Puente Norte(North Bridge) de un ordenador

¿Qué es el Puente Norte(North Bridge) de un ordenador?

El Puente Norte(North Bridge) de un ordenador es el integrado que controla las funciones de acceso que entran y salen de la CPU, PCIExpress o AGP, memorias RAM, vídeo integrado (dependiendo de la placa) y Southbridge. Su función principal es la de manejar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el puerto AGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión entre la placa base y los principales componentes de la PC(por esta razón se le llama puente). Es decir, el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de microprocesadores, memorias RAM o placas AGP estará limitado por las capacidades del Northbridge de que disponga. También es conocido como MCH(Memory Controller Hub) en sistemas Intel y GMCH(graphic MCH) si incluye el controlador del sistema gráfico.

En los sistemas Intel, el puente norte también se denomina concentrador de controladores de memoria (MCH). Este sector se encuentra en la parte superior de las placas base de tamaño ATX y se denomina “Norte”, un término que no se utilizaba antes de la llegada de ATX.
Normalmente, el puente norte controla la comunicación entre la CPU, la RAM y la AGP o PCI Express, mientras que el puente sur controla la comunicación con la CPU. Por lo general, el North Bridge sólo puede funcionar con un tipo de CPU y un tipo de RAM (muy pocos conjuntos de chips admiten dos tipos de RAM).

Por ejemplo, el chipset Intel i915g sólo funciona con procesadores Pentium 4 y Celeron y puede utilizar memoria DDR o DDR2. El chipset Intel i875, por su parte, funciona con procesadores Pentium 4 y Celeron a 1,3 GHz o más y sólo puede utilizar memoria DDR SDRAM.
El puente norte de la placa base determina el número, la velocidad y el tipo de CPU (o procesadores), así como la cantidad, la velocidad y el tipo de memoria que puede utilizar el ordenador. También es la zona que más calor genera y siempre requiere algún tipo de disipador.


Puente Norte(North Bridge) de un ordenador

Evolución del puente Norte

Originalmente, tanto las placas de AMD como las de Intel, e incluso otros fabricantes como IBM, tenían estos chipsets físicamente en la placa. Debido a la necesidad de crear circuitos integrados que ocuparan menos espacio y redujeran las tareas del procesador, la única opción era separarlos y conectarlos a la CPU a través del FSB.

Como su complejidad se aproximaba a la del procesador, generaba mucho calor y requería un disipador. Además, esta era la única forma de hacer overclock; en lugar de subir el multiplicador de la CPU, se subía el multiplicador del FSB, que hoy sería el BCLK o reloj del bus. Con ello, la frecuencia del bus pasó de 400MHz a 800MHz, lo que significó que las frecuencias de la CPU y de la RAM también aumentaron.

La razón principal por la que los principales fabricantes de CPUs empezaron a incorporar este conjunto de chips en sus CPUs fue la latencia que implicaba. Dado que la frecuencia del procesador ya superaba los 2 GHz, la latencia entre las memorias RAM era un problema y un importante cuello de botella. Mantener estas funciones en un chip separado empezó a ser una desventaja.

A partir de la arquitectura Sandy Bridge en 2011, Intel utilizó un chipset Nord integrado en la CPU y cambió la nomenclatura de la CPU a Intel Core ix. Aun así, las CPUs Nehalem como los Intel Core 2 Duo y Quad tenían un Northbridge diferente a éste.

Y si hablamos de AMD. el fabricante empezó a utilizar esta solución ya en 2003 con el primer procesador Athlon 64, utilizando la tecnología HyperTransport para conectar los puentes norte y sur. el fabricante que inició el viaje de la arquitectura x86 con 64 bits. por delante de sus rivales. Construyendo controladores de memoria en sus CPUs mucho antes que ellos.

Puente Norte o Chipset en la Actualidad

En la actualidad el Puente Norte se ha integrado dentro de la circuitería correspondiente al propio procesador al que da servicio. Por lo que en las placas actuales ya no vamos a tener presente el Puente Norte.

AMD, con los procesadores Athlon 64, decidió cambiar esta arquitectura, el objetivo principal era eliminar las latencias(demoras) que generaban en los procesadores el tener el controlador de memoria fuera del núcleo. AMD integró el controlador de memoria dentro del procesador, eliminando de esta manera la necesidad de un North Bridge. Por lo que el South Bridge, pasó a controlar el acceso a los buses PCI, PCIe y AGP, aparte de todas las funciones que ya hacía anteriormente. Y se le denominó, simplemente, chipset.

