21 mar. 2009

EL CHIPSET EN EL MOTHERBORAD

Un chipset es u n grupo de chips que trabajan en conjunto para realizar una tarea determinada. Su misión dentro del motherboard es comunicar todos los elementos que componen el sistema.

Básicamente, un chipset está compuesto por dos elementos visibles, el northbridge y el southbridge. A su vez, tanto uno como el otro albergan varios módulos o chips que cumplen diferentes funciones.

EL NORTHBRIDGE

clip_image001Este elemento, también llamado puente norte, es reconocido como el chip principal del conjunto. Es el encargado de crear y mantener una comunicación conforme con los requerimientos de los dispositivos más veloces del sistema: el microprocesador, la memoria y el adaptador de video (ya sea AGP o PCI Express x16). Entonces, todos los datos que vayan desde y hacia el procesador se sujetan al northbridge y al FSB (Front Side Bus o bus principal), que es la frecuencia a la que se comunica el procesador con el resto del sistema. Dado que la memoria del sistema es la única que puede aprovechar al máximo ese ancho de banda, se puede interpretar al FSB como el camino entre la CPU y la memoria. Inicialmente, el northbridge estaba conformado por tres elementos básicos: el controlador de memoria, de puerto AGP y de puertos PCI. Actualmente el manejo de los puertos PCI ha sido delegado al southbridge y, en algunas arquitecturas (como las de Atlhon 64), el controlador de memoria se encuentra en el procesador. Con esto se intenta dedicar la totalidad del northbridge a la comunicación entre el procesador y la placa de video, que son los dispositivos con más requerimientos y que evolucionan a mayor ritmo.

Ahora podemos decir que el soporte que tenga un motherboard para procesadores, memoria y placas de video es definido por las características del northbridge. Además, en los motherboards con video integrado, el procesador gráfico se incluye en el northbridge. Así, se consigue un canal más directo hacia la memoria del sistema (recordemos que el video integrado hace uso de la RAM principal).

EL SOUTHBRIDGE

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Con el tiempo, el southbridge ha ido creciendo e incorporando más funciones. Debido a que su objetivo fue reemplazar a las antiguas controladoras multifunción, tomó el mando, junto a un pequeño chip conocido como Súper I/0, frente al manejo de puertos serie, paralelo, PS/2, IDE y Floppy.

Si bien hoy en día el southbridge, también llamado ICH (Input/Output Controller Hub,) tiene el control sobre los IDE, puertos PCI y USB, además se le integran controladoras Serial ATA, procesadores de sonido, interfaces de red y puertos IEEE 1394, entre otros.

Por esto podemos decir que el soporte que nuestro motherboard tenga para distintos elementos o dispositivos estará determinado por este chip.

CONEXION ENTRE PUENTES

Como dijimos antes, el northbridge incluía el controlador PCI, de manera que el southbridge podía considerarse como un dispositivo PCI más (conocido como PCI-To-ISA Bridge), y la conexión entre ambos era de 133 MB/s (ya que el PCI es un bus de 32 bits que corre a 33 MHz).

Sabemos que en los últimos tiempos se han integrado muchas funciones al southbridge, por eso se necesita una comunicación rápida entre éste y el northbridge, a fin de mantener un flujo de datos hacia el procesador y la memoria acorde con los requerimientos actuales.

Para ampliar este ancho de banda y satisfacer la transmisión de datos de todos los componentes del chipset, cada fabricante ha desarrollado su propio método de conexión entre ambos. Por ejemplo, VIA adoptó la interfaz V-Link de 1,041 GB/s para muchos de sus chipsets, y nVIDIA eligió una conexión HyperTransport.

NORTHBRIDGE: MAS RENDIMIENTO

A esta altura sabemos que la cantidad de jugo que se le exprime al sistema depende de este pequeño gigante. Por ende, su permanente desarrollo se encuentra focalizado en el FSB, la memoria y el video.

-~ Video integrado: no hace mucho tiempo el video onboard era muy mal visto, debido a que el procesador gráfico integrado era de baja calidad y ni siquiera estaba a la altura de placas dedicadas de gama baja.

Por el contrario, hoy en día, encontramos dignos procesadores de video que, en algunos casos, incluso responden a las exigencias de los últimos títulos en materia de videojuegos.

-~ AGP 8x: en sus comienzos, al igual que lo sucedido con la versión 4x, el bus de 2,1 GB/s del AGP 8x no nos dejaba conformes. Era evidente que con las placas estándar de la época no se aprovechaba todo el potencial de las nuevas mejoras. Por suerte, esto fue revertido con el pasar del tiempo y, hoy, podemos hacer uso de todas sus características con placas de gama media o alta disponibles.

