Los primeros microordenadores estaban compuestos por varias placas de circuito, cada una de las cuales realizaba una función diferente. Todas estas placas de circuito se conectaban a una única placa que consistía en nada más que algunos circuitos de regulación de energía y un montón de conectores que estaban interconectados. Esta placa, a la que se conectaba todo lo demás, se denominaba comúnmente «placa de bus» o «backplane»
Una placa de backplane S100.
Las tarjetas que se conectaban a la placa de backplane se identificaban por su función. Así, había tarjetas de procesador, tarjetas de memoria, tarjetas de terminales, tarjetas de serie, tarjetas de controladores paralelos, tarjetas de controladores de cinta, tarjetas de controladores de unidades, etc. Debido al número de placas que se utilizaban en uno de estos microordenadores, eran bastante voluminosos.
El Micral N Micro-ordinateur
En 1976, Steve Wozniak hizo una demostración en el Homebrew Computer Club de su nuevo diseño de ordenador que tenía una sola placa de circuito que tenía casi todas las funciones necesarias para un ordenador completo. Su diseño de ordenador se conoció como el Apple 1. Esta única placa, que fue la primera «placa base», contenía los circuitos de regulación de energía, un microprocesador, RAM, ROM, circuitos de visualización y una interfaz de teclado. Esta placa única también tenía una única ranura de expansión (en la parte inferior derecha de la imagen de abajo), que podía aceptar una «placa de expansión» más pequeña que podía contener otros circuitos.
La placa base del Apple 1
A medida que se introdujeron otros microordenadores, mantuvieron la idea de utilizar una única placa de circuito principal que contenía los circuitos más importantes de un sistema informático, incluyendo la CPU, la RAM y la ROM. Algunos trasladaron los circuitos de regulación de energía fuera de la placa principal e incluyeron múltiples ranuras de expansión. El ordenador que realmente dio origen a la era informática moderna fue el IBM PC, que también trasladó los circuitos de vídeo a una tarjeta de expansión. Esta última innovación permitió fabricar varios adaptadores de vídeo diferentes, cada uno con distintas capacidades.
La placa base del PC IBM.
Hubo muchas tarjetas de expansión diferentes para el PC IBM. Algunas de ellas proporcionaban una pantalla de vídeo y controlaban un monitor. Algunas proporcionaban la capacidad de conectar unidades de disquete. Otras permitían conectar un disco duro al ordenador. Existieron tarjetas de expansión de puerto serie que se utilizaron para conectar trazadores, entre otros dispositivos. Había tarjetas de expansión con puertos paralelos para conectar impresoras. Las tarjetas de expansión Mockingboard, AdLib y SoundBlaster añadían capacidades avanzadas al ordenador. Incluso había diferentes tipos de adaptadores de red disponibles en las tarjetas de expansión.
Con el tiempo, casi todas estas tarjetas de expansión se han incorporado a la placa base. Hoy en día, es completamente posible conseguir un ordenador que no necesite ninguna tarjeta de expansión. Sin embargo, las tarjetas de expansión todavía pueden utilizarse para añadir la capacidad de utilizar funciones no soportadas por la placa base directamente (como USB 3.0, controladores RAID, etc.) o para complementar/sustituir las funciones de la placa base con circuitos mucho más capaces (tarjetas de sonido de nivel profesional, tarjetas de vídeo 3D de alta gama).
Una placa secundaria es una extensión de la placa base de un ordenador. Sin embargo, a diferencia de una tarjeta de expansión, no es simplemente otro dispositivo añadido a una placa base para aumentar su funcionalidad. Por el contrario, proporciona los circuitos para una función integral de la placa base. Sin la placa secundaria, la placa base que depende de ella no funciona. Algunas de las primeras placas base contenían el procesador (o un procesador alternativo), los chips de memoria RAM, que eran controlados por los circuitos del controlador de memoria de la placa base, o un bus de expansión más robusto. A veces estas placas base se conectan a ranuras y otras veces se conectan a zócalos en la placa.
Una placa base con una placa base de procesador
Una placa base con una placa base de memoria.
Una placa base con una placa secundaria de expansión
Ejemplos más modernos de placas secundarias incluyen los módulos de memoria comunes utilizados en nuestros ordenadores y los módulos de plataforma de confianza.
Módulos de memoria
Módulo de plataforma de confianza
Mientras que una placa secundaria es una extensión integral de una placa base y una placa de expansión añade funciones adicionales a un ordenador, una placa secundaria añade capacidades adicionales a una placa de expansión. Un ejemplo de ello es la primera versión de la 3Dfx Voodoo. Se trataba de un dispositivo que permitía a los ordenadores disponer de renderizado de gráficos 3D acelerado por hardware en una época muy anterior a que los juegos modernos se basaran en esta capacidad. Sin embargo, como el VooDoo no podía proporcionar capacidades gráficas en 2D (de las que dependía el escritorio gráfico), tenía que utilizarse como una extensión de una tarjeta de expansión de gráficos en 2D ya existente. Esta tarjeta se conectaba a la tarjeta gráfica 2D con un cable de vídeo y pasaba por esa capacidad 2D al monitor. Otro ejemplo lo encontramos en las tarjetas hermanas que se conectaban directamente a algunas tarjetas de audio antiguas para añadir capacidades de Gameport o MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Este tipo de tarjeta hermana se conectaba a la tarjeta de expansión original.
Una tarjeta 3Dfx Voodoo fabricada por Diamond
Una tarjeta hermana del sintetizador MIDI de Roland conectada a una tarjeta de expansión de audio.
Hoy en día, las tarjetas hermanas son casi desconocidas.