Concentrador de controlador de E/S

El concentrador de controlador de E/S ( ICH ) es una familia de microchips de puente sur de Intel que se utilizan para gestionar las comunicaciones de datos entre una CPU y una placa base , específicamente chipsets Intel basados ​​en la arquitectura Intel Hub . Está diseñado para emparejarse con un segundo chip de soporte conocido como puente norte . Al igual que cualquier otro puente sur, el ICH se utiliza para conectar y controlar dispositivos periféricos.

A medida que la velocidad de la CPU aumentó la transmisión de datos entre la CPU y el chipset de soporte, el chipset de soporte finalmente surgió como un cuello de botella entre el procesador y la placa base . En consecuencia, a partir de la serie Intel 5 de 2008 , se utilizó una nueva arquitectura que incorporó algunas funciones de los chips puente norte y sur tradicionales en la propia CPU, y las funciones restantes se consolidaron en un único concentrador controlador de plataforma (PCH) y, por lo tanto, reemplazó la configuración tradicional de dos chips.

La primera versión del ICH fue lanzada en junio de 1999 junto con el puente norte Intel 810. Mientras que su predecesor, el PIIX , se conectaba al puente norte a través de un bus PCI interno con un ancho de banda de 133 MB /s, el ICH utilizaba una interfaz propietaria (denominada por Intel Hub Interface ) que lo vinculaba al puente norte a través de un bus de 8 bits de ancho y 266 MB/s.

La interfaz Hub era una conexión punto a punto entre los distintos componentes de la placa base. Otra decisión de diseño fue sustituir el eje norte-sur rígido de la placa base por una estructura en estrella.

Cabe señalar que, junto con el ICH, Intel desarrolló otros usos de la terminología "Hub". Por lo tanto, el puente norte se convirtió en el concentrador de controlador de memoria (MCH) o, si tenía gráficos integrados (por ejemplo, Intel 810 ), en el concentrador de controlador de memoria y gráficos (GMCH).

Otras características del ICH incluyen:

• Compatible con PCI Rev 2.2 con soporte para operaciones PCI de 33 MHz.
• Compatibilidad con interfaz de configuración y energía avanzada (ACPI)
• Controlador IDE integrado para compatibilidad con Ultra ATA
• APIC de E/S integrada que admite 24 fuentes de interrupción
• Bus de gestión del sistema (SMBus) compatible con dispositivos I²C
• Enlace compatible con AC'97 2.1
• Interfaz de bajo conteo de pines (LPC)

El ICH se presentó en dos versiones:

• 82801AA (ICH): compatibilidad con Ultra ATA/66, 6 ranuras PCI, compatibilidad con alertas en LAN
• 82801AB (ICH0): compatibilidad con Ultra ATA/33, 4 ranuras PCI, sin alerta en LAN

A principios de 2000, Intel sufrió un revés importante con el puente norte i820. Los clientes no estaban dispuestos a pagar los altos precios de la RDRAM y compraron placas base i810 o i440BX o se pasaron a la competencia. El puente norte 82815, desarrollado a toda prisa y compatible con la SDRAM PC-133, se convirtió en el método de Intel para recuperarse en el segmento de gama media.

El ICH1 o el nuevo ICH2 (360 pines) se podían colocar al costado del 82815. También se podía utilizar un ICH2 con el chipset 82850 de Intel, que, al igual que el 82820 anterior, requería el uso de RDRAM y era compatible con la CPU Pentium 4. Por primera vez, se integró un chip Fast Ethernet (82559) en el puente sur, que dependía de un chip PHY externo.

La interfaz PATA se aceleró a ATA/100 y el número de conexiones USB se duplicó a cuatro. El controlador de sonido integrado AC'97 obtuvo soporte para hasta seis canales de sonido.

También hubo una variante móvil llamada ICH2-M.

Existían las siguientes variantes:

• 82801BA (ICH2)
• 82801BAM (ICH2-M) Móvil

En 2001, Intel presentó el ICH3, que estaba disponible en dos versiones: la versión para servidores, ICH3-S, que funcionaba con el puente norte E7501, y la versión móvil, ICH3-M, que funcionaba con los puentes norte i830 e i845. No existe una versión para placas base de escritorio.