~ PCIe x16: Derrocó al puerto AGP con un bus de 4 GB/s y 8 GB/s,para placas de video de mediana y alta gama, ademas dependiendo del motherboard se pueden poner 2 placas de video pcie en paralelo (SLI o ) y obtener rendimientos altos en cuanto a procesamiento de video y compresión del mismo.

~ Dual Channel: como podemos notar, el ancho de banda nos acompañará. Esta tecnología, adoptada por casi todos los fabricantes, consiste en agregar al northbridge un controlador de memoria adicional, que trabaja en paralelo con el convencional. De esta manera, si utilizamos dos módulos de memoria de similares características, se duplica el ancho de banda teórico. Aunque se obtienen buenos resultados de esta modalidad, se apreciarán más aún si no usamos video integrado, recordemos que el video integrado hace uso de la memoria RAM principal.

SOUTHBRIDGE: MAS PRESTACIONES

Las mejoras y desarrollos sobre el southbridge apuntan a integrar más funciones al chipset. Esto les permite a los fabricantes de motherboards dotar a sus productos de una amplia integración de dispositivos.

~ Sonido: los sintetizadores de sonido fueron uno de los primeros dispositivos no elementales que se integraron. Sus características, muy aceptables, fueron bien recibidas por el usuario medio, que no hace una utilización exhaustiva del MIDI. Sin embargo, muchos fabricantes de motherboards decidieron usar un chip específico para esta tarea, como el clásico C-Media (CMI).

De todos modos, debemos destacar las mejoras que se consiguieron en este aspecto: un ejemplo claro es el poderoso APU (Audio Processor Unit) de los nForce, que iguala y hasta supera a las principales placas SoundBlaster de Creative.

~ Red: su integración es más reciente, y hoy en día casi no hay motherboards que se priven de su función. Hay que aclarar que, por lo general, en el southbridge se incluyen las funciones básicas de red y se recurre a un controlador externo para regular el tráfico de datos.

También podemos notar que muchos motherboards incorporan placas de

1 gbps (Gigabit LAN.).

~ Serlal ATA / RAID: además de incluir soportes para discos ATA, el southbridge posee controladores Serial ATA. Esta tecnología tiene límites de transferencia fijados en los 150 MB/s y 300 MB/s.

~ USB 2.0 / IEEE 1384: desde la aparición de motherboards ATX, el puerto USB logró conquistar al usuario y convertirse en algo indispensable. Como ya nadie puede quedarse sin él, su última versión (2.0 de

480 mbps) viene incluida en el southbridge, al igual que su no tan difundido competidor, el IEEE 1394 (también conocido como FireWirel.).

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12 mar. 2009

CODIGO DE ERRORES EN LA BIOS (CODIGO AUDIBLE “BEEPS” Y ERRORES EN PANTALLA)

Una de las principales funciones que debe llevar a cabo el BIOS (Basic Input/Output System) es la de testar todo el hardware de nuestro equipo, antes de que se cargue el sistema operativo, para de esta manera asegurar un correcto funcionamiento del sistema. A esta acción se le llama POST (Power-On Self-Test o autocomprobación durante el arranque).

Para esto existe un código de pitidos que nos avisará , por medio de un altavoz interno conectado a la placa, de cualquier anomalía detectada en algún componente. Cada marca de bios tiene su propio código para detección de errores. Por el contrario, si todo funciona correctamente, oiremos un pitido largo en todas ellas antes de arrancar el sistema operativo.

A continuación, publicamos unas tablas con el significado de los pitidos en las principales marcas de BIOS

SIGNIFICADO DE PITIDOS DE LOS BIOS PHOENIX
1-1-2 Fallo en la comprobación de la CPU
1-1-2 Tono grave Fallo en la placa base
1-1-3 Fallo en el acceso a la CMOS
1-1-3 Tono grave Fallo en la memoria extendida de la CMOS
1-1-4 Error en la suma de control de la propia Bios
1-2-1 Error en el PIT (Intervalo Programable del Temporizador)
1-2-2 Fallo en el controlador DMA
1-2-3 Fallo en el acceso a DMA
1-3-1 Error de refresco de la memoria RAM
1-3-2 Fallo en la comprobación de los primeros 64 KB de RAM
1-3-3 Error en los primeros 64 KB de RAM
1-3-4 Fallo en la lógica de control de los primeros 64 KB de RAM
1-4-1 Fallo en la línea de direccionamiento de los primeros 64 KB de RAM
1-4-2 Error de paridad en los primeros 64 KB de RAM
1-4-3 Fallo en la comprobación del temporizador del bus EISA
1-4-4 Fallo en la comprobación del puerto 462 para el bus EISA
2-1-1 a 2-1-4 }
2-2-1 a 2-2-4 }  Fallo en alguno de los bits de los primeros 64 KB de RAM
2-3-1 a 2-3-4 }
2-4-1 a 2-4-4 }
3-3-1 Fallo en el registro del DMA secundario
3-1-2 Fallo en el registro del DMA primario
3-1-3 Fallo en el registro de la interrupción primaria
3-1-4 Fallo en el registro de la interrupción secundaria
3-2-2 Error en el vector de interrupción
3-2-3 Reservado
3-2-4 Fallo en el controlador del teclado
3-3-1 Fallo de alimentación en la memoria CMOS
3-3-2 Error de configuración en la CMOS
3-3-3 Reservado
3-3-4 Fallo en la memoria de vídeo
3-4-1 Fallo en la inicialización de la tarjeta gráfica
4-2-1 Fallo en el temporizador del sistema
4-2-2 Fallo de apagado
4-2-3 Fallo en la puerta A20 del controlador del teclado
4-2-4 Interrupción inesperada en el modo protegido
4-3-1 Fallo en la comprobación de la memoria RAM
4-3-3 Fallo en el segundo canal del temporizador
4-3-4 Fallo en el reloj del sistema
4-4-1 Error en el puerto serie
4-4-2 Error en el puerto paralelo
4-4-3 Fallo en el coprocesador matemático (MPU)
* Los guiones representan una pausa entre pitidos.

