Hardware comercial

Sistemas Informáticos Multiusuario y en Red
Tema 5 Introducción al Hardware comercial.
1.
2.
3.
PLACA BASE...................................................................................................................................1
Chipset. ..............................................................................................................................................1
Microprocesador................................................................................................................................2
Evolución de los procesadore Intel: ......................................................................................................2
Modelos de Amd: ..................................................................................................................................3
Modelos de Motorola: ...........................................................................................................................3
Modelos de Winchip .............................................................................................................................3
Cyrix ......................................................................................................................................................3
Digital ....................................................................................................................................................3
4. Microprocesadores y Chipset. ...........................................................................................................3
5. Buses. ................................................................................................................................................4
1.
PLACA BASE
La placa base, placa madre o Main Board es una tarjeta con un circuito impreso y una serie de
conexiones y componentes en la que van insertados el procesador y la memoria central entre otros
elementos. Es el circuito base sobre el cual se implementan todos los elementos del ordenador.
Existen muchos tipos de placas base, que con el tiempo se van presentando con mayores prestaciones y
menor tamaño.
En Las placas para pentium los zócalos donde se pone el microprocesador son del tipo ZIF (Zero
Insersion Forze) que permiten cambiar fácilmente de microprocesador siempre que la placa admita el
voltaje y la frecuencia a la que funciona.
Están también las placas para los nuevos pentium JI que se insertan en una ranura de circuito
impreso llamada slotl. Los nuevos pentium JI tienen forma de cartucho y se insertan en la placa base
como las tarjetas controladoras ISA PCI o AGP.
Hay que tener en cuenta no solo la velocidad a la que puede trabajar el micro sino también la
velocidad del bus (de la placa base). Esta última afecta a las comunicaciones del microprocesador con los
otros componentes : memorias, discos, videos y otros componentes.
Actualmente la velocidad que encontramos en la mayoría de las placas es 66 MHz., la cual se
multiplica internamente en el micro hasta alcanzar las velocidades de los micros (multiplicadores de 2,
2.5, 3, 3.5, y 4 nos permiten obtener las frecuencias de 133, 166, 200, 233, y 266 ML-Iz.
Respectivamente). Existen placas también con otras frecuencias de reloj como 60 (pentium 120...), 75
(M” de Cyrix), 85 (K6 de AMD) y 100 Mhz (para el futuro Pentium II Deschutes a 400 y 450 MIHz.).
2.
Chipset.
El chipset es el conjunto de circuitos integrados presentes en la placa de un ordenador. Contiene todos
los controladores y rutinas que ponen en comunicación el procesador con las diferentes partes funcionales
del ordenador. En él están grabadas todas las posibilidades y limitaciones de la placa base. Por ejemplo la
capacidad de gestión de la memoria, el controlador de interrupciones (PIC), número de procesadores que
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admite la placa, tipo de memoria y módulos que admite, velocidad del bus de sistema, si admite USB,
AGP, etc.
Tipos de Placas Base con chipset de INTEL:
-
-
Intel 430FX: o Tritón. Fue el primer chipset que sacó INTEL incluyendo la arquitectura PCI. Admite
memoria EDO RAM de hasta 128 MB de la que sólo 64 MB son accesibles a la caché.
Intel 430HX: o Tritón2. Con arquitectura PCI ver. 2.1. Soporta 512 MB de RAM con adición de un
pequeño integrado que puede conseguir que esos 512 MB sean accesibles a la memoria caché. Da
soporte directo al USB y acepta doble procesador.
Intel 430VX: o Tritón3. Más barata y con menos prestaciones que la HX aunque superior a la FX. No
admite pultiprocesador. Máxima RAM 128 MB.
Intel 430TX: superior a la VX por su avanzada arquitectura de interfaz EIDE. Máxima RAM 256
MB.
Intel 440FX: o Natoma. Es el chipset del Pentim Pro y del MMX, aunque este último también se
puede insertar en los anteriores.
Intel 450GX/KX: o Orión. Adminte varios procesadores y gran cantidad de memoria. Se suele aplicar
a servidores de datos.
Intel 440 BX/AGP para el procesador PENTIUM II
Intel 443 LX/AGP para el procesador CELERON y MENDOCINO
3.
Microprocesador.
