¿Qué es?

En pocas palabras, para hacerlo más comprensible, el chipset ocuparía el lugar de corazón de la computadora, ya que su función principal es la de recoger información y enviándola a la parte correspondiente para que la ejecución de la tarea solicitada sea realizada satisfactoriamente.

Historia

Este término se generalizó en la siguiente generación de computadores 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.

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

El Chip-set 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.2​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 Chip-set 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 chip-set puede ser diseñado a la medida y aunque no soporte gran variedad de tecnologías, presentará alguna interfaz de dispositivo.

Características de los CHIPSETS

Características de los primeros chipsets

430 Fx: Fue el primer chipset conocido como TRITON, soporte para un unido procesador máximo 120 Mb de memoria principal, controlador de 2 canales IDE bus master, integrado hasta P10 (16.6 Mb/seg).

430 Hx: Sustituido por el Fx conocido como TRITON II, soporte para dos procesadores hasta 512 Mb, 4 bancos memoria hasta 512 Kb de cache y 2 puertos USB.

430 Vx: Posterior al Hx pero menos potente hasta 128 Mb soporte de memoria DIMM Y SDRAM.

430 Tx : Máximo 256 Mb hasta 3 bancos de memoria soporte para módulos DIMM SDRAM de 64 Mb

440 Fx: Conocida como Natona utilizable para placas base Pentium Por y Pentium III, hasta 2 procesadores 1 Gb repartido en 8 bancos.

440 Bx: No se puede mezclar módulos EDU con SDRAM, hasta 16 Gb tanto en EDU y SDRAM.

440 Ex: 1 chipset de bajo coste diseñado para Celeron, soporta más de un procesador ampliable hasta un máximo de 256 Mb de RAM.

Características de los chipset actuales

En una placa base actual suele estar formado por varios conjuntos de microprocesadores, cada uno de los cuales tiene una misión específica pero que funcionan en conjunto, ordenando además la comunicación entre el resto de elementos del ordenador.

Los más habituales son el Northbridge, el Southbridge, el Super I/O, la controladora IDE, la controladora SATA y en las placas actuales la controladora de sonido y la controladora Ethernet.

Northbridge:

Este componente del chipset es quizás el de mayor importancia. Es de reciente aparición, ya que no existía hasta la aparición de las placas ATX, y debe su nombre a su situación dentro de la placa, situado en la parte superior (norte) de estas, cerca del slot del procesador y de los bancos de memoria. Es el encargado de gestionar la memoria RAM, los puertos gráficos (AGP) y el acceso al resto de componentes del chipset, así como la comunicación entre estos y el procesador.

Southbridge:

Conectado al procesador mediante el Northbridge, es el chip encargado de controlar la práctica totalidad de elementos I/O (Input/Output), por lo que también se le conoce como Concentrador de controladores de Entrada / Salida o, en inglés, I/O Controller Hub (ICH).

Ventajas y Desventajas de los Chipsets

Ventajas:

• Menor peso y longitud de conexiones
• Mayor velocidad de respuesta
• Menor número de componentes auxiliares
• Bajo precio y consumo de energía
• Se evitan largos periodos de comprobación de compatibilidades y funcionamiento.
• Establecen comunicaciones seriales
• Se caracterizan por tener interfaces estándar para los demás dispositivos

Desventajas:

• No se puede actualizar, pues se encuentra soldado a la placa
• Limitación de niveles de potencia y voltaje
• No es posible integrar bobinas y transformadores
• En caso de deterioro se ha de sustituir completamente el circuito integrado auxiliar, ya que por la complejidad y tamaño de los componentes se hace inviable su reparación.

¿Qué diferencia tiene de un Microprocesador?

Importancia de Utilizar un CHIPSET

Alan Weston (2017) dice que el chipset determina las especificaciones que la tarjeta madre tiene y el tipo de CPU que puede aceptar.

Adrew Briggs (2017) menciona que el chipset esencialmente determina el conjunto de características de la tarjeta madre. Es la “columna vertebral” de la tarjeta madre, esencialmente. La calidad y capacidad del chipset definen la calidad y capacidad de la tarjeta madre. Es responsable de conectar cada componente, desde discos duros y tarjetas gráficas hasta la RAM misma; al CPU. Si el CPU es el cerebro de la computadora, el chipset es argumentablemente el sistema nervioso central. David Díaz Clavijo (2008) nos dice que el chipset es el intermediario entre el procesador y el resto de componentes. Estos datos viajan a través del llamado FSB (Front-side bus) primero y luego llegan al chip que los controla. De ahí que su velocidad sea de considerable importancia. El chipset tiene que controlar los accesos a memoria, a los buses, las conexiones de entrada/salida, sería la DMA (Acceso Directo a Memoria) y todo lo que pueda estar en la placa. El chipset es el que da la señal eléctrica cuando presionas el botón de encendido, traslada los datos de la BIOS y cede el control al sistema operativo. Es el sistema central nervioso del ordenador y para muchos es la pieza más importante del ordenador.

