Arquitectura estándar extendida de la industria

La arquitectura estándar industrial extendida (conocida frecuentemente por el acrónimo EISA y pronunciada "eee-suh") es un estándar de bus para computadoras compatibles con IBM PC . Fue anunciada en septiembre de 1988 por un consorcio de fabricantes de clones de PC (el Grupo de los Nueve ) como una alternativa a la arquitectura Micro Channel (MCA) propietaria de IBM en su serie PS/2 . ^{[ 2 ]}

En comparación con el bus AT, que el Grupo de los Nueve renombró retroactivamente como bus ISA para evitar infringir la marca registrada de IBM en su computadora PC/AT , EISA se extiende a 32 bits y permite que más de una CPU comparta el bus. La compatibilidad con el bus mastering también se ha mejorado para proporcionar acceso a 4 GB de memoria. A diferencia de MCA, EISA puede aceptar tarjetas ISA antiguas; las líneas y ranuras para EISA son un superconjunto de ISA. ^{[ 3 ]} 

EISA fue muy favorecida por los fabricantes debido a la naturaleza propietaria de MCA, e incluso IBM produjo algunas máquinas que lo soportaban. Su implementación era algo costosa (aunque no tanto como la de MCA), por lo que nunca se popularizó particularmente en las PC de escritorio. Sin embargo, tuvo un éxito razonable en el mercado de servidores, ^{[ 4 ]} ya que era más adecuada para tareas que requerían un gran ancho de banda, como el acceso a discos o la conexión en red. La mayoría de las tarjetas EISA producidas eran tarjetas SCSI o NIC . EISA también estaba disponible en algunas máquinas no compatibles con IBM, como el DEC AlphaServer , el HP 9000 D-class , el SGI Indigo2 y el MIPS Magnum .

Para cuando surgió una fuerte necesidad en el mercado de un bus con estas velocidades y capacidades para ordenadores de sobremesa, el VESA Local Bus y, posteriormente, el PCI, cubrieron este nicho, y el EISA cayó en el olvido.

El IBM PC original incluía cinco ranuras de 8 bits, que funcionaban a una velocidad de reloj del sistema de 4,77  MHz. El PC/AT , presentado en 1984, tenía tres ranuras de 8 bits y cinco de 16 bits, todas funcionando a una velocidad de reloj del sistema de 6  MHz en los primeros modelos y de 8  MHz en la última versión del ordenador. Las ranuras de 16 bits eran un superconjunto de la configuración de 8 bits, por lo que la mayoría de las tarjetas de 8 bits podían conectarse a una ranura de 16 bits (algunas tarjetas utilizaban un diseño de "faldón" que interfería físicamente con la parte extendida de la ranura) y seguir funcionando en modo de 8 bits. Una de las razones clave del éxito del IBM PC (y de los clones de PC que le siguieron) fue el activo ecosistema de tarjetas de expansión de terceros disponibles para las máquinas. IBM tenía prohibido patentar el bus y publicó ampliamente las especificaciones del mismo.

A medida que la industria de los PC-clon seguía cobrando impulso a mediados y finales de la década de 1980, comenzaron a surgir varios problemas con el bus. En primer lugar, dado que la "ranura AT" (como se la conocía entonces) no estaba gestionada por ningún grupo de estándares centralizado, no había nada que impidiera a un fabricante "impulsar" el estándar. Uno de los problemas más comunes era que, a medida que los PC-clon se popularizaban, los fabricantes de PC-clon comenzaron a aumentar la velocidad del procesador para mantener una ventaja competitiva. Desafortunadamente, debido a que el bus ISA estaba originalmente sincronizado con la frecuencia del procesador, esto significaba que algunas máquinas 286 tenían buses ISA que funcionaban a 10, 12 o incluso 16  MHz. De hecho, los primeros sistemas en configurar el bus ISA a 8  MHz fueron los clones turbo Intel 8088 que configuraban los procesadores a 8  MHz. Esto causó muchos problemas de incompatibilidad, donde una tarjeta de terceros verdaderamente compatible con IBM (diseñada para un bus de 8  MHz o 4,77  MHz) podía no funcionar de forma fiable o directamente no funcionar en un sistema con una frecuencia de reloj superior. Con el tiempo, la mayoría de los fabricantes de PC desacoplaron el reloj del bus del reloj del sistema, pero aún no existía ningún organismo de normalización que "supervisara" la industria.

A medida que empresas como Dell modificaban el diseño del bus AT, ^{[ 5 ]} Phoenix Technologies propuso en 1986 una extensión de 32 bits para el bus AT, pero el principal proveedor de clones, Compaq, se negó a cooperar. ^{[ 6 ]} La arquitectura AT estaba tan arraigada que ningún fabricante de clones tenía la influencia para crear una alternativa estandarizada, y no había ninguna razón de peso para que cooperaran en un nuevo estándar. Debido a esto, cuando se vendió el primer sistema basado en 386 (el Compaq Deskpro 386 ) en 1986, todavía admitía ranuras de 16 bits. Otros PC 386 siguieron el ejemplo, y el bus AT (más tarde ISA) siguió formando parte de la mayoría de los sistemas incluso hasta finales de la década de 1990.

