Ampliacions de maquinari

De WikiCat IT
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Els equips microinformàtics tenen una vida útil que depèn del maquinari que s’hi ha instal·lat en el moment de l’assemblatge. Com més nou sigui aquest maquinari, durant un interval més llarg de temps l’equip serà capaç de dur a terme les seves tasques d’una manera correcta malgrat possibles actualitzacions del sistema operatiu i, per tant, dels seus requeriments de maquinari.

Els canvis en el maquinari poden tenir diversos motius, però en tots els casos persegueixen incrementar les prestacions de l’ordinador destinatari:

  • Incrementar la vida útil de l’equip és un dels motius més comuns.
  • Augmentar les prestacions per assolir noves tasques també pot ser un motiu per ampliar el maquinari.
  • Afegir nous perifèrics també es pot considerar un canvi en el maquinari, malgrat que no sigui necessari tocar la CPU.

Canvis en el maquinari. Procés d'ampliació

En els equips d’escriptori tots els components interns, incloent-hi la placa base, processador o memòria, com també els components que es connecten a la unitat central de processament poden ser ampliables i substituïbles amb una gran diversitat de recanvis possibles.

Qualsevol tipologia d’equip d’escriptori és a priori una candidata a l’ampliació de maquinari, i això val per a equips d’oficina, servidors, equips multimèdia o equips d’alt rendiment destinats a jocs d’última generació o a l’edició de vídeo.

En el cas dels ordinadors portàtils, la capacitat d’actualització és molt més limitada en comparació amb els ordinadors de taula. En general, els discos durs i la memòria es poden actualitzar fàcilment, i passa el mateix cada cop més amb les unitats òptiques i les targetes d’expansió interna. Els altres components interns, però, incloent-hi la CPU, la placa base i la targeta gràfica, no estan destinats a ser actualitzables.

La major part de millores es poden fer mitjançant l’addició de dispositius externs USB o en format de targeta d’expansió com, per exemple, una targeta PC Card.

smx_m1_uf5_28.png

El procés d’ampliació, requereix:

  • Una anàlisi prèvia dels requirements i la definició del maquinari necessari.
  • La presa de mesures de seguretat quant a la funcionalitat de l’equip a ampliar.
  • L’adaptació de la configuració de l’equip: actualització del microprogramari (firmware) del BIOS i dels controladors del sistema.
  • La instal·lació dels nous components o perifèrics mitjançant els components disponibles.
  • La configuració del component mitjançant jumpers i instal·lació dels controladors de dispositiu.
  • La comprovació que el funcionament és el correcte i realització, si escau, de proves de rendiment.

Mesures de seguretat davant de canvis de maquinari

Per motius de reparació o substitució d’alguna part d’un equip o de la seva totalitat, s’ha de procedir tenint cura de preservar les característiques bàsiques del sistema, tant pel que fa a la funcionalitat, com pel que fa al programari o les dades que conté. Per això, sempre cal disposar dels elements de seguretat bàsics, tant del maquinari com del programari o de les dades.

Quan s’ha de substituir algun dispositiu, s’ha de procurar que el nou sigui el més adequat possible. Si aquest dispositiu no és un dispositiu d’emmagatzematge i se substitueix per un d’igual –o, si més no, amb les mateixes característiques, marca, model–, no es presentaran dificultats addicionals.

Ara bé, si el dispositiu que s’ha de substituir és un dispositiu actiu que el sistema té identificat per alguna característica específica –per exemple, l’identificador d’una targeta de xarxa–, pot ser que s’hagi de reconfigurar el dispositiu per al sistema operatiu.

Si el dispositiu substituït té unes característiques semblants, però no és de la mateixa marca o model que el dispositiu original, potser caldrà retocar algunes característiques de la configuració del BIOS i, segurament, fer una nova instal·lació del programari controlador del dispositiu per al corresponent al que s’ha instal·lat. Per tant, com a mesura de precaució, cal disposar del programari controlador adequat per al nou dispositiu.

Per prevenir una pèrdua important en cas de reparació per avaria o de substitució d’un equip, cal disposar de còpies de seguretat tant del sistema operatiu com del programari de controladors, i del programari auxiliar i de treball i, el més important de tot, de les dades més actuals possibles.

També es pot fer el que s’anomena un clonatge; és a dir, a partir del sistema operatiu i el programari contingut en un disc, fer una còpia exacta (clon) en un altre disc, de manera que també es recupera, d’un cop, tant el sistema com el programari. De totes maneres, tant la imatge de disc com el clonatge no preserven les dades, els documents i la informació dels programes, que s’han de continuar desant a banda per mitjà d’un sistema de còpies de seguretat.

Actualització del microprogramari (firmware) del BIOS

El sistema bàsic d’entrada-sortida (BIOS) és un programari integrat en la placa base que controla i configura el maquinari que s’hi connecta. Així, doncs, per què s’hauria d’actualitzar el BIOS? No es tracta d’un microprogramari que ja ve inclòs amb la placa base i que no cal tocar-lo? Per bé que en molts casos és així, no sempre ho és.

Haureu d’optar per actualitzar el BIOS si:

  • Es vol resoldre algun problema de funcionament de la placa base.
  • Es volen afegir característiques noves a la placa base (sobretot, millorar el suport de microprocessadors o altres dispositius).

És molt important que aquest tipus d’operacions amb el BIOS es facin amb la màxima cura, atès que una petita equivocació pot deixar el BIOS inutilitzat i l’ordinador sense poder arrencar. Si bé hi ha diversos fabricants de BIOS, amb processos d’actualització lleugerament diferents, els passos que cal seguir per actualitzar-lo i les precaucions que s’han de prendre són similars.

A l’hora de descarregar tant les noves versions del BIOS com els programes de flashing per actualitzar-lo, assegureu-vos que ho feu des de pàgines de confiança, com ara la del servei tècnic del fabricant de la placa base o de l’equip.

