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 133Mb/s hasta 2Gb/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.
La transimisión de datos ahora es en serie, y a una velocidad muy alta, del orden de 2,5 o 5 Gbits/s, en función del tipo de ranura y de la versión. Además pueden implementar la tecnología Hot-Plug (inserción en caliente) que permite conectar la tarjeta de expansión sin necesidad de apagar el equipo.
Existen diferentes tipos de ranuras PCIe en función del número de líneas de datos entre la placa base y la tarjeta de expansión conectada. El número de líneas se escribe después del prefijo "x". La velocidad de cada línea es diferente según la versión de PCIe. 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: Se utiliza 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: Es la ranura más utilizada para tarjetas gráficas debido a su alto ancho de banda. La mayoría de las placas base tienen al menos una de estas ranuras.
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 de expansión con un número de líneas inferior al de la ranura de expansión podrá conectarse sin problema, por ejemplo, una tarjeta de expansión x8 en una ranura de expansión x16.
- Una tarjeta de expansión con un número de líneas superior al de la ranura de expansión también podrá conectarse, pero la velocidad de trabajo será inferior a la soportada por la tarjeta de expansión, ya que trabajará a la velocidad de la ranura de expansión. Además, al ser la tarjeta de expansión más larga, puede que tope con algún otro componente que exista en la placa base al lado de la ranura de expansión, por lo que físicamente será imposible conectarla. Por ejemplo, una tarjeta de expansión x16 en una ranura de expansión x8.
- Además, suele existir una o dos ranuras de expansión PCI Express destinadas solamente a la conexión de tarjeta de expansión gráficas. Debemos leer el manual de la placa base para conocerlo.
En la siguiente tabla podemos ver las versiones disponibles con su ancho de banda en x1, en el resto de tipos sólo hay que multiplicar por el número de líneas.
| Versión de PCIe | Año | Ancho de banda x1 (efectiva) |
|---|---|---|
| PCIe 1.0 | 2003 | 2 Gbit/s (250 MB/s) |
| PCIe 2.0 | 2007 | 4 Gbit/s (500 MB/s) |
| PCIe 3.0 | 2010 | 7,9 Gbit/s (984,6 MB/s) |
| PCIe 4.0 | 2017 | 15,8 Gbit/s (1969,2 MB/s) |
| PCIe 5.0 | 2019 | 31,6 Gbit/s (3938,4 MB/s) |
| PCIe 6.0 | 2022 | 63,0 Gbit/s (7877 MB/s) |
Bibliografía
Conectores internos de la placa base: ranuras de expansión escrito por Rafa Morales está protegido por una licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional