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PCI
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Tarjetas PCI
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¿Que son las tarjetas PCI y para que se utilizan?
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Van instaladas en unas ranuras, generalmente de color blanco y al instalarse las tarjetas, los conectores quedan preparados en las parte trasera del ordenador. Antes de instalar la tarjeta PCI, deberemos retirar la tapa ciega que protege la ranura de la caja para que no entre suciedad.
Las tarjetas PCI son un término general para varias funcionalidades. Se pueden usar para video, puertos Ethernet , tarjetas de sonido, wifi e incluso puertos USB. Son tarjetas que nos proveen de servicios según nuestras necesidades.
Aun siendo de extrema sencillez el instalar una tarjeta PCI en la ranura elegida, se debe siempre apagar el ordenador para evitar accidentes.
Peripheral Component Interconnect
En informática, Peripheral Component Interconnect o PCI (en español: Interconexión de Componentes Periféricos), es un bus estándar de computadoras para conectar dispositivos periféricos directamente a la placa base. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en esta (los llamados dispositivos planares en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en computadoras personales, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de computadoras.PCI
Peripheral Component Interconnect
Buses PCI de una placa base para Pentium I.Fecha de creación 22 de junio de 1992 (23 años)1 Creado por Intel Reemplaza a ISA, EISA, MCA, VLB Reemplazado por PCI Express (2004) Características Ancho en bits 32 o 64 Velocidad de
transferencia133 MB/s (32-bit a 33 MHz – la configuración estándar)
266 MB/s (32-bit a 66 MHz o 64-bit a 33 MHz)
533 MB/s (64-bit a 66 MHz)Tipo de bus Paralelo Interfaz de
conexión en calienteopcional2 Especificaciones PCI Local Bus Specification Revision 3.02
PCI Local Bus Specification Revision 2.32Sitio web oficial Tarjeta PCI 
Posiciones de las llaves de voltaje para tarjetas PCI en ranuras de 32-bit y 64-bit (PCI-X).[editar datos en Wikidata]
En diferencia de los buses ISA, el bus PCI permite configuración dinámica de un dispositivo periférico. En el tiempo de arranque del sistema, las tarjetas PCI y el BIOS interactúan y negocian los recursos solicitados por la tarjeta PCI. Esto permite asignación de las IRQ y direcciones del puerto por medio de un proceso dinámico diferente del bus ISA, donde las IRQ tienen que ser configuradas manualmente usando jumpers externos. Las últimas revisiones de ISA y el bus MCA de IBM ya incorporaron tecnologías que automatizaban todo el proceso de configuración de las tarjetas, pero el bus PCI demostró una mayor eficacia en tecnología plug and play. Aparte de esto, el bus PCI proporciona una descripción detallada de todos los dispositivos PCI conectados a través del espacio de configuración PCI.
La especificación PCI cubre el tamaño físico del bus, características eléctricas, cronómetro del bus y sus protocolos. El “Grupo de Interés Especial de PCI” (PCI Special Interest Group) comercializa copias de la especificación.
Índice
Reseña histórica
El PCI 1.0 fue lanzado el 22 de junio de 1992, y era solamente una especificación a nivel de componentes.Ranuras PCI-X de 64 bits de un Power Macintosh G4.
El PCI 2.0, lanzado en 1993, fue el primero en establecer el estándar para el conector y la ranura (slot) de la placa base.
El PCI 2.1 se lanzó al mercado el 1 de junio de 1995.
PCI fue inmediatamente puesto al uso de los servidores, reemplazando a los buses MCA y EISA como opción al bus de expansión. En PC fue más lento en reemplazar al VESA Local Bus y no ganó la suficiente penetración en el mercado hasta después de 1994 con la segunda generación de los Pentium. Para 1996 el VESA se extinguió y las compañías reemplazaron hasta en las computadoras 80486. Apple adoptó el PCI para el Power Macintosh (reemplazando al NuBus) a mediados de 1995 y el Performa (reemplazando a LC PDS) a mediados de 1996.
