TARJETAS DE EXPANSION

TARJETAS DE EXPANSION.
a.    Cuál es la función principal de las tarjetas de expansión.
b.    Qué velocidades manejan los diferentes buses de expansión.
c.    Qué tipos de tarjetas de expansión existen.
d.    Qué es una interrupción (IRQ).
e.    Qué es y en qué consiste la tecnología el DMA.
f.     Qué es y en qué consiste la tecnología Plug and Play
g.    Que es un GPU.

         A:   Cuál es la función principal de las tarjetas de expansión.
Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos integrados, y controladores que, insertadas en sus correspondientesranuras de expansión, sirven para expandir las capacidades de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o paralelo y dispositivos de módem internos. Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos «placa» y «tarjeta» para referirse a todas las tarjetas de expansión.
En la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCIPCI Express o AGP. Como ejemplo de tarjetas que ya no se utilizan tenemos la de tipo Bus ISA.

Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio, video o red en la placa base, hoy en día son menos imprescindibles para tener un PC completamente funcional.
El primer microordenador en ofrecer un bus de tarjeta tipo ranura fue el Altair 8800, desarrollado en 1974-1975. Inicialmente, las implementaciones de este bus eran de marca registrada (como Apple II y Macintosh), pero en 1982 fabricantes de computadoras basadas en el Intel 8080/Zilog Z80 que ejecutaban CP/M ya habían adoptado el estándar S-100IBM lanzó el bus XT, con el primer IBM PC en 1981; se llamaba entonces el bus PC, ya que el IBM XT, que utilizaba el mismo bus (con una leve excepción) no se lanzó hasta 1983. XT (también denominado ISA de 8 bits) fue reemplazado por ISA (también denominado ISA de 16 bits), conocido originalmente como el bus AT, en 1984. El bus MCA de IBM, desarrollado para el PS/2 en 1987, competía con ISA, pero cayó en desgracia debido a la aceptación general de ISA de parte de la industria, y la licencia cerrada que IBM mantenía sobre el bus MCA. EISA, la versión extendida de 32 bits abogada por Compaq, era común en las placas base de los PC hasta 1997, cuando Microsoft lo declaró un «subsistema heredado» en el libro blanco industrial PC 97VESA Local Bus, un bus de expansión al principio de los 1990 que estaba ligado intrínsecamente a la CPU 80486, se volvió obsoleto (además del procesador) cuando Intel lanzó la CPU Pentium en 1993.
El bus PCI se lanzó en 1991 para reemplazar a ISA. El estándar (ahora en la versión 3.0) se encuentra en las placas base de los PC aun hoy en día. Intel lanzó el bus AGP en 1997 como una solución dedicada de aceleración de video. Aunque se denominaba un bus, AGP admite una sola tarjeta a la vez. A partir de 2005, PCI Express ha estado reemplazando a PCI y a AGP. Este estándar, aprobado en 2004, implementa el protocolo lógico PCI a través de una interfaz de comunicación en serie.
Después del bus S-100, este artículo sólo menciona buses empleados en PCs compatibles con IBM/Windows-Intel. La mayoría de las otras líneas de computadoras que no eran compatibles con IBM, inclusive las de TandyCommodoreAmiga y Atari, ofrecían sus propios buses de expansión. Aun muchas consolas de videojuegos, tales como el Sega Genesis, incluían buses de expansión; al menos en el caso del Genesis, el bus de expansión era de marca registrada, y de hecho las ranuras de cartucho de la muchas consolas que usaban cartuchos (excepto el Atari 2600) calificarían como buses de expansión, ya que exponían las capacidades de lectura y escritura del bus interno del sistema. No obstante, los módulos de expansión conectados a esos interfaces, aunque eran funcionalmente iguales a las tarjetas de expansión, no son técnicamente tarjetas de expansión, debido a su forma física.
Para sus modelos 1000 EX y 1000 HX, Tandy Computer diseñó la interfaz de expansión PLUS, una adaptación de las tarjetas del bus XT con un factor de forma más pequeño. Porque es eléctricamente compatible con el bus XT (también denominado ISA de 8 bits o XT-ISA), un adaptador pasivo puede utilizarse para conectar tarjetas XT a un conector de expansión PLUS. Otra característica de tarjetas PLUS es que se pueden apilar. Otro bus que ofrecía módulos de expansión capaces de ser apilados era el bus «sidecar» empleado por el IBM PCjr. Éste pudo haber sido eléctricamente igual o similar al bus XT; seguramente poseía algunas similitudes ya que ambos esencialmente exponían los buses de dirección y de datos de la CPU 8088, con búferes y preservación de estado, la adición de interrupciones y DMA proveídos por chips complementarios de Intel, y algunas líneas de detección de fallos (corriente idónea, comprobación de Memoria, comprobación de Memoria E/S). Otra vez, PCjr sidecars no son técnicamente tarjetas de expansión, sino módulos de expansión, con la única diferencia siendo que el sidecar es una tarjeta de memoria envuelta en una caja de plástico (con agujeros que exponen losconectores)    .
              
                        B:  Qué velocidades manejan los diferentes buses de expansión
Los buses de expansión. Las ranuras de expansión, slots en inglés, son conectores de la placa principal en los que se insertan las tarjetas que sirven de interface entre el microprocesador y los dispositivos periféricos. Como su nombre lo expresa, sirven para la expansión de funciones de la computadora. Debido a este concepto, las computadoras de la plataforma PC pueden ser sistemas abiertos que admiten el incremento de funciones y la posibilidad de adoptar periféricos diversos y de cualquier fabricante, siempre que sean "compatibles".

Los buses de expansión en la plataforma PC

Cada uno de los conectores va asociado a una línea por la que circula la información desde los periféricos hacia el microprocesador y viceversa, las cuales, en conjunto, forman el canal de comunicación al que se denomina "bus de expansión". En la práctica, a estos conectores se les conoce indistintamente con el nombre de bus, conector, ranura de expansión o slot.
Con este recurso, IBM pretendía establecer un estándar en la computación personal, permitiendo, mediante una política de licencias, que terceros fabricantes produjeran sus propios periféricos, tarjetas y hasta computadoras basados en las especificaciones del IBM PC, surgiendo así las máquinas y sistemas "compatibles".Este inteligente movimiento por parte de IBM, congregó en torno a la plataforma PC a miles de fabricantes de hardware y software de todo el mundo, alcanzando un desarrollo inusitado y un abaratamiento de los sistemas.
Aunque actualmente todas las plataformas de computadoras personales parten del concepto de ranura de expansión, ninguna mantiene la política de licencias como IBM, e identificar a simple vista la tecnología utilizada por una tarjeta madre y, por consiguiente, el tipo de tarjetas que pueden utilizarse en cada sistema.

El bus PC-XT

La IBM PC-XT original fue construida con base en el microprocesador Intel 8088, el cual es un circuito que trabaja con un bus interno de datos de 16 bits, aunque su bus externo es de 8 bits. Fue así como quedó definida en 8 bits la longitud del byte y de los primeros buses de expansión.
El slot ISA-8 es un conector con doble hilera de 31 contactos metálicos, espaciados entre sí a una distancia de 0.1 pulgadas (alrededor de 2.5 mm).

El bus AT

Cuando se fabricó la primera computadora AT dotada con el procesador 80286 de Intel dado que este circuito fue capaz de manejar palabras de 16 bits en su bus externo, duplicando potencialmente la cantidad de información que podía ser transferida entre el CPU y sus periféricos, fue necesario adaptar la ranura de expansión para adecuarla a las nuevas prestaciones. Sin embargo, para mantener la compatibilidad con las tarjetas ya existentes, se respetó la forma y características del bus ISA-8, pero se le añadió una extensión dedicada al manejo de las señales correspondientes a los 8 bits adicionales. Por otra parte, a las tarjetas se les añadió una hilera adicional de terminales metálicas (36 en total, 18 por cada lado), dando un total de 98 puntos de conexión.
Como las primeras computadoras AT utilizaban un procesador de 6 MHz, la velocidad de intercambio su bió hasta esa frecuencia; posteriormente, cuando surgió un CPU capaz de alcanzar los 8 MHz, IBM declaró que la velocidad estándar de operación del bus ISA-16 sería de esa frecuencia, puesto que no se preveía un aumento significativo en la velocidad de los procesadores.Esto limitó la velocidad de operación de las tarjetas controladoras, defecto que persiste ahora, cuando se utilizan procesadores de 200 MHz. En la actualidad, a pesar de su limitación en velocidad, las tarjetas ISA-16 son las más empleadas a nivel mundial.

Microprocesadores de 32 bits y sus conectores de expansión

Cuando Intel lanzó al mercado el microprocesador 80386, el cual trabaja con palabras digitales de 32 bits, se reunieron los principales fabricantes de computadoras personales compatibles para definir y estandarizar los parámetros de un nuevo tipo de ranura de expansión, capaz de manejar este bus de datos ampliado.
El resultado fue el spot tipo EISA (Enhanced ISA o ISA mejorado). Además, el"grupo de los nueve" decidió mantener el límite a 8 MHz, buscando una compatibilidad hacia atrás, o sea, que en el nuevo conector mejorado se pudieran insertar sin problemas tarjetas ISA normales. Esta situación planteó una solución interesante: los diseñadores no quisieron tomar la misma respuesta que cuando se pasó del bus ISA-8 al bus ISA-16, que consistió en añadir un conector suplementario para manejar las señales adicionales.
Para conservar la tendencia de compactación en la nueva ranura de expansión, se incluyeron contactos más angostos, de modo que pudiera ser insertado un contacto de tarjeta ISA por dos contactos en la ranura EISA. De esta manera, si la separación entre terminales del slot ISA era de 0.1 de pulgada, en la ranura EISA sería de solamente 0.05 de pulgada.
Por razones de compatibilidad, la hilera superior de conectores coincide perfectamente con las especificaciones ISA-16, mientras que la hilera inferior es la encargada de manejar las señales adicionales que permitirán a este slot manejar datos de 32 bits.
Cabe mencionar que la ranura EISA tiene ventajas que van más allá del simple aumento de bits. Entre las principales, se encuentra la capacidad de intercambiar información de manera muy rápida entre periféricos, sin necesidad de que intervenga el microprocesador central debido a su característica de "bus mastering" o "mando a nivel de bus".
Otras característica sobresaliente del bus EISA, es que presenta una velocidad máxima de intercambio de información que fácilmente llega a los 33 MB por segundo (MB/s), contra los 8 MB/s del ISA-8 y los casi 20 MB/s del ISA-16.
Sin embargo, los productores de tarjetas periféricas han desaprovechado esta ventaja, por lo que el verdadero rendimiento de este bus apenas si supera el de un ISA convencional, situación por la que pronto quedó relegado por nuevas tecnologías, sin haber obtenido una gran difusión.
Sin embargo, por este enfoque tan innovador se perdieron los beneficios de la compatibilidad, teniendo que ser diseñadas tarjetas especiales para el bus MCA. Es indudable que este slot presenta múltiples ventajas sobre sus predecesores, entre las que se cuentan: capacidad para manejar sistemas multiprocesador; velocidad máxima teórica de 33 MHz en el intercambio de información, aunque las presiones de los fabricantes obligaron a IBM a fijar como mínimo estándar 10 MHz; mando a nivel de bus; etc.

Las aplicaciones gráficas y el bus local VESA

Cuando Intel anunció el microprocesador 486, base de la cuarta generación de computadoras PC, el mundo del software de aplicación había sufrido un cambio sus tancial. La resolución mínima para trabajar aceptablemente con Windows es la VGA estándar (640 x 480 puntos por pulgada a 16 colores), y esto demanda un gran flujo de bits.
Ante esta situación, la Asociación de Estándares para Video Electrónico (Video Electronics Standard Association), mejor conocida por sus siglas, VESA, diseñó un slot adicional capaz de agregarse a las ranuras ISA y EISA y mejorar así el desempeño de los sistemas. La principal característica de este slot es su conexión directa con los buses que salen del microprocesador, sin necesidad de pasar por el Chipset.
Cabe aclarar que, aunque la mayoría de la literatura técnica asegura que el bus VESA funciona a la misma velocidad del microprocesador, esto no se cumple en los sistemas 486DX2 ó DX4, en los que el CPU funciona al doble o triple de la frecuencia con la que opera el resto de la tarjeta; lógicamente, en estos casos el bus VESA trabaja a una fracción de velocidad del propio microprocesador y con un límite máximo de 33 MHz.
La velocidad teórica en la transferencia de archivos de este slot es de alrededor de 130 MB/s, superando con mucho el desempeño de un bus EISA normal.
El conector VESA está fabricado con la misma tecnología del slot microcanal, esto es, una separación entre conectores de 0.05 de pulgada y una forma física muy semejante al slot MCA, debido a que no utiliza doble nivel de terminales como el bus EISA.
Hay que mencionar que el bus VESA maneja palabras de 32 bits, por lo que únicamente se puede utilizar en máquinas 386DX o superiores, aunque realmente su máximo desempeño se logra en computadoras 486 de alta velocidad (33 MHz o más).

El bus local PCI

A la par del lanzamiento del procesador Pentium, Intel presentó un nuevo tipo de conector de expansión, que es el que ha predominado en máquinas de alto desempeño en los últimos años. Este nuevo slot recibió el nombre de bus local PCI (Peripheral Components Interconnect = interconexión de componentes periféricos).
Al igual que el procesador Pentium, que posee un bus externo de 64 bits, el slot PCI también contempla el manejo de 64 bits en paralelo (aunque la mayoría de las tarjetas madres en el mercado tan solo incorporan el slot PCI de 32 bits), además de que permite el mando a nivel de bus.Sin embargo, presenta un problema que puede ser una limitante a futuro: para reducir el número de terminales, los diseñadores de Intel decidieron enviar los datos de control por medio de una interface multiplexada, con un límite de frecuencia de 33 MHz. Y aunque por el momento esta limitación no parece muy importante, hay que recordar IBM también enfrentó una situación similar cuando fijó la velocidad del bus ISA en 8 MHz.
                                    C: Qué tipos de tarjetas de expansión existen.
 Definición de tarjeta de expansión

  Es una serie de circuitos, chips y puertos integrados en una placa plástica, la cuál cuenta con un conector lineal diseñado para ser insertado dentro de una ranura ó "Slot" especial de la tarjeta principal ("Motherboard"). Esta tarjeta tiene como función aumentar las capacidades de la computadora en la que se instala (aumentar la capacidad de proceso de video, permitir el acceso a redes, permitir la captura de audio externa, etc.).

Figura 1. Tarjeta de sonido marca Manhattan®, interfaz PCI, para 5.1 canales, con puerto de juego / MIDI.
  Tipos básicos de tarjetas de expansión
     Dependiendo la función de cada una, es posible clasificarlas de la siguiente manera (por supuesto no se descarta la existencia de mas tipos), sin embargo las mas utilizadas son las siguientes que se enlistan en las ligas:
      Aunque es importante mencionar que cada tipo, tiene sus características especiales dependiendo del momento tecnológico, esto puede ser por el tipo de ranura (XT, MCA, ISA; PCI-E, etc.), pero es mejor conocerlas de manera individual.
 
  Tipos de tarjetas de expansión externas
      Actualmente las tarjetas de expansión tienden a miniaturizarse y a volverse portátiles, por lo que de manera formal, ya no se trata de tarjetas de expansión sino de periféricos. Sin embargo por tratarse de tecnología nueva, que aún no se ha clasificado de manera generalizada, pero se les conoce como "tarjetas de expansión externas". Es importante mencionar que ya cuentan con nombres propios, como ejemplos nos encontramos las siguientes:
Figura 2. Adaptador USB para red LAN, marca Genérica.
  Tipos de tarjetas de expansión integradas
       Se trata de tarjetas de expansión presentes en el cuerpo de la tarjeta principal (Motherboard), las cuáles regularmente cuentan con funciones básicas y baja capacidad lo que permite economizar el precio de los equipos. Estas tarjetas no se pueden desmontar de la "Motherboard" (ya que vienen en forma de puertos); el modo de desactivarlas es colocando una tarjeta externa ó interna nueva y configurándola de manera correcta. Los tipos de tarjetas de expansión integradas mas comunes son:
Figura 3. Panel trasero de una computadora, se puede observar en la parte izquierda una tarjeta de sonido integrada en la tarjeta principal (Motherboard)
  • Tarjeta de red
  • Tarjeta de video
  • Tarjeta de audio
       El tema se describe de manera mas amplia en la página Motherboard.
 

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D:Qué es una interrupción (IRQ)

Qué es una interrupción?

Debido a que el procesador no puede procesar múltiples datos al mismo tiempo (procesa un dato a la vez) el sistema de multitareas es en realidad una alternancia de fragmentos de instrucciones de muchas tareas diferentes. Es posible suspender momentáneamente un programa que se estaba ejecutando mediante una interrupción que dure el tiempo que lleva una rutina de servicios de interrupción. Luego, el programa interrumpido puede continuar ejecutándose. Existen 256 direcciones de interrupción diferentes.
Una interrupción se realiza cuando un componente del hardware de la ordenador requiere la interrupción del hardware. Un ordenador posee muchos periféricos. Generalmente, necesitan utilizar recursos del sistema, aunque sólo sea para comunicarse con éste... 
Cuando necesitan un recurso, envían una petición de interrupción al sistema para que éste les preste atención. Cada periférico cuenta con un número de interrupción llamado IRQ (Interruption request [Petición de interrupción]). Una manera de poder entender este proceso es imaginar a cada periférico tirando de una "cuerda" conectada a una campana para indicarle al ordenador que requiere de su atención.
De hecho, la "cuerda" es una línea física que conecta la ranura a la placa madre. Para una ubicación ISA de 8 bits, por ejemplo, hay 8 líneas IRQ (Interruption Request [Petición de Interrupción]) que conectan la ranura ISA de 8 bits a la placa madre, IRQ 0 a IRQ7. Estas IRQ son controladas por un "controlador de interrupciones" que verifica qué IRQ tiene mayor prioridad. Para las ranuras de 16 bits, se agregan las IRQ que van desde la 8 a la 15, las cuales requieren de un segundo controlador de interrupciones. La conexión entre los dos grupos de interrupciones se realiza por medio de la IRQ 2 que está conectada a la IRQ 9 (denominada "cascada"). El término "cascada" se puede pensar como una manera de "insertar" las IRQ del 8 al 15 entre las IRQ del 1 al 3:
IRQ2 – Cascada

Cómo configurar las IRQ de los periféricos

La IRQ de una tarjeta puede modificarse, ya que es necesario asignarle un número de IRQ que otro periférico no utiliza.
  • En las tarjetas más antiguas, se configurara utilizando puentes en la tarjeta.
  • En las tarjetas más recientes (las que poseen un BIOS con sistema Plug and Play), los recursos (IRQ, DMA, Direcciones de Entrada-Salida) se configuran con una pequeña utilidad (que a menudo se ejecuta en DOS) que viene junto con la tarjeta de red (generalmente se la denomina setup.exe, install.exe, ezconf.exe, config.exe,...). Esta utilidad permite modificar la IRQ, el DMA, y otros valores por medio de un software. 
    Para poder modificar los parámetros en forma manual, normalmente debe deshabilitar el modo plug and play.
  • Sin embargo, muchas tarjetas pueden configurarse a voluntad (en Windows, es posible asignar un valor IRQ). Esto se aplica, en especial, a la mayoría de las tarjetas de sonido.
No siempre es fácil encontrar recursos para todos los periféricos. Por este motivo, a continuación podrá ver los recursos que ya fueron utilizados y que, por lo tanto, no pueden asignarse a sus tarjetas de expansión:
IRQPeriférico
0Reloj interno
1teclado
2controlador programable de interrupciones 
Redirigido a las IRQ 8 a 15
3puerto de comunicación COM2/COM4
4puerto de comunicación COM1/COM3
5libre
6controladores del disquete
7puerto de la impresora LPT1
8CMOS (Reloj en tiempo real)
9libre
10libre
11libre
12puerto del ratón PS2/libre
13procesador de datos numéricos 
(coprocesador matemático)
14controlador primario del disco rígido (IDE)
15controlador secundario del disco rígido (IDE)
Como se pudo ver anteriormente, los puertos COM1 y COM4 usan la misma interrupción, como también lo hacen los puertos COM2 y COM3. Si se tiene en cuenta que dos periféricos no pueden usar la misma interrupción, esto puede parecer ilógico. De hecho, es posible utilizar COM1 y COM4 (como también COM2 y COM3) siempre y cuando no estén activados simultáneamente. De lo contrario, el ordenador puede bloquearse o comportarse en forma anormal.

