Las tarjetas de expansión nos permiten ampliar las capacidades de nuestros ordenadores. Aunque muchas de estas capacidades o funcionalidades están ahora integradas en la placa base, las tarjetas de expansión siguen siendo esenciales para mejorar el rendimiento y añadir características adicionales a nuestros equipos. En este artículo, veremos los diferentes tipos de tarjetas de expansión disponibles y sus funciones.
1. ¿Qué son las tarjetas de expansión?
Las tarjetas de expansión son componentes hardware que se insertan en una ranura de expansión de la placa base para añadir nuevas funcionalidades o mejorar las existentes. Estas tarjetas suelen tener su propio procesador y memoria RAM, y están diseñadas para realizar tareas específicas, como procesamiento gráfico, gestión de red o almacenamiento adicional.
Las tarjetas de expansión no solo amplían las capacidades de un PC, sino que también pueden mejorar significativamente su rendimiento. A medida que una placa base envejece, la instalación de tarjetas de expansión puede ser una solución más económica y eficiente que la compra de un nuevo ordenador.
Las tarjetas de expansión se conectan a diversas ranuras de la placa base, dependiendo de su tipo y función. Las tarjetas gráficas GPU, las tarjetas de red Ethernet, las tarjetas WiFi y Bluetooth, las tarjetas de sonido, las tarjetas de expansión USB, las tarjetas capturadoras de vídeo, y las tarjetas sintonizadoras de TV suelen utilizar ranuras PCI Express (PCIe) por su mayor velocidad y ancho de banda.
Además, existen tarjetas de expansión que añaden puertos periféricos adicionales como SATA, Thunderbolt y FireWire, y también utilizan ranuras PCI Express (PCIe).
2. Tipos de tarjetas de expansión
2.1. Tarjetas gráficas GPU
Las tarjetas gráficas, o GPUs (Graphics Processing Units), se utilizan para tareas que requieren un procesamiento gráfico intensivo. Como, por ejemplo, para los videojuegos, la edición de vídeo o el modelado 3D. Las dos categorías principales de tarjetas gráficas son las siguientes:
- Tarjetas gráficas dedicadas: Estas tarjetas se insertan en una ranura PCIe de la placa base y tienen su propia memoria (VRAM), lo que las hace mucho más potentes que las integradas. Son ideales para juegos, diseño gráfico profesional y otras aplicaciones exigentes.
- Gráficos integrados: Integrados en la CPU o la placa base, estos gráficos son suficientes para tareas básicas como la navegación web, el uso de software de oficina y la reproducción de vídeos. Sin embargo, no pueden manejar aplicaciones gráficas más potentes.
Las tarjetas gráficas GPU se conectan generalmente a una ranura PCI Express (PCIe) x16, que ofrece el ancho de banda necesario para manejar el alto rendimiento requerido por estas tarjetas. Anteriormente, las tarjetas gráficas se conectaban a ranuras AGP (Accelerated Graphics Port), un slot de expansión dedicado específicamente a las tarjetas gráficas, aunque hoy en día el AGP ha sido mayormente sustituido por las ranuras PCIe.
Existen tecnologías que permiten utilizar múltiples tarjetas gráficas en un mismo sistema, como CrossFire X de AMD y SLI (Scalable Link Interface) de NVIDIA. La tecnología de conexión múltiple de GPUs permite combinar varias tarjetas gráficas en paralelo para mejorar el rendimiento gráfico, aumentando las tasas de frames por segundo (FPS) y soportando resoluciones más altas. Según la compatibilidad de la placa base y las tarjetas gráficas, es posible implementar configuraciones con dos, tres o hasta cuatro GPUs, dependiendo del fabricante y modelo.
2.2. Tarjetas de red (Ethernet)
Las tarjetas de red Ethernet, también conocidas como adaptadores de red o NICs (Network Interface Cards), son dispositivos hardware que permiten a un ordenador conectarse a una red cableada mediante un cable Ethernet. Estas tarjetas se insertan en una ranura de expansión PCI Express de la placa base del ordenador y suelen tener un puerto RJ-45 para la conexión del cable de red. Ofrecen diferentes velocidades de conexión, desde 1 Gbps hasta 10 Gbps, dependiendo de las necesidades del usuario y del tipo de red.
2.3. Tarjetas WiFi y bluetooth
Las tarjetas WiFi y bluetooth proporcionan conectividad inalámbrica al ordenador. Aunque algunas placas base modernas incluyen WiFi o bluetooth integrado, estas tarjetas de expansión pueden mejorar la calidad de la conexión y añadir funcionalidades extra.
Las tarjetas WiFi permiten a los dispositivos conectarse a redes inalámbricas (WiFi) para acceder a internet y a otros recursos de red sin necesidad de cables. Utilizan diferentes estándares de WiFi (como 802.11ac, 802.11n, etc.) para ofrecer velocidades de transferencia de datos y rangos de cobertura variados.
Las tarjetas bluetooth permiten la conexión inalámbrica con dispositivos compatibles, como auriculares, ratones, teclados, teléfonos móviles y otros periféricos. Bluetooth es una tecnología de corto alcance, ideal para la comunicación entre dispositivos cercanos.
2.4. Tarjetas de sonido
Las tarjetas de sonido, también conocidas como adaptadores de audio, son dispositivos que se encargan de procesar el audio entrante y saliente de un ordenador. Convierte las señales digitales en señales analógicas (DAC, Digital-to-Analog Converter) para que puedan ser escuchadas a través de altavoces o auriculares, y viceversa (ADC, Analog-to-Digital Converter) para grabar audio.
Aunque las placas base modernas suelen incluir chips de sonido integrados de alta calidad, las tarjetas de sonido dedicadas ofrecen una calidad de audio significativamente mejorada y funcionalidades avanzadas.
2.5. Tarjetas de expansión USB
Las tarjetas de expansión USB permiten añadir puertos USB adicionales a nuestro sistema. Estas tarjetas son muy útiles cuando la placa base no tiene suficientes puertos USB para todos nuestros dispositivos periféricos, como teclados, ratones, discos duros externos, y otros gadgets. Las tarjetas pueden ofrecer puertos USB de diferentes tipos, proporcionando velocidades de transferencia de datos más rápidas y capacidades de carga mejoradas.
2.6. Tarjeta de expansión capturadora de vídeo
Una tarjeta de expansión capturadora de vídeo es un dispositivo que se inserta en una ranura de expansión de la placa base del ordenador (generalmente PCIe) y permite capturar y transmitir señales de vídeo desde diversas fuentes, como videoconsolas, videocámaras, reproductores de DVD y otros dispositivos de salida de vídeo. Además, estas tarjetas nos permiten transmitir en vivo (streaming) y digitalizar archivos de vídeo desde fuentes analógicas.
2.7. Tarjetas sintonizadoras de TV
Las tarjetas sintonizadoras de TV permiten ver y grabar emisiones de televisión en el ordenador. Aunque el streaming por internet ha reducido su popularidad, siguen siendo útiles en áreas con poca conectividad o para usuarios que prefieren la televisión tradicional. Estas tarjetas se conectan a la antena del hogar y permiten sintonizar canales de televisión, ofreciendo funcionalidades como la grabación de programas.
2.8. Añadir puertos periféricos adicionales
Existen tarjetas de expansión que añaden puertos periféricos, como puertos USB, SATA, Thunderbolt, o FireWire, entre otros.
2.9. Tarjetas para unidades de almacenamiento
Las tarjetas para unidades de almacenamiento nos permiten añadir o mejorar las opciones de almacenamiento en un ordenador. Los tipos comunes de tarjetas para unidades de almacenamiento son los siguientes:
- Tarjetas para SSD M.2: El formato M.2 permite la conexión de unidades SSD de alta velocidad directamente a través de la interfaz PCIe. Estas tarjetas pueden ofrecer velocidades de transferencia de datos muy superiores a las de los discos duros tradicionales o los SSD SATA, lo que resulta en un rendimiento significativamente mejorado. Son útiles en sistemas donde las ranuras M.2 de la placa base ya están ocupadas o cuando se busca una actualización sin reemplazar los componentes existentes.
