Tipos de chipset`s

CONJUNTO DE CHIPS PARA SOCKET 7
Si bien en el pasado Intel era la empresa líder en la fabricación de chipsets para microprocesadores de tipo Pentium, en la actualidad ha abandonado el diseño y fabricación de este tipo de productos, habiéndose centrado en la producción de productos de este tipo para sus procesadores basados en la microarquitectura P6 (Pentium II, Pentium III y Celeron). Este hecho ha convenido a este mercado en un campo abierto para los fabricantes asiáticos de este tipo de productos, si bien en el camino algunas empresas relativamente conocidas, como por ejemplo Opti, también han abandonado este mercado.

Sólo VIA Technologies, Acer Labs y SiS producen conjuntos de chips para microprocesadores para socket 7 o super socket 7, por lo que cualquier lector interesado en adquirir, por ejemplo, un procesador de este tipo que use un bus del sistema a 100 MHz deberá utilizar una placa base que emplee un chipset de uno de estos fabricantes.



ALI Aladdin V
Este chipset es otro de los que soporta velocidad de bus de 100 MHz que utilizan los microprocesadores K6-2 y K6-3 de AMD. Al igual que los productos más recientes de VIA Technologies, el Aladdin V soporta el modo x2 de bus AGP y el uso de memoria de tipo SDRAM. A diferencia de lo que ocurre con el MVP3 de VIA, la memoria tag de la caché de segundo nivel está irtegrada en el propio chipset, lo que si bien ayuda a reducir el precio final de las placas base limita ligeramente la flexibilidad de diseño a los fabricantes de este tipo de productos.

Como es lógico, este conjunto de chips incluye el hardware necesario para implementar las controladoras que normalmente se incluyen en todos los ordenadores actuales: un par de canales IDE con soporte del protocolo Ultra DM, un par de puertos USB, puerto para teclado estándar o de tipo PS/2 y conexión para ratón de tipo PS/2. Este conjunto de chips puede manejar tamaños de memoria caché de segundo nivel comprendidos entres 256 KB y 1 MB, cantidad algo inferior a los 2 MB que pueden gestionar los chipset de VIA Technologies o los SiS. El hardware necesario para implementar los puertos serie, paralelo y la controladora de disquetes se encuentra integrado en el propio conjunto de chips, a diferencia de lo que sucede con productos de otros fabricantes en los que es necesario añadir un circuito integrado que añada dicha funcionalidad.



SiS 530
Este es el conjunto de chips más reciente del fabricante SiS para sistema de tipo socket 7 y super socket 7, soportándose prácticamente todos los microprocesadores de este tipo existentes en el mercado. El controlador de memoria caché de segundo nivel puede gestionar hasta un máximo de 2 MB, si bien el tamaño máximo de RAM que puede aprovechar la presencia de la memoria caché es de 256 MB. La cantidad máxima de RAM que se puede gestionar es de 1,5 GB, soportándose el uso de módulos de memoria de tipo SDRAM.

Este chipset es una solución integrada que incluye también un sencillo acelerador gráfico que dispone de funciones de aceleración de gráficos 2D y 3D. Mediante la BIOS de los sistemas basados en este conjunto de chips es posible indicar al hardware que use 2, 4 ó 8 MB de la RAM del ordenador para emplearlos como memoria de vídeo. Para mejorar el rendimiento general del sistema también es posible realizar configuraciones que dispongan de 2, 4 ó 8 MB de memoria SDRAM o SGRAM para utilizarlos exclusivamente como buffer de vídeo. El hardware gráfico también integra una interfaz para realizar la conexión del sistema a pantallas planas de tipo TFT. El producto incluye el resto de prestaciones estándar, como por ejemplo dos controladoras IDE con soporte Ultra DMA, un par de puertos USB, conexiones para teclado y ratón tanto de tipo estándar como PS/2, compatibilidad con el estándar ACPI de gestión de energía, etc.



