arquitectura del computador

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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación CHIP” INTEGRANTES: Burga Valderrama, Marlyn Melanie. Castro Quispe, Jesús Alfonso. Huamán Jaimes, Alexander Christian. Pérez Flores, José Carlos. Salgado Vásquez, Vanessa. Soto Porras, Eric Moisés. Tejero Quispe, Marialena. DOCENTE: Ing. César Cuba Aguilar AÑO-CICLO: 4 año – VII ciclo 2015

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Page 1: Arquitectura del computador

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREALAño de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación

“CHIP”INTEGRANTES:

•Burga Valderrama, Marlyn Melanie.•Castro Quispe, Jesús Alfonso.

•Huamán Jaimes, Alexander Christian.•Pérez Flores, José Carlos.•Salgado Vásquez, Vanessa.•Soto Porras, Eric Moisés.•Tejero Quispe, Marialena.

DOCENTE: Ing. César Cuba AguilarAÑO-CICLO: 4 año – VII ciclo

2015

Page 2: Arquitectura del computador

INTRODUCCION 

Lo siguiente que estamos a punto de encontrar, son temas que tratan sobre una parte bastante importante de la computadora, más que nada, una parte muy importante de la tarjeta madre, es el Chipset. Un chipset (traducido como circuito integrado auxiliar) es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base en la arquitectura de un procesador (en algunos casos, diseñados como parte integral de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en una placa base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.Las placas base modernas suelen incluir dos integrados, denominados puente norte y puente sur, y suelen ser los circuitos integrados más grandes después de la GPU y el microprocesador. Las últimas placa base carecen de puente norte, ya que los procesadores de última generación lo llevan integrado.El chipset determina muchas de las características de una placa madre y por lo general la referencia de la misma está relacionada con la del chipset.A diferencia del micro controlador, el procesador no tiene mayor funcionalidad sin el soporte de un chipset: la importancia del mismo ha sido relegada a un segundo plano por las estrategias de mercadotecnia. El Chipset es el que hace posible que la placa base funcione como eje del sistema, dando soporte a varios componentes e interconectándolos de forma que se comuniquen entre ellos haciendo uso de diversos buses. Es uno de los pocos elementos que tiene conexión directa con el procesador, gestiona la mayor parte de la información que entra y sale por el bus principal del procesador, del sistema de vídeo y muchas veces de la memoria RAM.En el caso de los computadores PC, es un esquema de arquitectura abierta que establece modularidad: el Chipset debe tener interfaces estándar para los demás dispositivos. Esto permite escoger entre varios dispositivos estándar, por ejemplo en el caso de los buses de expansión, algunas tarjetas madre pueden tener bus PCI-Express y soportar diversos tipos de tarjetas de distintos anchos de bus (1x, 8x, 16x).En el caso de equipos portátiles o de marca, el chipset puede ser diseñado a la medida y aunque no soporte gran variedad de tecnologías, presentará alguna interfaz de dispositivo.La terminología de los integrados ha cambiado desde que se creó el concepto del chipset a principio de los años 1990, pero todavía existe equivalencia haciendo algunas aclaraciones:• El puente norte, northbridge, MCH (memory controller hub) o GMCH (graphic MCH), se usa como puente de 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. Al principio tenía también el control de PCI, pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur.• El puente sur, southbridge o ICH (input controller hub), 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 larga 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.En la actualidad los principales fabricantes de chipsets son AMD, ATI Technologies (comprada en 2006 por AMD), Intel, NVIDIA, Silicon Integrated Systems y VIA Technologies   

       

Page 3: Arquitectura del computador

¿QUÉ ES EL CHIP? 

Un chip, también conocido como chip o microchip, es una

estructura de pequeñas dimensiones de material

semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área,

sobre la que se fabrican circuitos electrónicos

generalmente mediante fotolitografía y que está protegida

dentro de un encapsulado de plástico o de cerámica. El

encapsulado posee conductores metálicos. 

Los circuitos integrados se encuentran en todos los 

aparatos electrónicos modernos, tales como relojes,

automóviles, televisores, reproductores MP3, teléfonos

móviles, computadoras, equipos médicos, etc.

Page 4: Arquitectura del computador

HISTORIAEl primer circuito integrado fue desarrollado en 1959 por el Ing. Jack S. Kilby (1923-2005). Se trataba de un dispositivo de 

germanio que integraba 6 transistores en una misma base semiconductora para formar un oscilador de rotación de fase.

Robert Noyce desarrolló su propio circuito integrado, que patentó unos 6 meses después. Además resolvió algunos problemas

prácticos que poseía el circuito de Kilby, como el de la interconexión de todos los componentes; al simplificar la estructura del chip

mediante la adición de metal en una capa final y la eliminación de algunas de las conexiones, el circuito integrado se hizo más

adecuado para su producción en masa.

El desarrollo de los circuitos integrados fue posible gracias a descubrimientos experimentales que demostraron que los semi

-conductor, particularmente los transistores, pueden realizar algunas de las funciones de las válvulas de vacío.

La integración de grandes cantidades de diminutos transistores en pequeños chips fue un enorme avance sobre el ensamblaje

manual de los tubos de vacío (válvulas) y en la fabricación de circuitos electrónicos utilizando componentes discretos.

Entre los circuitos integrados más complejos y avanzados se encuentran los microprocesadores, que controlan numerosos

aparatos, desde teléfonos móviles y hornos a microondas hasta computadoras. Los chips de memorias digitales son otra familia

de circuitos integrados, de importancia crucial para la moderna sociedad de la información. Mientras que el costo de diseñar y

desarrollar un circuito integrado complejo es bastante alto, cuando se reparte entre millones de unidades de producción, el costo

individual de los CIs por lo general se reduce al mínimo. La eficiencia de los CI es alta debido a que el pequeño tamaño de los

chips permite cortas conexiones que posibilitan la utilización de lógica de bajo consumo (como es el caso de CMOS), y con altas

velocidades de conmutación.

A medida que transcurren los años, los circuitos integrados van evolucionando: se fabrican en tamaños cada vez más pequeños,

con mejores características y prestaciones, mejoran su eficiencia y su eficacia, y se permite así que mayor cantidad de elementos

sean empaquetados (integrados) en un mismo chip. Al tiempo que el tamaño se reduce, otras cualidades también mejoran (el

costo y el consumo de energía disminuyen, y a la vez aumenta el rendimiento). Aunque estas ganancias son aparentemente para

el usuario final, existe una feroz competencia entre los fabricantes para utilizar geometrías cada vez más delgadas. Este proceso,

y lo esperado para los próximos años, está muy bien descrito por la International Technology Roadmap for Semiconductores.

 

Page 5: Arquitectura del computador

TIPOSCircuitos monolíticos:

Están fabricados en un solo monocristal, habitualmente de silicio, pero también existen en germanio, arseniuro de galio, silicio-

germanio, etc.

 

Circuitos híbridos de capa fina:

Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero, además, contienen componentes difíciles de fabricar con tecnología

monolítica. Muchos conversores A/D y conversores D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta que los progresos en la 

tecnología permitieron fabricar resistencias precisas.