- Tarjetas de expansión SATA: Las tarjetas de expansión SATA permiten añadir puertos SATA adicionales a un sistema. Esto es útil para conectar más discos duros o SSDs tradicionales. Estas tarjetas se insertan en una ranura PCIe. Son una opción para quienes necesitan más espacio de almacenamiento sin reemplazar el hardware existente.
Para obtener más información sobre los diferentes tipos de almacenamiento y sus características, te invitamos a leer el artículo completo sobre los distintos sistemas de almacenamiento externo.
3. Tipos de ranuras de expansión
Las ranuras de expansión son las que nos permiten insertar las tarjetas de expansión que se han detallado anteriormente. Existen distintos tipos de ranuras de expansión que se han utilizado a lo largo del tiempo en las placas base de los ordenadores. Algunas de estas ranuras están actualmente en desuso, como ISA, VESA, PCI y AGP, mientras que otras siguen en uso, como PCI Express (la más usada hoy en día). A continuación trataremos las dos últimas tecnologías.
3.1. AGP (en desuso)
AGP (Accelerated Graphics Port, o Puerto Gráfico Acelerado) es una ranura de expansión diseñada específicamente para la conexión de tarjetas gráficas. Introducida en 1997 por Intel, AGP proporcionaba una conexión directa y más rápida entre la tarjeta gráfica y la memoria del sistema en comparación con las ranuras PCI estándar de la época. Sin embargo, hoy en día AGP está siendo sustituido por las ranuras PCI Express, que ofrecen mayor ancho de banda, flexibilidad y velocidad, convirtiéndose en el estándar moderno para tarjetas gráficas y otras tarjetas de expansión.
3.2. Tipos de ranuras PCI Express
Las ranuras PCI Express (PCI-E, PCIE) varían en tamaño y número de pines, permitiendo diferentes capacidades de conexión y velocidad. Algunas de las más utilizadas son:
- PCIe x1: tiene 1 carril , 18 pines y 25 mm de longitud.
- PCIe x4: tiene 4 carriles , 32 pines y 39 mm de longitud.
- PCIe x8: tiene 8 carriles , 49 pines y 56 mm de longitud.
- PCIe x16: tiene 16 carriles , 82 pines y 89 mm de longitud.
Existen diferentes versiones de PCI Express, cada una con mejoras en velocidad y rendimiento:
- PCIe 1.0: 2 Gbit/s (250 MB/s) por carril.
- PCIe 2.0: 4 Gbit/s (500 MB/s) por carril.
- PCIe 3.0: 7,9 Gbit/s (984 MB/s) por carril.
- PCIe 4.0: 15,8 Gbit/s (1969,2 MB/s) por carril.
- PCIe 5.0: 31,5 Gbit/s (3938,4 MB/s) por carril.
- PCIe 6.0: 64 Gbit/s (7877 MB/s) por carril.
Podemos calcular la velocidad de cada PCIe teniendo en cuenta su versión y el número de carriles. Por ejemplo, un PCIe 1.0 tendría las siguientes velocidades:
| x1 | x2 | x4 | x8 | x16 |
| 250MB/s | 500MB/s | 1000MB/s | 2000MB/s | 4000MB/s |
Diferencias visuales:
Las ranuras PCIe pueden distinguirse visualmente en una placa base:
- Ranura PCIe x1: la más corta, aproximadamente 25 mm.
- Ranura PCIe x4: más larga, aproximadamente 39 mm.
- Ranura PCIe x8: intermedia, aproximadamente 56 mm.
- Ranura PCIe x16: la más larga, aproximadamente 89 mm.
Comparativa visual entre ranuras PCIe y PCI (en desuso):
Compatibilidad hacia atrás:
Las ranuras PCIe son compatibles hacia atrás, lo que significa que una tarjeta PCIe 4.0 puede funcionar en una ranura PCIe 3.0, aunque a velocidades reducidas.
