Primary Personal Computer Hardware Block Diagram Components in the PC shown above: Mother board PC components: CPU, Math Co-processor, SRAM cache, DRAM, Video RAM, BIOS ROM, PCI Bridge Peripherals: Monitor, Keyboard, Mouse, EISA Hard Drive, Floppy Disk, CD ROM, printer, scanner, USB drive Later intel PC architectures incorporate a 3-chip chipset, consisting of CPU - Central Processing Unit Northbridge - Connects CPU with DRAM, S-RAM cache, video RAM and Southbridge Southbridge - Connects peripherals to the Northbridge chip
Graphics Resolution Table EGA 640 x 480 VGA 1024 x 768 SVGA 1280 x 1024 Hi-Res 1600 x 1280
Puente norte (Redirigido desde North Bridge)
Un esquema típico de puente norte y puente sur.
El Northbridge (traducido como: "puente norte" en español) es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (Chipset) que constituye el corazón de la placa madre. Recibe el nombre por situarse en la parte superior de las placas madres con formato ATX y por tanto no es un término utilizado antes de la aparición de este formato para ordenadores de sobremesa. También es conocido como MCH (concentrador controlador de memoria) en sistemas Intel y GMCH si incluye el controlador del sistema gráfico. Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hasta microprocesador, AGP o PCIExpress, memoria RAM, vídeo integrado (dependiendo de la placa) y Southbridge. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el puertoAGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión (de ahí su denominación de "puente") entre la placa madre y los principales componentes de la PC: microprocesador, memoria RAM y tarjeta de vídeo AGP o PCI Express. Generalmente, las grandes innovaciones tecnológicas, como el soporte de memoria DDR o nuevos FSB, se implementan en este chip. Es decir, el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de microprocesadores, memorias RAM o placas AGP estará limitado por las capacidades del Northbridge de que disponga. La tecnología de fabricación de un Northbridge es muy avanzada, y su complejidad, comparable a la de un microprocesador moderno. Por ejemplo, en un Chipset, el Northbridge debe encargarse de soportar el bus frontal de alta velocidad que lo conecta con el procesador. Si pensamos en el bus de 400 MHz utilizado por ejemplo en el último Athlon XP, y el de 800 MHz del Intel Prescott, nos damos cuenta de que es una tarea bastante exigente. Además en algunas placas tienen un adaptador de vídeo integrado lo que le añade trabajo al sistema. Debido a esto, la mayoría de los fabricantes de placas madres colocan un disipador (a veces con un ventilador) encima del Northbridge para mantenerlo bien refrigerado.
Antiguamente, el Northbridge estaba compuesto por tres controladores principales: memoria RAM, puerto AGP o PCI Express y bus PCI. Hoy en día, el controlador PCI se inserta directamente en el Southbridge ("puente sur"), y en algunas arquitecturas más nuevas el controlador de memoria se encuentra integrado en el procesador; este es el caso de los Athlon 64 o los Intel i7. Los Northbridges tienen un bus de datos de 64 bit en la arquitectura X86 y funcionan en frecuencias que van desde los 66MHz de las primeras placas que lo integraban en 1998 hasta 1GHz de los modelos actuales de SiS para procesadores AMD64
Puente sur
Arquitectura puente norte y puente sur.
El puente sur (en inglés southbridge) es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la placa base. El puente sur no está conectado a la unidad central de procesamiento, sino que se comunica con ella indirectamente a través del puente norte. La funcionalidad encontrada en los puentes sur actuales incluye soporte para:
Peripheral Component Interconnect
Bus ISA
Bus SPI
System Management Bus
Controlador para el acceso directo a memoria
Controlador de Interrupcciones
Controlador para Integrated Drive Electronics (SATA o PATA)
Puente LPC
Reloj en Tiempo Real - Real Time Clock
Administración de potencia eléctrica APM y ACPI
BIOS
Interfaz de sonido AC97 o HD Audio.
Puente sur VIA.
Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB y Codec de Audio. El southbridge algunas veces incluye soporte para elteclado, el ratón y los puertos seriales, sin embargo, aún en el 2007 las computadoras personales gestionaban esos recursos por medio de otro dispositivo conocido como Super I/O. En los últimos modelos de placas el Southbridge integra cada vez mayor número de dispositivos a conectar y comunicar por lo que fabricantes como AMDo VIA Technologies han desarrollado tecnologías como HyperTransport o Ultra V-Link respectivamente para evitar el efecto cuello de botella que se producía al usar como puente el bus PCI.