Las nuevas versiones PCI añadieron características y mejoras en el rendimiento, incluyendo un estándar a 66MHz y 3,3V y otro de 133MHz: llamados PCI-X. Ambos PCI-X 1.0b y PCI-X 2.0 son compatibles con sus predecesores. Con la introducción de la versión serial PCI Express en el 2004, los fabricantes de placas base van incluyendo cada vez menos ranuras PCI a favor del nuevo estándar.
Autoconfiguración
El PCI tiene dos espacios de dirección separados de 32-bit y 64-bit, correspondientes a la memoria y puerto de dirección de entrada/salida de la familia de procesadores de X86. El direccionamiento es asignado por el software. Un tercer espacio de dirección llamado “Espacio de Configuración PCI” (PCI Configuration Space), el cual utiliza un esquema de direccionamiento corregido que permite al software determinar la cantidad de memoria y espacio de direcciones entrada/salida necesario por cada dispositivo. Cada dispositivo que se conecta puede solicitar hasta seis áreas de espacio de memoria o espacios de puerto entrada/salida a través de su registro de espacio de configuración.
En el típico sistema el firmware (o sistema operativo) consulta todos los PCI al inicio (vía espacio configuración PCI) para averiguar que dispositivos están presentes y qué recursos, diciendo a cada dispositivo cuál es su alojamiento. El espacio de configuración de PCI también contiene una pequeña cantidad de información de cada dispositivo el cual, ayuda al sistema operativo a elegir sus drivers, o al menos tener un diálogo acerca de la configuración del sistema.
Los dispositivos pueden tener una ROM que contiene códigos ejecutables para los x86 o procesadores PA-RISC, un driver Open Firmware o un controlador EFI. Estos son típicamente necesarios para dispositivos usados durante el inicio del sistema, antes de que sus controladores sean cargados por el sistema operativo.
Además están los PCI Latency Timers, que son mecanismos para que los dispositivo PCI Bus-mastering compartan el bus PCI de manera más justa. Donde ‘justa’ en este caso significa que los dispositivos no usarán una porción tan grande del ancho de banda del bus PCI disponible tal que otros dispositivos no sean capaces de realizar su trabajo. Esto no aplica a PCI-Express.
El modo de funcionamiento de esto es porque cada dispositivo PCI puede operar en modo bus-master que es requerido para implementar un reloj, llamado reloj de latencia que limita el tiempo que cada dispositivo puede ocupar el bus PCI. Cuando el contador alcanza el 0 el dispositivo es solicitado para abandonar el bus. Si no hay ningún otro dispositivo esperando la propiedad del bus puede simplemente volver a obtenerlo y transferir más datos.
Especificaciones de hardware
Las siguientes especificaciones representan a la versión de PCI usada más comúnmente en las PC:
- Reloj de 33,33 MHz con transferencias síncronas.
- Ancho de bus de 32 bits o 64 bits.
- Tasa de transferencia máxima de 133 MB por segundo en el bus de 32 bits (33,33 MHz × 32 bits ÷ 8 bits/byte = 133 MB/s).
- Tasa de transferencia máxima de 266 MB/s en el bus de 64 bits.
- Espacio de dirección de 32 bits (4 GB).
- Espacio de puertos I/O de 32 bits (actualmente obsoleto).
- 256 bytes de espacio de configuración.
- 3,3 V o 5 V, dependiendo del dispositivo.
- Reflected-wave switching.
Variantes convencionales de PCI
- Cardbus es un formato PCMCIA de 32 bits y 33 MHz PCI.
- Compact PCI utiliza módulos de tamaño Eurocard conectado en una placa hija PCI.
- PCI 2.2 funciona a 66 MHz (requiere 3,3 voltios en las señales), con índice de transferencia máximo de 503 MiB/s (533MB/s).
- PCI 2.3 permite el uso de 3,3 voltios y señalizador universal, pero no soporta los 5 voltios en las tarjetas.
- PCI 3.0 es el estándar final oficial del bus, con el soporte de 5 voltios completamente quitado.
- PCI-X cambia el protocolo levemente y aumenta la transferencia de datos a 133 MHz (índice de transferencia máximo de 1014 MiB/s).
- PCI-X 2.0 especifica un ratio de 266 MHz (índice de transferencia máximo de 2035 MiB/s) y también de 533 MHz, expande el espacio de configuración a 4096 bytes, añade una variante de bus de 16 bits y utiliza señales de 1,5 voltios.