SIGNIFICADO DE LOS PITIDOS DE LOS BIOS AMI
1 corto Error de refresco de la memoria RAM
2 cortos Error de paridad
3 cortos Error en los primeros 64 KB de la memoria RAM
4 cortos Fallo en el reloj del sistema
5 cortos Error en el procesador
6 cortos Error en el controlador del teclado
7 cortos Error de excepción
8 cortos Error de acceso a la memoria de vídeo
9 cortos Error en la suma de control del propio BIOS
10 cortos Fallo en el acceso a la memoria CMOS
11 cortos Fallo en la memoria caché
1 largo, 2 cortos Error en la tarjeta gráfica
1 largo, 3 cortos Error en la memoria RAM por encima de los 64 KB
1 largo, 8 cortos Error de comprobación de la tarjeta gráfica

SIGNIFICADO DE LOS PITIDOS DE LOS BIOS AWARD
1 largo, 2 cortos Error en la tarjeta gráfica
Repetidamente Error de memoria RAM
1 largo, 3 cortos No existe tarjeta gráfica o error en la memoria de vídeo
Pitidos muy agudos Temperatura excesiva en la CPU
Pitidos repetitivos agudo/grave Error en la CPU o configuración incorrecta

Errores en pantalla
Otras veces no oímos ningún pitido y si nos parece en la pantalla alguno de estos errores. Estos errores no dependen del tipo de BIOS. Y son comunes a todos ellos.
*BIOS ROM checksun error – system halted: el código de control de la BIOS es incorrecto, lo que indica que puede estar corrupta. En caso de reiniciar y repetir el mensaje, tendremos que reemplazar al BIOS.
*CMOS battery faled: la pila de la placa base que alimenta la memoria CMOS ha dejado de suministrar corriente. Es necesario cambiar la pila inmediatamente.

*CMOS checksum error – Defaults loaded: el código de control de la CMOS no es correcto, por lo que se procede a cargar los parámetros de la BIOS por defecto. Este error se produce por que la información almacenada en la CMOS es incorrecta, lo que puede indicar que la pila está empezando a fallar.

*Display switch is set incorrectly: el tipo de pantalla especificada en la BIOS es incorrecta. Esto puede ocurrir si hemos seleccionado la existencia de un adaptador monocromo cuando tenemos uno en color, o al contrario. Bastará con poner bien este parámetro para solucionar el problema

*Floppy disk(s) Fail ( code 40/38/48 dependiendo de la antigüedad de la bios): Disquetera mal conectada, verificamos todos los cables de conexión.

*Hard disk install failure: la BIOS no es capaz de inicializar o encontrar el disco duro de manera correcta. Debemos estar seguros de que todos de que todos los discos se encuentren bien conectados y correctamente configurados.

*Keyboard error or no keyboard present: no es posible inicializar el teclado. Puede ser debido a que n se encuentre conectado, este estropeado e incluso porque mantenemos pulsada alguna tecla durante el proceso de arranque.

*Keyboard error is locked out – Unlock the key: este mensaje solo aparece en muy pocas BIOS, cuando alguna tecla ha quedado presionada.

*Memory Test Fail: el chequeo de memoria RAM ha fallado debido probablemente, a errores en los módulos de memoria. En caso de que nos aparezca este mensaje, hemos de tener mucha precaución con el equipo, se puede volver inestable y tener perdidas de datos. Solución, comprobar que banco de memoria esta mal, y ustituirlo inmediatamente.

