[Guia Tecnica] Placas Madre

Tema en 'Guías y Tutoriales' iniciado por israfeL, 9 Abr 2007.

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    MotherBoard

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    * Este es un modelo de placa tomado para esta guia

    La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard) es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre: El microprocesador, circuitos electrónicos de soporte, ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas suelen realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc.

    Se diseña básicamente para realizar tareas específicas vitales para el funcionamiento del ordenador, como por ejemplo las de:

    *Conexión física.
    *Administración, control y distribución de energía eléctrica.
    *Comunicación de datos.
    *Temporización.
    *Sincronismo.
    *Control y monitoreo.

    Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS.

    Tipos de Placas

    A continuación se describen los tipos de placas más usuales

    Placa AT

    Actualmente estas placas están en desuso, uno de sus principales inconvenientes fue su gran tamaño, además de una mala distribución de sus componentes, y la falta de integración de los puertos serie, USB, PS2, los cuales se unían a la placa mediante cables. Se caracterizaba por tener un conector "gordo" para el teclado. El formato AT fue durante muchos años la placa que dominó el mercado, aunque finalmente se sustituyó por el formato ATX. también se deben decir que las placas at son mayormente utilizadas con sistemas operativos win98 y sus componentes no on los mismos que las atx ya que no soportan memorias ddr y otros seriales estas placas también tienen un interruptor de corriente como boton de encendido, a diferencia de las atx que disponen de un boton digital.

    Placa ATX

    Es la evolución de la Placa AT, en este nuevo formato se resuelven todos los inconvenientes que perjudicaron a la ya mencionada placa. Los puertos serie, USB y paralelo vienen perfectamente integrados en la placa, además la distribución de los componentes es mucho mejor, en el caso del microprocesador aparece más cerca de la fuente de alimentación lo que reduce la temperatura del mismo.
    Es el formato predominante en la actualidad, y es utilizado por una gran gama de microprocesadores desde Pentium 100, pasando por MMX,II,III,Pentium 4 y Pentium D (Dual Core). Cabe mencionar la versión reducida de este formato las placas mini ATX

    Socket de CPU

    Matriz de pequeños agujeros (zócalo) existente en una placa base donde encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador; dicha matriz permite la conexión entre el microprocesador y dicha placa base. En los primeros ordenadores personales, el microprocesador venía directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación del socket.
    En general, cada familia de microprocesador requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa base. Por tanto, no es posible conectar un microprocesador a una placa base con un zócalo no diseñado para él

    *Este tipo de conectores se basan en lo que se llama zócalo ZIF, es decir, "Zero Insertion Force" ó "Fuerza de Inserción Cero", donde los procesadores pueden instalarse sin efectuar ninguna presión sobre ellos, facilitando mucho las cosas y sobre todo minimizando los riesgos.

    Ejemplos

    Algunos sockets de CPU comercializados tienen las siguientes denominaciones:
    * Socket Am2 para microprocesadores AMD
    * Socket 775, para microprocesadores Intel Pentium 4

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    * Socket 939, para microprocesadores AMD Athlon 64

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    * PAC611, para microprocesadores Intel Itanium 2

    Aquí una lista completa de sockets

    Existen muchos tipos de sockets, usados por diferentes CPUs. He aquí el listado hasta la fecha por orden de antigüedad (del mas moderno al mas antiguo)

    * Socket Am2 para microprocesadores AMD

    El Socket AM2, denominado anteriormente como Socket M2, es un zócalo de CPU diseñado para procesadores AMD en equipos de sobremesa. Su lanzamiento está previsto para el tercer trimestre de 2006, como sustituto del 939. Tendrá 940 pins y soportará memoria DDR2; sin embargo no será compatible con los procesadores actuales de 940 pins (como, por ejemplo, los procesadores Opteron Sledgehammer).

    Los primeros procesadores para el zócalo AM2 serán los nuevos Opteron serie 100. El zócalo está también diseñado para los siguientes núcleos: Windsor (AMD Athlon 64 X2 4200+ - 5000+, AMD Athlon 64 FX-62), Orleans (AMD Athlon 64 3500+ - 4000+) y Manila (AMD Sempron 3000+ - 3600+) - todos construidos con tecnología de 90 nm.

    * PAC611 Intel Itanium
    * PAC418 Intel Itanium
    * Socket T (Land Grid Array-775) Intel Pentium 4 & Celeron1
    * Socket 604 Xeon
    * Socket 480 Intel Pentium M (Double core)
    * Socket 479 Intel Pentium M (Single core)
    * Socket 478 Intel Pentium 4 & Celeron

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    * Socket 423 Intel Pentium 4
    * Socket 370 Intel Celeron & Pentium III
    * Socket M2 Zócalo de 940 pines, pero incompatible con los primeros Opteron y Athlon64 FX. Algunos integrantes serán: AMD "Orleans" Athlon 64, AMD "Windsor" Athlon 64 X2, AMD "Orleans4" Athlon 64 FX. Será introducido el 6 de junio de 2006
    * Socket F AMD Opteron. Será introducido el 2006
    * Socket S AMD Turion 64, Será introducido el 2006
    * Socket 939 AMD Athlon 64 / AMD Athlon 64 FX a 1GHz / Sempron
    * Socket 940 AMD Opteron
    * Socket 754 AMD Athlon 64 / Sempron / Turion 64

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    * Socket A Últimos AMD Athlon, Athlon XP, Duron y primeros Sempron
    * Socket 563 Low-power Mobile Athlon XP-M (µ-PGA Socket, Mobile parts ONLY)
    * Slot 1 Intel Pentium II & early Pentium III
    * Slot A Primeros AMD Athlon y Alpha 21264
    * Socket 8 Intel Pentium Pro
    * Super Socket 7 AMD K6-2 & AMD K6-III
    * Socket 7 Intel Pentium & compatibles de Cyrix, AMD
    * Socket 6 Intel 486
    * Socket 5 Intel Pentium 75-133MHz y compatibles
    * Socket 4 Intel Pentium 60/66MHz
    * Socket 3 Intel 486 (3.3v and 5v) y compatibles
    * Socket 2 Intel 486
    * Socket 1 Intel 486

    Microprocesador

    Un microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos altamente integrado para cálculo y control computacional. El microprocesador es utilizado como Unidad Central de Proceso en un sistema microordenador y en otros dispositivos electrónicos complejos como cámaras fotográficas e impresoras, y como añadido en pequeños aparatos extraíbles de otros aparatos más complejos como por ejemplo equipos musicales de automóviles.

    Parámetros significativos de un procesador son su ancho de bus (medido en bits), la frecuencia de reloj a la que trabajan (medida en hercios), y el tamaño de memoria caché (medido en kilobytes). Generalmente, el microprocesador tiene circuitos de almacenamiento (o memoria caché) y puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado (o chip). Vale acotar que existen dos tipos de memoria caché cuyo funcionamiento es análogo: (a) L1 o interna (situada dentro del propio procesador y por tanto de acceso aún más rápido y aún más cara). La caché de primer nivel contiene muy pocos kilobytes (unos 32 ó 64 Kb); y; (b) L2 o externa (situada entre el procesador y la RAM). Los tamaños típicos de la memoria caché L2 oscilan en la actualidad entre 256 kb y 2 Mb.
    El socket es una matriz de pequeños agujeros (zócalo) existente en una placa base donde encajan, sin dificultad, los pines de un microprocesador; dicha matriz permite la conexión entre el microprocesador y dicha placa base. En los primeros ordenadores personales, el microprocesador venía directamente soldado a la placa base, pero la aparición de una amplia gama de microprocesadores llevó a la creación del socket.

    En general, cada familia de microprocesador requiere un tipo distinto de zócalo, ya que existen diferencias en el número de pines, su disposición geométrica y la interconexión requerida con los componentes de la placa base. Por tanto, no es posible conectar un microprocesador a una placa base con un zócalo no diseñado para él.
    Generalmente, el microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado (o chip). El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. El conjunto de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido como chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PCs.

    En los procesadores habituales el chipset está formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:

    * El puente norte (NorthBridge)

    * El puente sur (SouthBridge)

    Cierto libro compara al Chipset con la médula espinal: una persona puede tener un buen cerebro, pero si la médula falla, todo lo de abajo no sirve para nada.

    El primer microprocesador comercial, el Intel 4004, fue desarrollado el 15 de noviembre de 1971. Los diseñadores jefe fueron Ted Hoff y Federico Faggin de Intel, y Masatoshi Shima de Busicom (más tarde de ZiLOG).
    Los microprocesadores modernos están integrados por millones de transistores y otros componentes empaquetados en una cápsula cuyo tamaño varía según las necesidades de las aplicaciones a las que van dirigidas, y que van actualmente desde el tamaño de un grano de lenteja hasta el de casi una galleta. Las partes lógicas que componen un microprocesador son, entre otras: unidad aritmético-lógica, registros de almacenamiento, unidad de control, Unidad de ejecución, memoria caché y buses de datos control y dirección.

    Existen una serie de fabricantes de microprocesadores, como IBM, Intel, Zilog, Motorola, Cyrix, AMD. A lo largo de la historia y desde su desarrollo inicial, los microprocesadores han mejorado enormemente su capacidad, desde los viejos Intel 8080, Zilog Z80 o Motorola 6809, hasta los recientes Intel Itanium, Transmeta Efficeon o Cell. Ahora los nuevos micros pueden tratar instrucciones de hasta 256 bits, habiendo pasado por los de 128, 64, 32, 16, 8 y 4.

    Circuito integrado auxiliar (Chipset)

    Intel® 975X Express Chipset

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    * Este es el Chipset mas moderno de Intel y pertenece ala familia de los Extreme edition

    Para ver mas info sobre las caracteristicas sobre los chipsets aqui pueden verlo --> http://www.intel.com/products/chipse...oduct_Chipsets

    Nvida (serie Nforce)

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    para mas info aqui --> http://www.nvidia.com/page/nforce4_family.html

    El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. El conjunto de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido como chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PCs.

    En los procesadores habituales el chipset está formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal:

    * El puente norte (NorthBrigde) se usa como puente de enlace entre dicho procesador y la memoria. El NorthBridge controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP, y las comunicaciones con el SouthBrigde.

    * El puente sur (SouthBridge) controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. El puente sur es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos.

    Este término fue usado frecuentemente en los años 70 y 90 para designar los circuitos integrados encargados de las tareas gráficas de los ordenadores domésticos de la época: el Commodore Amiga y el Atari ST. Ambos ordenadores tenían un procesador principal, pero gran cantidad de sus funciones gráficas y de sonido estaban incluidas en coprocesadores separados que funcionaban en paralelo al procesador principal.

    Slot

    Un slot (también llamado slot de expansión o ranura de expansión) es un puerto (puerto de expansión) que permite conectar a la tarjeta madre una tarjeta adaptadora adicional la cual suele realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc.

