Factor de forma

Atendiendo a la estructura modular o a la arquitectura abierta, los fabricantes de motherboard deben atenerse a los estándares y normas de la industria del hardware. Además cuando surge un elemento nuevo como por ej.: el puerto USB, todos los fabricantes deben cumplir con las normas y características constructivas de este puerto para no quedar afuera del negocio del hardware.El factor de forma de las placas indica las dimensiones y tamaño de las placas, lo que se vincula con el gabinete especifico también establece la posición de los anclajes, la distribución de los componentes (Slot de expansión, ubicación de los bancos de memoria, del zócalo del microprocesador, etc.) los formatos obsoletos son el AT y el BABY AT, y los formatos en uso son el AT-X, MICRO AT-X y el AT-X FLEX.

AT-X FLEX

Baby AT

MICRO AT - X

AT

PUENTE NORTE (NORTH BRIDGE)

El puente norte se encarga de soportar al microprocesador en el manejo de los BUSES y la memoria. Justamente sirve de conexión entre el motherboard, el microprocesador y la memoria, por eso su nombre de puente.
Generalmente las innovaciones tecnológicas como el soporte de memoria DDR y el BUS FSV son soportados por este chip.
La tecnología de fabricación del Northbridge es muy avanzada y es comparable a la del propio microprocesador. Por ejemplo si deben cargarse del BUS frontal de alta velocidad deberá manejar frecuencias de 400 a 800 MHz. Por eso requiere llevar un disipador y en algunos casos un ventilador.

PUENTE SUR (SOUTHBRIDGE)

El puente sur es el segundo chip de importancia y controla los BUSES de E/S de datos para periféricos y también determina el tipo de soporte IDE, la cantidad de puertos USB y el BUS PCI. También controla los puertos SATA.
La conexión entre los puertos norte y sur se realizaba a través del BUS PCI, pero recientemente, los fabricantes de motherboard han empezado a usar BUSES especialmente dedicados que permiten una transferencia de datos directa y sin interferencia entre los 2 puentes. El problema es que la vieja conexión PCI tiene un ancho de banda de solo 133 Mbit/Seg y quedo insuficiente para la velocidad de los dispositivos actuales. Solamente teniendo en cuenta que los discos rígidos actuales rondan los 100 Mbit/Seg y si le agregamos las transferencias de las placas que están colocadas en los slots PCI y los puertos USB 2.0 vemos que el bus PCI se encuentra congestionado. Por ejemplo el chipset i810 de Intel incorporó un pequeño BUS de 8 bits (1Byte) para interconectar ambos puentes.

BUSES

Los BUSES constituyen físicamente pistas de cobre de los circuitos impresos que intercomunican eléctricamente los dispositivos montados sobre el motherboard (Microprocesador, memoria RAM, BIOS, Puertos, etc.). Los BUSES de un motherboard se pueden dividir en: BUS de datos, BUS de direcciones y BUS de control. 
El BUS de datos transporta los datos o instrucciones en forma de pulsos eléctricos desde y hacia el microprocesador. Dependiendo del sistema y del microprocesador este BUS tendrá una cantidad de líneas llamada ancho del BUS. Las primeras PC tenían BUSES de 8 Bits (8 líneas) y en la actualidad pueden llegar a 64 Bits. 
Los parámetros de los buses son:
Ancho (cantidad de bits (líneas) por la que circulan los datos): se mide en bits.
Velocidad máxima de transferencia: Se mide en Bits/Segundo (Bps)Frecuencia del Clock: Se mide en ciclos/segundo (Hz).
Cantidad máxima de dispositivos permitidos: Se mide en cantidad (ejemplo, el cable IDE soporta hasta 2 dispositivos, 1 en la punta y otra en el medio).

	Ancho de banda	Velocidad de transferencia	Frecuencia del clock	Cant. máxima de dispositivos
PCI	32 bits o 64 bits	133mb/s--32bits 266mb/s--64bits	33,33 Mhz	1 por slot
USB 1.1	1 Bit	12 Mb/s
USB 2.0	1 Bits	480 Mb/s
USB 3.0	2 Bits	4,8 Gb/s
ISA (x16)	16 Bits	16 Mb/s	8 MHz	1 por slot
IDE	16 Bits	166 Mb/s		2 por cable
SATA I	8 Bits	150 Mb/s	1500 MHz	1 por cable
SATA II	8 Bits	300 Mb/s	3000 MHz	1 por cable
SATA III	8 Bits	600 Mb/s	6000 MHz	1 por cable
PCI Express (x16)	16 Bits	4 Gb/s		1 por slot

El bus de direcciones determina cual es el origen y destino de los datos. Cada dispositivo y cada posición de memoria tiene una dirección dentro de lo que se llama el mapa de memoria. Las direcciones no se pueden repetir. Lo descripto anteriormente se refiere a los elementos que están efectivamente montados sobre la placa.El sistema puede componerse además por dispositivos que se conectan a la placa mediante zócalos o ranuras de expansión (slot) que también deben interconectarse. Entonces las placas de expansión que se conectan a estas ranuras se integran al sistema. Cada tipo de ranura de expansión se conecta a un bus particular con características propias. Por ej. Los slot PCI, PCI Express y AGP.

