Todo lo que hay que saber sobre PCI Express (parte IV)

Para concluir este tutorial sobre el bus PCI Express, veremos las características de la versión 3.0 del bus, la cual fue recientemente aceptada como un estándar por el grupo especial de interés de PCI (PCI-SIG), luego de muchas postergaciones. Se estima que los primeros productos compatibles con PCIe 3.0 aparecerán a fines de 2011.

La especificación base de PCI Express 3.0 se difundió el pasado mes de noviembre. Ya en Agosto de 2007, el PCI-SIG había anunciado que PCI Express 3.0 presentaría una tasa transmisión de 8 gigatransferencias por segundo (GT/seg.), y que sería retro-compatible con las implementaciones existentes de PCIe; el estándar recientemente anunciado confirmó tales anuncios.

Las nuevas características de PCIe 3.0 incluyen numerosas optimizaciones para mejorar la señalización y la integridad de los datos, incluyendo ecualización de transmisor y receptor, mejoras PLL, recuperación de datos por reloj y mejoras en los canales para las topologías actualmente admitidas.

Luego de un análisis técnico de la factibilidad de escalar el ancho de banda de las interconexiones PCIe, el PCI-SIG encontró que la velocidad de 8 GT/seg. podía implementarse mediante una tecnología de proceso de silicio de uso masivo, y con materiales e infraestructuras existentes y de bajo costo, manteniendo a la vez total compatibilidad con los protocolos de PCIe.

PCIe 2.0 ofrece 5 GT/seg., pero emplea un esquema de codificación 8b/10b que resulta en un overhead de 20 por ciento en la tasa de transferencia. PCIe 3.0 elimina el requerimiento de codificación 8b/10b, reduciendo el overhead a aproximadamente 1,5 por ciento. En conclusión, los 8 GT/seg. de PCIe 3.0 ofrecen en forma efectiva el doble del ancho de banda de PCIe 2.0, pudiendo transmitir cerca de 32 GB/seg. en una configuración x16.

El 18 de noviembre pasado, el PCI-SIG liberó oficialmente la especificación final de PCIe 3.0, habilitando a los miembros del comité para que comiencen a desarrollar dispositivos basados en esta nueva versión de PCI Express. La especificación puede consultarse en esta dirección: http://www.pcisig.com/specifications/pciexpress/base3/

Se suele tomar un lapso de aproximadamente doce meses entre la aprobación de las especificaciones finales de los buses PCI y el lanzamiento de productos que lo implementen, por lo cual es posible suponer que los primeros productos compatibles con PCIe 3.0 saldrán al mercado a fines de 2011.

Todo lo que hay que saber sobre PCI Express (parte III)

Anteriormente vimos los principios básicos de PCI Express y las razones por las que esta tecnología dejó atrás una larga tradición de buses con cables paralelos para adoptar una forma de comunicación serial mucho más eficiente. En esta ocasión veremos los varios modos de operación de PCI Express y los distintos tipos de slots de admite.

Ya hemos visto que el bus PCI Express ha sido desarrollado para sustituir a los buses PCI y AGP. Es compatible en términos de software con PCI, lo que significa que los antiguos drivers y sistemas operativos no necesitan cambios para dar soporte a PCI Express.

En términos generales, PCI Express opera en modo full-duplex: la información es transmitida a través de dos pares de cables llamados enlaces (o, en inglés, “lanes”), utilizando un sistema de codificación 8b/10b; el mismo que se usa en las redes Fast Ethernet. Cada enlace permite una tasa de transferencia máxima de 250 MB/seg. en cada dirección; casi el doble de lo que admite el bus PCI.

El bus PCI Express es capaz de escalar a mayores niveles de performance simplemente combinando varios enlaces. Pueden encontrarse sistemas PCI Express con 1, 2, 4, 8, 16 y 32 enlaces. Por ejemplo, la tasa de transferencia de un sistema PCI Express con 8 enlaces (x8) es de 2 GB/seg.

En la siguiente tabla pueden verse las diferencias en las tasas de transferencia de PCI, AGP y PCI Express.

Tipo de Bus	Tasa de transferencia máx.
PCI	133 MB/seg.
AGP 2x	533 MB/seg.
AGP 4x	1.066 MB/seg.
AGP 8x	2.133 MB/seg.
PCI Express x1	250 MB/seg.
PCI Express x2	500 MB/seg.
PCI Express x4	1.000 MB/seg.
PCI Express x16	4.000 MB/seg.
PCI Express x32	8.000 MB/seg.

PCI Express admite conexión “en caliente”, lo que implica que las placas PCI Express pueden colocarse y extraerse sin necesidad de apagar el equipo.