    Tipos de slots:

    A) AGP (Advanced Graphic Port)

    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 PCI 2.1.

    El bus AGP es de 32 bit como PCI pero cuenta con notables diferencias como 8 canales mas adicionales para acceso a la memoria RAM. Además puede acceder directamente a esta a través del NorthBrigde 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 264 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
    • AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 528 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.
    El puerto AGP se utiliza exclusivamente para conectar tarjetas gráficas, y debido a su arquitectura sólo puede haber una ranura. Dicha ranura mide unos 8 cm y se encuentra a un lado de las ranuras PCI.

    Dos de las últimas tarjetas gráficas acelaradoras 3D con bus AGP, son la ATI Radeon 9800 XT y la AOPEN FX595Ultra con chips de ATI, y la GeForce 7800GS, uno de los chips de última generación que demuestran que este BUS aún tiene algunas posibilidades de aprovechamiento.

    Ya no se desarrollan mejoras sobre el puerto AGP (Advanced Graphic Port) ya que ha quedado "obsoleto" y está siendo reemplazado por el bus PCI-Express (donde se pueden conectar más de una placa, obteniendo trabajo en paralelo para el procesamiento de video. nVidia llama a esta tecnología SLI y ATI la llama CrossFire).

    B) ISA:

    El slot ISA fue reemplazado desde el año 2000 por el slot PCI. Los componentes diseñados para el slot ISA eran muy grandes y fueron de los primeros slots en usarse en los ordenadores personales. Hoy en día no se fabrican slots ISA. Los puertos ISA son ranuras de expansión actualmente en desuso, se incluyeron estos puertos hasta los primeros modelos del Pentium III.

    * El slot ISA (Industry Standard Arquitecture) es un tipo de slot o ranura de expansión de 16 Bits capaz de ofrecer hasta 16 MB/s a 8 MHz.

    C) PCI y PCI-Express

    Puertos PCI (Peripheral Component Interconnect): son ranuras de expansión en las que se puede conectar tarjetas de sonido, de vídeo, de red etc. El slot PCI se sigue usando hoy en día y podemos encontrar bastantes componentes (la mayoría) en el formato PCI. Los componentes que suelen estar disponibles en este tipo de slot son:

    • Capturadoras de televisión.
    • Controladoras RAID.
    • Tarjetas de red, inalámbricas o no.
    • Tarjetas de sonido.

    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.

    Decir además que, PCI-Express no tiene que ver nada con PCI-X son totalmente diferentes, PCI-X es una evolución de PCI, en la que se consigue aumentar en ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rapido 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.

    PCI-Express está pensado para ser usado sólo como bus local. 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.

    PCI-Express no es todavía suficientemente rápido para ser usado como bus de memoria. Esto es una desventaja que no tienen 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 PCs, especialmente en tarjetas gráficas. Marcas como ATI Technologies y nVIDIA entre otras tienen tarjetas graficas en PCI-Express.

    D) DDR y DDR2

    DDR del acrónimo inglés Double Data Rate, memoria de doble tasa de transferencia de datos en castellano. Son módulos compuestos por memorias síncronas (SDRAM), disponibles en encapsulado DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj.

    Fueron primero adoptadas en sistemas equipados con procesadores AMD Athlon. Intel con su Pentium 4 en un principio utilizó únicamente memorias RAMBUS, más costosas. Ante el avance en ventas y buen rendimiento de los sistemas AMD basados en DDR SDRAM, Intel se vio obligado a cambiar su estrategia y utilizar memoria DDR, lo que le permitió competir en precio. Son compatibles con los procesadores de Intel Pentium 4 que disponen de un FSB (Front Side Bus) de 64 bits de datos y frecuencias de reloj desde 200 a 400 MHz.

    También se utiliza la nomenclatura PC1600 a PC4800, ya que pueden transferir un volumen de información de 8 bytes en cada ciclo de reloj a las frecuencias descritas.

    Muchas placas base permiten utilizar estas memorias en dos modos de trabajo distintos: Single Memory Channel: Todos los módulos de memoria intercambian información con el bus a través de un sólo canal, para ello sólo es necesario introducir todos los módulos DIMM en el mismo banco de slots. Dual Memory Channel: Se reparten los módulos de memoria entre los dos bancos de slots diferenciados en la placa base, y pueden intercambiar datos con el bus a través de dos canales simultáneos, uno para cada banco.

    Especificaciónes

    • PC-1600: DDR-SDRAM módulo de memoria a 100 MHz usando chips DDR-200, 1.600 MBytes (1,6GB) de ancho de banda por canal.
    • PC-2100: DDR-SDRAM módulo de memoria a 133 MHz usando chips DDR-266, 2.133 MBytes (2,1GB) de ancho de banda por canal.
    • PC-2700: DDR-SDRAM módulo de memoria a 166 MHz usando chips DDR-333, 2.667 MBytes (2,6GB) de ancho de banda por canal.
    • PC-3200: DDR-SDRAM módulo de memoria a 200 MHz usando chips DDR-400, 3.200 MBytes (3,2GB) de ancho de banda por canal.
    • PC-3500: DDR-SDRAM módulo de memoria a 217 MHz usando chips DDR-433, 3.500 MBytes (3,5GB) de ancho de banda por canal.
    • PC-3700: DDR-SDRAM módulo de memoria a 233 MHz usando chips DDR-466, 3.700 MBytes (3,7GB) de ancho de banda por canal.
    • PC-4000: DDR-SDRAM módulo de memoria a 250 MHz usando chips DDR-500, 4.000 MBytes (4,0GB) de ancho de banda por canal.
    • PC-4400: DDR-SDRAM módulo de memoria a 275 MHz usando chips DDR-550, 4.400 MBytes (4,4GB) de ancho de banda por canal.
    • PC-4800: DDR-SDRAM módulo de memoria a 300 MHz usando chips DDR-600, 4.800 MBytes (4,8GB) de ancho de banda por canal.

