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ORGANIZACIÓN COMPUTACIONAL
TAREA #5
ANDRES VALAREZO
JUAN CARLOS NUQUES
1. DIFERENCIA ENTRE BUSES PARALELOS Y DE SERIE
BUS PARALELO
Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que
tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y
es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado
de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de
vídeo, hasta las impresoras.
El front-side bus de los procesadores Intel es un bus de este tipo y como cualquier bus presenta unas
funciones en líneas dedicadas:



Las líneas de dirección son las encargadas de indicar la posición de memoria o el dispositivo con el
que se desea establecer comunicación.
Las líneas de control son las encargadas de enviar señales de arbitraje entre los dispositivos. Entre
las más importantes están las líneas de interrupción, DMA y los indicadores de estado.
Las líneas de datos transmiten los bits de forma aleatoria de manera que por lo general un bus tiene
un ancho que es potencia de 2.
Un bus paralelo tiene conexiones físicas complejas, pero la lógica es sencilla, que lo hace útil en sistemas
con poco poder de cómputo. En los primeros microcomputadores, el bus era simplemente la extensión
del bus del procesador y los demás integrados "escuchan" las líneas de direcciones, en espera de recibir
instrucciones.
BUS DE SERIE
En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software.
Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde
hace menos de 10 años en buses para discos duros, unidades de estado sólido, tarjetas de expansión y
para el bus del procesador.
BUS PARALELO


Datos son enviados al mismo tiempo por
varias líneas.
Conector de mayor tamaño.
2.
DIFERENCIA ENTRE BUS SATA VS IDE
BUS SATA
BUS SERIE


Datos son enviados uno por uno.
Conector de menor tamaño.
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Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento,
como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u
otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la
tradicional Parallel ATA o P-ATA. SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento
cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para
conectar unidades al instante, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador o que
sufra un cortocircuito.
El estándar Serial ATA se basa en una comunicación en serie. Se utiliza una ruta de datos para transmitir
los datos y otra ruta para transmitir las confirmaciones de recepción. En cada una de estas rutas, los
datos se transmiten mediante el modo de transmisión LVDS (Señal diferencial de bajo voltaje) que
consiste en transferir una señal a un hilo y su contrapartida a un segundo hilo para permitir que el
destinatario recree la señal por diferencia. Los datos de control se transmiten por la misma ruta que los
datos mediante una secuencia específica de bits que los distingue.
Por lo tanto, la comunicación requiere de dos rutas de transmisión, cada una de las cuales está
compuesta por dos hilos, con un total de cuatro hilos utilizados para la transmisión.
BUS IDE
Es un estándar de interfaz para la conexión de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos y
las unidades ópticas que utiliza el estándar derivado de ATA y el estándar ATAPI. En el sistema IDE el
controlador del dispositivo se encuentra integrado en la electrónica del dispositivo.
SATA






3.
IDE
Proporciona mayores velocidades mejor
eficiencia cuando hay más de dos discos
duros.
Mayor transmisión de datos en grandes
cantidades.
Cable más estrecho.
El cable sata es más fácil de manejar y de
instalar y facilita la aireación del interior.
Más ancho de banda.
Longitud máxima del cable de hasta 2
metros.



El controlador del dispositivo IDE se
encuentra agregado en la electrónica del
dispositivo.
Para que el dispositivo pueda mandar y
recibir datos de los discos duros uno tiene
que estar como maestro y el otro como
esclavo.
Este dispositivo tiene un inconveniente
muy grande que si uno está trabajando
con uno en la misma correa no se puede
trabajar con el otro.
IDENTIFICAR SATA, FSB, AGP, USB
FSB
Es el tipo de bus usado como bus principal en algunos de los antiguos microprocesadores de la
marca Intel para comunicarse con el circuito integrado auxiliar o chipset. Ese bus incluye señales de
datos, direcciones y control, así como señales de reloj que sincronizan su funcionamiento. En los nuevos
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procesadores de Intel, desde Nehalem, y hace tiempo en los de AMD se usan otros tipos de buses como
el Intel QuickPath Interconnect y elHyperTransport respectivamente.
AGP
Es una especificación de bus que proporciona una conexión directa entre el adaptador de gráficos y la
memoria. El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento:

AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de
3,3V.
AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 532 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.



