http://es.wikipedia.org/wiki/Tarjeta_de_expansi%C3%B3n
http://www.monografias.com/trabajos19/buses-tarjetas/buses-tarjetas.shtml
http://es.kioskea.net/contents/pc/carte-mere.php3
http://www.definicionabc.com/category/tecnologia
http://www.configurarequipos.com/sh/ranuras-isa
domingo, 18 de abril de 2010
viernes, 16 de abril de 2010
RANURAS DE EXPANSIÓN.
Las ranuras de expansión son los conectores disponibles para instalar tarjetas para comunicar la placa madre con el periférico, según la necesidad del usuario. Allí se insertan las tarjetas de video, tarjeta de sonido, capturadoras de audio, de video, interfaces especiales, entre otras. En fin todas aquellas que no estén ya integradas en la placa madre. Se le conoce también como bus de I/O.
Están ubicadas en la tarjeta madre y permiten conectar tarjetas de expansión que dotan al PC de ciertas capacidades. En esa ranuras se inserta, por ejemplo, la tarjeta de sonido (que permite al PC reproducir sonido) el módem interno (que hace posible navegar por internet) la tarjeta de vídeo (que permite mostrar imágenes en la pantalla). Una tarjeta madre moderna deberá incluir tres tipos de ranuras de expansión: ISA, PCI y AGP.
Las placas más modernas soportan una velocidad del bus que varía entre los 50 y los 100 MHz, en función del procesador utilizado. Otros valores intermedios son 66, 75 o 112 MHz, por ejemplo. La placa también incorpora distintos multiplicadores: 2x, 3x, etc. Valores superiores a 5x comienzan a ser imprescindibles. Estos dos datos se utilizan para soportar todo tipo de procesadores. A mayor número de velocidades del bus y multiplicadores, la placa soportará mayor cantidad de procesadores. Para instalar un Pentium II a 400 MHz, por ejemplo, se configura el bus a 100 MHz y se activa el multiplicador 4x. 100x4=400 MHz. Un Pentium a 200 MHz se configura con un bus a 66 MHz y un multiplicador 3x. 66x3=198 MHz.
Todas las placas soportan diferentes voltajes. No obstante, puesto que se desconoce el voltaje de los futuros procesadores, es bueno adquirir una placa que permita establecer este valor a voluntad, mediante fracciones de 0.1 voltios.
Una placa base actual debe disponer de una ranura AGP para la tarjeta gráfica, cuatro o cinco PCI y, al menos, dos ISA para las tarjetas viejas, como módems internos, tarjetas de sonido, placas SCSI, etc. Los puertos exteriores no deben bajar de dos entradas USB, dos COM, y varios puertos en paralelo.
Tipos de ranuras de expansión.
Hay diferentes tipos de ranuras de expansión para diferentes tipos de placas. Las más comunes son AGP y PCI y sus variantes. También fueron muy usadas las ISA.Los tipos de ranuras o slots de expansión son:
1- AGP:
Puerto de Gráficos Acelerado. Es un puerto (puesto que sólo se puede conectar un dispositivo, mientras que en el bus se pueden conectar varios). Desarrollado por Intel en 1996 como solución a los cuellos de botella que se producían en las tarjetas gráficas que usaban el bus PCI. El diseño parte de las especificaciones del PCI 2.1.
Las ranuras AGP se utilizan especialmente para tarjetas gráficas AGP. Comienzan a ser reemplazadas por las ranuras PCI Express.
Ranura AGP, es una sola y están incluida en las tarjetas madres última tecnología; se creó para mejorar el desempeño gráfico. A pesar de que el bus PCI es suficiente para la mayoría de los dispositivos, aplicaciones muy exigentes como las gráficas en 3D, requiere una avenida más ancha y con un límite de velocidad mayor para transportar los datos. Eso es lo que ofrece AGP, un bus AGP puede transferir datos a 266 Mbps (el doble de PCI) o a 533 Mbps (en el modo 2X) y hay otras ventajas: AGP usa un bus independiente (el bus PCI lo comparten varias tarjetas) y AGP enlaza la tarjeta gráfica directamente con la memoria RAM. La ranura AGP es ideal para conectar una tarjeta aceleradora de gráficos en 3D.
Se trata de una ranura de 8cm de longitud, instalada normalmente en principio de las ranuras PCI (la primera a partir del Northbridge), y según su tipo se pueden diferenciar por la posición de una pestaña de control que llevan.
Con el tiempo has salido las siguientes versiones: - AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas. - AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.
2- PCI:
Un Peripheral Component Interconnect (PCI, "Interconexión de Componentes Periféricos") consiste en un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base.
Las más populares para módems internos, tarjetas de red y de sonido
Ranuras PCI, estas aparecieron en los PC a comienzos de los 90 y se espera que reemplacen por completo a las ISA, la mayoría de las tarjetas de expansión se fabrican para ranuras PCI, gracias a que éstas usan un bus local (llamado PCI) con una buena capacidad de transferencia de datos: 133 megabytes por segundo (MPPS) Otra ventaja es que el bus local ofrece una vía de comunicación más directa con el procesador. En las ranuras PCI se conectan dispositivos como la tarjeta de video y la tarjeta de sonido.
Es el más popular actualmente. El PCI (Peripheral Componente Interconecta) fue presentado por Intel en 1993. Es un bus de 32 bits que corre normalmente a 33 MHz, pero puede llegar a 66 MHz, y alcanzar 64 bits.. Es controlado por un circuito especial en el chipset que está diseñado para manejarlo. Es el de mayor desempeño. Entre otros, sus características resaltantes son:
Modo Burst (ráfaga): después de darle una dirección de inicio, se transmite a través de él todo un bloque de datos, sin interrupción.
Bus Mastering: mejora el rendimiento, ya que puede tomar control del bus y realizar transferencias de datos. Puede hacer que varios dispositivos hagan transferencias directas simultáneamente, sin bloquear el bus. Además, si nadie está usándolo, el que lo ocupa puede usar todo el ancho de banda disponible. Es como una red en la placa madre. Gran ancho de banda: La norma permite hasta 66 Mhz, 64 bits.