    DDR2 es un tipo de memoria RAM. Forma parte de la familia SDRAM de tecnologías de memoria de acceso aleatorio, que es una de las muchas implementaciones de la DRAM.

    Características

    • Las memorias DDR2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la velocidad de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias.

    • Operan tanto en el flanco alto del reloj como en el bajo, en los puntos de 0 voltios y 1.8 voltios, lo que reduce el consumo de energía en aproximadamente el 50 por ciento del consumo de las DDR, que trabajaban a 0 voltios y a 2.5.

    • Terminación de señal de memoria dentro del chip de la memoria ("Terminación integrada" u ODT) para evitar errores de transmisión de señal reflejada.

    • Mejoras operacionales para incrementar el desempeño, la eficiencia y los márgenes de tiempo de la memoria.

    • Latencias CAS: 3, 4 y 5

    • Tasa de transferencia desde 400 hasta 1024 MB/s y capacidades de hasta 2x2GB actualmente.

    • Su punto en contra son las latencias en la memoria más largas (casi el doble) que en la DDR.

    Estándares DDR2

    • DDR2-400: Chips de memoria DDR-SDRAM especificados para correr a 100 MHz, con reloj de Entrada/Salida a 200 MHz.
    • DDR2-533: Chips de memoria DDR-SDRAM especificados para correr a 133 MHz, con reloj de Entrada/Salida a 266 MHz.
    • DDR2-667: Chips de memoria DDR-SDRAM especificados para correr a 166 MHz, con reloj de Entrada/Salida a 333 MHz.
    • DDR2-800: Chips de memoria DDR-SDRAM especificados para correr a 200 MHz, con reloj de Entrada/Salida a 400 MHz.

    Especificación

    • PC2-3200: Módulo de memoria DDR-SDRAM espeficador para correr a 100 MHz usando chips DDR2-400, con un ancho de banda de 3200 GB/segundo.

    • PC2-4200: Módulo de memoria DDR-SDRAM espeficador para correr a 266 MHz usando chips DDR2-533, con un ancho de banda de 4267 GB/segundo.

    • PC2-5300: Módulo de memoria DDR-SDRAM espeficador para correr a 333 MHz usando chips DDR2-667, con un ancho de banda de 5333 GB/segundo.

    • PC2-6400: Módulo de memoria DDR-SDRAM espeficador para correr a 400 MHz usando chips DDR2-800, con un ancho de banda de 6400 GB/segundo.

    * DDR2-xxx indica la velocidad de reloj efectiva, mientras que PC2-xxxx indica el ancho de banda teórico (aunque suele estar redondeado al alza). El ancho de banda se calcula multiplicando la velocidad de reloj por ocho, ya que la DDR2 es una memoria de 64 bits, hay 8 bits en un byte, y 64 es 8 por 8.

    Retrocompatibilidad

    DDR2 no es retrocompatible con DDR, ya que los conectores son diferentes

    * GDDR (variante de DDR)

    El primer producto comercial en afirmar que usaba tecnología DDR2 fue la tarjeta gráfica nVIDIA GeForce FX 5800. Sin embargo, es importante aclarar que la memoria "DDR2" usada en las tarjetas gráficas (llamada oficialmente GDDR2) no es DDR2, si no un punto intermedio entre las memorias DDR y DDR2. De hecho, no incluye el (importantísimo) doble ratio del reloj de entrada/salida, y tiene serios problemas de sobrecalentamiento debido a los voltajes nominales de la DDR. ATI ha desarrollado aún más el formato GDDR, hasta el GDDR3, que es más similar a las especificaciones de la DDR2, aunque con varios añadidos específicos para tarjetas gráficas.
    Tras la introducción de la GDDR2 con la serie FX 5800, las series 5900 y 5950 volvieron a usar DDR, pero la 5700 Ultra usaba GDDR2 con una velocidad de 450 MHz (en comparación con los 400 MHz de la 5800 o los 500 MHz de la 5800 Ultra).
    La Radeon 9800 Pro de ATI con 256 MB de memoria (no la versión de 128 MB) usaba también GDDR2, porque esta memoria necesita menos pines que la DDR. La memoria de la Radeon 9800 Pro de 256 MB sólo va 20 MHz más rápida que la versión de 128 MB, principalmente para contrarrestar el impacto de rendimiento causado por su mayor latencia y su mayor número de chips. La siguiente tarjeta, la 9800 XT, volvió a usar DDR, y posteriormente ATI comenzó a utilizar GDDR3 en su línea de tarjetas Radeon X800.
    Actualmente, la mayoría de las tarjetas tanto de ATI como de nVIDIA usan el formato GDDR3 y se rumorea que uno de los principales fabricantes de memoria ya ha empezado a distribuir chips de GDDR4 a los fabricantes de tarjetas gráficas.

