Las Tarjetas de Expansión
Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos integrados y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para ampliar la capacidad de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o paralelo y dispositivos de módem internos. Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos placa y tarjeta para referirse a todas las tarjetas de expansión.
En la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCI, PCI Express o AGP. Como ejemplo de tarjetas que ya no se utilizan tenemos la de tipo Bus ISA.
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 PCs, 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.
Especificaciones de Hardware
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
Dimensiones de las tarjetas
Una tarjeta PCI de tamaño completo tiene un alto de 107 mm (4,2 pulgadas) y un largo de 312 mm (12,283 pulgadas). La altura incluye el conector de borde de tarjeta.
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.
Las tarjeta de media altura son hoy comunes en equipos compactos con chasis Small Form Factor, pero el fabricante suele proporcionar dos backplates, con el de altura completa fijado en la tarjeta y el de media altura disponible para una fácil sustitución.
PCI-Express (anteriormente conocido por las siglas 3GIO, 3rd Generation I/O) es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Este sistema es apoyado principalmente por Intel, que empezó a desarrollar el estándar con nombre de proyecto Arapahoe después de retirarse del sistema Infiniband.
PCI-Express es abreviado como PCI-E o PCIE, aunque erróneamente se le suele abreviar como PCIX o PCI-X. Sin embargo, PCI-Express no tiene nada que ver con PCI-X que es una evolución de PCI, en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rápido que el PCI 2.1. Su velocidad es mayor que PCI-Express, pero presenta el inconveniente de que al instalar más de un dispositivo la frecuencia base se reduce y pierde velocidad de transmisión.
Este bus está estructurado como enlaces punto a punto,full-duplex, trabajando en serie. En PCIE 1.1 (el más común en 2007) 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 uno, dos, cuatro, ocho, dieciséis o treinta y dos 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. Treinta y dos enlaces de 250MB/s dan el máximo ancho de banda, 8 GB/s (250 MB/s x 32) en cada dirección para PCIE 1.1. En el uso más común (x16) proporcionan un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. En comparación con otros buses, un enlace simple es aproximadamente el doble de rápido que el PCI normal; un slot de cuatro enlaces, tiene un ancho de banda comparable a la versión más rápida de PCI-X 1.0, y ocho enlaces tienen un ancho de banda comparable a la versión más rápida de AGP.
PCI-Express está pensado para ser usado sólo como bus local, aunque existen extensores capaces de conectar múltiples placas base mediante cables de cobre o incluso fibra óptica. Debido a que se basa en el bus PCI, las tarjetas actuales pueden ser reconvertidas a PCI-Express cambiando solamente la capa física. La velocidad superior del PCI-Express permitirá reemplazar casi todos los demás buses, AGP y PCI incluidos. La idea de Intel es tener un solo controlador PCI-Express comunicándose con todos los dispositivos, en vez de con el actual sistema de puente norte y puente sur.
Este conector es usado mayormente para conectar tarjetas graficas.
PCI-Express no es todavía suficientemente rápido para ser usado como bus de memoria. Esto es una desventaja que no tiene el sistema similar HyperTransport, que también puede tener este uso. Además no ofrece la flexibilidad del sistema InfiniBand, que tiene rendimiento similar, y además puede ser usado como bus interno externo.
PCI-Express en 2006 es percibido como un estándar de las placas base para PC, especialmente en tarjetas gráficas. Marcas como Ati Technologies y nVIDIA entre otras tienen tarjetas graficas en PCI-Express.
Accelerated Graphics Port (AGP, Puerto de Gráficos Acelerado, en ocasiones llamado Advanced Graphics Port, Puerto de Gráficos Avanzado) es un puerto (puesto que solo se puede conectar un dispositivo, mientras que en el bus se pueden conectar varios) desarrollado por Intel en 1996 como solución a los cuellos de botella que se producían en las tarjetas gráficas que usaban el bus PCI. El diseño parte de las especificaciones del PCI 2.1.
El puerto AGP es de 32 bit como PCI pero cuenta con notables diferencias como 8 canales más adicionales para acceso a la memoria RAM. Además puede acceder directamente a esta a través del puente norte pudiendo emular así memoria de vídeo en la RAM. La velocidad del bus es de 66 MHz.
El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento.
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.
Estas tasas de transferencias se consiguen aprovechando los ciclos de reloj del bus mediante un multiplicador pero sin modificarlos físicamente.
Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio/video en la placa base, hoy en día se emplean cada vez menos.
