Las ranuras de expansión (expansion slots) son los lugares de la placa base donde se insertan las tarjetas de expansión, y cuya misión es ampliar las funcionalidades de la placa base. Físicamente son unas ranuras de plástico con contactos eléctricos.
A continuación mostramos un resumen de los tipos de ranura de expansión que existen.
ISA (Industry Standard Architecture)
Las ranuras de expansión ISA están obsoletas desde hace muchos años. Son las antecesoras de las ranuras PCI. Se muestran a continuación solo para tenerlas presentes en caso de tratar con una placa base muy antigua.
Es un bus de 8/16 bits y con un ancho de banda máximo de 16 MB/s. Su transmisión es en paralelo.
PCI (Peripheral Component Interconnect) / PCI-X
Las ranuras de expansión PCI también están desapareciendo, ofrecen la capacidad de configuración automática, o Plug-and-Play, que hace que su instalación y configuración sea automática.
Su transmisión de datos es en paralelo, y su ancho de banda y transferencia la podéis comprobar en la siguiente tabla.
Las ranuras de expansión PCI-X son la evolución de las ranuras de expansión PCI. Ganaron en velocidad y transferencia de datos, aunque siguen transmitiendo en paralelo.
En la siguiente tabla podéis comparar sus características según la versión.
|
Nombre |
Tamaño de palabra |
Transferencia de datos |
Velocidad |
Voltaje |
|---|---|---|---|---|
|
PCI 2.1 |
32 o 64 bits |
133 MB/s |
33 MHz |
3,3 o 5 V |
|
PCI 2.3 |
32 o 64 bits |
533 MB/s |
66 MHz |
3,3 V |
|
PCI 3.0 |
32 o 64 bits |
533 MB/s |
66 MHz |
3,3 V |
|
PCI-X 1.0 |
64 bits |
1067 MB/s |
133 MHz |
3,3 V |
|
PCI-X 2.0 |
64 bits |
4,3 GB/s |
266 o 533 MHz |
3,3 V |
AGP (Accelerated Graphics Port)
La ranura de expansión AGP es una ranura dedicada a la conexión de la tarjeta gráfica. Se separó del resto de ranuras de expansión como solución a los cuellos de botella que se producían en el bus PCI, y así conseguir una mayor velocidad en los gráficos. Debido a su arquitectura, solo puede aparecer una en la placa base.
Su transmisión es en paralelo. El ancho de palabra es de 32 bits y su velocidad va desde 133 MB/s hasta 2,1 GB/s.
Se le reconoce porque suele ser de color marrón. Actualmente se están quedando obsoletas.
De Julianprescott2604juuly - Trabajo propio, CC BY-SA 3.0
PCI Express / PCI-E / PCIe
Las ranuras de expansión PCI Express (también denominadas PCI-E o PCIe) son una tecnología nueva e independiente de las ranuras PCI.
A diferencia de PCI, la transmisión de datos en PCIe se realiza en serie a través de líneas (lanes), cada una con una velocidad muy alta que depende de la versión del estándar. Además, PCIe puede implementar la tecnología Hot-plug (inserción en caliente), que permite conectar o desconectar dispositivos sin necesidad de apagar el equipo (aunque esta función depende de la placa base y del sistema operativo).
Existen diferentes tipos de ranuras PCIe en función del número de líneas de datos que conectan la placa base con la tarjeta de expansión. El número de líneas se indica después del prefijo “x”. El ancho de banda total se obtiene multiplicando la velocidad por línea por el número de líneas disponibles.
Las ranuras más comunes son:
-
PCI Express x1: usada para tarjetas de expansión que no requieren mucho ancho de banda, como tarjetas de red, tarjetas de sonido o controladoras USB.
-
PCI Express x4: empleada para dispositivos que requieren un poco más de ancho de banda, como algunos SSD NVMe.
-
PCI Express x8: menos común en placas base estándar, pero a veces se usa en estaciones de trabajo o servidores para tarjetas especializadas o controladoras RAID.
-
PCI Express x16: la más utilizada para tarjetas gráficas debido a su alto ancho de banda. Algunas placas incluyen una o dos ranuras x16 reforzadas y destinadas principalmente a tarjetas gráficas. Conviene consultar siempre el manual de la placa base para saber qué ranuras funcionan a x16 real y cuáles a x8 o x4 en función de la configuración.
Ranura de expansión PCI Express x16 (arriba) y PCI Express x1 (abajo)
Hay que tener en cuenta la siguiente compatibilidad para conectar la tarjeta de expansión PCI Express a la ranura de expansión:
- Una tarjeta con menos líneas que la ranura (por ejemplo, x8 en ranura x16) funcionará sin problemas: usará únicamente las líneas que necesita.
- Una tarjeta con más líneas que la ranura (por ejemplo, x16 en ranura x8) también puede funcionar, pero quedará limitada al ancho de banda de la ranura, siempre que la tarjeta permita la negociación del ancho de banda. Aunque, al ser físicamente más larga en algunas ocasiones, puede no encajar si la placa base tiene otros componentes próximos.
En la siguiente tabla podemos ver las versiones (también denominadas generaciones) disponibles con su ancho de banda en x1, en el resto de tipos sólo hay que multiplicar por el número de líneas: x4, x8 o x16.
| Versión de PCIe | Año | Ancho de banda x1 (efectiva) |
|---|---|---|
| PCIe 1.0 | 2003 | 2 Gb/s (250 MB/s) |
| PCIe 2.0 | 2007 | 4 Gb/s (500 MB/s) |
| PCIe 3.0 | 2010 | 7,9 Gb/s (984,6 MB/s) |
| PCIe 4.0 | 2017 | 15,8 Gb/s (1969,2 MB/s) |
| PCIe 5.0 | 2019 | 31,6 Gb/s (3938,4 MB/s) |
| PCIe 6.0 | 2022 | 63,0 Gb/s (7877 MB/s) |
Bibliografía
Interfaz ISA, PCI, AGP y PCI Express en los equipos microinformáticos escrito por Rafa Morales está protegido por una licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional