Bios

BIOS

Basic input/output system

Phoenix AwardBIOS CMOS (memoria no volátil)
Almacenado en:
·         PROM
·         EPROM
·         Memoria Flash
Fabricantes comunes:
·         American Megatrends
·         Phoenix Technologies
·         Otros
El BIOS (sigla en inglés de basic input/output system) es un firmware que se ejecuta al enceder la computadora, y que localiza y reconoce todos los dispositivos necesarios para cargar el sistema operativo en la memoria RAM; es un software muy básico instalado en la placa base que permite que ésta cumpla su cometido. Proporciona la comunicación de bajo nivel, el funcionamiento y configuración del hardware del sistema que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona una salida básica (emitiendo pitidos normalizados por el altavoz de la computadora si se producen fallos) durante el arranque. El BIOS usualmente está escrito en lenguaje ensamblador. El primer uso del término "BIOS" se dio en el sistema operativo CP/M, y describe la parte de CP/M que se ejecutaba durante el arranque y que iba unida directamente al hardware (las máquinas de CP/M usualmente tenían un simple cargador arrancable en la memoria de solo lectura, y nada más). La mayoría de las versiones de MS-DOS tienen un archivo llamado "IBMBIO.COM" o "IO.SYS" que es análogo al BIOS de CP/M.
El BIOS es un sistema básico de entrada/salida que normalmente pasa inadvertido para el usuario final de computadoras. Se encarga de encontrar el sistema operativo y cargarlo en la memoria RAM. Posee un componente de hardware y otro de software; este último brinda una interfaz generalmente de texto que permite configurar varias opciones del hardware instalado en el PC, como por ejemplo el reloj, o desde qué dispositivos de almacenamiento iniciará el sistema operativo (Microsoft Windows, GNU/Linux, Mac OS X, etc.).
El BIOS gestiona al menos el teclado de la computadora, proporcionando incluso una salida bastante básica en forma de sonidos por el altavoz incorporado en la placa base cuando hay algún error, como por ejemplo un dispositivo que falla o debería ser conectado. Estos mensajes de error son utilizados por los técnicos para encontrar soluciones al momento de armar o reparar un equipo.
El BIOS reside en una memoria EPROM. Es un programa tipo firmware. El BIOS es una parte esencial del hardware que es totalmente configurable y es donde se controlan los procesos del flujo de información en el bus del ordenador, entre el sistema operativo y los demás periféricos. También incluye la configuración de aspectos importantes de la máquina.

Firmware en tarjetas adaptadoras

Un sistema puede contener diversos chips con firmware BIOS. Además del BIOS de arranque situado en la unidad de almacenamiento secundario y la placa base.

El mercado de los BIOS

La gran mayoría de los proveedores de placas madre de computadoras personales delega a terceros la producción del BIOS y un conjunto de herramientas. Estos se conocen como "proveedores independientes de BIOS" o IBV (del inglés independent BIOS vendor). Los fabricantes de placas madre después personalizan este BIOS según su propio hardware. Por esta razón, la actualización del BIOS normalmente se obtiene directamente del fabricante de placas madre. El fabricante puede publicar actualizaciones del firmware por medio de su sitio web, pero una mala compatibilidad con el hardware puede provocar que el sistema no vuelva a arrancar inutilizándolo hasta reescribir el BIOS directamente en el circuito integrado donde se almacena con un programador de memorias. Los principales proveedores de BIOS son American Megatrends (AMI), General Software, Insyde Software, y Phoenix Technologies (que compró Award Software International en 1998).





Circuito integrado auxiliar
Integrado de un conjunto Nvidia, no tiene su disipador.
Chipset es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base a la arquitectura de un procesador (en algunos casos diseñados como parte integral de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en una placa base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.
Las placas base modernas suelen incluir dos integrados, denominados Norte y Sur, y suelen ser los circuitos integrados más grandes después del microprocesador.
El chipset determina muchas de las características de una placa base y por lo general la referencia de la misma está relacionada con la del chipset.
A diferencia del microcontrolador, el procesador no tiene mayor funcionalidad sin el soporte de un chipset: la importancia del mismo ha sido relegada a un segundo plano por las estrategias de marketing.
Historia
Desde los comienzos de la fabricación de los primeros procesadores, se pensó en un conjunto de integrados de soporte, de hecho el primer microprocesador de la historia, el Intel 4004 formaba parte de un conjunto de integrados numerados 4001,4002 y 4003 que tenían todos una apariencia física similar y que formaban la base de un sistema de cómputo cualquiera.
Mientras que otras plataformas usaban muy variadas combinaciones de chips de propósito general, los empleados en el Commodore 64 y la Familia Atari de 8 bits, incluso sus CPUs, solían ser diseños especializados para la plataforma, que no se encontraban en otros equipos electrónicos, por lo que se les comenzó a llamar chipsets.
Este término se generalizó en la siguiente generación de ordenadores domésticos : el Commodore Amiga y el Atari ST son los equipos más potentes de los años 90, y ambos tenían multitud de chips auxiliares que se encargaban del manejo de la memoria, el sonido, los gráficos o el control de unidades de almacenamiento masivo dejando a la CPU libre para otras tareas. En el Amiga sobre todo se diferenciaban las generaciones por el chipset utilizado en cada una.
Tanto los chips de los Atari de 8 bits como los del Amiga tenían como diseñador a Jay Miner, por lo que algunos lo consideran el precursor de la moderna arquitectura utilizada en la actualidad.
Apple Computer comienza a utilizar chips diseñados por la compañía o comisionados expresamente a otras en su gama Apple Macintosh, pero pese a que irá integrando chips procedentes del campo PC, nunca se usa el término chipset para referirse al juego de chips empleado en cada nueva versión de los Mac, hasta la llegada de los equipos G4.
Mientras tanto el IBM PC ha optado por usar chips de propósito general (IBM nunca pretendió obtener el éxito que tuvo) y sólo el subsistema gráfico tiene una ligera independencia de la CPU. Hasta la aparición de los IBM Personal System/2 no se producen cambios significativos, y el término chipset se reserva para los conjuntos de chips de una placa de ampliación (o integrada en placa madre, pero con el mismo bus de comunicaciones) dedicada a un único propósito como el sonido o el subsistema SCSI. Pero la necesidad de ahorrar espacio en la placa y abaratar costes trae primero la integración de todos los chips de control de periféricos (las llamadas placas multi-IO pasan de tener hasta 5 chips a integrar más funciones en uno sólo) y con la llegada del bus PCI y las especificaciones ATX de los primeros chipsets tal y como los conocemos ahora.