'La historia de la tarjeta de expansión
El primer microordenador en ofrecer una hendedura-tipo expansión, tarjeta autobús fue el Altair 8800, desarrollado en 1974-1975. Inicialmente, las aplicaciones de este autobús eran propietario (como Apple y Macintosh), pero por 1982 fabricantes de Intel 8080/Zilog computadoras Z80-basado que CP/M corriente había establecido alrededor de la norma de S-100. IBM introdujo los XT van en autobús, con el primer IBM PC en 1981; se llamó el autobús de PC, como el IBM XT, entonces usando el mismo autobús (con la excepción ligera,) no sería introducido hasta las 1983. XT (a.k.a. el 8-pedazo ISA) se reemplazó con ISA (a.k.a. el 16-pedazo ISA,) originalmente conocido como Al autobús, en 1984. Los MCA de IBM van en autobús, desarrolló para el PS/2 en 1987, era un competidor a ISA, también su plan, pero resultó de favor debido a la aceptación industria-ancha del ISA y la autorización cerrada de IBM de MCA. EISA, el 16-pedazo extendió la versión de ISA abanderada por Compaq, era común en las tarjetas madres de PC hasta las 1997, cuando Microsoft lo declaró un subsistema del "legado" en el PC 97 blanco-papel de industria. VESA el Autobús Local, un 1990s autobús de la expansión temprano que se ató inherentemente a los 80486 CPU, se puso obsoleto (junto con el procesador) cuando Intel lanzó el Pentium CPU en 1993.
El autobús de PCI se introdujo en 1991 como el reemplazo para ISA. La norma (ahora a versión 3.0) se encuentra hasta el momento en las tarjetas madres de PC. Intel introdujo que los AGP van en autobús en 1997 como una solución de aceleración videa especializada. Aunque el termed un autobús, AGP apoya sólo una sola tarjeta en un momento. De 2005 el PCI-expreso ha estado reemplazando PCI y AGP. Esta norma, aceptado [por quién?] en 2004, instrumentos el protocolo de PCI lógico encima de una interfaz de comunicación de serie.
Después de que los S-100 van en autobús, este artículo sobre las menciones sólo autobúses usaron adelante IBM-compatible/Windows-Intel PCs. Más otras líneas de la computadora que no eran IBM compatible, mientras incluyendo aquéllos de Tandy, Comodoro, Amiga, y Atari, ofreció sus propios autobúses de la expansión. Incluso muchas consolas listas videas, como el Sega Génesis, los autobúses de la expansión incluido; por lo menos en el caso del Génesis, el autobús de la expansión era propietario, y de hecho las hendeduras del cartucho de muchos cartucho basaron las consolas (no incluso el Atari 2600) calificaría como los autobúses de la expansión, cuando ellos expusieron los dos leídos y escriben capacidades del autobús interior del sistema. Sin embargo, los módulos de la expansión ataron a estas interfazs, aunque funcionalmente igual que las tarjetas de la expansión, no es técnicamente la expansión pone en tarjeta, debido a su formulario físico /
Para sus 1000 EX y 1000 HX planea, la Computadora de Tandy diseñó la MÁS interfaz de la expansión, una adaptación del XT-autobús las tarjetas de apoyo de un factor del formulario más pequeño. Porque es eléctricamente compatible con el autobús de XT (a.k.a. el 8-pedazo ISA o XT-ISA,) un adaptador pasivo puede hacerse conectar las tarjetas de XT a un MÁS conector de la expansión. Otro rasgo de tarjetas de la VENTAJA es que ellos son los stackable. Otro autobús que ofreció los módulos de expansión de stackable era el autobús del "sidecar" usado por el IBM PCjr. Esto puede haber sido eléctricamente igual que o similar al autobús de XT; tenía un poco de similitudes el más ciertamente desde ambos esencialmente expuesto la dirección del 8088 CPU y autobúses de los datos, con algún buffering y latching, la suma de interrupciones y DMA proporcionada por Intel agregar-adelante las astillas, y unos descubrimiento de falta de sistema linea (Power Good, el Cheque de Memoria, el I/O Cauce Cheque.) De nuevo, los sidecars de PCjr no son técnicamente la expansión pone en tarjeta, pero módulos de la expansión, con la única diferencia que es que el sidecar es una tarjeta de la expansión adjuntada en una caja plástica (con agujeros que exponen los conectores.)
Tipos de Tarjetas de Expansión
Capturadora de televisión
Módem interno
Tarjeta gráfica
Tarjeta de red
Tarjeta de sonido