¿Cuándo utilizar un Chipset y cuándo no?

Recordemos que el chipset es el conjunto de circuitos que se encuentra en la placa base, que realiza la función de coordinar la trasferencia de datos de los diferentes componentes que conforman el ordenador incluyendo el procesador y la memoria.

Actualmente el chipset suele incluir circuitos que tiene funciones de sonido, de tarjeta gráfica y de red, si bien las prestaciones en cuanto al sonido y a los gráficos son muy inferiores a las que se consiguen con tarjetas específicas, pero nos ahorra la instalación de tarjetas independientes.

Aquí es cuando se debe usar, para ahorrar la instalación de las tarjetas mencionadas anteriormente, aunque depende de lo que se busca, si se buscan gráficos extremadamente buenos, entonces no se recomienda que la tarjeta gráfica esté dentro del chipset.

•Circuito gráfico o tarjeta gráfica: Para garantizar que los gráficos tengan calidad suficiente, así como los vídeos.

•Circuito de sonido o tarjeta de sonido: Permite que tu equipo pueda reproducir y grabar sonido.

•Circuito de red o tarjeta de red: Permite que tu equipo pueda conectarse a otros equipos y a Internet.

Depende lo que se requiera lograr con el equipo de cómputo, entonces convendría usar el chipset, o no.

Aplicación que tiene el Chipset

La inmensa mayoría de las características y funciones del ordenador dependen del chipset sobre el que está basada la placa base. Este controla la memoria, los dispositivos IDE, la disquetera, el controlador DMA, las ranuras PCI, el teclado, el ratón, los puertos serie, paralelo y USB, en fin, prácticamente todo. Cualquier cosa que quiera hacer la CPU tendrá que pasar a través del chipset.

La placa base se diseña en función del chipset que se vaya a emplear y adaptada a sus capacidades. Podemos cambiar la CPU, añadir memoria, o cambiar el disco duro, pero el ordenador seguirá funcionando igual, más rápido o más lento, pero hará las mismas cosas y de la misma forma. Únicamente cambiará su comportamiento si reemplazamos la placa base por una basada en un chipset distinto.

Al comprar un ordenador, el usuario no se suele fijar en el chipset que emplea la placa base por lo que el dealer deberá indicarle que el chipset determina características como la cantidad de memoria máxima que se puede emplear, el tipo (SDRAM, EDO, RDRAM), el procesador o procesadores admitidos, la velocidad de acceso a la memoria o a la tarjeta gráfica, y algunas más.

Si nos fijamos en varias placas base, basadas en el mismo chipset, observaremos que tienen más o menos las mismas características. Únicamente podremos encontrar diferencias notables si comparamos placas basadas en chipsets distintos.

Al igual que el chipset determina las características de una placa base, también influye directamente en el rendimiento del ordenador. El mismo procesador, con la misma tarjeta gráfica, la misma memoria y el mismo disco duro tiene rendimientos distintos, en función de lo bien o lo mal que esté diseñado el chipset.

Otro aspecto en el que se ha evolucionado mucho es la integración. En las placas base de hace unos años podíamos encontrar varias docenas de circuitos integrados. Cada uno hacía una función determinada, o incluso eran necesarios varios «chips» para hacer algo, el conjunto de ellos formaba prácticamente todo el ordenador. Los chipsets actuales están formados por dos o tres circuitos integrados, con lo que se ha reducido el número de componentes de la placa base a la mínima expresión. En las placas base modernas no se suelen encontrar más de 10 ó 12 circuitos integrados, de los que 2 ó 3 son el chipset propiamente dicho y el resto electrónica auxiliar o memorias. Gracias a esta integración se consigue que el proceso de diseño de una placa base se acorte considerablemente, aunque a costa de alargar el espacio entre lanzamientos de nuevos chipsets.

Recientemente han aparecido una serie de chipsets nuevos de la mano de los dos fabricantes más importantes de este tipo de componentes, Intel y Via Technologies.

Sin embargo, antes de describir las novedades de estos chipsets vamos a describir los componentes que lo forman y algunas de las funciones que integran.

