BIOS, secuencia de arranque.

Hace unos años la configuración BIOS permitía elegir como dispositivos de arranque sólo entre la unidad A con una disquetera de 3 1/2" o la C con el disco duro. Hoy en día todas las BIOS ofrecen la posibilidad de elegir al menos entre tres, cuando no muchos más.

La opción que nosotros hemos elegido es la de establecer como primer dispositivo de arranque una unidad óptica CD-ROM o DVD, la principal razón es la de que todas las herramientas de diagnóstico y comprobación que manejamos las tenemos compiladas en un CD. La posibilidad de realizar el arranque desde esta unidad está presente en las BIOS desde 1995 cuando se establece el estándar conocido como "El Torito".

La fotografía inferior muestra un ejemplo de como especificar en la configuración BIOS una secuencia de arranque.

En este caso el primer dispositivo en el que la BIOS buscará los registros de arranque será la unidad de CD-ROM, el segundo la disquetera y el tercero el disco duro conectado como maestro a la controladora IDE primaria.

También se podrían haber escogido otros dispositivos como el resto de discos duros en la controladora IDE primaria y secundaria, un dispositivo óptico ZIP LS-120, la controladora SCSI o desde la red de área local a través del interfaz de red. En la actualidad se ha popularizado la opción de poner en primer lugar y como dispositivo de arranque una memoria USB.

Os propongo entrar en el menú de configuración BIOS de vuestros equipos en casa y comprobar la secuencia de arranque, así como que dispositivos de almacenamiento pueden ser especificados en la misma.

ESD, como evitar las temidas descargas electro estáticas

Este símbolo nos avisa de que debemos tener cuidado antes de tocar el componente o la placa en la que esté pegado. Nuestro cuerpo puede acumular carga estática con potenciales de hasta 4.000 volt. sin que nos demos cuenta de ello, pero si la humedad relativa del ambiente es baja esta carga estática puede alcanzar valores de hasta 35.000 volt. Quizás hayas experimentado el fulminante calambre que produce tocar la carrocería de un coche cuando te bajas de él en un día de viento sur. Lo que para nosotros supone una desagradable sorpresa para una placa con circuitos integrados puede ser una catástrofe.

Tocar estos dispositivos sin tomar precauciones puede producir en ellos daños irreparables, de hecho todos vienen envueltos en bolsas plateadas ESD para evitar estas descargas durante su transporte y almacenamiento. En las operaciones de montaje y desmontaje en un equipo informático se deben evitar daños por descargas electro estáticas, hay elementos que son más sensibles que otros, con los módulos de memoria se deben extremar las precauciones llegando a ser recomendable emplear guantes ESD como muestra la foto.

Nosotros al desmontar la placa base hemos utilizado una muñequera unida al chasis del equipo y una manta ESD con uno de sus extremos llevado a tierra, no es un entorno ESD totalmente seguro, pero es mejor que nada.

Ranuras de expansión AGP, PCI y PCI-express

PCI (Peripheral Component Interconnect) Es un estándar abierto desarrollado por Intel en tiempos del 486. Permite interconectar tarjetas de vídeo, audio, adaptadores de red y otros muchos periféricos con la placa base. El estándar PCI 2.3 llega a manejar 32 bits a 33/66MHz con tasas de transferencia de datos de 133MB/s y 266MB/s respectivamente. No obstante y hoy en día Intel impulsa decididamente el estándar PCI express, que en su versión x16 y funcionando en modo dual proporciona una tasa de transferencia de datos de 8GB/s, ni más ni menos que 30 veces más que PCI 2.3.

La fotografía superior nos muestra una ranura PCI (en blanco) y otra PCI-express x16 (en negro), las tarjetas diseñadas para una y otra son incompatibles entre sí. Normalmente el bus PCI de la placa base admite un máximo de cuatro ranuras numeradas del 1 al 4, pueden existir una quinta ranura PCI pero en realidad está compartida. Por ejemplo: con otra ranura ISA como la que se reproduce en la foto inferior.

La primera ranura PCI se utilizaba para el adaptador gráfico,pero se sustituyó por la ranura AGP específicamente diseñada para esta tarea. AGP (Accelerated Graphics Port) es un estándar introducido por Intel en 1996 y en su versión 8x puede sincronizar con frecuencias de bus de 533MHz y ofrecer tasas de transferencia de 2GB/s.

Busca la documentación de la placa base de tu equipo, observa el plano (layout) de la placa base. ¿Cuantas ranuras PCI incluye? ¿Alguna está compartida? ¿ Cuántas ranuras AGP? Responde indicando siempre cual es el chipset.

