Motherboards

La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard, mainboard o simplemente mother) o como suele llamarse en los foros “mobo” es una tarjeta (la más grande de la PC) de circuito impreso a la que se conectan las demás partes de la computadora. 

Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria RAM, los buses de expansión y otros dispositivos. Va instalada dentro del gabinete sujeta a una base de chapa y cuenta con un panel para conectar dispositivos externos (periféricos) y muchos conectores internos y zócalos para instalar dispositivos y tarjetas dentro del gabinete. 

La placa base, además, incluye un software llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo. Es otro componente vital en la PC y de suma importancia en el rendimiento. Como se vio con anterioridad la fuente de alimentación debe suministrar energía confiable y proteger al sistema, pero es la mother la que debe hacer que las comunicaciones entre los diferentes componentes sean lo más eficiente posible. 

Como el procesador es el “cerebro” de la PC, la mother es el “sistema nervioso”

 

Almacenamiento FLASH

La memoria flash es una manera desarrollada de la memoria EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory) que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Por ello, flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo. Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información.

Las nuevas memorias flash, llamadas también dispositivos de celdas multi-nivel, pueden almacenar más de un bit por celda variando el número de electrones que almacenan. Este tipo de memoria es no volátil, por eso se la utiliza como medio de almacenamiento masivo de datos (se hizo una introducción como futuro HD). Sin embargo, todos los tipos de memoria flash sólo permiten un número limitado de escrituras y borrados, generalmente entre 10.000 y un millón, dependiendo de la celda, de la precisión del proceso de fabricación y del voltaje necesario para su borrado. Este tipo de memoria está fabricado con puertas lógicas NOR y NAND para almacenar los 0‟s ó 1‟s correspondientes.

Para no entrar en demasiado detalle en el funcionamiento de cada tipo, simplemente se van a comparar los aspectos más valorados:

• La densidad de almacenamiento de los chips es actualmente bastante mayor en las memorias NAND.
• El coste de NOR es mucho mayor.
• El acceso NOR es aleatorio para lectura y orientado a bloques para su modificación. Sin embargo, NAND ofrece tan solo acceso directo para los bloques y lectura secuencial dentro de los mismos.
• En la escritura de NOR se puede llegar a modificar un solo bit. Esto destaca con la limitada reprogramación de las NAND que deben modificar bloques o palabras completas.
• La velocidad de lectura es muy superior en NOR (50-100 ns) frente a NAND (10 μs de la búsqueda de la página + 50 ns por byte).
• La velocidad de escritura para NOR es de 5 μs por byte frente a 200 μs por página en NAND.
• La velocidad de borrado para NOR es de 1 s por bloque de 64 KB frente a los 2 ms por bloque de 16 KB en NAND.
• La fiabilidad de los dispositivos basados en NOR es realmente muy alta, es relativamente inmune a la corrupción de datos y tampoco tiene bloques erróneos frente a la escasa fiabilidad de los sistemas NAND que requieren corrección de datos y existe la posibilidad de que queden bloques marcados como erróneos e inservibles.

En resumen, los sistemas basados en NAND son más baratos y rápidos pero carecen de una fiabilidad que los haga eficientes, lo que demuestra la necesidad imperiosa de un buen sistema de archivos. Dependiendo de qué sea lo que se busque, merecerá la pena decantarse por uno u otro tipo. Además del conocido formato pen drive con conector USB existen otros formatos tipo tarjetas de memoria utilizados para dispositivos como cámaras digitales, Pcket PC, PDA, dispositivos de navegación y telefonía. Muchos de estos formatos son compatibles con un simple adaptador.

Para las PC vienen unidades especialmente preparadas para leer prácticamente todos los formatos. Estas unidades pueden ser externas mediante un conector USB o internas instaladas en una bahía de 3½”.

Regrabadoras de Blu Ray

Las regrabadoras Blu Ray son compatibles con los formatos actuales de DVD y de CD, tanto en lectura como en escritura. Usan un láser violeta con una longitud de onda de 405 nm y una apertura numérica de 0,85, así como lentes duales.

La tasa de transferencia publicada es de 54 MB/s para los BD-ROM (solo lectura, el usado por las distribuidoras cinematográficas) y de 36 MB/s para los BD-R (grabables) y BD-RE (regrabables). De confirmarse esta velocidad, supondría grabar un Blu Ray de 100 GB en aproximadamente 50 minutos.

