¿Qué es un bus informático?
Al conjunto de conexiones físicas (cables, placa de
circuito impreso) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware
para que se comuniquen entre sí.
El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos"
Características de un bus
Un bus se
caracteriza por la cantidad de información que se transmite en forma
simultánea. Este volumen se expresa en bits y corresponde al número de líneas
físicas mediante las cuales se envía la información en forma simultánea. Un
cable plano de 32 hilos permite la transmisión de 32 bits en paralelo. El
término "ancho" se utiliza para designar el número de bits que un bus
puede transmitir simultáneamente.
Por otra parte, la
velocidad del bus se define a través de su frecuencia (que se expresa en
Hercios o Hertz), es decir el número de paquetes de datos que pueden ser
enviados o recibidos por segundo. Cada vez que se envían o reciben estos datos
podemos hablar de ciclo.
De esta manera, es
posible hallar la velocidad de transferencia máxima del bus (la cantidad de
datos que puede transportar por unidad de tiempo) al multiplicar su ancho por
la frecuencia.
Una PC tiene
muchos tipos de buses incluyendo los siguientes:
- · Processor Bus: Es la vía de comunicación entre el CPU y los chips inmediatos a el, comúnmente llamado chipset en los sistemas modernos. Este bus es usado para transferir datos entre el CPU y bus del sistema principal, por ejemplo, o entre el cpu y la memoria caché externa. El propósito de processor bus es conseguir mayor velocidad en la entrega de la información para y del CPU, este bus opera a una mayor rapidez que cualquier otro bus en la PC.
En este bus no existen
los cuellos de botellas, el bus consiste de circuitos eléctricos para datos,
dirección y control. Este bus opera con la misma velocidad del reloj a como lo
hace el CPU externamente, ya que internamente el CPU puede trabajar a mayores
velocidades.
- · Memory Bus: Es usado para transferir información entre la memoria principal y el CPU. Este bus es implementado en un chip dedicado, el cual es responsable de la comunicación. La información que viaja sobre el memory bus se hace a una velocidad más baja que en el processor bus.
Este bus tiene el
mismo ancho que el procesor bus, esto significa que en un sistema con CPU de 32
bits el memory bus es de 32 bits, esto definirá el tamaño de lo que se conoce
como banco de memoria. Los slots para la memoria son conectados en el memory
bus de la misma forma que son conectados los slots de E/S Bus.
- · Address Bus: En los sistemas actuales, este bus es considerado como parte de los buses del procesador y de la memoria. Este bus es usado para indicar exactamente que dirección en memoria o que dirección sobre el bus de sistema será usada en la operación de transferir un dato. El tamaño del bus de memoria controla la cantidad de memoria que el CPU puede direccional directamente.
- · I/O Bus: Son los buses que se encargan de la entrada y salida de los datos en todo el sistema. Las diferencias entre los tipos de buses que pertenecen a esta categoría consiste en la cantidad de datos que pueden transferir a la vez y la velocidad a la que pueden hacerlo.
Subconjunto de un bus
En realidad, cada
bus se halla generalmente constituido por entre 50 y 100 líneas físicas
distintas que se dividen a su vez en tres subconjuntos:
- · El bus de direcciones, (también conocido como bus de memoria) transporta las direcciones de memoria al que el procesador desea acceder, para leer o escribir datos. Se trata de un bus unidireccional.
- · El bus de datos transfiere tanto las instrucciones que provienen del procesador como las que se dirigen hacia él. Se trata de un bus bidireccional.
- · El bus de control (en ocasiones denominado bus de comando) transporta las órdenes y las señales de sincronización que provienen de la unidad de control y viajan hacia los distintos componentes de hardware. Se trata de un bus bidireccional en la medida en que también transmite señales de respuesta del hardware.
Los buses principales
Por lo general, dentro de un equipo, se
distinguen dos buses principales:
- · El bus interno o sistema (que también se conoce como bus frontal o FSB). El bus interno permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema (la memoria RAM).
- · El bus de expansión (llamado algunas veces bus de entrada/salida) permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre sí. Sin embargo, permite principalmente agregar nuevos dispositivos por medio de las ranuras de expansión que están a su vez conectadas al bus de entrada/salida.
El conjunto de chips
El conjunto de
chips es el componente que envía datos entre los distintos buses del equipo
para que todos los componentes que forman el equipo puedan a su vez comunicarse
entre sí. Originalmente, el conjunto de chips estaba compuesto por un gran
número de chips electrónicos (de allí su nombre). Por lo general, presenta dos
componentes:
- · El Puente Norte (que también se conoce como controlador de memoria, se encarga de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM. Se encuentra ubicado físicamente cerca del procesador. También se lo conoce como GMCH que significa Concentrador de controladores gráficos y de memoria.
- · El Puente Sur (también denominado controlador de entrada/salida o controlador de expansión) administra las comunicaciones entre los distintos dispositivos periféricos de entrada-salida. También se lo conoce como ICH (Concentrador controlador de E/S). Por lo general, se utiliza el término puente para designar un componente de interconexión entre dos buses.
Referencias:
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