Empresas Fabricantes

Destacando chipsets antiguos para el 80486 como lo son:

420tx llamado saturn lanzado en 1992
420ex llamado aries lanzado en 1994
420zx saturn 2 lanzado en 1994

Chipsets para Pentium

430 lx mercury 1993
430nx neptune 1994

Algunos más nuevos como lo son

Serie 200 de Intel

Intel x299
Intel z270
Intel q270
Intel h270
Intel q250

Algunos ejemplos antiguos

Series AMD-xxx

AMD 640 lanzado en 1997
AMD 750 lanzado en 1999
AMD 760 lanzado en 2000
AMD 8000 lanzado en 2004

Ejemplos más nuevos:

Series para AMD -zen

AMD a300
AMD a320
AMD x300
AMD x370
AMD b450
AMD b350
AMD x470

nForce:

nForce 220 lanzado en el 2001
nForce-D lanzado en el 2001
nForce 415-D lanzado en el 2002
nForce 420-D lanzado en el 2001

nForce Southbridges

MCP lanzado en el 2001
MCP-D lanzado en el 2001

nForce2
nForce2 SPP lanzado en el 2002
nForce2 IGP lanzado en el 2002
nForce2 400 lanzado en el 2004
nForce2 Ultra 400 lanzado en el 2004

nForce2 Southbridges
MCP2 lanzado en el 2002
MCP2-T lanzado en el 2002
MCP2-S/R lanzado en el 2004
MCP2-GB lanzado en el 2004

nForce3
nForce3 150 lanzado en el 2003
nForce3 250 lanzado en el 2003
nForce3 Ultra lanzado en el 2004

nForce4
Para procesadores AMD
nForce4-4x lanzado en el 2004
nForce4 lanzado en el 2004
nForce4 Ultra lanzado en el 2004
nForce4 SLI lanzado en el 2004
nForce4 SLI X16 lanzado en el 2005

Para procesadores Intel
nForce4 Ultra
nForce4 SLI XE
nForce4 SLI
nForce4 SLI X16

Chipsets más utilizados actualmente

El relativo al hardware de un ordenador lo encontramos en el chipset AMD 890GX, que tras mucho tiempo esperando, llegó para sustituir a los veteranos 700 Series.

Este chipset ya está presente en varias placas del mercado, incluyendo modelos como la Asus M4A89GTD PRO/USB3 o la Gigabyte GA-890GPA-UD3H, entre otras, y sus principales novedades son la llegada de USB 3.0 y SATA 6 Gbps a micros AMD, antes inexistente. Con el chipset AMD 890GX ahora las especificaciones se igualan respecto de lo que desde hace unos meses ofrece Intel.

Un punto que también puede ser muy interesante en las placas con el chipset AMD 890GX es que éste trae una GPU integrada. Más concretamente hablamos de una ATi 4290 que, según AMD, permite reproducir contenido en alta definición sin problemas, además de por supuesto todas las tareas que no exijan una fuerte carga gráfica.

En definitiva, el lanzamiento de este nuevo chipset es muy interesante debido a que hace realidad la llegada de USB 3.0 y el SATA 6 Gbps a la gama de productos de AMD, pero también nos acerca los procesadores de AMD de seis núcleos al mercado.

Características

• Código RS880D
• Configuración de procesador AMD único
• Dos ranuras físicas PCIe 2.0 x16 (una @ x16 o dos @ x8 en modo Crossfire), una ranura PCIe 2.0 x4 y dos ranuras PCIe 2.0 x1, el conjunto de chips proporciona un total de 22 carriles PCIe 2.0 y 4 PCIe 2.0 para A-Link Express III únicamente en el Northbridge
• Gráficos integrados : Radeon HD 4290
• Memoria de puerto lateral como framebuffer local, compatible con chips DDR3 hasta DDR3-1333.
• Tecnología ATI PowerPlay
• Dos ranuras físicas PCI-E x16 (una 16x y una 8x eléctricamente. En modo Crossfire, ambas volverán a 8x eléctricamente)
• HyperTransport 3.0 y PCI Express 2.0
• ATI CrossFire
• CrossFireX híbrido
• AMD OverDrive
• Segmento híbrido de gráficos múltiples de rendimiento

El chipset Intel i810 fue lanzado por Intel a principios de 1999 con el nombre en clave «Whitney» como una plataforma para la serie de procesadores basados en la microarquitectura P6 en Socket 370, incluyendo el Pentium III y Celeron. Algunos diseños de placa base incluye una ranura para los mayores procesadores de Intel o una combinación de ambos Socket 370 y Slot 1. Iba dirigido al segmento de bajo coste del mercado, ofreciendo una plataforma robusta para sistemas monoprocesador. El 810 fue diseñado el primer chipset de Intel basado en una arquitectura de centro que se pretendía tener un mejor rendimiento de E/S.

