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Hardware

Overclocking, un método para aumentar el rendimiento del ordenador

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En los años noventa, con la aparición de los ordenadores clónicos y la evolución de la arquitectura del IBM PC original, se extendió rápidamente una práctica conocida con el nombre de «overclocking» que hacía referencia al método seguido para forzar el rendimiento del sistema con el objeto de aumentar la velocidad del ordenador. En los últimos años del siglo pasado fue una práctica muy habitual en aquellos usuarios de informática que contaban con los suficientes conocimientos de hardware para ejecutar el proceso con éxito.

En el sistema existen muchas velocidades diferentes: la del FSB («Front Side Bus»), la de la tarjeta gráfica, la de la memoria RAM…

Los ordenadores basados en la arquitectura IBM PC forman un sistema, o un conjunto, que debe funcionar en armonía dirigido por la batuta de un ciclo de reloj que marca los tiempos. Cuando hablamos de la velocidad de un ordenador, que en la década de los noventa era determinada mediante «megahercios» y actualmente se mide en «gigahercios», normalmente solo se tiene en cuenta la velocidad del microprocesador… o en la actualidad se tiene en cuenta la velocidad de cada núcleo que forma el conjunto del microprocesador. Pero en el sistema existen muchas velocidades diferentes: la del FSB («Front Side Bus»), la de la tarjeta gráfica, la de la memoria RAM, etcétera.

La velocidad FSB es la velocidad a la que circulan los impulsos eléctricos por el bus, que son los canales de comunicación de todos los dispositivos que forman el ordenador. Por lo tanto podríamos afirmar que es la velocidad de la placa base del ordenador.

En los ordenadores de arquitectura PC, normalmente, las placas base son fabricadas para que funcionen sobre ellas una amplia variedad de microprocesadores de un mismo fabricante, y el método para elegir la configuración adecuada pasa por seleccionar la velocidad correcta de la placa base o FSB, y después un multiplicador que determina la relación entre la velocidad de la placa base y la velocidad del microprocesador.

Al seleccionar la velocidad en la placa base a 100 Mhz, posteriormente se debía seleccionar el multiplicador «4x» al configurar el microprocesador.

Pongamos un ejemplo: Un ordenador del año 2000 que contaba con un microprocesador Intel Pentium III de 400 Mhz de velocidad era montado sobre una placa base con una velocidad FSB de 100 Mhz. Por lo tanto al seleccionar la velocidad en la placa base a 100 Mhz, posteriormente se debía seleccionar el multiplicador «4x» al configurar el microprocesador. Al multiplicar ambos se obtenían los 400 Mhz de velocidad para los que fue fabricado el procesador.

Los métodos para realizar la configuración eran diversos. El más habitual era la configuración vía hardware, ya que la mayoría de placas base, en su electrónica, contaban con un par de «jumpers» o puentes que permitían seleccionar la velocidad del FSB y el multiplicador. Por lo tanto era necesario abrir el ordenador y utilizar unas pinzas estilo «depilación»…

Otro método era la configuración desde la «BIOS» del sistema desde los menús de configuración accesibles al arrancar el ordenador, por lo que no era necesario abrir el ordenador y revolver en la electrónica. Esto era así porque muchos fabricantes incorporaban la configuración vía software en lugar de hardware.

También existían placas base que auto-detectaban la velocidad FSB y el multiplicador, por lo que eran componentes electrónicos a los cuales no se les podía realizar un «overclocking». Este tercer caso era muy poco habitual.

Muchos usuarios de informática buscaban obtener un mayor rendimiento al sistema en sus ordenadores, y la práctica del «overclocking» comenzó a ser algo habitual ¿Cómo lo hacían? Sigamos el ejemplo iniciado anteriormente.

Con el «overclocking»  nuestro sistema va a consumir más energía, y el calor generado —y por tanto desprendido— por los componentes será mayor… el sistema puede volverse inestable.

Si a nuestro ordenador Intel Pentium III de 400 Mhz de velocidad le modificamos algunos valores, forzamos la velocidad en el sistema. Por ejemplo, vamos a seleccionar 110 Mhz de FSB en lugar de 100 Mhz, y 4.5x de multiplicador en lugar de 4x. Al cambiar los «jumpers» o la configuración de la «BIOS», pasamos de operar a 400 Mhz a trabajar sobre una velocidad de 495 Mhz. En total 95 Mhz extra. Pero… ¡cuidado!… nuestro sistema va a consumir más energía, y el calor generado —y por tanto desprendido— por los componentes será mayor… el sistema puede volverse inestable.