Se trata de un tipo de ranura que llega hasta nuestros días (aunque hay una serie de versiones), con unas especificaciones definidas, un tamaño menor que las ranuras EISA (las ranuras PCI tienen una longitud de 8.5cm, igual que las ISA de 8bits), con unos contactos bastante más finos que éstas, pero con un número superior de contactos (98 (49 x cara) + 22 (11 x cara), lo que da un total de 120 contactos).
Con el bus PCI por primera vez se acuerda también estandarizar el tamaño de las tarjetas de expansión (aunque este tema ha sufrido varios cambios con el tiempo y las necesidades). El tamaño inicial acordado es de un alto de 107mm (incluida la chapita de fijación, o backplate), por un largo de 312mm. En cuanto al backplate, que se coloca al lado contrario que en las tarjetas EISA y anteriores para evitar confusiones, también hay una medida estándar (los ya nombrados 107mm), aunque hay una medida denominada de media altura, pensada para los equipos extraplanos. Las principales versiones de este bus (y por lo tanto de sus respectivas ranuras) son:
- PCI 1.0: Primera versión del bus PCI. Se trata de un bus de 32bits a 16Mhz.
- PCI 2.0: Primera versión estandarizada y comercial. Bus de 32bits, a 33MHz.
- PCI 2.1: Bus de 32bist, a 66Mhz y señal de 3.3 voltios
- PCI 2.2: Bus de 32bits, a 66Mhz, requiriendo 3.3 voltios.
Transferencia de hasta 533MB/s.
- PCI 2.3: Bus de 32bits, a 66Mhz. Permite el uso de 3.3 voltios y señalizador universal, pero no soporta señal de 5 voltios en las tarjetas.
- PCI 3.0: Es el estándar definitivo, ya sin soporte para 5 voltios.
2.1-Pcix
Las ranuras PCIX no se deben confundir con las ranuras PCIexpress) salen como respuesta a la necesidad de un bus de mayor velocidad. Se trata de unas ranuras bastante más largas que las PCI, con un bus de 66bits, que trabajan a 66Mhz, 100Mhz o 133Mhz (según versión). Este tipo de bus se utiliza casi exclusivamente en placas base para servidores, pero presentan el grave inconveniente (con respecto a las ranuras PCIe) de que el total de su velocidad hay que repartirla entre el número de ranuras activas, por lo que para un alto rendimiento el número de éstas es limitado. En su máxima versión tienen una capacidad de transferencia de 1064MB/s.
Sus mayores usos son la conexión de tarjetas Ethernet Gigabit, tarjetas de red de fibra y tarjetas controladoras RAID SCSI 320 o algunas tarjetas controladoras RAID SATA.
2.2- PCI Express:
PCI Express (anteriormente conocido por las siglas 3GIO, en el caso de las "Entradas/Salidas de Tercera Generación", en inglés: 3rd Generation I/O) es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Nacen en 2004 como respuesta a la necesidad de un bus más rápido que los PCI o los AGP (para gráficas en este caso).
Su empleo más conocido es precisamente éste, el de slot para tarjetas gráficas (en su variante PCIe x16), pero no es la única versión que hay de este puerto, que poco a poco se va imponiendo en el mercado, y que, sobre todo a partir de 2006, ha desbancado prácticamente al puerto AGP en tarjetas gráficas.
Entre sus ventajas cuenta la de poder instalar dos tarjetas gráficas en paralelo (sistemas SLI o CrossFire) o la de poder utilizar memoria compartida (sistemas Turbo Caché o HyperMemory), además de un mayor ancho de banda, mayor suministro de energía (hasta 150 watios.
Está pensado para ser usado sólo como bus local, aunque existen extensores capaces de conectar múltiples placas base mediante cables de cobre o incluso fibra óptica. Debido a que se basa en el bus PCI, las tarjetas actuales pueden ser reconvertidas a PCI Express cambiando solamente la capa física. La velocidad superior del PCI Express permitirá reemplazar casi todos los demás buses, AGP y PCI incluidos. La idea de Intel es tener un solo controlador PCI Express comunicándose con todos los dispositivos, en vez de con el actual sistema de puente norte y puente sur.
PCI Express no es todavía suficientemente rápido para ser usado como bus de memoria. Esto es una desventaja que no tiene el sistema similar HyperTransport, que también puede tener este uso. Además no ofrece la flexibilidad del sistema InfiniBand, que tiene rendimiento similar, y además puede ser usado como bus interno externo.
Este conector es usado mayormente para conectar tarjetas gráficas. PCI Express en 2006 es percibido como un estándar de las placas base para PC, especialmente en tarjetas gráficas. Marcas como ATI Technologies y nVIDIA entre otras tienen tarjetas gráficas en PCI Express.
3- ISA:
Las ranuras ISA (Industry Standard Architecture) hacen su aparición de la mano de IBM en 1980 como ranuras de expansión de 8bits (en la imagen superior), funcionando a 4.77Mhz (que es la velocidad de pos procesadores Intel 8088).
Se trata de un slot de 62 contactos (31 por cada lado) y 8.5cm de longitud, ya casi no se utilizan porque fueron reemplazados por los PCI. Los ISA fueron las primeras ranuras en usarse en computadoras personales.
Ranuras ISA, son bastante antiguas y cada vez se utilizan menos debido a que los dispositivos conectados en ella se comunican por un bus muy lento (un bus es una avenida por la cual viajan los datos en el computador; un PC tiene varios buses). Las ranuras ISA se emplean para dispositivos que no requieren una gran capacidad de transferencia de datos, como el módem interno.
4- VESA:
ranura introducida en 1992 por el comité VESA de la empresa NEC para dar soporte a las nuevas placas de video.
5- AMR: ranura de expansión diseñada por Intel para dispositivos de audio (como tarjetas de sonido) o módems que fue lanzada en 1998. Fueron superadas por tecnologías como ACR Y CNR. Todas son obsoletas.
6- CNR: (Comunication and Network Riser), ranuras de expansión para dispositivos de comunicación como módems y tarjetas red, lanzadas en 2000 por Intel.
