Actualizado a: 19 de enero de 2024
CMOS es un tipo de tecnología de semiconductores, como podrás ver en los siguientes apartados. Pero también se usa este acrónimo para designar a un chip particular de la placa base. Por tanto, vamos a ver también a qué nos referimos cuando se habla de batería o pila CMOS, memoria CMOS, etc., de la placa base. Unos conceptos que no todos los usuarios conocen y que tienen verdadera importancia.
¿Qué es CMOS?
Un dispositivo CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) es una tecnología de semiconductores que se utiliza en la mayoría de los circuitos integrados actuales. Los transistores CMOS se basan en la tecnología de transistores de efecto de campo (FET o Field Effect Transistor), concretamente en los MOSFET (Metal Oxyde FET). Los MOSFET sirven como interruptores o amplificadores que controlan la cantidad de electricidad que fluye entre la fuente y el drenador, según la cantidad de voltaje aplicado a la puerta.
Un MOSFET utiliza materiales semiconductores para conducir la electricidad en determinadas condiciones, pero no en otras. Estos materiales semiconductores tienen varias zonas dopadas de distinta forma para generar las partes necesarias para componer estos transistores.
El proceso de agregar impurezas o dopantes a un material como el silicio modifica la conductividad y también las propiedades de la zona dopada. Estas impurezas suelen estar en proporciones de 1 por cada 10^18 átomos de silicio. Como se puede ver en la imagen superior, podemos encontrar en un transistor NMOS unos pozos N y un canal P, mientras que en el PMOS sería lo inverso, es decir, unos pozos P y un canal N.
En los MOSFET, las impurezas utilizadas para el material semiconductor dependen del tipo de semiconductor. El boro, el galio y el indio se usan comúnmente para semiconductores de tipo P. El fósforo, el arsénico y el bismuto se usan comúnmente para semiconductores de tipo N.
El semiconductor de tipo P, que tiene carga positiva, transporta corriente en forma de deficiencias de electrones llamados agujeros o huecos. Un hueco tiene una carga positiva que es igual y opuesta a la carga de un electrón. Los electrones fluyen en una dirección opuesta a los huecos. El semiconductor de tipo N está cargado negativamente. En este caso, el semiconductor transporta corriente en forma de electrones cargados negativamente. Tanto los electrones como los huecos se denominan de forma genérica portadores de carga.
¿Por qué CMOS es complementario?
Hay dos tipos principales de MOSFET: MOS de canal P (PMOS) y MOS de canal N (NMOS). Es algo que ya hemos visto en el apartado anterior de introducción a la tecnología CMOS. Pues bien, es precisamente la mezcla de transistores PMOS y NMOS lo que da nombre a CMOS, por eso es «complementario».
Antes de la introducción de CMOS, PMOS y NMOS se usaban ampliamente en dispositivos electrónicos. NMOS finalmente se convirtió en el enfoque favorito para los circuitos integrados porque era más rápido y más barato de producir, aunque no estaba exento de limitaciones, como su consumo de energía estática .
CMOS abordó los problemas inherentes a PMOS y NMOS al incorporar ambos tipos en un único chip que contiene pares simétricos (complementarios) de PMOS-NMOS. Cuando se usan juntos, los dos tipos de transistores brindan una mayor flexibilidad en el diseño de circuitos, al mismo tiempo que reducen la complejidad y la susceptibilidad al ruido electrónico.
Otra ventaja de los pares PMOS-NMOS es que requieren menos energía. Esto se debe a que la corriente se aplica brevemente al cambiar entre los estados de encendido y apagado. De hecho, los circuitos integrados CMOS casi no consumen energía en condiciones estáticas. Por extensión, el menor consumo de energía también significa que los circuitos integrados basados en CMOS generan menos calor, en comparación con los basados en PMOS o NMOS solos.
Debido a que el consumo de energía y la generación de calor son dos preocupaciones centrales en el diseño de circuitos integrados, la lógica CMOS ahora se usa ampliamente en microprocesadores, microcontroladores , RAM estática, sensores de imagen y otros circuitos integrados.