VIA VP3
Este producto fue el primer conjunto de chips disponible para placas base de tipo socket 7 y super socket 7 que soportaba el bus AGP, aunque lamentablemente este primer producto sólo soportaba el modo xi de dicho bus. El chipset está fabricado con tecnología de 0,5 micras y oficialmente sólo soporta la velocidad de bus de 66 MHz. Comparte con el chipset VIA MVP3 el chip VT82C5868, el cual implementa el puente entre el bus PCI y el ISA. Las placas base equipadas con este producto pueden disponer de una caché de segundo nivel comprendida entre 256 KB y 2 MB, si bien lo más normal es encontrar placas que disponen de 512 KB. La cantidad máxima de memoria RAM que se puede gestionar es de 1 GB.

El resto de la funcionalidad del conjunto de chips se encuentra implementada en el chip VT82C597, el cual integra dos controladoras IDE con soporte de Ultra DMA, un par de puertos USB, controlador de teclado estándar y de tipo PS/2, controlador para ratón PS/2 y reloj CMOS de tiempo real. El controlador de memoria implementado en dicho chip soporta memorias de tipo Fast Page Mode, EDO RAM y SDRAM. En la actualidad se trata de un producto ligeramente desfasado que ha sido sustituido en el mercado por el más avanzado VIA MVP3.



VIA MVP3
Este chipset de VIA Technologies es la segunda solución de este fabricante para microprocesadores de tipo socket 7 o super socket 7 que ofrece soporte de bus AGP, si bien, a diferencia de lo que sucedía con el anterior VP3, en este caso se soporta el modo x2 de dicho bus. El conjunto de chips está formado por dos circuitos integrados, cuyas referencias son VT82C598 y VT82C5868.

El primero de estos chips es el más importante, ya que es el encargado de implementar la interfaz con el microprocesador del sistema. Dicho componente soporta la velocidad de bus de l00 MHz, por lo que en las placas base que integran este conjunto de chips es posible utilizar los procesadores K6-2 y, mediante una actualización de la BIOS del sistema, el nuevo K6-3 de AMD. El chip vT82c598 también implementa el puente entre el bus del sistema y el bus PCI, así como el controlador de memoria. Precisamente este último bloque de este chip es uno de los más interesantes, ya que además de ofrecer soporte para RAM de tipo EDO y SDRAM ofrece la posibilidad de utilizar memoria de tipo DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), así como una característica que permite que el bus de acceso a la caché de segundo nivel y el de acceso a la RAM del sistema funcionen de modo asíncrono. Esta última prestación hace posible que el procesador del sistema acceda a la caché de segundo nivel a 100 MHz mientras que los accesos a la RAM del sistema pueden efectuarse a 66 ó 100 MHz, lo que hace posible reutilizar en las placas base equipada con el chipset MVP3 módulos SDRAM antiguos de 66 MHz e incluso en algunos modelos módulos SIMM de tipo EDO RAM. Por su parte el chip vT82c5868 es el encargado de efectuar el puente entre el bus PCI y el ISA.

Este conjunto de chips integra un par de controladoras IDE con soporte de Ultra DMA, así como un par de puertos USB, controlador de teclado estándar y de tipo PS/2, controlador de ratón PS/2 y reloj CMOS de tiempo real. El producto también es compatible con la tecnología ACPI de administración avanzada de energía. La versión que actualmente se comercializa del producto está fabricada con tecnología de 0,35 micras.



VIA MVP4
Este conjunto de chips añade a la funcionalidad del anterior MVP3 un acelerador gráfico 2D/3D con soporte de la tecnología AGP, hardware de sonido de 16 bits y las funciones de entrada/salida (puertos sede y paralelo, así como controladora de disquetes) que normalmente están presentes en un chip adicional a los dos que suelen formar un chipset actual. El producto soporta las siguientes velocidades de bus: 66, 75, 83, 95 y 100 MHz. Esta característica hace que las placas base que emplean este chipset puedan utilizar cualquier microprocesador de tipo socket 7 o super socket 7.

