Tarjetas de expansión

Un ordenador. Abajo sus conectores originales. A la izquierda dos tarjetas.

Las tarjetas de expansión son circuitos (antiguamente de un tamaño similar al de tres o cuatro tarjetas de visita una junto a otra) sirven para añadir nuevas funcionalidades de hardware a un ordenador, o bien para sustituir una funcionalidad por la misma de mejor calidad, capacidad, velocidad, etc.

Los ordenadores siempre han sido altamente programables, de forma que se pueden añadir nuevos usos, por ejemplo para videojuegos en tres dimensiones, para recibir datos de estaciones meteorológicas, para codificar vídeo en directo de un canal de televisión y emitirlo a través de internet, etc.

Debido a la miniaturización y a la costumbre de hacer las cosas pequeñas, ahora las tarjetas de dividen en dos tipos según su altura, dependiendo de la caja en la que van a instalar. Estas alturas se consideran "High Profile" si es de tamaño normal o "Low Profile" si está diseñada para cajas pequeñas.

A la izquierda una High Profile, a la derecha una Low Profile.

Las tarjetas se conectan a buses que se encuentran en la placa base. Un bus es una serie de cables con conectores. A un bus se le puede añadir uno o más dispositivos (tarjetas en este caso) para extender funcionalidades en un ordenador. Se le llama bus por ser similar a un autobús, que puede transportar mucha carga simultáneamente.

USB también es un bus (Universal Serial Bus) y en él se pueden conectar los mismos dispositivos (una vez adaptados) que a un bus de la placa base, por lo que los adaptadores Wi-Fi por USB se siguen considerando "tarjetas Wi-Fi" por muchas personas.

Bus ISA

Ranuras ISA de 16 bits, abajo, de color negro.

Cuando IBM creó su modelo llamado PC, ideó el bus ISA (Industry Standard Architecture). Al principio estos buses eran de 8 bits, lo que permite transmitir valores desde el número 0 hasta el número 255 (es decir, 256 valores diferentes posibles). Eso era suficiente para la época, pero no para las nuevas aplicaciones ni dispositivos que salían al mercado.

Por eso idearon el bus ISA de 16 bits, con la misma forma que un ISA de 8 bits pero con un conector más (para transmitir los nuevos bits).

Después se creó el puerto EISA (Extended ISA), el cual funcionaba a 32 bits y a unos 20MB/s de velocidad de transferencia útil (realmente era más rápido, pero se transmitían instrucciones que también ocupaban su espacio en el bus).

VESA Local Bus

Como las tarjetas gráficas requerían mucho ancho de banda (mucha capacidad para transmitir mayor velocidad) se creó VESA Local BUS (o VLB).

Este bus era igual que un ISA de 16 bits, pero con un añadido más, de forma que las tarjetas eran realmente grandes. Eran tan largas como la propia placa base y en algunas cajas de PC había poco espacio para ellas.

VESA local bus alcanzó velocidades de reloj de 40MHz. Gracias a su gran velocidad se utilizó principalmente para tarjetas gráficas.

Bus PCI

Ranuras PCI, arriba, de color blanco.

Después se creó PCI (Peripheral Component Interconnect), cuyo conector era similar en forma a una tarjeta ISA de 16 bits, pero mucho más pequeño y con su forma invertida.

La forma invertida permitía que si en la placa base se ponía un puerto ISA y un nuevo puerto PCI muy juntos, se podría usar una tarjeta ISA "al derechas" o una tarjeta PCI "al revés" usando la misma ranura del chasis del ordenador.

La velocidad del puerto PCI fue muchísimo más rápida que ISA o VESA Local Bus, además de soportar tanto 32 como 64 bits. Llegó a alcanzar 533MB/s a 64 bits.

Puerto AGP

Puerto AGP, arriba, de color negro.

Aunque se le pueda considerar bus al conjunto de conductores que van desde el procesador o la memoria hasta el puerto, teóricamente no es un bus puesto que solamente admite un dispositivo (una tarjeta gráfica).

Era del tamaño aproximado de un puerto PCI, pero tenía los contactos colocados de manera muy diferente. El conector de la placa base tenía los contactos a dos alturas, y por los dos lados.

Era un puerto de 32 bits que funcionaba a 66MHz. A esa velocidad era capaz de transmitir 133MB/s. Además, esta velocidad era multiplicada según la tarjeta gráfica que se utilizase, multiplicándose por 1, 2, 4 o 8, llegando como máximo a transmitir 2133MB/s.

Puerto AMR

Puerto AMR, abajo a la izquierda, de color negro.

El puerto AMR (Audo / Modem Riser) fue diseñado por Intel para conectar tarjetas de sonido o módems al sistema.

Otro problema es que para que funcionase una tarjeta conectada a éste puerto, era necesario que el procesador trabajase junto a la tarjeta, puesto que las tarjetas no estaban aceleradas. Esto hacía que una tarjeta en el puerto PCI fuese mucho más eficiente puesto que liberaba trabajo del procesador.

Bus PCI Express

Ranuras PCI Express. Arriba y blanca de 4x, abajo y azul de 16x.

El bus PCI Express fué el último en salir y tiene las velocidades de transferencia de datos por segundo más altas (al menos desde que se creó este artículo).

Es bus en el que los datos se transmiten en serie, y dependiendo de la cantidad de líneas de datos, el bus se considera PCI Express 1x (1 línea de datos), 4x, 8x o 16x (16 líneas de datos, el máximo actual).

También han existido varias versiones cambiando la velocidad del bus, hasta que en la actualidad un PCI Express versión 4.0 de 16x es capaz de transmitir más de 31GB por segundo (más de 31000MB/s).

La versión 16x es similar a un puerto PCI, pero aparentemente colocado al revés, y con los contactos más finos, por lo que en realidad hay más.

Cosas viejas que tengo

Tengo estas tarjetas ISA, PCI y AGP. En principio publiqué este artículo para que mis amigos las viesen y eligiesen las que quisieran, puesto que yo no las necesitaba. Hoy en día he editado el artículo para ofrecer información acerca de las tarjetas de expansión en general.

[001] Módem Speedcom VD56SP [VDI56SP Ver1.0]

Conexión ISA
Entrada y salida de línea de teléfono [LINE / PHONE]
Entrada y salida de audio [MIC / SPK]
Altavoz [beeper] integrado