Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal I

Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal I. - COMPONENTES BÁSICOS DE UNA MICROCOMPUTADORA a). - La tarjeta principal (Mother Board) b). -La CPU b). - La memoria c). - Los buses d). - La fuente de alimentación

Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal Estructura de una computadora y sus periféricos

Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal ¿Qué es la tarjeta principal ? La “tarjeta principal“ (mainboard), o “tarjeta madre" (motherboard), es el elemento principal de toda computadora, en el que se encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos. Físicamente, se trata de una “tarjeta" de material sintético, sobre la cual existe un circuito impreso que conecta diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella.

Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal Componentes de la Tarjeta Principal ü ü ü zócalo del microprocesador ranuras de memoria (SIMM, DIMM. . . ) chipset de control BIOS slots de expansión (ISA, PCI, AGP. . . ) memoria caché conectores internos conectores externos conector eléctrico pila elementos integrados variados

Arquitectura de computadoras II La tarjeta principal La Mother Board (Tarjeta principal) Una placa base moderna y típica ofrece un aspecto similar al siguiente:

La tarjeta principal Arquitectura de computadoras II Los buses Teclado Pantalla CPU Buses Memoria RAM Disco Duro Los buses son los canales de datos que interconectan los componentes de la PC. Algunos están diseñados para transferencias pequeñas, y otros para transferencias mayores. Impresora

Arquitectura de computadoras II Buses en una IBM PC q Originalmente las primeras IBM PC, contaban con un bus único para interconectar todas las componentes del sistema, llamado BUS DEL SISTEMA q Con el tiempo éste empezó a ser incapaz de soportar los caudales de datos que requerían todos los componentes

Arquitectura de computadoras II Buses en una IBM PC Ø Las PC´s con Pentium cuentan con un bus del sistema que conecta la RAM, el microprocesador y la memoria Caché de nivel 2 (L 2) a una frecuencia de 66 Mhz. Ø El bus PCI se conecta al bus del sistema através del Chipset a 33 Mhz. Ø Para mantener compatibilidad con tarjetas de expansión ISA, el chipset facilita una pasarela entre el PCI y el ISA. Ø Junto al PCI se tendrán algunos “slots” ISA.

Arquitectura de computadoras II Buses en una IBM PC ü Los procesadores Pentium II incorporan el bus AGP, conectado al chipset a una frecuencia de 66 Mhz ü La tarjeta de video se conecta directamente al bus del sistema gracias al bus AGP

La tarjeta principal Arquitectura de computadoras II Los buses MEMORIA RAM CPU bus FSB Resto de componentes de la PC El bus más importante de la PC se encarga del tráfico “pesado” entre la CPU y la memoria RAM conocido como : Bus Frontal o Frontal Side Bus (FSB) Bus del sistema ( en PC´s más antiguas)

Arquitectura de computadoras II Buses en una IBM PC Microprocesador Disco duro Bus de E/S CPU Chipset Caché L 1 Bus de acceso a caché L 2 Caché L 2 RAM Ø Bus del sistema, que es el encargado de unir la CPU con la memoria RAM y otros elementos de la tarjeta madre. Ø Bus de Entrada/Salida, que une la tarjeta madre con otros adaptadores y tarjetas ( de video, gráficas, discos duros etc. ) Tarjeta gráfica Tarjeta sonido Bus del sistema TIPOS GENÉRICOS DE BUSES: CD ROM

La tarjeta principal Arquitectura de computadoras II El Chipset y concentradores CPU Memoria RAM Bus de sistema E/S Puente 8 MHz 16 MHz En esta Arquitectura , el Bus de E/S está separado del Bus del sistema (80386). Precursora de la arquitectura Multibus

La tarjeta principal Arquitectura de computadoras II El Chipset BIOS CPU E/S Memoria RAM Puente Norte Enlace Puente Sur Bus PCI EIDE Puerto AGP Bus USB El puente Norte y el puente sur comparten la función de controlar el tráfico de datos en la “mother board”

