Buses y chipsets_final
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Este documento describe los diferentes tipos de buses y chipsets utilizados en las computadoras. Explica que los buses transfieren datos entre los componentes de una computadora y que los chipsets determinan el tipo de procesador y memoria que puede usar una placa base. También resume la evolución de los principales buses como ISA, EISA, PCI y chipsets de fabricantes como Intel, AMD y ATI a través de los años.
Buses y chipsets_final
- 1. Microcomputadoras IIBuses y ChipsetsIntegrantes:
- 2. BusesEl 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. Buses de comunicación en un circuito impreso
- 3. Camino de comunicación entre dos o más dispositivos.
- 4. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistencias y condensadores además de circuitos integrados
- 5. En un período de tiempo se pueden enviar un conjunto de bits.
- 6. Las líneas de alimentaciónpueden no mostrarse
- 7. La tendencia en los últimos años es el uso de buses seriales como el USB, CustomFirewire para comunicaciones con periféricos y el reemplazo de buses paralelos para conectar toda clase de dispositivos.FuncionamientoLa función del Bus es la de permitir la conexión lógica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos ordenes: desde dentro de los mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras.La mayoría de los buses están basados en conductores metálicos por los cuales se trasmiten señales eléctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de integrados que poseen una interfaz del bus dado y se encargan de manejar las señales y entregarlas como datos útiles. Las señales digitales que se trasmiten son de datos, de direcciones o señales de control.
- 8. BUS INTERNOEl bus interno es básicamente una complicada red de pequeños cables y conectores que comunica a todos los componentes de la PC con el procesador y la memoria.Todos los buses poseen dos partes: bus de dirección y bus de transmisión de datos.El primero determina la dirección donde deben dirigirse los datos y el segundo como su nombre lo indica transfiere la información.
- 9. BUS DEL SISTEMAFísicamente el bus del sistema es un conjunto de cables, que interconecta las unidades mas importantes de una computadora y puedan comunicarse entre sí.
- 10. BUS STANDARDEl Industry Standard Architecture (Arquitectura Estándar Industrial), casi siempre abreviado ISA, es una arquitectura de bus creada por IBM en 1980.Con la introducción del AT, apareció el nuevo bus de datos de 16 bits (ISA), y compatible con su antecesor. También se amplió el bus de direcciones hasta 24 bits, la velocidad de señales de frecuencia también se aumentó: de 4.77 MHz a 8.33 MHz. De nuevo nos encontramos con un atasco de información entre la memoria y la CPU.
- 11. BUS LOCALVistos los resultados de los intentos fallidos para renovar y sustituir al bus ISA, surgió este nuevo tipo de bus con un concepto de bus diferente a todos los otros existentes, su mayor consolidación y aprovechamiento lo tuvo en el área de las tarjetas gráficas, que eran las que más desfavorecidas quedaron con los anteriores buses y velocidades.Se inició con el llamado Vesa Local Bus (VL-Bus) y no sustituye al bus ISA sino que lo complementa.
- 12. BUS DEDICADOEl bus dedicado permite un controlador DMA (todo se controla desde la CPU).
- 13. El bus dedicado trata a la memoria de manera distinta que a los periféricos (utiliza un bus especial) al contrario que el bus único que los considera a ambos como posiciones de memoria (incluso equipara las operaciones E/S con las de lectura/escritura en memoria).
- 14. El bus dedicado es mucho más flexible y permite transferencias simultáneas. Por contra su estructura es más compleja y por tanto sus costes son mayores. Tiene 4 componentes fundamentales:Datos: Intercambio de información entre la CPU y los periféricos.
- 15. Control: Lleva información referente al estado de los periféricos (petición de interrupciones).
- 16. Direcciones: Identifica el periférico referido.
- 17. Sincronización: Temporiza las señales de reloj.BUS EXTENDIDOEISA (Enhanced Industrial Standard Arquitecture), una extensión del primitivo bus ISA o AT. Tal y como hacía el MCA, su bus de direcciones era de 32 bits basándose en la idea de controlar un bus desde el microprocesador. Mantuvo la compatibilidad con las tarjetas de expansión de su antecesor ISA, motivo por el cual tuvo que adoptar la velocidad de éste (8.33 MHz).
- 18. Fue el primer bus a poder operar con sistemas de multiproceso (integrar al sistema varios buses dentro del sistema, cada uno con su procesador).
- 19. Compañías que contribuyeron a su desarrollo: AST, Compaq, Epson, Hewlett Packard,, Olivetti, Tandy, Wyse, y Zenith.MemoriaprincipalBus localCaché/PuenteProcesadorBus del sistemaSCSIP1394GráficosVídeoLANBus dedicadosFAXInterface delBus de expansiónMódemSerialBus de expansiónVisión gráfica de la Jerarquía de buses
- 20. Generaciones de BusPrimera Generación Bus Backplane del PDP-11 junto con algunas tarjetas
- 21. Los primeros computadores tenían 2 sistemas de buses, uno para la memoria y otro para los demás dispositivos. La CPU tenia que acceder a dos sistemas con instrucciones para cada uno, protocolos y sincronizaciones diferentes.La empresa DEC notó que el uso de dos buses no era necesario si se combinaban las direcciones de memoria con los de los periféricos en un solo espacio de memoria (mapeo), de manera que la arquitectura se simplificaba ahorrando costos de fabricación en equipos fabricados en masa, como eran los primeros minicomputadores.
