Instructor: En esta lección,
vamos a echar un vistazo a las tarjetas de expansión.
Actualmente existen cinco tipos de tarjetas de expansión,
pero sólo dos se utilizan en los ordenadores modernos.
Vamos a cubrir los cinco en aras de la exhaustividad.
Pero, en realidad, hay que centrarse en dos tipos
principales: PCIe, conocido como PCI Express, y Mini PCIe o Mini PCI
Express, que se utiliza en portátiles
y dispositivos de pequeño factor de forma.
En primer lugar, tenemos la PCI, y aquí es realmente donde empezó todo.
PCI fue la primera tarjeta de expansión de 32 bits.
PCI se desarrolló originalmente a principios de los 90 para proporcionar
ranuras de expansión para tarjetas de red, vídeo,
audio, módems, controladores de almacenamiento
y cosas por el estilo.
Antes de PCI, existía una tecnología más antigua
que funcionaba en ordenadores de 8 y 16 bits llamada ISA.
Pero ni siquiera tenemos que entrar
en eso porque no vas a ver nada de eso en el mundo real.
Todavía verás algunas tarjetas PCI antiguas, que son estas
tarjetas antiguas de 32 bits de las
que estamos hablando ahora.
Ahora bien, cuando se trata de PCI, en realidad
va a ser una ranura para tarjetas
de expansión más rápida y robusta de lo que era ISA, pero sigue siendo
una tecnología antigua y relativamente
lenta en las redes modernas.
Por ejemplo, si nos fijamos en una tarjeta PCI estándar,
que es una interfaz de 32 bits, sólo
admite una velocidad máxima de bus de unos 33 megahercios.
Esto significa que podemos obtener una velocidad máxima
de transferencia de datos de sólo 133 megabytes por segundo.
Ahora esto se calcula tomando ese bus de 32 bits, que te dice cuántos
bits pueden ser empujados a través del bus
en un momento dado.
Si dividimos 32 entre ocho, tendremos 32 bits divididos
entre ocho para obtener cuatro bytes.
Cuatro bytes no son muchos datos.
Y como sólo tenemos una velocidad de bus de 33 megahercios,
esto significa que tenemos 33.000.000 de hercios o 33.000.000 de ciclos por segundo.
Así que en cada segundo, puedo enviar 33.000.000
veces cuatro bytes a través del cable.
Eso significa que cuando
calculamos eso sólo obtenemos 133 bytes por segundo, que
es como llegamos a 133 megabytes por segundo.
Como puedes ver, no son muchos datos.
La mayoría de las redes modernas, por
ejemplo, pueden hacer un gigabit por segundo o más.
Y la mayoría de las conexiones
de datos pueden hacer seis gigabytes por segundo o más.
Así que estas tarjetas PCI realmente no pueden empujar tantos datos,
y por lo tanto tuvieron que ser reemplazados.
Al pasar a los sistemas operativos de
64 bits, de una arquitectura x86
a una arquitectura basada en x64,
apareció una tarjeta más nueva llamada PCI-X.
Ahora PCI-X se escribe como PCI-X en mayúsculas.
Y esta es de nuevo una tarjeta
antigua que no vas a encontrar mucho hoy en día.
Ahora bien, esta tarjeta más nueva era de 64 bits, por lo que
había duplicado la cantidad de información
que se enviaba cada segundo.
Además, ha pasado de
un bus de 33 megahercios a uno de 133 megahercios,
lo que supone un incremento de velocidad
realmente importante.
Ahora también hay otra
versión se llama PCI-X versión dos.
Y eso llegó hasta un bus de 266 megahercios o
incluso hasta un bus de 533 megahercios.
Y esto significa que realmente podemos empujar una gran cantidad
de datos y por lo que fue relativamente rápido.
Ahora bien, el gran problema fue que cuando desarrollaron PCI-X, lo hicieron
totalmente compatible con versiones anteriores.