En comparación con el ICH2, los cambios fueron limitados: soporte para el "Modo nativo" en el controlador PATA; hasta seis dispositivos USB-1.1; SMBus 2.0; y la versión más reciente de SpeedStep, que permitía apagar los dispositivos de ahorro de energía durante el funcionamiento. El chip tenía 421 pines.

Este tiene las siguientes variantes:

• Servidor 82801CA (ICH3-S)
• 82801CAM (ICH3-M) Móvil

El ICH4 fue el puente sur de Intel para el año 2002. La innovación más importante fue la compatibilidad con USB 2.0 en los seis puertos. Se mejoró la compatibilidad con el sonido y se correspondió con la última especificación AC'97, la versión 2.3. Al igual que la generación anterior, el ICH4 tenía 421 pines.

Este tiene las siguientes variantes:

• Base 82801DB (ICH4)
• 82801DBM (ICH4-M) Base Móvil

En 2003, y en conjunción con los puentes norte i865 e i875, se creó el ICH5. Se integró un controlador host SATA . La variante ICH5R también admitía RAID 0 en puertos SATA. Había ocho puertos USB-2.0 disponibles. El chip tenía soporte completo para ACPI 2.0. Tenía 460 pines.

Desde 1999 se asumió que la interfaz del concentrador de 266 MB/s sería un cuello de botella. Por ello, en la nueva generación de chips, Intel ofreció un puerto opcional para un controlador Gigabit Ethernet conectado directamente al MCH.

El objetivo de esta tecnología CSA era reducir las latencias de las LAN Gigabit mediante acceso directo a la memoria y liberar ancho de banda en la interfaz Hub entre ICH y MCH para el tráfico de datos de discos no extraíbles y PCI.

Desde mediados de 2004, los principales fabricantes de placas base han notado un aumento en el índice de quejas sobre las placas base equipadas con ICH5. Una de las causas era la insuficiente tolerancia a descargas electroestáticas de ciertas versiones de ICH5.

En particular, al conectar dispositivos USB a través de los paneles frontales, los chips se estropeaban por descargas de electricidad estática. Intel reaccionó al problema lanzando el ICH5 con una mayor tolerancia a ESD. Las medidas efectivas de prevención de ESD en los puertos USB son difíciles y costosas, ya que pueden perjudicar la calidad de las señales de alta velocidad USB-2.0. Muchos fabricantes de placas base habían omitido los dispositivos de seguridad de alta calidad necesarios para los conectores del panel frontal por razones de costo.

Este tiene las siguientes variantes:

• 82801E (C-ICH) Comunicaciones
• Base 82801EB (ICH5)
• RAID 82801ER (ICH5R)
• 82801EBM (ICH5-M) Base Móvil
• Puente sur empresarial 6300ESB (ESB)

ICH6 fue el primer puente sur PCI Express de Intel , que se emparejó con el MCH i910 e i915. Hizo que estuvieran disponibles cuatro puertos PCI Express ×1. Se acomodaron puertos ×16 más rápidos en el MCH. La interfaz Hub que generaba cuello de botella fue reemplazada por una nueva interfaz de medios directos (en realidad un enlace PCI Express ×4) con 1 GB /s de ancho de banda por dirección. Se incluyó soporte para Intel High Definition Audio . Además, se siguió admitiendo AC'97 y el PCI 2.3 clásico.

Se agregaron dos puertos SATA adicionales y se eliminó un canal PATA. La variante ICH6R admitía los modos RAID 0, 1, 0+1 y el "RAID de matriz" específico de Intel.

Los chips ICH6R e ICH6-M incorporaban por primera vez controladores SATA AHCI . Tenían 652 pines. Originalmente, Intel tenía previsto lanzar al mercado dos variantes más, con los nombres ICH6W e ICH6RW, que debían incluir un punto de acceso de software para una red LAN inalámbrica . Estos chips ya están disponibles.