Blu Ray

Si bien su nombre inicial fue Blue Ray (Rayo Azul, debido a que utiliza un láser violeta), surgió el inconveniente de que en muchos países no se pueden registrar nombres genéricos, entonces se decidió el nombre definitivo BLU RAY. Emplea la tecnología de láser violeta, con una precisión de enfoque mucho mayor que la del rayo rojo, lo que permite unas hendiduras (pits) y separaciones (lands) mucho menores. Esto, unido a un sistema mejorado de codificación, permite una capacidad de almacenamiento por capa de 25 GB. Si a esto se une la posibilidad de trabajar con 4 capas, da una capacidad total de almacenamiento de 100 GB (2 caras con 2 capas cada una).

Por estos motivos son mucho más sensibles a rayaduras, hasta el punto de que en un principio se pensó en un estuche protector. Finalmente esto se solucionó creando un disco algo más grueso que un DVD normal (aunque compatible con este), basado en capas de sustrato (derivado del papel), enormemente resistente a las rayaduras. Tienen un precio sobre un 60% superior a los HD-DVD, pero dado que su capacidad es un 80% mayor, el costo por MB es inferior, inferior incluso al de un DVD de doble capa.

Si bien la fabricación de los discos requiere una mayor inversión para los fabricantes de este soporte, cuenta con el apoyo de los principales fabricantes de estos, siendo uno de sus principales valedores la empresa TDK, de los principales fabricantes de hardware, como Sony, LG, Plextor, Pioneer, Samsung, Philips, Benq, Hitachi, Apple, etc., así como con el apoyo de las principales distribuidoras cinematográficas. Concretamente, Sony utiliza este formato en su PS3.

Lectora - Grabadora de DVD

Lectoras de DVD

Las primeras lectoras de DVD para PC aparecen en 1.997. En el año 2.000 aparecen las primeras unidades de DVD-RAM. La velocidad base de funcionamiento de un DVD es de 1.350 KB/s, entendiendo esta velocidad por 1x, de forma que un DVD a 16x va a una velocidad de 21.600 KB/s. Esto da como resultado, que una lectora de DVD transfiere los datos 9 veces más rápido que una lectora de CD (1350 / 150 = 9). Pueden utilizar dos sistemas diferentes para posibilitar la lectura de DVD o CD. Una es un sistema de doble láser, que al detectar el tipo de disco se posiciona uno u otro; y el sistema más usado, que consiste en modificar tanto la longitud de onda del láser como su apertura numérica mediante un juego de lentes. Esta compatibilidad de los lectores de DVD para leer CD ha hecho que los lectores de CD prácticamente desaparezcan del mercado. La velocidad actual de los DVD esta en los 16x para DVD y los 48x para CD-R.

Regrabadoras de DVD

Disponibles desde 1.998 en su versión grabadora y desde el año 2.000 como regrabadoras. También las regrabadoras de DVD han evolucionado bastante, bajando considerablemente su precio y subiendo en prestaciones. Las primeras grabadoras de DVD admitían solo en formato DVD+R, mientras que en la actualidad admiten todos los formatos disponibles, con velocidades de lectura de 16x para DVD y de 48x para CD y velocidades de grabación de 48x para CD, 32x para CD-RW, 16x para DVD, 8x para DVD regrabables y entre 8x y 10x para DVD DL. Igualmente son muchos los modelos que soportan DVD-RAM, con unas velocidades de hasta 12x. Esta compatibilidad se consigue por los mismos sistemas que en las unidades lectoras. Muchas regrabadoras de DVD cuentan con el sistema LightScribe, el cual permite etiquetar los CD y DVD (naturalmente los que soportan esta tecnología) con la misma regrabadora, mediante el láser.

Combo

Las combo son un hibrido entre lectora de DVD y regrabadora de CD. Utilizadas sobre todo en unidades ópticas para computadoras portátiles, leen tanto CD como DVD y graban CD. Tienen las mismas prestaciones que sus correspondientes unidades, tanto DVD como CD. Dado el precio actual de las regrabadoras de DVD, el combo es un tipo de lector que cada vez se vende menos.

Los discos DVD (Digital Versatile Disc)

Su aspecto es igual a los discos CD, pero tiene algunas muy importantes diferencias. Un DVD consta de dos discos de 0,6 mm, pegados térmicamente. La velocidad de lectura es mucho mayor que en un CD, así como la capacidad de almacenamiento. En un DVD la separación entre pistas pasa de los 1,6 micrones de un CD a los 0,74 micrones y además las pistas contiguas se juntan, pasando de una longitud de 0,83 micrones en los CD a los 0,4 o 0,44 en los DVD. Para hacer posible la lectura en estas condiciones, el DVD usa un láser rojo, con una longitud de onda de entre 635 y 650 nm, mientras que el CD usa un láser infrarrojo con una longitud de onda de 780 nm. En la siguiente imagen se puede apreciar la diferencia entre un CD (izq.) y un DVD (der.)