 

Circuitos híbridos de capa gruesa:

Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula, transistores, diodos,

etc, sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Las resistencias se depositan por serigrafía y se ajustan

haciéndoles cortes con láser. Todo ello se encapsula, en cápsulas plásticas o metálicas, dependiendo de la disipación de energía

calórica requerida. En muchos casos, la cápsula no está "moldeada", sino que simplemente se cubre el circuito con una resina 

epoxi para protegerlo. En el mercado se encuentran circuitos híbridos para aplicaciones en módulos de radio frecuencia(RF), 

fuentes de alimentación, circuitos de encendido para automóvil, etc.

Page 6: Arquitectura del computador

CLASIFICACIÓNAtendiendo al nivel de integración -número de componentes- los circuitos integrados se pueden clasificar en:• SSI (Small Scale Integration) • MSI (Medium Scale Integration) • LSI (Large Scale Integration) • VLSI (Very Large Scale Integration) • ULSI (Ultra Large Scale Integration) • GLSI (Giga Large Scale Integration) 

Circuitos integrados analógicos.Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta circuitos completos y funcionales, como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos.

Circuitos integrados digitales.Pueden ser desde básicas puertas lógicas (AND, OR, NOT) hasta los más complicados microprocesadores o microcontroladores.Algunos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema mayor y más complejo.En general, la fabricación de los CI es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido, de forma que llegan a ser microscópicos. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto a los antiguos circuitos, además de un montaje más eficaz y rápido.

Page 7: Arquitectura del computador

PRESENTACIÓN

Las DIPs: Dual in-line package(DIP)Paquetes dobles que tienen de 8 a 40 patitas, uniformemente dividido en dos filas.Es una forma de encapsulamiento, común en la construcción de circuitos integrados.La forma DIP consiste en un bloque con 2 hileras paralelas de pines; la cantidad de estos depende de cada circuito. Por la posición y espaciamiento entre pines, los circuitos DIP son especialmente prácticos para construir prototipos en tablillas o placas de pruebas (protoboard). Concretamente, la separación estándar entre 2 pines o terminales es de 0,1 pulgadas (2,54 mm).La nomenclatura normal para designarlos es «DIPn», donde “n” es el número de pines totales del circuito. Por ejemplo, un circuito integrado DIP16 tiene 16 pines, con 8 en cada fila.

ORIENTACIÓN Y NUMERACIÓN DE PINESPara representar los pines en los esquemas de circuitos, se emplean números que identifican a cada uno. Para numerar los pines de un DIP hay que fijarse en el pequeño agujero que incluye en un extremo. El pin que está a su lado será el númeroA partir de ahí, se numeran consecutivamente los pines de su fila. Al terminar pasamos a la otra fila, y, en sentido inverso, la recorremos hasta llegar al final. Es decir, se numeran de forma circular.

Page 8: Arquitectura del computador

PGAs: Con pastilla cuadrada en las que las patillas se alinean en cuadrados concéntricos.

SIPs: Tienen sólo una fila de patitas en una línea recta como un peine.

SIMS (Single In-Line Memory Modules)Además de estos tipos de pastillas, hay módulos Sims , que consisten nueve pastillas embaladas como una sola unidad.

Page 9: Arquitectura del computador

CHIPSETS PARA PENTIUM Y PENTIUM MMX

De Intel (Tritones)Fueron la primera (y muy exitosa) incursión de Intel en el mundo de los chipsets, mundo en el cual ha pasado de no fabricar prácticamente ninguno a tener un monopolio casi total, que es la forma en que a Intel le gusta hacer los negocios. Esto no resulta extraño, ya que nadie mejor que Intel conoce cómo sacar partido a sus microprocesadores; además, el resto de fabricantes dependen de la información técnica que les suministra Intel, que lo hace cuando y como quiere.

• 430 FX: el Tritón clásico, de apabullante éxito. Un chipset bastante apropiado para los Pentium "normales" (no MMX) con memorias tipo EDO. Hoy en día desfasado y descatalogado. • 430 HX: el Tritón II, la opción profesional del anterior. Mucho más rápido y con soporte para placas duales (con 2 micros). Algo anticuado pero muy bueno. • 430 VX: ¿el Tritón III? Más bien el 2.5; algo más lento que el HX, pero con soporte para memoria SDRAM. Se puede decir que es la revisión del FX, o bien que se sacó para que la gente no se asustara del precio del HX... • 430 TX: el último chipset de Intel para placas Pentium (placas socket 7). Si queremos usar micros Intel y aplicaciones que se contenten con placas con 1 Pentium, la opción a elegir. Soporte MMX, SDRAM, UltraDMA... Un problema: si se le pone más de 64 MB de RAM, la caché deja de actuar; aunque más de 64 MB es mucha RAM.

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Chipsets de Intel para Pentium y Pentium MMX

Concepto 430 FX 430 HX 430 VX 430 TX

Número CPUs máx. 1 2 1 1

RAM máxima 128 MB 512 MB 128 MB 256 MB

Tipos de RAM FPM, EDO FPM, EDO, SDRAM

RAM  cacheable máxima

64 MB 512  MB  (según placa, no todas)

64 MB

Caché L2 máxima 512 KB

Velocidad bus máx. 66 MHz

Puertos adicionales   USB UltraDMA y USB

Comentarios Desfasado No adecuados para micros no Intel de nueva generación (no soportan AGP ni bus 100 MHz)

Lo más destacable de estos chipsets, su buen rendimiento, especialmente con micros Intel. Lo peor, su escaso soporte para micros no Intel, que en el campo socket 7 tienen desarrollos superiores a los de Intel, como los AMD K6 (normal y K6-2) o los Cyrix-IBM 6x86MX (M2), en general más avanzados que los Pentium y Pentium MMX. 

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De VIA (Apollos)

Unos chipsets bastante buenos, se caracterizan por tener soporte para casi todo lo imaginable (memorias SDRAM o BEDO, UltraDMA, USB...); su pelea está en la gama del HX o TX, aunque suelen ser algo más lentos que éstos al equiparlos con micros Intel, no así con micros de AMD o Cyrix-IBM.

Chipsets de VIA para Pentium y Pentium MMX

Concepto VP2 VPX VP3 MVP3

Número CPUs máx. 1

RAM máxima 512 MB 1 GB

Tipos de RAM FPM, EDO, BEDO, SDRAM FPM, EDO, SDRAM

RAM cacheable máxima 512 MB (según placa, no todas) 512 MB ó 1 GB (según placa, no todas)

Caché L2 máxima 2048 KB

Velocidad bus máx. 66 MHz 75 MHz 66 MHz 100 MHz

Puertos adicionales UltraDMA y USB UltraDMA, USB y AGP

Comentarios No adecuados para micros no Intel de nueva generación  (no  soportan  AGP  ni  bus  100 MHz)

Sin bus a 100 MHz Muy  moderno,  con todos los avances

Lo bueno de las placas con chipsets VIA es que siguen en el mercado socket 7, por lo que tienen soporte para todas las nuevas tecnologías como el AGP o los buses a 100 MHz, además de que su calidad suele ser intermedia-alta. En las placas con chipsets Intel hay un abanico muy amplio entre placas muy buenas y otras francamente malas, además de estar ya desfasadas (ningún chipset Intel para socket 7 soporta AGP, por ejemplo).El último chipset de VIA para socket 7, el MPV3, ofrece todas las prestaciones del BX de Intel (excepto soporte para placas duales), configurando lo que se denomina una placa Super 7 (con AGP y bus a 100 MHz), que con un micro como el nuevo AMD K6-2 no tiene nada que envidiar a un equipo con Pentium II.