Com cal procedir per actualitzar el BIOS

Els passos a seguir per actualitzar el programa basic d’entrada-sortida (BIOS) es pot resumir en aquests passos:

  • Esbrineu quina és la versió del BIOS que utilitza l’equip. Aquesta informació apareix quan arrenca l’equip o es pot consultar amb algun programa com CPU-Z.
  • Determineu la necessitat d’actualitzar el BIOS. Pot ser que l’equip mai no s’hagi actualitzat fins ara i en tingueu necessitat perquè voleu millorar-ne el rendiment, però també pot ser que amb la configuració actual tot funcioni correctament i, per tant, no tingueu necessitat de dur a terme el flashing.
  • Esbrineu quin tipus d’ordinador voleu actualitzar quant a la construcció.
  • Si és un equip de taula, pot ser que hagi estat construït a base de components compatibles o que sigui un equip premuntat d’alguna empresa com Acer, Dell/Alienware, HP/Compaq, IBM, Lenovo, Sun o Gateway entre d’altres. En el primer cas heu de cercar l’actualització en la pàgina de suport del fabricant de la placa base i, en el segon, en la de l’empresa final.
  • En el cas d’un ordinador portàtil, en la majoria de casos heu de visitar la pàgina del fabricant final, com pot ser Dell/Alienware, HP/Compaq, Acer o Toshiba.
  • Descobriu quins mètodes d’actualització es troben disponibles per al BIOS de l’equip en qüestió.
  • Algunes plaques es poden actualitzar mitjançant un programa instal·lat en el mateix sistema operatiu.
  • En altres casos heu d’arrencar l’equip amb un suport autoarrencable com pot ser un disquet, un CD o un llapis USB, que contingui, però, el programari de flashing proveït pel fabricant.
  • Feu una còpia de seguretat del BIOS que utilitzeu actualment per assegurar-vos de tornar a l’estat de funcionament si alguna cosa va malament.
  • Actualitzeu el microprocessador del BIOS des del suport indicat pel fabricant (CD, disquet, USB).
  • Assegureu-vos que el sistema està configurat per arrencar des del suport escollit. Aquest ha d’incloure fitxers d’arrencada, el programa de flashing i el nou BIOS. Executant una ordre que serà molt semblant a awflash.exe A06_102.bin, el BIOS s’actualitzarà si no hi ha cap problema.
  • Reinicieu l’equip si aquest no ho ha fet automàticament i comproveu que el funcionament amb el nou BIOS és correcte. Configureu-lo si en teniu necessitat entrant en el programa de configuració del BIOS. Inicialment és aconsellable utilitzar els paràmetres per defecte, que trobareu normalment sota l’epígraf “Restore Defaults” o “Load Fail-Safe Defaults”.

Connectors per a ampliacions

Un ordinador és un conjunt d’elements constituïts pels components situats a la unitat central, processador, joc de xips de control, memòries de treball, sistemes d’emmagatzematge i sistemes perifèrics. Tots aquests components es troben connectats per una sèrie de connectors que permeten la interacció i la comunicació de dades entre els diversos dispositius.

Per ampliar un equip informàtic cal conèixer tots aquests connectors que permeten afegir o substituir els components per uns de nous o amb més funcionalitats.

Els components addicionals que requereixen els ordinadors per al seu funcionament s’anomenen components auxiliars, i van des de components actius que permeten la transformació de senyals electrònics procedents de determinats perifèrics per adaptar-los als senyals que poden aprofitar els busos de l’ordinador, fins a components passius que serveixen per fixar i connectar els elements actius, tot passant pels components que subministren energia al sistema perquè funcioni.

Sistemes de connexió

Unes de les parts més importants són els sistemes de connexió, que permeten que els senyals elèctrics es propaguin d’uns components als altres, o bé d’uns dispositius als altres.

Els sistemes de connexió garanteixen que els senyals elèctrics circulin entre dos o més dispositius. Els sistemes de connexió formen part dels circuits elèctrics i dels electrònics com a elements passius.

Hi ha diferents tipus de sistemes de connexió:

  • Els circuits impresos. Són els sistemes que connecten components electrònics entre ells i, al mateix temps, en són el suport físic.
  • Els connectors i els sòcols. Són els sistemes que connecten les plaques de circuit imprès amb alguns components o amb altres plaques de circuit imprès.
  • Els sistemes de cablejat. Són els sistemes de cables que serveixen per transportar senyals i el corrent elèctric als dispositius perifèrics.
Circuits impresos

Inventats en la dècada de 1930 com un component dels aparells de ràdio, avui dia, després d’una evolució dominada per la miniaturització, els circuits impresos són components sòlids, fiables i econòmics de tota mena d’aparells electrònics, des de transistors de ràdio i televisors fins a telèfons mòbils, passant per l’ampli ventall dels aparells microinformàtics.

Una placa de circuit imprès –en anglès printed circuit board o PCB– és un medi que sosté mecànicament i connecta elèctricament els components d’un circuit electrònic mitjançant uns conductors anomenats pistes, gravats en un full de coure laminat damunt d’un substrat de material aïllant.

Una placa base és una placa de circuit imprès molt complexa en què s’han muntat per soldadura la majoria de components electrònics, resistors, condensadors, díodes, circuits integrats (xips), sòcols per posar-hi xips, connectors per a cables, connectors per a les targetes d’ampliació i de funcions especials, entre altres petits components.

Les targetes d’expansió també estan construïdes a partir de plaques de circuits impresos que, al damunt, hi tenen muntats els xips i els components específics per a la funció que han de fer.

En aquestes targetes, el sistema de connexió amb la placa base es fa mitjançant la prolongació de les pistes de connexió fins a la vora de la targeta. Després, aquesta prolongació és daurada amb una primíssima capa d’or que assegura el bon contacte elèctric amb el connector que l’allotjarà.

Connectors i sòcols

Hi ha elements que no sempre formen part d’un determinat circuit electrònic, elements que s’han de poder substituir d’una manera ràpida sense malmetre la resta del circuit, i elements als quals, un cop muntats, s’han de poder afegir nous elements o elements que s’han de connectar entre ells atenent a les necessitats del moment i a la configuració del sistema desitjada.

Els sistemes de connexió que permeten connectar un circuit imprès a un altre directament s’anomenen connectors, i els elements que permeten suportar xips i connectar-los a una placa de circuit imprès s’anomenen sòcols.

