Chipsets

Facultad de Informática
Asignatura: Periféricos e Interfaces
Profesor: Oliverio Jesús Santana Jaria
Chipsets
Por David Díaz Clavijo
a 25 de Octubre de 2008
Resumen
Este trabajo trata sobre los chipsets. En su comienzo se da una sencilla explicación del
concepto y luego se abordan los distintos modelos que han sido desarrollados desde el comienzo de
la arquitectura norte/sur. Sin abarcar todas las empresas productoras de los mismos, sino las más
conocidas y enfocadas al mercado del usuario doméstico, se hace un recorrido de las principales
actualizaciones en los chipsets hasta la actualidad.
Índice de contenido
Introducción..........................................................................................................................................1
Chipsets................................................................................................................................................2
Cuando eran necesarios más de 3 chips...........................................................................................2
Primeros chipsets: Intel 386/486..........................................................................................................4
Chipsets para procesadores de quinta generación (Pentium)...............................................................5
Chipsets para procesadores de sexta generación (Pentium Pro/II/III)..................................................6
Serie 400..........................................................................................................................................6
Serie 800..........................................................................................................................................6
Arquitectura Hub.........................................................................................................................6
AGP 2x Intel 3D graphics y AGP Inline Memory Module.........................................................7
Random Number Generator (RNG)............................................................................................7
Firmware Hub (FWH).................................................................................................................7
Ethernet.......................................................................................................................................7
Chipset MTH...............................................................................................................................7
Chipsets de Intel para procesadores de séptima generación (Pentium 4)...........................................10
Memoria DDR y DDR2 con Dual Channel...................................................................................10
Extreme Graphics Architecture......................................................................................................10
Chipsets de otros fabricantes para procesadores de séptima generación............................................11
SiS Chipsets ..................................................................................................................................11
Uli Electronics Chipsets.................................................................................................................11
ATI Chipsets...................................................................................................................................11
VIA Chipsets..................................................................................................................................11
Chipsets para procesadores AMD Athlon, Athlon XP y Duron..........................................................12
AMD Chipsets...............................................................................................................................12
VIA Chipsets..................................................................................................................................12
SiS Chipsets...................................................................................................................................12
Uli..................................................................................................................................................12
NVIDIA nForce Chipsets...............................................................................................................13
ATI Radeon IGP Chipsets..............................................................................................................13
Chipsets de Intel para estaciones de trabajo con Pentium 4 y Xeon..................................................15
Chipsets para procesadores AMD Athlon 64 y Sempron...................................................................16
AMD Chipsets...............................................................................................................................16
Uli Chipsets....................................................................................................................................16
VIA Chipsets..................................................................................................................................16
NVIDIA Chipsets...........................................................................................................................16
Chips Super I/O..................................................................................................................................17
Conclusiones.......................................................................................................................................18
Agradecimientos.................................................................................................................................19
Bibliografía.........................................................................................................................................20
Lista de preguntas...............................................................................................................................21
Introducción
Introducción
El lector se dispone a comenzar la lectura de un trabajo con el objetivo de que adquirir el
conocimiento de qué es un chipset, para qué sirve y cuales han sido sus avances desde la
arquitectura chip norte/sur.
Se omite ser preciso en definir todas las empresas fabricantes existentes y todos sus
modelos. Sin apenas mencionar ninguno en particular se pretende hacer llega al lector una visión
general de los chipsets y sus principales avances a lo largo de los últimos años. En caso de que
requiera una mayor información o contrastarla, siempre puede acudir a la biografía expuesta en el
último capítulo. Las características que se consideren obvias de un chipset no serán nombradas sino
destacan en su generación.
Se abarcan las arquitecturas de hasta 64 bits, sin llegar a tocar las de doble núcleo y se
aborda en ocasiones las estaciones de trabajo y los servidores. Los dos fabricantes principalmente
atendidos son Intel y AMD, destacando el primero por su predominante control de este mercado. Al
resto de fabricantes se les califica de “otros vendedores”, como VIA, NVIDIA, ATI, Uli entre otros.
Sin nada más que decir, puede continuar la lectura si realmente le interesa.
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Chipsets
Chipsets
Un ordenador dispone de varios componentes asociados: Procesador, memoria, discos duros,
tarjetas de red, tarjeta gráfica y otra infinidad de perifericos a seleccionar. Se puede comprender que
existan los buses y que a través de los buses se envien los datos entre los distintos dispositivos
cuando lo soliciten. La pregunta a plantearse sería ¿quien controla todo esto? El chipset.
Así el Chipset se convierte en una pieza de importancia desproporcionada en un ordenador.
Es común que los aficionados a los videojuegos inviertan gran parte de su dinero en mejorar la
tarjeta gráfica o el procesador para obtener un rendimiento mayor. Lo cierto es que la mayoría de las
veces pierden su tiempo, puesto que sí el chipset no es capaz de manejar todo a la velocidad que es
capaz de ofrecer, seguirá yendo igual de lento. Es como si tuviesemos una carretera de cuatro
carriles y un conjunto de guardias y semáforos que la controlan. Por mucho que mejoremos la
carretera si los guardias son lentos y los semáforos también, estaremos limitados.