A la hora de poner la memoria hay que fijarse en la forma de la ranura ya que esta se adapta a la forma del módulo, sólo tiene una posición. Para quitarla hay que accionar hacia atrás en las pestañas blancas, estas pestañas sujetan la memoria e impiden sacarla si no se retiran.
Según sus necesidades, algunas ranuras serán más importantes que otras, pero en general es recomendable que el PC tenga ranura AGP (en caso de que planee agregar una aceleradora de gráficos en 3D) y que le quede libre por lo menos una ranura PCI (para conectar otras tarjetas en el futuro, como la que incluyen las unidades DVD para descodificar el vídeo de las películas de cine). En el elemental mercado nacional a uno rara vez le mencionan las ranuras de expansión, es importante que pregunta por ellas para que el día que necesite agregar una tarjeta no se lleve la sorpresa que de descubra que su PC no tiene una sola ranura disponible.
7- Ranuras PCMCIA
Se usan principalmente en las computadoras portátiles, y estas permiten la expansión de las capacidades de la computadora. Pueden ser módems, o más memoria RAM, o unidades de disco duro. Dependiendo de las tareas que se quieran realizar se puede usar una u otra tarjeta PCMCIA
LOS BUSES:
Un bus es un conjunto común de conductores que se utilizan para transportar señales digitales entre los diferentes componentes del sistema. La computadora tiene varios buses, uno de los cuales es el de Entrada/Salida (I/O en inglés Input/Output). Generalmente cuando se dice Bus, se confunde con las ranuras de expansión.
El bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador o entre ordenadores. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados. En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes de computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.
La tendencia en los últimos años es el uso de buses seriales como el USB, Custom Firewire para comunicaciones con periféricos y el reemplazo de buses paralelos para conectar toda clase de dispositivos, incluyendo el microprocesador con el chipset en la propia placa base. Son conexiones con lógica compleja que requieren en algunos casos gran poder de cómputo en los propios dispositivos, pero que poseen grandes ventajas frente al bus paralelo que es menos inteligente.
En un bus, todos los nodos conectados a él reciben los datos que se vuelcan, pero sólo aquél dispositivo al que va dirigida la información es quien la toma y la procesa, el resto la ignora.
El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos".
FUNCIONAMIENTO:
El bus funciona ordenando la información que es transmitida desde distintas unidades y periféricos a la unidad central, haciendo las veces de semáforo o regulador de prioridades y operaciones a ejecutar.
Su funcionamiento es sencillo: en un bus, todos los distintos nodos que lo componen reciben datos indistintamente, aquellos a los que estos datos no son dirigidos los ignoran y, en cambio, aquellos para los cuales los datos tienen relevancia, los comunican.Desde el punto de vista técnico, un bus de datos es un conjunto de cables o conductores eléctricos en pistas metálicas sobre la tarjeta madre o “mother” del ordenador. Sobre este conjunto de conductores circulan las señales que conducen los datos.
Características de un bus
Un bus se caracteriza por la cantidad de información que se transmite en forma simultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de líneas físicas mediante las cuales se envía la información en forma simultánea. Un cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. El término "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus puede transmitir simultáneamente.
Por otra parte, la velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que se expresa en Hercios o Hertz), es decir el número de paquetes de datos que pueden ser enviados o recibidos por segundo. Cada vez que se envían o reciben estos datos podemos hablar de ciclo.
De esta manera, es posible hallar la velocidad de transferencia máxima del bus (la cantidad de datos que puede transportar por unidad de tiempo) al multiplicar su ancho por la frecuencia.
TIPOS DE BUS SEGÚN EL MÉTODO DE ENVÍO DE INFORMACIÓN.
Existen dos grandes tipos clasificados por el método de envío de la información: bus paralelo o serial. Hay diferencias en el desempeño y hasta hace unos años se consideraba que el uso apropiado dependía de la longitud física de la conexión: para cortas distancias el bus paralelo, para largas el serial.
Bus paralelo
Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las impresoras.
Bus serie
En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 años en buses para discos duros, tarjetas de expansión y para el bus del procesador.
Otros buses:
En realidad, cada bus se halla generalmente constituido por entre 50 y 100 líneas físicas distintas que se dividen a su vez en subconjuntos:
Ø El bus de datos transfiere tanto las instrucciones que provienen del procesador como las que se dirigen hacia él. Se trata de un bus bidireccional. Es el encargado de transmitir los caracteres.
Ø El bus del procesador. Es el conjunto de "cables" o más bien pistas de cobre, que comunican al procesador con el chipset. El chipset es conjunto de chips que controla la comunicación entre el procesador y los demás componentes de la placa madre.
Ø El bus de memoria, que es el que comunica el procesador con la memoria principal. Normalmente, es bastante menor que la velocidad del bus del procesador.
Ø El bus de direcciones es el que transporta los valores de direcciones de memoria a los cuales se desea acceder. Es el encargado de direccionar los datos a su origen o destino.
El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección. La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2^n (dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bytes, son necesarias al menos 8 líneas, pues 2^8 = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño del propio bus. El bus de direcciones, (también conocido como bus de memoria) transporta las direcciones de memoria al que el procesador desea acceder, para leer o escribir datos. Se trata de un bus unidireccional.
Ø El bus de control gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como estas líneas están compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos. Mejor dicho, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.
El bus de control (en ocasiones denominado bus de comando) transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienen de la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes de hardware. Se trata de un bus bidireccional en la medida en que también transmite señales de respuesta del hardware.
El Bus de Control tiene la tarea de marcar el estado de una instrucción dada a la PC.
Gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como estas líneas están compartidas por todos los componentes tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto ordenes como información de temporización entre los módulos del sistema.
Un bus de control, es parte del bus de la computadora (la conexión física), que es utilizado por la CPU para comunicarse con otros dispositivos. El bus de control transmite comandos desde la CPU y devuelve una señal de estado desde el dispositivo.
El Bus de Control es utilizado para sincronizar las actividades y transacciones con los periféricos del sistema. Algunas de estas señales, como R / W , son señales que la CPU envía para indicar que tipo de operación se espera en ese momento. Los periféricos también pueden remitir señales de control a la CPU, como son INT, RESET, BUS RQ. Las señales más importantes en el bus de control son las señales de cronómetro, que generan los intervalos de tiempo durante los cuales se realizan las operaciones. Este tipo de señales depende directamente del tipo del microprocesador.