Per acomplir aquestes tasques d’una manera prou flexible, i perquè en alguns casos es puguin fer sense necessitat d’eines molt específiques o uns grans coneixements, s’han dissenyat uns elements que permeten connectar i desconnectar parts dels sistemes.

Els connectors són els elements auxiliars que permeten fer connexions elèctriques de caràcter no permanent entre diferents components que configuren un sistema electrònic. També s’anomenen connectors els elements que asseguren el contacte dels sistemes de cablejat amb el seu origen o terminació.

Segons la utilitat, hi ha dos grans tipus de connectors: els connectors per a cables i els sòcols per a targetes d’expansió.

Els principals tipus de connectors són els següents:

a) Connectors per a busos d’expansió

En els ordinadors, els connectors per a targetes d’expansió estan molt lligats als busos d’expansió. A continuació es descriuen els connectors més utilitzats, alguns dels quals són específics per als busos d’expansió:

  • Connectors per al bus ISA: Tot i que el bus ISA encara es troba en alguns ordinadors, el desenvolupament actual dels busos en sèrie fa que la seva tecnologia hagi quedat obsoleta i no s’incorpori als nous productes.
  • Connectors per al bus PCI: és un connector estàndard de cent vint contactes (seixanta per cada banda) en dos segments de noranta-vuit i vint-i-dos contactes per a la versió de bus de 32 bits, al qual s’afegeix una extensió de seixanta-quatre contactes (trenta-dos per cada banda) en un segment per a la versió de bus de 64 bits.
  • Connectors per al bus AGP: Un altre dels busos que encara podeu trobar en alguns equips microinformàtics malgrat que ja no s’inclouen en els nous és el bus AGP. El connector per a aquest bus és un connector de cent trenta-dos contactes, seixanta-sis per cada banda.
  • Connectors PCMCIA: Un altre dels connectors més utilitzats és el PCMCIA, que permet inserir targetes d’expansió als ordinadors portàtils. És un connector d’agulles (pius) que s’insereixen en els receptacles del connector femella que té la mateixa targeta d’expansió. Són connectors de seixanta-vuit contactes en dues files de trenta-quatre.

Aquests connectors que heu vist fins ara són els connectors de bus que permeten inserir targetes d’expansió a la placa base del sistema, connectant el bus de dades, el bus d’adreces i els busos de control a aquestes targetes.

b) Connectors per a la connexió de dispositius

Es tracta d’altres connectors de bus que permeten la connexió, per exemple, per als lectors de disquet i per als dispositius de disc dur o de lectors de CD. Entre ells hi trobem els següents tipus:

  • Connectors dels lectors de disquets: és un connector d’agulles (pins) que s’insereixen en els receptacles del connector femella que té el cable de connexió –normalment, en forma de feix pla o faixa de conductor– amb un connector femella a cada extrem i, molt sovint, amb un altre al mig més o menys.

El connector dels lectors de disquet, és un connector de trenta-quatre contactes en dues files de disset, en una banda els parells i a l’altra, els senars. Cal assenyalar que, en aquest connector, tots els contactes senars es connecten a massa (GND).

  • Connectors IDE/ATA i ATAPI: són connectors d’agulles per a discos durs i per a lectors/gravadors de CD i DVD que també s’insereixen en els receptacles del connector femella que té el cable de connexió en forma de faixa. És un connector de quaranta contactes en dues files de vint, en una banda els contactes parells i, a l’altra, els senars.
  • Connectors DIMM: Actualment, la memòria dels ordinadors està construïda a partir de jocs de xips muntats en una targeta de circuit imprès específica que incorpora, a més dels xips de memòria, els xips de control i altres components auxiliars. Aquestes targetes de memòria, que s’anomenen mòduls de memòria, s’insereixen en uns connectors especials anomenatsconnectors DIMM, l’acrònim de l’anglès dual in line memory module.

Com que els mòduls de memòria cada vegada tenen més capacitat i, per tant, les necessitats d’adreçament són més grans, i atès que els busos de dades s’han anat ampliant, el connector DIMM ha passat de setanta-dos contactes a cent quaranta-quatre, cent seixanta-vuit i cent vuitanta-quatre fins a dos-cents quaranta contactes. c) Connectors d’alimentació elèctrica

Perquè tot el sistema funcioni adequadament, cal que hi hagi subministrament d’energia elèctrica en diferents tensions i potències, i això requereix un connector específic d’alimentació.

Actualment, el format més utilitzat per a l’alimentació elèctrica de les plaques base és l’ATX, en el qual, a banda de subministrar corrent elèctric al sistema, la font d’alimentació pot ser controlada per la placa base, la qual cosa permet parar-la per programar, i engegar-la per a una interrupció específica. d) Connectors de dispositius perifèrics

Altres tipus de connectors són els que, per una raó o una altra, s’han de connectar i desconnectar amb freqüència, atès que habitualment s’hi connecten dispositius perifèrics o auxiliars.

e) Connector per a port paral·lel

El port paral·lel de l’ordinador es comunica utilitzant un conductor per a cada un dels bits dels octets que s’han de transmetre, més un conductor per a cada senyal necessari. Es tracta d’un port unidireccional.

f) Connector per al port en sèrie

Típicament, els ports en sèrie s’han utilitzat seguint la norma RS-232-C per connectar dispositius com ara terminals, mòdems, plòters o dos ordinadors entre ells; per això, els senyals que s’utilitzen tenen a veure amb aquest tipus de comunicació.

g) Connector per al bus USB

El connector per al bus USB és un connector de quatre contactes de llengüeta on un parell de conductors porten alimentació de 5 V de corrent continu i l’altre parell porta el senyal diferencial de les dades.

h) Connector per al bus IEEE 1394 o Firewire

Aquest connector s’acostuma a utilitzar per a la interconnexió de dispositius digitals, com ara càmeres digitals i càmeres de vídeo als ordinadors.

El seu connector és de sis contactes de llengüeta i pot portar alimentació per al dispositiu a què es connectarà.

i) Connectors de la targeta de vídeo

Hi ha, però, altres connectors normalment específics de les targetes d’expansió del sistema. Així, per a la targeta de vídeo, podem trobar diferents tipus de connectors segons les sortides de la targeta.

