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
Norte y
Sur, y suelen ser los circuitos integrados más grandes después del microprocesador.
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.
Su Historia
Desde los comienzos de la fabricación de los primeros
procesadores, 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.
Su Funcionamiento
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 con 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 90, pero todavía existe equivalencia haciendo algunas aclaraciones:
- El NorthBridge, puente norte, MCH (Memory Controller Hub), 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 SouthBridge o puente sur, 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.
Motherboard: El Chipset
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El Chipset
Chipset es el nombre que se le asigna a un conjunto de chips (o set de chips) usados en la tarjeta madre que concentran un conjunto de funciones muy importantes dentro de la
arquitectura del sistema.
En los primeros PCs, las mother boards usaban circuitos sencillos y los chips concentraban muy pocas funciones, por lo que se necesitaban una gran cantidad de circuitería y chips para hacer el trbajo del sistema.
Después de algún tiempo, los fabricantes de chips comenzaron a concentrar varios chips pequeños en otros más grandes. Con la concentración de funciones, los fabricantes comenzaron a contruir motherboards usando integrados complejos y placas madres de diseño más simplificado.
A mediados de la década de 1990, la integracion estaba muy avanzada y comenzaron a aparecer placas con uno o dos integrados principales, que incluían todas las funciones necesarias para que trabajaran las motherboards.
Con el desarrollo del bus PCI, se creó un nuevo concepto en el desarrollo de integrados para la placa madre: la especialización de los integrados principales en un integrado especializado en la comunicación interna de los componentes principales del sistema y otro en la comunicacion del sistema con las placas de expansión y los periféricos conectados a los puertos. Este es el diseño que ha llegado hasta nuestros días: North Bridge (Puente Norte) y South Bridge (Puente Sur). El diseño del chipset dividido en dos integrados especializados es el más estandarizado hoy en día en mundo de las desktops. De todos modos, muchos fabricantes de motherboard aún apuestan a tarjetas madres que integran en un solo integrado todas las funciones del chipset. Esto se puede ver principalmente en equipos portátiles (Notebooks, Netbooks, etc) y en equipos minimalistas que reducen e integran componentes para proveer soluciones integradas (equipos "only one").
En otras notas explicaré que funciones se integran en los puentes Norte y Sur.
Algunos de los fabricantes de chipset más importantes, son Intel, SiS, ATI, NVIDIA, Opti.
Los técnicos principiantes suelen confundir y mezclar al fabricante del chipset con el fabricante de la tarjeta madre.
Usted debería recordar que por el sólo hecho de que una tarjeta madre usa un chipset de un fbricante determinado, no significa que ese fabricante creó la motherboard. Muchas motherboards de diferentes fabricants pueden compartir el mismo chipset. Algunos nombres de fabricantes de motherboards que usted conocerá son: ASUS, ECS, Gigbyte, MSI, DFI, etc.
El técnico profesional debe recordar que no todas las motherboards que comparten chipset funcionan de igual modo, porque los fabricantes pueden contruir las placas usando el diseño de referencia del fabricante del chipset o puede implementar modificaciones que hacen al chipset trabajar en modo ligeramente diferente, dependiendo del diseño de la motherboard