PostScript PostScript es un lenguaje de descripción de páginas (en inglés PDL, page description language), utilizado en muchas impresoras y, de manera usual, como formato de transporte de archivos gráficos en talleres de impresión profesional. El concepto PostScript se diferenció, fundamentalmente, por utilizar un lenguaje de programación completo, para describir una imagen de impresión. Imagen que más tarde sería impresa en una impresora láser o algún otro dispositivo de salida de gran calidad, en lugar de una serie de secuencias de escapes de bajo nivel . También implementó, notablemente, la composición de imágenes. Estas imágenes se describían como un conjunto de:
Líneas horizontales
Píxeles al vuelo
descripciones por curvas de Bezier
Tipos de letra (mal llamados fuentes) de alta calidad a baja resolución (e.g. 300 puntos por pulgada).
Una de las peculiaridades de PostScript es que usa Reverse Polish Notation (RPN o notación polaca inversacomo las calculadoras de bolsillo de HP). En otras palabras, los parámetros de un comando se dan antes que el comando. Los comandos se separan con espacios en blanco. Usa operaciones de pila para procesar datos y ejecutar comandos. Hay cuatro pilas disponibles en PostScript:
La pila de operandos
La de diccionario
La de ejecución
La de estado gráfico.
Unidad de procesamiento gráfico Para otros usos de este término, véase GPU (desambiguación).
Una unidad de procesamiento gráfico.
La unidad de procesamiento gráfico o GPU (acrónimo del inglés graphics processing unit) es un coprocesador dedicado al procesamiento de gráficos u operaciones de coma flotante, para aligerar la carga de trabajo del procesador central en aplicaciones como los videojuegos y o aplicaciones 3D interactivas. De esta forma, mientras gran parte de lo relacionado con los gráficos se procesa en la GPU, la unidad central de procesamiento (CPU) puede dedicarse a otro tipo de cálculos (como la inteligencia artificial o los cálculos mecánicos en el caso de los videojuegos). Una GPU implementa ciertas operaciones gráficas llamadas primitivas optimizadas para el procesamiento gráfico. Una de las primitivas más comunes para el procesamiento gráfico en 3D es el antialiasing, que suaviza los bordes de las figuras para darles un aspecto más realista. Adicionalmente existen primitivas para dibujar rectángulos, triángulos, círculos y arcos. Las GPU actualmente disponen de gran cantidad de primitivas, buscando mayor realismo en los efectos. Las GPU están presentes en las tarjetas gráficas.
Diferencias con la CPU Si bien en un computador genérico no es posible reemplazar la CPU por una GPU, hoy en día las GPU son muy potentes y pueden incluso superar la frecuencia de reloj de una CPU antigua (más de 500MHz). Pero la potencia de las GPU y su dramático ritmo de desarrollo reciente se deben a dos factores diferentes. El primer factor es la alta especialización de las GPU, ya que al estar pensadas para desarrollar una sola tarea, es posible dedicar más silicio en su diseño para llevar a cabo esa tarea más eficientemente. Por ejemplo, las GPU actuales están optimizadas para cálculo con valores en coma flotante, predominantes en los gráficos 3D. Por otro lado, muchas aplicaciones gráficas conllevan un alto grado de paralelismo inherente, al ser sus unidades fundamentales de cálculo (vértices y píxeles) completamente independientes. Por tanto, es una buena estrategia usar la fuerza bruta en las GPU para completar más cálculos en el mismo tiempo. Los modelos actuales de GPU suelen tener una media docena de procesadores de vértices (que ejecutan vertex shaders), y hasta dos o tres veces más procesadores de fragmentos o píxeles (que ejecutan pixel shaders, o fragment shaders). De este modo, una frecuencia de reloj de unos 600-800MHz (el estándar hoy en día en las GPU de más potencia), muy baja en comparación con lo ofrecido por las CPU (3.8-4 GHz en los modelos más potentes, no necesariamente más eficientes), se traduce en una potencia de cálculo mucho mayor gracias a su arquitectura en paralelo. Una de las mayores diferencias con la CPU estriba en su arquitectura. A diferencia del procesador central, que tiene una arquitectura de von Neumann, la GPU se basa en el Modelo Circulante. Este modelo facilita el procesamiento en paralelo, y la gran segmentación que posee la GPU para sus tareas.