Tipos de slots

El bus PCI Express define diferentes tipos de slots en base al número de enlaces en el sistema. Por ejemplo, el tamaño físico de un slot PCI Express x1 es diferente (más corto) que un slot PCI Express x4, y éste a su vez es más corto que un slot PCI Express x16. Los slots PCI Express x16 fueron desarrollados principalmente para la conexión de placas gráficas.

En la foto pueden apreciarse las diferencias entre los slots PCI Express x1, x4 y x16, y un bus tradicional PCI de 32 bits.

Para cerrar este tutorial sobre el bus PCI Express, en la próxima entrega veremos la recientemente estandarizada versión 3.0 del bus que todavía tiene mucho para ofrecer.

Todo lo que hay que saber sobre PCI Express (parte II)

En la primera entrega de este tutorial vimos los conceptos básicos del bus PCI Express, incluyendo sus orígenes y sus diferencias con el bus PCI original. En esta ocasión analizaremos detalladamente por qué la comunicación serial de PCI Express es más veloz que la comunicación paralela de las tecnologías de bus tradicionales de la PC.

Casi todos los buses de PC (ISA, EISA, MCA, VLB, PCI y AGP) usan comunicación paralela, en la cual los bits se transmiten de a muchos por vez, en lugar de transmitir sólo un bit por vez, como ocurre en la comunicación serial. Este hecho hace que, en principio, la comunicación paralela sea más rápida que la serial, debido a que, cuantos más bits se transmitan por vez, más veloz será la comunicación.

Pero la comunicación paralela sufre de algunos problemas que impiden que las transmisiones alcancen mayores velocidades. Cuanto mayor sea la frecuencia de reloj, mayores serán los problemas con la interferencia magnética y las demoras en la propagación.

Cuando el flujo de corriente eléctrica pasa a través de un cable, un campo electromagnético se crea a su alrededor. Si el campo electromagnético creado por el cable resulta ser muy fuerte, dicho campo genera ruido en los cables contiguos, corrompiendo la información que se transmite. Dado que en la transmisión paralela varios bits se transmiten por vez, cada bit involucrado en la transmisión usa un cable. Por ejemplo, en una comunicación de 32 bits (como es el bus PCI), es necesario tener 32 cables sólo para transmitir datos, sin contar señales adicionales de control que también son necesarias. Cuanto mayor sea la frecuencia de reloj, mayor será el problema de interferencia electromagnética.

En un cable PCI, es casi imposible lograr que los 32 cables que conducen los datos tengan exactamente la misma longitud. En las PCs más antiguas, las diferencias en la longitud del cable no alteraba la forma en que operaba el bus, pero debido a la mayor velocidad con que se transmiten los datos en las PCs más recientes, los bits que viajaban por los cables de menor longitud comenzaban a llegar antes que los que se trasladaban por los cables más largos. En otras palabras, los bits en una comunicación paralela comenzaban a llegar fuera de orden.

Como consecuencia, el dispositivo receptor debía esperar a que todos los bits llegaran para poder procesar los datos, lo cual representaba una pérdida significativa de performance. Este problema se denomina demora de propagación, y se empeora cuando se incrementa la frecuencia de las transmisiones.

La solución de un bus basado en comunicación serial es mucho más simple de implementar que uno que emplea comunicación paralela, dado que sólo se necesitan dos cables para transmitir los datos (un cable para los datos y otro para la conexión a tierra). Además, la comunicación serial permite una operación con frecuencias mucho más altas que las de la comunicación paralela, al no verse tan afectada por los problemas de interferencia electromagnética y de demora de propagación como la comunicación paralela.

Otra diferencia entre la comunicación paralela y la serial es que la paralela es usualmente half-duplex (los mismos cables se usan para enviar y para recibir datos) debido al alto número de cables necesarios para su implementación, mientras que la comunicación serial es full-duplex (se usan conjuntos separados de cables para enviar y para recibir datos), gracias a que necesita sólo dos cables.

Es por todas estas razones que los ingenieros que desarrollaron PCI Express decidieron adoptar una tecnología de comunicación serial en lugar de una de comunicación paralela.

En la próxima entrega de este tutorial sobre PCI Express analizaremos los varios modos de operación del bus y los tipos de slots que ofrece.

Nueva guía da buenas ideas sobre cómo usar el Twitter

Twitter consigue muchas veces que los usuarios que están empezando a utilizar sus servicios se sientan idiotas, porque el servicio de mensajes online no es tan simple como parece.