Intel continuó con el uso del North Bridge en sus placas base, hasta la llegada de los primeros procesadores con arquitectura Core moderna. En la actualidad, es la CPU la encargada de administrar, no el bus de la RAM y el bus PCIe perteneciente a la o las tarjeta/s gráfica/s.

Funciones principales del Chipset o PCH de un ordenador

  • lanzamiento de tarjeta de video;
  • lanzamiento del procesador;
  • manejo de memoria;
  • reconocimiento de los parámetros del bus del sistema.

Funciones actuales del chipset norte

Con el tiempo, la funcionalidad de los conjuntos de chips del Norte frente a los del Sur ha aumentado de forma bastante inesperada. Las primeras versiones integradas en la CPU sólo se encargaban de controlar el bus RAM, pero con la llegada del bus PCI Express, las posibilidades se han ampliado. Echemos un vistazo a todos ellos.

  • Controladores de memoria y buses internos: siguen siendo las características principales; AMD tiene el bus Infinity fabric, Intel tiene el bus de anillo y de malla. En el caso del nuevo AMD Ryzen 3000, un bus de 64 bits que puede direccionar hasta 128 GB de RAM a un máximo de 5100 MHz en canales duales o cuádruples (cadenas de 128 o 256 bits simultáneamente).
  • Comunicación entre la CPU y el Southbridge: Por supuesto, también existe el bus de comunicación entre la CPU y el Southbridge que hemos visto hasta ahora: Intel lo llama DMI, con una tasa de transferencia de 7,9 GB/s en la versión 3.0; AMD utiliza cuatro carriles PCIe 4.0 en sus nuevas CPU y alcanza 7,9 GB/s.
  • Algunos de los carriles PCIe: Los procesadores actuales o el northbridge tienen la capacidad de dirigir los datos directamente desde la ranura PCIe. La capacidad se mide en carriles y va desde 8 carriles hasta un desgarrador de rosca con 48 carriles. Estos se conectan directamente a las ranuras PCIe x16 para tarjetas gráficas y SSD M.2.
  • Dispositivos de almacenamiento rápido: de hecho, esta es una de las características que el conjunto de chips tiene ahora en el norte. El diseño de la placa y de la serie se encarga de parte de la memoria; AMD siempre adjunta la ranura M.2 PCIe x4 a la CPU, mientras que Intel hace lo mismo con la memoria Optane.
  • Puertos USB 3.1 Gen2: Encontrarás puertos USB en la CPU, especialmente la interfaz Thunderbolt 3.0 de Intel.
  • Gráficos integrados: Del mismo modo, muchas CPUs actuales tienen gráficos integrados, o IGP, y la forma de llevarlos al panel de E/S de la placa es a través de un controlador interno con conectores HDMI o DisplayPort. De este modo, podrás reproducir contenidos 4K a 4096×[email protected] FPS sin problemas.
  • Wi-Fi 6: Además, la nueva CPU integra las funciones de red inalámbrica directamente en el nuevo chip, lo que proporciona aún más funcionalidad con el nuevo estándar Wi-Fi basado en el protocolo IEEE 802.11ax.

¿Es importante tener disipación de calor en el Puente Norte(North Bridge) de un ordenador?

El Puente Norte debido a la carga de trabajo como por ejemplo: el procesamiento de datos gráficos, es uno de los componentes del CPU que más se calienta, por lo que puede presentar elevadas temperaturas. Es por esto, que es esencial mantener bien refrigerado este componente. Se debe tratar de mantenerlo cerca o debajo de los 30 grados, ya que en muchos casos, puede llegar a superar los 50 grados, y es allí donde se pueden presentan inconvenientes para el ordenador.

El puente norte(North Bridge) en su gran mayoría tiene disipadores, que permiten una transferencia de calor con el medio ambiente. Tenemos que saber que el mismo está dentro de un chasis y se calienta bastante, si la caja no se ventila bien. Así que si se encuentra en una zona con altas temperaturas, es importante ventilar bien la caja. Para ello, podemos utilizar un pequeño ventilador o disipador que mantenga la caja del CPU bien ventilada, adicionando un flujo de aire continuo para elevar la eficiencia del disipador pasivo y bajar la temperatura del chipset de manera económica, y utilizando los recursos que tenemos a la mano.

4 comentarios en «Puente Norte(North Bridge) de un ordenador»

  1. Que tal amigo estoy buscando un esquemático que no es encontrado de una mother board gigabyte ga-880gm rev3.1 si de casualidad lo tienes me lo puedes compartir

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  2. Muchas Gracias Osmanys

    Desde Venezuela, de verdad que me has ayudado muchísimo para mejorar la técnica y así darle más alivio a la situación que se vive acá. De verdad agradecido y apenas pueda cuente con ese café.

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