El puerto AGP se utiliza exclusivamente para conectar tarjetas gráficas, y debido a su arquitectura sólo
puede haber una ranura. Dicha ranura mide unos 8 cm y se encuentra a un lado de las ranuras PCI.
USB
Es un estándar industrial desarrollado en los años 1990 que define los cables, conectores
y protocolos usados en un bus para conectar, comunicar y proveer de alimentación eléctrica
entre ordenadores y periféricos y dispositivos electrónicos.
USB
fue
diseñado
para
estandarizar
la
conexión
de periféricos,
como mouse, teclados, joysticks, escáneres, cámaras digitales, teléfonos móviles, reproductores
multimedia, impresoras, dispositivos
multifuncionales,
sistemas
de adquisición
de
datos, módems,tarjetas de red, tarjetas de sonido, tarjetas sintonizadoras de televisión y grabadora de
DVD externa, discos duros externos y disqueteraexternas. Su éxito ha sido total, habiendo desplazado a
conectores como el puerto serie, puerto paralelo, puerto de juegos, Apple Desktop Bus o PS/2 a
mercados-nicho o a la consideración de dispositivos obsoletos a eliminar de los modernos ordenadores,
pues muchos de ellos pueden sustituirse por dispositivos USB que implementen esos conectores.
Trabaja como interfaz para transmisión de datos y distribución de energía, que ha sido introducida en
el mercado de PC´s y periféricos para mejorar las lentas interfaces serie (RS-232) y paralelo. Esta interfaz
de 4 hilos, 12 Mbps y "plug and play", distribuye 5V para alimentación, transmite datos y está siendo
adoptada rápidamente por la industria informática.
4.
BUS NUBUS, ISA, PCI
Bus Nubus
Los buses nubus eran buses de expansión de alta velocidad y de autoconfiguración desarrollado
originalmente por MIT. Fue utilizado en computadoras Macintosh comenzando con Macintosh II y
terminando con el Performa. Está estructurado de una forma tal que los usuarios puedan
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insertar tarjetas de expansión en cualquier ranura (slot) en la placa sin crear conflictos.
Las computadoras Mac actuales utilizan bus PCI. Las tarjetas para PCI y para NuBus no son compatibles
entre sí. El bus Nubus fue un gran avance ya que tenía un controlador propio y permitía utilizarlo en
diferentes arquitecturas. Se caracterizaba por tener un ancho de 32 bits y algunas opciones Plug and
Play. Entre otros ejemplos de estos buses autónomos, están el AGP y el bus PCI.
ISA
Bus ISA (Arquitectura estándar de la industria) que apareció en 1981 con PC XT fue un bus de 8 bits con
una velocidad de reloj de 4,77 MHz. En 1984, con la aparición de PC AT (el procesador Intel 286), el bit
se expandió a un bus de 16 bits y la velocidad de reloj pasó de 6 a 8 MHz y finalmente a 8,33 MHz,
ofreciendo una velocidad de transferencia máxima de 16 Mb/s (en la práctica solamente 8 Mb/s porque
un ciclo de cada dos se utilizó para direccionar).
El bus ISA admitió el bus maestro, es decir, permitió que los controladores conectados directamente al
bus se comunicaran directamente con los otros periféricos sin tener que pasar por el procesador. Una
de las consecuencias del bus maestro es sin dudas el acceso directo a memoria (DMA). Sin embargo, el
bus ISA únicamente permite que el hardware direccione los primeros 16 megabytes de RAM.
Hasta fines de la década de 1990, casi todos los equipos contaban con el bus ISA, pero fue
progresivamente reemplazado por el bus PCI, que ofrecía un mejor rendimiento.
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
Conector ISA de 8 bits:

Conector ISA de 16 bits:
PCI
(Peripheral Component Interconnect). Estándar que especifica un tipo de bus de una computadora para
adjuntar dispositivos periféricos a la placa madre. Esos dispositivos pueden ser:
1.
2.
Un
circuito
integrado
Una tarjeta de expansión que
incorporado
dentro
de
encaja en un socket (ranura)
la
de
placa
la placa
madre.
madre.
El bus PCI es común en PCs modernas, y ha desplazado al bus ISA y al bus VESA (VLB) como buses
estándares de expansión. El PCI será eventualmente reemplazado por el PCI Express, que ya es estándar
en la mayoría de las nuevas computadoras. El PCI fue creado a mediados de 1993 por Intel, no
soporta conexión en caliente, funciona a una velocidad máxima de 133 MB/s, y transmite datos
en paralelo. A diferencia del ISA, PCI permite una configuración dinámica de un dispositivo, pues al
arrancar el sistema, el BIOS y las tarjetas PCI, "negocian" los recursos, permitiendo la asignación
automática deIRQs y direcciones del puerto. En cambio en ISA tenía que ser configurado manualmente.
PCI fue inmediatamente puesto en servidores, reemplazando el MCA y ELISA como buses de expansión.
En tanto en la mayoría de las PCs, PCI fue lentamente reemplazando al VLB (VESA Local Bus), y recién
logró una penetración en el mercado a finales de 1994, en la segunda generación de PCs con Pentium.
Las computadoras Apple adoptaron el PCI para las computadoras profesionales Power
Macintosh(reemplazando NuBus) a mediados de 1995. Luego hubo más revisiones al estándar PCI para
agregar
nuevas
características
y
mejoras
de
rendimiento.
Existen 2 tipos de conectores de 32 bits:

conector PCI de 32 bits, 5 V:

conector PCI de 32 bits, 3,3 V:
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5.
BUS PCI-EXPRESS, EL INFINIBAND , EL HYPER TRANSPORT.
PCI Express
Es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de
comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Este
sistema es apoyado principalmente por Intel, que empezó a desarrollar el estándar con nombre de
proyecto Arapahoe después de retirarse del sistema Infiniband.
PCI Express es abreviado como PCI-E o PCIe, aunque erróneamente se le suele abreviar como PCI-X o
PCIx. Sin embargo, PCI Express no tiene nada que ver con PCI-X OG que es una evolución de PCI, en la
que se consigue aumentar el ancho de bandamediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32
veces más rápido que el PCI 2.1. Su velocidad es mayor que PCI-Express, pero presenta el inconveniente
de que al instalar más de un dispositivo la frecuencia base se reduce y pierde velocidad de transmisión.
Infiniband
InfiniBand es una interconexión de centro de datos de baja latencia y elevado ancho de banda que
utiliza RDMA (dirección de memoria directa remota) para comunicaciones de alto rendimiento entre
servidores (IPC). Se utiliza en un amplio rango de entornos informáticos, desde sistemas de informática
de alto rendimiento (HPC) y grandes centros de datos hasta aplicaciones integradas, en las que las
rápidas comunicaciones entre servidores son críticas para el rendimiento.
nfiniBand nació de la fusión de los proyectos Future I/O y Next Generation I/O. Ambas compartían una
buena parte de sus metas, y pronto se vió que no había mercado para las dos. Se decidió hacerlas
converger en una única propuesta, de esta forma, en octubre del año 1999 se fundó la InfiniBand Trade
Association (IBTA).
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Las dos principales metas que en un principio se plantea InfiniBand son: salvar las limitaciones que
presentan los actuales buses PCI (por ejemplo, cuellos de botella, fiabilidad, escalabilidad, etc.), y
estandarizar las emergentes tecnologías propietarias en el terreno de los clústers (por ejemplo,
Servernet, Myricom, Giganet, etc.). Sin embargo, InfiniBand pretende ir mucho más allá que una simple
sustitución del típico bus PCI. InfiniBand incorpora características que hasta ahora sólo podían
encontrarse en supercomputadores grandes y costosos. Estas características son importantes para el
montaje de clústers de altas prestaciones y permiten aprovechar las posibilidades de la tecnología
actual.
HyperTransport
(HT), también conocido como Lightning Data Transport (LDT) es una tecnología de comunicaciones
bidireccional, que funciona tanto en serie como en paralelo, y que ofrece un gran ancho de banda en
conexiones punto a punto de baja latencia. Se publicó el 2 de abril de 2001. Esta tecnología se aplica en
la comunicación entre chips de un circuito integrado ofreciendo un enlace (ó bus) avanzado de alta
velocidad y alto desempeño; es una conexión universal que está diseñada para reducir el número
de busesdentro de un sistema, suministrando un enlace de alto rendimiento a las aplicaciones
incorporadas y facilitando sistemas de multiprocesamiento altamente escalables.
El HyperTransport Consortium es quien está llevando a cabo el desarrollo y promoción de la tecnología
HyperTransport. Esta tecnología es ampliamente usada por las empresas AMD en procesadores x86
y chipsets; PMC-Sierra, Broadcom y Raza Microelectronics en microprocesadores; MIPS, NVIDIA, VIA
Technologies y Silicon Integrated Systems en chipsets; HP, Sun Microsystems, IBM y Flextronics en
servidores; Cray, Newisys, QLogic y XtremeData en sistemas informáticos de alto rendimiento, y Cisco
Systems en routers.
6.
BUS DE DIRECCIÓN , BUS DE DATOS, BUS DE CONTROL
Bus de Dirección
Este bus se utiliza para direccionar las zonas de memoria y los dispositivos (que recordemos son
tratados como si de posiciones de memoria se tratasen), de forma que, al escribir una dirección en el
bus, cierto dispositivo quede activado y sea quien reciba-envíe los datos en el ciclo de bus así empezado.
Es un bus triestado unidireccional, por lo que puede ponerse en alta impedancia e ignorar lo que ocurre
en el exterior (al tiempo que no influir en el estado de las líneas), pero solo permite la escritura del bus.
Esto último es razonable, puesto que la lectura del bus de direcciones no es de utilidad para el uP, al ser
él mismo quien gestiona el direccionamiento.
Este bus se compone de 32 líneas, A31 hasta A0, lo que permite direccionar 2^32 posiciones de
memoria:
un
total
de
4Gigabytes.
Contrariamente a los modelos anteriores, A0 es una línea plenamente utilizada, lo que elimina la
necesidad de la existencia de /UDS y /LDS.
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Bus de Datos
En arquitectura de computadores, el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los
componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en
un circuito impreso, dispositivos como resistores ycondensadores además de circuitos integrados.
En los primeros computadores electrónicos, todos los buses eran de tipo paralelo, de manera que la
comunicación entre las partes del computador se hacía por medio de cintas o muchas pistas en el
circuito impreso, en los cuales cada conductor tiene una función fija y la conexión es sencilla requiriendo
únicamente puertos de entrada y de salida para cada dispositivo.
La tendencia en los últimos años se hacia uso de buses seriales como el USB, Firewire para
comunicaciones con periféricosreemplazando los buses paralelos, incluyendo el caso como el
del microprocesador con el chipset en la placa base. Esto a pesar de que el bus serial posee una lógica
compleja (requiriendo mayor poder de cómputo que el bus paralelo) a cambio de velocidades y eficacias
mayores.
Existen diversas especificaciones de que un bus se define en un conjunto de características mecánicas
como conectores, cables y tarjetas, además de protocolos eléctricos y de señales.
Bus de control
Un bus de datos es un dispositivo mediante el cual al interior de una computadora se transportan datos
e información relevante.
Para la informática, el bus es una serie de cables que funcionan cargando datos en la memoria para
transportarlos a la Unidad Central de Procesamiento o CPU. En otras palabras, un bus de datos es una
autopista o canal de transmisión de información dentro de la computadora que comunica a los
componentes de dicho sistema con el microprocesador. El bus funciona ordenando la información que
es transmitida desde distintas unidades y periféricos a la unidad central, haciendo las veces de semáforo
o regulador de prioridades y operaciones a ejecutar.
Su funcionamiento es sencillo: en un bus, todos los distintos nodos que lo componen reciben
datos indistintamente, aquellos a los que estos datos no son dirigidos los ignoran y, en cambio, aquellos
para
los
cuales
los
datos
tienen
relevancia,
los
comunican.
Desde el punto de vista técnico, un bus de datos es un conjunto de cables o conductores eléctricos en
pistas metálicas sobre la tarjeta madre o “mother” del ordenador.