4. Integración vs tarjeta de expansión
Hoy en día, la mayoría de las placas base integran funciones principales como puertos SATA, USB y RJ45 para conexión de red, lo que ha reducido la necesidad de tarjetas de expansión. Sin embargo, estas siguen siendo útiles para usuarios que buscan rendimiento o características específicas.
5. Consideraciones al comprar tarjetas de expansión
- Compatibilidad: Asegúrate de que la tarjeta sea compatible con la placa madre y el sistema operativo.
- Ranuras disponibles: Verifica que tengas ranuras de expansión libres y del tipo correcto (PCIe, PCI, etc.).
- Requerimientos de energía: Algunas tarjetas, especialmente las gráficas, pueden requerir conectores de alimentación adicionales.
6. Instalación de una tarjeta de expansión
- Apagar y desconectar el ordenador: Antes de empezar, apaga el sistema y desconéctalo de la corriente.
- Abrir la caja del ordenador: Remueve los tornillos y abre el panel lateral de la caja.
- Insertar la tarjeta: Ubica la ranura de expansión adecuada, retira la cubierta de la ranura del chasis y coloca la tarjeta firmemente en su lugar.
- Conectar cables (si es necesario): Conecta cualquier cable de alimentación adicional.
- Cerrar la caja y encender el ordenador: Vuelve a colocar el panel lateral y atorníllalo. Luego, enciende el ordenador.
- Instalar controladores: Si es necesario, instala los controladores proporcionados por el fabricante.
7. Marcas de tarjetas de expansión
Veamos algunas de las marcas más destacadas en distintas categorías de tarjetas de expansión:
Tarjetas gráficas
- NVIDIA (GeForce Series): nvidia.com
- AMD (Radeon Series): amd.com
- ASUS (ROG, TUF Gaming): asus.com
- MSI (GAMING X, VENTUS): msi.com
- Gigabyte (AORUS, Gaming OC): gigabyte.com
Tarjetas de red
- Intel: intel.com
- TP-Link: tp-link.com
- ASUS: asus.com
- Realtek: realtek.com
Tarjetas WiFi o Bluetooth
- TP-Link: tp-link.com
- ASUS: asus.com
- Gigabyte: gigabyte.com
- Intel: intel.com
Tarjetas de sonido
- Creative (Sound Blaster Series): creative.com
- ASUS (Xonar Series): asus.com
- EVGA: evga.com
Ampliar el número de puertos USB
- Inateck: inateck.com
- StarTech: startech.com
- Anker: anker.com
- Orico: orico.com
Capturas de vídeo
- Elgato: elgato.com
- AVerMedia: avermedia.com
- Razer: razer.com
Tarjetas sintonizadoras de TV
- Hauppauge: hauppauge.com
- AVerMedia: avermedia.com
- TBS Technologies: tvwings.com
Añadir puertos periféricos adicionales
- StarTech: startech.com
- IOGEAR: iogear.com
- Sonnet: sonnetstore.com
Unidades de almacenamiento
- Samsung: samsung.com
- ADATA: adata.com
- Corsair: corsair.com
- Sabrent: sabrent.com
8. Ejercicios propuestos
8.1. Ejercicio de investigación y análisis de tarjetas de expansión
Utiliza un buscador (como Google) para encontrar imágenes de los siguientes tipos de tarjetas de expansión:
- Tarjetas gráficas GPU
- Tarjetas de red (Ethernet)
- Tarjetas WiFi y bluetooth
- Tarjetas de sonido
- Tarjetas de expansión USB
- Tarjeta de expansión capturadora de vídeo
- Tarjetas sintonizadoras de TV
- Tarjetas para añadir puertos periféricos adicionales
- Tarjetas para unidades de almacenamiento
8.2. Comprueba tu aprendizaje
Intenta resolver las siguientes preguntas sin mirar la respuesta:
Pregunta 1: ¿Qué son las tarjetas de expansión? Respuesta: Las tarjetas de expansión son componentes hardware que se insertan en una ranura de expansión de la placa base para añadir nuevas funcionalidades o mejorar las existentes. Estas tarjetas suelen tener su propio procesador y memoria RAM, y están diseñadas para tareas específicas como procesamiento gráfico, gestión de red y almacenamiento adicional.