Ø el bus de expansión o AT (llamado algunas veces bus de entrada/salida) permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre sí. Sin embargo, permite principalmente agregar nuevos dispositivos por medio de las ranuras de expansión que están a su vez conectadas al bus de entrada/salida.
Los buses de Entrada/Salida se distinguen por: Ancho del bus (cuántos bits tiene de capacidad), Velocidad (a cuántos Megahertz funciona), Cantidad de dispositivos (cuantas tarjetas pueden haber conectadas en la misma placa), capacidad de bus mastering (si dispositivos en el bus pueden tomar control del mismo).
Ø bus interno o sistema (que también se conoce como bus frontal o FSB). El bus interno permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema (la memoria RAM).
En diferentes tipos de ordenadores se emplean diversos tipos de buses. Para PC, por ejemplo, son comunes el PCI, ISA, VESA, MCA, PATA, SATA y otros como USB o Firewire. En Mac, en cambio, se utilizan los mismos u otros como el NuBus.
ALGUNOS TIPOS DE BUSES:
v El Bus PCI Express
El bus PCI Express (Interconexión de Componentes Periféricos Express, también escrito PCI-E o 3GIO en el caso de las "Entradas/Salidas de Tercera Generación", es un bus de interconexión que permite añadir placas de expansión a un ordenador. El bus PCI Express fue desarrollado en julio de 2002. A diferencia del bus PCI, que se ejecuta en una interfaz paralela, el bus PCI Express se ejecuta en una interfaz en serie, lo que permite alcanzar un ancho de banda mucho mayor que con el bus PCI.
Características del Bus PCI Express
El bus PCI Express se presenta en diversas versiones (1X, 2X, 4X, 8X, 12X, 16X y 32X), con rendimientos de entre 250 Mb/s y 8 Gb/s, es decir, 4 veces el rendimiento máximo de los puertos AGP 8X. Dado que el costo de fabricación es similar al del puerto AGP, es de esperar que el bus PCI Express lo reemplace en forma progresiva.
Conectores PCI Express
Los conectores PCI Express no son compatibles con los conectores PCI más antiguos. Varían en tamaño y demandan menos energía eléctrica. Una de las características más interesantes del bus PCI Express es que admite la conexión en caliente, es decir, que puede conectarse y desconectarse sin que sea necesario apagar o reiniciar la máquina. Los conectores PCI Express son identificables gracias a su tamaño pequeño y su color gris oscuro.
v Bus AGP.
El bus AGP (la sigla corresponde a Accelerated Graphics Port que en español significa puerto de gráficos acelerado) apareció por primera vez en mayo de 1997 para los chipsets Slot One. Luego se lanzó para los chips Super 7, con el objetivo de administrar los flujos de datos gráficos que se habían vuelto demasiado grandes como para ser controlados por el Bus PCI. De esta manera, el bus AGP se conecta directamente al FSB (Front Side Bus [Bus Frontal]) del procesador y utiliza la misma frecuencia, es decir, un ancho de banda más elevado.
La interfaz AGP se ha creado con el único propósito de conectarle una tarjeta de video. Funciona al seleccionar en la tarjeta gráfica un canal de acceso directo a la memoria (DMA, Direct Memory Access), evitado así el uso del controlador de entradas/salidas. En teoría, las tarjetas que utilizan este bus de gráficos necesitan menos memoria integrada ya que poseen acceso directo a la información gráfica (como por ejemplo las texturas) almacenadas en la memoria central. Su costo es aparentemente inferior. La versión 1.0 del bus AGP, que funciona con 3.3 voltios, posee un modo 1X que envía 8 bytes cada dos ciclos y un modo 2X que permite transferir 8 bytes por ciclo. En 1998, la versión 2.0 del bus AGP presenta el AGP 4X que permite el envío de 16 bytes por ciclo. La versión 2.0 del bus AGP funciona con una tensión de 1.5 voltios y con conectores AGP 2.0 "universales" que pueden funcionar con cualquiera de los dos voltajes. La versión 3.0 del bus AGP apareció en 2002 y permite duplicar la velocidad del AGP 2.0 proponiendo un modo AGP 8X.
Características del bus AGP.
El puerto AGP 1X funciona a una frecuencia de 66 MHz, a diferencia de los 33 MHZ del Bus PCI, lo que le provee una tasa máxima de transferencia de 264 MB/s (en contraposición a los 132 MB/s que comparten las diferentes tarjetas para el bus PCI). Esto le proporciona al bus AGP un mejor rendimiento, en especial cuando se muestran gráficos en 3D de alta complejidad. Con la aparición del puerto AGP 4X, su tasa de transferencia alcanzó los 1 GB/s. Esta generación de AGP presentó un consumo de 25 vatios. La generación siguiente se llamó AGP Pro y consumía 50 vatios.
El AGP Pro 8x ofrece una tasa de transferencia de 2 GB/s.
El conjunto de chips
El conjunto de chips es el componente que envía datos entre los distintos buses del equipo para que todos los componentes que forman el equipo puedan a su vez comunicarse entre sí. Originalmente, el conjunto de chips estaba compuesto por un gran número de chips electrónicos (de allí su nombre). Por lo general, presenta dos componentes:
El Puente Norte (que también se conoce como controlador de memoria, se encarga de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM. Se encuentra ubicado físicamente cerca del procesador. También se lo conoce como GMCH que significa Concentrador de controladores gráficos y de memoria.
El Puente Sur (también denominado controlador de entrada/salida o controlador de expansión) administra las comunicaciones entre los distintos dispositivos periféricos de entrada-salida. También se lo conoce como ICH (Concentrador controlador de E/S).
Por lo general, se utiliza el término puente para designar un componente de interconexión entre dos buses.