El chipset suele ser el intermediario entre el procesador y el resto de componentes. Estos
datos viajan a través del llamado FSB(Front-side bus) primero y luego llegan al chip que los
controla. De ahí que su velocidad sea de considerable importancia. El chipset tiene que controlar los
accesos a memoria, a los buses, las conexiones de entrada/salida, sería la DMA y todo lo que pueda
estar en la placa. El chipset es el que da la señal electrica cuando presionas el boton de encedido,
traslada los datos de la BIOS y sede el control al sistema operativo. Es el sistema central nervioso
del ordenador y para muchos es la pieza más importante del ordenador.
Cuando eran necesarios más de 3 chips
Las primeras placas bases creadas por IBM usaban entre seis y nueve chips para controlar
todos las funciones de la placa base. Todos estos chips eran principalmente fabricados por Intel
salvo algunas excepciones. A su vez, eran necesarios otros pequeños circuitos lógicos para
conectarlos entre ellos lo que daba lugar a un total de unos cien o más chips individuales. Esto
provocaba que quedase poco espacio en las placas bases para otras funciones y que el precio fuera
desorbitante. Podemos ver una tabla de como estaban dividas las tares en los distintos chips:
2
Chipsets
En 1986 la compañía Chips and Technologies desarrolló un chipset que permitió la unión de
una gran parte de las tareas en un sólo chip. El resto de ellas se realizaba en otros cuatro chips.
Dejando así el resultado final en cinco chips. Los avances se sucedieron con cierta velocidad
llegando a la increible cantidad de un sólo chip. Está idea fue revolucionaria y naturalmente fue
copiada por numerosas compañias como Acer, Erso, Opti, Suntac, Symphony, UMC y VLSI.
Es curioso ver a qué velocidad cambio el mercado de los chipsets en pocos años.
Actualmente los principales vendedores de chipsets[2] son Ali, AMD, NVIDIA, Intel, Silicon
Integrated Systems y VIA Technologies, como podemos observar ninguno de los que comenzaron.
Durante los primeros años la inestabilidad del mercado arrastro a muchos fabricantes y dejo a Intel
con el liderazgo. Por último, cabe destacar que Intel compró Chipsets and Technologies en 1999.
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Primeros chipsets: Intel 386/486
Primeros chipsets: Intel 386/486
La aparición de Intel en el mercado de los chipsets ocurrió con sus procesadores 386 y 486.
Esta intromisión no fue casual y se debió a dos hechos de bastante peso:
Primero:
La compañía Compaq diseño un bus EISA que compartió con el objetivo de que
fuese un estandar, sin embargo no hizo lo mismo con los chipsets necesarios para su
implementación en las placas base. Ante esto Intel decidió realizarlos ella misma. Este fue el
comienzo en su experiencia en la fabricación de chipsets.
Segundo:
Intel fabricaba procesadores y tenía que esperar unos dos años a que los fabricantes
de placas bases y chipsets le dieran el hardware compatible con su producto. Con la
fabricación de chipsets eliminaba parte del problema. Finalmente acabo fabricando las
placas bases también, dado que la distancia entre un acto y otro no era mucha. Además esto
le permitía sacar los procesadores al mercado el mismo día que terminaban su fabricación.
La primera placa base fabricada integramente por Intel para los procesadores 386 y 486
soportaba el bus EISA. En ese momento no era demasiado conocido y había otros fabricantes, por
esto no tuvo mucho éxito. Sin embargo, Intel enseguida se liberó de dicho bus y los chipsets para el
controlador 486 tuvieron mejores resultados.
La serie 420 de chipsets (los que eran para el 486) fueron los primeros en introducir la
arquitectura North/South Bridge. Esta arquitectura consiste en dividir la implementación del chipset
en tres chips: el chip norte, el chip sur y el chip de entrada/salida.
El chip norte está situado cerca del procesador y es su ventana al mundo. A través de él se
conecta con el resto de elementos. Este a su vez está conectado al AGP, al PCI y a la memoria
RAM. Su velocidad es considerablemente alta siendo el único circuito que funciona a la máxima
velocidad del bus de la placa base (el bus del procesador). Aunque actualmente siempre se lleve a
cabo con un sólo chip, anteriormente esta tarea podría haber llegado a ser realizada por tres chips
distintos.
El chip sur es el más lento de ambos. Por ello ha sido sencillo mantenerlo siempre en un sólo
chip y conecta con los buses más lentos como son el PCI y el ISA. Este también suele tener
implementado los controladores ATA/IDE y uno o más interfaces de usb. Con el paso del tiempo se
le fueron implementado más funciones como la CMOS RAM (memoria que alberga la BIOS),
funciones de reloj, incluso las interrupciones y la DMA. Para reducir los costes de fabricación, de
diseño y conseguir una mayor flexibilidad, este chip se hizo intercambiable, en algunos casos, con
los distintos chips norte.
El chip de entrada/salida es sin duda el más lento de los tres y las funciones que se le
adjudican pertenecen a actividades que no requieren gran velocidad como los puertos serie (COM,
de algunos mandos de juego), los puertos paralelos (de las impresoras), los controladores de
disquetes y las interfaces del teclado y el ratón. Opcionalmente también podían contener la CMOS
RAM y los controladores IDE. Este chip a veces no está en la placa debido a que es posible
implementarlo dentro del chip sur, quedando así sólo dos chips en la placa, el norte y el sur.
