Chipset

La tecnología Chipset, se trata de un grupo de componentes electrónicos que sirven como puente entre el procesador, la memoria y los distintos periféricos de la placa madre. En este sentido, se toman en cuenta las diferentes memorias (RAM, ROM, etc.), puertos y los dispositivos externos conectados a la placa madre. De esta manera, los Chipset son capaces de ordenar, jerarquizar y controlar el paso de información con el CPU, según sea necesario.

Los Chipset son los principales componentes de comunicación entre los elementos de la placa y los dispositivos conectados a esta, pero no siempre son los únicos. El funcionamiento del Chipset y sus capacidades están determinadas por la manera en que se organiza sus circuitos o buses, que son los pequeños canales conductores por donde pasan los pulsos eléctricos.

Para qué sirve

La importancia de los Chipset les ha valido como referencia de la utilidad de las tarjetas madres disponibles en el mercado. Pues, los Chipset sirven para establecer una conexión eficiente con el CPU, u ordenar distintas memorias a la vez, mediante puertos especiales que usan los diversos canales de los Chipset.

¿Cuáles son las partes de un Chipset?

Los diseños modernos de los Chipset suelen estar separados en dos grades circuitos integrados, los cuales se encuentran conectados. Estos son conocidos como puente sur y puente norte. Estas partes mantienen funciones específicas dentro del chipset y a continuación se explican sus funciones a detalle.

Puente Sur

El primero (también conocido como ICH —del inglés, Input Controller Hub— en los sistemas de Intel, southbrige —en español, puente sur—, o concentrador de controles de entrada), se encarga de coordinar y controlar las capacidades más lentas de los distintos dispositivos conectados al puente norte, tales como el USB, el BIOS, la conexión ethernet, etc.

Todo esto lo hace sin estar directamente conectado al CPU, pues se sigue del puente norte. De esta manera el puente sur puede actuar cómo un Chipset de apoyo al puente norte. Dado que su funcionamiento y diseño no están estandarizados, puede variar entre los distintos modelos de tarjetas madre.

Puente Norte

Este también se conoce como MCH en las placas de Intel (del ingles, Memory Controller Hub) o northbridge. El puente norte se conecta directamente con el CPU, haciendo que dentro del grupo de componentes que conforman el Chipset, este sea el más importante.

Se encarga de regular y controlar el paso de información más importante y de mayor velocidad proveniente del CPU hacia los demás componentes (RAM, tarjeta gráfica, etc.) o viceversa. Debido a su importancia dentro de la arquitectura de las tarjetas madres, el puente norte ha ido en constante evolución por parte de los distintos desarrolladores como AMD o Intel.

Un sencillo ejemplo de esta evolución han sido los aumentos en las capacidades de los buses del puente norte, siendo hace más de una década de apenas unos 400 Mhz, mientras que los modernos alcanzan frecuencias de superiores a los 5 Ghz.

A pesar de su importancia, en la actualidad es cada vez más común la disminución de las funciones del puente norte y de los Chipset en general. Añadiendo estas al propio CPU, como sucede con los controladores de memoria gráfica de los procesadores modernos, los cuales ya no necesitan pasar por el puente norte y son ordenador directamente por el CPU.

Tipos de Chipset

Los principales tipos de Chipset disponibles en el mercado son los desarrollados por las empresas Intel Corporation y Advanced Micro Devices (por sus siglas AMD). Ambas ofrecen una familia de tarjetas madre con chipset específicos según la gama y las necesidades del usuario.

Chipset AMD

Los más nuevos Chipset de AMD para ordenadores (desktop) permiten una buena integración de los CPU de AMD de nueva generación y los dispositivos de mayor potencia disponibles (como memorias RAM DDR4). Algunos de los más resaltantes son:

• Chipset AMD X570: Se trata de los Chipset de vanguardia de AMD, pues permite la compatibilidad mediante PCIe 4.0, además de un enorme ancho de banda para dar capacidad a tarjetas grafica de alto poder de procesamiento o a memorias de almacenamiento de alta transferencia.
• Chipset AMD A520: Este Chipset está diseñado específicamente para procesadores Ryzen de AMD, por lo se centra en mantener equilibrado ancho de banda y al mismo tiempo, las múltiples opciones de conectividad para dispositivos.
• Chipset AMD A300: Esta familia de Chipset incluye también a los modelos X300 y PRO 500. Poseen una arquitectura reducida sin que por esto pierda rendimiento, por lo que también ofrece opciones de “overclocking”.

