25+25+25+25+25=125).
A pesar de que esto parezca una desventaja, soluciona otras problemas. La menor complejidad interna de estos microprocesadores, se traduce en menor cantidad de componentes internos y por consiguiente menor consumo de energía y menor calor generado

Por eso un microprocesador RISC puede funcionar mucho más rápido y ser un 500% más eficiente que un CISC.
La era de los RISC comenzó a utilizarse por IBM desde 1974 y ha alcanzado a todos los fabricantes de microprocesadores: AMD, Intel, MIPS, Motorola, entre otros. Son utilizados por fabricantes de computadores como: Apple, DEC, HP, IBM, SUN etc.



Definición de CPU, GPU y VPU

Las tres siglas hacen referencia al microprocesador, sin embargo se utilizan en actividades distintas:
CPU: es Central Process Unity ó Unidad Central de Proceso, siendo el microprocesador principal que utiliza la computadora en su conjunto de datos en general.
GPU / VPU : Significa Graphic Process Unity ó Unidad de Proceso de gráfico . Video Process Unity o Unidad de Proceso de Video. Se refiere a un procesador independiente del principal que se encarga del proceso de gráficos y videos. Liberando de esta carga a la CPU. Puede estar integrado a la tarjeta madre, una tarjeta acelerado de gráficos o en la estructura del procesador principal.

Cooprocesador Matemático: Es un chip independiente que contiene un circuito de apoyo para el microprocesador, su función era encargarse de liberarlo de las operaciones aritméticas y así el microprocesador se encarga de los demás procesos y hacer más eficiente el sistema.
Estos se vendían de manera independiente pero en el lanzamiento de lso modelos de Intel® 486 DX (1989), se integró al cuerpo del microprocesador.



Marcas Microprocesadors

1.- AMD®: Significa ("American Micro Devices"), que traducido significa micro dispositivos Americanos. Es una empresa integrada en el año de 1976, dedicada inicialmente a fabricar microprocesadores idénticos a los de la empresa Intel®, pero esta última patentó sus productos, por lo que AMD® comenzó a diseñar los propios con muy excelentes resultados, actualmente desarrolla también tecnologías propietarias para tarjetas de video.

2.- Intel®: Significa ("INT egrated EL ectronics"), que significa electrónicos integrados. Estaempresa se forma en el año de 1968 en el Sillicon Valley de California en EUA, actualmente desarrolla también tecnologías propietarias para tarjetas de video y Main Board.

Cyrix®: Esta marca dominaba en tercer lugar las ventas, pero actualmente se ha quedado muy relegada por la popularidad que adquirió AMD®; así que fue absorbida por laempresa Via Technologies®. Actualmente hay una línea moderna de productos de esta marca que poco a poco se intenta colocar en el mercado de las Desktop y de las Netbook.



Modelo de los Microprocesadores

El modelo: es la subdivisión de los microprocesadores. Los modelos regularmente se referirán a una versión completa del producto ó a otra mas austera. La austera se refiere a que contiene menor cantidad de memoria caché L2 integrada dentro del circuito, por lo que es mas lento en acceder a ciertos datos e instrucciones.

1.- Para la marca AMD®: podemos encontrar principalmente el modelo Athlon y Phenom, mientras que las versiones austeras son Duron y Sempron.
Ejemplo de ello:
+ Modelo austero: microprocesador AMD® Sempron, modelo LE-1250, velocidad de 2.2 GHz, memoria caché de 512 KB, para Socket 940 AM2.
+ Modelo completo: microprocesador AMD® Phenom, modelo 9850 X4, velocidad de 2.5 GHz, memoria caché de 4 MB L2 y L3, para socket AM2.
2.- Para la marca Intel®: los modelos completos son Pentium y las versiones austeras son Celeron.
Ejemplo de ello:
+ Modelo austero: microprocesador Intel® Celeron D, modelo Dual Core, velocidad de 1.6 GHz, memoria caché de 512 KB, FSB de 800 MHz, para Socket 775.
+ Modelo completo: microprocesador Intel® Pentium 4, modelo E 6750, velocidad de 2.66 GHz, memoria caché de 4 MB, FSB de 1333 MHz, para socket 775.



Velocidad Interna (GT/s GHz y MHz)

La unidad GT/s: es una variable utilizada en microprocesadores Intel® de nueva generación denominada iX (la familia ó gama i3, i5, i7 e i9), la cuál significa ("GigaTransferences/second") ó GigaTransferencias/segundo. En la práctica, los GT´s se refieren a los datos que se están enviando y recibiendo simultáneamente de manera efectiva y no hay que confundirla con la velocidad en GigaHertz (GHz).
      Ejemplo de ello se encuentra en la siguiente tabla:

La velocidad: esta variable se refiere al máximo número de procesos por segundo que es capaz de realizar el microprocesador. Su unidad de medida es el Hertz (Hz). Actualmente se utilizan múltiplos como el MegaHertz y el GigaHertz (GHz) debido a la gran capacidad que pueden llegar a desarrollar.
 
Actualmente, los microprocesadores pueden desarrollar hasta 3.6 GHz es decir 3600 MHz de velocidad interna, mientras que los primeros microprocesadores comerciales (año 1982), tenían una velocidad de 8 MHz.

A finales de Julio de 2010, la marca de procesadores Intel®, anuncia que ha desarrollado tecnología capaz de alcanzar velocidades de proceso muy superiores a lo que conocemos hoy en día, ya que la velocidad máxima que se puede lograr con el uso de la tecnología actual no se puede superar en 10 GHz. Su desarrollo está basado en la utilización de fotónica de silicio (el láser y fibra óptica básicamente) también llamada "Avalanche Photodetector (APD)", dentro de sus procesadores, con un límite teórico de hasta 340 GHz.


Tabla de Velocidad CPU

El frontal Side Bus FSB

Tecnología FSB: ("Frontal Side Bus") que significa transporte frontal interno, que para el caso de los microprocesadores se refiere a la velocidad máxima con la que es capaz de transmitirdatos con la tarjeta principal ("Motherboard") y el sistema en general.

El FSB en términos físicos se trata de una serie de líneas eléctricas interconectadas de modo paralelo, implementado por la marca Intel®; actualmente todos los dispositivos tienden a utilizar el modo serial, por lo que este tipo de tecnología genera cuellos de botella en los nuevos equipos de alta capacidad de proceso. Por este motivo la empresa AMD® desarrolló a partir de 2001 una nueva tecnología denominada HT "Hypertransport".
 La unidad de medida para el FSB del microprocesador es el MegaHertz (MHz), actualmente las velocidades se encuentran entre los 800, 1066 y 1333 MHz.
Ejemplo de ello es:
     + Microprocesador Intel® Pentium 4, modelo E 6750, velocidad de 2.66 GHz, memoria caché de 4 MB, FSB de 1333 MHz, para socket 775. (Agosto de 2008).

Tecnología HT: ("HyperTransport") significa Hiper-transportación; se trata de una tecnología desarrollada por AMD® en 2001 en sustitución del FSB clásico, la cuál implementa un bus serial con controlador de memorias independiente que permite la conexión directa con la memoria RAM sin necesidad del uso del NorthBridge de la tarjeta principal ("Motherboard"), es utilizado en microprocesadores basados en arquitectura de 64 bits.
Ejemplo de ello es:
      + Microprocesador marca AMD®, modelo Phenom 8450 X3, frecuencia 2.1 GHz, L2 3.5 MB, para socket AM2.

Tecnología QPI: ("QuickPath Interconnect") significa interconexión de ruta sencilla; se trata de tecnología desarrollada por Intel® en contraposición a la tecnología HT de AMD®, la cual consiste en un controlador de memoria que permite el control de memoria RAM directamente desde el microprocesador. La unidad de medida utilizada en esta nueva gama de productos es la unidad GT/s, lo cuál significa literalmente GigaTransferencias/segundo. Esta tecnología coexiste aún con FSB.
Ejemplo de ello es:
      + Microprocesador marca Intel®, modelo i7 920 Quad, frecuencia 2.66 GHz, 4.8 GT/s, caché 8 MB, para socket 1366.



Procesador de 32 y 64 bits

Los bits en la nomenclatura del microprocesador, se tratan del ancho de palabra que puede transmitir de manera simultánea, por lo tanto entre mayor sea la capacidad, mayor eficiencia tendrá al momento de recibir y enviar información. Esto es, si tenemos que el bus (líneas eléctricas por las que fluyen los datos), podía enviar 32 bits, ahora es posible que se envíen 64 bits al mismo tiempo, esto es "ensanchar" el bus.

     La tecnología de 64 bits era usada por servidores, sin embargo la apuesta de las empresas fabricantes, es aplicar a las computadoras domésticas, lo que hasta hace poco se utilizaba solo en equipos de muy alto rendimiento, por lo que se ha roto la barrera de los 4 GB de memoria RAM y es posible en teoría alcanzar hasta 16, 000, 000, 000 de GB de RAM, además de aumentar las capacidades matemáticas, entre otras mejoras.

     Inclusive los sistemas operativos modernos como Microsoft® Windows Vista ó Microsoft® Windows 7  tienen dos versiones para ser instaladas en los equipos de 32 bits y 64 bits, así mismo hay microprocesadores duales que tienen ambas características y permiten elegir que modo utilizar.



Memoria Caché L1, L2 y L3

Caché: es una memoria tipo SRAM, basada en transistores y por ello es muy veloz. Es intermedia entre el microprocesador y la memoria RAM, esta memoria guarda los datos utilizados frecuentemente y evita volver a buscarlos en la memoria RAM ya que está es relativamente lenta, por lo que se agilizan los procesos. Su unidad de medida es en Megabytes (MB).
    
En el caso de los microprocesadores, estos integran de 1 a 3 tipos de memoria caché denominadas L1, L2 y L3, que significan ("Level X") ó traducido es nivel 1, nivel 2 y nivel 3.
     + Memoria L1: se encuentra integrada dentro de los circuitos del microprocesador y eso la hace más cara y más complicado en el diseño, pero también mucho más eficiente por su cercanía al microprocesador, ya que funciona a la misma velocidad que él. Esta a su vez se subdivide en 2 partes.
- L1 DC: ("Level 1 date cache"): se encarga de almacenar datos usados frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlos, inmediatamente los utiliza, por lo que se agilizan los procesos.
L1 IC: ("Level 1 instruction cache"): se encarga de almacenar instrucciones usadas frecuentemente y cuando sea necesario volver a utilizarlas, inmediatamente las recupera, por lo que se agilizan los procesos.
     + Memoria L2: esta anteriormente se encontraba en tarjetas de memoria, para ser insertada en una ranura especial de la tarjeta principal (Motherboard) y funciona a la velocidad de trabajo de la misma. Actualmente la memoria L2 viene integrada en el microprocesador, se encarga de almacenar datos de uso frecuente y agilizar los procesos; determina por mucho si un microprocesador es la versión completa ó un modelo austero. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché de 8 MB, 9 MB en procesadores AMD® e Intel® y hasta 12 MB en procesadores Intel®.
     + Memoria L3: esta memoria es un tercer nivel que utilizaron primero los procesadores de la firma AMD® y posteriormente Intel®. Con este nivel de memoria se agiliza el acceso a datos e instrucciones que no fueron localizadas en L1 ó L2. Si no se encuentra el dato en ninguna de las 3, entonces se accederá a buscarlo en la memoria RAM. Pueden contar con una capacidad de almacenamiento Caché de hasta 8 Mb y 9 Mb sumando L2+L3 en el caso de la nomenclatura AMD®.