    Integración

    DDR2 se introdujo a dos velocidades iniciales: 200 MHz (llamada PC2-3200) y 266 MHz (PC2-4200). Ambas rinden peor que sus equivalentes en DDR, ya que su mayor latencia hace que los tiempos totales de acceso sean hasta dos veces mayores. Sin embargo, la DDR no será oficialmente introducida a ninguna velocidad por encima de los 266 MHz. Existen DDR-533 e incluso DDR-600, pero la JEDEC ha afirmado que no se estandarizarán. Estos módulos son, principalmente, optimizaciones de los fabricantes, que utilizan mucha más energía que los módulos con un reloj más lento, y que no ofrecen mucho mayor rendimiento.

    Actualmente, Intel soporta DDR2 en sus chipsets 9xx. AMD64 planea añadir soporte para DDR2 en sus procesadores AMD64 en la primavera del 2006 con la introducción del socket AM2.

    Los DIMM DDR2 tienen 240 pines, mientras que los de DDR tienen 184 y los de SDRAM 168.

    Informacion extra, sobre los conectores para HD (disco duro) que vienen en las nuevas placas

    IDE (Integrated Drive Electronics)

    La interfaz 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) añade además dispositivos como, las unidades CD-ROM.
    IDE significa 'Integrated device Electronics --Dispositivo con electrónica integrada-- que indica que el controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo.
    ATA significa AT atachment y ATAPI, ATA packet interface.

    Las diversas versiones de ATA son:

    * Paralell ATA
    o ATA.
    o ATA2. Soporta transferencias rápidas en bloque y multiword DMA.
    o ATA3. Es el ATA2 revisado.
    o ATA4. conocido como Ultra-DMA o ATA-33 que soporta transferencias en 33 MBps.
    o ATA5 o ATA/66. Originalmente propuesta por Quantum para transferencias en 66 MBps.
    o ATA6 o ATA/100. Soporte para velocidades de 100MBps.
    o ATA/133. Soporte para velocidades de 133MBps.
    * Serial ATA. Remodelación de ATA con nuevos conectores (alimentación y datos), cables y tensión de alimentación.

    Las controladoras IDE casi siempre están incluidas en la placa base, normalmente dos conectores para dos dispositivos cada uno. De los dos discos duros, uno tiene que estar como esclavo y el otro como maestro para que la controladora sepa a/de qué disposivo mandar/recibir los datos. La configuración se realiza mediante jumpers. Habitualmente, un disco duro puede estar configurado de una de estas tres formas:

    * Como maestro ('master'). Si es el único dispositivo en el cable, debe tener esta configuración, aunque a veces también funciona si está como esclavo. Si hay otro dispositivo, el otro debe estar como esclavo.
    * Como esclavo ('slave'). Debe haber otro dispositivo que sea maestro.
    * Selección por cable (cable select). El dispositivo será maestro o esclavo en función de su posición en el cable. Si hay otro dispositivo, también debe estar configurado como cable select. Si el dispositivo es el único en el cable, debe estar situado en la posición de maestro. Para distinguir el conector en el que se conectará el primer bus Ide (Ide 1) se utilizan colores distintos.

    Este diseño (dos dispositivos a un bus) tiene el inconveniente de que mientras se accede a un dispositivo el otro dispositivo del mismo conector IDE no se puede usar. En algunos chipset (Intel FX triton) no se podría usar siquiera el otro IDE a la vez.

    Este inconveniente está resuelto en S-ATA y en SCSI, que pueden usar dos dispositivos por canal.

    Los discos IDE están mucho más extendidos que los SCSI debido a su precio mucho más bajo. El rendimiento de IDE es menor que SCSI pero se están reduciendo las diferencias. El UDMA hace la función del Bus Mastering en SCSI con lo que se reduce la carga de la CPU y aumenta la velocidad y el Serial ATA permite que cada disco duro trabaje sin interferir a los demás.

    De todos modos aunque SCSI es superior se empieza a considerar la alternativa S-ATA para sistemas informáticos de gama alta ya que su rendimiento no es mucho menor y su diferencia de precio sí resulta más ventajosa.

    Serial ATA (SATA)

    El Serial ATA es un sistema controlador de discos que sustituirá al P-ATA (estándar que también se conoce como IDE o ATA). El S-ATA proporcionará mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varios discos, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar discos en caliente (con la computadora encendida).

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    Diferencias entre S-ATA (Serial ATA) y P-ATA (Parallel ATA)
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    Se diferencia del P-ATA en que los conectores de datos y alimentación son diferentes y el cable es un cable (7 hilos) no una cinta (40 hilos), con lo que se mejora la ventilación. Para asegurar la compatibilidad, hay fabricantes que colocan los conectores de alimentación para P-ATA y S-ATA en las unidades que fabrican.

    Los discos duros se conectan punto a punto, un disco duro a cada conector de la placa, a diferencia de P-ATA en el que se conectan dos discos a cada conector IDE.

    La razón por la que el cable es serie es que, al tener menos hilos, produce menos interferencias que si utilizase un sistema paralelo, lo que permite aumentar las frecuencias de funcionamiento con mucha mayor facilidad.

    Su relación rendimiento/precio le convierte en un competidor de SCSI. Están apareciendo discos de 10000rpm que sólo existían en SCSI de gama alta. Esta relación rendimiento/precio lo hace muy apropiado en sistemas de almacenamiento masivos, como RAID.

    Este nuevo estándar es compatible con el sistema IDE actual. Como su nombre indica (Serial ATA) es una conexión tipo serie como USB o FireWire. La primera versión ofrece velocidades de hasta 150MB/s, con la segunda generación (SATA 3Gb/s) permitiendo 300MB/s. Se espera que alcance los 600MB/s alrededor de 2007.