Pregunta 2: ¿Qué son las tarjetas gráficas GPU? Respuesta: Las tarjetas gráficas son esenciales para tareas que requieren un procesamiento gráfico intensivo, como videojuegos, edición de vídeo y modelado 3D. Los principales fabricantes son NVIDIA, AMD e Intel. Las GPUs se conectan a través de una ranura PCIe y mejoran el rendimiento visual y el procesamiento paralelo.
Pregunta 3: ¿Cuál es la función de las tarjetas de red (Ethernet)? Respuesta: Las tarjetas de red Ethernet añaden puertos para conexiones de red cableadas. Son esenciales en entornos empresariales y redes domésticas que requieren una conexión estable y rápida, ofreciendo velocidades desde 1 Gbps hasta 10 Gbps y más.
Pregunta 4: ¿Qué proporcionan las tarjetas WiFi o bluetooth? Respuesta: Las tarjetas WiFi y Bluetooth proporcionan conectividad inalámbrica al ordenador. Aunque muchas placas base modernas incluyen WiFi integrado, estas tarjetas pueden mejorar la calidad de la conexión y añadir funcionalidades Bluetooth, esenciales para juegos online, streaming y conectividad con periféricos inalámbricos.
Pregunta 5: ¿Qué hacen las tarjetas de sonido? Respuesta: Las tarjetas de sonido procesan el audio del PC. Aunque las placas base modernas incluyen chips de sonido de alta calidad, las tarjetas de sonido dedicadas ofrecen una calidad superior, valoradas por profesionales del audio y entusiastas que buscan una experiencia sonora óptima.
Pregunta 6: ¿Cómo ayudan las tarjetas de expansión a ampliar el número de puertos USB? Respuesta: Las tarjetas de expansión USB permiten añadir puertos USB adicionales a nuestro sistema. Son útiles cuando la placa base no tiene suficientes puertos para dispositivos periféricos, como teclados, ratones y discos duros externos, ofreciendo puertos USB 3.0 o USB 3.1 Gen 2 para transferencias más rápidas.
Pregunta 7: ¿Qué son las capturadoras de vídeo y para qué se usan? Respuesta: Las capturadoras de vídeo permiten grabar y transmitir señales de vídeo desde diversas fuentes, como consolas de videojuegos y cámaras. Son esenciales para creadores de contenido que realizan streaming en vivo y grabaciones de gameplay, capturando y codificando la señal en tiempo real.
Pregunta 8: ¿Para qué sirven las tarjetas sintonizadoras de TV? Respuesta: Las tarjetas sintonizadoras de TV permiten ver y grabar emisiones de televisión en el ordenador. Aunque el streaming ha reducido su popularidad, son útiles en áreas con poca conectividad o para usuarios que prefieren la televisión tradicional, conectándose a la antena del hogar.
Pregunta 9: ¿Qué otras funcionalidades pueden añadir las tarjetas de expansión? Respuesta: Además de puertos USB, existen tarjetas de expansión que añaden otros tipos de puertos como SATA, Thunderbolt o FireWire. Son esenciales para usuarios que necesitan conectar diversos dispositivos y periféricos adicionales no soportados por la placa base.
Pregunta 10: ¿Qué son las tarjetas para unidades de almacenamiento y cómo se usan? Respuesta:
Las tarjetas de expansión para unidades de almacenamiento, como las SSD M.2, permiten añadir SSD adicionales a través de la interfaz PCIe. Son útiles cuando las ranuras M.2 de la placa base están ocupadas o son insuficientes, ofreciendo velocidades superiores y permitiendo configuraciones RAID.
Pregunta 11: ¿Cuál es la diferencia entre integración y tarjeta de expansión? Respuesta: Muchas placas base integran funciones principales como puertos SATA, USB y RJ45, reduciendo la necesidad de tarjetas de expansión. Sin embargo, estas siguen siendo útiles para usuarios que buscan rendimiento o características específicas, como tarjetas de sonido, SSD M.2 NVMe, sistemas RAID y configuraciones CrossFire X o SLI con múltiples GPUs.