El connector VGA és un connector DB-15/3 de quinze contactes, en tres files de cinc, que porta els senyals de la targeta gràfica al monitor analògic VGA.

El connector S-vídeo és un connector mini-DIN de quatre contactes que porta el senyal de vídeo compost cap als aparells de vídeo com televisors, magnetoscopis i d’altres.

El connector DVI (digital visual interface) és un connector de vídeo dissenyat per obtenir la màxima qualitat de visualització possible en pantalles digitals com els monitors de pantalla plana i els projectors digitals. Consta de vint-i-quatre contactes en tres files, i cinc contactes addicionals més per a la sortida analògica VGA.

j) Connectors de la targeta de so

Unes altres connexions per a perifèrics, habituals en els ordinadors actuals, són les de la targeta de so. Les targetes de so disposen de connectors per connectar-hi els sistemes de so més comuns. Depenent del tipus de targeta de so, hi ha diferents connectors.

k) Connector RJ-45

Aquest connector té vuit contactes de llengüeta i s’incorpora a la placa base o bé a una targeta d’expansió específica. Té dos o quatre parells de conductors actius segons la velocitat de connexió possible.

Els sòcols, també coneguts com a sockets, estan fets d’un material aïllant, normalment plàstic o ceràmica i disposen d’uns contactes metàl·lics inserits en el material aïllant que serveixen per connectar els terminals o potes dels xips.

Els contactes entre els sòcols i el terminals tenen formes diferents segons el tipus de terminal del xip.

Pel que fa als sòcols, els principals tipus que hi ha són els següents:

a) Sòcol tipus DIL

Podem trobar diferents tipus de sòcols segons el tipus de càpsula del xip. Així, trobem els sòcols DIL (dual in line), que tenen dues files de contactes en forma de pinça. En els ordinadors, trobem aquest tipus de sòcols en les plaques base on hi ha inserit el xip EPROM o EEPROM del sistema BIOS. També podem trobar sòcols DIL en algunes targetes de xarxa on és possible inserir un xip ROM, o EPROM amb el programari d’inicialització de l’ordinador per xarxa.

b) Sòcol de tipus QFP

Els sòcols QFP(quad flat pack) tenen quatre files de contactes en forma de llengüeta, situats als quatre costats que pressionen lateralment els contactes dels xips. Actualment, aquests sòcols estan substituint els sòcols DIL de les memòries EPROM i EEPROM del sistema BIOS.

c) Sòcols PGA i CCGA Els sòcols PGA (pin grid array) i CCGA (ceramic column grid array) són sòcols de contactes tubulars per inserir-hi les agulles o pins que els xips tenen com a contactes situats a la part de sota, en diferents files perimètriques en forma de quadrats “concèntrics”. La majoria de sòcols PGA o CCGA són sòcols de tipus ZIF.

d) Sòcols LGA Uns altres sòcols que es podrien considerar de força d’inserció zero són els sòcols LGA (land grid array). En aquest cas, el xip té com a terminals uns petits punts de contacte a la superfície inferior, en una disposició semblant a les agulles dels xips PGA o CCGA.

Sistemes de cablejat

Per transportar els senyals des del sistema als dispositius o als perifèrics, cal disposar de cables de senyal que els connectin. Per subministrar l’alimentació elèctrica als dispositius que configuren el conjunt, també calen cables específics d’alimentació. Tot seguit enumerem els tipus principals:

a) Cables de senyal

Un cable de senyal és el conjunt muntat de cable de conductors i connectors mòbils que serveix per transportar els senyals elèctrics des del sistema fins al perifèric o dispositiu associat.

Els cables de senyal, però, estan constituïts per un conjunt d’un o més conductors formats, cada un, per un o més fils de material conductor, recoberts d’un material aïllant i disposats dins una funda, també d’un material aïllant, que els agrupa i els protegeix.

Els senyals que han de transportar aquests cables acostumen a ser molt dèbils i, per tant, són força sensibles a l’anomenat soroll elèctric, que no és altra cosa que una sèrie de pertorbacions electromagnètiques que poden malmetre la comunicació entre el dispositiu emissor del senyal i el receptor, la qual cosa faria que aquest senyal fos inutilitzat o bé no fos l’adequat per al receptor. Per aquesta raó, la majoria de cables de senyal, a més de la funda protectora exterior, tenen una protecció en forma de malla metàl·lica, anomenada pantalla, que envolta els conductors interns per evitar que aquestes pertorbacions afectin els senyals que transporta. Aquest tipus de cable s’anomena cable apantallat.

Els cables de senyal s’han de poder connectar als connectors fixos del sistema per una banda, i als connectors del dispositiu/perifèric per l’altra. Per això, tenen un connector de cable a cada un dels extrems.

Els connectors de cable disposen d’una carcassa, habitualment construïda d’un material que aïlla elèctricament el cos del connector i protegeix les connexions internes. A més, incorpora un sistema de fixació entre el connector del cable i el connector del sistema dispositiu/perifèric on ha d’anar connectat.

Hi ha una varietat de cables de senyal igual a la varietat de tipus de connectors que podem trobar. En alguns casos són simètrics, és a dir, el connector d’un extrem i el de l’altre són del mateix tipus i tenen el mateix esquema de connexions. En altres casos són complementaris, és a dir, en un extrem el connector és mascle i en l’altre extrem el connector és femella; en aquest cas s’anomenen allargadors, i en altres casos són específics per a un ús; és a dir, en un extrem tenen un tipus de connector i a l’altre extrem, un d’una altra classe. b) Cables de dades

Els cables de dades per als busos IDE/ATA són cables plans o de cintes, i el seu connector és rectangular per encaixar en el connector mascle de la placa base. Aquests cables, a més de tenir un connector en cada extrem, en tenen un altre situat entremig. Els conductors estan connectats amb el connector per mitjà d’unes pinces laminades que tallen la protecció de cada fil i estableixen contacte per pinçament. Aquests connectors, en no estar exposats a manipulació directa –ja que normalment són dins el sistema tancat–, no disposen ni de carcassa protectora ni de sistemes de fixació.

