La
placa mare
,
placa base
o
targeta mare
(en
angles
motherboard
)
[1]
es la
targeta de circuits impresos
central a l'
ordinador
que conte el
microprocessador
, la memoria
RAM
del sistema, circuits electronics de suport, la
ROM
i
ranures especials
(
slots
) que permeten la connexio de targetes adaptadores addicionals. Aquestes targetes solen realitzar funcions de control de
periferics
, com
monitors
,
impressores
,
unitats de disc
, etc.
Funcionament
[
modifica
]
La majoria de plaques mare que es produeixen avui dia estan dissenyades per a ordinadors basats en el disseny d'IBM (IBM-Compatibles), els quals son el 90% de les vendes d'ordinadors. La placa mare es el component que agrupa tots els altres, permetent que la resta de components puguin comunicar-se entre si.
Les plaques mare tambe s'utilitzen en molts altres dispositius electronics com telefons mobils, cronometres, rellotges, etc.
Una placa base tipica conte el microprocessador, la memoria principal i altres components essencials. Altres components com l'emmagatzemament extern, els controladors de video i so, i altres periferics, hi poden ser afegits be com a targetes d'expansio (amb protocols com
PCI
) o a traves de cables, tot i que en els ordinadors moderns es cada vegada mes comu integrar alguns d'aquests dispositius directament a la placa base (els controladors de video i so, el controlador de xarxa
Ethernet
, ports
USB
, etc.).
Un dels components mes importants de les plaques base es el
x
ipset
de suport al microprocessador, un conjunt de
circuits integrats
que proporcionen interficies per a la comunicacio de la CPU amb diversos busos i components externs. Aquest chipset determina en cert grau les funcions i prestacions de la placa base. El xipset es compon de
NorthBridge
i
SouthBridge
.
- El NorthBridge controla les funcions d'acces cap a i entre el microprocessador, la memoria
RAM
, el port grafic
AGP
, i les comunicacions amb el SouthBrigde.
- El SouthBridge controla els dispositius associats com son la controladora de discs
IDE
, els ports
USB
,
FireWire
,
SATA
,
RAID
, ranures
PCI
,
ranura AMR
,
ranura CNR
, ports d'
infrarojos
,
disquetera
,
Ethernet
i una llarga llista amb tots els elements que podem imaginar integrats en la placa mare.
Les plaques base inclouen, com a minim:
- Socol per instal·lar-hi un o mes microprocessadors
- Socols per instal·lar-hi la memoria principal del sistema (tipicament en forma de moduls
DIMM
que contenen xips DRAM)
- Xips de memoria no volatil (normalment Flash ROM en les plaques base modernes) que contenen el
firmware
(tambe anomenat microprogramari) del sistema o
BIOS
- Un generador de rellotge que produeix el senyal de rellotge del sistema per sincronitzar els diferents components
- Socols per a targetes d'expansio (que interaccionen amb el sistema a traves dels busos suportats pel chipset)
- Connectors d'alimentacio, que reben l'electricitat de la
font d'alimentacio
i la distribueixen a la CPU, el chipset, la memoria principal, i les targetes d'expansio.
[2]
Diagrama d'una placa base tipica.
Una placa base tipica admet els seguents components:
- Connectors d'alimentacio d'energia electrica.
- Socol de
CPU
(monoprocessador) o socols de
CPU
(multiprocessador).
- Ranures de
RAM
.
- Chipset
.
Connectors d'alimentacio
[
modifica
]
Connectors de la
font d'alimentacio
de tipus ATX2 per a
PC
:
(1)
mini molex
per a
FDD
.
(2)
Molex
universal: per a dispositius
IDE
,
HDD
i
unitat de disc optic
.
(3) per a dispositius
SATA
.
(4) para
targetes grafiques
de 8 pins, separable per 6 pins.
(5) per a targeta grafica de 6 pins.
(6) per a placa base de 8 pins.
(7) per CPU
P4
, combinat per al connector de la placa base de 8 pins a 12V.
(8) ATX2 de 24 pins.