Cómo resolver conflictos con el hardware

Cuando tiene un problema que cree que está relacionado con la configuración del hardware de su máquina, lo primero que debe hacer es identificarlo. Es decir, debe tratar de eliminar todas las variables posibles, generalmente abriendo la máquina y quitando, uno por uno, todos los elementos que pudieran causar un conflicto, o aislándolos por medio de un software (que esté instalado en su sistema operativo), hasta encontrar el componente que provocó el conflicto.
E: Qué es y en qué consiste la tecnología el DMA

¿Qué es un DMA?

Los periféricos con frecuencia necesitan contar con "memoria prestada" del sistema, la cual utilizarán como búfer. Este búfer será un área de almacenamiento temporal que permite que se escriban rápidamente datos de entrada y salida.
Para afrontar esta necesidad, se definió un canal de acceso directo a la memoria denominado DMA (Direct Memory Access por sus siglas en inglés).
El canal DMA es un acceso a una ubicación RAM en el ordenador, al que una "Dirección de Inicio RAM" y una "Dirección de Fin" hacen referencia. Este método permite que un periférico utilice canales especiales que le den acceso directo a la memoria, sin involucrar al microprocesador. Esto permite que el microprocesador se libere de la necesidad de hacer este trabajo.
Un ordenador tipo PC cuenta con 8 canales DMA. Los primeros cuatro canales DMA poseen 8 bits mientras que los DMA que van del cuarto al séptimo poseen 16 bits. 
Normalmente, los canales DMA se asignan de la siguiente manera:
  • DMA0 - libre
  • DMA1 - (tarjeta de sonido)/ libre
  • DMA2 - controlador de disquetes
  • DMA3 - puerto paralelo (puerto de la impresora)
  • DMA4 - controlador del acceso directo a la memoria 
    (redirigido a DMA0)
  • DMA5 - (tarjeta de sonido)/ libre
  • DMA6 - (SCSI)/ libre
  • DMA7 - disponible                        
  •                              F:Qué es y en qué consiste la tecnología Plug and Play
                     Plug-and-play o PnP (en español "enchufar y usar") es la tecnología o un cualquier avance que permite a un dispositivo informático ser conectado a una computadora sin tener que configurar, mediante jumpers o software específico (no controladores) proporcionado por el fabricante, ni proporcionar parámetros a sus controladores. Para que sea posible, el sistema operativo con el que funciona el ordenador debe tener soporte para dicho dispositivo.
No se debe confundir con Hot plug, que es la capacidad de un periférico para ser conectado o desconectado cuando el ordenador está encendido.
Plug-and-play tampoco indica que no sea necesario instalar controladores adicionales para el correcto funcionamiento del dispositivo. Plug and Play no debería entenderse como sinónimo de "no necesita controladores".

Historia de la configuración de los dispositivos [editar]

Uno de los primeros buses de expansión que incorporaron los ordenadores personales fueron el bus ISA. Estos buses facilitaron enormemente la incorporación de nuevos dispositivos a los ordenadores personales. Sin embargo, la incorporación de un dispositivo a dicho bus requería conocimientos de Arquitectura de computadoras ajenos a la mayoría de los usuarios. Estos conocimientos, excepto dispositivos concretos, generalmente se basaban en la asignación manual de las direcciones IRQ, direcciones de entrada/salida, o el canal DMA que deben ser únicas para cada dispositivo del sistema. El usuario tenía que indicarle al ordenador estos valores mediante 'jumpers' (las más antiguas), pequeños interruptores (switches) o mediante softwareespecífico del fabricante (incluso, algunos dispositivos creados para el ordenador Apple II requerían que se realizaran cortes y empalmes en cables, y puntos de soldadura, suponiendo que no habría necesidad de cambiar la configuración jamás).
IBM intentando solucionar este problema (y para intentar reconquistar el terreno perdido en el mercado de ordenadores personales) diseñó su propio bus que no requería ningún tipo de configuración, el bus MCA. Aunque pese a ser tecnológicamente más avanzado que ISA, perdió fuerza comercial por, la mayoría dominante de ISA (y su precio más accesible).
Distintos fabricantes de la industria decidieron formar un consorcio con el objetivo de promover un estándar de industria que simplificara el uso de periféricos: la tecnología Plug & Play. Esto requería innovaciones tanto en el hardware como en el sistema operativo. Ambos debían estar diseñados para esta tecnología. Se incorporó en las últimas revisiones de ISA, aunque no fue hasta la llegada del bus PCI cuando el estándar comenzó a funcionar correctamente.