- Mini PCI es un nuevo formato de PCI 2.2 para utilizarlo internamente en las computadoras portátiles.
- PC104/Plus es un bus industrial que utiliza las señales PCI con diferentes conectores.
- Advanced Telecommunications Computing Architecture (ATCA o AdvancedTCA) es la siguiente generación de buses para la industria de las telecomunicaciones.
- PXI es la extensión del bus PCI para instrumentación y control.
Dimensiones de las tarjetas
Tarjeta de tamaño completo
La tarjeta original PCI de “tamaño completo” tiene un grosor de unos 107 mm (4.2 pulgadas) y una largo de 312 mm (12.283 pulgadas). La altura incluye el conector de borde de tarjeta. Sin embargo, las tarjetas PCI más modernas son de medio cuerpo o más pequeñas (mirar debajo) y a muchos ordenadores personales no se les pueden encajar una tarjeta de tamaño lleno.
Tarjeta backplate
Además de estas dimensiones el tamaño del backplate está también estandarizado. El backplate es la pieza de metal situada en el borde que se utiliza para fijarla al chasis y contiene los conectores externos. La tarjeta puede ser de un tamaño menor, pero el backplate debe ser de tamaño completo y localizado propiamente. Respecto del anterior bus ISA, está situado en el lado opuesto de la placa para evitar errores.
Tarjeta de extensión de medio cuerpo (estándar de facto)
Esto es de hecho el estándar práctico en la actualidad - la mayoría de las tarjetas modernas PCI son aptas dentro de estas dimensiones:
- Anchura: 0,6 pulgadas (15,24 mm)
- Profundidad: 6,9 pulgadas (175,26 mm)
- Altura: 4,2 pulgadas (106,68 mm)
Tarjeta de perfil bajo (altura media)
La organización PCI ha definido un estándar para tarjetas de perfil bajo que es básicamente apto en las gamas siguientes:
- Altura: 1,42 pulgadas (36,07 mm) a 2,536 pulgadas (64,41 mm)
- Profundidad: 4,721 pulgadas (119,91 mm) a 6,6 pulgadas (167,64 mm)
Estas tarjetas pueden ser conocidas por otros nombres como delgado.
Mini PCI
Mini PCI fue añadida a la versión 2.2 PCI para el empleo en ordenadores portátiles y usa un bus de 32 bits, de 33 MHz con conexiones alimentadas (3,3 V solo) y soporte de bus mastering y DMA. El tamaño estándar para tarjetas Mini PCI es aproximadamente 1/4 de sus similares de tamaño completo. Como no hay ningún acceso externo a la tarjeta de la misma manera que hay para las tarjetas PCI de sobremesa, hay limitaciones en las funciones que p PCI han sido desarrollados, tales como Wi-Fi, Ethernet Rápida, Bluetooth, módems (a menudo Winmodems), tarjetas de sonido, aceleradores criptográficos, controladores SCSI, IDE/ATA, SATA, tarjetas de combinación. Las tarjetas regulares PCI pueden ser usadas con el hardware Mini PCI-equipado y viceversa, usando de-Mini PCI a PCI y de PCI-a los-Mini PCI convertidores. Mini PCI ha sido reemplazado por PCI Express Mini Card.
Detalles técnicos de tarjetas Mini PCI
Las tarjetas Mini PCI tienen un consumo máximo de 2W, que también limita la funcionalidad que puede ser puesta en práctica en este factor de forma. Requieren que ellos también soporten la señal PCI CLKRUN#, empleada para arrancar y detener el reloj PCI por motivos de control de energía.
Hay tres factores de forma de tarjeta: Tipo I, Tipo II, y Tipo III. El conector de tarjeta usado para cada tipo incluye: El tipo I y II usan un conector de colocación de 100 pines, mientras el Tipo III emplea un conector de borde de 124 pines, p. ej: el conector para Tipo I y II se diferencian por esto del Tipo III, donde el conector está sobre el borde de una tarjeta, como con un SO-DIMM. Los 24 pines adicionales proporcionan las señales suplementarias requeridas a la ruta de entrada salida por atrás del sistema conector (audio, el eslabón de corriente alterna, el LAN, la interfaz de línea telefónica). El tipo II de tarjetas tienen montados los conectores RJ11 Y RJ45. Estas tarjetas deben ser localizadas en el borde del ordenador o la estación que se atraca de modo que el RJ11 y puertos RJ45 puedan ser montados para el acceso externo.