    S-ATA no supone un cambio únicamente de velocidad sino también de cableado: se ha conseguido un cable más fino, con menos hilos, que funciona a un voltaje menor (0.25V vs. los 5V del P-ATA) gracias a la tecnología LVDS. Además permite cables de mayor longitud (hasta 1 metro, a diferencia del P-ATA, que no puede sobrepasar los 45 cm).

    Un punto a tener en consideración es que para poder instalarlo en un PC, la placa madre debe poseer un conector S-ATA.

    S-ATA en contrario a P-ATA facilita tecnología NCQ.

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    Cable y conector
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    El cable se compone de dos pares apantallados a los que se suministra una impedancia de 100 Ohmios

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    Alternativas

    También en SCSIW se esta preparando un sistema en serie, que además es compatible con SATA, esto es, se podrán conectar discos SATA en una controladora SAS (Serial Attached SCSI).

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    RAID

    RAID (Redundant Array Of Independent/Inexpensive Disks) es un término inglés que hace referencia a un conjunto de discos redundantes independientes/baratos. Este tipo de dispositivos se utilizan para aumentar la integridad de los datos en los discos, mejorar la tolerancia a los fallos y errores y mejorar el rendimiento. En general permiten proveer discos virtuales de un tamaño mucho mayor al de los discos comúnmente disponibles. Inicialmente un sistema RAID era un conjunto de discos redundantes económicos.

    Oficialmente los sistemas RAID se implementan en 7 configuraciones o niveles: RAID 0 a RAID 6. También existen combinaciones de niveles de RAID, las combinaciones más comunes son RAID 10 y RAID 0+1. Los sistemas RAID son comúnmente implementados con discos de la misma capacidad para todo el conjunto.

    A nivel práctico y comercial, sólo los RAID impares, junto a las combinaciones de estos, se han impuesto en el mercado: RAID 1, 3, 5, 7, 10, y 0+1. Destacan por su aceptación sobre los demás el RAID 1, 5, 10, y 0+1.

    Hardware vs. Software

    Cualquiera de los niveles de RAID que aparecen listados abajo pueden ser implementados en hardware o software.

    Con la implementación por software, el sistema operativo maneja los discos del conjunto a través de una controladora de discos normal (IDE, Serial ATA, SCSI o Canal de Fibra). Esta opción puede ser lenta, pero no requiere de la compra de hardware adicional.

    Una implementación de RAID basada en hardware requiere (por lo menos) una tarjeta controladora RAID. Esta controladora maneja la administración de los discos, y efectúa los cálculos de paridad (necesarios para RAID 4,5). Esta opción ofrece un mejor rendimiento y hace que el soporte por parte del sistema operativo sea más sencilla.

    Las implementaciones basadas en hardware típicamente soportan intercambio en caliente, permitiendo que los discos que fallen sean reemplazados sin necesidad de detener el sistema.

    Niveles de RAID

    RAID 0: Conjunto de discos divididos sin tolerancia a fallos (No Redundante)

    El RAID de nivel 0 no tiene mínimo de discos para ser empleado. Se puede crear un Raid 0 con un solo disco, pero la ganancia en velocidad es inapreciable. Si conectas 2 discos duros diferentes, por ejemplo, de 40GB y 20GB respectivamente, obtienes una capacidad de 20GB, "perdiendo" 20GB por la diferencia de capacidades de disco. Por eso se recomienda usar 2 discos con las mismas características.

    Características y Ventajas

    El RAID 0 implementa un conjunto de discos divididos, la información es separada en bloques y cada bloque es grabado en una unidad de disco diferente. El rendimiento de Entrada/Salida se ve muy beneficiado por la dispersión de la carga de Entrada/Salida a través de muchos canales y discos.

    El mejor rendimiento se alcanza cuando los datos son divididos a través de múltiples controladoras con tan solo un disco por controladora. No existe sobrecarga por el cálculo de paridad. Un diseño muy simple. Fácil de implementar .

    Desventajas

    No es realmente un RAID ya que no es tolerante a fallos. El fallo de una sola unidad produciría una pérdida de información en el conjunto. No se debe utilizar en sistemas de misión crítica que impliquen modificación de datos. (Algunas aplicaciones trabajan con información de control almacenada en un sistema de archivos en RAID1 ó 5 y los datos multimedia en RAID 0, los cuales son respaldados a cinta o a medios ópticos.)

    Aplicaciones Recomendadas

    * Edición y producción de Vídeo
    * Edición de imágenes
    * Aplicaciones de Preimprenta
    * Cualquier aplicación que requiera gran ancho de banda.

    RAID 1: Mirroring y Duplexing (Espejo)

    Para el mejor rendimiento, la controladora debe ser capaz de realizar dos lecturas concurrentes separadas por cada par duplicado, y dos escrituras duplicadas por cada par duplicado.

    El nivel de RAID 1 requiere al menos dos unidades de disco para ser implementado

    Características

    Son posibles una escritura o dos lecturas por par. El doble de la tasa de transacciones de lectura de un disco simple, la misma tasa de escritura que un disco simple. Redundancia del 100% en los datos significa que no es necesaria la reconstrucción en el caso de fallo de un disco, solo una copia para el reemplazo de disco.

    La tasa de transferencia por bloque es igual a la de un disco simple. Bajo ciertas circunstancias, el RAID 1 puede sostener fallas en múltiples hunch.