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Chipsets para procesadores de quinta generación (Pentium)
Chipsets para procesadores de quinta
generación (Pentium)
Intel aprovechó en 1993 su entrada en el mercado de los chipsets para realizar la puesta a la
venta de su Pentium tan pronto como este estuvo terminado. Sus competidores tuvieron que esperan
alrededor de un año para obtener los conocimientos necesarios para competir en el mercado de los
chipsets de Intel.
Estos procesadores pertenecieron a la serie 430 y incorporaron el bus PCI hecho por Intel en
su versión 2.0. Ademas algunos modelos contaban con la incorporación del USB, el SMM todos y
los finales el ACPI. Así Intel contaba con una ventaja desproporcionada, no sólo conocía el
procesador y el chipset, sino también el propio bus. Ninguno de estos chipsets constaba con el bus
AGP puesto que este fue desarrollado en 1997, también por Intel. Por ello se empezó a usar en la
sexta generación de chipsets.
El primer chipset norte de esta serie fue el 430LX con el nombre código Mercury, este no
tuvo mucho éxito y desapareció bastante rápido debido a que sólo soportaba los primeros
procesadores Pentium que no superaban los 66MHZ.
El 430NX aumento la memoria y dispuso la posibilidad de colocar dos procesadores. Su
falta de fracaso se puede deber al soporte del nuevo y mejor Pentium.
El tercer procesador el 430FX fue algo más importante en la carrera de Intel en esta
generación. El principal motivo se debió a la incorporación de la memoria EDO RAM que sustituyó
a la anterior FPM. Sin embargo su memoria era inferior que su antecesor.
El 430HX fue el mejor y más caro chipset fabricado por Intel en esta generación. Las
principales ventajas fueron la detección de errores (ECC) y la paridad. Además de un soporte
máximo de memoria cache y memoria considerablemente alto (512 y 512). El rendimiento fue
bastante optimizado y era un chip muy caro que generalmente usaban los servidores y aplicaciones
críticas debido a su seguridad y eficiencia.
El 430VX fue la versión de bajo coste del HX con el valor positivo de que agrego el soporte
para la nueva memoria SDRAM. Sin embargo esto no resulto muy beneficiario debido a que sólo
soportaba 64MB de cache y el número de fallos crecía. Además no incorporó ningún método de
detección de errores lo que lo dejaba en bastante peor lugar que su antecesor.
El 430TX se esperaba que fuese un chip mejor que el HX. Sin embargo, al igual que Intel no
introdujo su soporte para AGP (posiblemente con vistas de mercado a su próxima generación de
procesadores) tampoco mejoró considerablemente este chip. La corrección de errores seguía
brillando por su ausencia y aunque la capacidad para la memoria fue aumentada, la cache seguía en
sus 64MB provocando numerosos fallos de solicitud de datos.
A continuación dejo una tabla con las característica de estos chipsets:
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Chipsets para procesadores de sexta generación (Pentium Pro/II/III)
Chipsets para procesadores de sexta
generación (Pentium Pro/II/III)
La diferencia entre los Pentium Pro/II/III es tan escasa, siendo las mejoras mínimas
revisiones, que los chipsets de la generación funcionaban bien para todos sus sockets. No por ello
quería decir que daba igual que socket se usase. Los chipsets diseñados para socket 370 habían sido
diseñados especialmente para ese socket y su optimización era mucho mayor que para cualquiera de
sus antecesores. Cabe destacar que hasta los chipsets para los Pentium III, excluyendo a estos, se
siguió la misma política de chip norte y chip sur.
Serie 400
Bajo mi punto de vista las novedades en estos chipsets son más bien escasas salvo por el
puerto AGP. Los cambios a observar son:
●
Un aumento considerable de la cantidad de memoria admitida (entre 1GB y 4GB, incluso en
algunos casos para la EDO/FPM 8GB con el chipset 450NX).
●
La admisión generalizada de la SDRAM para los Pentium II/III con algunas excepciones de
soporte único a sus antecesoras.
●
La usual utilización de la memoria FPM en los Pentium Pro.
●
La prueba de la memoria BEDO en un modelo del Pentium II/III y del Pentium Pro.
●
La aparición del AGP y su soporte por la mayoría de los chipsets (ninguno de los Pentium
Pro posee esta característica).
●
El soporte para al menos 2 procesadores (en algunos casos hasta 4). Aunque esta tendencia
fue menos seguida en los procesadores para Pentium III.
Serie 800
La serie 800 de Intel fue realmente importante en el mundo de los chipsets debido
principalmente a la implementación de la arquitectura HUB. Pero además añadio un gran número
de funcionalidades a destacar como son el Random Number Generator (RNG), el Firmware HUB
(FWH), el AGP Inline Memory Module, la incorporación de audio (AC'97 controller), la
traducción del protocolo de memorias RDRAM a SDRAM, la incorporación de una interfaz
ethernet y por último y, quizá, más importante, la incorporación de video.
Arquitectura Hub
Esta arquitectura sustituye el chip norte por el Memory Controller Hub (MCH) y el chip sur
por el I/O Controller Hub (ICH). Los sistemas que incluyen gráficos el MCH pasa a llamarse
GMCH. Lo que principalmente hace esta arquitectura es usar un bus exclusivo para la
comunicación entre el MCH y el ICH que es dos veces más rápida que el PCI. ¿Cuales son las
ventajas?