El microprocesador es un chip o circuito integrado que contiene los dos componentes principales del
ordenador: La Unidad de Control y la Unidad Aritmético Lógica. Es el componente que determina las
capacidades principales en un ordenador. Desde que aparecieron los primeros ordenadores personales se
han ido comercializando muchos modelos de microprodesadores que han ido superando unos a otros con
el tiempo. Existen varias casas que se dedican a fabricar microprocesadores para ordenadores personales
(Intel, Motorola, Amd,...) pero el nº 1 en el mercado siempre ha sido intel.
Evolución de los procesadore Intel:
[Resumir UPM-147]
- 8086 / 80884 Mhz.
- 286
12 a 16 Mhz.
- 386 SX/SL 66 Mhz.
- 486 SX/SL /DX /DX2/DX4 100 Mhz
[Hasta aquí]
- PENTIUM: (1994) equivale a dos 486 en paralalo. Se instala en el zócalo Socket 7 y trabaja entre 60
y 200 Mhz.
- PENTIUM PRO: (1995) Optimizado para software de 32 bits. Puede trabajar en multiproceso (4
procesadores en paralelo). Caché L1 de 16 Kb y Caché L2 de hasta 1Mb.Velocidad de hasta 200
Mhz.
- PENTIUM MMX: (1996) incluye un conjunto de instrucciones nuevo (SIMD) para mejorar los
procesos gráficos. La Caché L1 es de 32 Kb. El bus del sistema es de 66 Mhz. La velocidad de
proceso es de hasta 233 Mhz.
- PENTIUM II: (1997) va colocado en un zócalo llamado Slot 1. Puede trabajar hasta en 450 Mhz.
- PENTIUM II Xeon: (1998) es un pentium diseñado para entornos profesionales se vende con
velocidades de hasta 450 Mhz. Incorpora una caché L2 de alto rendimiento de hasta 1 Mb. El bus del
sistema va a velocidad de 100 Mhz.
- PENTIUM Celeron: (1998) es el micro diseñado para el ordenador doméstico. Se vende hasta con
333 Mhz. De velocidad. Se inserta en Slot 1. Se caracteriza por no tener Memoria caché.
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-
PENTIUM Katmai New Instructions:o PENTIUM III (1999) con juego de instrucciones MMX 2.
Instalado en Slot 2. Velocidad de hasta 500 Mhz.
PENTIUM Merced: (2000) todavía en proyecto de Intel con HP. Velocidad de hasta 600 Mhz.
Palabras de 64 bits.
Modelos de Amd:
-
K5 equivale al Pentium
K6 equivale al Pentium MMX
K6-2 “
Pentium II
K6-III supera en algunos aspectos al PENTIUM III. Instrucciones 3Dnow y Bus de sistema 200 Mhz.
K7 o Athlon. Tiene 3 unidades de cálculo con enteros y 3 unidades de cálculo con coma flotante.
Significa que en él se pueden ejecutar 6 instrucciones simultáneamente.
Las procesadores pentium con extensiones MMX de INTEL tienen su competencia con el K6 de AMID y
al M2 de Cyrix ambos con las extensiones MMX (nuevas instrucciones para multimedia).
Modelos de Motorola:
-
68000: para ordenadores Macintosh.
El 68000 es un microprocesador con buses de 16 bits, pero con registros y unidad aritmética de 32
bits. existen versiones superiores de este microprocesador, como el 68020 y el 68030, con buses de
32 bits, que son, por tanto, máquinas de 32 bits. Las características más importantes del 68000 son
las siguientes:
—Empaquetado en cápsula de 64 patas.
—Bus de datos y direcciones independientes, con 16 bits para datos y 24 para direcciones.
No tiene mapa de direcciones de entrada/salida, éstas quedan incluí-das en el mapa de
direcciones de memoria. Los periféricos se tratan, cómo posiciones de memoria. Así las
transferencias con el exterior se tratan siempre de la misma forma, independientemente de que
se refieran a un periférico o a memoria.
—
Modelos de Winchip
- WinChip1
- WinChip2 (equivalente a PENTIUM II)
Cyrix
- MII
equivale al Pentium II
Digital
-Alpha: es el microprocesador más rápido fabricado hasta la fecha de hoy
4.
Microprocesadores y Chipset.
Las características de algunos de los procesadores que actualmente se comercializan con los chipset que
utilizan son:
Pentium:
Frecuencias : 60, 66, 75, 90, 100, 120, 133, 166 y 150
Caché de primer nivel de 16 Ki3ytes.