Els cables de connexió per al bus SATA tenen connectors molt prims en què els contactes són de llengüeta i la protecció, normalment, està feta d’un material plàstic injectat, amb una forma que només permet que s’insereixin en el connector del sistema o del dispositiu en una posició fixa. Igual que els IDE/ATA, tampoc no disposen de sistema de fixació. c) Cables d’alimentació interna

Per subministrar energia als sistemes interns d’emmagatzematge, discos durs, lectors/gravadors de CD o DVD, lectors de disquet i altres dispositius tenim els cables d’alimentació interna, amb els connectors de pius tubulars de quatre contactes, per alimentar les tensions de +5 V (vermell) +12 V(groc) i massa (negres). d) Cables amb connectors mini-DIN

Tot i que els cables dels teclats i els ratolins estan fixats i connectats al dispositiu per un dels extrems, també formen part dels sistemes de connexió dels ordinadors. Generalment, en els últims anys s’havien utilitzat cables amb connectors mini-DIN de sis agulles, tot i que cada vegada més s’estan substituint aquests dispositius PS/2 per dispositius USB o per dispositius sense fils connectats als ports PS/2 o USB. e) Cables per al port en sèrie

El port en sèrie ha estat força utilitzat fins fa poc per a la comunicació amb mòdems, plòters, impressores de tiquets, sistemes industrials, configuració de sistemes i com a terminal local, i hi ha una llarga llista de dispositius que utilitzen aquest port per connectar-se. Hi ha diversitat de cables per connectar aquest port, des de cables allargadors habituals per als mòdems i els plòters, a cables simètrics per a la connexió amb terminals, sistemes industrials o amb altres ordinadors. Per al port en sèrie, també podem trobar connectors DB-9 o connectors DB-25. Per tant, ens podem trobar amb una gran varietat de cables amb les diferents combinacions de connectors i connexions. f) Cables per al port paral·lel

El cable més utilitzat per connectar el port paral·lel és el cable d’impressora que en un extrem té un connector DB-25 mascle per connectar-se al sistema i un connector Centronics a l’altra per connectar-se amb la impressora. Per al port paral·lel, també es poden trobar cables de connexió per a altres dispositius; per exemple, per connectar alguns tipus d’escàners o per connectar discos externs Zip. Per a aquestes connexions, acostumen a ser cables allargadors amb un connector DB-25 mascle a un extrem i un connector DB-25 femella a l’altre.

També es poden fer connexions de dades bidireccionals entre dos sistemes pel port paral·lel. Com que aquest port és unidireccional, cal utilitzar alguns dels senyals de control per disposar de la transmissió de 6 bits o 7 bits en paral·lel en cada sentit, i per això a calen programes específics; llavors, l’esquema de connexions intern de cada cable dependrà del programa concret que s’utilitzi. g) Cables per a USB Tant el port en sèrie com el port paral·lel, fins ara força utilitzats, estan desapareixent en favor del bus USB, molt més versàtil.

Els connectors per al bus USB són variats i adaptats a la diversitat de dispositius que actualment l’utilitzen. Els cables per a aquest bus acostumen a tenir, en un extrem, un connector del tipus A, i a l’altre extrem, el connector adequat per al dispositiu.

A causa de l’alta velocitat de transmissió de què disposa aquest bus, la freqüència del senyal és molt elevada, i per això hi ha risc d’emissions electromagnètiques que poden provocar pertorbacions en altres cables de senyal. Per evitar aquestes radiacions, és habitual que els cables USB portin supressors de radiofreqüència, que són uns nuclis tubulars de ferrita que envolten un punt del cable i minimitzen aquest problema.

h) Cables per a IEEE 1394 o Firewire

El bus IEEE 1394, conegut també com a Firewire, és la interfície més utilitzada per a àudio i vídeo digital, perquè la seva velocitat de transmissió és prou alta (400 Mb/s) per connectar vídeo digital d’alta qualitat en temps real. Els cables per a aquesta connexió, com els del bus USB, acostumen a tenir un connector estàndard en l’extrem que ha de estar connectat al sistema, i un connector específic que està connectat al dispositiu. Els cables Firewire, igual que els cables del bus USB, també acostumen a portar supressors.

i) Cables per a dispositius analògics

Els cables de connexió per a dispositius d’àudio analògics són del tipus estàndard; és a dir, en l’extrem que ha d’anar connectat a la targeta de so del sistema, són connectors del tipus jack de 2,5 mm de diàmetre, i per l’altre extrem, o bé estan connectats al dispositiu (micròfon, altaveus, auriculars, etc.) o bé tenen el connector d’àudio adequat per al dispositiu al qual s’han de connectar; per exemple, un connector coaxial del tipus RCA.

El connector tipus jack és un connector tubular; és a dir, que està format per un conjunt de tubs molt prims, situats concèntricament l’un dins l’altre, aïllats entre ells i que, per l’extrem exterior del connector, acaben en uns anells de contacte situats successivament, i per l’extrem interior acaben amb els terminals on es connecten els conductors del cable.

j) Cables per a sortides de vídeo

Per a les sortides de vídeo estàndard, els cables disposen dels connectors estàndard com a mínim en un dels extrems, ja que en l’altre extrem poden estar connectats al dispositiu directament, segons si el dispositiu és d’entrada analògica –per exemple, un monitor CRT, en què s’utilitza el connector DB-15/3 VGA o d’entrada digital– per exemple, alguns models de projector, en què s’utilitza el connector DVI.

Per al senyal de vídeo compost, s’utilitza el cable S-vídeo, que a l’extrem que es connecta al sistema té un connector mini-DIN de quatre contactes, mentre que a l’altre extrem pot tenir un altre connector mini-DIN S-vídeo, un connector coaxial RCA o un connector específic SCART, normalment conegut com a euroconnector.

k) Cables per a connexions a xarxes

El cable més utilitzat per a la connexió dels ordinadors a xarxes de cablatge estructurat és el cable de quatre parells trenats, no apantallat, de categoria 5 amb connectors RJ-45 als extrems.

l) Cables de connexió a la xarxa elèctrica

No s’han d’oblidar els connectors que serveixen per subministrar energia al sistema des de la xarxa elèctrica: els cables d’alimentació. Aquests cables són estàndard, i en un extrem tenen el connector de l’endoll -que ha de ser el normalitzat i, a l’altre, el connector adequat.