Arquitectura de la GPU Una GPU está altamente segmentada, lo que indica que posee gran cantidad de unidades funcionales. Estas unidades funcionales se pueden dividir principalmente en dos: aquéllas que procesanvértices, y aquéllas que procesan píxeles. Por tanto, se establecen el vértice y el píxel como las principales unidades que maneja la GPU. Adicionalmente, y no con menos importancia, se encuentra la memoria. Ésta destaca por su rapidez, y va a jugar un papel relevante a la hora de almacenar los resultados intermedios de las operaciones y las texturas que se utilicen. Inicialmente, a la GPU le llega la información de la CPU en forma de vértices. El primer tratamiento que reciben estos vértices se realiza en el vertex shader. Aquí se realizan transformaciones como la rotación o el movimiento de las figuras. Tras esto, se define la parte de estos vértices que se va a ver (clipping), y los vértices se transforman en píxeles mediante el proceso de rasterización. Estas etapas no poseen una carga relevante para la GPU. Donde sí se encuentra el principal cuello de botella del chip gráfico es en el siguiente paso: el pixel shader. Aquí se realizan las transformaciones referentes a los píxeles, tales como la aplicación de texturas. Cuando se ha realizado todo esto, y antes de almacenar los píxeles en la caché, se aplican algunos efectos como el antialiasing, blending y el efecto niebla. Otras unidades funcionales llamadas ROP toman la información guardada en la caché y preparan los píxeles para su visualización. También pueden encargarse de aplicar algunos efectos. Tras esto, se almacena la salida en el frame buffer. Ahora hay dos opciones: o tomar directamente estos píxeles para su representación en un monitor digital, o generar una señal analógica a partir de ellos, para monitores analógicos. Si es este último caso, han de pasar por un DAC, Digital-Analog Converter, para ser finalmente mostrados en pantalla.
Programación de la GPU Al inicio, la programación de la GPU se realizaba con llamadas a servicios de interrupción de la BIOS. Tras esto, la programación de la GPU se empezó a hacer en el lenguaje ensambladorespecífico a cada modelo. Posteriormente, se introdujo un nivel más entre el hardware y el software, con la creación de interfaces de programación de aplicaciones (API) específicas para gráficos, que proporcionaron un lenguaje más homogéneo para los modelos existentes en el mercado. La primera API usado ampliamente fue estándar abierto OpenGL (Open Graphics Language), tras el cuál Microsoft desarrolló DirectX. Tras el desarrollo de API, se decidió crear un lenguaje más natural y cercano al programador, es decir, desarrollar un lenguajes de alto nivel para gráficos. Por ello, de OpenGL y DirectX surgieron estas propuestas. El lenguaje estándar de alto nivel, asociado a la biblioteca OpenGL es el OpenGL Shading Language, GLSL, implementado en principio por todos los fabricantes. La empresa californiana NVIDIA creó un lenguaje propietario llamado Cg (del inglés, C for graphics), con mejores resultados que GLSL en las pruebas de eficiencia. En colaboración con NVIDIA, Microsoftdesarrolló su High Level Shading Language, (HLSL), prácticamente idéntico a Cg, pero con ciertas incompatibilidades menores.
Cálculos de la GPU para propósito general Se intenta aprovechar la gran potencia de cálculo de las GPU para aplicaciones no relacionadas con los gráficos, en lo que desde recientemente se viene a llamar GPGPU, o GPU de propósito general (General Purpose GPU, en sus siglas en inglés).
Cg
Direct3D
GLSL
GPGPU
Gráficos 3D por computadora
HLSL
Larrabee
OpenGL
Industry Standard Architecture (ISA)
Buses ISA de una placa base paraPentium I
El Industry Standard Architecture (en inglés, Arquitectura Estándar de la Industria), casi siempre abreviado ISA, es una arquitectura de bus creada por IBM en 1980 en Boca Raton, Florida para ser empleado en los IBM PC.
Historia y características ISA se creó como un sistema de 8 bits en el IBM PC en 1980 (XT bus architecture) El nuevo estándard de 16 bits se introduce en 1984 y se le llama habitualmente AT bus architecture. Diseñado para conectar tarjetas de ampliación a la placa madre, el protocolo también permite el bus mastering aunque sólo los primeros 16 MB de la memoria principal están disponibles para acceso directo. El bus de 8 bits funciona a 4,77 MHz , mientras que el de 16 bits opera a 8 MHz está también disponible en algunas máquinas que no son compatibles IBM PC El XT es un conector de borde de tarjeta de 62 contactos. El AT añade un segundo conector de 36 contactos. Ambos suelen ser en color negro. Al ser retro compatibles, puede conectarse una tarjeta XT en un slot AT sin problemas, excepto en placas mal diseñadas. Los usuarios de máquinas basadas en ISA tenían que disponer de información especial sobre el hardware que iban a añadir al sistema. Aunque un puñado de tarjetas eran esencialmente Plug-and-play (enchufar y listo), no era lo habitual. Frecuentemente había que configurar varias cosas al añadir un nuevo dispositivo, como la IRQ, las direcciones de entrada/salida, o el canal DMA. Estos problemas con la configuración llevaron a la creación de ISA PnP, un sistema Plug-and-play que usa una combinación de modificaciones al hardware, la BIOS del sistema, y el software del sistema operativo que automáticamente maneja los detalles más gruesos. En realidad, ISA PnP acabó convirtiéndose en un dolor de cabeza crónico, y nunca fue bien soportado excepto al final de la historia de ISA. De ahí proviene la extensión de la frase sarcástica "plug-and-pray" (enchufar y rezar). El ancho de banda máximo del bus ISA de 16 bits es de 16 Mbyte/segundo. Este ancho de banda es insuficiente para las necesidades actuales, tales como tarjetas de vídeo de alta resolución, por lo que el bus ISA no se emplea en los PC modernos (2004), en los que ha sido sustituido por el bus PCI.