Otras variaciones físicas
Los típicos sistemas de consumidores específica "ranuras N x PCI " sin especificar las dimensiones reales del espacio disponible. En algunos pequeños sistemas de factor de forma, esto no es suficiente aún para que las tarjetas PCI "de medio cuerpo" entren en dicha ranura. A pesar de esta limitación, estos sistemas son todavía útiles porque muchas tarjetas PCI modernas son bastante más pequeñas que las de medio cuerpo.
Tarjeta de banco
Las típicas tarjetas PCI presentan una o dos muescas claves, según su voltaje señalado. Las tarjetas que requieren 3.3 voltios tienen una muesca de 56.21mm al frente de la tarjeta (donde están los conectores externos), mientras aquellos requieren 5 voltios tienen una de muesca 104.47mm del frente de la tarjeta. Las llamadas " tarjetas Universales " tienen ambas muescas claves y pueden aceptar los dos tipos de señales.
Referencias
- PCI Special Interest Group (18 de diciembre de 1998). PCI Local Bus Specification Revision 2.2 (en inglés). Hillsboro, Oregon. p. ii.
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Página de Inicio | Mapa de sitio | Contacto Todos los Temas | Blog | Imprimir | Proyecto | Pruebas On-Line | Tutoriales | Diccionario | Software Libre | Recursos profesores | LA RANURA PCIEl explorador no admite los marcos flotantes o no está configurado actualmente para mostrarlos.Índice de contenidos concisos y enlaces- Definición PCI ♦ Características ranura PCI ♦ Buses PCI - - Esquema Slot PCI ♦ Tarjetas PCI ♦ Usos ranura PCI - Auto evaluación, buscadores, dudas y correcciones sobre los temas Ilustración del temaEl explorador no admite los marcos flotantes o no está configurado actualmente para mostrarlos.- Definición de ranura de expansión PCI Una ranura de expansión, bus de expansión ó "Slot" es un elemento que permite introducir dentro de si, otros dispositivos llamados tarjetas de expansión (son tarjetas que se introducen en la ranura de expansión y dan mas prestaciones al equipo de cómputo).PCI proviene de las siglas de ("Peripheral Components Interconect") ó componentes periféricos interconectados. Este tipo de ranura fue desarrollado por Intel® y lanzado al mercado en 1993, se comercializa con una capacidad de datos de 32 bits y 64 bits para el microprocesador Intel® Pentium. -Extraído de InformaticaModerna.com.Los bits en las ranuras de expansión significan la capacidad de datos que es capaz de proveer, este dato es importante ya que por medio de una fórmula, es posible determinar la transferencia máxima de la ranura ó de una tarjeta de expansión. Esto se describe en la sección: Bus y bus de datos PCI de esta misma página.El explorador no admite los marcos flotantes o no está configurado actualmente para mostrarlos.Reemplazó del mercado a la ranura de expansión VESA.Compite actualmente en el mercado contra las ranuras AGP/AGP 8X y PCI-Express.Figura 1. Ranura de expansión PCITemas y enlaces relacionados- • Ranura EISA • Ranura AGP • Ranura MCA • Ranura PCI-express
El explorador no admite los marcos flotantes o no está configurado actualmente para mostrarlos.Mensajes a la comunidad IMEl explorador no admite los marcos flotantes o no está configurado actualmente para mostrarlos.- Características generales de la ranura PCI -
PCI se podría considerar una ranura de expansión de cuarta generación.
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Es una ranura de tamaño menor a las anteriores tanto el largo como en ancho.
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Integra una capacidad de datos de 32 bits y 64 bits para el microprocesador Intel® Pentium.
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Tiene una velocidad de transferencia de hasta 125.88 Megabytes/s (MB/s) a 503.54 MB/s respectivamente.
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Cuentan con una velocidad interna de trabajo de 33 MHz para 32 bits y 66 MHz para 64 bits.