Este tiene las siguientes variantes:

• Base 82801FB (ICH6)
• RAID 82801FR (ICH6R)
• 82801FBM (ICH6M) Base Móvil
• Puente sur empresarial 6311ESB (ESB2)
• 6321ESB (ESB2) Enterprise Southbridge con LAN integrada para sistemas integrados

El ICH7 empezó a comercializarse a mediados de 2005 junto con el nuevo MCH de gama alta de Intel, el i955X. Se añadieron dos puertos PCI Express ×1 adicionales, un controlador SATA 2.0 para una velocidad de transmisión de datos de hasta 300 MB/s (la versión móvil tiene esta capacidad deshabilitada), así como compatibilidad con la "Tecnología de gestión activa" de Intel. Sólo los chips ICH7DH, ICH7R, ICH7-M e ICH7-M DH tienen compatibilidad con AHCI. Los chips ICH7 (Base) e ICH7-U (Ultra-mobile) no son compatibles con AHCI.

El ICH7R también admite RAID 5.

Este tiene las siguientes variantes:

• Base 82801GB (ICH7)
• 82801GR (ICH7R) RAID
• 82801GDH (ICH7DH) Hogar digital
• 82801GBM (ICH7M) Móvil
• 82801GHM (ICH7M DH) Hogar digital móvil
• PC82801GU (ICH7-U) Ultramóvil

El ICH8 se ofrece en varias versiones diferentes y es el complemento de los chips MCH de la clase 965. El ICH8 no móvil no tiene una interfaz PATA tradicional, sino solo un AC'97. En la práctica, la mayoría de los fabricantes de placas base todavía ofrecían tipos de conexión adecuados para PATA utilizando chips adicionales de fabricantes como JMicron o Marvell .

El ICH8 fue el primer modelo de ICH que controlaba eSATA y Gigabit Ethernet, que anteriormente se incluían en el MCH. La versión básica solo incluye cuatro puertos SATA 2.0.

Los chips ICH8R (RAID) y superiores admiten seis dispositivos SATA. Además, el ICH8DH (Digital Home) tiene Quick Resume y se puede utilizar junto con el P965 y/o G965 en sistemas con certificación Intel Viiv .

La contraparte del ICH8DO (Digital Office) es el Q965 MCH, que juntos proporcionan compatibilidad con Intel vPro .

Este tiene las siguientes variantes:

• Base 82801HB (ICH8)
• RAID 82801HR (ICH8R)
• 82801HH (ICH8DH) Hogar digital
• 82801HO (ICH8DO) Oficina digital
• 82801HM (ICH8M) Móvil
• 82801HBM (ICH8BM) Base Móvil
• 82801HEM (ICH8EM) Móvil mejorado

El ICH9 salió al mercado en mayo de 2007 con el chipset P35 (Bearlake). Elimina toda la compatibilidad con PATA. En la práctica, muchos fabricantes de placas base siguen ofreciendo compatibilidad con PATA mediante chips de terceros. Oficialmente, solo los chips ICH9R, ICH9DH e ICH9DO tienen compatibilidad con AHCI.

Esta parte tiene las siguientes variantes:

• 82801IB (ICH9) Base oficialmente no tiene soporte para AHCI o RAID , pero con una simple modificación del BIOS se puede agregar soporte para AHCI. ^[1]
• 82801IR (ICH9R) RAID con compatibilidad con AHCI y RAID
• 82801IH (ICH9DH) Hogar digital con AHCI y sin compatibilidad con RAID
• Oficina digital 82801IO (ICH9DO) con soporte AHCI y RAID
• 82801IBM (ICH9M) Base Móvil
• 82801IEM (ICH9EM) Móvil mejorado
• 82801IUX (ICH9M-SFF) Ultramóvil

Intel lanzó el puente sur ICH10 en junio de 2008 con los chipsets P45 y P43 (Eaglelake).

ICH10 implementa la interfaz DMI bidireccional de 1 GB/s para el dispositivo "northbridge". Admite varias interfaces para periféricos de "baja velocidad" y admite un conjunto de funciones de mantenimiento.

ICH10 también ofrece una carga reducida en la CPU y un menor consumo de energía.

