Historia y Evolucion de Los Buses ( Tarea)

HISTORIA Y EVOLUCION DE LOS BUSES Bus: es el conjunto de líneas (cables) de hardware utilizados para la transmisión de datos entre los componentes de un sistema informático. Un bus es en esencia una ruta compartida que conecta diferentes partes del sistema como el procesador, la controladora de unidad de disco, la memoria y los puertos de entrada, salida, permitiéndoles transmitir información. EI bus representa básicamente una serie de cables mediante los cuales pueden cargarse datos en la memoria y desde allí transportarse a la CPU. Por así decirlo es la autopista de los datos dentro del PC ya que comunica todos los componentes del ordenador con el microprocesador. El bus se controla y maneja desde la CPU. Cuando en 1980 IBM fabricó su primer PC, este contaba con un bus de expansión conocido como XT que funcionaba a la misma velocidad que los procesadores Intel 8086 y 8088 (4.77 Mhz). El ancho de banda de este bus (8 bits) con el procesador 8088 formaba un tandem perfecto, pero la ampliación del bus de datos en el 8086 a 16 bits dejo en entredicho este tipo de bus (aparecieron los famosos cuellos de botella). Dada la evolución de los microprocesadores el bus del PC no era ni mucho menos la solución para una comunicación fluida con el exterior del micro. En definitiva no podía hablarse de una autopista de datos en un PC cuando esta sólo tenía un ancho de 8 bits. Por lo tanto con la introducción del AT apareció un nuevo bus en el mundo del PC, que en relación con el bus de datos tenía finalmente 16 bits (ISA), pero que era compatible con su antecesor. La única diferencia fue que el bus XT era síncrono y el nuevo AT era asíncrono. Las viejas tarjetas de 8 bits de la época del PC pueden por tanto manejarse con las nuevas tarjetas de 16 bits en un mismo dispositivo. De todas maneras las tarjetas de 16 bits son considerablemente más rápidas, ya que transfieren la misma cantidad de datos en comparación con las tarjetas de 8 bits en la mitad de tiempo (transferencia de 16 bits en lugar de transferencia de 8 bits). No tan solo se amplió el bus de datos sino que también se amplió el bus de direcciones, concretamente hasta 24 bits, de manera que este se podía dirigir al AT con memoria de 16 MB. Además también se aumentó la velocidad de cada una de las señales de frecuencia, de manera que toda la circulación de bus se desarrollaba más rápidamente. De 4.77 Mhz en el XT se pasó a 8.33 Mhz. Como consecuencia el bus forma un cuello de botella por el cual no pueden transferirse nunca los datos entre la memoria y la CPU lo suficientemente rápido. En los discos duros modernos por ejemplo, la relación (ratio) de transferencia de datos ya es superior al ratio del bus.

Bus XT Una ranura de expansión , bus de expansión o ‘’slot’’ es un elemento que permite introducir en si otros dispositivos llamadas tarjetas de expansión ( son tarjetas que se introducen en la ranura de expansión y dan mas presentaciones al equipo de computo ). XT proviene de las siglas (‘’exthended tecnology’’) o tecnología avanzada. Este tipo de ranura se comercializa en 1980 con una capacidad de datos de 8 bits. Características generales:    

Se puede considerar como una ranura de expansión de primera generación. Se comercializo para el microprocesador INTEL 8088. La capacidad de datos que maneja es de 8 bits. Cuenta con una velocidad de transferencia de 4.6 megabytes.

Bus ISA El ISA es el bus usado en las computadoras PC de IBM y también en las computadores compatibles. Su función principal es realizar comunicación entre el procesador, ubicado en la placa madre ( motherboard ) y las tarjetas de expansión de periféricos. El bus ISA tiene una velocidad de transferencia máxima teórica de 16 megabytes ( aunque en realidad es solo de 8 megabytes debido a que normalmente es de solo 8 megabytes debido que normalmente se requiere de un ciclo para el direccionamiento y otro para ciclos de datos ). La velocidad típica máximo es 1 a 2.5 Mbytes . Esta velocidad es variable debido a la contención del bus con otros dispositivos (principalmente la memoria) y el retardo de los buffers debido a su naturaleza asíncrona del bus. Con el correr del tiempo los procesadores de las computadoras AT se volvieron más rápidos y eventualmente sus buses se hicieron mas anchos , pero el deseo de mantener la compatibilidad con los dispositivos existentes llevo a los fabricantes para resistirse a un cambio de norma y por lo tanto el bus ISA ha permanecido semejante desde ese tiempo. El bus ISA proporciona una velocidad razonable para dispositivos de bajo ancho de banda y virtualmente asegura compatibilidad con casi cada PC del mercado.

BUS PCI El bus PCI (Interconexión de componentes periféricos) fue desarrollado por Intel el 22 de junio de 1992. Por lo general, las placas madre cuentan con al menos 3 ó 4 conectores PCI, identificables generalmente por su color blanco estándar. La interfaz PCI existe en 32 bits con un conector de 124 clavijas o en 64 bits con un conector de 188 clavijas. También existen dos niveles de señalización de voltaje: 

3,3 V para los ordenadores portátiles  5 V para los equipos de escritorio El voltaje señalizado no es igual al voltaje de la fuente de alimentación de la placa madre, sino que es el umbral de voltaje necesario para el cifrado digital de los datos. Existen 2 tipos de conectores de 32 bits: 

conector PCI de 32 bits, 5 V:

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conector PCI de 32 bits, 3,3 V:

Los conectores PCI de 63 bits disponen de clavijas adicionales para tarjetas PCI de 32 bits. Existen 2 tipos de conectores de 64 bits: 

conector PCI de 64 bits, 5 V:

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conector PCI de 64 bits, 3,3 V:

