1. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
I.- COMPONENTES BÁSICOS DE UNA
MICROCOMPUTADORA
a).- La tarjeta principal (Mother Board)
b).-La CPU
b).- La memoria
c).- Los buses
d).- La fuente de alimentación

2. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
Estructura de una computadora y sus
periféricos

3. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
¿Qué es la tarjeta principal ?
La “tarjeta principal“ (mainboard), o “tarjeta
madre" (motherboard), es el elemento
principal de toda computadora, en el que se
encuentran o al que se conectan todos los
demás aparatos y dispositivos.
Físicamente, se trata de una “tarjeta" de
material sintético, sobre la cual existe un
circuito impreso que conecta diversos
elementos que se encuentran anclados sobre
ella.

4. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
Componentes de la Tarjeta
Principal
 zócalo del microprocesador
 ranuras de memoria (SIMM, DIMM...)
 chipset de control
 BIOS
 slots de expansión (ISA, PCI, AGP...)
 memoria caché
 conectores internos
 conectores externos
 conector eléctrico
 pila
 elementos integrados variados

5. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
La Mother Board (Tarjeta principal)
Una placa base moderna y típica ofrece un aspecto similar al siguiente:

6. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
Los buses
Teclado
Pantalla
CPU
Los buses son los canales
de datos que interconectan
los componentes de la PC.
Buses
Algunos están diseñados
para transferencias
Memoria pequeñas, y otros para
transferencias mayores.
RAM
Disco Duro Impresora

7. Arquitectura de computadoras II
Buses en una IBM PC
 Originalmente las
primeras IBM PC,
contaban con un bus
único para
interconectar todas
las componentes del
sistema, llamado BUS
DEL SISTEMA
 Con el tiempo éste
empezó a ser incapaz
de soportar los
caudales de datos que
requerían todos los
componentes

8. Arquitectura de computadoras II
Buses en una IBM PC
 Las PC´s con Pentium cuentan
con un bus del sistema que
conecta la RAM, el
microprocesador y la memoria
Caché de nivel 2 (L2) a una
frecuencia de 66Mhz .
 El bus PCI se conecta al bus del
sistema através del Chipset a 33
Mhz.
 Para mantener compatibilidad
con tarjetas de expansión ISA,
el chipset facilita una pasarela
entre el PCI y el ISA.
 Junto al PCI se tendrán algunos
“slots” ISA.

9. Arquitectura de computadoras II
Buses en una IBM PC
 Los procesadores
Pentium II incorporan
el bus AGP, conectado
al chipset a una
frecuencia de 66 Mhz
 La tarjeta de video se
conecta directamente
al bus del sistema
gracias al bus AGP

10. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
Los buses
MEMORIA RAM
Resto de
CPU bus FSB componentes de
la PC
El bus más importante de la PC se encarga del tráfico
“pesado” entre la CPU y la memoria RAM
conocido como :
Bus Frontal o Frontal Side Bus (FSB)
Bus del sistema ( en PC´s más antiguas)

11. Arquitectura de computadoras II
Buses en una IBM PC
TIPOS GENÉRICOS DE
Microprocesador Disco BUSES:
duro
Bus de E/S  Bus del sistema, que
es el encargado de
CPU Tarjeta unir la CPU con la
gráfica memoria RAM y otros
Chipset elementos de la
Caché tarjeta madre.
L1
Tarjeta
sonido  Bus de
Entrada/Salida, que
Bus del
Bus de une la tarjeta madre
sistema
acceso a RAM con otros adaptadores
caché CD ROM y tarjetas ( de video,
L2 gráficas, discos duros
Caché etc.)
L2

12. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
El Chipset y concentradores
CPU Memoria
RAM E/S
Bus de sistema Puente
8
16 MHz
MHz
En esta Arquitectura , el Bus de E/S está separado
del Bus del sistema (80386).
Precursora de la arquitectura Multibus

13. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
El Chipset
CPU BIOS
E/S
Memoria Puente Puente
RAM Enlace Sur
Bus PCI
Norte
EIDE
Puerto
AGP
Bus USB
El puente Norte y el puente sur comparten la
función de controlar el tráfico de datos en la
“mother board”

14. Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal
El Chipset y concentradores
CPU 100MHz X 4 Bus del sistema
Controlador de
AGP Concentrador
66 MHz X4
X4 de Memoria Enlace al centro de E/S
(Puente Norte)
Memoria
133MHz X 2
DDR RAM
La nueva (1998, 1999) Arquitectura de
Chipset en, la que el puente norte se ha
convertido en un concentrador :
Memory Controller Hub (MCH)

15. Buses de expansión
Arquitectura de computadoras II
Bus PCI.
PCI: Peripheral Component Interconnect (Intel 1993).
 Bus de expansión diseñado para los ix86 y
Pentium.
 Actualmente se encuentra en todos los
computadores personales.
 Soporta hasta 10 periféricos de alta velocidad.
 Permite conexión con otros buses más lentos
como ISA o EISA

16. Buses de expansión
Arquitectura de computadoras II
Bus PCI.
 Bus de datos de 32 bits en la
versión 2.0 y de 64 bits en la
versión 2.1.
 Bus de direcciones de 32 bits.
 Funciona a 33 MHz (versión 2.0)
o a 66 MHz (versión2.1).
 La velocidad de transferencia
máxima es de 132 MB/s o de 528
MB/s.

17. Buses de expansión
Arquitectura de computadoras II
Bus PCI.
¿Qué diferencias tienen el bus PCI 32 bits
respecto al PCI de 64 bits?
La diferencia fundamental entre las diferentes versiones
de buses PCI es principalmente la capacidad de datos que
pueden procesar en una unidad de tiempo, es decir, el
ancho de banda que son capaces de soportar.
Este ancho de banda máximo o teórico se calcula
multiplicando el número de bits utilizado por el bus
para transferir datos en paralelo por la frecuencia
de funcionamiento.

18. Buses de expansión
Arquitectura de computadoras II
Bus PCI.
El bus PCI estándar utiliza datos de 32 bits y funciona
a una frecuencia de 33 MHz.
El máximo ancho de banda que admiten estos buses es
de: 32 bits = 4 bytes por cliclo de reloj; 4 * 33.333 =
133.332 KBps = 133 MBps.
Algunas placas utilizan buses PCI de 32 bits y 66 MHz,
aumentando así la capacidad máxima de transferencia
de los PCI originales, hasta 266 MBps.
También existen bus PCI de 64 bits y 33 MHz, y de 64
bits y 66 Mhz.

19. Buses de expansión
Arquitectura de computadoras II
BUS ISA( Indsustry Standard Architecture) DE 8
BITS

20. Buses de expansión
Arquitectura de computadoras II
BUS MCA (MICROCANAL) DE 32 BITS

21. Buses de expansión
Arquitectura de computadoras II
BUS EISA( Extended ISA) DE 32 BITS

22. Buses de expansión
Arquitectura de computadoras II
Características de los Buses

23. Arquitectura de computadoras II
Generaciones de microprocesadores
Generación Cpu Año Transistores
1era 8086,8088 1978-1981 29,000
2da 80286 1984 134,000
3ra 80386Dx 1987-88 275,000
4ta 80486SX,486DX 1990-92 1;200,000
5ta Pentium / AMD K5 1993-95 3;100,000
6ta Pentium Pro / AMD K6 1995-98 5;500,000
7ma AMD K7 / Pentium 4 1999-2000 22;000,000
8va Athlon 64 / Prescott 2003 100;000,000

24. Arquitectura de computadoras II
El Pentium 4

25. La Octava Generación
Arquitectura de computadoras II
El AMD K8 “Hammer” Athlon 64
AMD Opteron “ Sledge Hammer”pensado para servidores
AMD Athlon 64 “Claw Hammer” para PC´s de escritorio
El procesador del Hammer incorpora el
Controlador de Memoria DDR controlador de memoria dentro del mismo chip. En
los procesadores actuales , ese controlador reside
Cache de en el motherboard.
Núcleo del instrucción L1
Procesador del Cache El bus de memoria puede ser de 64 ó 128 bits
“Hammer” Cache de L2 sin que requiera un controlador de memoria
Datos L1 adicional
Es capaz de ejecutar 9 instrucciones por
Hyper Transport
ciclo
Tiene tres conexiones “Hyper Transport “, esto
permite que hasta 8 procesadores puedan
trabajar en paralelo conectados entre sí a
través de esta vía
Hyper transport: sistema universal de interconectividad que se utiliza para procesos de I/O y en el
caso del “ Hammer”, para conectar procesadores entre si.

26. Arquitectura de computadoras II
Interfaz: Unidad hardware/Software que permite conectar dos
entidades diferentes; en el caso que nos ocupa, un periférico y la
CPU.
Los interfaces también se denominan controladores o tarjetas de E/S.
Las funciones más importantes de un interfaz son:
– Interpretar las órdenes que recibe de la CPU y transmitirlas al
periférico
– Controlar las transferencias de datos entre la CPU y el periférico
(convertir formatos, adaptar velocidades,..).
– Informar a la CPU del estado del periférico.
Componente Componente
de Interfaz de
hardware Hardware

27. Arquitectura de computadoras II
Puerto: Unidad física que permite la conexión entre un
periférico y el computador.
Siempre debe tener asignados dos tipos de recursos:
Dirección: Necesaria para que la CPU pueda referenciar al puerto.
Línea de petición de interrupción (IRQ): Esta línea se utiliza para
avisar al procesador de que debe atender al periférico.
Todos los PC’s actuales incorporan como mínimo un puerto
paralelo, un puerto serie y uno USB. Estos puertos llevan
asociados interfaces de propósito general, que permiten la
conexión de gran variedad de periféricos.