ICH10 no ofrece compatibilidad directa con PATA o LPT. Cabe destacar que sí admite la funcionalidad de "intercambio en caliente".

La variante RAID también admite una nueva tecnología llamada “ Turbo Memory ”, que permite el uso de memoria flash en una placa base para un almacenamiento en caché rápido.

El soporte periférico incluye:

• Seis puertos PCIe versión 1.1, que se pueden configurar como 2 + (4 × 1) o 2 + (1 × 4).
• Bus PCI
• Seis puertos SATA de 3 Gbit/s en modo IDE o AHCI heredado. Admite eSATA externo
• Audio de alta definición Intel
• LAN gigabit integrada
• Soporte AHCI
• Dos controladores host EHCI (que admiten hasta doce conexiones USB 2.0) con controladores UHCI complementarios para manejar dispositivos USB de baja y máxima velocidad

Esta parte tiene las siguientes variantes:

• Base 82801JB (ICH10)
• 82801JR (ICH10R) RAID
• 82801JH (ICH10D) Hogar digital
• 82801JO (ICH10DO) Oficina digital

A medida que aumentaba la velocidad de la CPU, se fue creando un cuello de botella entre el procesador y la placa base , debido a las limitaciones que generaba la transmisión de datos entre la CPU y el puente sur. Por ello, a partir de la serie 5 de Intel , se utilizó una nueva arquitectura en la que algunas funciones de los chips del puente norte y sur se trasladaron a la CPU, y otras se consolidaron en un concentrador de controladores de plataforma (PCH).

• Algunas funciones del puente norte, entre ellas el controlador de memoria, la GPU integrada ( Intel HD Graphics ) y la interfaz de la tarjeta gráfica ( PCIe x16), se integraron en la CPU, mientras que el PCH asumió las funciones restantes además de las funciones tradicionales del puente sur . Por lo tanto, el puente norte fue eliminado.
• Otras funciones del puente norte y todas las funciones del puente sur se migraron a un nuevo concentrador de controlador de plataforma . Entre ellas se encontraban la sincronización (el reloj del sistema ), la interfaz de pantalla flexible (FDI) y la interfaz de medios directos (DMI). La FDI solo se utiliza cuando el chipset requiere compatibilidad con una CPU con gráficos integrados.

• Lista de chipsets de Intel
• Centro de control de plataforma (PCH)
• Concentrador de controlador del sistema (SCH)
• Acelerador PCI IDE ISA (PIIX)
• Northbridge (informática)
• Southbridge (informática)

• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801AA (ICH) e Intel 82801AB (ICH0)
• Hoja de datos del concentrador de controlador de E/S Intel 82801BA 2 (ICH2) y del concentrador de controlador de E/S Intel 82801BAM 2 móvil (ICH2-M)
• Hoja de datos del concentrador controlador de E/S Intel 82801CA 3 (ICH3-S)
• Hoja de datos del concentrador controlador de E/S Intel 82801CAM 3 (ICH3-M)
• Hoja de datos del concentrador controlador de E/S Intel 82801DB 4 (ICH4)
• Hoja de datos del concentrador controlador de E/S Intel 82801DBM 4 Mobile (ICH4-M)
• Hoja de datos del concentrador controlador de E/S de comunicaciones Intel 82801E (C-ICH)
• Hoja de datos del concentrador de controlador de E/S Intel 82801EB 5 (ICH5) y del concentrador de controlador de E/S Intel 82801ER 5 R (ICH5R)
• Hoja de datos del controlador de E/S Intel 6300ESB
• Hoja de datos de la familia Intel I/O Controller Hub 6 (ICH6)
• Hoja de datos del concentrador controlador de E/S Intel 631xESB/632xESB
• Hoja de datos de la familia Intel I/O Controller Hub 7 (ICH7)
• Hoja de datos de la familia Intel I/O Controller Hub 8 (ICH8)
• Hoja de datos de la familia Intel I/O Controller Hub 9 (ICH9)
• Hoja de datos de la familia Intel I/O Controller Hub 10 (ICH10)
• Actualización de especificaciones de la familia Intel I/O Controller Hub 10 (ICH10)