Page 12: Arquitectura del computador

De ALI

Muy buenos chipsets, tienen soluciones tan avanzadas como el chipset para placas Super 7 "Aladdin V", que como el MPV3 de VIA resulta equiparable a todos los efectos al BX de Intel para placas Pentium II (bus a 100 MHz, AGP...); una fantástica elección para micros como el AMD K6-2.

Chipsets de ALI para Pentium y Pentium MMX

Concepto M1521/M1523 (Aladdin III)

M1531/M15X3 (Aladdin IV-IV+)

M1541/M1543  (Aladdin V)

Número CPUs máx. 1

RAM máxima 1 GB

Tipos de RAM FPM, EDO, SDRAM FPM,  EDO,  SDRAM, PC100

RAM  cacheable máxima

512 MB (según placa, no todas)

Caché L2 máxima 1 MB

Velocidad bus máx. 75 MHz 83,3 MHz 100 MHz

Puertos adicionales USB UltraDMA y USB UltraDMA, USB y AGP

Comentarios Apropiados  para  micros  no  Intel  pero  no  de última  generación  (AMD  K6-2)  por  carecer  de bus a 100 MHz

Muy moderna, con todos los avances

Page 13: Arquitectura del computador

De SiS

Como los anteriores, sus capacidades son avanzadas, aunque su velocidad sea a veces algo más reducida que en los de Intel. Resultan recomendables para su uso junto a chips compatibles Intel como el K6 de AMD o el 6x86MX (M2) de Cyrix-IBM, aunque desgraciadamente no soportan por ahora el bus a 100 MHz del nuevo K6-2.

Chipsets de SIS para Pentium y Pentium MMX

Concepto 5597/5598 5581/5582 5591/5592

Número CPUs máx. 1

RAM máxima 384 MB 768 MB

Tipos de RAM FPM, EDO, SDRAM

RAM cacheable máxima 128 MB 256 MB

Caché L2 máxima 512 KB 1 MB

Velocidad bus máx. 75 MHz 83 MHz

Puertos adicionales UltraDMA,  USB  y  SVGA integrada

UltraDMA y USB UltraDMA, USB y AGP

Comentarios Apropiados  para  micros  no  Intel  (especialmente  Cyrix)  pero  no  los  de  última generación (AMD K6-2) por carecer de bus a 100 MHz

Page 14: Arquitectura del computador

CHIPSETS PARA PENTIUM II Y CELERON

De Intel:

A decir verdad, aún sin competencia seria, lo que no es de extrañar teniendo el Pentium II sólo un añito... y siendo de Intel. Son bastante avanzados, excepto el anticuado 440 FX (que no es propiamente un chipset para Pentium II, sino más bien para el extinto Pentium Pro) y el barato EX, basado en el LX pero con casi todas las capacidades reducidas.

Chipsets de Intel para Pentium II y Celeron

Concepto 440 FX 440 LX 440 BX 440 EX

Número CPUs máx. 2 1

RAM máxima 512 MB 1  GB  EDO  ó  512 MB SDRAM

1 GB 256 MB

Tipos de RAM FPM, EDO FPM,  EDO, SDRAM

SDRAM  y  PC100 SDRAM

FPM,  EDO, SDRAM

RAM  cacheable máxima

 No aplicable (dentro del microprocesador, tamaño fijo)

Caché L2 máxima

Velocidad bus máx. 66 MHz 100 MHz 66 MHz

Puertos adicionales UltraDMA y USB UltraDMA, USB y AGP

Comentarios Desfasado     Apropiado  sólo para Celeron

Page 15: Arquitectura del computador

De otras marcas:

No son demasiados, pero los que hay tienen todas las capacidades que hacen falta en una placa Pentium II. El problema con el que se encuentran no es su falta de eficacia, ya que aunque los de Intel están algo más rodados, el rendimiento es muy similar; pero el hecho de que durante un año la gente sólo haya oído hablar de FX, LX, BX y EX hace difícil que entren en un mercado donde Intel tiene un monopolio absoluto.

Chipsets de otras marcas para Pentium II y Celeron

Concepto VIA Apollo Pro ALI  Aladdin  Pro  II M1621/M15X3

SIS 5601

Número CPUs máx. 1 ó más dependiendo de la placa    ?

RAM máxima 1 GB 1 GB SDRAM ó 2 GB FPM o EDO

Tipos de RAM FPM, EDO, SDRAM, PC100 SDRAM

RAM cacheable máxima  No  aplicable  (dentro  del  microprocesador,  tamaño fijo)

Caché L2 máxima

Velocidad bus máx. 100 MHz

Puertos adicionales UltraDMA, USB y AGP

Comentarios Muy avanzados, equivalentes al Intel BX En proyecto

Page 16: Arquitectura del computador

LA ELECCIÓN DEL CHIPSET

• Chipset y placa base forman un conjunto indisoluble y de la máxima importancia, por lo que su compra debe estar acompañada de una cierta reflexión. Lo primero es recordar que un buen chipset sólo no hace una buena placa; si encontramos 2 placas con el mismo chipset pero una cuesta el doble que la otra, por algo será (aunque a veces ese algo es simplemente la marca de la placa, por ejemplo las placas Intel, que en general no son tan avanzadas como las Asus, Iwill o Gigabyte pero que cuestan lo mismo o más que éstas)

• Así mismo, una placa debe ser comprada pensando en el futuro. Por ejemplo, si vamos a comprar una para Pentium II, merece la pena comprar una con un chipset capaz de trabajar a 100 MHz de bus (una Intel BX, Apollo Pro o Aladdin Pro II), con lo que podremos ampliarla en el futuro a micros a 350 MHz o más, cosa que no podremos hacer si compramos una LX, por ejemplo.

• No se obsesione con el Intel Inside. No es que le tenga una manía especial a Intel, y si la tuviera, me la aguantaría; se trata de que mucha gente prefiere dejarse llevar por el atractivo de una marca sin informarse de las características de lo que compra. Por ejemplo, si bien el chipset BX de Intel para Pentium II es aún el mejor de su categoría, en el campo socket 7 los mejores desarrollos no son de Intel, que lo ha abandonado a favor del campo Pentium II. Por ello, comprarse una placa TX ahora sería un error, no porque sea Intel sino porque ese chipset está anticuado (aunque hace unos meses era probablemente el mejor de su categoría); y lo mismo pasa con el EX, que es mucho peor que los Apollo Pro o Aladdin Pro II.