                             G: Que es un GPU 
      Arquitetura de la GPU: 

Una GPU está altamente segmentada, lo que indica que posee gran cantidad de unidades funcionales. Estas unidades funcionales se pueden dividir principalmente en dos: aquéllas que procesan vértices, y aquéllas que procesan píxeles. Por tanto, se establecen el vértice y el píxel como las principales unidades que maneja la GPU. 

Adicionalmente, y no con menos importancia, se encuentra la memoria. Ésta destaca por su rapidez, y va a jugar un papel relevante a la hora de almacenar los resultados intermedios de las operaciones y las texturas que se utilicen. 

Inicialmente, a la GPU le llega la información de la CPU en forma de vértices. El primer tratamiento que reciben estos vértices se realiza en el vertex shader. Aquí se realizan transformaciones como la rotación o el movimiento de las figuras. Tras esto, se define la parte de estos vértices que se va a ver (clipping), y los vértices se transforman en píxeles mediante el proceso de rasterización. Estas etapas no poseen una carga relevante para la GPU. 

Donde sí se encuentra el principal cuello de botella del chip gráfico es en el siguiente paso: el pixel shader. Aquí se realizan las transformaciones referentes a los píxeles, tales como la aplicación de texturas. Cuando se ha realizado todo esto, y antes de almacenar los píxeles en la caché, se aplican algunos efectos como el antialiasing, blending y el efecto niebla. 

Otras unidades funcionales llamadas ROP toman la información guardada en la caché y preparan los píxeles para su visualización. También pueden encargarse de aplicar algunos efectos. Tras esto, se almacena la salida en el frame buffer. Ahora hay dos opciones: o tomar directamente estos píxeles para su representación en un monitor digital, o generar una señal analógica a partir de ellos, para monitores analógicos. Si es este último caso, han de pasar por un DAC, Digital-Analog Converter, para ser finalmente mostrados en pantalla. 

Programacion de la GPU: 

Al inicio, la programación de la GPU se realizaba con llamadas a servicios de interrupción de la BIOS. Tras esto, la programación de la GPU se empezó a hacer en el lenguaje ensamblador específico a cada modelo. Posteriormente, se situó un nivel más entre el hardware y el software, diseñando las API (Application Program Interface), que proporcionaban un lenguaje más homogéneo para los modelos existentes en el mercado. El primer API usado ampliamente fue estándar abierto OpenGL (Open Graphics Language), tras el cuál Microsoft desarrolló DirectX. 

Tras el desarrollo de APIs, se decidió crear un lenguaje más natural y cercano al programador, es decir, desarrollar un lenguajes de alto nivel para gráficos. Por ello, de OpenGL y DirectX surgieron estas propuestas. El lenguaje estándar de alto nivel, asociado a la biblioteca OpenGL es el "OpenGL Shading Language", GLSL, implementado en principio por todos los fabricantes. La empresa californiana NVIDIA creó un lenguage propietario llamado Cg (del inglés, "C for graphics", con mejores resultados que GLSL en las pruebas de eficiencia. En colaboración con NVIDIA, Microsoft desarrolló su "High Level Shading Language", HLSL, prácticamente idéntico a Cg, pero con ciertas incompatibilidades menores. 

Fuente de Info:Wikipedia,Unidad de procesamiento Grafico o GPU. 