Caixes i mitjans de refrigeració

Les estructures que contenen els sistemes han de reunir unes condicions que permetin el suport adequat de tots els dispositius interns que els configuren, la protecció física contra accessos indesitjats i una protecció contra els fenòmens electromagnètics que puguin afectar el bon funcionament del conjunt del sistema.

També cal que aquestes caixes o recintes tinguin un accés fàcil i còmode per al personal de manteniment, tant pel que fa a la connexió i desconnexió de dispositius, manipulació del cablatge intern, o a la substitució, muntatge i desmuntatge dels dispositius.

Aquests recintes també han de ser prou dimensionats per poder encabir còmodament tots els dispositius necessaris per a la funció a què està destinat el sistema, i perquè la circulació interna de l’aire sigui prou bona per evitar l’escalfament intern excessiu; per aquesta mateixa raó, han de disposar d’un bon sistema d’extracció de l’escalfor a l’exterior per evitar un augment significatiu de temperatura que condueixi a una fallada del sistema.

Un punt força important i moltes vegades poc cuidat és el de la refrigeració dels sistemes. La majoria dels xips, dels processadors, de la memòria i dels jocs de xips (chipsets) són cada vegada més petits, treballen a una velocitat més gran i, en general, necessiten més energia per dur a terme la seva funció, i aquesta energia la transformen, en part, en calor.

Si no s’extreu aquesta calor dels xips, la temperatura hi augmentarà fins a nivells que són perjudicials i que poden provocar amb més facilitat errors en el sistema i, fins i tot, la destrucció del xip; per tant, cal extreure l’excés de temperatura dels xips per mitjà dels anomenats dissipadors.

Un dissipador és un element físic fet d’un material conductor de calor, sense parts mòbils, destinat a eliminar l’excés de calor de l’element que refreda. A tal fi, bàsicament, el que fa és augmentar la superfície de contacte de l’element amb l’aire, la qual cosa permet una eliminació més ràpida de l’excedent de calor.

Fonts d'alimentació

Els ordinadors són màquines electròniques i, com a tals, necessiten un subministrament d’energia elèctrica. Així, una de les parts importants dels sistemes informàtics són les fonts d’alimentació.

La font d’alimentació subministra corrent elèctric a les diferents tensions i polaritats necessàries, adequadament filtrades i estabilitzades, i amb prou potència per al bon funcionament del sistema.

La gran majoria de les fonts d’alimentació per a ordinadors es connecten a la xarxa elèctrica, que acostuma a ser de corrent altern, a una tensió entre 110 V i 220 V, i el transformen en corrent continu de molt baixa tensió. D’una banda, filtren el corrent per evitar que tingui incorporats senyals elèctrics que interfereixin en el funcionament del sistema i, de l’altra, l’estabilitzen perquè mantingui sempre uns valors de tensió constants amb les mínimes variacions per a l’ús que es necessita.

Depenent de l’ús del sistema, la font d’alimentació ha de reunir unes característiques de funcionament i de qualitat diferents. No és el mateix la font d’alimentació per a un sistema domèstic en què les prestacions del propi equip no seran crítiques, que la font d’alimentació destinada a un sistema crític d’un servidor del qual depenen, per exemple, les comunicacions de telefonia d’una àrea densament poblada.

Les fonts d’alimentació han d’assegurar el funcionament continu del sistema. Per aquesta raó, hi ha fonts d’alimentació preparades per a qualsevol contingència.

Ampliació d'un equip

L’exemplificació del procés d’ampliació d’un equip, amb els components que se substitueixen o s’amplien més habitualment, com és el cas de la memòria RAM, el processador, o el disc dur, permet posar de manifest els procediments utilitzats en les actualitzacions particulars de manera que es poden extrapolar fàcilment a tot tipus d’equips microinformàtics.

La millora de les prestacions d’un equip implica fer millores en les propietats dels components o la seva substitució per altres de més avançats. Així:

  • L’ampliació de la potència de processament es porta a terme mitjançant la substitució o la millora de prestacions del processador i de la memòria RAM.
  • La potència gràfica es millora amb la utilització d’una targeta gràfica de característiques més avançades, que sigui capaç de descarregar el processador de tota la feina en aquesta tasca.
  • La potència de comunicacions es pot augmentar fàcilment mitjançant la substitució de la targeta de xarxa i la utilització d’una infrastructura que permeti més velocitat de comunicació.
  • La millora de la potència d’emmagatzematge requereix afegir o substituir els discos durs de l’equip per uns altres d’una velocitat i una capacitat d’emmagatzematge de dades superiors.

En el cas d’equips de taula o portàtils es procedeix també d’una manera similar, encara que els components no són els mateixos, ja que els portàtils tenen limitacions d’espai i energètiques.

Ampliació de memòria RAM

Ampliar la memòria RAM és la manera més senzilla d’aconseguir més velocitat de processament de l’ordinador. Els mòduls de memòria RAM tenen un rang de preus que depèn de la quantitat de memòria que conté un sol mòdul. Actualment, cada mòdul acostuma a tenir entre 128 MB i 2 GB.

Els passos a seguir per ampliar la capacitat de memòria es poden resumir en aquests:

  • Esbrinar quins mòduls de memòria es poden instal·lar en la vostra placa base, una informació que està indicada en el manual de la placa base o es pot aconseguir consultant algun programa de diagnòstic (en la figura 320 es mostra la manera de fer-ho amb el programa CPU-Z).
  • Aconseguir el mòdul de memòria del tipus desitjat, apagar l’ordinador i desconnectar-lo de la xarxa elèctrica.
  • Obrir la carcassa de l’equip i localitzar la posició de la memòria RAM.
  • Substituir o afegir el nou mòdul a una de les ranures lliures i comporvar que queda ben fixat.
  • Connectar l’alimentació elèctrica de l’ordinador, engegueu-lo per comprovar si ha detectat correctament la nova RAM i tanqueu la carcassa de l’equip.