Funcionamiento
Chipset 875 de Intel, usado con procesadore Pentium 4 en encapsulado de pines.
El Chipset es el que hace posible que la placa base funcione como eje del sistema, dando soporte a varios componentes e interconectándolos de forma que se comuniquen entre ellos haciendo uso de diversos buses. Es uno de los pocos elementos que tiene conexión directa con el procesador, gestiona la mayor parte de la información que entra y sale por el bus principal del procesador, del sistema de vídeo y muchas veces de la memoria RAM.
En el caso de los computadores PC, es un esquema de arquitectura abierta que establece modularidad: el Chipset debe tener interfaces estándar para los demás dispositivos. Esto permite escoger entre varios dispositivos estándar, por ejemplo en el caso de los buses de expansión, algunas tarjetas madre pueden tener bus PCI-Express y soportar diversos tipos de tarjetas con de distintos anchos de bus (1x, 8x, 16x).
En el caso de equipos portátiles o de marca, el chipset puede ser diseñado a la medida y aunque no soporte gran variedad de tecnologías, presentará alguna interfaz de dispositivo.
La terminología de los integrados ha cambiado desde que se creó el concepto del chipset a principio de los años 90, pero todavía existe equivalencia haciendo algunas aclaraciones:
En la actualidad los principales fabricantes de chipsets son AMD, ATI Technologies (comprada en 2006 por AMD), Intel, NVIDIA, Silicon Integrated Systems y VIA Technologies
El termino chipset en la electrónica
Circuito impreso de un DVD Philips, se puede apreciar el chipset MT1389 del fabricante Mediatek y los pocos componentes auxiliares como el controlador de servos (abajo a la izquierda) y la memoria flash (derecha).
También en electrónica se utiliza el termino chipset para referirnos al circuito integrado o conjunto de ellos que fueron diseñados específicamente para un equipo electrónico, siendo imposible su utilización para otro propósito que no fuese el planificado por sus fabricantes. Estos circuitos integrados albergan en su interior prácticamente la totalidad de los componentes del dispositivo, requiriendo de unos pocos componentes adicionales en el circuito impreso, difíciles o imposibles de integrar, como condensadores, cristales de cuarzo, inductores o memorias RAM que ocupan una gran superficie del chip y tienen una alta tasa de fallos en la fabricación. Tampoco se suelen integrar las memorias flash donde se almacena el firmware.


Doble canal

Módulos de memoria instalados de 256 MB cada uno en un sistema con doble canal.
Doble canal (en inglés: Dual Channel) es una tecnología para memorias aplicada en las computadoras u ordenadores personales, la cual permite el incremento del rendimiento gracias al acceso simultáneo a dos módulos distintos de memoria (haciéndolo a bloques de 128 bits, en lugar de los 64 bits tradicionales desde el inicio de la era Pentium en 1993). Esto se consigue mediante un segundo controlador de memoria en el puente norte (northbridge) del chipset o conjunto de chips.
Las mejoras de rendimiento son particularmente perceptibles cuando se trabaja con controladoras de vídeo integradas a la placa base ya que éstas, al no contar con memoria propia, usan la RAM o memoria principal del sistema y, gracias al doble canal, pueden acceder a un módulo mientras el sistema accede al otro.
Para que la computadora pueda funcionar en Dual Channel, se debe tener dos módulos de memoria de la misma capacidad, velocidad y tipo DDR, DDR2 o DDR3 (ya que no es posible usarlo en SDR) en los zócalos correspondientes de la placa base, y el chipset de la placa base debe soportar dicha tecnología. Es recomendable que los módulos de memoria sean idénticos (mismas frecuencia, latencias y fabricante), ya que en caso de que sean distintos puede que no funcionen (en casos esporádicos). Actualmente, es posible utilizar esta tecnología en memorias DDR, DDR2, y DDR3 cuyas velocidádes estén comprendidas en el rango de las denominaciones comerciales DDR-266 y DDR3-2000 nominales (entre 133 y 1000 MHz reales, o entre 7,5 y 2 ns).
En la actualidad el doble canal comienza a ser desplazado por el uso de canales triples con el advenimiento de la memoria DDR3 y la arquitectura de los procesadores i7 Intel