A esto hay que añadir la posibilidad de utilizar las dos caras del disco, así como de utilizar dos capas (DL – Dual Layer) de datos por cara, siendo el acceso a estas dos capas simultaneo, gracias a una separación semitransparente entre ellas y a estar dispuestas en espirales inversas. Dependiendo de su configuración y capacidad, hay cuatro tipos principales de DVD:

El DVD-14 consta de una cara de simple capa y otra de doble capa, raramente se utiliza, y los más comunes son el DVD-5 y el DVD-9.

Existen DVD de una sola grabación (DVD+R y DVD-R) y regrabables (DVD+RW y DVD-RW). La diferencia entre +R y –R es más una cuestión comercial que técnica, siendo compatibles en el 90% de los casos. Mención aparte merece el formato DVD-RAM. Este formato hasta hace poco necesitaba unos lectores especiales y venían protegidos dentro de un cartucho, necesario para su uso. En la actualidad se utilizan en regrabadoras de DVD que admitan esa tecnología. DVD-RAM trabaja con una tecnología de cambio de fase, es regrabable hasta un máximo de aproximadamente 100.000 veces, el acceso a los datos es aleatorio (y no secuencial, como en otros DVD y CD) y permite grabar, borrar y regrabar archivos como si se tratase de una unidad de almacenamiento más. Un inconveniente de este tipo de discos es que es mucho más sensible a la suciedad y otros factores externos que un DVD normal.

Tanto en CD como en DVD hay unos tipos especiales con la capa protectora lisa y blanca, ideados para su impresión con impresoras de chorro de tinta (printables). Como dato curioso, las medidas de los CD y DVD no se deben a ninguna necesidad técnica. El diámetro del circulo interior, de 1,5 cm corresponde al de una moneda de 10 centavos y la exterior de 12 cm. Se debe a la decisión de que debía caber en el bolsillo superior de una chaqueta de caballero. Que este tamaño se adapte a las medidas de una bahía de 5 ¼ es pura casualidad.

Lectora - Grabadora de CD

Lectoras de CD

La velocidad base de funcionamiento de un CD es de 150 KB/s, entendiendo esta velocidad por 1x. La velocidad expresada en YYx indica la velocidad máxima de la lectora. Una lectora de 52x tiene una velocidad máxima de 7.800 KB/s (52 x 150). Las primeras lectoras de CD para PC salieron al mercado en 1.986. Estas unidades tenían una velocidad de entre 1x y 4x, dependiendo del modelo y tipo de conexión, siendo las más rápidas con conectores SCSI. La velocidad de las lectoras de CD ha evolucionado con el tiempo, estabilizándose en 52x, si bien algunas casas como LG sacaron al mercado lectores de 56x, que no tuvieron éxito y terminaron por desaparecer. A diferencia de las lectoras de DVD, que si pueden leer CD-R, las unidades lectoras de CD-R no pueden leer DVD. Dado que las lectoras de DVD también leen CD, las unidades de CD están desapareciendo.

Regrabadoras de CD

EN 1.990 salieron al mercado las primeras grabadoras de CD. Eran solo grabadoras y trabajaban a 1x. Las primeras en salir fueron las Plextor con conexión SCSI, ya que la conexión IDE no ofrecía en esa época la suficiente velocidad mantenida como para hacer fiable la grabación. Estas grabadoras no tenían ningún sistema de buffer ni protección ante la grabación, por lo que cualquier parada en la transmisión de los datos a la grabadora implicaba la inutilización de esa copia.

Para hacerse una idea de lo que estos datos significan, basta decir que el tiempo medio empleado en la grabación de un CD de 650 MB (los más normales en esa época) era de aproximadamente 1 hora 45 minutos. Con la salida de conectores IDE ATAPI de mayor velocidad, este tipo de conexión se impuso al SCSI, de mayor precio. Poco tiempo después salieron al mercado las regrabadoras de CD, con unas velocidades que en la actualidad se sitúan en 52x-32x-52x de velocidad (reproducción, regrabación y grabación).

También cuentan con un buffer de entre 2 y 8 MB y con función Buffer Underrum, que detecta pequeñas interrupciones en el tráfico de datos, permitiendo seguir con la grabación en el momento en que estos son insuficientes para permitir una grabación estable. Las interfaces de conexión son las IDE, E-IDE y SATA.