Módulos de memoria DDR2

La impresionante evolución de los procesadores no es una carrera en solitario, a medida que se ha hecho más rápidos se ha acrecentado su necesidad de que los accesos a los datos almacenados en los bancos de memoria sean también más rápidos.

DDR2 es la tecnología que se impone en este momento en los módulos de memoria RAM. Precedida por DDR, DDR2 se basa en utilizar ambos flancos de reloj (ascendente / descendente) para transferir el doble de datos en un mismo ciclo. Así una memoria DDR a 266MHz pasa a ser en DDR2 533MHz. En la siguiente tabla puedes ver los diferentes rangos para ambos tipos de memorias.

Lo primero que llama la atención es que el último modelo DDR2 800 (PC2 6400) funcionando en modo dual (un módulo en cada banco, dos en total) ofrece tasas de transferencia de 10,8 GB/s, un valor que no está nada mal.

Los zócalos para los módulos de memoria DDR2 no son como los de los DDR ni funcionan con la misma tensión. Un slot DDR2 tiene 240 pins y la alimentación es de 1,8v, en cambio un slot DDR es de 184 pins y alimenta al módulo de memoria con 2,5v. No obstante ambos módulos son igual de anchos por lo que para evitar confusiones la muesca que permite su correcta inserción se encuentra en posiciones distintas.

Factor de forma de la Placa Base

Las placas base pueden tener diferentes tamaños o varios conectores de alimentación, también pueden diferir en la distribución de las ranuras, los bancos de memoria o el zócalo del procesador. Todas estas variaciones son lo que se denomina el Factor de Forma.

Desde 1996 el factor de forma mas extendido es el ATX (Advanced Technology Extended) que fue la evolución de la baby_AT a la que sustituyó. Entre otras mejoras ATX modificó el tipo de alimentación permitiendo que esta fuese controlada desde la BIOS. ATX contempla varios tamaños tal como puede verse en la siguiente figura. (Las medidas están en pulgadas).

Como puedes observar, a medida que la placa reduce sus dimensiones también lo hace el número de ranuras de las que se dispone, un factor de forma Micro-ATX las reduce en tres. Si la placa base reduce su tamaño lo mismo se puede hacer con la caja de la unidad central del ordenador, pero la concentración de elementos y el poco espacio para fluya el aire hacen que la refrigeración se transforme en una cuestión delicada.

Intel propone desde 2005 un nuevo factor de forma al que denomina BTX (Balanced Technology Extended), es una nueva disposición que pretende mejorar la eficiencia en la refrigeración del interior de la caja creando un flujo de entrada y salida de aire en línea recta.

Como con las ATX existen varios tamaños, puedes comparar esta placa Micro-BTX con la anterior Micro-ATX.

Socket de CPU

Las placas base se diseñan específicamente para un procesador, y en los últimos años la geometría, encapsulado y número de pines de éstos no han dejado sufrir variaciones. Como consecuencia también han aparecido multitud de nuevos zócalos para la CPU ( Socket de CPU). Puedes ver en este enlace un resumen gráfico de la evolución de los sockets hasta la generación actual.

La operación de insertar el chip de la CPU en el zócalo de la placa base se realizará sin brusquedades, evitando a toda costa forzar o doblar los pines, si uno solo se rompiera... mejor que esto no suceda.

De echo todos los Sockets de CPU de las placas base son del tipo ZIF (Zero Insertion Force), o lo que es lo mismo: fuerza de inserción nula. Tal como se ve en la figura la palanca de presión del zócalo debe estar levantada durante la inserción del chip, una vez que comprobemos que esta bien aposentado podemos bajar esta palanca con lo que se producirá el contacto eléctrico de todos los pines y sin esfuerzo.

Me gustaría que me respondáis con un comentario que tipo de socket de CPU es el que se ve en la foto y para que procesadores y chipset se emplea normalmente.

Chipset de la placa base

Si la combinación placa base y procesador definen un ordenador, el chipset es quien define a la placa base. Hay muchos fabricantes de placas base, pero muy pocos de chipset para ellas. Esto se traduce en que muchos modelos llevan el mismo chipset, puedes comprobarlo si te animas a hacer este webquest sobre placas base que os he preparado.

El chipset de una placa base esta formado por dos circuitos integrados cuya complejidad no va a la zaga de la del procesador. Ambos tienen nombre propio, puente norte (Northbridge) y puente sur (Southbridge), la siguiente figura muestra el diagrama de bloques del chipset de Intel 975X especialmente desarrollados para los procesadores de doble núcleo del mismo fabricante.

El chip del puente norte se denomina, en este caso 82975X MCH, y se encarga fundamentalmente de coordinar las transferencias de datos entre los dispositivos más exigentes: el procesador, los bancos de memoria, los adaptadores gráficos y lógicamente con el puente sur.

El chip del puente sur (82801GR ICH7R) se encarga del resto: dispositivos de almacenamiento, canales de audio, puertos USB y LAN, y de cualquier otro que este conectado a las ranuras de expansión PCI.

El chip del puente norte esta muy especializado en el procesador para el que es diseñado y su evolución se produce en la misma medida, el chip del puente sur es más genérico y versátil pudiendo ser aprovechado en otros chipset diseñados para otros procesadores.

Evolución de los microprocesadores.

Para representar como han evolucionado los microprocesadores se suele tomar como ejemplo la trayectoria de Intel y de forma inevitable se termina hablando de uno de sus ingenieros fundadores Gordon Moore.

Si no fuera por que fue el primer micro cuya programación estudié, diría que la primera generación de procesadores Intel se remonta a la prehistoria, si, a primeros de los años 80 cuando IBM comercializaba PC's con el 8088 y el 8086. Hace ya más de 25 años, no es mucho tiempo... pero para un procesador de séptima generación (Pentium IV) esto es remontarse a la noche de los tiempos.

Las generaciones de Intel se han sucedido a gran velocidad, la segunda (80286) aparece en 1982 y dio paso a la tercera (80386) en 1985. En 1989 apareció el procesador 80486 que representó a la cuarta generación. Pero es la quinta la más famosa, en 1993 Intel presenta el Pentium y en 1995 se considera que con la llegada del Pentium II se inicia la sexta generación que terminó con el Pentium III.

Para llegar al día de hoy se ha tenido que producir una continua mejora en las técnicas de integración de transistores. Se habla ya de nanotecnología y parece que tocan los mismos límites de la materia.

Pero la más llamativo es que esta evolución fue pronosticada por Gordon Moore en 1965, es un pronóstico tan acertado que todo el mundo lo conoce como "La Ley de Moore".

Elegir un procesador no es tarea fácil.

Cuando se ofrecen las características técnicas de un PC el microprocesador siempre tiene un papel relevante, es más, para muchos es el dato más importante. No obstante el microprocesador por si solo no define la capacidad ni la estabilidad de un equipo, el análisis se ha de hacer en conjunto, teniendo en cuenta al resto del hardware.

Sin embargo el atractivo comercial del microprocesador es incuestionable y tanto fabricantes como distribuidores saben bien de su peso en la decisión final de compra. Por esta razón Intel y AMD llevan ya unos años enzarzados en una guerra de Mhz, siglas y tecnologías innombrables con el fin de llevarse el gato al agua. Al día de hoy ( tómate esto como si habláramos del IBEX-35, cambia muy rápido) la tecnología más popular en microprocesadores es la denominada Dual Core (doble núcleo).

Consideremos el procesador Core 2 Duo E6600 de Intel. Estamos hablando de una frecuencia de reloj (CLK) de 2,4 Ghz, FSB 1.066 Mhz, Cache L2 de 4Mb. Precio de mercado aprox.: 330 euros. Bien, este es el más vendido en este momento. Pues comparémoslo con el procesador también de Intel, el Core 2 Extreme QX6700, CLK 2,6 Ghz, FSB 1.066 Mhz, Cache L2 de 8Mb. Precio de mercado aprox.: 1.000 euros.


Vayamos a la competencia, y centrémonos en un micro que está teniendo estupendas críticas, se trata del AMD Athlon 64 FX, CLK 2,6 Ghz, FSB 2.000 Mhz, Cache L2 de 2Mb. Precio de mercado aprox.: 840 euros. Y pongamos un último ejemplo: procesador Athlon 64 X2 Dual Core 5000+, CLK 2,6 Ghz, FSB 2.000 Mhz, Cache L2 de 512x2 kb. Precio de mercado aprox.: 288 euros.

Estos son solo cuatro ejemplos, hay muchos más... ¿Mareado con las cifras?, espera a visitar los enlaces de los fabricantes. Eso si, una cosa está clara, todos son Dual Core y tienen más o menos la misma frecuencia de reloj, pero hay quien cuesta cuatro veces más.

¿Es cuatro veces mejor? Pues no exactamente, es mucho más sofisticado o apropiado para ciertas tareas pero el incremento del rendimiento no va parejo al de precio.

Medición de la pérdida de potencia óptica.

En el subsistema vertical de un cableado estructurado es fácil encontrar enlaces en los que el medio empleado sea una fibra óptica multimodo. En el de nuestro centro tenemos un enlace de seis fibras multimodo entre los edificios 1 y 2, con una longitud total de unos 150 m.

Vamos a medir la pérdida de potencia óptica para cada fibra empleando la fuente de luz LED (FOS-850/1300) y el medidor de potencia óptica FM130 que son los que tenemos en clase, al conjunto se le conoce como Kit OLTS ( Optical Loss Test Set) y en concreto Fluke lo comercializa con el código FTK 100.

Para ello seguiremos los siguientes pasos:

1. Seleccionamos la longitud de onda para la cual vamos a realizar la medida, en el foto montaje podemos apreciar que tanto medidor con fuente están en 850 nm.
2. Fijar el valor de referencia con los latiguillos y conectores que van a intervenir en la medida, en nuestro caso se aprecia que este valor es de -19,99 dBm.
3. Conectar en un extremo del enlace de figura la fuente LED y en el otro el medidor de potencia óptica FM130.
4. Verificar que el medidor está en el modo de medición de pérdida u anotar el valor, en la fotografía se ve que es de -22,31 dBm.
5. La perdida de potencia óptica se obtiene de restar la medida del apartado cuatro con la del apartado dos, obteniéndose en este ejemplo una pérdida de -2,32 dBm.

Esta prueba esta de acuerdo con la norma EIA/TIA-526-14A (método B) establecida para fibras ópticas multimodo.

Prueba práctica

El pasado viernes hemos hecho un examen práctico de comprobación y certificación de cableados de par de cobre. De entre todas las cuestiones que os he planteado he seleccionado la siguiente:

Se trata de un error provocado de conexiones en el extremo lejano de un enlace permanente, para identificar la "avería" teníais que emplear el comprobador de cableados Fluke 620. Esto es lo que os encontrabais en pantalla:

• Con el conmutador en la posición LENGHT se podía ver esta pantalla.
• Con el conmutador en la posición WIRE MAP se podía ver esta otra pantalla.

Ahora y antes de continuar leyendo este artículo dibuja un mapa de cableado en el que se vean los ocho pines del extremo cercano y los ocho del extremo lejano, traza entre ellos líneas que simbolicen el estado de conexiones (correcto o incorrecto) según interpretes a partir de las dos pantallas anteriores.

¿Ya lo has hecho?

Bien, te creo. Comprueba si tu dibujo se parece a este que ha hecho el certificador DTX 1200. Supongo que habrás acertado, al menos en el examen del viernes con más presión que ahora así ha sido. Todos habéis superado satisfactoriamente las pruebas. Enhorabuena.

Inserción por desplazamiento de cubierta aislante.

A estas alturas no hace falta que os explique para que sirve y como se utiliza el útil de inserción de Krone. Gracias a esta herramienta hemos podido conectorizar los modulares RJ-45 tanto en los puestos de trabajo como en los paneles de patcheo. Esta es una técnica de conexión conocida internacionalmente como IDC (Insulation Displacement Connection) y que puede ser traducida al español como Conexión por Desplazamiento de Aislante. En la siguiente figura te muestro los principales pasos de la acción de "insertar" un hilo de cable.

1. Unos de los dos hilos del par se emboca en el centro de las cuchillas de material conductor separadas entre sí una distancia ligeramente inferior a la del diametro del conductor de cobre. Ni que decir tiene que estamos hablando de hilo de cobre rígido o unifilar.
   
2. La firma Krone a optado en sus modulares RJ-45 por disponer las cuchillas en diagonal y no perpendicularmente al hilo de cobre, todo ello con el fin de evitar dos hendiduras enfrentadas en línea perpendicular al hilo que podrían favorecer una rotura.
3. La herramienta de inserción empuja el hilo y las cuchillas desplazan la cubierta de PVC haciendo contacto con el conductor central de cobre.
4. Esta fotografía muestra con varios aumentos la conectorización del hilo 4 (par 1) en un modular RJ-45 como los que hemos empleado en clase. Resulta interesante destacar como el canal del modular prepara el hilo con dos soportes plásticos, anterior y posterior al punto de contacto. Se busca evitar de esta manera posibles problemas respecto a vibraciones y garantizar así la estabilidad del contacto.

En clase hemos utilizado el modular RJ-45 HK o Keystone de Krone con una Categoría 5e. Este modular proporciona conexiones IDC muy fiables y garantiza unos parámetros óptimos al enlace permanente (por ejemplo en NEXT). En ocasiones hemos utilizado para nuestras prácticas otros modelos de otros fabricantes, pero no dan el mismo resultado.