●
Es más rápido.
●
No ocupa el bus PCI.
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Chipsets para procesadores de sexta generación (Pentium Pro/II/III)
Además el coste de fabricación del bus se ha minimizado puesto que tan necesita 8 bits de
ancho y sólo usa 15 señales. El motivo por el que llega a ser más rapido que el PCI aún así es que es
capaz de enviar 4 transferencias por ciclo. Si la velocidad es de 66 Mhz al igual que la del PCI
haciendo cálculos se ve que le gana por el doble.
Hay que tener en cuenta que con el hub interface el PCI sólo transmite datos a través del
ICH dejando al MCH conectado al bus del procesador, al AGP y a la memoria.
El ICH también modifica su manera de conectarse a la ROM BIOS y a los chips de
entrada/salida. Utilizando tan sólo 4 bits para los datos, las direcciones y los comandos, consigue
funcionar correctamente con tan sólo 13 señales. La velocidad máxima es baja (16.67 Mbps) pero
más que suficiente para la ROM BIOS y los chips de entrada salida.
AGP 2x Intel 3D graphics y AGP Inline Memory Module
Intel dio un gran paso con la incorporación de soporte de video en sus chipsets. El
rendimiento era más bien bajo pero para el mercado de bajo costo sin grandes aspiraciones era lo
más apropiado. Sí bien ya anteriormente había empezado a fabricar no sólo procesadores sino a
adueñarse del mercado de los chipsets primero y luego de las placas base. Ahora hacía lo mismo
con los fabricantes de tarjetas gráficas.
Los chips norte que tenían esta característica eran denominados Graphic Memory Controller
Hub (GMCH), mientras que los que carecían de ella eran denominados Memory Controller Hub
(MCH).
Ante su bajo rendimiento, Intel sacó el AGP Inline Memory Module, un componente que
introducías en el puerto AGP y mejoraba la velocidad de los gráficos hasta un 30%. Sin embargo
esto seguía siendo ineficiente al lado de introducir una tarjeta gráfica en el puerto AGP algo que, si
bien dejaba sin usar el apartado gráfico de Intel, podía dar más de un 100% de rendimiento en
contraste.
Random Number Generator (RNG)
Ante la dificultad de generar números realmente aleatorios e imposibles de descifrar,
números necesarios para la encriptación y seguridad. Intel diseño una funcionalidad de sus chipsets
llamada Random Number Generator la cual era capaz de generar un número aleatorio a partir del
ruido térmico que circula por una resistencia.
Firmware Hub (FWH)
Este chip alberga la BIOS en un dispositivo flash evitando los problemas de reescritura que
ocurría con los antiguos soportes y en sus entrañas también alberga el RNG.
Ethernet
Intel agrego un controlador Ethernet con soporte para una velocidad de 10/100 Mbps y una
entrada de linea de teléfono.
Chipset MTH
El Memory Translator Hub era un chipset capaz de traducir el protocolo de las RDRAM al
de las SDRAM. Este chipset fue creado debido a la gran demanda de memorias de bajo coste que
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Chipsets para procesadores de sexta generación (Pentium Pro/II/III)
existía en el mercado. Sin embargo todas las placas que lo llevaron estaban claramente diseñadas
para usar memorias RDRAM.
Como curiosidad este chip producía problemas en los ordenadores que lo llevaban llevando
a cuelgues, reinicios, apagados e incluso, bajo extremas condiciones, a datos corruptos. Esto supuso
a Intel unos 253$ millones en su reparación. Aunque la cifra pueda parecer excesiva no resulto gran
daño para Intel teniendo en cuenta sus ganancias de 24.4 mil millones.
Aquí tenemos unos ejemplos de chipsets:
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Chipsets para procesadores de sexta generación (Pentium Pro/II/III)
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Chipsets de Intel para procesadores de séptima generación (Pentium 4)
Chipsets de Intel para procesadores de séptima
generación (Pentium 4)
Intel controló la venta de los chipsets para sus procesadores, al igual que en las pasadas
generaciones, debido a ser el primero en ser capaz de fabricarlos. Esta generación abarcó el final de
la serie 800 y los comienzos de la 900. Los principales cambios son la aparición de las memorias
DDR y DDR2, la Extreme Graphics Architecture, el PCI Express, el nuevo Hub mejorado llamado
Direct Media Interfaces (DMI), el High Definition audio y el soporte para SATA y SATA RAID.
Si bien parece que Intel dio un salto cualitativo en la pasada generación, en esta lo percibo
más como un salto cuantitativo. El salto al PCI Express viene a ser lo mismo pero con más
velocidad, el High Definition Audio es el audio ya soportado pero de una mejor manera y el DMI es
la siguiente version de su anterior HUB alcanzando velocidades de 1 Gbps. Quizás las
características a tener en cuenta serían las siguientes:
Memoria DDR y DDR2 con Dual Channel
Intel agregó el soporte para estas memorias en esta generación con capacidad de tamaño de
entre 1GB y 8GB en los modelos más avanzados (975). Además incluyo una característica de
considerable utilidad asociada a ellas que era el Dual Channel. Este mecanismo necesita 2 modulos
de ram, a ser posible y para mayor compatibilidad, exactamente iguales. En los programas con gran
demanda de memoria puede llegar a aumentar el rendimiento en un 5%.
Extreme Graphics Architecture
Intel continuó en su carrera por incorporar soporte gráfico 3D en los chipsets. En esta
generación mejoró considerablemente. Aún así seguía sin ser eficiente comparado con las tarjeta
gráficas mediocres. Para llegar a este nivel Intel incorporó las siguientes tecnologías:
●
Rapid Pixel and Texel Rendering Engine
●
Zone Rendering
●
Dynamic Video Memory Technology
●
Intelligent Memory Managment
En sus últimos chipsets de esta generación, la serie 900, llegó a soportar casi todo DirectX 9
y en el caso de la GMA 950 soportaba HDTV, salida digital de TV y más soporte a DirectX 9.
Para terminar resaltar que también implementaron el soporte hardware para alguno de los
RAID existentes en ese momento en el mercado.
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Chipsets de otros fabricantes para procesadores de séptima generación
Chipsets de otros fabricantes para
procesadores de séptima generación
Aunque Intel dominaba el mercado de los chipsets no fue el único fabricante. Hubieron otros
enfocados al mercado de bajo coste.
SiS Chipsets
Estos chipsets fueron bastante utiles a los ensambladores para ofrecer equipos a un precio
reducido que incorporansen video integrado y sonido. En las características no se puede apreciar
gran diferencia con los chipsets de Intel pero supongo que siempre darían un menor rendimiento.
Entre las características que se pueden nombrar por ser diferentes se encuentran: el soporte para
Quad Channel, la mayor aparición de las redes GigabitEthernet, la salida de televisión incluida con
el video integrado, el bus MultiOL, un sustitutivo del Hub de Intel que alcanza velocidades de 1 Gb
y la inclusión del soporte para el IEEE1394 (el cual era claramente superior al USB y su exclusión
se debió principalmente a las empresas dominantes en el mercado).
Uli Electronics Chipsets
Uli Electronics (normalmente conocida como Ali Corporation and hacer Laboratories) fue
bastante inferior a las otras. Su primer modelo de chipset para esta generación carecía de un bus
exterior al PCI para la transferencia entre datos del chip norte y el chip sur. Esto era una clara
desventaja frente a sus competidores. No tardo en remediarlo, en sus siguientes versiones sacó algo
parecido que llamó Hyper Transport, sin embargo, alcanzado velocidad de 800 Mbps seguía sin
llegar a ser un igual a los chips de Intel o SiS y la falta de conexiones SATA no fue algo que le
ayudará. Excepto por la inexistencia de video integrado y todo lo comentado anteriormente. En el
resto de aspecto no era muy distinta que sus competidoras.
ATI Chipsets
El fabricante de tarjetas gráficas también produjo chipsets para los Pentium 4 aunque no
tuvo demasiado éxito. La mayoría de ellos tenía una velocidad en el bus, el Alink, de 266 Mbps lo
que lo dejaba muy por debajo de la media. Los últimos chips norte alcanzaron los 800 Mbps
contando con el bus Hyper Transport. Si bien su experiencia en las tarjetas gráficas hizo que
consiguiera algo decente respecto a esto, en uno de los modelos podías llegar a tener tres pantallas
con la ayuda de una tarjeta gráfica, no fue suficiente para entrar en el mercado de una forma seria.
VIA Chipsets
Este se puede decir que fue el autentico competidor de Intel. El FSB llegó a 1066 MHZ
como los de Intel y el resto de componentes eran bastante parecidos. En el campo de las estaciones
de trabajo se puede decir que incluso la superó debido a sus soporte para 32GB de RAM con
correción de errores. Además, la conexión entre los distintos chips se hizo mediante el Ultra Vlink
que llegó a alcanzar la velocidad de 1066 MHZ. El diseño de los pin de los chip norte y sur fue
compatible entre ellos, permitiendo a los fabricantes de placas base una mayor flexibilidad, con
mayor soporte de los chips norte hacia los sur.
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Chipsets para procesadores AMD Athlon, Athlon XP y Duron
Chipsets para procesadores AMD Athlon,
Athlon XP y Duron
En los comienzos Athlon fue el único que fábrico chipsets para sus procesadores AMD
Athlon y Duron. Más adelante el resto de compañias comenzaron a apoyarla.
AMD Chipsets
No creo que se pueda decir mucho de estos chipsets. Soportaban procesadores equivalentes
al Pentium 3 y al Celeron y sus chipsets fueron bastante parecidos con el mismo soporte. La
arquitectura era también Chip norte y chip sur, pero sin un bus específico para ellos. El video
integrado era inexistente y la velocidad del AGP llegó a 4x. De los chipsets fabricados por AMD
sólo el 760, con hasta 4GB de RAM y control de errores, es algo que merezca la pena. Teniendo en
cuenta que no soportaban usb 2.0 y las últimas DDR, un comprador de un chipset para un
procesador AMD debería dirigirse a los otros fabricantes.
VIA Chipsets
VIA esta entre los mayores vendedores de chipsets del mundo. De hecho, sus
especificaciones rozan, al menos, a las de los propios fabricantes de los procesadores y en algunos
casos parece que lo supera para algunos mercados, como en el caso de AMD.