Slot ISA de 8 bits (arquitectura XT)
Slot ISA de 8 bits, utilizadas por las PC XT.
La arquitectura XT es una arquitectura de bus de 8 bits usada en los PC con procesadores Intel 8086 y 8088, como los IBM PC e IBM PC XT en los80. Precede a la arquitectura AT de 16 bits usada en las máquinas compatibles IBM Personal Computer/AT. El bus XT tiene cuatro canales DMA, de los que tres están en los slots de expansión. De esos tres, dos están normalmente asignados a funciones de la máquina:
Canal DMA Expansión
Función estándar
0
No
Refresco de la RAM dinámica
1
Sí
Tarjetas de ampliación
2
Sí
Controladora de disquetes
3
Sí
Controladora de disco duro
EISA bus
Tres slots de arquitectura EISA.
El Extended Industry Standard Architecture (en inglés, Arquitectura Estándar Industrial Extendida), casi siempre abreviado EISA, es una arquitectura de bus para computadoras compatibles con el IBM PC. Fue anunciado a finales de 1988 y desarrollado por el llamado "Grupo de los Nueve" (AST, Compaq, Epson, Hewlett-Packard, NEC Corporation, Olivetti, Tandy, Wyse y Zenith Data Systems), vendedores de computadores clónicos como respuesta al uso por parte de IBM de su arquitectura propietaria MicroChannel (MCA) en su serie PS/2. Tuvo un uso limitado encomputadores personales 386 y 486 hasta mediados de los años 1990, cuando fue reemplazado por los buses locales tales como el bus local VESA y el PCI EISA amplía la arquitectura de bus ISA a 32 bits y permite que más de una CPU comparta el bus. El soporte de bus mastering también se mejora para permitir acceso hasta a 4 GB de memoria. A diferencia de MCA, EISA es compatible de forma descendente con ISA, por lo que puede aceptar tarjetas antiguas XT e ISA, siendo conexiones y las ranuras una ampliación de las del bus ISA. A pesar de ser en cierto modo inferior a MCA, el estándar EISA fue muy favorecido por los fabricantes debido a la naturaleza propietaria de MCA, e incluso IBM fabricó algunas máquinas que lo soportaban. Pero en el momento en el que hubo una fuerte demanda de un bus de estas velocidades y prestaciones, el bus local VESA y posteriormente el PCI llenaron este nicho y el EISA desapareció en la oscuridad. EISA introduce las siguientes mejoras sobre ISA:
Direcciones de memoria de 32 bits para CPU, DMA, y dispositivos de bus master.
Protocolo de transmisión síncrona para transferencias de alta velocidad.
Traducción automática de ciclos de bus entre maestros y esclavos EISA e ISA.
Soporte de controladores de periféricos maestros inteligentes.
33 MB/s de velocidad de transferencia para buses maestros y dispositivos DMA
Interrupciones compartidas
Configuración automática del sistema y las tarjetas de expansión
Bus VESA El bus VESA (Video Electronics Standards Association, la compañía que lo diseñó) es un tipo de bus de datos para ordenadores personales, utilizado sobre todo en equipos diseñados para el procesador Intel 80486. Permite conectar directamente la tarjeta gráfica al procesador.
Este bus es compatible con el bus ISA pero mejora la respuesta gráfica, solucionando el problema de la insuficiencia de flujo de datos de su predecesor. Para ello su estructura consistía en un extensión del ISA de 16 bits. Las tarjetas de expansión de este tipo eran enormes lo que, junto a la aparición del bus PCI, mucho más rápido en velocidad de reloj, y con menor longitud y mayor versatilidad, hizo desaparecer al VESA, aunque sigue existiendo en algunos equipos antiguos.