Mientras tanto, IBM comenzó a preocuparse por perder el control de la industria que había creado. En 1987, IBM lanzó la línea de computadoras PS/2 , la mayoría de las cuales incluían el bus MCA . MCA incorporaba numerosas mejoras con respecto al bus AT de 16 bits, como la gestión del bus , el modo ráfaga , recursos configurables por software y capacidades de 32 bits. Sin embargo, en un intento por reafirmar su posición dominante, IBM patentó el bus e impuso estrictas políticas de licencias y regalías para su uso. Algunos fabricantes produjeron máquinas MCA bajo licencia (en particular, NCR ), pero en general la industria se resistió a las restricciones de IBM.

Steve Gibson propuso que los fabricantes de clones adoptaran NuBus . ^{[ 7 ]} Después de afirmar inicialmente que el bus AT era suficiente para los clientes, ^{[ 6 ]} un grupo de empresas liderado por Compaq (el Grupo de los Nueve ) desarrolló un nuevo bus. Este nuevo bus se denominó Arquitectura Estándar Industrial Extendida (o Mejorada), o "EISA", mientras que el antiguo bus AT ya había sido renombrado como Arquitectura Estándar Industrial , o "ISA". ^{[ 8 ]} Esto proporcionó prácticamente todas las ventajas técnicas de MCA, al tiempo que seguía siendo compatible con las tarjetas existentes de 8 y 16 bits, y (lo más atractivo para los fabricantes de sistemas y tarjetas) un coste de licencia mínimo.

Compaq desarrolló EISA y persuadió a otros miembros del Grupo de los Nueve para que lo apoyaran, otorgándoles licencias gratuitas de la tecnología. Justo antes de anunciar EISA, Compaq rechazó una oferta de última hora de IBM para obtener cooperación exclusiva en MCA a cambio de abandonar EISA. ^{[ 9 ]}

La ranura del bus EISA es un sistema de pines escalonados de dos niveles, donde la parte superior corresponde a la disposición estándar de pines del bus ISA. Las funciones adicionales del bus EISA se implementan en la parte inferior del conector de la ranura, mediante finas pistas insertadas en el espacio aislante del conector superior/de borde de la tarjeta ISA. Además, la parte inferior del bus cuenta con cinco muescas de guía, lo que impide que una tarjeta ISA con pistas inusualmente largas se extienda accidentalmente hacia la parte inferior de la ranura.

Una de las ventajas del estándar EISA fue la codificación definitiva del estándar al que debían ajustarse las ranuras y tarjetas ISA  (en particular, la velocidad de reloj se fijó en un estándar industrial de 8,33 MHz). De este modo, incluso los sistemas que no utilizaban el bus EISA se beneficiaron de la estandarización de ISA, lo que contribuyó a su longevidad.

El Grupo de los Nueve era el nombre informal dado al consorcio de empresas fabricantes de computadoras personales, liderado por Compaq, que anunció el bus EISA. ^{[ 9 ]} Las nueve empresas juntas tenían más del 33% de la cuota de mercado de todas las PC en 1987, en comparación con el 27% de IBM. El Grupo de los Nueve tenía una cuota de mercado aún mayor para las computadoras basadas en el 80386, con un 43% en comparación con el 16% de IBM. Compaq fue uno de los primeros fabricantes de clones después del debut de la IBM PC en 1981, y tenía el 28% del mercado del 80386. ^{[ 10 ]} Los miembros rivales generalmente reconocían el liderazgo de Compaq, y uno afirmó en 1989 que dentro del Grupo de los Nueve "cuando tienes a 10 personas sentadas frente a una mesa para escribir una carta al presidente, alguien tiene que escribir la carta. Compaq está sentado frente a la máquina de escribir". ^{[ 8 ]} Los miembros eran: ^{[ 10 ] [ 2 ]}

Si bien el bus MCA tenía una ligera ventaja de rendimiento sobre EISA (velocidad de bus de 10  MHz, en comparación con 8,33  MHz), EISA incluía casi todas las ventajas tecnológicas de MCA, como el control de bus , el modo ráfaga , los recursos configurables por software y los buses de datos/direcciones de 32 bits. Esto situó a EISA prácticamente a la par con MCA en términos de rendimiento, y EISA superó fácilmente a MCA en cuanto a soporte industrial.

EISA sustituyó la tediosa configuración de jumpers , común en las tarjetas ISA, por una configuración basada en software. Todos los sistemas EISA incluían una utilidad de configuración, generalmente una versión ligeramente personalizada de las utilidades estándar desarrolladas por los fabricantes de chipsets EISA. El usuario iniciaba el sistema con esta utilidad, ya fuera desde un disquete o desde una partición dedicada del disco duro. El software detectaba todas las tarjetas EISA del sistema y podía configurar cualquier recurso de hardware ( interrupciones , puertos de memoria, etc.) en cualquier tarjeta EISA (cada tarjeta EISA incluía un disco con información sobre las opciones disponibles) o en la placa base del sistema EISA . El usuario también podía introducir información sobre las tarjetas ISA del sistema, lo que permitía a la utilidad reconfigurar automáticamente las tarjetas EISA para evitar conflictos de recursos.