Partes Físicas externas de la CPU

El microprocesador en sí es un chip, que tiene una base que integra conectores tipo pin ó solamente contactos planos. Por el mismo avance en las velocidades de los microprocesadores, actualmente necesitan otros dispositivos de apoyo que son los disipadores de calor y los ventiladores, ya que en caso de faltar estos, el microprocesador envía una señal para que el equipo se apague repentinamente y así evitar que se queme.
El disipador: es una pieza metálica con formas variadas; este se encarga de absorber el calor generado por el ventilador y disiparlo al ambiente. Es importante mencionar que entre el procesador y el disipador se debe colocar un silicón especial, que transfiere de manera más eficiente el calor entre las 2 piezas, además de evitar el contacto directo entre las 2 piezas calientes.
El ventilador: se encarga de aplicar aire fresco al disipador y enfriarlo, permitiendo que absorba mas calor proveniente del microprocesador.
Enfriamiento por agua: son sistemas similares al funcionamiento de un radiador automotriz, esto es, cuentan con un sistema basado en el movimiento de agua, impulsada por una pequeña bomba que la hace circular por unos pequeños tubos dentro del disipador. El agua absorbe el calor dentro del disipador y en la parte externa cuenta con un ventilador que la enfría y se repite el ciclo. Para más información sobre enfriamiento basado en agua



DIVICION INTERNA (ALU Y UNIDAD DE CONTROL)


Internamente un microprocesador cuenta con 2 partes muy esenciales:
ALU: significa ("Aritmetic - Logic Unit") que traducido es unidad aritmética y lógica. Esta se encarga de realizar todas aquellas operaciones necesarias como cálculos de operaciones (multiplicaciones, divisiones, sumas, etc.) y comparaciones entre valores (mayor que, menor que, igual que, etc.).

Unidad de control: esta se encarga de organizar y manejar todos los procesos tales como interpretar contenidos de las posiciones de la memoria RAM y memoria ROM, control de puertos, acceso a unidades de disco, ejecución de las instrucciones del software, entre otras.



PROCESADORES CON TARGETA DE VIDEO INTEGRADA

La tecnología "Sandy Bridge", se refiere procesadores de la firma Intel® que integran dentro de su arquitectura, un procesador especializado totalmente en el manejo de gráficos (GPU) independientemente del número de núcleos; este GPU puede alcanzar una frecuencia de hasta 850 MHz, es importante mencionar que para el aprovechamiento de esta tecnología, la tarjeta principal (Motherboard), debe de ser compatible y generalmente esta deberá tener una alta capacidad de memoria RAM (hasta 32 Gb).
      Ejemplo: Microprocesador Intel® Modelo i7 2600, Quad Core, velocidad 3.40 GHz, tecnología "Sandy Bridge" para zócalo 1155.



PROCESADORES MULTICORE O PROCESADOR DE VARIOS NUCLEOS

Al llegar al límite de los 4 Ghz, los procesadores tienden a generar demasiado calor, de tal forma que no es posible enfriarlos de manera tradicional y ello conlleva a uso de sistemas más complejos de ventilación que aumentarían el costo de los equipos, haciéndose poco rentables, entre otros factores. La tendencia ha sido la de integrar en un solo microprocesador, varios núcleos (Cores), capaces de procesar paralelamente los datos, sin aumentar la velocidad de proceso, pero haciendo más eficiente el mismo, además de reducir de manera considerable el calor producido, ya que cada uno lleva procesos diferentes y no los concentran en un sólo núcleo.
       a) Un núcleo (MonoCore): 1 núcleo (X1).
      b) Dos ó mas núcleos (Multicore): 2 núcleos (Core Duo/Dual Core/X2), 3 núcleos (TriCore/X3), 4 núcleos (Quad Core/X4) y hasta 6 núcleos (X6), en los actuales procesadores.
       Ejemplo: Microprocesador marca AMD®, modelo Phenom 21090T X6*, frecuencia 3.2 GHz, L2+L3 9 MB, para socket AM3. (*Indica la presencia de 6 núcleos).



Referencias

1 http://www.monografias.com/trabajos28/mantenimiento-pc/mantenimiento-pc.shtml

2 http://www.monografias.com/trabajos-pdf4/conceptos-basicos-pc/conceptos-basicos-pc.pdf

3 Manual de la carrera: Técnico en Hardware de PC. Centro de Capacitación internacional de Microsoft

DIAPOSITIVAS N° 1

MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE SISTEMA DE COMPUTO

EL INTERIOR DEL GABINETE

En el interior del gabinete reside una gran placa con una serie de circuitos electrónicos, algunos ventiladores,cables y mas periféricos,que por hallarse al interior del gabinete los definimos como internos.