Per a un ordinador portàtil, el procés és el mateix, encara que no caldrà obir tota la carcassa sinó solament l’espai destinat a la RAM pel fabricant, normalment marcat exteriorment i accessible descargolant quatre petits cargols que aguanten una tapa protectora.

Ampliació de la capacitat de processament

A mesura que avança la tecnologia informàtica, l’ordinador reacciona més lentament i prenent més temps per dur a terme les tasques quotidianes. Davant d’això, la solució és actualitzar la capacitat de processament de l’equip.

La substitució del processador, juntament amb l’ampliació de la RAM, és un dels canvis més beneficiosos per millorar el rendiment de l’ordinador sense haver de canviar la placa base.

És possible que, abans de canviar el processador, hàgiu de fer un flashing del BIOS per suportar noves tecnologies com ara els processadors Quad Core, Hyperthreading o d’altres.

Substitució del processador

La primera manera d’incrementar la velocitat de procés de l’equip és substituir el processador per un altre que sigui compatible amb l’equip i tingui més prestacions.

Per canviar un processador cal seguir una sèrie de passos:

  • Identificar quin processador i quina placa base utilitza l’equip en qüestió.
  • Si el sistema operatiu es troba en funcionament podeu utilitzar diverses eines de programari, com CPU-Z en entorn Windows o el paquet Hardinfo en el GNU/Linux.
  • En tot cas, podeu obrir la màquina i observar el component in situ.
  • Un cop identificat el model cal identificar el socket, és a dir, el sòcol que té i buscar-lo en el manual.

Després, un cop disposeu del nou processador adequat al vostre equip, caldrà que seguiu aquests passos per canviar el vell processador pel model més avançat:

  • Desconnecteu els cables d’alimentació i perifèrics. Obriu la carcassa de l’ordinador, localitzeu la posició del processador, i desmonteu el dissipador adossat al processador per poder-hi accedir (depenent del sòcol el dissipador pot ser diferent i requerir eines per al desmuntatge). Desmunteu el processador vell.
  • Traieu el protector que hi ha a sobre del processador. És comú que hàgiu d’accionar algun tipus de palanca. Quan ja tingueu accès al processador traieu amb compte el processador del seu sòcol.
  • Traieu el procesador nou de la seva caixa amb compte. Alineeu-lo a sobre del sòcol ajudant-vos de les indicacions impreses (habitualment un triangle en un cantó del processador i el sòcol). Poseu el processador al sòcol sense forçar-lo. Si està correctament situat quedarà inserit al seu lloc fàcilment.
  • Torneu a tancar el mecanisme que protegeix i ajusta el processador.
  • Si el processador no inclou una làmina tèrmica, haureu d’aplicar una fina capa de pasta tèrmica per assegurar una dissipació correcta de la calor generada.
  • Col·loqueu de nou correctament el dissipador-ventilador que permetrà un rendiment adequat del nou processador. Només us quedarà comprovar el funcionament correcte del nou component, tancar la carcassa i tornar a muntar tots els cables desconnectats.
Overclocking

Encara que en si mateixa no representa una ampliació de maquinari, fer overclocking en un equip sí que representa una ampliació del rendiment i, per tant, sembla convenient incloure’n el procediment en un apartat dedicat a la millora de funcionalitats i rendiment.

Es tracta d’un procés que es troba a l’ordre del dia en els ordinadors actuals, i amb el qual els fabricants de microprocessadors compten a l’hora de fer els dissenys. Malgrat això, feu-lo amb compte, ja que si es fa malament pot arribar a danyar el sistema i, fins i tot, impedir que arrenqui.

L’overclocking força algun component d’un ordinador, com ara el processador, la memòria RAM o la targeta gràfica, a funcionar a una velocitat de rellotge (cicles per segon) més alta que l’assignada pel fabricant al funcionament estàndard. Cal tenir en compte, però, que no tots els ordinadors són candidats per a fer-hi overclocking. En general s’aconsella fer-lo en ordinadors muntats per l’usuari o pel distribuïdor amb components a mida. No es pot fer normalment en ordinadors portàtils, ni en ordinadors de marca (Dell, HP o altres).

Els paràmetres del BIOS que es poden canviar a l’hora de fer overclocking són:

  • Velocitat de l’FSB: indica la velocitat de transferència entre el processador i el controlador de memòria.
  • Latència de la memòria: es refereix a com de ràpid el sistema és capaç d’escriure i llegir dades de la RAM (i no a la freqüència de treball d’aquesta amb relació a processador i el bus).
  • Multiplicador del processador: paràmetre que determina la velocitat del processador.
  • Voltatge del nucli: indica el voltatge de treball del processador.

La velocitat de treball o freqüència del processador mesura el ràpid que pot treballar quan processa instruccions. El valor de la freqüència del processador es pot obtenir del producte de dos factors: la freqüència del bus central de dades (FSB), que és un submúltiple de la del processador, i un valor multiplicador:

Freqüència del processador = FSB × Multiplicador

Malgrat que les noves tecnologies poden canviar els noms dels busos o dels mètodes de transferència de dades utilitzats, el principi per fer overclocking serà el mateix. Per exemple, els processadors AMD de 64 bits utilitzen un multiplicador anomenat frequency ID (FID). Si es multiplica la freqüència base (HTT) pel FID s’obté la velocitat efectiva de treball del processador. La modificació d’aquest FID permet modificar la freqüència o velocitat de treball.

En un processador amb el multiplicador bloquejat , atès que no podem modificar el multiplicador, caldrà fer-ho modificant directament el valor de l’FSB:

  • Incrementar el valor de l’FSB en petits increments.
  • Després de cada increment comprovar l’estabilitat del sistema (Prime95 o Memtest).
  • Modificar el voltatge de la CPU o de la RAM pot donar més estabilitat a l’equip. Però cal tenir en compte que incrementar els voltatges de treball de la RAM pot disminuir-ne el temps de vida útil.
  • Arribats al valor màxim de l’FSB (probablement a causa de la memòria) es pot intentar anar una mica més enllà si es disminueixen els memory timings.