Peripheral Component Interconnect ( PCI )
Buses PCI de una placa base paraPentium I
Slots PCI de 64 bits de un Power Macintosh G4
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. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en ésta (los llamados "dispositivos planares" en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en PC, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de ordenadores. A diferencia de los buses ISA, el bus PCI permite configuración dinámica de un dispositivo periférico. En el tiempo de arranque del sistema, las tarjetas PCI y el BIOS interactúan y negocian los recursos solicitados por la tarjeta PCI. Esto permite asignación de IRQs y direcciones del puerto por medio de un proceso dinámico diferente del bus ISA, donde las IRQs tienen que ser configuradas manualmente usando jumpers externos. Las últimas revisiones de ISA y el bus MCA de IBM ya incorporaron tecnologías que automatizaban todo el proceso de configuración de las tarjetas, pero el bus PCI demostró una mayor eficacia en tecnología "plug and play". Aparte de esto, el bus PCI proporciona una descripción detallada de todos los dispositivos PCI conectados a través del espacio de configuración PCI. La especificación PCI cubre el tamaño físico del bus, características eléctricas, cronómetro del bus y sus protocolos. El grupo de interés especial de PCI (PCI Special Interest Group) comercializa copias de la especificación en http://www.pcisig.com.
Historia El trabajo sobre los PCI empezó en el laboratorio Intel en 1990 situado en Berkeley California. El PCI 1.0 el cual fue solamente una especificación a nivel de componentes fue lanzado el 22 de junio de 1992. El PCI 2.0 fue el primero en establecer el estándar para el conector y el slot de la placa base, fue lanzado en 1993. El PCI 2.1 se lanzó al mercado el 1 de junio de 1995. PCI fue inmediatamente puesto al uso de los servidores reemplazando MCA y EISA como opción al bus de expansión. En PC fue más lento en reemplazar al VESA Local Bus y no ganó la suficiente penetración en el mercado hasta después del 1994 con la segunda generación de los Pentium. Para 1996 el VESA se extinguió y las compañías reemplazaron hasta en los computadores 80486. Apple adoptó el PCI para el Power Macintosh (reemplazando al NuBus) a mediados de 1995 y el Performa (reemplazando a LC PDS) a mediados de 1996. Nuevas versiones PCI añadieron características y mejoras en el rendimiento incluyendo un estándar a 66MHz 3.3V y otro de 133MHz llamados PCI-X. Ambos PCI-X 1.0b y PCI-X 2.0 son compatibles con sus predecesores. Con la introducción de la versión serial PCI Express en el 2004, los fabricantes de placas base van incluyendo cada vez menos ranuras PCI a favor del nuevo estándar, aunque todavía es común ver ambas interfaces implementadas.
Auto Configuración El PCI tiene 2 espacios de dirección separados de 32-bit y 64-bit correspondientes a la memoria y puerto de dirección de entrada/salida de la familia de procesadores de X86. El direccionamiento es asignado por el software. Un tercer espacio de dirección llamado PCI Configuration Space, el cual utiliza un esquema de direccionamiento corregido que permite al software determinar la cantidad de memoria y espacio de direcciones entrada/salida necesitado por cada dispositivo. Cada dispositivo que conectas puede solicitar hasta seis áreas de espacio de memoria o espacios de puerto entrada/salida a través de su registro de espacio de configuración. En el típico sistema el Firmware (o sistema operativo) consulta todos los PCI al inicio (vía espacio configuración PCI) para averiguar que dispositivos están presentes y que recursos y dice a cada dispositivo cual es su alojamiento. El espacio de configuración de PCI también contiene una pequeña cantidad de información de cada dispositivo el cual, ayuda al sistema operativo a elegir sus drivers o al menos tener un diálogo acerca de la configuración del sistema. Los dispositivos pueden tener una ROM que contiene códigos ejecutables para los x86 o procesadores PARISC, un driver Open Firmware o un driver EFI. Estos son típicamente necesarios para dispositivos usados durante el inicio del sistema, antes de que sus drivers sean cargados por el sistema operativo. Además son PCI Latency Timers que son un mecanismo para el dispositivo del PCI Bus-mastering para compartir el bus PCI de manera más justa. Donde ‘justa’ en este caso significa que los dispositivos no usaron grandes porciones del ancho de banda del bus PCI disponible, que otros no sean capaces e conseguir y necesarios para el trabajo. Nota, esto no aplica al PCIE. El modo de funcionamiento de esto es porque cada dispositivo PCI puede operar en modo bus-master que es requerido para implementar un reloj, llamado reloj de latencia que limita el tiempo que cada dispositivo puede ocupar el bus PCI. Cuando el contador alcanza el 0 el dispositivo es solicitado para abandonar el bus. Si no hay ningún otro dispositivo esperando la propiedad del bus puede simplemente volver a obtenerlo y transferir más datos. Hay una herramienta de latencia de PCI disponible. Puedes usar un motor de búsqueda para la última versión. Esta herramienta podrá cambiar/establecer la latencia para cualquier PCI.