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Cuenta con una función llamada "bus master" ó mando a nivel de bus, que permite trabajar de manera directa con los dispositivos y la memoria RAM sin que intervenga el microprocesador.
| - Bus y bus de datos PCI |
El "bus" es una palabra que traducida literalmente significa transporte.
El bus es un conjunto de líneas eléctricas que el dispositivo integra para
comunicarse con el resto de los componentes de la computadora. Hay varios
tipos de bus, ya que cada dispositivo necesita enviar diferentes tipos de
información, entre ellos están los siguientes:
- Ejemplo: tenemos un dato que va a ser guardado en memoria RAM.
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Bus de direcciones: se encarga de que determinar en que lugar exacto de memoria se escribirá el dato.
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Bus de control: maneja el momento y la forma de escribir el dato.
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Bus de datos: se encarga de enviar el dato.
El más utilizado para describir las características es el bus de datos, y
el rendimiento del bus PCI está en función de la velocidad del dispositivo
y su capacidad de datos.
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Ejemplo: si una ranura PCI indica que trabaja a 64 bits y tiene
una frecuencia de trabajo de 66 MegaHertz (Hz), entonces se calcula la
velocidad de transferencia de la siguiente
manera:
Forma de calcular la velocidad de transferencia de una ranura PCI
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| Modo de calculo | Transferencia de datos = Datos X Frecuencia de trabajo |
| Fórmula | Transferencia de datos = ( #bits / 8 ) X Frecuencia de trabajo en bytes/segundo |
| Sustitución de datos con Hz transformados en bytes/s | Transferencia de datos = ( 64 bits / 8 ) X 66,000,000 bytes/s |
| Se convierten bits en bytes | Transferencia de datos = ( 8 bytes ) X 66,000,000 bytes/s |
| Resultado en bytes/segundo | Transferencia de datos = 528,000,000 bytes/segundo |
| Se convierte a Megabytes/s | Transferencia de datos = 528,000,000 bytes/segundo / 1,048,576 bytes |
| Resultado final y redondeo. | Transferencia de datos = 503.54 MB/s |
Tabla
1. Cálculo de la velocidad de transferencia
| - Esquema de la ranura PCI |
Consta básicamente de una pieza ranurada,
dónde se encuentran pequeños conectores; está se encuentra
soldada en la parte superior de la tarjeta principal ("Motherboard"),
cuenta con 47 terminales.
Figura 2. Esquema de
la ranura PCI
| - Tarjetas para insertar en la ranura PCI |
Las tarjetas diseñadas para la ranura PCI
principalmente son
tarjetas controladoras,
tarjetas de audio,
tarjetas de
video,
tarjetas de expansión de puertos
y
tarjetas de red
entre otras.
Figura 3. Tarjeta
sintonizadora de TV/FM tipo PCI, marca Encore®, con BNC para TV, RCA para
FM, DVI para video y Jack 3.5" para audio
El explorador no admite los marcos flotantes o no está configurado actualmente para mostrarlos.
| - Usos específicos de la ranura PCI |
Se utiliza para dar mayores capacidades al
equipo, tales como aumentar las prestaciones de audio, aumentar capacidad
de despliegue de gráficos para videojuegos, aumentar el número de
puertos USB ó
puertos
eSATA, etc. Actualmente es muy utilizada pero hay una variante
llamada ranura de expansión PCI-Express, de
la misma familia pero que esta ganando terreno en el campo de la
aceleración de gráficos.
Puertos PCI, AGP y PCI Express
Foto de buses PCI blanco, AGP naranja y mini PCi marron.
Puertos o BUS PCI
Estas son las ranuras del BUS PCI y mini PCI.
Puertos o BUS AGP
El naranja es el puerto AGP donde va insertada una tarjeta de vídeo.
- AGP 1X con velocidad de 66Mhz transferencia de 264MB/s y voltaje de 3,3V.
- AGP 2X con velocidad de 133Mhz transferencia de 528MB/s y voltaje de 3,3V.
- AGP 4X con velocidad de 266Mhz transferencia de 1GB/s y voltaje de 3,3 o 1,5V.
- AGP 8X con velocidad de 533Mhz transferencia de 2GB/s y voltaje de 0,7 o 1,5V.