• Y por último, estudie bien la compra. Puede ser que el chipset admita mucha memoria, pero que la placa tenga pocos zócalos para instalarla; o que estemos comprando una placa base o un ordenador de segunda mano, y realmente nos importe más que la memoria sea suficiente y fácilmente ampliable (EDO mejor que FPM, con zócalos vacíos...) que el hecho de que tenga un chipset sin AGP o sin AGP ni UltraDMA, cuando puede que no vayamos a usar uno ni otro

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GLOSARIO DE TÉRMINOS RELACIONADOS

Resulta muy bonito saber que el chipset soporta esto o aquello, pero si saber qué es esto o aquello no vamos a ningún lado. Los términos más importantes a conocer son:• AGP: un tipo de puerto o slot especializado para gráficos 3D.• Bus (del sistema): el canal por el que se comunica el micro con la memoria y habitualmente con la caché L2. Cuanto más ancho sea, mejor, especialmente para micros muy rápidos.• Caché L2: la caché secundaria o de nivel 2 (level 2). Es la memoria caché externa, que acelera el rendimiento del ordenador; cuanta más memoria RAM tengamos, más caché necesitaremos (por ejemplo, unos 512 KB para 32 MB de RAM).• PC100: el tipo normalizado de memoria SDRAM de 100 MHz.• RAM cacheable: la cantidad de RAM máxima que es capaz de manejar la caché. Si superamos esta cifra es como si no tuviéramos memoria caché.• UltraDMA: una tecnología para los discos duros IDE modernos que la soportan que eleva la transferencia teórica de datos hasta 33,3 MB/s.• USB: un tipo de puerto moderno para conectar dispositivos externos de velocidad media-baja, con la ventaja de ser universal (el mismo para todos) y poderse conectar en cadena unos a otros.

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ROM BIOS

• El IBM ROM BIOS,IBM BIOS o ROM BIOS era el BIOS del computador IBM PC. El BIOS residía en una memoria ROM de la tarjeta madre del IBM PC y ocupaba 8 KiB. El BIOS realizaba un Power On Self Test (POST)), donde se revisaban e inicializaban algunos componentes del computador, se inicializaba y ponía operativo al BIOS y al final se ejecutaba el Boot Strap Loader, el cual, cargaba en memoria RAM y ejecutaba el programa que residía en el primer sector del disquete, o en caso de no poder hacerlo, cargaba al IBM Cassette BASIC, la versión de BASIC que residía en la ROM de la tarjeta madre.

• En el IBM PC Technical Reference Manual (Manual de Referencia Técnica del IBM PC), había un listado completo del código fuente en assembler del BIOS. Este listado del código fuente fue usado con ingeniería inversa y técnicas decuarto limpio para realizar clones legales del BIOS. Con estos BIOS se hizo posible el surgimiento de la industria de los clones compatibles con el IBM PC que llega hasta nuestros días.

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FUNCIONES DEL BIOS

El BIOS tenía funciones básicas de entrada/salida para el teclado, la pantalla, la impresora, el puerto de comunicaciones RS-232, el manejo de las unidades de disquete y la interfaz para casetes, entre otras. Adicionalmente había rutinas que respondían a interrupciones de dispositivos del hardware. Había también una función para llamar al BASIC en ROM.

Funciones:Las funciones del BIOS se accesaban invocando interrupciones por software para el CPU del IBM PC, el Intel 8088. Esto hacía que el CPU generara una interrupción y fuera llamada la función del BIOS a la que apuntaba el vector de interrupción correspondiente. Los parámetros a la función se pasan por medio los registros internos del CPU (AX, BX, CX, DX, etc), y en caso de que una función tuviera que retornar algún valor, también lo hacía mediante los registros del procesador.La siguiente es una lista de las funciones del BIOS. (Los números de las funciones están en hexadecimal, y representan el número de interrupción que se necesita llamar por software desde un programa):

• 05 - Imprime el contenido de la pantalla (Print Screen)•10 - I/O para el video

• 11 - Determinación del hardware opcional instalado• 12 - Determinación de la cantidad de memoria RAM• 13 - I/O para la unidad de disquete• 14 - I/O para el puerto serial RS-232• 15 - I/O para la unidad de casete• 16 - I/O para el teclado• 17 - I/O para la impresora• 18 - Ejecuta al IBM PC ROM BASIC• 19 - Boot Strap Loader• 1A - Retorna o ajusta la hora

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Interrupciones generadas por el hardware

El BIOS también respondía a algunas interrupciones de hardware, generadas por dispositivos como el teclado, el temporizador, y el controlador de la unidad de disquete. Las señales de los dispositivos llegaban el controlador de interrupciones Intel 8259.• 08 - Time of day (18,2 veces por segundo), generado por el canal 0 del timer 8253. Usado para poder mantener la hora del día.• 09 - Interrupción del teclado. Generado por el teclado al presionar o soltar cada tecla• 0A - No usado• 0B - No usado• 0C - No usado. Reservada para comunicaciones (RS-232)• 0D - No usado• 0E - Generado por el controlador de unidades de disquetes• 0F - No usado. Reservada para la impresoraEn computadores posteriores al IBM PCse fueron agregando más dispositivos de hardware que generaban interrupciones.

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Interrupciones generadas por el BIOS

El BIOS generaba las siguientes interrupciones:• 1B - CTRL-BREAK. Generado cada vez que se ejecutaba la secuencia CTRL + BREAK en el teclado• 1C - Timer Tick (18,2 veces por segundo). Generada cada vez que el BIOS recibía la interrupción 08.Estas interrupciones inicialmente son respondidas por el propio BIOS con una instrucción IRET (Interrupt Return), (Retorno de Interrupción), y se retornaba inmediatamente sin hacer nada. Un programa podía hacer que estas interrupciones apuntaran a rutinas internas y así poder procesarlas para determinados propósitos.

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Tablas

El BIOS tiene diferentes tablas y áreas de datos, necesarias para poder realizar sus funciones. Algunos vectores de interrupción son usados para apuntar a estas tablas:• 1D - Tabla con parámetros de inicialización para el controlador de video• 1E - Tabla con parámetros para la unidad de disquete• 1F - Tabla con los patrones de bits de los primeros 128 caracteres ASCIIExtendido para usarse para desplegar texto y caracteres en los modos gráficos de la tarjeta CGANótese que este no es el uso habitual de los vectores de interrupción. Un vector de interrupción normalmente apunta a una sección de código, no a tablas con datos. Una llamada errónea a estas interrupciones generaría que el computador se estrellara, pues se tratarían de ejecutar los datos de las tablas como si fueran código.

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EL CHIP NORTHBRIDGE, “PUENTE NORTE”

El puente norte o northbridge es uno de los 2 chips en el núcleo principal del conjunto de chips de una placa madre; el otro es el puente sur o southbridge. Generalmente se separan del conjunto de chips en 2 puentes, es lo más usual, aunque hay algunos casos donde ambos chips han sido combinados en un único circuito integrado. El puente norte es llamado también Memory Controller Hub (MCH) “distribuidor controlador de memoria” en los sistemas Intel. Se llama “norte” este sector por ubicarse en la parte superior (es decir, muy cerca del procesador) de las placas madre de formato ATX, y por lo tanto no era un término utilizado antes de la aparición de las ATX. Generalmente el puente norte controla la comunicación entre la CPU, la RAM y el chip gráfico integrado en placa, con el puente sur, southbridge. Tiene conexiones directas al procesador, memoria RAM y puertos AGP/PCI-E (PCI Express) que son los habituales sócalos utilizados para placas de video.En este chip también se encuentran las placas de Video onBoard que traen la mayoría de las motherboard, estas son placas de video de bajo rendimiento incluidas dentro del mismo chip con un puerto soldado en la parte posterior de la placa madre para conectar el monitor cercano a las salidas de audio, usb, conexión de teclado y mouse PS2, etc. En el caso donde se instala una placa de video sobre un puerto AGP, PCI o PCI-E la conexión del monitor se encuentra en las ranuras horizontales de la parte posterior del gabinete.Como deciamos, el Northbridge es el chip encargado de las tareas de mayor velocidad y tráfico de datos por ésto lo reconocemos facilmente por tener un disipador sobre su superficie (no confundir con el que además posee un cooler del microprocesador). Este Chip tiene una velocidad muy alta y se ocupa exclusivamente de tareas escenciales para el funcionamiento de la pc, por eso está dedicado exclusivamente la memoria ram, el microprocesador y la parte de Video de la pc.El puente norte de una placa madre es el que determinará el número, velocidad y tipo de CPU (o CPUs) y cantidad, velocidad y tipo de memoria RAM que puede usar una computadora. También es el sector que más calor genera, necesitando siempre algún disipador de calor (heatsink)

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• El Northbridge (Naranja) posee un disipador de mayor tamaño ya que genera mucho más calor.

