Fundamentos de Arquitectura de Computadores: Chipsets, Buses y Métodos de Transferencia de Datos
Cálculo de Rendimiento y Velocidad de Buses
1. Calcular la velocidad de transferencia de una tarjeta gráfica AGPx8.
Datos: frecuencia 66 MHz, bus de datos de 32 bits.
Cálculo: $66 \times 10^6 \times 8 \times 4 = 2014 \text{ Mbytes/s}$
2. Calcula la velocidad de transferencia de un bus de sistema.
Datos: frecuencia de 266 MHz, 4 transacciones por ciclo y ancho del bus de 64 bits.
Cálculo: $266 \times 4 \times 8 \times 10^6 = 8117 \text{ Mbytes/s}$
Arquitectura de Chipsets y Buses
Componentes Principales de la Placa Base
3. ¿Qué es el MCH?
El MCH (Memory Controller Hub) es el Puente Norte, que se utiliza para comunicar la CPU con el resto del sistema.
4. Indica 3 funciones típicas del Puente Norte de una placa base.
- Controlador de memoria.
- Interfaz con el sistema gráfico (AGP/PCIe).
- Interfaz con el sistema externo del microprocesador.
5. Indica 5 funciones típicas del Puente Sur (Southbridge).
El Puente Sur (o ICH, I/O Controller Hub) gestiona las comunicaciones de baja velocidad:
- Comunica la CPU con los periféricos.
- Interfaz con el Puente Norte (bus de enlace).
- Interfaz con el bus de expansión (PCI, PCI Express de baja velocidad).
- Dispositivos PCI integrados (como la controladora USB).
- Dispositivos estándar heredados.
6. ¿A qué denominamos bus del sistema?
Se denomina bus del sistema al bus que comunica la CPU con el Puente Norte.
Buses de Enlace y Conectividad
7. ¿Cuál es la función del bus de enlace de una placa base?
La función principal es enlazar el Puente Norte con el Puente Sur.
8. ¿Se puede utilizar el bus PCI como bus de enlace en una placa base?
Sí que se puede utilizar, porque al principio se hacía así.
9. Indica las funciones de los siguientes buses:
- a) V-Link
- Une también el Puente Norte con el Sur.
- b) HI
- Bus de enlace con el Puente Sur.
- c) HyperTransport
- Enlaza el Norte con el Sur y el Norte con el procesador.
- d) LPC (Low Pin Count)
- Permite la conexión de múltiples dispositivos de baja velocidad.
- e) SMBus (System Management Bus)
- Controla y obtiene información de dispositivos de la placa base (como sensores de temperatura o ventiladores).
Técnicas de Transferencia de Datos
10. Explica las 3 técnicas básicas más utilizadas para realizar la transferencia de datos desde/hasta un periférico.
E/S Programada (Input/Output Programado)
La CPU envía una orden al dispositivo y se mantiene ocupada hasta que concluye la operación. El dispositivo no interrumpe a la CPU para comunicar que ya ha terminado la operación, sino que es la CPU quien debe ocuparse de comprobarlo (mediante polling).
Interrupciones
Cada dispositivo pide servicio a través de una línea de interrupción (IRQ). Esto permite a la CPU realizar otras tareas mientras espera la finalización de la operación del periférico.
DMA (Acceso Directo a Memoria)
Permite transferir datos entre un dispositivo y la memoria, o de una zona de memoria a otra, sin la intervención directa del microprocesador. Es la técnica más rápida para grandes volúmenes de datos.