Chipset tritón (FX, HX, VX,TX)
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Pentium PRO: Frecuencias 166 y 200
Caché de segundo nivel de 256 KBytes dentro del encapsulado.
Ejecución dinámica
Hasta cuatro procesadores
Chipset 440 (Natoma)
Pentium con extensiones MilvIX:
Frecuencias :166, 200 y 233
Caché de primer nivel de 32 K]3ytes.
Más eficientes que los pentium normales
Chipset 430 tx
Pentium II:
Frecuencias 233, 266 y 300
Tarjeta encerrada en una carcasa negra formato SEC
Caché separada del micro pero de 512 KBytes
Chipset 440 LX
5.
Buses.
Como ya se ha dicho antes la U.C. es la encargada de gestionar la E/S de datos a través de la memoria y
de controlar que la UAL realice todos los cálculos necesarios. Para ello es necesario que todos los
componentes estén comunicados entre sí. Esta comunicación se establece gracias a unos canales o hilos
conductores denominados BUSES. Son grupos de cables que dispuestos en paralelo pueden transmitir
simultáneamente tantos bits como hilos tengan.
Existen dos tipos de buses en cuanto a su situación:
BUS DE SISTEMA: Es el bus que comunica directamente el Procesador con la Memoria. Los
microprocesadores de 1999 como PENTIUM II trabajan con un bus de sistema de 100 Mhz.
BUS DE DATOS: Es el bus que comunica cada uno de los periféricos con el Procesador a través del
Chipset de la placa. Existen varios estándares de buses con distintas características y velocidad. Desde los
primeros ordenadores se han fabricado varios tipos, algunos de los cuales ya no existen en el mercado
(EISA, VESA, MCA). Actualmente las arquitecturas más utilizadas son:
ISA: (Industry Standard Architecture) Este bus trabaja a una velocidad de 8MHz (8 millones de cilos por
sg.) enviando datos de 16 bits a una velocidad de hasta 16Mb/sg. Se pueden ver ranuras ISA cortas (8
bits) o ranuras ISA largas (16 bits). Es el tipo más extendido en los años 90.
PCI: (Peripheral Component Interconnect) es un bus local que trabaja a 33 Mhz enviando datos de 32 bits
permite una velocidad máxima de 133MB/sg. Actualmente todos los ordenadores tienen por lo menos 3
ranuras PCI.
AGP: (Advanced Graphics Port) Es el último bus que ha aparecido y se utiliza exclusivamente para
tarjetas de vídeo. Ya que las instrucciones 2D y 3D son las más lentas para el ordenador se saca el
adaptador de las ranuras PCI descargando estas y aprovechando la velocidad de éste bus (528 MB/sg.)
que transfiere los datos en 32 bits. Al ser única la ranura AGP no se comparte el ancho de banda con
ningún otro adaptador y la velocidad no se reparte, la utiliza toda el adaptador de vídeo.
DISCOS DUROS
Desde que se introdujo el mundo de las aplicaciones multimedia la cantidad de espacio necesario para
almacenar datos y aplicaciones ha ido aumentando a pasos agigantados y esto ha hecho que los discos
duros que se fabrican actualmente sean de gran capacidad (superior a los 3 Gb.). Las características
principales que se deben tener en cuenta en una Unidad de Disco Duro son: Capacidad de
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almacenamiento (que se puede ver limitada por el tipo de s.o. que lo gestione) y Velocidad de acceso que
se mide en milisegundos. Existen varios tipos de dispositivos según el interfaz o adaptador que utilicen:
-Dispositivos IDE: el adaptador o interfaz controlador se encuentra implementado en las placas
base del ordenador. Este interfaz admite 4 dispositivos : primario maestro, primario esclavo, secundario
maestro, secundario esclavo.
-Dispositivos SCSI: con mejores prestaciones que los anteriores, sobre todo en velocidad. El
interfaz controlador es una tarjeta que se conecta en un bus local de la placa. No sólo admite Unidades de
Disco Duro sino también Unidades de CD-ROM, Unidades de streamer, ... Los dispositivos SCSI tienen
que tener una conexión especial que sólo admite dicho adaptador.