Se incluye el hardware necesario para incluir en las placas base un par de controladoras IDE con soporte Ultra DMA, dos puertos USB, puerto de teclado estándar y de tipo PS/2, así como controladora para ratón PS/2. Actualmente no conocemos ninguna placa base que esté disponible con este conjunto de chips.

cHiPsEt

Se denomina Chipset (conjunto de circuitos integrados, traducido del ingles) a un conjunto de microchips diseñados para actuar en conjunto, y usualmente comercializados como una unidad. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar.

Historia
Historia [editar]Cuando a finales de los 70 comienzan a utilizarse microchips para fabricar ordenadores, casi todas la tareas recaían en la CPU. Sus fabricantes normalmente comercializaban una serie de chips auxiliares específicos de cada CPU que se encargaban de tareas como las comunicaciones serial o paralela o el control de periféricos, pero casi siempre requerían de la supervisión de la CPU. La aparición de los chips de sonido y gráficos se puede considerar como los primeros chips auxiliares en los que la CPU podía delegar tareas mientras se dedicada a otras cosas.

Mientras que otras plataformas usan muy variadas combinaciones de chips de propósito general, los empleados en el Commodore 64 y la Familia Atari de 8 bits, incluso sus CPUs, suelen ser diseños especializados para la plataforma, que no se encuentran en otros equipos electrónicos, por lo que se comienzan a llamar chipsets.

Este término se generaliza en la siguiente generación de ordenadores domésticos : el Commodore Amiga y el Atari ST son los equipos más potentes de los años 90, y ambos tienen multitud de chips auxiliares que se encargan del manejo de la memoria, el sonido, los gráficos o el control de unidades de almacenamiento masivo dejando a la CPU libre para otras tareas. En el Amiga sobre todo se diferencian las generaciones por el chipset utilizado en cada una.

Tanto los chips de los Atari de 8 bits como los del Amiga tienen como diseñador a Jay Miner, por lo que algunos lo consideran el precursor de la moderna arquitectura utilizada en la actualidad.

El Chipset en la actualidad [editar]Los chipsets de las placas madre actuales para arquitectura x86 (de 32 y 64 bits) suelen constar de 2 circuitos auxiliares al procesador principal:

El NorthBridge o puente norte 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 SouthBridge o puente sur 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.
Se suele comparar al Chipset con la médula espinal: una persona puede tener un buen cerebro, pero si la médula falla, todo lo de abajo no sirve para nada.

En la actualidad los principales fabricantes de chipsets son AMD, ATI (comprada en 2006 por AMD), Intel, NVIDIA, Silicon Integrated Systems y VIA Technologies

Ranuras PCIe

Las ranuras PCIe (PCI-Express) nacen en 2004 como respuesta a la necesidad de un bus más rápido que los PCI o los AGP (para gráficas en este caso).

Su empleo más conocido es precisamente éste, el de slot para tarjetas gráficas (en su variante PCIe x16), pero no es la única versión que hay de este puerto, que poco a poco se va imponiendo en el mercado, y que, sobre todo a partir de 2006, ha desbancado prácticamente al puerto AGP en tarjetas gráficas.

Entre sus ventajas cuenta la de poder instalar dos tarjetas gráficas en paralelo (sistemas SLI o CrossFire) o la de poder utilizar memoria compartida (sistemas TurboCaché o HyperMemory), además de un mayor ancho de banda, mayor suministro de energía (hasta 150 watios).

Este tipo de ranuras no debemos confundirlas con las PCIX, ya que mientras que éstas son una extensión del estándar PCI, las PCIe tienen un desarrollo totalmente diferente.

El bus de este puerto está estructurado como enlaces punto a punto, full-duplex, trabajando en serie. En PCIe 1.1 (el más común en la actualidad) cada enlace transporta 250 MB/s en cada dirección. PCIE 2.0 dobla esta tasa y PCIE 3.0 la dobla de nuevo.