Contando con lo usual en Intel, supera considerablemente a lo ofrecido por AMD. Soporte
para audio integrado, gráficos, Ethernet 10/100, RAID, memoria DDR y el bus V-Link alcanzado
velocidades de hasta los 1066 Mbps. Además desarrolló el FastStream 64 que ofrecía velocidades
en la memoria iguales a las de un Dual Channel sin tener que invertir el coste de tener ambas
memorias. Más adelante, implemento el Dual Channel incluyendo esa tecnología.
Una de las ventajas que ofrecía VIA a los fabricantes de placas base consistía en que todos
sus chips eran compatibles en la colocación de los pines y la alineación con los anteriores. Esto
permitía una mayor flexibilidad a los fabricantes a la hora de la fabricación de los chipsets. Al estar
también el mercado de Intel es bastante probable que dicha flexibilidad permitiese un recorte en los
costes considerable.
SiS Chipsets
Los primeros modelos para estos procesasdores tenían todo integrado en un sólo chip. Esto
realmente no parece muy eficiente y quizás lo demuestre el hecho de que en modelos siguientes se
pasaron a la conocida y aceptada arquitectura de Norte y Sur.
Los cambios con respecto a sus buenas competidoras, no son muchos. Incluía la mayor parte
de lo que incluía VIA. Lo único a diferenciar es la existencia del soporte para IEEE 1394 y su bus
HyperStreaming que tenía algunas técnicas interesantes para mejorar el rendimiento como la
prioridad al streaming.
Uli
Estos han sido los peores chipsets para Athlon. Principalmente debido a que usaban el PCI
como bus para comunicarse el chip norte y el sur. Lo único que se puede resaltar de ellos es que
tenían compatibilidad con la RDRAM y la SDRAM.
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Chipsets para procesadores AMD Athlon, Athlon XP y Duron
NVIDIA nForce Chipsets
La conocida fabricante de tarjetas gráficas también se introdujo en el mercado de los
chipsets para Athlon. Sus chipsetes tuvieron características añadidas que no poseían sus
competidores, aparte de las usuales. A continuación se pueden observar:
●
El bus HypterTransport para la comunicación entre los distintos chipsets que alcanzó la
velocidad de 800 Mbps.
●
Dual Channel.
●
Video intregado con soporte para 2 pantallas.
●
Predicción de los datos que se van a solicitar para reducir la espera por ellos.
●
La arquitectura StreamThru la transferencia asincrona entre la red y el chipset.
●
Soporte para IEEE 1394.
Los chips norte que integran los gráficos se llaman Integrated Graphics Processors(IGPs),
aquellos que no lo hacen son denominados System Platform Processors (SPPs) y todos los chips sur
son denominados Media and Communications Processors (MCP).
La mezcla de muchas de las mejoras que incluyen los procesadores de NVIDIA los han
hecho en sus últimos modelos la mejor oferta para el poseedor de un Athlon.
ATI Radeon IGP Chipsets
ATI también se introdujo en el mercado de los chipsets para AMD. Ofrecía Dual Display y
lo más interesante que cabe destacar es que sus chip norte eran compatibles con otros chip sur del
mercado. Permitiendo así hacer mezclas pero conectadas a través del bus PCI. Debido a su falta de
éxito, había cosas mucho mejores en el mercado, su fabricación no ha continuado.
Por último podemos ver una placa base con la situación de los chipsets indicada:
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Chipsets para procesadores AMD Athlon, Athlon XP y Duron
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Chipsets de Intel para estaciones de trabajo con Pentium 4 y Xeon
Chipsets de Intel para estaciones de trabajo
con Pentium 4 y Xeon
No hay grandes diferencias entre estos chipsets y los usuales de Intel. Las estaciones de
trabajo soportan mucha más memoria ram y tienen una correción de errores. Al ser chipsets
orientados estaciones de trabajo nunca incorporan video integrado.
Lo único posible a destacar es la existencia del Single Device Data Correction (SDDC) que
es capaz de corregir cuatro errores por modulo de memoria y el soporte de hasta 16GB de RAM.
Podemos ver un ejemplo :
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Chipsets para procesadores AMD Athlon 64 y Sempron
Chipsets para procesadores AMD Athlon 64 y
Sempron
Los procesadores AMD Athlon 64 y Sempron necesitaban nuevos chipsets no sólo debido a
su carácter de 64 bits, sino también debido a que el procesador incorporaba en su interior el
controlador de memoria. Esto dio lugar a que el chip norte pasase a tener la única función de
conectar el AGP video con el procesador.
Asumiendo que no cabe comentar lo que ya ha sido repetido en modelos anteriores pasamos
a hablar de los fabricantes de chipsets que añadieron algo que pudiese resultar interesante en sus
diseños:
AMD Chipsets
La abolición de la arquitectura norte y sur fue inmediata. Principalmente porque al tener el
controlador de memoria en el procesador ya no se consideraba apropiado llamarlo chip norte. Así
AMD lo nombró AGP Graphics Tunnel chip. A parte de los usuales buses y carecterísticas de AMD
implementó soporte para PCI-X con un chip dedicado a esto llamado HyperTransport PCI-X tunnel.