    Es el diseño de un subsistema de almacenamiento en RAID más sencillo.

    Ventajas

    Debido a que un disco es espejeado en par y contiene toda la información, puede ser potencialmente utilizado sin software o hardware para RAID

    Desventajas

    El más alto volumen de carga de todos los tipos de RAID, (100%) ineficiente.

    Aplicaciones Recomendadas

    * Contabilidad
    * Nómina
    * Finanzas
    * Cualquier aplicación que requiera de alta disponibilidad
    * Servidores

    RAID 2: Código de Corrección de Error

    El esquema de redundancia en el RAID de nivel 2 es un código de Hamming, donde la unidad de separación es un bit simple. Dividir al nivel de bit tiene la implicación de que en un conjunto de discos con N discos de datos, la unidad más pequeña de datos de transferencia para una lectura es un conjunto de N bloques.

    El RAID de nivel 2 funciona a bajo nivel y su implementación no es usada actualmente.

    RAID 3: Paridad de intervalo de bit (Paridad de Richard M. Price)

    El RAID de nivel 3 tiene un disco de comprobación y solamente procesa una E/S a la vez.

    El RAID de nivel 3 es implementado en contadas ocasiones. por su función a bajo nivel.

    RAID 4: Unidad de paridad dedicada (Paridad de intervalo de bloque)

    Características

    Los discos son divididos, como en RAID 0. La paridad de información para la división es calculada, y almacenada en un disco de paridad. Si uno de los discos falla, la información es reconstruida en un disco de repuesto utilizando la información de paridad. Si el disco de paridad falla, la paridad de la información es recalculada en un disco de repuesto. La ventaja con el RAID 3 está en que se puede acceder a los discos de forma individual.

    Desventajas

    El disco de paridad puede ser un "cuello de botella"(bottleneck) durante las operaciones de escritura

    RAID 5: Discos de datos independientes con bloques de paridad distribuidos (Bloques de Intervalo de Paridad Distribuida)

    Cada vez que un bloque de datos (algunas veces llamado pedazo) es escrito en un disco dentro de un conjunto, un bloque de paridad es generado dentro de la misma división. (Un bloque o pedazo esta compuesto de muchos sectores consecutivos en un disco, algunas veces tanto como 256 sectores. Una serie de pedazos [un pedazo de cada disco dentro de un conjunto] es llamada colectivamente una división.) Si otro bloque, o alguna porción del bloque es escrita en la misma división, el bloque de paridad (o una parte del bloque de paridad) es recalculada y vuelta a escribir. El disco utilizado por el bloque de paridad es escalonado desde una división hasta la siguiente, de ahí el término bloques de paridad distribuidos.

    Es interesante que los bloques de paridad no sean leídos en las lecturas de datos, ya que esto sería una sobrecarga innecesaria y podría disminuir el rendimiento. Los bloques de paridad son leídos, sin embargo, cuando la lectura de un sector de datos resulta en un error CRC. En este caso, el sector en la misma posición relativa en cada uno de los bloques de datos restantes en la división y dentro del bloque de paridad en la división son utilizados para reconstruir el sector erróneo. El error CRC se encuentra oculto para la computadora. De cualquier manera, si un disco falla en el conjunto, los bloques de paridad en los discos sobrevivientes son combinados matemáticamente con los bloques de datos de los discos sobrevivientes para reconstruir los datos de la unidad que ha fallado al vuelo. Esto es algunas veces llamado Modo Interno de Recuperación de Datos. La computadora no se entera de que el disco ha fallado. La acción de leer y escribir al conjunto de discos continúa normalmente, aunque con alguna degeneración de rendimiento. En RAID 5, en los conjuntos que solo tienen un bloque de paridad por división, la falla de una segunda unidad de disco resulta en la pérdida total de la información.

    El RAID de nivel 5 requiere de al menos 3 unidades de disco para ser implementado. El número máximo de discos teóricamente es ilimitado, pero en la práctica es común mantener un máximo de 14 unidades de disco o menos para implementaciones de RAID 5 que tienen un solo bloque de paridad por división. La razón de esta restricción es que existe una gran concordancia en cuanto a que una unidad de disco fallará en el conjunto cuando exista un gran número de unidades de disco. (El valor del Tiempo Estimado Entre fallas MTBF para una unidad de disco dentro de un conjunto se vuelve más pequeño.) En implementaciones con más de 14 unidades de disco, el RAID 5 con paridad dual (también conocido como RAID 6) es algunas veces utilizado ya que puede sobrevivir a la falla de dos discos.

    Características y Ventajas

    Mayor tasa de transacciones de lectura. De media a pobre tasa de transacciones de escritura, especialmente cuando el CPU realiza chequeos de paridad por software. Bajo coeficiente de discos ECC (Paridad) para los discos de datos significa alta eficiencia. Buena tasa de transferencia agregada.

    Desventajas

    El fallo de unidades de disco tiene un impacto medio en el caudal de salida. Diseño de controladoras más complejo. Dificultad para reconstruir en el caso de fallo de una unidad de disco (comparada con el RAID de nivel 1). En bloques de datos individuales la tasa de transferencia es la misma que en un disco individual. Alta sobrecarga para escrituras pequeñas. Para cambiar 1 byte en un archivo, la división completa debe ser leída, el byte modificado, la información de paridad recalculada, y la división entera vuelta a escribir. Sin embargo, el hecho de que los sistemas de archivos tienden a dirigirse a los discos naturalmente en clusters oculta parcialmente este efecto.

