Arquitectura Fundamental del PC: Buses de Conexión, Chipset y Jerarquía de Memoria Caché

Buses de Conexión y Puertos de Comunicación

Bus Serie Universal (USB)

Permite conectar y desconectar los dispositivos "en caliente" (hot-plugging), sin necesidad de apagar el equipo.

• Puerto Plug & Play (conectar y listo), lo que permite que los dispositivos se autoconfiguren.
• A cada bus pueden conectarse hasta 127 dispositivos.
• Para su conexión se emplean concentradores (hubs).

FireWire (IEEE 1394)

Diseñado originalmente por Apple Computers, es un puerto bidireccional de alta velocidad.

• Es compatible con la funcionalidad Plug and Play.
• A cada bus pueden conectarse hasta 63 dispositivos.
• Utiliza concentradores para la conexión de múltiples dispositivos.

El Chipset: Controladores de la Placa Base

Northbridge (Puente Norte)

Maneja las comunicaciones de la CPU con los elementos que trabajan a alta velocidad.

Controlador de Memoria (MemRAM)

En los microprocesadores modernos, el controlador de memoria está integrado en el propio microprocesador.

Bus Adaptador Gráfico

El Southbridge puede tener integrada la tarjeta gráfica (aunque históricamente el Northbridge gestionaba el bus gráfico principal).

Southbridge (Puente Sur)

Controla las comunicaciones con los componentes que trabajan a menor velocidad.

Funciones y componentes controlados:

1. Buses PCI y USB.
2. Interfaces PS/2 (teclado y ratón).
3. Puertos serie y paralelo.
4. Puerto FireWire.
5. Controladoras ATA, SATA y FDD (Floppy Disk Drive).
6. El interfaz Ethernet.
7. La BIOS.

El Southbridge también puede tener integradas las tarjetas de sonido, red y el módem.

BIOS (Basic Input/Output System)

La BIOS (Basic Input/Output System) es el sistema básico de entrada/salida.

Configuración e Información

Al iniciar el ordenador, la BIOS muestra información esencial en la pantalla:

• Fabricante, modelo y versión.
• Memoria del sistema instalada.
• Unidades de almacenamiento detectadas.

Mantenimiento y Actualización

Es aconsejable no actualizar la BIOS a menos que sea estrictamente necesario, ya que un fallo en el proceso puede dejar la placa base inutilizada.

La configuración de la BIOS puede ser reinicializada mediante un jumper situado en la placa base.

Jerarquía de la Memoria Caché

La memoria caché es una memoria de acceso rápido que almacena datos de uso frecuente para acelerar el acceso de la CPU.

Caché Nivel 1 (L1)

• Está situada dentro de la CPU.
• Es de baja capacidad y alta velocidad.
• Es la memoria más rápida del ordenador.

Caché Nivel 2 (L2)

• Históricamente, estaba situada en la placa madre muy cerca de la CPU, conectada al bus frontal (FSB). Actualmente, suele estar integrada en el chip de la CPU.
• Es de mayor capacidad, pero de menor velocidad que la L1.
• Es más rápida que la RAM del sistema.

Caché Nivel 3 (L3)

Se emplea en microprocesadores que tienen la L2 integrada en el propio micro.

• Está situada en la placa madre muy cerca de la CPU (o integrada en el mismo encapsulado del microprocesador).
• Se conecta a través del bus frontal.
• Es de mayor capacidad, pero de menor velocidad que la L2.
• Es más rápida que la RAM del sistema.

Nota sobre la RAM: La memoria RAM del sistema está constituida por memorias DRAM de alta capacidad, pero es más lenta que la memoria caché. Se sitúan en la placa base a través de ranuras de memoria.