Así que si tienes una placa base que admite dos tarjetas PCI
y dos tarjetas PCI-X, y las mezclas y las combinas,
lo que acabaría ocurriendo es que todo
el bus tendría que ralentizarse para las
velocidades más lentas.
De modo que si se tomaban 533 megahercios para el bus PCI-X,
ahora había que bajar a 33 megahercios para soportar
también el bus PCI más antiguo.
Además, la mayoría de las tarjetas PCI y PCI-X se utilizaban
para tarjetas de red, de audio
y similares.
Pero no era genial para los gráficos, porque
realmente no era lo suficientemente rápido para eso.
Así que en su día crearon algo conocido como AGP.
Ahora AGP significa puerto de gráficos avanzados.
Esto se debe a que el PCI era demasiado lento para
los nuevos juegos 3D que salieron a
finales de los 90 y principios de los 2000.
Así que crearon esta cosa llamada AGP, que era un puerto
dedicado que sólo se podía utilizar para tarjetas
gráficas de vídeo.
Ahora AGP venía en múltiples
sabores, incluyendo una ranura 1x 2x 4x y 8x.
Ahora bien, dependiendo de la ranura
que utilizaras, tenía diferentes cantidades de
potencia requerida y era capaz de darte velocidades más rápidas.
AGP fue muy popular a finales de los 90 y principios de los 2000.
Pero hoy en día, es muy raro encontrar AGP
en cualquier ordenador
moderno, porque fueron
sustituidos por lo que se conoce como PCIe o PCI Express.
Y eso es realmente en lo que tenemos que centrarnos aquí.
Ahora bien, PCI Express era
realmente bueno porque permitía sustituir a PCI, PCI-X y AGP.
De hecho, en la mayoría de las placas
base, sólo vas a encontrar ranuras PCIe en las
placas base modernas.
Ahora bien, estas ranuras PCIe
vienen en distintos tamaños.
Se denominan x1, x4, x8 y x16.
Normalmente, lo escribiremos como PCI, todo mayúsculas,
y luego una pequeña e para significar Exprés
y luego un espacio, x y el número.
Si utiliza uno más corto,
se denomina PCIe x1.
Si utilizas una tarjeta
gráfica, ésta suele colocarse en un PCIe x16.
Ahora la razón por la que se llama x algo es porque
esto es lo largo que es el autobús.
Y esto te dice cuántos datos pueden ser empujados
en un momento dado.
Si utilizas una tarjeta PCI x1, se trata de un
conector muy pequeño y corto a la placa base y sólo
puede enviar una pequeña cantidad de datos en
relación con una ranura x16.
Por este motivo, x1 y x16 son los más utilizados
en las placas base. x1 se utiliza
para módems, tarjetas de red, tarjetas
inalámbricas, dispositivos de entrada y salida, tarjetas
de audio y similares.
Por otro lado, normalmente lo que vas a ver
utilizado para una tarjeta PCIe x16 va a ser una tarjeta gráfica.
Y esto se debe a que admiten una gran cantidad de
datos y velocidades muy rápidas.
Cuando se trata de una tarjeta PCIe, que se conoce
como interfaz exprés de interconexión
de componentes periféricos.
Esto se conectará al bus
y es la forma más rápida de obtener datos
hacia y desde la placa base para cualquier
dispositivo externo o tarjetas de expansión adicionales.
Utiliza una conexión serie punto a punto.
Y esto significa que cada componente
que se conecte a la ranura va
a tener acceso directo a la placa base sin tener
que compartir ese bus con nadie más.
Compárese con algo parecido al USB, donde
hay varios dispositivos que
pueden conectarse en cadena a un único puerto USB
y tienen que compartir todo ese ancho de banda.
La razón por la que se llama PCIe x algo es porque estamos
hablando de cuántos
carriles de tráfico se dedican
a esos dispositivos.