    Aplicaciones Recomendadas

    * Servidores de Archivos y de Aplicaciones
    * Servidores de Bases de Datos
    * Servidores de web, e-mail y de noticias
    * Servidores de Intranet
    * Es el nivel de RAID más versátil
    * Se puede configurar RAID 5 con disco de respaldo lo que permite obtener dos niveles de contingencia

    RAID 6: Discos de Datos Independientes con Doble Paridad

    Bloques de datos enteros son grabados en el disco; la paridad es generada y escrita a las dos líneas, en dos unidades separadas.

    El RAID de nivel 6 requiere un mínimo de tres unidades, pero cuatro son requeridas para exceder la eficiencia en espacio de RAID 1.

    Características

    El conjunto de mayor redundancia en paridad, muy ineficiente con pocos discos, pero mucho más tolerante a fallas. Las unidades pueden ser organizadas en matrices ortogonales, donde las filas de discos forman grupos de paridad, similar al RAID 5, mientras las columnas también mantienen una paridad consistente entre cada una de ellas. Si un solo disco falla, ya sea su fila o columna de paridad puede ser utilizada para reconstruirlo, Varias unidades dentro del conjunto pueden fallar antes de que este se vuelva corrupto. Cualquier grupo de discos no coincidentes puede fallar antes de que el conjunto se corrompa.

    Recomendado para: aplicaciones de imágenes y fileserver en general

    RAID 10: Una línea de Espejos

    Se crean múltiples espejos de RAID 1, y una línea de RAID 0 es creada sobre estas. Este no es uno de los seis niveles originales, sino la combinación de RAID 1 y 0, algunas veces también llamada RAID 1+0.

    Ventajas

    Potencialmente puede manejar múltiples fallas de discos simultáneas, mientras uno de los discos de cada par espejeado continúe trabajando.

    Las mismas ventajas y desventajas del RAID 1...

    RAID 0 + 1: Un espejo de líneas

    Dos líneas de RAID 0 son creadas, y un espejo en RAID 1 es creado sobre estas. Este tampoco es uno de los 6 niveles originales de RAID.

    Desventajas

    No es tan robusto como el RAID 1+0. No puede tolerar dos fallos simultáneos de discos, si no son de la misma línea ETC.


    JBOD

    JBOD son las siglas de la expresión "Just a Bunch Of Disks" (Solo un Montón de Discos). Este término es usado en informática para referirse a la concatenación de discos duros para formar un único disco lógico sin hacer uso del sistema RAID (Redundant Array Of Independent/Inexpensive Disks), se puede considerar por tanto como el proceso contrario al particionamiento.

    JBOD es un arreglo de discos duros sin tolerancia a fallos y suele ser usado para combinar discos duros de pequeño tamaño en un disco virtual más grande (por ejemplo discos duros de 3 GB, 15 GB, 5.5 GB, y 12 GB en uno de 35.5 GB), con la ventaja de que (a diferencia de RAID 0) un fallo en uno de los discos no supone la perdida de los datos ubicados en el resto.

    Algunos sistemas operativos utilizan funciones de software para concatenación de discos duros similares al sistema por Hardware JBOD, como por ejemplo Logical Volume Manager (LVM) y Logical Storage Manager (LSM) para sistemas UNIX o basados en UNIX y spanning dynamic disks en el caso de Windows para sus versiones Windows 2000, Windows XP professional y Windows 2003 Server.

    IEEE 1394

    El IEEE 1394 o FireWire o i.Link es un estándar multiplataforma para entrada/salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a ordenadores.

    Características

    * Elevada velocidad de transferencia de información.
    * Flexibilidad de la conexión.
    * Capacidad de conectar un máximo de 63 dispositivos.

    Su velocidad hace que sea la interfaz más utilizada para audio y vídeo digital. Así, se usa mucho en cámaras de vídeo, discos duros, impresoras, reproductores de vídeo digital, sistemas domésticos para el ocio, sintetizadores de música y escáneres.

    Existen dos versiones:

    * FireWire 400: tiene un ancho de banda 30 veces mayor que el USB 1.1.
    * IEEE 1394b, FireWire 800 o FireWire 2: duplica la velocidad del FireWire 400.

    Ventajas de FireWire

    * Alcanzan una velocidad de 400 megabits por segundo.
    * Es hasta cuatro veces más rápido que una red Ethernet 100Base-T y 40 veces más rápido que una red Ethernet 10Base-T.
    * Soporta la conexión de hasta 63 dispositivos con cables de una longitud máxima de 425 cm.
    * No es necesario apagar un escáner o una unidad de CD antes de conectarlo o desconectarlo, y tampoco requiere reiniciar el ordenador.
    * Los cables FireWire se conectan muy fácilmente: no requieren números de identificación de dispositivos, conmutadores DIP, tornillos, cierres de seguridad ni terminadores.
    * FireWire funciona tanto con Macintosh como con PC.
    * FireWire 400 envía los datos por cables de hasta 4,5 metros de longitud. Mediante fibra óptica profesional, FireWire 800 puede distribuir información por cables de hasta 100 metros, lo que significa que podrías disparar ese CD hasta la otra punta de un campo de fútbol cada diez segundos. Ni siquiera necesitas ordenador o dispositivos nuevos para alcanzar estas distancias. Siempre que los dispositivos se conecten a un concentrador FireWire 800, puedes enlazarlos mediante un cable de fibra óptica supereficiente

    Fuentes:

    Wikipedia
    trucos windows
    Intel
    Nvidia
     

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