La tarjeta principal Arquitectura de computadoras II El Chipset y concentradores CPU AGP X 4 Memoria DDR RAM Bus del sistema 100 MHz X 4 66 MHz X 4 Controlador de Concentrador de Memoria (Puente Norte) Enlace al centro de E/S 133 MHz X 2 La nueva (1998, 1999) Arquitectura de Chipset en, la que el puente norte se ha convertido en un concentrador : Memory Controller Hub (MCH)

Arquitectura de computadoras II Buses de expansión Bus PCI: Peripheral Component Interconnect (Intel 1993). ü Bus de expansión diseñado para los ix 86 y Pentium. ü Actualmente se encuentra en todos los computadores personales. ü Soporta hasta 10 periféricos de alta velocidad. ü Permite conexión con otros buses más lentos como ISA o EISA

Arquitectura de computadoras II Bus PCI. q Bus de datos de 32 bits en la versión 2. 0 y de 64 bits en la versión 2. 1. q Bus de direcciones de 32 bits. q Funciona a 33 MHz (versión 2. 0) o a 66 MHz (versión 2. 1). q La velocidad de transferencia máxima es de 132 MB/s o de 528 MB/s. Buses de expansión

Arquitectura de computadoras II Buses de expansión Bus PCI. ¿Qué diferencias tienen el bus PCI 32 bits respecto al PCI de 64 bits? La diferencia fundamental entre las diferentes versiones de buses PCI es principalmente la capacidad de datos que pueden procesar en una unidad de tiempo, es decir, el ancho de banda que son capaces de soportar. Este ancho de banda máximo o teórico se calcula multiplicando el número de bits utilizado por el bus para transferir datos en paralelo por la frecuencia de funcionamiento.

Arquitectura de computadoras II Buses de expansión Bus PCI. El bus PCI estándar utiliza datos de 32 bits y funciona a una frecuencia de 33 MHz. El máximo ancho de banda que admiten estos buses es de: 32 bits = 4 bytes por cliclo de reloj; 4 * 33. 333 = 133. 332 KBps = 133 MBps. Algunas placas utilizan buses PCI de 32 bits y 66 MHz, aumentando así la capacidad máxima de transferencia de los PCI originales, hasta 266 MBps. También existen bus PCI de 64 bits y 33 MHz, y de 64 bits y 66 Mhz.

Arquitectura de computadoras II Buses de expansión BUS ISA( Indsustry Standard Architecture) DE 8 BITS

Arquitectura de computadoras II Características de los Buses de expansión

Arquitectura de computadoras II Generaciones de microprocesadores Generación Cpu Año Transistores 1 era 8086, 8088 1978 -1981 29, 000 2 da 80286 1984 134, 000 3 ra 80386 Dx 1987 -88 275, 000 4 ta 80486 SX, 486 DX 1990 -92 1; 200, 000 5 ta Pentium / AMD K 5 1993 -95 3; 100, 000 6 ta Pentium Pro / AMD K 6 5; 500, 000 7 ma AMD K 7 / Pentium 1999 -2000 4 22; 000, 000 8 va Athlon 64 / Prescott 100; 000, 000 1995 -98 2003

Arquitectura de computadoras II El Pentium 4

Arquitectura de computadoras II Interfaz: Unidad hardware/Software que permite conectar dos entidades diferentes; en el caso que nos ocupa, un periférico y la CPU. Los interfaces también se denominan controladores o tarjetas de E/S. Las funciones más importantes de un interfaz son: – Interpretar las órdenes que recibe de la CPU y transmitirlas al periférico – Controlar las transferencias de datos entre la CPU y el periférico (convertir formatos, adaptar velocidades, . . ). – Informar a la CPU del estado del periférico. Componente de hardware Interfaz Componente de Hardware

Arquitectura de computadoras II Puerto: Unidad física que permite la conexión entre un periférico y el computador. Siempre debe tener asignados tipos de recursos: Dirección: Necesaria para que la CPU pueda referenciar al puerto. Línea de petición de interrupción (IRQ): Esta línea se utiliza para avisar al procesador de que debe atender al periférico. Todos los PC’s actuales incorporan como mínimo un puerto paralelo, un puerto serie y uno USB. Estos puertos llevan asociados interfaces de propósito general, que permiten la conexión de gran variedad de periféricos.