*Override enabled – Defaults loaded: si el sistema no puede iniciarse con los valores almacenados en la CMOS, la BIOS puede optar por sustituir estos por otros genéricos diseñados para que todo funcione de manera estable, aunque sin obtener las mayores prestaciones.

*Primary master hard diskfail: el proceso de arranque ha detectado un fallo al iniciar el disco colocado como maestro en el controlador IDE primario. Para solucionar comprobaremos las conexiones del disco y la configuración de la BIOS

6 mar. 2009

SISTEMA BÁSICO DE ENTRADA Y SALIDA

EL BIOS

Es un programa alojado en una memoria ROM incluida en el motherboard, que se clip_image002encarga de recopilar la información necesaria para que la PC inicie un sistema operativo.

En la placa madre encontramos el BIOS, un chip como el que vemos en la imagen.

Como hemos visto hasta el momento, y seguiremos viendo, en el motherboard se encuentran conectados distintos componentes, ya sean integrados o dedicados, tales como controladoras, puertos y zócalos, que, a su vez, soportan los más variados dispositivos existentes para el sistema. Por esto, se requiere de un control, de un inventario de todos los dispositivos que tenemos instalados y sus características.

El BIOS (Basic Input/Output System)

Es un programa básico del sistema que está en una memoria ROM, por lo cual no soporta escritura mediante métodos convencionales y perdura aunque no reciba alimentación.

En él se encuentran: las instrucciones para controlar los dispositivos básicos integrados en el motherboard, las rutinas de detección y ejecución de BIOS de otros componentes, pruebas para verificar que los dispositivos se hallan en un estado lógico correcto y una interfaz mediante la cual podemos configurar sus parámetros.

COMO TRABAJA

Cuando se enciende la computadora, la primera instrucción del microprocesador es la de buscar el BIOS principal de la PC y ejecutarlo inmediatamente. Este programa, a su vez, realiza una prueba general del procesador, la memoria, la placa de video y las unidades de disco, denominada POST (Power On Self Test), cuyo resultado se presenta en forma de beeps. Luego, busca y ejecuta el BIOS de la placa de video.

A continuación, muestra su pantalla principal y realiza el conteo de memoria, además de verificar que la configuración de puertos y dispositivos sea la correcta. Finalizada esta rutina, efectúa una búsqueda de otros BIOS, tales como el de controladoras SCSI y RAID, o de unidades de CD y DVD. Por último, muestra el cuadro de configuración del equipo, y busca algún dispositivo de arranque, para entregarle el control de la máquina al sistema operativo.

MEMORIA CMOS RAM

Como hemos visto, el BIOS tiene todo lo necesario para controlar los dispositivos básicos de nuestro sistema. Cada uno varía en sus características y debe recibir distintos parámetros de configuración. Pero nos topamos con un problema: como sabemos que el BIOS se encuentra en una memoria ROM, no podremos guardar ahí las configuraciones de los dispositivos del sistema. Para subsanar este inconveniente se incluye, generalmente en el southbridge o en el chip Super I/O, una memoria RAM de entre 2 y 4 Mb, del tipo CMOS y alimentada por una pila de 3 V, en donde permanecerá guardada nuestra configuración.

LA PILA:

  • Garantiza la alimentación contínuaclip_image004
  • 4ª generación: la pila era una batería recargable
  • 5ª generación: la pila se encuentra en el interior del chip
  • Hay versiones de un chip con acumulador de níquel cadmio. El acumulador de descarga si no se usa el equipo durante varios meses.
  • Actualmente las pilas son de tipo botón.clip_image006
  • Tienen una duración por encima de 5 años (CR2032).
  • Además, la pila alimenta el reloj de tiempo real

Borrado de la RAM CMOS

  • Borrado.
    • Retirar la pila durante unos minutos o cambiar el jumper JCC situado muy cerca del chip y su pila.
  • Algunas CMOS retienen los contenidos durante varios días sin Pila
    • Capacitor cercano dentro del chip.
    • Descargar capacitor poniendo una resistencia de 10K entre los polos del zócalo de la pila.
  • ¡No confundir los jumpers JAV y JCC! ¡Consultar el manual!
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POR QUE Y CUANDO ACTUALIZAR EL BlOS

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Debido a que el BIOS tiene una serie de rutinas para inicializar los distintos componentes de nuestro sistema, y a que hay una gran cantidad de dispositivos disponibles, en ocasiones, habrá conflictos entre ellos. Esto puede llegar a resolverse mediante una modificación en el BIOS que nos permita lograr que estos dos elementos coexistan en un mismo sistema. Antes de actualizarlo, tendremos que ver si realmente es preciso hacerlo. Para ello debemos ingresar en el sitio Web del fabricante de nuestro motherboard y verificar si para nuestro modelo de placa hay alguna actualización, y si las mejoras que incluye se relacionan con nuestras necesidades.

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