Cada slot de expansión lleva 1, 2, 4, 8, 16 o 32 enlaces de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. El número de enlaces se escribe con una x de prefijo (x1 para un enlace simple y x16 para una tarjeta con dieciséis enlaces

los tipos de ranuras PCIe que más se utilizan en la actualidad son los siguientes:

- PCIe x1: 250MB/s
- PCIe x4: 1GB/s (250MB/s x 4)
- PCIe x16: 4GB/s (250MB/s x 16)

Como podemos ver, las ranuras PCIe utilizadas para tarjetas gráficas (las x16) duplican (en su estándar actual, el 1.1) la velocidad de transmisión de los actuales puertos AGP. Es precisamente este mayor ancho de banda y velocidad el que permite a las nuevas tarjetas gráficas PCIe utilizar memoria compartida, ya que la velocidad es la suficiente como para comunicarse con la RAM a una velocidad aceptable para este fin.

Estas ranuras se diferencian también por su tamaño. En la imagen superior podemos ver (de arriba abajo) un puerto PCIe x4, un puerto PCIe x16, un puerto PCIe x1 y otro puerto PCIe x16. En la parte inferior se observa un puerto PCI, lo que nos puede servir de dato para comparar sus tamaños.

Cada vez son más habituales las tarjetas que utilizan este tipo de ranuras, no sólo tarjetas gráficas, sino de otro tipo, como tarjetas WiFi, PCiCard, etc.

Incluso, dado que cada vez se instalan menos ranuras PCI en las placas base, existen adaptadores PCIe x1 - PCI, que facilitan la colocación de tarjetas PCI (eso sí, de perfin bajo) en equipos con pocas ranuras de éste tipo disponibles

Por último, en la imagen inferior podemos ver el tamaño de diferentes tipos de puertos, lo que también nos da una idea de la evolución de éstos En fin, espero que este tutorial les sirva de utilidad a la hora de identificar una ranura de expansión y de saber las propiedades que pueden tener.

Ranuras AGP

El puerto AGP (Accelerated Graphics Port) es desarrollado por Intel en 1996 como puerto gráfico de altas prestaciones, para solucionar el cuello de botella que se creaba en las gráficas PCI. Sus especificaciones parten de las del bus PCI 2.1, tratándose de un bus de 32bits.

Con el tiempo has salido las siguientes versiones:

- AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
- AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
- AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas.
- AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.

Se utiliza exclusivamente para tarjetas gráficas y por su arquitectura sólo puede haber una ranura AGP en la placa base.

Se trata de una ranura de 8cm de longitud, instalada normalmente en principio de las ranuras PCI (la primera a partir del Northbridge), y según su tipo se pueden deferenciar por la posición de una pestaña de control que llevan. Las primeras (AGP 1X y 2X) llevaban dicha pestaña en la parte más próxima al borde de la placa base (imagen 1), mientras que las actuales (AGP 8X compatibles con 4X) lo llevan en la parte más alejada de dicho borde (imagen 2).

Existen dos tipos más de ranuras: Unas que no llevan esta muesca de control (imagen 3) y otras que llevan las dos muescas de control. En estos casos se trata de ranuras compatibles con AGP 1X, 2X y 4X (las ranuras compatibles con AGP 4X - 8X llevan siempre la pestaña de control).

Es muy importante la posición de esta muesca, ya que determina los voltajes suministrados, impidiendo que se instalen tarjetas que no soportan algunos voltajes y podrían llegar a quemarse.

Con la aparición del puerto PCIe en 2004, y sobre todo desde 2006, el puerto AGP cada vez está siendo más abandonado, siendo ya pocas las gráficas que se fabrican bajo este estándar.

A la limitación de no permitir nada más que una ranura AGP en placa base se suma la de la imposibilidad (por diferencia de velocidades y bus) de usar en este puerto sistemas de memoria gráfica compartida, como es el caso de TurboCaché e HyperMemory.

Ranuras PCIX

Las ranuras PCIX (OJO, no confundir con las ranuras PCIexpress) salen como respuesta a la necesidad de un bus de mayor velocidad. Se trata de unas ranuras bastante más largas que las PCI, con un bus de 66bits, que trabajan a 66Mhz, 100Mhz o 133Mhz (según versión). Este tipo de bus se utiliza casi exclusivamente en placas base para servidores, pero presentan el grave inconveniente (con respecto a las ranuras PCIe) de que el total de su velocidad hay que repartirla entre el número de ranuras activas, por lo que para un alto rendimiento el número de éstas es limitado.
En su máxima versión tienen una capacidad de transferencia de 1064MB/s.

Sus mayores usos son la conexión de tarjetas Ethernet Gigabit, tarjetas de red de fibra y tarjetas controladoras RAID SCSI 320 o algunas tarjetas controladoras RAID SATA.

Ranuras PCI

En el año 1990 se produce uno de los avances mayores en el desarrollo de los ordenadores, con la salida del bus PCI (Peripheral Component Interconnect).

Se trata de un tipo de ranura que llega hasta nuestros días (aunque hay una serie de versiones), con unas especificaciones definidas, un tamaño menor que las ranuras EISA (las ranuras PCI tienen una longitud de 8.5cm, igual que las ISA de 8bits), con unos contactos bastante más finos que éstas, pero con un número superior de contactos (98 (49 x cara) + 22 (11 x cara), lo que da un total de 120 contactos).

Con el bus PCI por primera vez se acuerda también estandarizar el tamaño de las tarjetas de expansión (aunque este tema ha sufrido varios cambios con el tiempo y las necesidades). El tamaño inicial acordado es de un alto de 107mm (incluida la chapita de fijación, o backplate), por un largo de 312mm. En cuanto al backplate, que se coloca al lado contrario que en las tarjetas EISA y anteriores para evitar confusiones, también hay una medida estándar (los ya nombrados 107mm), aunque hay una medida denominada de media altura, pensada para los equipos extraplanos.

Las principales versiones de este bus (y por lo tanto de sus respectivas ranuras) son:

- PCI 1.0: Primera versión del bus PCI. Se trata de un bus de 32bits a 16Mhz.
- PCI 2.0: Primera versión estandarizada y comercial. Bus de 32bits, a 33MHz
- PCI 2.1: Bus de 32bist, a 66Mhz y señal de 3.3 voltios
- PCI 2.2: Bus de 32bits, a 66Mhz, requiriendo 3.3 voltios. Transferencia de hasta 533MB/s
- PCI 2.3: Bus de 32bits, a 66Mhz. Permite el uso de 3.3 voltios y señalizador universal, pero no soporta señal de 5 voltios en las tarjetas.
- PCI 3.0: Es el estándar definitivo, ya sin soporte para 5 voltios.

Ranuras VESA

Movido más que nada por la necesidad de ofrecer unos gráficos de mayor calidad (sobre todo para el mercado de los videojuegos, que ya empezaba a ser de una importancia relevante), nace en 1989 el bus VESA

El bus VESA (Video Electronics Standards Association) es un tipo de bus de datos, utilizado sobre todo en equipos diseñados para el procesador Intel 80486. Permite por primera vez conectar directamente la tarjeta gráfica al procesador.

Este bus es compatible con el bus ISA (es decir, una tarjeta ISA se puede pinchar en una ranura VESA), pero mejora la calidad y la respuesta de las tarjetas gráficas, solucionando el problema de la insuficiencia de flujo de datos que tenían las ranuras ISA y EISA.

Su estructura consistía en una extensión del ISA de 16 bits. Las tarjetas de expansión VESA 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. A pesar de su compatibilidad con las tarjetas anteriores, en la práctica, su uso se limitó casi exclusivamente a tarjetas gráficas y a algunas raras tarjetas de expasión de memoria.