Si hi ha instal·lat un processador amb el multiplicador variable el rang màxim d’overclocking està limitat per la memòria RAM. És útil saber la velocitat màxima de bus que és capaç de mantenir la memòria RAM instal·lada sense que es perdi la sincronia amb l’FSB. Per a això cal seguir aquests passos:

  • Baixar el multiplicador un parell de valors perquè no sigui un valor crític.
  • Incrementar l’FSB alguns valors.
  • Desar els valors i sortir del BIOS.
  • Per comprovar l’estabilitat es pot utilitzar, per estressar els components, algun programa de benchmark com, per exemple, SiSoft Sandra o Prime95 dins del Windows o Memtest des d’un suport autoarrencable. En aquest daarrer cas, incrementar l’FSB fins que Memtest comenci a donar errors. Es poden acceptar latències més grans per a la memòria i el valor serà més alt.

Un cop se sap el valor màxim de l’FSB per a l’equip, es pot passar a modificar també el multiplicador per veure fins a on pot arribar, i per a això cal seguir aquestes instruccions:

  • Apujar el valor del multiplicador un pas cada vegada i, a cada pas, cal reiniciar l’equip i comprovar l’estabilitat amb algun programa de benchmark (SiSoft Sandra o Prime95 dins del Windows o Memtest).
  • Si l’equip no arrenca correctament o el programa de prova dóna errors, es pot intentar augmentar el voltatge del processador una mica, i comprovar si millora l’estabilitat. En aquest cas, estareu incrementant també la temperatura de treball del processador i, per tant, també cal vigilar que els components no s’escalfin massa.
  • Si no s’aconsegueix estabilitzar l’ordinador en un valor de multiplicador, cal baixar-lo un altre cop a un valor estable.

Un cop esbrinats els valors màxims de l’FSB i del multiplicador, es poden fer petites modificacions per determinar quina és la configuració millor per asegurar l’estabilitat de l’equip.

Normalment, per a l’estabilitat, és millor apujar el multiplicador que no augmentar l’FSB. Caldrà canviar el multiplicador, l’FSB, els voltatges i la latència de la RAM fins que el sistema no tingui problemes de funcionament a la velocitat configurada. Aquest és un procés bàsicament d’assaig-error, així que cal prendre paciència.

Fer overclocking en un processador fa que produieixi més calor que en l’estat normal, ja que la freqüencia de treball és més alta. Per aquesta raò és necessari que el sistema de refrigeració per a overclocking tingui un bon rendiment.

Cal utilitzar un sistema de refrigeració de qualitat quan es fa overclocking per assegurar el bon rendiment de l’equip i evitar que un escalfament excessiu acabi per danyar els components.

Els sistemes més habituals de refrigeració per microprocessadors són:

  • Dissipador amb ventilador. Hi ha tota una gamma de productes que s’adapten a aquesta definició. Es pot utilitzar en equips destinats a overclocking lleuger, però haureu d’assegurar-vos que la capacitat de dissipació de la calor és prou elevada. Com que es tracta de ventiladors que treballen a revolucions elevades haureu de buscar models que també assegurin un funcionament el més silenciós possible.
  • Refrigeració líquida. És el mètode més silenciós i a la vegada dóna un bon rendiment i, per tant, és el més utilitzat en equips modificats per treballar a una freqüència més alta. Es tracta de sistemes amb un cost i una dificultat d’instal·lació elevats.
  • Plaques Peltier. Igualment que en el cas anterior, és un sistema de rendiment elevat però també amb un cost elevat.
  • Sistemes de nitrògen líquid. Si bé està demostrat el seu funcionament com a concepte, encara no té una distribució comercial.

Ampliació de l'emmagatzematge

La capacitat d’emmagatzematge es pot ampliar bé substituïnt el disc dur instal·lat per un de més capacitat o bé afegint-ne un altre sempre que es disposi de ports de connexió addicional que ho permetin.

En primer lloc, cal localitzar un compartiment lliure per al dispositiu i assegurar-vos que es disposa de suficients ports per connectar-lo.

El disc dur a instal·lar podrà ser de connexió IDE/ATA, SATA o SCSI. Els discos durs USB no requereixen cap configuració ni instal·lació en els sistemes operatius moderns.

Instal·lació de discos durs SATA

En el cas de la instal·lació d’un disc dur SATA, només heu de localitzar un port lliure i, un cop fixat al seu compartiment, connectar-hi el disc dur que afegiu.

Alguns discos SATA permeten configurar, mitjançant un jumper (port), el funcionament en mode SATA1 o SATA2, depenent de la controladora de què disposi la placa base, encara que normalment la placa base pot autodetectar la velocitat i el mode de funcionament d’aquest tipus de dispositius.

Instal·lació de discos durs IDE/ATA

En el cas dels discos durs IDE/ATA heu de tenir en compte que es poden connectar dos discos per cable connector i que, per tant, caldrà configurar-los abans de muntar-los en els compartiments corresponents.

Aquesta configuració implica la configuració d’un dels dos com a mestre (master) i l’altre com a esclau (slave), mitjançant els jumpers de configuració que podeu trobar en el dispositiu.

Un cop configurat el disc dur, heu d’instal·lar-lo en el compartiment lliure que considereu oportuna, mirant de deixar espais lliures entre els discos perquè la ventilació sigui bona.

Aleshores, un cop fet això, cal comprovar el funcionament correcte del nou disc. Per això heu de fer el següent:

  • Comprovar que el BIOS detecta correctament el dispositiu i, per tant, el funcionament és a priori correcte.
  • Ajustar la configuració del BIOS en cas que sigui necessari.
  • Comprovar que el sistema operatiu veu el disc correctament.
  • Formatar i particionar el disc segons els requeriments.
  • Un cop configurat el dispositiu, tanqueu la caixa abans de continuar amb l’ús habitual de l’ordinador.

Podeu comprovar el funcionament del disc dur instal·lat mitjançant l’estàndard SMART (que podeu activar des del BIOS).

Aquest estàndard dóna dades sobre rendiment, velocitat d’escriptura, temps de cerca i altres. Si les dades es troben per sota d’un valor considerat límit, SMART notificarà el mal funcionament per copiar les dades abans d’un error de disc.

Eines de l'usuari
Espais de noms

Variants
Navegació
Eines