Bien,ahora viene la Info mia: 

Muchos creen,que porque una placa de video tiene 1 o 2GB de memoria,le va a andar el PES 2011,el GTA IV,y todos los juegos del 2010 y del 2011,esto no es cierto,lo que mas importa de la Placa de Video es el Reloj del Procesador. 
Muchos,en mercadolibre.com.ar han preguntado lo siguiente: 
-Hola,tenes placas de video de 512MB o de 1GB? 
Sin saber la marca,el modelo de la GPU o la velocidad del Reloj. 
Ahora bien,yo conozco gente que ha comprado la version hack de la GeForce2,a la misma le adhierieron 256MB de Video,y los clientes,desesperados por devolverla o por venderla o por pegarse un tiro en las bolas. 
Los parametros más importantes de la memoria de una placa de video son velocidad de reloj y ancho de la interfaz de memoria. Estos dos parametros en conjunto definen el ancho de banda de la memoria de una placa de video. No importa cuanta memoria tenga una placa de video, si su ancho de banda es precario y no satisface las necesidades de la GPU el rendimiento va a ser pobre. El ancho de banda de la memoria es igual a (FxB / 8 ) MB/s. En donde: 
F=Frecuencia efectiva DDR en MHz de la memoria. 
B=Numero de bits de la interfaz de memoria. 

Por ejemplo calculemos el ancho de banda de memoria de una Geforce 6800GS. Su velocidad de reloj efectiva DDR es 1000MHz y su interfaz de memoria es de 256 bits, entonces su ancho de banda es (1000MHz*256bits/8bits) = 32000MB/s = 32 GB/s. 

Recomendaciones a la hora de comprar una Placa de Video: 

1)Si ven una GeForce 9800 GX2 DDR3 512MB,y una ATI HD 4670 DDR2 de 1GB,escojan la GeForce,ya que esta cuenta con una memoria DDR3,que es superior a la DDR2,ya que esta cuenta con una velocidad mas potente. 
2)Una GPU debe estar acompañada de una memoria de calidad y con ancho de banda suficiente para satisfacer las necesidades de flujo de información que la misma exige. Por ejemplo la radeon X1300 512MB puede poseer una interfaz de memoria de 64bits, lo cual es muy malo, y una velocidad de la misma de 500MHz lo que da como resultado un precario ancho de banda de 4GB/s, En contraste una placa Media como una Radeon 9800PRO con 128MB de RAM( que posee una interfaz de memoria de 256bits y velocidad de la misma de 600Mhz, lo que da un ancho de banda de 19.2GB/s!!! (diferencia abismal) el cual es adecuado para los requerimientos de la GPU 9800PRO y nótese que aunque la X1300 tiene el cuádruple de memoria, la 9800PRO es mas de dos veces mas potente, no sólo por el ancho de banda de la memoria sino porque la GPU es mucho más potente. Ahora una placa de rango alto, digamos una 7800GT posee una ancho de banda de memoria de más de 30GB/s, adecuado a las necesidades de esa GPU que posee 20 render pipelines. 
3)Turbocache de nvidia e Hypermemory de ATI: 

Turbocache e Hypermemory son dos esquemas que han implementado nvidia y ATI para bajar los costos de fabricacion de sus placas low end. Estos dos esquemas por el momento solo estan presentes en la 6200TC de nvidia y la X1300 Hypermemory de ATI y solo aplica a PCI-e. Estos esquemas consisten en compartir parte de la memoria del sistema y utilizarla como memoria de video, de hecho las placas con estas tecnologias incluyen su memoria integrada, pero es un buffer mas pequeño y de 64 bits , sin embargo los fabricantes anuncian las placas como si tuvieran toda la memoria. Por ejemplo la 6200TC 256MB incluye solo 64MB de memoria en la placa , el resto tendran que ser compartidos con la memoria del sistema, esto reduce el rendimiento del sistema significativamente al correr un juego medianamante exigente. En conclusion las placas que utilzan estos esquemas no estan hechas para jugar ni para aplicaciones 3D exigentes, si se van a usar para cosas de oficina o video esta bien, pero para uso 3D debe quedar totalmente descartadas. 

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