Es interesante tener en cuenta que para que dos buses se comuniquen entre si, deben poseer el mismo ancho. Esto explica por qué los módulos de memoria RAM a veces deben instalarse en pares (por ejemplo, los primeros chips Pentium que tenían buses de procesador de 64 bits, necesitaban dos módulos de memoria con un ancho de 32 bits cada uno).
Las ranuras de expansión son los conectores disponibles para instalar tarjetas para comunicar la placa madre con el periférico, según la necesidad del usuario. Allí se insertan las tarjetas de video, tarjeta de sonido, capturadoras de audio, de video, interfaces especiales, entre otras. En fin todas aquellas que no estén ya integradas en la placa madre. Se le conoce también como bus de I/O.
Están ubicadas en la tarjeta madre y permiten conectar tarjetas de expansión que dotan al PC de ciertas capacidades. En esa ranuras se inserta, por ejemplo, la tarjeta de sonido (que permite al PC reproducir sonido) el módem interno (que hace posible navegar por internet) la tarjeta de vídeo (que permite mostrar imágenes en la pantalla). Una tarjeta madre moderna deberá incluir tres tipos de ranuras de expansión: ISA, PCI y AGP.
Las placas más modernas soportan una velocidad del bus que varía entre los 50 y los 100 MHz, en función del procesador utilizado. Otros valores intermedios son 66, 75 o 112 MHz, por ejemplo. La placa también incorpora distintos multiplicadores: 2x, 3x, etc. Valores superiores a 5x comienzan a ser imprescindibles. Estos dos datos se utilizan para soportar todo tipo de procesadores. A mayor número de velocidades del bus y multiplicadores, la placa soportará mayor cantidad de procesadores. Para instalar un Pentium II a 400 MHz, por ejemplo, se configura el bus a 100 MHz y se activa el multiplicador 4x. 100x4=400 MHz. Un Pentium a 200 MHz se configura con un bus a 66 MHz y un multiplicador 3x. 66x3=198 MHz.
Todas las placas soportan diferentes voltajes. No obstante, puesto que se desconoce el voltaje de los futuros procesadores, es bueno adquirir una placa que permita establecer este valor a voluntad, mediante fracciones de 0.1 voltios.
Una placa base actual debe disponer de una ranura AGP para la tarjeta gráfica, cuatro o cinco PCI y, al menos, dos ISA para las tarjetas viejas, como módems internos, tarjetas de sonido, placas SCSI, etc. Los puertos exteriores no deben bajar de dos entradas USB, dos COM, y varios puertos en paralelo.
Tipos de ranuras de expansión.
Hay diferentes tipos de ranuras de expansión para diferentes tipos de placas. Las más comunes son AGP y PCI y sus variantes. También fueron muy usadas las ISA.Los tipos de ranuras o slots de expansión son:
1- AGP:
Puerto de Gráficos Acelerado. Es un puerto (puesto que sólo se puede conectar un dispositivo, mientras que en el bus se pueden conectar varios). Desarrollado por Intel en 1996 como solución a los cuellos de botella que se producían en las tarjetas gráficas que usaban el bus PCI. El diseño parte de las especificaciones del PCI 2.1.
Las ranuras AGP se utilizan especialmente para tarjetas gráficas AGP. Comienzan a ser reemplazadas por las ranuras PCI Express.
Ranura AGP, es una sola y están incluida en las tarjetas madres última tecnología; se creó para mejorar el desempeño gráfico. A pesar de que el bus PCI es suficiente para la mayoría de los dispositivos, aplicaciones muy exigentes como las gráficas en 3D, requiere una avenida más ancha y con un límite de velocidad mayor para transportar los datos. Eso es lo que ofrece AGP, un bus AGP puede transferir datos a 266 Mbps (el doble de PCI) o a 533 Mbps (en el modo 2X) y hay otras ventajas: AGP usa un bus independiente (el bus PCI lo comparten varias tarjetas) y AGP enlaza la tarjeta gráfica directamente con la memoria RAM. La ranura AGP es ideal para conectar una tarjeta aceleradora de gráficos en 3D.
Se trata de una ranura de 8cm de longitud, instalada normalmente en principio de las ranuras PCI (la primera a partir del Northbridge), y según su tipo se pueden diferenciar por la posición de una pestaña de control que llevan.
Con el tiempo has salido las siguientes versiones: - AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas. - AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.
2- PCI:
Un Peripheral Component Interconnect (PCI, "Interconexión de Componentes Periféricos") consiste en un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base.
Las más populares para módems internos, tarjetas de red y de sonido
Ranuras PCI, estas aparecieron en los PC a comienzos de los 90 y se espera que reemplacen por completo a las ISA, la mayoría de las tarjetas de expansión se fabrican para ranuras PCI, gracias a que éstas usan un bus local (llamado PCI) con una buena capacidad de transferencia de datos: 133 megabytes por segundo (MPPS) Otra ventaja es que el bus local ofrece una vía de comunicación más directa con el procesador. En las ranuras PCI se conectan dispositivos como la tarjeta de video y la tarjeta de sonido.
Es el más popular actualmente. El PCI (Peripheral Componente Interconecta) fue presentado por Intel en 1993. Es un bus de 32 bits que corre normalmente a 33 MHz, pero puede llegar a 66 MHz, y alcanzar 64 bits.. Es controlado por un circuito especial en el chipset que está diseñado para manejarlo. Es el de mayor desempeño. Entre otros, sus características resaltantes son:
Modo Burst (ráfaga): después de darle una dirección de inicio, se transmite a través de él todo un bloque de datos, sin interrupción.
Bus Mastering: mejora el rendimiento, ya que puede tomar control del bus y realizar transferencias de datos. Puede hacer que varios dispositivos hagan transferencias directas simultáneamente, sin bloquear el bus. Además, si nadie está usándolo, el que lo ocupa puede usar todo el ancho de banda disponible. Es como una red en la placa madre. Gran ancho de banda: La norma permite hasta 66 Mhz, 64 bits.
Se trata de un tipo de ranura que llega hasta nuestros días (aunque hay una serie de versiones), con unas especificaciones definidas, un tamaño menor que las ranuras EISA (las ranuras PCI tienen una longitud de 8.5cm, igual que las ISA de 8bits), con unos contactos bastante más finos que éstas, pero con un número superior de contactos (98 (49 x cara) + 22 (11 x cara), lo que da un total de 120 contactos).
Con el bus PCI por primera vez se acuerda también estandarizar el tamaño de las tarjetas de expansión (aunque este tema ha sufrido varios cambios con el tiempo y las necesidades). El tamaño inicial acordado es de un alto de 107mm (incluida la chapita de fijación, o backplate), por un largo de 312mm. En cuanto al backplate, que se coloca al lado contrario que en las tarjetas EISA y anteriores para evitar confusiones, también hay una medida estándar (los ya nombrados 107mm), aunque hay una medida denominada de media altura, pensada para los equipos extraplanos. Las principales versiones de este bus (y por lo tanto de sus respectivas ranuras) son:
- PCI 1.0: Primera versión del bus PCI. Se trata de un bus de 32bits a 16Mhz.
- PCI 2.0: Primera versión estandarizada y comercial. Bus de 32bits, a 33MHz.
- PCI 2.1: Bus de 32bist, a 66Mhz y señal de 3.3 voltios
- PCI 2.2: Bus de 32bits, a 66Mhz, requiriendo 3.3 voltios.
Transferencia de hasta 533MB/s.
- PCI 2.3: Bus de 32bits, a 66Mhz. Permite el uso de 3.3 voltios y señalizador universal, pero no soporta señal de 5 voltios en las tarjetas.
- PCI 3.0: Es el estándar definitivo, ya sin soporte para 5 voltios.
2.1-Pcix
Las ranuras PCIX no se deben confundir con las ranuras PCIexpress) salen como respuesta a la necesidad de un bus de mayor velocidad. Se trata de unas ranuras bastante más largas que las PCI, con un bus de 66bits, que trabajan a 66Mhz, 100Mhz o 133Mhz (según versión). Este tipo de bus se utiliza casi exclusivamente en placas base para servidores, pero presentan el grave inconveniente (con respecto a las ranuras PCIe) de que el total de su velocidad hay que repartirla entre el número de ranuras activas, por lo que para un alto rendimiento el número de éstas es limitado. En su máxima versión tienen una capacidad de transferencia de 1064MB/s.
Sus mayores usos son la conexión de tarjetas Ethernet Gigabit, tarjetas de red de fibra y tarjetas controladoras RAID SCSI 320 o algunas tarjetas controladoras RAID SATA.
2.2- PCI Express:
PCI Express (anteriormente conocido por las siglas 3GIO, en el caso de las "Entradas/Salidas de Tercera Generación", en inglés: 3rd Generation I/O) es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Nacen en 2004 como respuesta a la necesidad de un bus más rápido que los PCI o los AGP (para gráficas en este caso).
Su empleo más conocido es precisamente éste, el de slot para tarjetas gráficas (en su variante PCIe x16), pero no es la única versión que hay de este puerto, que poco a poco se va imponiendo en el mercado, y que, sobre todo a partir de 2006, ha desbancado prácticamente al puerto AGP en tarjetas gráficas.
Entre sus ventajas cuenta la de poder instalar dos tarjetas gráficas en paralelo (sistemas SLI o CrossFire) o la de poder utilizar memoria compartida (sistemas Turbo Caché o HyperMemory), además de un mayor ancho de banda, mayor suministro de energía (hasta 150 watios.
Está pensado para ser usado sólo como bus local, aunque existen extensores capaces de conectar múltiples placas base mediante cables de cobre o incluso fibra óptica. Debido a que se basa en el bus PCI, las tarjetas actuales pueden ser reconvertidas a PCI Express cambiando solamente la capa física. La velocidad superior del PCI Express permitirá reemplazar casi todos los demás buses, AGP y PCI incluidos. La idea de Intel es tener un solo controlador PCI Express comunicándose con todos los dispositivos, en vez de con el actual sistema de puente norte y puente sur.
PCI Express no es todavía suficientemente rápido para ser usado como bus de memoria. Esto es una desventaja que no tiene el sistema similar HyperTransport, que también puede tener este uso. Además no ofrece la flexibilidad del sistema InfiniBand, que tiene rendimiento similar, y además puede ser usado como bus interno externo.
Este conector es usado mayormente para conectar tarjetas gráficas. PCI Express en 2006 es percibido como un estándar de las placas base para PC, especialmente en tarjetas gráficas. Marcas como ATI Technologies y nVIDIA entre otras tienen tarjetas gráficas en PCI Express.
3- ISA:
Las ranuras ISA (Industry Standard Architecture) hacen su aparición de la mano de IBM en 1980 como ranuras de expansión de 8bits (en la imagen superior), funcionando a 4.77Mhz (que es la velocidad de pos procesadores Intel 8088).
Se trata de un slot de 62 contactos (31 por cada lado) y 8.5cm de longitud, ya casi no se utilizan porque fueron reemplazados por los PCI. Los ISA fueron las primeras ranuras en usarse en computadoras personales.
Ranuras ISA, son bastante antiguas y cada vez se utilizan menos debido a que los dispositivos conectados en ella se comunican por un bus muy lento (un bus es una avenida por la cual viajan los datos en el computador; un PC tiene varios buses). Las ranuras ISA se emplean para dispositivos que no requieren una gran capacidad de transferencia de datos, como el módem interno.
4- VESA:
ranura introducida en 1992 por el comité VESA de la empresa NEC para dar soporte a las nuevas placas de video.
5- AMR: ranura de expansión diseñada por Intel para dispositivos de audio (como tarjetas de sonido) o módems que fue lanzada en 1998. Fueron superadas por tecnologías como ACR Y CNR. Todas son obsoletas.
6- CNR: (Comunication and Network Riser), ranuras de expansión para dispositivos de comunicación como módems y tarjetas red, lanzadas en 2000 por Intel.
A la hora de poner la memoria hay que fijarse en la forma de la ranura ya que esta se adapta a la forma del módulo, sólo tiene una posición. Para quitarla hay que accionar hacia atrás en las pestañas blancas, estas pestañas sujetan la memoria e impiden sacarla si no se retiran.