LOS COMPONENTES VITALES DE LA CPU

El motherboard (placa madre):Esta es la placa electrónica principal de la pc . su función es la de brindar el soporte de recursos que el microprocesador (CPU) necesita para desempeñar su tarea.

ZÓCALO PARA CPU: Este zócalo es un conector especial para el microprocesador que soporta el motherboart. este conector es de tipo zif (zero insertion force, fuerza de cero inserción). Esto significa que esta constituido por un mecanismo que permite colocar la cpu sin tener que realizar ninguna fuerza.
una placa al costado del zócalo ajusta y libera los contactos, para instalar cómodamente al microprocesador.
la cantidad y disposición de los contactos varia, de acuerdo al microprocesador o la familia de microprocesadores para la que fue diseñado.

MODULO DE MAMORIA RAM ( RAMDON ACCESMEMORY, MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO):  Estos módulos forman parte del almacenamiento de datos principal de la CPU. En esta memoria se almacenan temporalmente datos y programas para realizar el procesamiento.          

su denominación RAM, se refiere al método de acceso empleado para este tipo de memoria. significa que su contenido puede ser accedido en cualquier orden, a diferencia de otras memorias que devén ser accedidas en forma secuencial unicamente.

Estas memorias son volátiles. esto significa que su contenido se pierde totalmente si se les quita la alimentación de energía. por eso decíamos que es el almacenamiento temporal de datos.

son dinamicas, pues aun teniendo la energía de alimentación necesaria, el contenido se pierde si no son leidas periódicamente. este siclo de lectura periódico se les conoce como ciclo de refresco.DRAM .

pueden ser asincronicas o sincrónicas. si son sincrónicas, el acceso ala información se realiza al compás del reloj, cuya velocidad depende del diseño del motherboard. si la memoria es de este tipo se les denomina SDRAM.
Este reloj marca también el compás del microprocesador, y la velocidad se mide en Megahertz (MHZ), un HZ equivale a un tic de un reloj por segundo. un megahertz equivale a un millón de tics por segundo. si el reloj de un motherboard es o esta configurado a 100 MHZ, este es un sistema PC 100. del mismo modo se las identifica a alas memorias sincrónicas.



MEMORIA ROM: (Read only memory, memoria de solo lectura). Esta memoria es un almacenamiento permanente. no pierde los datos contenidos aun sin alimentación de energía. también son de acceso aleatorio al igual que las memorias RAM, pero no se puede alterar su contenido, ya que solo se puede leer. el contenido de sta memoria se fundamenta para el funcionamiento de la pc, ya que tiene las instrucciones necesarias para que el microprocesador comiense su tarea.

Este programa se llama BIOS (Basic input output system -
sistema básico de entrada y salida).
y esta diseñado a medida (o adaptado) para la motherboar que lo contiene. estrictamente hablando, un programa almacenado en un medio de almacenamiento permanente como ROM, se le denomina firmware ( firm en  ingles significa firme). pues no es fácil modificarlo, ya que abría que remplazar la memoria.
El firmware, como cualquier otro programa creado por el hombre, es imperfecto.
Los ingenieros en sistema saben que un programa no es perfecto y nunca esta completo, pero en algun momento debe detenerse en su desarrollo. por eso es factible que cuando llegue a manos del usuario final, necesite de correcciones o actualizaciones.



Para facilitar la posibilidad de actualizar su contenido, los moterherboard emplean una memoria de solo lectura especial, que puede ser borrada y actualizada.
Estas memorias conocidas como memoria FLASH (en ingles relámpago),  generalmente están soldadas directamente al motherboard.