• El Southbridge (Negro) posee un disipador de un tamaño menor al anterior ya que, aunque tiene asignada muchas tareas, muchos chips se encuentran distribuidos en la placa madre.

Aquí vemos un chip de un controlador de Sonido onBoard.Este chip está directamente comunicado con el southbridge, se puede decir que es parte del puente sur y controla las entradas y salidas de sonido de la placa madre. Siempre hablando en el caso de motherboard con sonido onBoard.

Aquí tenemos otro chip que trabaja a través del southbridge y es el que maneja el puerto LAN de la placa madre.

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En este caso tenemos unNorthbridge con un cooler sobre el disipador.Este caso se trata de una placa madre AOpencon un chip northbridge:NVIDIA nForce2-IGP (nForce2-GT) * Integrated GeForce4 MX GPU* Supports DDR200 / DDR266 / DDR333 / DDR400 memory technology up to 3GB* 200 / 266 / 333MHz front side bus* AGP 4x/8x (1.5V only)* Dynamic Adaptive Speculative (DASP)* DualDDR Memory Architecture* HyperTransport Bus (800MB/s)

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CHIP SOUTHBRIDGE, “PUENTE SUR

Es el chip  que implementa las capacidades lentas” de la placa-base, en una arquitectura chipset puente norte/puente sur. Es también conocido como I/O Controller Hub (ICH) “distribuidor controlador de entrada/salida”, en los sistemas Intel. El puente sur se distingue del puente norte porque no está directamente conectado a la CPU, sino que más bien el puente norte conecta el puente sur con la CPU. Por lo general, un puente sur en particular podrá trabajar con múltiples diferentes puentes norte, aunque ambos deben ser diseñados para trabajar juntos. Como ocurre con el puente norte, el puente sur no es un dispositivo que se repare: si se avería, se sustituye la placa base completa.

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Puertos y ranuras de expansión del “puente sur”

Las ranuras de expansión y puertos de comunicaciones están conectados y controlados por el puente sur. En el puente sur pueden encontrarse:• El bus PCI: soporta la especificación PCI tradicional, pero también soporta las nuevas PCI-X y PCI Express. • Bus SPI: un bus serial sencillo usado generalmente por el firmware (ej. la BIOS). • SMBus: usado para comunicar con otros dispositivos en la placa madre (por ejemplo, el sistema de ventiladores). • Controlador DMA: el controlador DMA permite a dispositivos ISA o LPC acceder directamente a la memoria principal sin la necesidad de ser ayudados desde el CPU. • Controladores de interrupción: los controladores de interrupción proveen un mecanismo para que los dispositivos adjuntos puedan pedir atención al CPU. 

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• Controladores de interrupción: los controladores de interrupción proveen un mecanismo para que los dispositivos adjuntos puedan pedir atención al CPU. • Controladores IDE (SATA o PATA): el interfaz IDE permite la conexión directa del sistema de discos duros y unidades ópticas. • Reloj de tiempo real. • Gestión de eergía (APM y ACPI): Las funciones APM y ACPI proveen métodos que permiten a la computadora dormir o apagarse para ahorro de energía. • Memoria no volátil BIOS: El sistema CMOS, asistido por una batería de Litio, crea un área de almacenamiento no volátil para los datos de configuración del sistema. • AC97 o Intel High Definition Audio: interfaz de sonido. • Baseboard management controller (BMC). El puente sur también podría incluir soporte Ethernet, RAID, USB, códec de audio y FireWire. En muy pocas ocasiones el puente sur podría incluir soporte para el teclado, el mouse, puertos paralelos y puertos seriales; pero, por lo general, estos están incorporados en otro dispositivo llamado Super I/O.Aunque algunos de los elementos anteriores son controlados por un chip independiente como el puerto ethernet o el interfaz de sonido, es el Southbridge el que se encarga de la coordinación de estos.

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EL CHIP DE VIDEO

Las mayoría de las placas base que hoy día se fabrican proporcionan entre sus especificaciones la de disponer de, al menos, una salida de video. Hace 20 años esto no era nada común: al instalar la placa-base, había también que “pinchar” una tarjeta gráfica si queríamos tener señal de video.Algunas tarjetas de alta gama no llevan este tipo de chip, ya que se sobreentiende que el cliente instalará una tarjeta gráfica también de alta gama y no merece la pena implementar un dispositivo que no se va a llegar a utilizar.El chip de video entonces se integra dentro del “puente norte”, y aprovecha sus características para funcionar conjuntamente con la RAM y la CPU, de modo que un northbridge puede llegar a definir el funcionamiento de una placa base. Cuanto mejor sea este chip northbridge, mejores características de video se obtienen; sin embargo, no llegan nunca a las prestaciones de una tarjeta PCI-Express –por ejemplo- que podamos acoplar a nuestra placa base. 

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TARJETA GRÁFICA

El chip integrado de video en northbridge proporciona en algunas ocasiones 2 señales en distintos tipos de conectores: el convencional todavía es el VGA (señal analógica tradicional), pero cada vez más se está imponiendo el DVI (señal digital); además ya es habitual en placas-base de nivel medio el disponer además de salida HDMI (señal digital que integra también audio) para conectar por ejemplo a una televisión moderna.

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TARJETA GRÁFICAEs una tarjeta de expansión o un circuito integrado (chip), de la placa base de la computadora, que se encarga de procesar los datos provenientes de la unidad central de procesamiento (CPU) y transformarlos en información comprensible y representable en el dispositivo de salida (por ejemplo: monitor, televisor o proyector).

También se la conoce como: adaptador de pantalla, adaptador de vídeo, placa de vídeo, tarjeta aceleradora de gráficos, o, tarjeta de vídeo.

Es habitual que se utilice el mismo término, para las tarjetas dedicadas y separadas (tarjeta de expansión), y para los chips de las unidades de procesamiento gráfico (GPU) integrados en la placa base.