Per a un o varis d'aquests connectors d'alimentacio, una alimentacio electrica proporciona a la placa base els diferents voltatges i intensitats necessaris per al seu funcionament.
Ports de CPU
[
modifica
]
Placa base per a ordinador personal d'escriptori mostrant els seus components tipics i interficies. Aquest model va ser fabricat per Foxconn en 2007 usant la disposicio
microATX
, una de les mes utilitzades per a ordinadors personals.
El
socol
(
socket
) de
CPU
es un receptacle que encasta el
microprocessador
i ho connecta amb la resta de components a traves del
bus frontal
de la placa basi.
Si la placa base disposa d'un unic socol per a microprocessador, es denomina monoprocessador. En canvi, si disposa de dos o mes socols, es denomina placa multiprocessador.
Ranures de RAM
[
modifica
]
Les plaques basis consten de ranures (
slots
) de
memoria d'acces aleatori
, el seu nombre es de 2 a
8 ranures en una mateixa placa base comuna.
En elles s'insereixen aquestes memories del tipus convenient depenent de la velocitat, capacitat i fabricadora requerida segons la compatibilitat de cada placa base i la CPU.
El
xipset
es una serie o conjunt de
circuits electronics
, que gestionen les transferencies de dades entre els diferents components de l'ordinador (processador, memoria,
targeta grafica
,
unitat d'emmagatzematge secundari
, etcetera).
[3]
El
xipset
, generalment es divideix en dues seccions:
- Pont nord
(
northbridge
): gestiona la interconnexio entre el microprocessador, la memoria RAM i la
unitat de processament grafic
.
- Pont sud
(
southbridge
): gestiona la interconnexio entre els periferics i els dispositius d'emmagatzematge, com els
discos durs
o les
unitats de disc optic
.
Les noves linies de processadors d'escriptori tendeixen a integrar el mateix controlador de memoria dins del processador.
Altres components importants
[
modifica
]
- El
rellotge
: regula la velocitat d'execucio de les instruccions del
microprocessador
i dels periferics interns.
- La
CMOS
: una petita memoria que preserva certa informacio important (com la configuracio de l'equip, data i hora), mentre l'equip no esta alimentat per electricitat.
- La
pila de la CMOS
: proporciona l'electricitat necessaria per operar el circuit constantment i que aquest ultim no s'apagui perdent la serie de configuracions guardades, com la data, hora,
sequencia d'arrencada
...
- La
BIOS
: un
programa
registrat en una
memoria no volatil
(antigament en memories ROM, pero des de fa temps s'empren
memories flaix
). Aquest programa es especific de la placa base i s'encarrega de la interficie de baix nivell entre el
microprocessador
i alguns
periferics
. Recupera, i despres executa, les instruccions del
registre d'arrencada principal
(
Master Boot Record
,
MBR
), o registrades en un
disc dur
o un
dispositiu d'estat solid
, quan arrenca el sistema operatiu.
- El
bus frontal
o bus davanter (
front-side bus
o
FSB
): tambe anomenat
bus intern
, connecta el microprocessador al
xipset
. Esta caient en desus enfront de
HyperTransport
i
Quickpath
.
- El bus de memoria connecta el
xipset
a la memoria temporal.
- El bus d'expansio (tambe anomenat bus I/S): uneix el microprocessador als connectors d'entrada/sortida i a les ranures d'expansio.
- Els connectors d'entrada/sortida que compleixen normalment amb la norma
PC 99
; aquests connectors inclouen:
- Els
ports serie
, per connectar dispositius antics.
- Els
ports paral·lels
, per a la connexio d'impressores antigues.
- Els
ports PS/2
per connectar teclat i ratoli; aquestes interficies tendeixen a ser substituides per
USB
.
- Els ports
USB
(en angles
Universal Serial Bus
), per exemple, per connectar diferents periferics, com per exemple: ratoli, teclat,
memoria USB
,
telefons intel·ligents
, impressores.
- Els connectors
RJ-45
, per connectar-se a una
xarxa informatica
.
- Els connectors
VGA
,
DVI
,
HDMI
o
DisplayPort
per a la connexio del
monitor d'ordinador
o
projector de video
.