Especificaciones hardware
Típica tarjeta PCI de 32 bits. En este caso, una controladora SCSI deAdaptec
Estas especificaciones representan a la versión de PCI más comúnmente usada en los PC
Reloj de 33,33 MHz con transferencias síncronas
Ancho de bus de 32 bits o 64 bits
Tasa de transferencia máxima de 133 MB por segundo en el bus de 32 bits (33,33 MHz × 32 bits ÷ 8 bits/byte = 133 MB/s)
Tasa de transferencia máxima de 266 MB/s en el bus de 64 bits.
Espacio de dirección de 32 bits (4 GB)
Espacio de puertos I/O de 32 bits (actualmente depreciado)
256 bytes de espacio de configuración.
3,3 V o 5 V, dependiendo del dispositivo
reflected-wave switching
Variantes convencionales de PCI
Cardbus es un formato PCMCIA de 32 bits, 33 MHz PCI
Compact PCI, utiliza módulos de tamaño Eurocard conectado en una placa hija PCI.
Tarjeta de expansión PCI-X Gigabit Ethernet
PCI 2.2 funciona a 66 MHz (requiere 3,3 voltios en las señales) (índice de transferencia máximo de 503 MiB/s (533MB/s).
PCI 2.3 permite el uso de 3,3 voltios y señalizador universal, pero no soporta los 5 voltios en las tarjetas.
PCI 3.0 es el estándar final oficial del bus, con el soporte de 5 voltios completamente quitado.
PCI-X cambia el protocolo levemente y aumenta la transferencia de datos a 133 MHz (índice de transferencia máximo de 1014 MiB/s).
PCI-X 2.0 especifica un ratio de 266 MHz (índice de transferencia máximo de 2035 MiB/s) y también de 533 MHz, expande el espacio de configuración a 4096 bytes, añade una variante de bus de 16 bits y utiliza señales de 1,5 voltios.
Mini PCI es un nuevo formato de PCI 2.2 para utilizarlo internamente en los portátiles.
PC/104-Plus es un bus industrial que utiliza las señales PCI con diferentes conectores.
Advanced Telecommunications Computing Architecture (ATCA o AdvancedTCA) es la siguiente generación de buses para la industria de las telecomunicaciones.
PXI es la extensión del bus PCI para instrumentación y control.
Dimensiones de las tarjetas Tarjeta de tamaño completo La tarjeta original PCI de “tamaño completo” tiene un grosor de unos 107 mm (4.2 pulgadas) y una largo de 312 mm (12.283 pulgadas). La altura incluye el conector de borde de tarjeta. Sin embargo, las tarjetas PCI más modernas son de medio cuerpo o más pequeñas (mirar debajo) y a muchos ordenadores personales no se les pueden encajar una tarjeta de tamaño lleno.
La Tarjeta backplate Además de estas dimensiones el tamaño del backplate está también estandarizado. El backplate es la pieza de metal situada en el borde que se utiliza para fijarla al chasis y contiene los conectores externos. La tarjeta puede ser de un tamaño menor, pero el backplate debe ser de tamaño completo y localizado propiamente. Respecto del anterior bus ISA, está situado en el lado opuesto de la placa para evitar errores.