Según sus necesidades, algunas ranuras serán más importantes que otras, pero en general es recomendable que el PC tenga ranura AGP (en caso de que planee agregar una aceleradora de gráficos en 3D) y que le quede libre por lo menos una ranura PCI (para conectar otras tarjetas en el futuro, como la que incluyen las unidades DVD para descodificar el vídeo de las películas de cine). En el elemental mercado nacional a uno rara vez le mencionan las ranuras de expansión, es importante que pregunta por ellas para que el día que necesite agregar una tarjeta no se lleve la sorpresa que de descubra que su PC no tiene una sola ranura disponible.
7- Ranuras PCMCIA
Se usan principalmente en las computadoras portátiles, y estas permiten la expansión de las capacidades de la computadora. Pueden ser módems, o más memoria RAM, o unidades de disco duro. Dependiendo de las tareas que se quieran realizar se puede usar una u otra tarjeta PCMCIA
LOS BUSES:
Un bus es un conjunto común de conductores que se utilizan para transportar señales digitales entre los diferentes componentes del sistema. La computadora tiene varios buses, uno de los cuales es el de Entrada/Salida (I/O en inglés Input/Output). Generalmente cuando se dice Bus, se confunde con las ranuras de expansión.
El bus es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de un ordenador o entre ordenadores. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados. En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la comunicación entre las partes de computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.
La tendencia en los últimos años es el uso de buses seriales como el USB, Custom Firewire para comunicaciones con periféricos y el reemplazo de buses paralelos para conectar toda clase de dispositivos, incluyendo el microprocesador con el chipset en la propia placa base. Son conexiones con lógica compleja que requieren en algunos casos gran poder de cómputo en los propios dispositivos, pero que poseen grandes ventajas frente al bus paralelo que es menos inteligente.
En un bus, todos los nodos conectados a él reciben los datos que se vuelcan, pero sólo aquél dispositivo al que va dirigida la información es quien la toma y la procesa, el resto la ignora.
El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos".
FUNCIONAMIENTO:
El bus funciona ordenando la información que es transmitida desde distintas unidades y periféricos a la unidad central, haciendo las veces de semáforo o regulador de prioridades y operaciones a ejecutar.
Su funcionamiento es sencillo: en un bus, todos los distintos nodos que lo componen reciben datos indistintamente, aquellos a los que estos datos no son dirigidos los ignoran y, en cambio, aquellos para los cuales los datos tienen relevancia, los comunican.Desde el punto de vista técnico, un bus de datos es un conjunto de cables o conductores eléctricos en pistas metálicas sobre la tarjeta madre o “mother” del ordenador. Sobre este conjunto de conductores circulan las señales que conducen los datos.
Características de un bus
Un bus se caracteriza por la cantidad de información que se transmite en forma simultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de líneas físicas mediante las cuales se envía la información en forma simultánea. Un cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. El término "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus puede transmitir simultáneamente.
Por otra parte, la velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que se expresa en Hercios o Hertz), es decir el número de paquetes de datos que pueden ser enviados o recibidos por segundo. Cada vez que se envían o reciben estos datos podemos hablar de ciclo.
De esta manera, es posible hallar la velocidad de transferencia máxima del bus (la cantidad de datos que puede transportar por unidad de tiempo) al multiplicar su ancho por la frecuencia.
TIPOS DE BUS SEGÚN EL MÉTODO DE ENVÍO DE INFORMACIÓN.
Existen dos grandes tipos clasificados por el método de envío de la información: bus paralelo o serial. Hay diferencias en el desempeño y hasta hace unos años se consideraba que el uso apropiado dependía de la longitud física de la conexión: para cortas distancias el bus paralelo, para largas el serial.
Bus paralelo
Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las impresoras.
Bus serie
En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 años en buses para discos duros, tarjetas de expansión y para el bus del procesador.
Otros buses:
En realidad, cada bus se halla generalmente constituido por entre 50 y 100 líneas físicas distintas que se dividen a su vez en subconjuntos:
Ø El bus de datos transfiere tanto las instrucciones que provienen del procesador como las que se dirigen hacia él. Se trata de un bus bidireccional. Es el encargado de transmitir los caracteres.
Ø El bus del procesador. Es el conjunto de "cables" o más bien pistas de cobre, que comunican al procesador con el chipset. El chipset es conjunto de chips que controla la comunicación entre el procesador y los demás componentes de la placa madre.
Ø El bus de memoria, que es el que comunica el procesador con la memoria principal. Normalmente, es bastante menor que la velocidad del bus del procesador.
Ø El bus de direcciones es el que transporta los valores de direcciones de memoria a los cuales se desea acceder. Es el encargado de direccionar los datos a su origen o destino.
El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección. La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2^n (dos elevado a la ene) el tamaño máximo en bytes del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bytes, son necesarias al menos 8 líneas, pues 2^8 = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño del propio bus. El bus de direcciones, (también conocido como bus de memoria) transporta las direcciones de memoria al que el procesador desea acceder, para leer o escribir datos. Se trata de un bus unidireccional.
Ø El bus de control gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como estas líneas están compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos. Mejor dicho, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.
El bus de control (en ocasiones denominado bus de comando) transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienen de la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes de hardware. Se trata de un bus bidireccional en la medida en que también transmite señales de respuesta del hardware.
El Bus de Control tiene la tarea de marcar el estado de una instrucción dada a la PC.
Gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como estas líneas están compartidas por todos los componentes tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto ordenes como información de temporización entre los módulos del sistema.
Un bus de control, es parte del bus de la computadora (la conexión física), que es utilizado por la CPU para comunicarse con otros dispositivos. El bus de control transmite comandos desde la CPU y devuelve una señal de estado desde el dispositivo.
El Bus de Control es utilizado para sincronizar las actividades y transacciones con los periféricos del sistema. Algunas de estas señales, como R / W , son señales que la CPU envía para indicar que tipo de operación se espera en ese momento. Los periféricos también pueden remitir señales de control a la CPU, como son INT, RESET, BUS RQ. Las señales más importantes en el bus de control son las señales de cronómetro, que generan los intervalos de tiempo durante los cuales se realizan las operaciones. Este tipo de señales depende directamente del tipo del microprocesador.
Ø el bus de expansión o AT (llamado algunas veces bus de entrada/salida) permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre sí. Sin embargo, permite principalmente agregar nuevos dispositivos por medio de las ranuras de expansión que están a su vez conectadas al bus de entrada/salida.
Los buses de Entrada/Salida se distinguen por: Ancho del bus (cuántos bits tiene de capacidad), Velocidad (a cuántos Megahertz funciona), Cantidad de dispositivos (cuantas tarjetas pueden haber conectadas en la misma placa), capacidad de bus mastering (si dispositivos en el bus pueden tomar control del mismo).
Ø bus interno o sistema (que también se conoce como bus frontal o FSB). El bus interno permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema (la memoria RAM).
En diferentes tipos de ordenadores se emplean diversos tipos de buses. Para PC, por ejemplo, son comunes el PCI, ISA, VESA, MCA, PATA, SATA y otros como USB o Firewire. En Mac, en cambio, se utilizan los mismos u otros como el NuBus.
ALGUNOS TIPOS DE BUSES:
v El Bus PCI Express
El bus PCI Express (Interconexión de Componentes Periféricos Express, también escrito PCI-E o 3GIO en el caso de las "Entradas/Salidas de Tercera Generación", es un bus de interconexión que permite añadir placas de expansión a un ordenador. El bus PCI Express fue desarrollado en julio de 2002. A diferencia del bus PCI, que se ejecuta en una interfaz paralela, el bus PCI Express se ejecuta en una interfaz en serie, lo que permite alcanzar un ancho de banda mucho mayor que con el bus PCI.
Características del Bus PCI Express
El bus PCI Express se presenta en diversas versiones (1X, 2X, 4X, 8X, 12X, 16X y 32X), con rendimientos de entre 250 Mb/s y 8 Gb/s, es decir, 4 veces el rendimiento máximo de los puertos AGP 8X. Dado que el costo de fabricación es similar al del puerto AGP, es de esperar que el bus PCI Express lo reemplace en forma progresiva.
Conectores PCI Express
Los conectores PCI Express no son compatibles con los conectores PCI más antiguos. Varían en tamaño y demandan menos energía eléctrica. Una de las características más interesantes del bus PCI Express es que admite la conexión en caliente, es decir, que puede conectarse y desconectarse sin que sea necesario apagar o reiniciar la máquina. Los conectores PCI Express son identificables gracias a su tamaño pequeño y su color gris oscuro.
v Bus AGP.
El bus AGP (la sigla corresponde a Accelerated Graphics Port que en español significa puerto de gráficos acelerado) apareció por primera vez en mayo de 1997 para los chipsets Slot One. Luego se lanzó para los chips Super 7, con el objetivo de administrar los flujos de datos gráficos que se habían vuelto demasiado grandes como para ser controlados por el Bus PCI. De esta manera, el bus AGP se conecta directamente al FSB (Front Side Bus [Bus Frontal]) del procesador y utiliza la misma frecuencia, es decir, un ancho de banda más elevado.
La interfaz AGP se ha creado con el único propósito de conectarle una tarjeta de video. Funciona al seleccionar en la tarjeta gráfica un canal de acceso directo a la memoria (DMA, Direct Memory Access), evitado así el uso del controlador de entradas/salidas. En teoría, las tarjetas que utilizan este bus de gráficos necesitan menos memoria integrada ya que poseen acceso directo a la información gráfica (como por ejemplo las texturas) almacenadas en la memoria central. Su costo es aparentemente inferior. La versión 1.0 del bus AGP, que funciona con 3.3 voltios, posee un modo 1X que envía 8 bytes cada dos ciclos y un modo 2X que permite transferir 8 bytes por ciclo. En 1998, la versión 2.0 del bus AGP presenta el AGP 4X que permite el envío de 16 bytes por ciclo. La versión 2.0 del bus AGP funciona con una tensión de 1.5 voltios y con conectores AGP 2.0 "universales" que pueden funcionar con cualquiera de los dos voltajes. La versión 3.0 del bus AGP apareció en 2002 y permite duplicar la velocidad del AGP 2.0 proponiendo un modo AGP 8X.
Características del bus AGP.
El puerto AGP 1X funciona a una frecuencia de 66 MHz, a diferencia de los 33 MHZ del Bus PCI, lo que le provee una tasa máxima de transferencia de 264 MB/s (en contraposición a los 132 MB/s que comparten las diferentes tarjetas para el bus PCI). Esto le proporciona al bus AGP un mejor rendimiento, en especial cuando se muestran gráficos en 3D de alta complejidad. Con la aparición del puerto AGP 4X, su tasa de transferencia alcanzó los 1 GB/s. Esta generación de AGP presentó un consumo de 25 vatios. La generación siguiente se llamó AGP Pro y consumía 50 vatios.
El AGP Pro 8x ofrece una tasa de transferencia de 2 GB/s.
El conjunto de chips
El conjunto de chips es el componente que envía datos entre los distintos buses del equipo para que todos los componentes que forman el equipo puedan a su vez comunicarse entre sí. Originalmente, el conjunto de chips estaba compuesto por un gran número de chips electrónicos (de allí su nombre). Por lo general, presenta dos componentes:
El Puente Norte (que también se conoce como controlador de memoria, se encarga de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM. Se encuentra ubicado físicamente cerca del procesador. También se lo conoce como GMCH que significa Concentrador de controladores gráficos y de memoria.
El Puente Sur (también denominado controlador de entrada/salida o controlador de expansión) administra las comunicaciones entre los distintos dispositivos periféricos de entrada-salida. También se lo conoce como ICH (Concentrador controlador de E/S).
Por lo general, se utiliza el término puente para designar un componente de interconexión entre dos buses.
Es interesante tener en cuenta que para que dos buses se comuniquen entre si, deben poseer el mismo ancho. Esto explica por qué los módulos de memoria RAM a veces deben instalarse en pares (por ejemplo, los primeros chips Pentium que tenían buses de procesador de 64 bits, necesitaban dos módulos de memoria con un ancho de 32 bits cada uno).
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