Sin embargo, en la actualidad, para los chips más avanzados, como ya sabes, se han encontrado otras estructuras diferentes para seguir avanzando. Estas estructuras de las que hablo son los FinFET, una evolución de la estructura de los MOSFET, y también están apareciendo los GAA.
¿A qué nos referimos cuando hablamos de una CMOS en una placa base?
El famoso semiconductor complementario de óxido metálico, o CMOS, cuando nos estamos refiriendo a placas base, se refiere a un pequeño chip que mantiene la configuración del BIOS/UEFI y la hora alimentado por una pequeña pila mientras el equipo está apagado.
Muchos usan dos términos que debes diferenciar:
- Batería o pila CMOS: se refiere a una pequeña pila CR2032 que tienen las placas base y que puede durar hasta 10 años. Tan solo debe suministrar energía suficiente para mantener la hora y la configuración básica del BIOS/UEFI mientras que el PC permanece apagado, y por tanto no se está suministrando energía. Cuando se pierde constantemente la fecha/hora cuando arrancas el equipo o también se pierden estas configuraciones, e incluso aparecen mensajes en una pantalla negra tipo «CMOS BATTERY LOW», es porque se ha agotado y debe reemplazarse. Los síntomas más habituales
- Memoria CMOS: la pila recibe el nombre de CMOS porque está alimentando a una pequeña memoria CMOS que es la que almacena la configuración del BIOS de la placa base y los valores de fecha y hora correctos mientras el ordenador permanece apagado. Por tanto, se trata de un elemento importante y directamente relacionado con el BIOS/UEFI de la placa base. Siempre van a trabajar juntos.
Cómo borrar el CMOS
En algunas ocasiones, debido a problemas con la configuración del BIOS/UEFI o porque has olvidado la contraseña de acceso al BIOS, se suele solucionar de forma fácil simplemente borrando la memoria CMOS. Así el equipo se restablece a como venía de fábrica y los problemas deberían haber desaparecido.
Los tres casos principales en los que deberías borrar la memoria CMOS son:
- Cuando nos metemos en la BIOS sin tener mucha idea, modificando valores cuya consecuencia es que el equipo deja de funcionar, no arranca, etc.
- El problema viene por una incompatibilidad de hardware. Al final, un buen «formateo» de BIOS es lo mejor que podemos hacer para restablecer el orden lógico.
- Pusiste una contraseña de acceso para el arranque y ahora no la recuerdas. En ese caso lo mejor es borrar la CMOS para eliminar dicha contraseña.
Pues bien, sea cual sea tu caso, para borrar la memoria de la CMOS y restablecer la configuración existen varios métodos. Aquí tenemos algunos de los más sencillos y efectivos:
- Puedes quitar la batería CMOS de la placa base, de este modo se dejará de alimentar la memoria y se perderá la configuración. Luego vuelve a colocar la pila como estaba y listo.
- Con jumper Clear CMOS. En todas las placas base modernas existe un jumper con una inscripción «Clear CMOS» que debes buscar. Suele estar próximo al chip del BIOS o a la pila de la CMOS. Una vez localizado, retira el jumper y así se borrará la memoria. El resultado será el mismo que en el caso de retirar la batería, pero quizás es más sencillo. No obstante, si no localizas este jumper, siempre puedes usar el método de extraer la pila.
- Con la opción para volver a valores predeterminados de fábrica. Para que esto sea posible, vamos a encendemos el PC y entramos en el menú del BIOS/UEFI usando la combinación de teclas que diga el fabricante de la placa base (SUPR, F1, F2…). Una vez dentro, nos iremos al apartado de configuración y buscaremos la opción que ponga «Load Defaults», «Load Optimal Defaults», «Load Setup Default» o similares, ya que suele cambiar según el fabricante. Estas opciones están en la pestaña Exit. Acepta y se reiniciará el equipo con los valores predeterminados.
Ahora ya sabes más sobre lo que es CMOS y qué significa cuando hablamos de la pila o la memoria en la placa base. Además de su funcionamiento, también conoces ahora cómo puedes borrar esta memoria para restablecer la configuración de fábrica…