La tarjeta de extensión “de medio cuerpo” (de facto estándar) Esto es de hecho el estándar práctico en la actualidad - la mayoría de las tarjetas modernas PCI son aptas dentro de estas dimensiones. • Anchura: 0.6 pulgadas (15.24 mm) • Profundidad: 6.9 pulgadas (175.26 mm) • Altura: 4.2 pulgadas (106.68 mm)
La tarjeta de perfil bajo (altura media) La organización PCI ha definido un estándar para tarjetas "de perfil bajo" que es básicamente apto en las gamas siguientes: • Altura: 1.42 pulgadas (36.07 mm) a 2.536 pulgadas (64.41 mm) • • Profundidad: 4.721 pulgadas (119.91 mm) a 6.6 pulgadas (167.64 mm)
El anaquel también es reducido en altura a un estándar de 3.118 pulgadas (79.2 mm). El anaquel más pequeño no encaja en un ordenador personal estándar. Muchos fabricantes solucionan esto suministrando ambos tipos de anaquel (los anaqueles típicamente son atornillados a la tarjeta entonces el cambio de ellos no es difícil). Éstas tarjetas pueden ser conocidas por otros nombres como "delgado". • perfil bajo PCI FAQ • perfil bajo PCI Especificación
Mini PCI Mini PCI fue añadida a la versión 2.2 PCI para el empleo en ordenadores portátiles y usa un bus de 32 bits, de 33 MHz con conexiones impulsadas (3.3 V sólo) y el apoyo al bus que domina y DMA. El tamaño estándar para tarjetas Mini PCI es aproximadamente 1/4 de sus similares de tamaño natural. Como no hay ningún acceso externo a la tarjeta de la misma manera que hay para el escritorio de las tarjetas PCI, las Mini PCI generalmente son limitadas en las funciones que ellos pueden realizar. Muchos dispositivos Mini PCI fueron desarrollados como Wi-Fi, Ethernet Rápida, Bluetooth, módems (a menudo Winmodems), tarjetas de sonido, aceleradores criptográficos, SCSI, IDE/ATA, SATA tarjetas de combinación y reguladores. Las tarjetas regulares PCI pueden ser usadas con el hardware Mini PCI-equipado y viceversa, usando de-Mini PCI a PCI y de PCI-a los-Mini PCI convertidores .Mini PCI ha sido reemplazado por PCI Express Tarjeta Mini.
Los detalles técnicos de tarjetas Mini PCI Las tarjetas Mini PCI tienen un consumo máximo de 2W, que también limita la funcionalidad que puede ser puesta en práctica en este factor de forma. Requieren que ellos también soporten la señal PCI CLKRUN#, empleada para arrancar y detener el reloj PCI por motivos de control de energía. Hay tres factores de forma de tarjeta: Tipo I, Tipo II, y Tipo III. El conector de tarjeta usado para cada tipo incluye: El tipo I y II usan un conector de colocación de 100 pines, mientras el Tipo III emplea un conector de borde de 124 pines, p. ej: el conector para Tipo I y II se diferencian por esto del Tipo III, donde el conector está sobre el borde de una tarjeta, como con un SO-DIMM. Los 24 pines adicionales proporcionan las señales suplementarias requeridas a la ruta de entada salida por atrás del sistema conector (audio, el eslabón de corriente alterna, el LAN, la interfaz de línea telefónica). El tipo II de tarjetas tienen montados los conectores RJ11 Y RJ45. Estas tarjetas deben ser localizadas en el borde del ordenador o la estación que se atraca de modo que el RJ11 y puertos RJ45 puedan ser montados para el acceso externo.
Otras variaciones físicas Los típicos sistemas de consumidores especifica "ranuras N x PCI " sin especificar las dimensiones reales del espacio disponible. En algunos pequeños sistemas de factor de forma, esto no es suficiente aún para que las tarjetas PCI "de medio cuerpo" entren en dicha ranura. A pesar de esta limitación, estos sistemas son todavía útiles porque muchas tarjetas PCI modernas son bastante más pequeñas que las de medio cuerpo.
Tarjeta de pulsación Las típicas tarjetas PCI presentan una o dos muescas claves, según su voltaje señalado. Las tarjetas que requieren 3.3 voltios tienen una muesca de 56.21mm al frente de la tarjeta (donde están los conectores externos), mientras aquellos requieren 5 voltios tienen una de muesca 104.47mm del frente de la tarjeta. Las llamadas " tarjetas Universales " tienen ambas muescas claves y pueden aceptar los dos tipos de señales.
Small Computer System Interface (SCSI)
Dos conectores SCSI
SCSI, acrónimo inglés de Small Computers System Interface (Interfaz de Sistema para Pequeñas Computadoras), es una interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus de la computadora. Algunos profesionales lo castellanizan como escasi o escosi, por la pronunciación en inglés de su sigla, otros por el contrario prefieren deletrearlo. Para montar un dispositivo SCSI en un ordenador es necesario que tanto el dispositivo como la placa madre dispongan de un controlador SCSI. Es habitual que el dispositivo venga con un controlador de este tipo, pero no siempre es así, sobre todo en los primeros dispositivos. Se utiliza habitualmente en los discos duros y los dispositivos de almacenamiento sobre cintas, pero también interconecta una amplia gama de dispositivos, incluyendo escáneres, unidades CD-ROM, grabadoras de CD, y unidades DVD. De hecho, el estándar SCSI entero promueve la independencia de dispositivos, lo que significa que teóricamente cualquier cosa puede ser hecha SCSI (incluso existen impresoras que utilizan SCSI). En el pasado, era muy popular entre todas las clases de ordenadores. Actualmente sigue siendo popular en lugares de trabajo de alto rendimiento, servidores, y periféricos de gama alta. Los ordenadores de sobremesa y los portátiles utilizan habitualmente las interfaces más lentas de IDE/SATApara los discos duros y USB (el USB emplea un conjunto de comandos SCSI para algunas operaciones) así como FireWire a causa de la diferencia de coste entre estos dispositivos. Se está preparando un sistema SCSI en serie, denominado Serial Attached SCSI o SAS, que además es compatible con SATA, dado que utiliza el mismo conector, por lo tanto se podrán conectar unidades SATA en una controladora SAS.