CD-ROM: Es un disco cuya grabación no se realiza con medios magnéticos como los anteriores sino que
se utiliza una técnica de rayos laser que quema la superficie de los discos, y lo hace de tal forma que no se
puede volver a grabar en el mismo sitio. Por eso el dispositivo que los utiliza se dice que es de sólo
lectura. Tienen una capacidad de almacenamiento de unos 700 Mb. La velocidad de acceso de estos
dispositivos, como todo, va aumentando cada pocos días y se expresa de forma relativa a la velocidad de
los primeros dispositivos que se crearon: 2x, 4x, 8x, 16x, 24x, 32x, 40x.
CD-RW: Son los discos compactos del mismo material y aspecto que los anteriores con la diferencia de
que estos son de lectura y escritura y la capacidad de almacenamiento es algo superior. El dispositivo de
CD-RW tiene el mismo aspecto que el anterior y también se puede insertar en el hueco de discos de la
carcasa de un PC.
DISPOSITIVOS DVD: son de apariencia similar al CD-ROM y utiliza una tenconogía similar a la de los
CD habituales, pero optimizada para aumentar la capacidad con los siguientes avances:
- Incrementa la densidad de grabación hasta más de 7 veces la capacidad de un CD.
- Aumenta el nº de superficies consiguiendo hasta 4 caras por disco elevando hasta 17 GB, 27 más que un
CD-ROM y el equivalente a más de 12.000 disquetes. Para ésto se colocan 2 superficies o capas en cada cara,
utilizando un rayo láser con un sistema que regula su potencia, leyendo la cara superior con baja potencia y la capa
inferior en máxima potencia.
Utiliza un algoritmo de compresión de datos, en concreto el método MPEG-2.
Se debe hacer una distinción entre DVD-Audio, DVD-Vídeo y DVD-ROM.
- DVD-Audio: no tendrán demasiada difusión, y sólo se beneficiarán las recopilaciones que ahora
ocupan 10 discos. No obstante las compañías discográficas no tienen intención de utilizar el DVD
mientras no se garantice la imposibilidad de copiar los discos.
- DVD-Vídeo: será posible grabar cualquier película en un solo disco con compresión MPEG-2 y
una resolución de 720*480(más del doble de la que proporciona VHS) con una calidad de estudio. Como
estamos hablando de vídeo digital grabado en un soporte de acceso directo, permite saltar de una escena a
otra instantáneamente.
Se mantiene también la compatibilidad, pudiendo leer todos los CD actuales en una unidad DVD.
Instalación de un DVD: para poder utilizar discos de datos (DVD-ROM) únicamente necesitamos la
unidad lectora, pero si también queremos ver películas en el ordenador, deberemos adquirir una tarjeta
descompresora de vídeo MPEG-2 por hardware, puesto que la descompresión por software de los ficheros
de vídeo hace prácticamente inviable la visualización de la película. El software de la tarjeta
descompresora MPEG-2 es algo más complicado que el de las unidades DVD, puesto que además de
instalar el controlador del dispositivo, hay que configurar los reproductores multimedia para utilizar el
nuevo formato.
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Tema 5 Introducción al Hardware comercial.
Trabajo sobre Hardware comercial
Individual o en grupos de dos, como máximo..
Se aconseja utilizar toda la información posible.
Elegir uno de los siguientes temas.
 Placas Base
 El Chipset.
 Procesadores.
 Memorias.
 Tarjetas Gráficas.
 Buses.
También se puede proponer otro tema de trabajo.
El modo de trabajo es el siguiente:
 Preparación del tema con las fotocopias dadas y toda aquella documentación que se
pueda disponer.
 Realización de un resumen (dos folios como mínimo, 5 como máximo).
 Exposición en clase durante aproximadamente media hora.
Evaluación:
Una vez expuestos todos los trabajos, cada alumno evalúa cada uno de ellos con una nota de 1 a
10. Estas servirán de apoyo a las que finalmente pone el profesor.
Calendario y Exposición.
 8-Ene. Presentación de plan de trabajo.
 9-Ene. Apuntes sobre Hw. Comercial.
 Resto de la semana, se dejan las horas de clase para elaboración del trabajo.
 Lunes 15-Ene. - Fecha final de entrega de los folios resumen del trabajo.
- Se elabora mediante sorteo el listado de exposiciones.
 Martes 16-Ene. Comienzo de exposición de trabajos.
OBSERVACIÓN.
En el examen de evaluación correspondiente al trimestre se pondrá una pregunta sobre alguno de los
temas expuestos.
Prof.: Justo Sáez Arenas
8 de Enero de 2001
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