Algunas tarjetas gráficas han ofrecido funcionalidades añadidas como sintonización de televisión, captura de vídeo, o incluso conectores IEEE 1394 (Firewire), de mouse, lápiz óptico.Las tarjetas gráficas más comunes son las disponibles para las computadoras compatibles con la IBM PC, debido a la enorme popularidad de estas, pero otras arquitecturas también hacen uso de este tipo de dispositivos.Las tarjetas gráficas no son dominio exclusivo de los computadoras personales (PC) IBM compatibles; contaron o cuentan con ellas dispositivos como por ejemplo: Commodore Amiga (conectadas mediante las ranuras Zorro II y Zorro III), Apple II, Apple Macintosh, Spectravideo SVI-328, equipos MSX y en las video consolas modernas, como la Wii U, la PlayStation 4 y la Xbox One.

TARJETA GRÁFICA PCI-EXPRESS

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Componentes

GPU(«unidad de procesamiento gráfico») es un procesador (como la CPU) dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central y, por ello, está optimizada para el cálculo en coma flotante, predominante en las funciones 3D. La mayor parte de la información ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las características de la GPU, pues constituye la parte más importante de la tarjeta gráfica, así como la principal determinante del rendimiento. Tres de las más importantes de dichas características son la frecuencia de reloj del núcleo, que puede oscilar entre 825 MHz en las tarjetas de gama baja, y 1200 MHz (e incluso más) en las de gama alta, el número de procesadores shaders y el número de pipelines (vertex y fragment shaders), encargadas de traducir una imagen 3D compuesta por vértices y líneas en una imagen 2D compuesta por píxeles.Elementos generales de una GPU:• Shaders: es elemento más notable de potencia de una GPU, estos shaders unificados reciben el nombre de núcleos CUDA en el caso de NVIDIA y procesadores stream en el caso de AMD. Son una evolución natural de los antiguos pixel shader (encargados de la rasterización de texturas) y vertex shader (encargados de la geometría de los objetos), los cuales anteriormente actuaban de forma independiente. Los shaders unificados son capaces de actuar tanto de vertex shader como de pixel shader según la demanda, aparecieron en el 2007 con los chips G90 de NVIDIA (Series 8000) y los chips R600 para AMD (Series HD 2000), antigua ATi, incrementando la potencia drásticamente respecto a sus familias anteriores.• ROP: se encargan de representar los datos procesados por la GPU en la pantalla, además también es el encargado de los filtros como Antialiasing.

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GRAMLa memoria gráfica de acceso aleatorio (GRAM) son chips de memoria que almacenan y transportan información entre sí, no son determinantes en el rendimiento máximo de la tarjeta gráfica, pero unas especificaciones reducidas pueden limitar la potencia de la GPU.Existen memorias gráficas de 2 tipos:• Dedicada: cuando la tarjeta gráfica o la GPU dispone exclusivamente para sí esas memorias, esta manera es la más eficiente y la que mejores resultados da; y,• Compartida: cuando se utiliza memoria en detrimento de la memoria de acceso aleatorio (RAM), esta memoria es mucho más lenta que la dedicada y por tanto su rendimiento es menor, es recurrente en campañas de marketing con mensajes tipo tarjeta gráfica de "Hasta ~ MB" para engañar al consumidor haciéndole creer que la potencia de esa tarjeta gráfica reside en su cantidad de memoria.características:• Capacidad• Interfaz de Memoria• Velocidad de Memoria• Ancho de banda (AdB):Una parte importante de la memoria de un adaptador de vídeo es el Z-Buffer, encargado de gestionar las coordenadas de profundidad de las imágenes en los gráficos 3D, es decir, es el espacio de memoria donde se gestiona la profundidad en los gráficos.

Tecnología Frecuencia efectiva (MHz)

Ancho  de  banda (GB/s)

GDDR 166 - 950 1,2 - 30,4

GDDR2 533 - 1000 8,5 – 16

GDDR3 700 - 1700 5,6 - 54,4

GDDR4 1600 - 1800 64 - 86,4

GDDR5 3200 - 7000 24 – 448

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RAMDACEl Convertidor Digital-a-Analógico de Memoria de Acceso Aleatorio (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter, RAMDAC) es un conversor de señal digital a señal analógica de memoria RAM. Se encarga de transformar las señales digitales producidas en la computadora en una señal analógica que sea interpretable por el monitor. Según el número de bits que maneje a la vez y la velocidad con que lo haga, el conversor será capaz de dar soporte a diferentes velocidades de refresco del monitor (se recomienda trabajar a partir de 75 Hz, y nunca inferior a 60). Dada la creciente popularidad de los monitores de señal digital, el RAMDAC está quedando obsoleto, puesto que no es necesaria la conversión analógica si bien es cierto que muchos conservan conexión VGA por compatibilidad.Espacio que ocupan las texturas almacenadasEl espacio que ocupa una imagen representada en el monitor viene dada en función de su resolución  y su profundidad de color, es decir, una imagen sin comprimir en formato estándar  Full HD  con 1920x1080 píxeles y 32 bits de profundidad de color ocuparía 66.355.200 bits, es decir, 8,294 MiBSalidasLos sistemas de conexión más habituales entre la tarjeta gráfica y el dispositivo visualizador (por ej. monitor o televisor) son:• VGA: el  Súper Video Graphics Array (SVGA o Súper VGA) fue el estándar analógico de los años 1990; diseñado para dispositivos con tubo de rayos catódicos  (CRT); sufre de ruido eléctrico y distorsión por la conversión de digital a analógico y el error de muestreo al evaluar los píxeles a enviar al monitor. Se conecta mediante 15 pines con el conector D-Sub: DE-15. Su utilización continúa muy extendida, aunque claramente muestra una reducción frente al DVI.

• DVI: “interfaz visual digital” es sustituta de la anterior, pero digital; fue diseñada para obtener la máxima calidad de visualización en las pantallas digitales o proyectores. Se conecta mediante pines. Evita la distorsión y el ruido al corresponder directamente un píxel a representar con uno del monitor en la resolución nativa del mismo. Cada vez más adoptado, aunque compite con el HDMI, pues el DVI no es capaz de transmitir audio.

• HDMI: la “interfaz multimedia de alta definición”  es una tecnología propietaria transmisora de audio y vídeo digital de alta definición cifrado sin compresión, en un mismo cable. Se conecta mediante patillas de contacto. Fue ideado inicialmente para televisores, y no para monitores, por eso no apaga la pantalla cuando deja de recibir señal y debe apagarse manualmente en caso de monitores.

GRÁFICA: HDMI, VGA Y DVI

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Otras no tan extendidas: por uso minoritario, por no ser implementadas o por ser obsoletas; son:• DisplayPort: puerto para tarjetas gráficas creado por VESA y rival del HDMI, transfiere vídeo a alta resolución y audio. Sus ventajas son que está libre de patentes, y por ende de regalías para incorporarlo a los aparatos, también dispone de unas pestañas para anclar el conector impidiendo que se desconecte el cable accidentalmente. Cada vez más tarjetas gráficas van adoptando este sistema, aunque sigue siendo su uso minoritario, existe una versión reducida de dicho conector llamada Mini DisplayPort, muy usada para tarjetas gráficas con multitud de salidas simultáneas, como pueden ser 5.• S-Video (Separated-Video, video separado): implementado sobre todo en tarjetas con sintonizador TV y/o chips con soporte de vídeo NTSC/PAL, simplemente se está quedando obsoleto.• Vídeo Compuesto: analógico de muy baja resolución mediante conector RCA (Radio Corporation of America). Completamente en desuso para tarjetas gráficas, aunque sigue siendo usado para TV.• Vídeo por componentes: sistema analógico de transmisión de vídeo de alta definición, utilizado también para proyectores; de calidad comparable a la de SVGA, dispone de tres clavijas (Y, Cb yCr). Anteriormente usado en las PC y estaciones de trabajo de gama alta, ha quedado relegado a TV y videoconsolas.• DA-15 con conector RGB (Red, Green, Blue, «Rojo, Verde, Azul») usado mayoritariamente en los antiguos Apple Macintosh. Completamente en desuso.• Digital TTL con conector DE-9 : usado por las primitivas tarjetas de IBM (MDA, CGA y variantes, EGA y muy contadas VGA). Completamente obsoleto.