- Els connectors
IDE
o
Serial ATA
, per connectar dispositius d'emmagatzematge, aixi com
discos durs
(HDD),
dispositius d'estat solid
(SSD) i
unitats de disc optic
.
- Els connectors
jacks
d'audio, per connectar dispositius d'audio, per exemple:
altaveus
i auriculars (codi de color: verd), i
microfons
(codi de color: rosat).
- Les
ranures d'expansio
: es tracta de receptacles (
slots
) que poden acollir plaques o
targetes d'expansio
(aquestes targetes s'utilitzen per agregar caracteristiques o augmentar el rendiment de l'ordinador; per exemple, una
targeta grafica
es pot afegir per millorar el rendiment 3D). Aquests ports poden ser ports:
- ISA
(
Industry Standard Architecture
) interficie antiga,
- PCI
(
Peripheral Component Interconnect
),
- AGP
(
Accelerated Graphics Port
) i,
- PCIe
o
PCI-Express
, son els mes recents.
- Amb l'evolucio dels ordinadors, cada cop mes caracteristiques s'han integrat en la placa base, aixi com a circuits electronics per a la gestio del video, de so o de xarxes, evitant aixi l'addicio de targetes d'expansio:
- interficie grafica integrada o
unitat de processament grafic
(
GPU
,
Graphics Processing Unit
, o IGP,
Integrated Graphic Processor
);
- interficie integrada d'audio o so;
- interficie integrada
Ethernet
o ports de xarxa integrats ((10/100
Mbit
/s)/(1
Gbit
/s)).
- En la placa tambe existeixen diferents conjunts de pins, anomenats
jumpers
o ponts, que serveixen per configurar altres dispositius:
- JMDM1: Serveix per connectar un modem pel qual es pot encendre el sistema quan aquest rep un senyal.
- JIR2: Aquest connector permet connectar moduls d'infrarojos IrDA, havent de configurar la BIOS.
- JBAT1: S'utilitza per poder esborrar totes les configuracions que com a usuari podem modificar i restablir les configuracions que venen de fabrica.
- JP20: Permet connectar audio en el panell frontal.
- JFP1 i JFP2: S'utilitza per a la connexio dels interruptors del panell frontal i els leds.
- JUSB1 i JUSB3: Es per connectar ports USB del panell frontal.
Tipus de bus
[
modifica
]
Targeta mare Dell T3600
Els
busos
son espais fisics que permeten el transport d'informacio i energia entre dos punts de l'ordinador.
Els busos generals son cinc:
Bus de dades
[
modifica
]
Els busos de dades son les linies de comunicacio per on circulen les dades externes i interns del microprocessador.
Bus d'adreca
[
modifica
]
El bus d'adreca es la linia de comunicacio per on viatja la informacio especifica sobre la localitzacio de l'adreca de memoria de la dada o dispositiu al qual es fa referencia.
Bus de control
[
modifica
]
El bus de control es la linia de comunicacio per on es controla l'intercanvi d'informacio amb un modul de la unitat central i els periferics.
Bus d'expansio
[
modifica
]
Els busos d'expansio son el conjunt de linies de comunicacio encarregat de portar el bus de dades, el bus d'adreca i el de control a la targeta d'interficie (entrada, sortida) que s'agrega a la placa principal.
Bus del sistema
[
modifica
]
Tots els components de la placa base es vinculen a traves del bus del sistema, mitjancant diferents tipus de dades del microprocessador i de la memoria principal, que tambe involucra a la memoria elegancia de nivell 2. La velocitat de transferencia del bus de sistema esta determinada per la frequencia del bus i l'ample.
Formats de plaques mare
[
modifica
]
Hi ha molts formats de plaques mare, depenent del lloc on es vulguin posar, depenent de les circumstancies i mida de la caixa.
Mides estandards de les plaques mare
Les plaques base necessiten tenir moltes dimensions compatibles amb les caixes que les contenen, de manera que des dels primers computadors personals s'han establert caracteristiques mecaniques, anomenades
factor de forma
. Defineixen la distribucio de diversos components i les dimensions fisiques, com per exemple el llarg i ample de la targeta, la posicio dels forats pels
cargols de subjeccio
i les caracteristiques dels connectors.