Chipset Intel

La gigante multinacional Intel se ha centrado en crear productos bastante estandarizados que puedan adaptarse a los distintos dispositivos y memorias disponibles en el mercado (y no solo al CPU). Los Chipset de más nuevo diseño de Intel son:

• Intel H470 Chipset: El nuevo Chipset de Intel se centra no solo en mantener una buena operatividad y compatibilidad con dispositivos, memorias y CPU. También promete un soporte para conexiones más rápidas a través de Ethernet 2.5G o Wifi 6.
• Intel H490 Chipset: Este es un versátil Chipset que utiliza pistas de tipo PCIe 3.0 que además permiten una mayor personalización de sus configuraciones. Permitiendo así entradas de memorias en 1x16 o hasta en 2x4 más 1x8 sin que pierdan estabilidad o disminuya su rendimiento.

Historia del Chipset

Los Chipset nacen junto a los primeros microprocesadores (circuitos integrados), pues los diseñadores de estos rápidamente vieron su utilidad como medios para ordenar el tránsito de información que corre por los buses de una tarjeta madre. Así, los procesadores Intel de la serie 4000 al 4004 fueron utilizados en su época (principios de los 70) como Chipset bastante sencillos y centrados en el uso militar.

Pero no fue hasta finales de los 90 que se popularizaron, esto último debido al lanzamiento de ordenadores con un diseño personalizado, como el caso de los Atari de 8 bits. Estos aprovechaban la disposición única de chips entre el CPU y el resto de los componentes de la tarjeta madre, lo que a la larga aumentaba la eficiencia y potencia del ordenador.

Esta disposición y uso único de los chips se empezó a llamar como Chipset (de ahí el nombre) y con el tiempo fue adoptado por el resto de los ordenadores de uso doméstico.

Ejemplos claros de esto fueron el Apple Macintosh y otros diseños de IBM, los cuales llegaron a crear configuraciones cada vez más eficientes del Chipset hasta llegar al diseño estándar que se conoce hoy en día.

Los Chipset y el overclocking

Realizar un overclocking o “overclockear” el CPU, el GPU, o la tarjeta gráfica; no es más que aumentar el rendimiento por segundo de estos procesadores por encima de su configuración por defecto, disminuyendo consigo su vida útil (debido a la aumento del calor, de la demanda de energía o de toda la inestabilidad generada).

Para poder realizar overclocking es necesario no solo un CPU o GPU en el que pueda habilitarse esa opción. También debe tenerse un Chipset con la capacidad de controlar y transmitir toda la información, pues en caso contrario se puede generar un efecto en “cuello de botella”.

Esto último no es más que la falta de aprovechamiento de la potencia completa de algún componente. Así, por ejemplo si un componente tiene una tasa de procesamiento de 5 Ghz, pero el Chipset solo soporta 1 Ghz, se estaría “frenando” la potencia total posible de ese componente.

De igual manera, no todos los Chipset se les es posible habilitar el overclocking, ya que para algunos es necesario un firmware o el soporte de controles de voltajes, reloj base, BIOS, entre otras cosas que son necesarias para hacerlo.

Ventajas y desventajas de Chipset

La configuración de los Chipset no ha parado de evolucionar llegando a un punto en el que se llega a dudar incluso de su utilidad misma. Pues, a pesar de que el Chipset aporta importantes ventajas dentro de los ordenadores, los nuevos CPU y dispositivos externos llegan a ser tan potentes que pueden suplir sus funciones, o incluso llegarse a ver afectados o causar ciertas desventajas.

Ventajas

• Disminuye los tiempos de comprobación y compatibilidad de los distintos dispositivos y el CPU durante el encendido.
• Reducen las dimensiones de la tarjeta madre y ordena los buses entorno al CPU.
• Aumenta el largo y la cantidad de conexiones posibles disminuyendo el peso de las mismas.
• Aumenta la velocidad de respuesta entre componentes.
• Disminuye la cantidad de componentes y dispositivos auxiliares necesarios.
• Menor consumo de energía.
• Representa una forma estándar construir de las tarjetas madres, por lo es más fácil fabricarla y hace que los ordenadores sean más económicos.

Desventajas

• Los Chipset no pueden actualizarse, por lo que quedan obsoletos al cabo de un tiempo.
• Pueden causar un efecto de “cuello de botella” si no logran transmitir toda la potencia del CPU o los componentes del ordenador.
• Puede representar un límite excesivo de potencia para los procesadores y tarjetas gráficas más potentes, lo que imposibilita un “overclocking” efectivo en muchos tipos de Chipset básicos.
• No pueden repararse con facilidad, por lo que en caso de deterioro o daño deben remplazarse toda la tarjeta madre en donde está integrado el Chipset.