Circuito integrado auxiliar.
Circuito integrado auxiliar o 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 puente norte y puente sur, y suelen ser los circuitos integrados
más grandes después de la GPU y el microprocesador. Las últimas placa base
carecen de Puente Norte ya que los procesadores de última generación lo llevan
integrado.
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.
Desde los comienzos de la fabricación de los primeros
microprocesadores, 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 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 1990, pero todavía existe
equivalencia haciendo algunas aclaraciones:
El puente norte, northbridge, MCH (memory controller hub) o
GMCH (graphic MCH), se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la
memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la
memoria RAM, el puerto gráfico AGP o el PCI-Express de gráficos, y las
comunicaciones con el puente sur. Al principio tenía también el control de PCI,
pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur.
El puente sur, southbridge o ICH (input controller hub),
controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE,
puertos USB, FireWire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos
infrarrojos, disquetera, LAN, PCI-Express 1x y una larga lista de todos los
elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de
comunicar el procesador con el resto de los periféricos.
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 término 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 término chipset para
referirse 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.
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