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Interfaces con la placa base

Los sistemas de conexión entre la tarjeta gráfica y la placa base han sido principalmente (en orden cronológico):1. Ranura MSX: bus de 8 bits usado en los equipos MSX.2. ISA: arquitectura de bus de 16 bits a 8 MHz3. Zorro II: usado en los Commodore Amiga 2000 y Commodore Amiga 1500.4. Zorro III: usado en los Commodore Amiga 3000 y Commodore Amiga 40005. NuBus: usado en las computadoras Apple Macintosh.6. Processor Direct Slot: usado en los Apple Macintosh.7. MCA: en 1987, intento de sustitución de ISA por IBM. Disponía de 32 bits y una velocidad de 10 MHz, pero era incompatible con los anteriores.8. EISA: en 1988, respuesta de la competencia de IBM; de 32 bits, 8,33 MHz y compatible con las placas anteriores.9. VESA: extensión de ISA que solucionaba la restricción de los 16 bits, duplicando el tamaño de bus y con una velocidad de 33 MHz.10. PCI: bus que desplazó a los anteriores, a partir de 1993; con un tamaño de 32 bits y una velocidad de 33 MHz, permitía una configuración dinámica de los dispositivos conectados sin necesidad de ajustar manualmente los jumpers. PCI-X fue una versión que aumentó el tamaño del bus hasta 64 bits y aumentó su velocidad hasta los 133 MHz.11. AGP: bus dedicado, de 32 bits como PCI; en 1997, la versión inicial incrementaba la velocidad hasta los 66 MHz.12. PCI-Express (PCIe): desde 2004, es la interfaz serie que empezó a competir contra AGP; en 2006 llegó a doblar el ancho de banda del AGP. Sufre de constantes revisiones multiplicando su ancho de banda, ya existe la versión 3.0. No debe confundirse con PCI-X, versión de PCI.

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BusAnchura(bits)

Frecuencia(MHz)

Anchode  banda(MB/s)

Puerto

ISA XT 8 4,77 8 Paralelo

ISA AT 16 8,33 16 Paralelo

MCA 32 10 20 Paralelo

EISA 32 8,33 32 Paralelo

VESA 32 40 160 Paralelo

PCI 32 - 64 33 - 100 132 – 800 Paralelo

AGP 1x 32 66 264 Paralelo

AGP 2x 32 133 528 Paralelo

AGP 4x 32 266 1000 Paralelo

AGP 8x 32 533 2000 Paralelo

PCIe x1 1*32 25 / 50 100 / 200 Serie

PCIe x4 1*32 25 / 50 400 / 800 Serie

PCIe x8 1*32 25 / 50 800 / 1600 Serie

PCIe x16 1*32 25 / 50 1600 / 3200 Serie

PCIe x16 2.0 1*32 25 / 50 3200 / 6400 Serie

En la tabla adjunta se muestran las características más relevantes de algunas de dichas interfaces.

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Video Graphics Array (VGA) a trabajar sobre dicha tarjeta para mejorar la resolución y el número de colores. Así nació el estándar Super Video Graphics Array (SVGA, o Súper VGA). Con dicho estándar se alcanzaron los 2 MB de memoria VRAM, así como resoluciones de 1024x768 pixeles a 256 colores.La mayoría de videoconsolas de sexta generación y sucesivos utilizan chips gráficos derivados de los más potentes aceleradores 3D de su momento. Los Apple Macintosh incorporan chips de NVIDIA y ATI desde el primer iMac, y los modelos PowerPC con bus PCI o AGP pueden usar tarjetas gráficas de PC con BIOS no dependientes de CPU.En 2006, y en adelante, NVIDIA y ATI (ese mismo año comprada por AMD) se repartían el liderazgo del mercado con sus series de chips gráficos GeForcey Radeon, respectivamente. GeForce y Radeon son ejemplos de series de procesadores gráficos.

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Tipos antiguos de tarjetas gráficas:

Tarjeta MDAEl Adaptador de Pantalla Monocromo (MDA) Básicamente esta tarjeta usa el controlador de vídeo para leer de la ROM la matriz de puntos que se desea visualizar y se envía al monitor como información serie. No debe sorprender la falta de procesamiento gráfico, ya que, en estos primeros PC no existían aplicaciones que realmente pudiesen aprovechar un buen sistema de vídeo. Prácticamente todo se limitaba a información en modo texto. Se identifica rápidamente ya que incluye (o incluía en su día) un puerto de comunicación para la impresora.Tarjeta CGAEl Adaptador de Gráficos en Color (CGA, Color Graphics Array o Color Graphics Adapter, según el texto al que se recurra), La memoria era de 16 KiB y solo era compatible con monitores RGB y Compuestos. A pesar de ser superior a la MDA, muchos usuarios preferían esta última dado que la distancia entre puntos de la rejilla de potencial en los monitores CGA era mayor. El tratamiento del color, por supuesto de modo digital, se realizaba con 3 bits y uno más para intensidades. Así era posible lograr 8 colores con 2 intensidades cada uno, es decir, un total de 16 tonalidades diferentes pero no reproducibles en todas las resoluciones.Esta tarjeta tenía un fallo bastante habitual y era el conocido como “snow”. Este problema era de carácter aleatorio y consistía en la aparición de “nieve” en la pantalla (puntos brillantes e intermitentes que distorsionaban la imagen). Tanto era así que algunas BIOS de la época incluían en su SETUP la opción de eliminación de nieve (No snow).Tarjeta HGC La Tarjeta de Gráficos Hércules (HGC), o más conocida como Hércules  , con gran éxito convirtiéndose en un estándar de vídeo a pesar de no disponer del soporte de las rutinas de la BIOS por parte de IBM. Su resolución era de 720x348 puntos en monocromo con 64 KiB de memoria. Al no disponer de color, la única misión de la memoria es la de referenciar cada uno de los puntos de la pantalla usando 30,58 KiB para el modo gráfico (1 bit x 720 x 348) y el resto para el modo texto y otras funciones. Las lecturas se realizaban a una frecuencia de 50 HZ, gestionadas por el controlador de vídeo 6845. Los caracteres se dibujaban en matrices de 14x9 puntos.