El EISA tenía soporte para conectar y usar con controladores especiales del fabricante; ^{[ 11 ]} sin embargo, no se usó ampliamente en PC de escritorio.

El EISA tenía soporte para compartir interrupciones, ^{[ 12 ]} así como DMA de 32 bits .

De forma similar, Windows 95 , con su función Plug-and-Play , no podía cambiar la configuración de las tarjetas EISA, pero sí podía detectarlas, leer su configuración y reconfigurar el hardware Plug-and-Play para evitar conflictos de recursos. Windows 95 también intentaba automáticamente instalar los controladores adecuados para las tarjetas EISA detectadas.

Intel presentó su primer chipset EISA (y también su primer chipset en el sentido moderno de la palabra) como el 82350 en septiembre de 1989. ^{[ 13 ] [ 14 ]} Intel presentó una variante de menor costo como el 82350DT, anunciado en abril de 1991; comenzó a distribuirse en junio de ese año. ^{[ 15 ]}

El primer ordenador EISA anunciado fue el HP Vectra 486 en octubre de 1989. ^{[ 16 ]} Los primeros ordenadores EISA en llegar al mercado fueron el Compaq Deskpro 486 y el SystemPro . El SystemPro, al ser uno de los primeros sistemas de estilo PC diseñados como servidor de red , fue construido desde cero para aprovechar al máximo el bus EISA. Incluía características como multiprocesamiento , RAID por hardware y tarjetas de red con gestión de bus.

Olivetti incluyó EISA en su producto Olivetti NetStrada 7000 (CONDOR), que admitía múltiples arquitecturas de bus. Su controlador RAID Adaptec ocupaba una ranura EISA a la que podían acceder simultáneamente hasta 4 de sus CPU Pentium Pro 200.

Después de no haber dejado claro durante su primer año que la compañía licenciaría Micro Channel en absoluto, ^{[ 17 ]} IBM había perdido cuota de mercado debido a las lentas ventas de PS/2 y la reticencia de los clientes a usar MCA. ^{[ 6 ]} Presentó el modelo PS/2 30 286 basado en el bus AT en Manhattan al mismo tiempo que el anuncio de EISA en otra parte de la ciudad, 17 meses después de haber dicho a los clientes que el bus AT era obsoleto. ^{[ 18 ]} El resentimiento por el comportamiento de IBM contribuyó a la formación de la coalición EISA. ^{[ 17 ]}

El éxito del Grupo de los Nueve con EISA fue, sin embargo, incierto. Algunos clientes deseaban que un bus de 32 bits hubiera estado disponible años antes, y pensaban que los rivales de IBM deberían adoptar ahora MCA, para el cual había casi 400 tarjetas de expansión disponibles cuando se introdujo EISA. ^{[ 6 ]} Dell fue un fabricante de clones notable que no se unió al Grupo de los Nueve. Un pequeño número de otros fabricantes, incluidos Apricot , Dell , Research Machines , Tandy Corporation y Olivetti, adoptaron MCA, pero solo para una parte de su gama de PC. ^{[ 19 ]} NCR Corporation adoptó Micro Channel de forma integral: diseñaron y construyeron plataformas de computadoras personales, estaciones de trabajo y servidores de alto rendimiento que lo soportaban, incluidos sus propios componentes lógicos basados ​​en la arquitectura Micro Channel, incluidos SCSI, gráficos, redes y audio.

Muchos fabricantes, incluidos los del Grupo de los Nueve, investigaron la posibilidad de usar MCA. ^{[ 10 ]} Por ejemplo, Compaq produjo prototipos de sistemas DeskPro que utilizaban el bus. Sin embargo, estos nunca se pusieron en producción, y cuando quedó claro que MCA había fracasado, Compaq dejó que su licencia de MCA expirara (la licencia en realidad costaba relativamente poco; los principales costos asociados con MCA, y por los que la industria se rebeló, eran las regalías que se debían pagar por cada sistema enviado). ^{[ 8 ]}

Por otro lado, cuando IBM se percató de la decadencia de Micro Channel, licenció EISA para su uso en algunos sistemas de servidores. Como último desafío a su competidor, Compaq (líder del consorcio EISA) no cobró el primer cheque que IBM le envió por la licencia. En su lugar, el cheque fue enmarcado y exhibido en el museo de la compañía, ubicado en el campus principal de Compaq en Houston, Texas.

La propia EISA no duró ni una década, siendo finalmente reemplazada por PCI. Sin embargo, el legado de EISA fue el estándar de retrocompatibilidad que garantizó que el software y los periféricos existentes siguieran siendo compatibles, a diferencia del bus MCA de IBM, que los habría vuelto obsoletos. Esta tendencia de retrocompatibilidad para otros avances tecnológicos hizo posible el auge de las PC en la década de 1990, seguido por la adopción mundial de Internet y, finalmente, la informática móvil en teléfonos inteligentes y tabletas. ^{[ 20 ]}

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