Uli Chipsets
La novedad en estos chipsets fue el soporte para PCI-Express 16x y AGP 8x a la capacidad
de su velocidad. Esto me parece una buena característica y no lo he visto en otros muchos de su
competencia. Si conectabas tres tarjetas a los distintos slots, PCI, PCI-E y AGP, podías llegar a
tener seis monitores trabajando al mismo tiempo. El soporte para RAID también existió en estos
chipsets, pero, si bien no lo tuvieron los que eran propiedad de AMD, era de lo más común entre los
otros fabricantes.
VIA Chipsets
VIA ha conseguido un gran éxito en el mundo de los chipsets, especialmente en el de los
AMD siendo la líder en su fabricación.
Moviéndose entre lo usual, destaca el hecho de la habilidad para realizar operaciones
asíncronas entre el puerto PCI y el AGP, permitiendo realizar cambios en las frecuencias sin
modificar la del bus del procesador y dando lugar a una mayor confianza en el overclocking.
Contando con gráficos integrados, algo no tan usual, llega a soportar la HDTV.
NVIDIA Chipsets
Contando con más de catorce chipsets distintos NVIDIA obtuvo una gran experiencia en
este mercado y así lo demuestran sus resultados.
Lo primero a destacar es que gran parte de sus chipsets estaban condensado en un sólo chip
al que llamó Media and Communications processors (MCPs). El rendimiento no era muy elevado
en sus primeras versiones pero con los nForce 3 ya soportaba casi todo lo usual en sus
competidoras. Quizás lo que hizo más especial a este chipset fue su firewall a nivel de hardware que
permitía una seguridad exaustiva nada más arrancar el equipo y con unas grandes posibilidades de
configuración.
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Chips Super I/O
Chips Super I/O
El chip super I/O es el más alejado del procesador y conectado al bus ISA suele soportar: la
disquetera, uno o dos puertos serie y un puerto paralelo. Esto ocurrió en los primeros tiempos
cuando el Chip Super I/O existía como un componente sep arado de la placa. Debido a la
integración intensiva que se ha logrado con el paso del tiempo y sobre todo, debido al LPC, bus que
sustituiría al ISA, ha ido desapareciendo poco a poco. Sólo hay que observar como en los últimos
chipsets se ha logrado la integración de todas las funciones en un solo chip.
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Conclusiones
Conclusiones
Llegados este punto debemos comprender que es un chipset exactamente, cual ha sido su
evolución en los últimos años, a qué han llegado, quienes son los principales fabricantes y quienes
son los que aparentemente dan mejores resultados.
Se puede observar que aunque el predominio de Intel ha sido grande, en los últimos años
otros fabricantes como VIA y NVIDIA han sacado tecnologías que superan con creces a las
ofrecidas por los mismos fabricantes de los procesadores.
La integración de los componentes también ha sido un factor clave. De los primeros chipsets
que necesitaban más de cien chips, hasta los actuales que son capaces de hacer todo con uno sólo.
Sin embargo, aún así las políticas de dividir al menos el trabajo en dos o incluso en tres han
parecido dar mejores resultados en la mayoría de los casos.
Los formatos abiertos, abrirle posibilidades y ahorrarles trabajo a los fabricantes de placas
base haciendo modelos de pin compatibles unos con otros y chips norte compatibles con chips sur
de otras compañías es algo que también ha dado buenos resultados.
Por último concluir que el chipset es sin duda alguna el que dictamina cual es el límite de
nuestro ordenador. Él pone las fronteras, así que antes de decidir cuanto de grande vamos a hacer
nuestra ciudad, sería bueno y , aparentemente lógico, conocer cuales son nuestros límites.
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Agradecimientos
Agradecimientos
Quiero agradecer a los desarrolladores de Open Office por compartir su software de forma
completamente gratuita. Gracias a este programa he sido capaz de realizar un trabajo con una
presentación, a mi parecer, decente, y una presentación sin mucho esfuerzo.
www.openoffice.org
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Bibliografía
Bibliografía
1. Repairing and Upgrading PC's
2. www.Wikipedia.com
3. www.PCGuide.com
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Lista de preguntas
Lista de preguntas
Las que están marcadas en negrita son las respuestas correctas.
1. ¿Qué funciones tiene el chipset?
a. Realiza cálculos de enteros y punto flotante aparte de conectar todos los dispositivos
del ordenador.
b. Controla la circuitería de la placa base.
c. Controla la cache de nivel 1.
2. ¿Cuántos chips se suelen usar para implementar el chipset?
a. Siempre se han usado unos 3 chips para la usual arquitectura Norte/Sur.
b. En los modelos más minimizados se ha alcanzado el increíble número de un solo
chip.
c. Al principio se llevaba a cabo por más de 100 chips siendo 9 los principales.
3. ¿Por qué Intel se introdujo en el mercado de los chipsets?
a. Para saltarse una de las trabas en la salida al mercado de sus procesadores.
b. Poder fabricar buses como el PCI.
c. Necesitaba entrar en otros mercados porque la venta de procesadores no le era
rentable.