Bus AGP El bus AGP (la sigla corresponde a Accelerated Graphics Port que en español significa puerto de gráficos acelerado) apareció por primera vez en mayo de 1997 para los chipsets Slot One. Luego se lanzó para los chips Super 7, con el objetivo de administrar los flujos de datos gráficos que se habían vuelto demasiado grandes como para ser controlados por el Bus PCI. De esta manera, el bus AGP se conecta directamente al FSB (Front Side Bus [Bus Frontal]) del procesador y utiliza la misma frecuencia, es decir, un ancho de banda más elevado. La interfaz AGP se ha creado con el único propósito de conectarle una tarjeta de video. Funciona al seleccionar en la tarjeta gráfica un canal de acceso directo a la memoria (DMA, Direct Memory Access), evitado así el uso del controlador de entradas/salidas. En teoría, las tarjetas que utilizan este bus de gráficos necesitan menos memoria integrada ya que poseen acceso directo a la información gráfica (como por ejemplo las texturas) almacenadas en la memoria central. Su costo es aparentemente inferior.

Bus HyperTransport HyperTransport es un nueva arquitectura de bus de alta velocidad que reduce los cuellos de botella y aumenta hasta 24 veces el rendimiento de los equipos de comunicación, como PC, estaciones de trabajo, servidores, routers Internet, conmutadores ópticos, redes, centrales de conmutación y estaciones base celulares. Actualmente en proceso de revisión para su estandarización, HyperTransport es una tecnología escalable de interconexión punto a punto que aporta un enlace de alta velocidad y elevado rendimiento. Esta conexión universal reduce el número de buses a instalar en un sistema y permite a los chips presentes en los equipos informáticos, de networking o de comunicaciones comunicarse entre sí hasta 24 veces más rápido que las tecnologías actuales. Además, es compatible con el muy difundido PCI, por lo que no es necesario perder tiempo y dinero en reescribir el código del software basado en este estándar. HyperTransport se basa en una arquitectura escalable que incrementa enormemente la capacidad de proceso de las transacciones de bus sobre las tecnologías E/S existentes, como PCI, PCI-X y AGP. Aunque las arquitecturas de bus E/S heredadas se utilizan ampliamente debido a su bajo precio y facilidad de implementación, alcanzan su punto máximo a alrededor de los 66 MHz. Sin embargo, los procesadores de hoy corren a frecuencias de reloj de 500 MHz a más de 1 GHz, y ya están en camino otros más rápidos. Por suerte, la arquitectura de bus E/S de HyperTransport escala desde configuraciones modestas con relativamente bajas velocidades de reloj (200 MHz) a velocidades de reloj de 800 MHz a más de 32 bits.

BUS IDE El puerto IDE (Integrated device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM. En un primer momento, las controladoras IDE iban como tarjetas de ampliación, mayoritariamente ISA, y sólo se integraban en la placa madre de equipos de marca como IBM, Dell o Commodore. Su versión más extendida eran las tarjetas multi I/O, que agrupaban las controladores IDE y de disquete, así como los puertos RS-232 y el puerto paralelo, y sólo modelos de gama alta incorporaban zócalos y conectores SIMM para cachear el disco. La integración de dispositivos trajo consigo que un solo chip fuera capaz de desempeñar todo el trabajo.

PUERTO SATA (Serial ATA) Serial ATA es el nuevo estándar de conexión de discos duros. Hasta hace relativamente poco tiempo, en el mercado del consumo se hacía uso del puerto IDE en los estándares ATA (también llamado Pararell ATA), del que existen variedades de hasta 133MBytes/seg teóricos. Dicho tipo de conexión consiste en unas fajas planas (de 40 u 80 hilos, dependiendo de las especificaciones de ATA) a las cuales se pueden conectar hasta dos discos duros (o unidades ópticas). Serial ATA, la nueva tecnología, es totalmente compatible con la anterior, de manera que no habrá problemas de compatibilidad con los sistemas operativos. De hecho se pueden encontrar conversores con el formato antiguo, ya que no solo se trata de un cambio en el formato de los conectores, sino también en el tipo depuerto (mientras que un puerto IDE trabaja como un puerto Paralelo, SATA es un tipo de puerto Serie). Es cierto que a nivel físico está más cercano de lo que sería un puerto Firewire o un USB, aunque en el caso de SATA tan sólo se puede conectar un dispositivo por puerto. Ventajas que nos reporta este nuevo sistema. En cuanto velocidad hay grandes ventajas, ya que la nueva interfaz comienza trabajando a 150MBytes/seg (133 como máximo en ATA), siendo lo habitual actualmente el tipo SATA2, con una tasa de transferencia de 300MBytes/seg. Otra de las grandes mejoras respecto al sistema anterior (en mi opinión) es el tipo de cableado que se utiliza, mucho más fino y aerodinámico que el anterior , lo que permite que estos cables, al ser muchísimo más finos, faciliten el flujo de aire dentro de la caja, reduciendo el calentamiento de nuestro equipo. Otra ventaja de este tipo de puerto es que permite hasta 1 metro de longitud en el cable (menos de medio metro en las conexiones ATA). Respecto al cable de alimentación también es diferente al de los discos ATA originales, y las tensiones de trabajo son menores, teniendo un consumo menor.

TIPOS DE BUSES

http://es.scribd.com/doc/12686211/Tipos-de-Buses http://www.frm.utn.edu.ar/tecnicad2/tec_dig2/doc/Introduccion%20al%20Bus%20ISA.pdf http://www.informaticamoderna.com/Slot_XT.htm http://cr1st1an13.wordpress.com/2009/10/13/historia-de-los-buses-de-datos/

http://www.pchardware.org/buses/busisa.php