Puente norte
De Wikipedia, la enciclopedia libre
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Un esquema típico de puente norte y puente sur.
El Northbridge (traducido como: "puente norte" en español) es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (Chipset) que constituye el corazón de la placa madre. Recibe el nombre por situarse en la parte superior de las placas madres con formato ATX y por tanto no es un término utilizado antes de la aparición de este formato para ordenadores de sobremesa. También es conocido como MCH (concentrador controlador de memoria) en sistemas Intel y GMCH si incluye el controlador del sistema gráfico.
Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hasta microprocesador, AGP o PCI-Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependiendo de la placa) y Southbridge. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el puerto AGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión (de ahí su denominación de "puente") entre la placa madre y los principales componentes de la PC: microprocesador, memoria RAM y tarjeta de vídeo AGP o PCI Express. Generalmente, las grandes innovaciones tecnológicas, como el soporte de memoria DDR o nuevos FSB, se implementan en este chip. Es decir, el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de microprocesadores, memorias RAM o placas AGP estará limitado por las capacidades del Northbridge de que disponga.
La tecnología de fabricación de un Northbridge es muy avanzada, y su complejidad, comparable a la de un microprocesador moderno. Por ejemplo, en un Chipset, el Northbridge debe encargarse de soportar el bus frontal de alta velocidad que lo conecta con el procesador. Si pensamos en el bus de 400 MHz utilizado por ejemplo en el último Athlon XP, y el de 800 MHz del Intel Prescott, nos damos cuenta de que es una tarea bastante exigente. Además en algunas placas tienen un adaptador de vídeo integrado lo que le añade trabajo al sistema. Debido a esto, la mayoría de los fabricantes de placas madres colocan un disipador (a veces con un ventilador) encima del Northbridge para mantenerlo bien refrigerado.
Antiguamente, el Northbridge estaba compuesto por tres controladores principales: memoria RAM, puerto AGP o PCI Express y bus PCI. Hoy en día, el controlador PCI se inserta directamente en el Southbridge ("puente sur"), y en algunas arquitecturas más nuevas el controlador de memoria se encuentra integrado en el procesador; este es el caso de los Athlon 64 o los Intel i7 y posteriores.
Los Northbridges tienen un bus de datos de 64 bit en la arquitectura X86 y funcionan en frecuencias que van desde los 66 MHz de las primeras placas que lo integraban en 1998 hasta 1 GHz de los modelos actuales de SiS para procesadores AMD64
El Southbridge o puente sur, también conocido como Concentrador de Controladores de Entrada/Salida - I/O Controller Hub (ICH), es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la placa base. El southbridge no está conectado a la CPU y se comunica con ella indirectamente a través del northbridge - Puente Norte.
La funcionalidad encontrada en los southbridges actuales incluye soporte para:

Chip SouthBridge VIA.
Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB y Codec de Audio. El southbridge algunas veces incluye soporte para el teclado, el ratón y los puertos seriales, sin embargo, aún en el 2007 los computadores personales (PC) gestionaban esos recursos por medio de otro dispositivo conocido como Super I/O.
En los últimos modelos de placas el Southbridge integra cada vez mayor número de dispositivos a conectar y comunicar por lo que fabricantes como AMD o VIA Technologies han desarrollado tecnologías como HyperTransport o Ultra V-Link respectivamente para evitar el efecto cuello de botella que se producía al usar como puente el bus PCI.
Chipsets de VIA
Este producto está disponible totalmente compatible con RoHS-.

VIA ofrece la más avanzada y la más amplia gama de chipsets de núcleo lógico de la industria, proporciona soluciones para todas las principales plataformas de procesador, y para varios tipos de sistemas: de escritorio, portátil, integrado, ultra móviles y la nueva generación de dispositivos x86 innovadoras con funcionalidad de PC.

chipsets de VIA incluyen soluciones de alto rendimiento con lo último en conectividad PCI Express, muchos de los cuales proporcionan una funcionalidad multimedia a través de sus núcleos gráficos integrados (indicado con "IG").

En general, VIA lidera la industria en lo que el de conectividad, multimedia y tecnologías de almacenamiento para el mercado general.

    * Chipsets de escritorio
    * Chipsets móviles y ultra móviles
    * Chipsets integrados
    * Puentes del Sur

VIA y PCI Express

Introducido en 2004, la tecnología de PC más importante es PCI Express, la E / S estándar para la próxima década. Para traerse al día con el desarrollo de PCI Express y la implantación propia de VIA de la tecnología, leer esta sección completa sobre la solución de VIA Flex Express - Coger el Express Flex!
Portal VIA Linux


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