4. Respecto a la arquitectura Norte/Sur:
a. Nunca han existido más de dos chips para esta arquitectura.
b. El chip norte se ha encargado siempre de conectar el dispositivo gráfico con el
procesador y en la mayoría de las ocasiones como controlador de memoria.
c. El chip sur se ha encargado de tareas relativamente lentas por eso está más lejos
del procesador.
5. Respecto a la quinta generación de chipsets (para Pentium):
a. Se introdujo soporte para AGP.
b. Se introdujo soporte para la SDRAM.
c. No tuvo detección de errores.
6. Respecto a la sexta generación de chipsets (para Pentium Pro/II/III):
a. Hubo un cambio en la arquitectura olvidándose del chip norte y sur.
b. La conexión entre el chip sur y el norte tuvo un camino de datos independiente.
c. Se agregaron gráficos integrados.
7. Respecto a la sexta generación de chipsets (para Pentium Pro/II/III):
a. Se introdujo soporte para Red
b. Un hardware específico para crear números aleatorios
c. Un traductor para poder soportar los dos tipos de memoria: SDRAM y
Rambus.
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Lista de preguntas
8. Respecto a la sexta generación de chipsets (para Pentium Pro/II/III):
a. Se introdujo soporte para Red
b. Un hardware específico para crear números aleatorios
c. Un traductor para poder soportar los dos tipos de memoria: SDRAM y
Rambus.
9. ¿Qué ofrecieron otros fabricantes de chipsets para procesadores Intel de septima generación
que no ofreció Intel?
a. Soporte para IEEE 1394.
b. Hardware específico para la creación de números aleatorios.
c. Soporte para SCSI.
10. ¿Cuando comenzaron a fabricarr chpisets para procesadores Athlon marcas que no fueran la
propia Athlon?
a. Desde el principio tuvo un apoyo general del mercado.
b. Cuando implementó el controlador de memoria dentro del procesador.
c. Cuando ganó la carrera por el Gigaherzio a Intel y demostró ser mejor en los
BenchMark.
11. ¿En qué se diferenciaban principalmente los chipsets de Intel usuales con los chipsets
diseñados para estaciones de trabajo?
a. La velocidad en los buses era mucho mayor en las estaciones de trabajo.
b. Tenían capacidad para más ram y poseían tecnologia que permitía la correción
de errores.
c. Se calentaban menos dando una mayor estabilidad al sistema.
12. ¿Por qué Intel no implemento el AGP en la generación de los Pentium ?
a. Aunque quería desarrollarlo para esa epoca le fue imposible.
b. Era una estrategía de mercado.
c. Los procesadores de esa generación no habrían podido haber un uso eficiente del
mismo.
13. A la hora de montar nuestro ordenador debemos...
a. Comprar los mejores componentes y de gama más alta en todos los campos.
b. Comprar una buena tarjeta gráfica y procesador porque son los componentes más
importantes.
c. Empezar eligiendo un buen chipset y a partir de ahí elegir lo que use todo su
potencial para no crear cuellos de botella.
14. ¿Cuantas pantallas ha llegado a soportar un chipset?
a. Nunca se ha conseguido pasar de tres pantallas y lo usual suelen ser 2. Además para
la tercera necesitas otra tarjeta gráfica.
b. Se han llegado a soportar seis con tres tarjetas gráficas y curiosamente fue
realizado por una marca no muy conocida.
c. Lo máximo han sido cuatro realizado por NVIDIA y ATI con dos tarjetas gráficas.
15. El chip de I/O...
a. Actualmente está en desuso porque se ha intregado en el chip sur.
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Lista de preguntas
b. Suele existir junto a otros pequeños chips porque con más de tres se mejora el
rendimiento.
c. Se dedica a las cosas más lentas del ordenador como son los puertos serie, las
disqueteras y los paralelos.
16. La relacion entre el chip norte y sur es...
a. Única, cada chip sur siempre tiene un chip norte y vicebersa.
b. Los chip norte suelen tener varios chip sur con los que son compatibles
c. Las empresas que quisieron una mayor compatibilidad por mercado los
hicieron lo más compatible posibles. Llegando incluso a existir la posibildad de
diseñar un chip sur de una marca para un chip norte de otra.
17. Entre los fabricantes para AMD se puede decir sin muchas dudas que el que más novedades
y potencia implemento fue...
a. NVIDIA al unir todo en un solo chip con increibles características.
b. AMD porque al conocer sus procesadores era sin duda la que mejor podía desarrollar
los chipsets.
c. SiS chipsets.
18. A la hora de elegir un chipset...
a. Elegir el mismo fabricante que el del procesador porque siempre dan mejores
resultados.
b. Observar bien las características de cada uno, sobre todo los de NVIDIA, VIA e
Intel que suelen dar buenas respuestas.
c. Elegir el más barato porque no es demasiado relevante.
19. Los gráficos integrados...
a. En las últimas generaciones están llegando a ser iguales que las tarjetas gráficas.
b. Han llegado a un rendimiento considerable pero aún están dentro del campo de
las tarjetas de gama media/baja.
c. No son muy aconsejables dado que no soportan aceleración 3D.
20. La memoria cache...
a. Nunca ha tenido relación con el chipset, es algo que le corresponde al procesador.
b. Ha tenido relación con el chipset cuando ha estado en la placa porque este
controla todo lo que este en este ambito.
c. Siempre ha dependido del chipset, incluso la de nivel 1.
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