Buses del PC

BUSES


Un bus es un conjunto de líneas capaces de transportar señales digitales. En la práctica, el concepto de bus se traduce en un conjunto de pistas sobre una placa de circuito impreso (la placa base, en el PC). Los diferentes dispositivos a interconectar se acoplan al bus, compartiendo las líneas que lo componen. En general, el bus es utilizado por dos dispositivos cada vez: uno envía lainformación y el otro la recibe. Tras esta discusión, se debe completar aún más la definición de bus con un ingrediente adicional. En efecto, es necesario establecer una serie de normas que aseguren una correcta armonía en el uso del bus (o visto desde el vértice opuesto, que eviten conflictos). En otras palabras, un bus es la suma de un conjunto de líneas digitales (parte física) y un conjuntode normas sobre su uso (parte lógica). Tras completar la definición de un bus, es importante señalar que, en la situación particular de un bus que interconecta tan sólo dos dispositivos, la denominación correcta sería "puerto" en lugar de bus.

Todo bus se puede caracterizar en función de varios descriptores. Comenzando por su estructura, cualquier bus se puede dividir en dos sub-buses: el busde direcciones y el bus de datos. El bus de datos es el que transporta la información entre dispositivos durante las transferencias de datos. Por otro lado, el bus de direcciones transporta la información que identifica dónde deben ir a parar los datos transferidos, o bien desde dónde se deben extraer. Dichos orígenes y destinos se identifican mediante números, b comúnmente conocidos comodirecciones. Todavía existe un tercer sub-bus, al que se suele denominar bus de control. Éste transporta la información necesaria para controlar el funcionamiento del bus.
Otra característica importante es la anchura del bus. Aunque dicha cantidad está relacionada directamente con el número de líneas que componen el bus, es más frecuente expresarla en bits (en general cada línea transporta un bit deinformación en cada transferencia). A mayor anchura, el bus será capaz de transferir un mayor número de bits simultáneamente en cada ciclo de bus. Otro descriptor no menos importante es la velocidad del bus. Ésta refleja la cantidad de ciclos de transferencia que puede tener lugar por segundo en cada línea del bus, y por tanto se mide en MHz.


En todo PC coexisten varios buses, los cuales sehallan estructurados de forma jerárquica. En primer lugar se encuentra el bus que une a la CPU con la memoria. Este bus se denomina típicamente "bus del sistema". En los primeros PC, los dispositivos de E/S se acoplaban directamente sobre el bus de sistema que, por tanto, era el único bus del PC. Esta configuración fuerza a la CPU a transferir datos a la misma velocidad que los dispositivos de E/S,y por tanto se puede pensar en una pérdida de rendimiento del sistema. Sin embargo, en aquellos tiempos las CPU trabajaban a velocidades bastante reducidas, por lo que esta configuración era viable. Hoy en día, forzar a la CPU a trabajar en sincronía con la E/S es impensable. De hecho, no pasaron demasiados años hasta adoptar una solución alternativa: separar a los dispositivos de E/S del busdel sistema. La solución consiste en crear buses dedicados a la E/S (denominados buses locales), y conectar estos al bus del sistema. Los principales buses locales presentes en los PC actuales son: ISA, PCI, AGP y USB.

Uno de los buses más comunes en el mundo del PC es el bus ISA (Industry Standard Architecture o arquitectura estándar industrial). En efecto, se trata de un auténtico estándarampliamente respetado por los fabricantes de ordenadores PC. Por otro lado, también se trata de un bus que apenas ha cambiado desde su expansión a una anchura de 16 bits, en el año 1984. Dicho de otro modo, este bus ofrece unas prestaciones muy bajas, y totalmente fuera de línea con los requerimientos de los PC de hoy. La razón por la cual persiste es que todavía se sigue fabricando multitud de...