El número total de carriles que admite
este bus PCI Express vendrá determinado
por la placa base y su factor
de forma.
Esto podría soportar algo así como 16 o 24 o 32.
Así, si tienes una placa base que admite 24 carriles,
aunque tengas dos ranuras x16, si
tuvieras 16 y 16, serían 32.
Si utiliza los dos, en realidad va a reducir la
velocidad, porque sólo tiene 24 carriles disponibles.
Piense en ello como si fuera la autopista cerca de su casa.
Si hay cinco carriles en la autopista y hay
cinco coches sentados uno al lado del otro, todos pueden
ir tan rápido como quieran porque tienen
carriles individuales.
Pero si pongo seis coches en esos cinco carriles,
ahora alguien va a tener que reducir la velocidad detrás
de otro, porque todos no pueden ir uno al lado del otro por esa vía.
Y esa es la idea cuando empiezas
a tratar con PCIe o PCI Express.
Todo depende del número de carriles disponibles.
Por este motivo, ya es muy
raro ver conexiones x4 o x8.
La mayoría de las veces, verás cosas como x16 y x1 porque maximiza
la cantidad de carriles que se pueden
utilizar en esa placa base en particular.
Porque la mayoria de las placas base
soportan mejor este tipo de configuracion
y la mayoria de las tarjetas estan construidas como
x1 para dispositivos de baja velocidad como dispositivos de entrada/salida,
y luego tener una reserva de alta velocidad para video
cuando estas usando esas ranuras x16.
En cuanto a PCIe, también
hay varias versiones.
Pasando de uno, dos, tres, cuatro y cinco.
Al aumentar la versión, aumenta
también la velocidad de transferencia.
Ahora, para el examen, no necesitas memorizar
las diferentes tasas de transferencia para PCIe.
Lo que debes recordar es que PCIe x1 va
a ser más lento que PCIe x16.
PCI e x16 se va a utilizar para cosas como tarjetas
gráficas de vídeo, especialmente
en ordenadores para juegos.
En cambio, cuando se utiliza una ranura
x1, normalmente se utiliza para tarjetas de red,
tarjetas de almacenamiento u otros dispositivos de entrada/salida.
Cuando analices las distintas versiones de PCIe, recuerda
que cuanto mayor sea el número, mayor será la velocidad.
Y esto tiene sentido, porque en la mayoría de las tecnologías,
las versiones más recientes van a ser más rápidas y
mejores que la tecnología anterior o las versiones más antiguas.
Cuando conectes una tarjeta de expansión a la ranura PCIe,
podrá obtener su energía a través de esa ranura.
Por defecto, todas las ranuras PCIe Express
proporcionarán 25 vatios de potencia.
Ahora, en algunas placas
base, habrá una ranura de adaptador gráfico
dedicada para un PCIe x16.
Y puede tener un color diferente o un aspecto diferente
o una anotación diferente en la placa base.
Esta ranura especializada para tarjetas gráficas
puede proporcionar hasta 75 vatios de potencia en lugar
de 25 vatios de potencia, porque es esa ranura
dedicada para tarjetas gráficas.
Así que tenlo en cuenta también.
Lo último que hay que
tener en cuenta cuando se trata de PCIe o PCI Express
es que, como las ranuras son de distintos tamaños, puedes
mirarlas visualmente y saber de qué se trata.
Una ranura x1 es más pequeña que una x4, una x8 o una x16.
Y cada uno será básicamente el
doble de grande que el anterior.
Así que si coges una ranura x1 y duplicas el tamaño,
llegas a una x4.
Si doblas un x4, llegas a un x8.
Si duplicas un x8, llegas a un x16.
Ahora, si tienes un dispositivo que es más pequeño,
todavía puedes ir a una tarjeta más grande.
Por ejemplo, en mi placa base tengo cuatro
ranuras, dos x1s y dos x16s.