[4]
Amb els anys, diverses normes es van anar imposant.
1983:
XT
(sigla en angles de
eXtended Technology
, ≪tecnologia estesa≫) es el format de la placa basi de l'ordinador
IBM PC XT
(model 5160), llancat en 1983. En aquest factor de forma es va definir una grandaria exactament igual al d'una fulla A4 i un unic connector extern per al teclat.
1984:
AT
(
Advanced Technology
, ≪tecnologia avancada≫) es un dels formats mes grans de tota la historia de la
PC
(305×279?330 mm), va definir un connector de potencia format per dues parts. Va ser usat de manera extensa de 1985 a 1995.
1995:
ATX
(
Advanced Technology eXtended
, ≪tecnologia avancada estesa≫) Utilitza les connexions exteriors en forma d'un panell d'E/S i va definir un connector de 24 pins per a l'energia. S'usa en l'actualitat en forma d'algunes variants, que inclouen connectors d'energia extra o reduccions de grandaria.
- ATX: 305×244 mm (
Intel
)
- microATX
: 244×244 mm
- FlexATX: 229×191 mm
- MiniATX: 284×208 mm
2001:
ITX
(
Information Technology eXtended
, ≪tecnologia d'informacio estesa≫), amb trets procedents de les especificacions microATX i FlexATX d'Intel, el disseny de
VIA
se centra en la integracio en placa base del major nombre possible de components, a mes de la inclusio del maquinari grafic en el propi xipset de l'equip, sent innecessaria la instal·lacio d'una targeta grafica en la ranura AGP.
2004:
BTX
(
Balanced Technology eXtended
, ≪tecnologia balancejada estesa≫) va ser retirada en molt poc temps per la falta d'acceptacio, va resultar practicament incompatible amb ATX, excepte en la font d'alimentacio. Va ser creada per intentar solucionar els problemes de soroll i refrigeracio, com a evolucio de l'ATX.
- BTX: 325×267 mm (
Intel
)
- Micro BTX: 264×267 mm
- Pico BTX: 203×267 mm
- Regular BTX: 325×267 mm
2007:
D
TX
[5]
eren destinades als PC de petit format. Fan us d'un connector d'energia de 24 pines i d'un connector addicional de 2x2.
- DTX: 248×203 mm (
AMD
)
- Mini DTX: 170×203 mm
- Full DTX: 243×203 mm
Formats privatius
[
modifica
]
Durant l'existencia del PC, moltes marques han intentat mantenir un esquema tancat de maquinari, denominat
privatiu
, fabricant plaques basi incompatibles fisicament amb els factors de forma amb dimensions, distribucio d'elements o connectors que son atipics. Entre les marques mes persistents esta
Dell
, que rares vegades fabrica equips dissenyats amb factors de forma de la industria.
Fabricants de plaques base
[
modifica
]
Diversos fabricants es reparteixen el mercat de plaques basi, tals com:
Advantech
,
Albatron
,
Aopen
,
ASUS
,
AsRock
,
Biostar
,
Chaintech
,
Dell
,
DFI
,
ECS EliteGroup
,
FIC
,
Foxconn
,
Gigaoctet Technology
,
iBase
,
iEi
,
Intel
,
Lenovo
,
MSI
,
Pc Chips
,
Sapphire Technology
,
Super Micro
,
Tyan
,
VIA
,
XFX
,
Zotac
.
Alguns dissenyen i fabriquen un o mes components de la placa base, mentre que uns altres assemblen els components que tercers han dissenyat i fabricat.