PCMCIA
Ejemplo de una tarjeta PCMCIA.
PCMCIA es el acrónimo de Personal Computer Memory Card International Association, una asociación Internacional centrada en el desarrollo de tarjetas de memoria para ordenadores personales que permiten añadir al ordenador nuevas funciones. Existen muchos tipos de dispositivos disponibles en formato de tarjeta PCMCIA: módems, tarjetas de sonido,tarjetas de red.
Historia La proliferación de los diferentes equipos portátiles, como, computadoras portátiles o PDAs, hizo necesario el desarrollo de dispositivos requeridos para todo tipo de equipos portátiles. Se dio prioridad al desarrollo de tarjetas estándar, diseñadas para la compatibilidad entre dispositivos periféricos, como complementos de memoria y módems, que eran propiedad única y exclusiva de dicha marca, excluyendo el uso de dispositivos similares hechos por otros fabricantes. Generalmente, estos dispositivos periféricos no fueron diseñados para ser intercambiado con otros ordenadores. Como resultado de ello hubo una expansión en la industria, a fin de que los fabricantes de ordenadores pudieran normalizar cada máquina y su capacidad. Este método permitiría a los usuarios seleccionar a sus proveedores y también compartir periféricos con otros ordenadores. Originalmente estos dispositivos eran principalmente tarjetas de memoria. Estas tarjetas de memoria se utilizan a veces en lugar de disquetes para intercambiar datos o ampliar la memoria del sistema informático. La funcionalidad de estas tarjetas se ha ampliado más allá de las tarjetas de memoria, que sumado a su facilidad de uso, tamaño compacto, compatibilidad de plataformas, y aplicaciones ha derivado en una creciente popularidad en los últimos años.
Interfaces desarrolladas bajo el estándar PCMCIA
PC Card (originalmente llamado "PCMCIA" hasta su versión 2.0)
CardBus
ExpressCard
Red de área local Una red de área local, red local o LAN (del inglés local area network) es la interconexión de una o varias computadoras y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.
Red de área local.
El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.
Ventajas En una empresa suelen existir muchas computadoras, los cuales necesitan de su propia impresora para imprimir informes (redundancia de hardware), los datos almacenados en uno de los equipos es muy probable que sean necesarios en otro de los equipos de la empresa, por lo que será necesario copiarlos en este, pudiéndose producir desfases entre los datos de dos usuarios, la ocupación de los recursos de almacenamiento en disco se multiplican (redundancia de datos), las computadoras que trabajen con los mismos datos deberán de tener los mismos programas para manejar dichos datos (redundancia de software), etc. La solución a estos problemas se llama red de área local, esta permite compartir bases de datos (se elimina la redundancia de datos), programas (se elimina la redundancia de software) y periféricos como puede ser un módem, una tarjeta RDSI, una impresora, etc. (se elimina la redundancia de hardware); poniendo a nuestra disposición otros medios de comunicación como pueden ser el correo electrónico y el Chat. Nos permite realizar un proceso distribuido, es decir, las tareas se pueden repartir en distintos nodos y nos permite la integración de los procesos y datos de cada uno de los usuarios en un sistema de trabajo corporativo. Tener la posibilidad de centralizar información o procedimientos facilita la administración y la gestión de los equipos. Además una red de área local conlleva un importante ahorro, tanto de tiempo, ya que se logra gestión de la información y del trabajo, como de dinero, ya que no es preciso comprar muchos periféricos, se consume
menos papel, y en una conexión a Internet se puede utilizar una única conexión telefónica o de banda ancha compartida por varias computadoras conectadas en red.
Características importantes
Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.
Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.
Extensión máxima no superior a 3 km (una FDDI puede llegar a 200 km).
Uso de un medio de comunicación privado.
La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica).
La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software.
Gran variedad y número de dispositivos conectados.
Posibilidad de conexión con otras redes.
Limitante de 100 m, puede llegar a más si se usan repetidores.
