Interfaces o Buses: PCI, AGP, PCIe

La interfaz de conección a la Tarjeta Madre y buses de datos de las tarjetas de video a mejorado según la evolución de las mismas con el fin de que el bus mismo no sea un limitante o comunmente llamado cuello de botella a la tarjeta. Es decir, si la tarjeta puede procesar datos y tiene la capacidad de salida de datos mucho más rápida, que el ancho de banda del bus donde esta conectada, esto conlleva a una penalidad en el desempeño.

Para entender esto mejor, previamente hay que entender que los datos procesados por la tarjeta de video no van directamente de salida al monitor, ni mucho menos toma datos de su interior, (de tal suerte, la tarjeta de video se convertiría en una especie de dispositivo único, siendo la misma tarjeta madre y procesador principal, esta última se esta llevando a cabo con GPGPU, que lo veremos en un futuro). La tarjeta de video se comunica con el procesador, atra vez del Northbrige, (quizas la parte más importante de una Placa Madre).

EN ESTA IMAGEN TOMADA DE HARDWARESECRETS PODEMOS APRECIAR
LA CONEXIÓN QUE HACE EL PUERTO PCIe/AGPE CON EL NORTHBRIGE Y
SU CONEXIÓN CON EL PROCESADOR PRINCIPAL

En el gráfico de abajo veremos el avance que han tenido los puertos, su ancho de banda máximo. No se ha incluído el puerto PCIe 2.0 por su reciente aparición en el mercado, pero este dobla el ancho de banda del PCIe 1.1.

De los puertos ISA y PCI nos limitaremos a decir que fueron puertos que en su tiempo ofrecieron sufiente ancho de banda para varios dispositivos y no sólo se limitaban a ofrecer un puerto exclusivo para la tarjeta gráfica.

El bus PCI (Componente Periférico Interconectado) es un bus de comunicaciones de 32 bit que trabaja a 33MHz ofreciendo una tasa de transferencia tope teórica hacia y desde la memoria RAM del PC de 133 Mbits/s ayudada con la posibilidad de escribir en modo ráfaga. Esta velocidad de transferencia es más que suficiente para cualquier tarjeta PCI incluyendo tarjetas gráficas 2D.

Las PCI tienen distintas ranuras de acuerdo a los bits que puede transportar:

• Ranuras PCI de 32 bits
• Ranuras PCI de 64 bits

AGP (Acellerated Graphics Port)

Fue un puerto exclusivo para tarjetas de video, desarrollado por Intel e introducido en 1997, sus ventajas sobre el PCI eran que ofrecía un bus dedicado a los dispositivos de procesamiento gráfico (el bus PCI es compartido con todos los demás dispostivos, así si tenías una tarjeta de red en un puerto y una tarjeta de video en otro estas comparten el mismo ancho de banda en el bus PCI).


El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento.

• AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 264 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
• AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 528 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
• AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas.
• AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.

PCI-Express

PCI Express (denominado aún a veces por su nombre clave 3GIO, por "tercera generación de E/S") es el sucesor de la tecnología PCI, disponible en las máquinas de sobremesa desde 1992.

PCI Express está pensado para sustituir no sólo al bus PCI para dispositivos como Módems y tarjetas de red, sino también al bus AGP, lugar de conexión para la tarjeta gráfica desde 1997. Al contrario que su predecesor paralelo, PCI Express es un sistema de interconexión serie punto a punto, capaz de ofrecer transferencias con un altísimo ancho de banda, desde 200MB/seg para la implementación 1X, hasta 4GB/seg para el PCI Express 16X que se empleará con las tarjetas gráficas.

La notación 1X y 16X se refiere al ancho del bus o número de líneas disponibles. La conexión en el PCI Express es, además, bidireccional, lo que permite un ancho de banda teórico de hasta 8GB/seg para un conector 16X, o unos asombrosos 16GB/seg para el actual máximo de 32X.

El PCI Express x2 está compuesto por dos lanes y el ancho de banda máximo es de 500MB/s para una dirección y de 1000MB/s para las dos direcciones y en el caso del sustituto del AGP, el PCIe X16 es de 4.000MB/s para una dirección y de 8.000MB/s en las dos direcciones.

SE PUEDEN VER LAS DIFERENCIAS DE TAMAÑO DE PCIe x1 y PCIe x16

PCIe 2.0
Muy recientemente se abrió al mercado el estandar PCIe 2.0, este dobla el ancho de banda del PCIe de 2.5 Gbit/s a 5 Gbit/s , significando qeu un conector x32 puede transferir datos hasta 16GB/s en cada dirección.
El PCIe 2.0 posee retrocompatibilidad con sus versiones anteriores, es decir que perfectamente una tarjeta PCIe 2.0 se puede colocar en un puerto PCIe 1.0 ó 1.1 y viceversa.
Hasta la fecha las únicas tarjetas gráficas PCIe 2.0 son la serie 3000 de AMD con unos 3 meses de estar en el mercado, mientras que Nvidia esta apunto de sacar su serie 9 que tendrá esta tecnología. Aunque ninguna de las dos series aprovechará en ancho de banda teórico del bus PCIe 2.0, esto es porque la tecnología de estos días no lo permite, pero asegurando al bus PCIe su estancia hasta que un futuro nos ofresca nuevas mejoras y un mayor ancho de banda.

Para finalizar con esta entrada y a modo de resumen, se muestra esta imagen de tarjetas con diferentes puertos.