La idea de intercambiar información con los demás usuarios por medio de mensajes limitados a una extensión de 140 caracteres es fácil de aprender, pero puede ser difícil atravesar el fuego cruzado de mensajes y comunicaciones mientras un usuario intenta aprender la etiqueta y el idioma característicos del Twitter. Y eso para no mencionar la intrigante cuestión: exactamente quién debería seguir un usuario en el Twitter y cuáles de entre las herramientas que la web tiene para ofrecer no puede dejar de utilizar.

Esa confusión comienza a tener sentido después que el usuario lee The Twitter Book, un manual co-escrito por dos personas que estuvieron entre los primeros divulgadores de las virtudes del Twitter, Tim O'Reilly y Sarah Milstein. Y el libro bien vale el precio sugerido de US$ 20, aunque estuviera recientemente a la venta en la web de la Amazon.con por sólo US$ 13,59.

La guía de 234 páginas es tan útil que muchos lectores seguro escribirán muchos tweets (los mensajes del Twitter) para alabar el texto y agradecer @timoreilly y @sarahm - los nombres que los autores utilizan en el servicio - por ayudar las personas a que comprendan los motivos para que el Twitter esté transformándose en el más poderoso vehículo de comunicación visto en internet desde la llegada del e-mail.

Si se estuviera realmente interesado en aconsejar a amigos la no perder la oportunidad, se deben publicar recomendaciones sobre el libro como un RT ("RT" es una abreviación que, en el Twitter, significa retweeting, o sea copiar un mensaje ajeno).

Y aunque la gente sepa lo que quiere decir "RT", es probable que encuentren algo aprovechable en las sugerencias ofrecidas por el libro - como la manera correcta de realizar un retweet, para garantizar que el autor del mensaje original reciba el debido crédito.

También existen pistas inteligentes sobre cómo publicar informaciones y observaciones que ofrecen más oportunidades de retransmisión y de expandir el espacio personal que un usuario ocupa en el universo del Twitter. Algunas de las recomendaciones son de sentido común, pero muchas de ellas existen gracias al libro.

Por ejemplo, si se tiene interés en que el texto publicado sea retransmitido, se necesita escribir mensajes con menos que el límite de 140 caracteres, con el fin de dejar espacio para que alguien inserte el RT y su nombre de usuario al momento de hacer el retweet. El libro sugiere que los usuarios se limiten a usar cerca de 125 caracteres, lo que anima el retweeting.

Si el objetivo es alcanzar la mayor audiencia posible, el libro recomienda que los comentarios más sarcásticos sean publicados durante el horario comercial de la costa este de Estados Unidos, especialmente entre los miércoles y viernes, cuando el tráfico de la web es más intenso.

El libro enseña, entre otras cosas, el uso del signo #, que es insertado en mensajes vinculados a tópicos específicos; como retransmitir informaciones extraídas de conversaciones escuchadas por casualidad (escriba OH, de overheard, o "escuchado por casualidad", antes de la cita); y tal vez hasta con que frecuencia un usuario debe publicar mensajes en el servicio (el promedio es de cuatro al día, pero las personas interesadas en atraer gran número de seguidores publican más de 20 veces por día).

El libro del Twitter llega en un momento bastante oportuno, si se toma en cuenta que la mayoría de los usuarios que se adhirieron al servicio lo hicieron en los últimos meses, y probablemente aún están intentando aprender que hacer y que no hacer. La audiencia mundial del Twitter se disparó de 4,4 millones de personas en todo el mundo, en diciembre, a 37,7 millones al final de mayo, de acuerdo con la comScore, una empresa que coteja la audiencia de internet.

Aparentemente, buena parte de esa inmensa legión de nuevos usuarios siente que necesita de alguna atención; más del 60% de los nuevos usuarios del Twitter abandonan la web después del primer mes, de acuerdo con otra empresa que acompaña las audiencias de webs de internet, Nielsen Online.

Ya que tantas personas decidieron usar el Twitter recientemente, surgieron muchas herramientas nuevas cuyo objetivo es facilitar el empleo del servicio. Esos servicios periféricos sirven para actividades como exhibir fotos por medio del Twitter (twitpic.com), organizar las prioridades del usuario en el servicio (Twhirl y TweetDeck), recomendar otros usuarios interesantes para que sus amigos los sigan (mrtweet.net, whoshouldifollow.con) y acompañar los tópicos que las personas están discutiendo (twitscoop.con) y los motivos de esas discusiones (whatthetrend.con). El Twitter Book también menciona esos servicios, y hace fácil incluso para los más desinformados de los navegantes aprovechar la marea como todo el mundo.