- 22. Segunda generación Jerarquia de diversos buses en un equipo moderno: SATA, FSB, AGP, USB entre otrosEl hecho de que el bus fuera pasivo y que usara la CPU como control, representaba varios problemas para la ampliación y modernización de cualquier sistema con esa arquitectura. Además que la CPU utilizaba una parte considerable de su potencia en controlar el bus. Desde que los procesadores empezaron a funcionar con frecuencias más altas, se hizo necesario jerararquizar los buses de acuerdo a su frecuencia: se creó el concepto de bus de sistema (conexión entre el procesador y la RAM) y de buses de expansión, haciendo necesario el uso de un Chipset para conectar todo tipo de computadoras no se utiliza el circuito integrado.
- 23. Tercera generación Los buses de tercera generación se caracterizan por tener conexiones punto a punto, a diferencia de los buses arriba nombrados en los que se comparten señales de reloj, y otras partes del bus. Esto se logra reduciendo fuertemente el número de conexiones que presenta cada dispositivo usando interfaces seriales. Entonces cada dispositivo puede negociar las características de enlace al inicio de la conexión y en algunos casos de manera dinámica, al igual que sucede en las redes de comunicaciones. Entre los ejemplos más notables, están los buses PCI-Express, el Infiniband y el HyperTransport.
- 25. Evolución Buses
- 26. ChipsetsEl ChipsetDetermina el tipo y velocidad del procesador y la memoria que puede albergar el motherboard
- 27. El CHIPSETSon un conjunto de chips controladores soldados al motherboard que manejan todos los buses que funcionan con éste.
- 28. El NorthBridge se usa como enlace entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP o el PCI Express de gráficos, y las comunicaciones con el puente sur.El CHIPSETEl SouthBridge controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, PCI Express 1x y una lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos.
- 29. Diagrama del chipsets-componentesBUS DE DIRECCIONESCHIPSET NORTEBUS DE DIRECCIOSNEBUS DE DATOSBUS DE SISTEMABUS DE SISTEMACHIPSETSURBUS DE DIRECCIONESBUS DE DATOS
- 30. Conociendo las partes de la placa base donde se aloja el chipset
- 32. Justificación de los chipsetsSi en un arranque de curiosidad decidiéramos abrir un PC nos encontraríamos con una placa en la cual están ubicados el procesador, los módulos de memoria RAM y otros componentes de menor interés además de los conectores que la unen con el disco duro, el monitor, etc.
- 33. En el núcleo de esta placa, que controla la conexión entre todas las partes del PC, nos encontramos con el Chipset, uno de los protagonistas de este trabajo de investigación y el encargado de estas comunicaciones.
- 34. En resumen el chipset le ayuda al microprocesador en la administración de las conexiones (buses), de esta manera el microprocesador se ahora este trabajo ,dándole más eficiencia al sistema de computo.Fabricantes de ChipSetEn la actualidad los principales fabricantes de chipsets son AMD, ATI Technologies (comprada en 2006 por AMD), Intel, NVIDIA, SiliconIntegratedSystems y VIA Technologies.
- 35. Intel CorporationEs el más grande fabricante de chips semiconductores basado en ingresos.
- 36. Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) Microprocesadores compatibles x86 (junto a Intel)
- 37. ATI Technologies Inc. Procesadores gráficos, tarjetas de video y procesadores.
- 38. nVidiaCorporation (NASDAQ: NVDA) EUnidades de procesamiento gráfico, ordenadores personales y dispositivos móviles
- 39. SiliconIntegratedSystems (SiS) Empresa encargada de fabricar chipsets,placas madre y otros.
- 40. VIA Technologies (TSE: 2388) Circuitos integrados, chipsets de placas base, GPU , CPU x 86.Evolución de los chipsets de Intel.
- 41. La tabla adjunta muestra la evolución previa de los chipsets mas representantes de Intel.
- 42. Chipsets actuales de Intel
- 43. Evolución de los chipsets de AMD
- 45. Chipsets Actuales de Amd
- 46. Evolución de los chipsets ATI TechnologiesIGP 3x0, Mobility Radeon 7000 IGP - Primeros chipsets de ATI. Incluye un procesador de gráficos 3D compatible con DirectX 7 .9100 IGP - sistema de segunda generación de chipsets. IXP250 southbridge. ATI se destacó al completar el primer chipset propio para placas madre, incluyendo un Southbridge construido por ATI. Ademá una actualización de procesador gráficos de clase DirectX 8.1. [15]Xpress 200/200P - Chipsets PCI Express hechos para Athlon 64 y Pentium 4 . Soporta SATA.Xpress 3200 - similar a la Xpress 200, pero diseñado para un óptimo rendimiento de CrossFire. AMD 580X CrossFire chipset - edición AMD del renombrado 3200 Xpress, debido a la adquisición de AMD ATI.690G, Xpress 1250 - Para las plataformas AMD e Intel. Incluye procesador gráficos DirectX 9 Chipset AMD serie 700 - exclusivamente para procesadores AMD, este chipset es un fenomenal apoyo a la familia y a los entusiasta de la plataforma de procesadores Quad FX (790FX),
- 47. Evolución de los chipsets NVIDIANV1El NV1 fue el primer procesador de gráficos desarrollado por la corporación nVIDIA a partir de la arquitectura que habían encontrado al adquirir la compañía 3dfx, que fue la verdadera pionera en la revolución de juegos 3D en ordenadores con su línea llamada Voodoo,RIVA 128, RIVA 128ZXVANTA LT, RIVA TNT, RIVA TNT 2GeForce Series GeForce 256, GeForce 2, GeForce 3,GeForce 4, GeForce 5, GeForce FX (5), GeForce 6, GeForce 7, GeForce 8, GeForce 9, GeForce 200, GeForce 300, GeForce 400
- 48. Chipsets Actuales de NVIDIA
- 49. Lecturas y referenciasStallings, capítulo 3.www.pcguide.com/ref/mbsys/buses/www.pcguide.comhttp://www.intel.comhttp://www.fayerwayer.comwww.amd.com
- 50. GRACIAS