Tipus de plaques principals
[
modifica
]
La majoria de les plaques de
PC
fabricades a partir de 2001 es poden classificar en dos grups:
- Les plaques base per a microprocessadors
AMD
:
- Slot A
:
Duron
,
Athlon
- Socket A
: Duron, Athlon, Athlon XP,
Sempron
- Socket 754
:
Athlon 64
,
Mobile Athlon 64
, Sempron,
Turion
- Socket 939
: Athlon 64,
Athlon FX
,
Athlon X2
, Sempron,
Opteron
- Socket 940
: Opteron i
Athlon 64 FX
- Socket AM2
: Athlon 64,
Athlon FX
, Athlon X2, Sempron,
Phenom
- Socket F
: Opteron
- Socket AM2 +
: Athlon 64,
Athlon FX
, Athlon X2, Sempron, Phenom
- Socket AM3
:
Phenom II X2/X3/X4/x6
,
Athlon II X2/X3/X4
,
Sempron 100 Series
- Socket AM3+
: Sempron,
Athlon II X2/X3/X4
,
Phenom II X2/X3/X4/X6
,
FX X4/X6/X8
- Socket FM1
:
A4X2
,
A6X3/X4
,
A8X4
,
Athlon II
- Socket FM2
:
APU A4
,
APU A6
,
APU A8
,
APU A10
,
Athlon II X2/X4
- Socket AM4
:
Processadors d'arquitectura Zen
- Les plaques base per a microprocessadors
Intel
:
- Socket 7
:
Pentium I
,
Pentium MMX
- Slot 1
:
Pentium II
,
Pentium III
,
Celeron
- Socket 370
: Pentium III, Celeron
- Socket 423
:
Pentium 4
- Socket 478
: Pentium 4, Celeron
- LGA 775
: Pentium 4, Celeron,
Pentium D
(doble nucli),
Core 2
Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme,
Xeon
- Socket 603
: Xeon
- Socket 604
: Xeon
- Socket 771
: Xeon
- LGA 1366
:
Intel Core i7 (Nehalem)
, Xeon (Nehalem)
- LGA 1156
:
Intel Core i3
,
Intel Core i5
,
Intel Core i7
(
Nehalem
)
- LGA 2011
:
Intel Core i7
, Xeon (
Sandy Bridge
)
- LGA 1155
: Intel Core i5 i
Intel Core i3
(
Sandy Bridge
),
Intel Core i7
, Intel Core i5 i Intel Core i3 (
Ivy Bridge
)
- LGA 1150
:
Intel Core i7
,
Intel Core i5
i
Intel Core i3
(
Haswell
i
Broadwell
)
- LGA 1151
:
Intel Core i7
,
Intel Core i5
,
Intel Core i3
, Intel Pentium G4000/G5000 series i Intel Celeron G3900 series (
Skylake
) i (
Kaby Lake
)
- LGA 1200
:
Core i9
,
Core i7
,
Core i5
,
Core i3
,
Pentium Gold
,
Celeron
.
Enllacos externs
[
modifica
]
- "true"area&tid=wh11_008 Motherboard Form Factors
- Silverstone Article
- Motherboards
a Curlie
- List of motherboard manufacturers and links to BIOS updates
Localitza el jumper de Clear CMOS a la placa base: Aquest jumper es un petit connector de tres pins amb una tapa. Normalment es troba a prop de la bateria del BIOS o del chipset. Apaga l'ordinador i desconnecta'l de la font d'alimentacio: Es important assegurar-se que l'ordinador estigui totalment apagat abans de manipular el hardware. Mou el jumper de Clear CMOS: Per restablir la BIOS, hauras de moure el jumper de Clear CMOS des de la seva posicio original a la posicio de restabliment. Consulta el manual de la placa base per a la ubicacio exacta d'aquest jumper i com moure'l. Deixa el jumper en la posicio de restabliment durant uns segons: La quantitat de temps pot variar segons la placa base, pero normalment es requereixen uns segons per completar el restabliment. Torna a posar el jumper a la seva posicio original: Un cop hagis restablert la BIOS, torna a col·locar el jumper de Clear CMOS a la seva posicio original. Connecta de nou l'ordinador a la font d'alimentacio i encen-lo: Un cop hagis restablert la BIOS, torna a connectar l'ordinador a la font d'alimentacio i encen-lo. La BIOS s'hauria de restablir als valors predeterminats de fabrica.