Bus PCI (Peripherical Component Interface)

El bus PCI posee un conector blanco de aproximadamente 8.5 cm de largo. Tiene una ranura para la correcta colocación de las placas. Fue desarrollado por Intel y luego adoptado por la industria. Actualmente en este slot se conectan placas de expansión como: placas de red, placas de audio, modem telefónico, sintonizadoras de tv, placas de adquisición de datos, placas de ampliación de puertos USB, etc.
Cantidad máxima de dispositivos: 10.
Ancho del bus: 32 o 64 bits (seleccionable).
Frecuencia del clock: 33mhz.
Velocidad de transferencia: 133mb/s _ 32bits
                                        266mb/s _ 64bits

Bus PCI Express

El bus PCI-e se comenzó a desarrollar entre los años 1999 y 2001. Durante su desarrollo tuvo varios nombres como: System I/O, Infinibaud, 3GIO, Araphade. Finalmente su desarrollo termino en manos de un grupo denominado PCI-SIG (Peripherical Component Interface – Special Interest Group) que es una organización sin fines de lucro que tiene como asociados a empresas fabricantes de hardware.
El bus PCI presenta mejores características de velocidad y flexibilidad, como son la transmisión en serie y el sistema de conexión punto a punto.

La transmisión en serie es una de las primeras interfaces de la PC que sigue presente en los motherboards actuales. La interfaz R2232 ha sido reemplazada por una superior como la USB. La transmisión de datos en el bus PCI-e justamente se realiza en serie, es decir, los datos van pasando bit a bit, uno detrás del otro, mientras que en las interfaces en paralelo, los datos viajan por varios cables a la vez, actualmente se privilegia el uso de interfaces en serie porque utilizan menos tensión, genera menos interferencias eléctricas y permitir alcanzar mayores sin perdidas de información, además son más simples y permiten un diseño más compacto.
La conexión punto a punto quiere decir que la comunicación entre un dispositivo y otro es directa, lo que permite total del ancho de banda puesto que cada dispositivo se comunicara con otro sin que nada interfiera en su camino, por ejemplo:
Dijimos que el puerto PCI estándar tiene todos los conectores conectados en paralelo por lo que comparten el ancho de banda del bus (133mb/s).
En el sistema PCI-e la conexión de los conectores de expansión con el chipset se realiza mediante un módulo muchas veces en un puente sur. Podemos comparar el bus PCI-e y el bus PCI haciendo una analogía con los concentradores de red; los puntos switch y hub. En un java los datos que quieren pasar de una maquina a otra deben pasar por todos los que estén en un puerto y otro hasta que encuentren el destino correcto, mientras que el switch tiene una “inteligencia” que le permite saber la dirección de cada máquina conectada y envía los datos directamente de una hacia la otra.
La conexión básica (x1) consta solamente de 4 cables, 2 para la transmisión de datos en un sentido y 2 para el otro. Cada uno de ellos trabaja a una frecuencia de 2ghz, lo que permite una transferencia de datos de 2ghz/s, lo que equivale a 256mb/s. Debemos considerar que esos 256mb/s se transmiten en un solo sentido y que contando el otro sentido alcanzamos los 512mb/s, que es una cifra media despreciable comparada con los 133mb/s del bus PCI.
Gracias a esta característica de contar simplemente con 4 cables es que ahora los diseños del motherboard son más sencillos y compactos, la ranura PCI-e x4 tiene 4 pares de conectores y la PCI-e x16 tiene 16 pares de conectores.

Bus frontal (Font Side Bus, FSB)

Antiguamente solo existía un bus de datos y el microprocesador accedía a la RAM y a la memoria cache a través de él. Para optimizar el desempeño Intel introdujo el DIB (dos buses independientes) que permite que el microprocesador acceda a la memoria cache a través del Back-side bus y a los datos a través del Front-side bus, regularmente la velocidad del microprocesador está determinada por la frecuencia, se determina aplicando un factor de multiplicación a la frecuencia del SSD, por ejemplo: si aplicamos un factor de multiplicación de 5 a 1 SSD que está trabajando a 100mhz, se obtiene una velocidad de procesamiento del procesador de 50mhz. Este procesamiento se conoce como overclocking, en algunos motherboards esto se hacía cambiando la posición de un puente (jumper) y hoy en día se hace desde el set up.