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Diseñadores, fabricantes y ensambladores

En el mercado de las tarjetas gráficas hay que distinguir 3 tipos de empresas:

Diseñadores de GPU

AMD NVIDIA

Ensambladores de Tarjetas

ASUS ASUS

CLUB3D CLUB3D

GIGABYTE GIGABYTE

MSI MSI

POWERCOLOR EVGA

GECUBE POINT OF VIEW

XFX GAINWARD

SAPPHIRE ZOTAC

HISECS

ELITEGROUP

DIAMOND PNY

- SPARKLE

- GALAXY

- PALIT

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1.-Diseñadores de GPU: diseñan y generan exclusivamente la GPU. Los dos más importantes son:1. AMD anteriormente conocida como ATI Technologies (ATi);2. NVIDIA;• Intel, también se destaca además de los antes citados (NVIDIA y AMD), para la GPU integrada en el chipset de la placa base.• Otros fabricantes como Matrox o S3 Graphics tienen una cuota de mercado muy reducida. Todos ellos contratan y encargan a fabricantes ciertas unidades de chips a partir de un diseño.2.- Fabricantes de GPU: son quienes fabrican y suministran las unidades extraídas de las obleas de chips a los ensambladores.TSMC y Global Foundries son claros ejemplos.3.- Ensambladores: integran las GPU proporcionadas por los fabricantes con el resto de la tarjeta, de diseño propio. De ahí que tarjetas con el mismo chip tengan formas o conexiones diferentes o puedan dar ligeras diferencias de rendimientos, en especial tarjetas gráficas modificadas u overclokeadas de fábrica.                                         

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API DE GRAFICOS

A nivel de programador, trabajar con una tarjeta gráfica es complicado; por ello, surgieron interfaces de programación de aplicaciones (Application Programming Interface, API) que abstraen la complejidad y diversidad de las tarjetas gráficas. Los dos más importantes son:• Direct3D: lanzada por Microsoft en 1996, forma parte de la librería DirectX. Funciona sólo para Windows, ya que es privativa. Utilizado por la mayoría de los videojuegos comercializados para Windows. Actualmente van por la versión 12.• OpenGL: creada por Silicon Graphics a principios de los años 1990; es gratuita, libre y multiplataforma. Utilizada principalmente en aplicaciones de CAD, realidad virtual o simulación de vuelo. Actualmente está disponible la versión 4.3.OpenGL está siendo desplazada del mercado de los videojuegos por Direct3D, aunque haya sufrido muchas mejoras en los últimos meses.

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EFECTOS GRAFICOS

Algunas de las técnicas o efectos habitualmente empleados o generados mediante las tarjetas gráficas pueden ser:• Antialiasing: retoque para evitar el aliasing, efecto que aparece al representar curvas y rectas .•  Shader: procesado de píxeles y vértices para efectos de iluminación, entre otros.• High Dynamic Range Rendering (HDR): técnica novedosa para representar el amplio rango de niveles de intensidad de las escenas reales (desde luz directa hasta sombras oscuras). Es una evolución del “efecto Bloom”, aunque a diferencia de este, no permite Antialiasing.• Mapeado de texturas: técnica que añade detalles en las superficies de los modelos, sin aumentar la complejidad de los mismos.• Motion Blur: efecto de emborronado debido a la velocidad de un objeto en movimiento.• Depth Blur: efecto de emborronado adquirido por la lejanía de un objeto.• Lens flare: imitación de los destellos producidos por las fuentes de luz sobre las lentes de la cámara.• Efecto Fresnel o imagen especular (reflejo especular): reflejos sobre un material dependiendo del ángulo entre la superficie normal y la dirección de observación.• Teselado: consiste en multiplicar el número de polígonos para representar ciertas figuras geométricas y no se vean totalmente planas. Esta característica fue incluida en la API DirectX 11

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EL CHIP DE SONIDO

También la práctica totalidad de las placas base modernas ya disponen de modo integrado de un chip de sonido que hace innecesario el “pinchar” una tarjeta tipo PCI para disponer de sonido.Este chip utiliza los estándares de AC’97 o HDA (High Definition Audio) en lo que se refiere al tipo de conectores, prestaciones y calidad de sonido. De cara al usuario convencional, lo que te tiene son varios conectores redondos de distinto color, cada uno de los cuales tiene una función específica, aunque en casos especiales, podrían ser configurables; es decir: si no se utiliza la entrada de AUX, se puede configurar ésta como salida de Woofer o altavoz central, etc.Una tarjeta de sonido o placa de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa informático llamado controlador (en inglés Driver).

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Características de una tarjeta de sonido

Incorpora un chip de sonido que por lo general contiene el Conversor digital-analógico, su función es de "traducir" formas de ondas grabadas o generadas digitalmente en una señal analógica y viceversa.Sintetiza la música por medio de los "códecs de audio" los cuales son programas diseñados para esta función pero consumen mucho tiempo de microprocesador.

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Funciones de la tarjeta de sonido

1. GrabaciónLa señal acústica procedente de un micrófono u otras fuentes se introduce en la tarjeta por los conectores. Esta señal se transforma convenientemente y se envía al computador para su almacenamiento en un formato específico.2. ReproducciónLa información de onda digital existente en la máquina se envía a la tarjeta. Tras cierto procesado se expulsa por los conectores de salida para ser interpretada por un altavoz u otro dispositivo.

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EL CHIP DE RED ETHERNETEn las placas base, ya desde hace años, se viene incorporando también de serie la posibilidad de conexión cableada a una red de ordenadores (y a Internet). A la conexión se la denomina Ethernet y al tipo de conector RJ45. Éste es similar al típico conector de “roseta” de teléfono de toda la vida, pero con más conexiones y algo más ancha.Aun así, se podrían conectar otras tarjetas de comunicaciones a la placa-base, en la ranura de expansión de tipo PCI por ejemplo, que tuvieran mejores prestaciones.Las tarjetas de red para Ethernet utilizan conectores:

RJ-45 (Registered jack): 10/100/1000,BNC (Bayonet Neill-Concelman): 10,AUI (Attachment Unit Interface): 10,MII (Media Independent Interface): 100,GMII (Gigabit Media Independent Interface): 1000.El caso más habitual es el de la tarjeta con conector RJ-45, aunque durante la transición del uso mayoritario de cable coaxial (10 Mbit/s) al cable de par trenzado (100 Mbit/s) abundaron las tarjetas con conectores BNC y RJ-45, e incluso BNC / AUI / RJ-45 (en muchas de ellas se pueden ver serigrafiados los conectores no usados).

Con la entrada de las redes Gigabit y el que en las casas sea frecuente la presencias de varias computadoras comienzan a verse tarjetas y placas base (con NIC integradas) con 2 y hasta 4 puertos RJ-45, que antes estaba reservado a los servidores.Pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente 10 Mbit/s ó 10/100 Mbit/s. también se utilizan las de 1000 Mbit/s, conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet, utilizando también cable de par trenzado, de categorías: 6, 6e y Cat 7, que funcionan a frecuencias más altas.

Las velocidades especificadas por los fabricantes son teóricas, por ejemplo las de 100 Mbit/s realmente pueden llegar como máximo a 78,4 Mbit/s

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CONCLUSION

El Chip set es una parte vital de la computadora, y de la tarjeta madre, ya que sin ella no podría funcionar. Es el que se encarga de controlar todos los periféricos que se conectan a la tarjeta madre.

Al elegir una tarjeta madre es necesario conocer el chip set como buena práctica.

El chip set siempre estuvo presente en las computadoras, solo que ha tomado bastante importancia en los últimos años.