LOS SLOTS:   En su idioma original slot significa ranura. Son ranuras de expansion. Su objetivo es el de permitir conectar a la moteherboard placas que le agregan funcionalidad a la pc. como por ejemplo sintonizador de televisión entre oros.
Dependiendo del motherboard, se puede encontrar slots de distintos tamaños y color.
los colores que se mencionan a continuación corresponden a los colores normalizados, no significando ello que siempre sea respetado por todos los industrias.

LOS SLOTS DE COLOR NEGRO: Son normas ISA (industries standard association, asociacion de estándares industriales). son vieja tecnología y muy lento para los requerimientos actuales.
su inclucion en la motherboard moderno solo cumplen el objetivo de guardar compatibilidad con placas hoy en día obsoletas.

LOS SLOTS DE COLOR BLANCO: Corresponden al estándar PCI.( Peripheral components interconnect, interconexion de componentes perisfericos).
son rápidos y cubren los requerimientos actuales de los sistemas. Es un estandar impulsado por lintel, microsoft, compaq, y otras firmas lideres de la industria de informática.



SLOTS DE COLOR MARRON: Corresponde al estándar AGP (Acelerador Graphics port,  puertto grafico acelerado). Este esta basado en tecnología PCI, y se suele utilizar para colocar placas graficas ( controlan la información suministrada al monitor). Es una autopista de alta velocidad (hasta cuatro beses mas rapido que PCI), que satisface los requerimientos graficos de las computadoras modernas.




PANEL TRASERO:
Nos permite conectar los perisfericos externos comunes al motherboart, como la impresora, teclado mouse, los parlantes, al monitor.
los conectores indicados como COM1 y COM2, sirven para conectar perisfericos externos seriales norma rs232c como algunos mouses, algunas impresoras, entre otros. son conexiones de propositos generales de  comunicaciones. ( de allí su nombre COM). Son series, porque la información viaja secuencial mente.

En la parte izquierda vemos dos conectores encolumnados, marcados como USB (universal serial bus, bus de serie unuversal). Estos conectores, también son seriales como los COM; pero su aplicación es mas amplia, permitiendo conectar toda clase de dispositivos modernos, como por ejemplo cámaras digitales, impresoras, parlantes, mause, teclados de ultima generación. Ademas se pueden conectar en cada 128 perisfericos.

LOS PS/2 MOUSE Y PS/2 KB, fueron diseñados para los sistemas 2 de IBM.
Otros conectores,ubicado encima de los COM, rotulado como LPT 1 (Line printer 1, impresora de  linea1.)
los tres conectores de la derecha (jacks) son las salidas y entradas de sonido.
EN LINE OUT/SPK (salida de linea/parlante) se conecta un parlente) se conecta un parlante potencial, o se puede enlasar con un equipo de audio. LINE IN ( entrada en linea), sirve para conectar la pc a una fuente externa de sonido.MIC (microfono), es una entrada de mayor sensibilidad, preparada para resivir un micrófono.


EL CHIPSET (conjunto de chips) tambien conocido como logica encolada (Glue logic). estos son microcircuitos electrnicos que contienen todo lo necesario para comonicar el microprocesador con todo lo demas: memoria RAM, memoria ROM, SLOTS...).

 uno de ellos es el puente norte, es el encargado de enlazar al procesador con la memoria y el slot AGP. el otro, puente sur, comunica al puente norte de perisfericos, slot PCI, ISA y otros componentes de menor velocidad.



PUENTE NORTE:
El northbridge es el circuito integrado mas importante del conjunto de chips (chipset) que constituyen el corazón de la placa madre.
Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hacia microprocesador, AGP o PCI expres, memoria RAM .(sirve de puente entre la placa madre y los diferentes componentes de la PC).

PUENTE NORTE:
El southbridge es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funciones de baja velocidad dentro de la placa base.

Referencias

1 http://www.monografias.com/trabajos28/mantenimiento-pc/mantenimiento-pc.shtml

2 http://www.monografias.com/trabajos-pdf4/conceptos-basicos-pc/conceptos-basicos-pc.pdf

3 Manual de la carrera: Técnico en Hardware de PC. Centro de Capacitación internacional de Microsoft.