Pero si tengo una tarjeta gráfica en mi ranura x16,
y necesito poner tres tarjetas diferentes
que son x1s, aún puedo hacerlo poniendo
dos de ellas en la ranura x1 y la otra x1 en la ranura x16.
Sí, el x1 cabe en una ranura x16 y funcionará.
Como esa ranura x16 detectará que sólo es x1, bajará
la velocidad y sólo transmitirá información
a ese dispositivo x1 usando esa parte de la ranura.
Cuando haces esto, lo llamamos up-plugging,
porque estás cogiendo una
tarjeta x1 y metiéndola en una ranura x4, x8 o x16.
Del mismo modo, también puedes hacer
lo que se conoce como "down-plugging",
que es un concepto un poco raro.
Pero puedes coger una tarjeta x16 y meterla
en una ranura x8, x4 o x1.
Ahora bien, cuando hagas
esto, esa tarjeta debe soportar esa capacidad.
Y tiene que poder encajar realmente en la ranura.
Si puede encajarlo en la ranura,
ésta seguirá comunicándose con él,
pero sólo funcionará a velocidades x1.
Así que será mucho más lento que si lo pones en la ranura correcta
para la que fue diseñado.
Dicho esto, realmente no recomiendo hacer down-plugging donde se pone
esa tarjeta más grande en una ranura más pequeña, ya que
tendrá problemas de rendimiento para
usted porque esa tarjeta está esperando todo
el ancho de banda de su tipo de ranura diseñada.
Pero realmente no hay ningún
problema cuando estás haciendo
up-plugging y coges una tarjeta x1 y la pones
en algo como una x16 porque seguirá funcionando
a las velocidades x1 completas porque x16 puede soportar x1.
Pero x1 no puede ir tan rápido como x16 para soportar una tarjeta x16
en una ranura excelente.
Ahora, el último tipo de tarjeta de expansión
del que tenemos que hablar es lo que se conoce como Mini PCIe.
Y sí, funciona igual que una tarjeta PCIe estándar, pero
con un factor de forma más pequeño.
En lugar de ser una tarjeta de expansión de gran
tamaño que se va a utilizar en un ordenador de sobremesa
o servidor, en su lugar con una Mini PCIe, puede conectar
esto en cosas como ordenadores portátiles.
Por lo general, las tarjetas Mini PCIe se utilizan en
ordenadores portátiles, especialmente
para redes inalámbricas o para proporcionar
capacidad de módem celular al dispositivo.
Dicho esto, ¿qué hay que recordar sobre las
tarjetas de expansión?
Bueno, lo primero que hay que
recordar es que en los ordenadores de sobremesa
modernos, el único tipo de
tarjetas de expansión con el que te vas a encontrar son las PCIe x1 y PCIe
x16.
La mayoría de las veces, es muy difícil encontrar un puerto x4 o x8 en la mayoría
de las placas base modernas y, por
lo tanto, no hay muchos dispositivos o
tarjetas disponibles para esos factores de forma.
Las tarjetas PCIe x1 son muy fáciles de
identificar porque
la parte del conector es muy pequeña,
del tamaño de la uña del pulgar.
En cambio, las tarjetas PCIe x16 tienen un
conector muy largo, de
entre 15 y 20 centímetros.
Cuando vayas a enchufar una de estas
tarjetas, sólo tienes que alinear el conector con
el puerto, empujar hacia abajo y se insertará
en su lugar, sentirás un clic que la mantendrá en su sitio
y luego atornillarás la tarjeta en la carcasa para
asegurarte de que no se mueva ni se salga
del zócalo.
Cuando se trata de tarjetas x1s, son
mucho más lentas que las tarjetas x16 y las tarjetas x1 se van a
utilizar para cosas como módems, tarjetas
de red, tarjetas inalámbricas, tarjetas de audio
y cosas por el estilo.
Mientras que una tarjeta x16 se utilizará generalmente
para tarjetas gráficas y de vídeo en sistemas 3D y de juegos.