Características:

Hay 5 variantes de i810

• 810-L: microATX (4 PCI), sin cache de video, Interfaz de discos ATA33.
• 810: microATX (4 PCI), sin cache de video, ATA33 y ATA66.
• 810-DC100: ATX (6 PCI), cache de video de 4 MB (AIMM), ATA33 y ATA66.
• 810E: FSB 133mhz, Pentium III o Celeron «Coppermine-EB» Series CPU.
• 810E2: soporte para Pentium III y Celeron CPUs con un proceso de 130 nm «Tualatin» core, ATA100 y 4 puertos USB 1.1.

Intel 810 intentó integrar tanta funcionalidad en la placa base como sea posible. Las características incluyen:

• Soporte para bus de 66 y 100 MHz
• 2 puertos USB.
• Un procesador gráfico integrado (IGP).
• Basado en el acelerador 2D/3D Intel740 (i752).
• Memoria de video (video RAM) dedicada opcional o cache o usar la memoria del sistema.
• Decodificador por Hardware para DVD.
• Salida de video digital
• Modem y audio AC’97

El diseño del centro está conformado por 3 chips, incluyendo el Graphics & Memory Controller Hub (GMCH), I/O Controller Hub (ICH), y el Firmware Hub (FWH). Estos componentes están conectados por un bus separado de 266 MB/s, el doble de la previamente típica 133 MB/s adjuntos a través de PCI-Bus. El mayor ancho de banda era necesario debido a la creciente demanda de transferencia de datos entre los componentes.

Los primeros GMCH (82810) chips (A2 paso a paso, usted encontrará los números de S-spec en el chipset en la cuarta línea: SL35K, SL35X, SL3KK, SL3KL, Q790, Q789) sólo puede apoyar Celeron como incapaz de manejar correctamente las instrucciones SSE.

El 810 soporta la operación asincrónica reloj de bus entre el chipset y la CPU (bus frontal) y la RAM del sistema. Por lo tanto, si la máquina está equipada con un Celeron que utiliza sólo un bus de 66 MHz, La memoria PC100 SDRAM todavía puede ser aprovechada y beneficiará a la IGP.

Las placas basadas en el chipset rara vez tienen [cita requerida] un AGP ranura de expansión, dejando al usuario que conformarse con PCI para opciones de la tarjeta de vídeo. Algunas placas basadas en i810 suele incluir una ranura de expansión AMR.

El chipset Intel ® 810 es el primero de una serie de productos de chipset Intel que se basa en la Arquitectura Hub acelerado, que elimina el bus PCI como la interconexión electrónica principal. Esta nueva arquitectura ofrece a cada subsistema multimedia un enlace directo con el chipset. Por ejemplo, de datos pueden ahora pasar directamente de un dispositivo de almacenamiento IDE a la memoria a través de un canal a 266MB/s E/S sin Contención del bus PCI o la limitación de ancho de banda. Los enlaces dedicados a IDE, audio, módem, USB y subsistemas garantizan el acceso determinista a ,o desde la memoria que proporciona un rendimiento mejorado, óptimo y previamente inalcanzable de audio / vídeo isocronía.

Esta es la arquitectura del chipset que ahora permite a las plataformas cumplir con la promesa de la eliminación del puerto ISA . Mediante la creación de interfaces directas y la funcionalidad X-bus, la sobrecarga de 5V debido a la herencia del ISA tradicional y el apoyo de ISA pueden ser efectivamente removidos.

La parte de control de E/S del chipset Intel 810 se implementa como un dispositivo independiente con el fin de aislar elementos de plataforma que son comunes en todos los segmentos del mercado y la Arquitectura Hub acelerado es basada en segmentos específicos del chipset.

El chipset Intel 810 proporciona una interfaz para un 4 MB de caché opcional de 100 MHz SDRAM que proporciona un rendimiento de visualización 3D que se amplía en relación con el coste de memoria adicional. Los diseñadores pueden optar por reducir aún más los costos mediante la producción de un factor de forma pequeña junto con la reducción de la expansión de E/S o proporcionar solamente ATA33

Es relativamente sencillo para los diseñadores de chips para asignar nuevos números y puertas para permitir una nueva función o protocolo. El desafío se presenta en la provisión de una arquitectura que proporcione la capacidad completa de la nueva función y asegura el máximo rendimiento en un entorno muy cargado. La Arquitectura Hub acelerado de Intel responde a este reto y permite nuevas características.