Un microprocesador está diseñado para operar bajo unas condiciones concretas, si es forzado, la emisión extra de calor por el aumento de tráfico y consumo energético podría provocar daños irreversibles. Para ejecutar un «overclocking» era necesario tomar algunas medidas como eran:

  • No configurar velocidades exageradas; la diferencia entre la velocidad real y la forzada no debía ser grande. Normalmente el «overclocking» seleccionado debía ser «un poco» superior a la velocidad real para la que fue diseñado.
  • Se debían tomar medidas extra de refrigeración, y las medidas eran tomadas en función al grado de «overclocking» seleccionado. Se podían incluir ventiladores extra, ventiladores y disipadores de mayor tamaño, refrigeración por agua, o incluso incorporar una refrigeración por célula Peltier.

Con la ejecución de los métodos de «overclocking» muchos usuarios dañaron componentes y «frieron» literalmente sus sistemas, por lo que siempre era una práctica peligrosa, sobre todo si no se contaba con un buen conocimiento de lo que se estaba haciendo. Y aun contando el conocimiento el riesgo existía también, aunque quizás en menor grado. También es necesario tener en cuenta que si el «overclocking» a ejecutar implicaba gastar dinero en medidas de seguridad como la refrigeración, quizás fuera más rentable adquirir un ordenador más rápido. El «overclocking» no siempre compensaba.

Los medios electrónicos portables como los móviles y las «tablets» redujeron las necesidades de uso de los ordenadores de arquitectura PC.

Con el paso de los años, el «overclocking» fue perdiendo fuerza debido a varios factores. En primer lugar porque los precios del hardware informático se vieron reducidos con el paso de los años. En segundo lugar porque los medios electrónicos portables como los móviles y las «tablets» redujeron las necesidades de uso de los ordenadores de arquitectura PC.

Nacido en Asturias, y residente en el País Vasco desde el año 2005, soy Arquitecto de Software, y desarrollo mi labor profesional en Ingeniería de Software desde hace más de veinticinco años, tanto en el sector industrial (Ingeniería I+D) como en la administración pública. Hasta la fecha he publicado cinco libros en formato papel entre los años 2009 y 2019, y he ganado varios premios nacionales e internacionales con asuntos relacionados con Internet. También realizo una labor de recuperación de la historia de la informática, y en el año 2018 publiqué el libro Historia de la Informática Personal, donde profundizo en la historia de la informática clásica. En mi web personal se puede encontrar más información sobre mí (https://manuel-llaca.com).

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La industria doméstica de Apple y el mito del nacimiento en un garaje

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industria doméstica

El concepto de industria doméstica lo ví por primera vez en el libro Steve Jobs & Apple de Michael Moritz. Allí se describen los primeros años de Apple donde el carácter doméstico del trabajo dispuso de momentos estelares.

Siguiendo la estela de Hewlett-Packard siempre se ha afirmado que Apple Computer fue fundada en un garaje. En realidad la fundación se produjo el 1 de Abril de 1976 mediante un contrato informal basado en diez párrafos firmado por Steve Wozniak, Steve Jobs, y Ron Wayne… los inicios de la empresa se redujeron al ámbito de amistades y conocidos, y la labor de la entidad no fue iniciada en un garaje. Además, había nacido una industria doméstica.

Steve Jobs buscó un lugar donde la empresa Apple Computer pudiera iniciar su labor: la casa de la familia Jobs.

Alice Robertson, casada con Steve Wozniak entre 1976 y 1980, se cansó de ver por su casa a Jobs, y también se hartó de toda la electrónica de Wozniak destinada a crear el primer Apple I que ocupaba una parte importante de su hogar… así que Steve Jobs buscó un lugar donde la empresa Apple Computer pudiera iniciar su labor: la casa de la familia Jobs en Los Altos (California).

Así que los inicios de Apple no se dieron en un garaje, sino en la casa de los padres de Steve Jobs: Clara y Paul Jobs ¿Dónde exactamente? En la habitación que había dejado libre Patty Jobs, hermana menor de Steve que había abandonado el hogar al casarse. Entonces, el inicio de la empresa Apple Computer se dio, en realidad, en la habitación de la hermana pequeña de uno de sus fundadores.

Steve Jobs contrató a Patty Jobs para ejecutar el proceso conocido como relleno de placas.

Y precisamente con Patty Jobs empezó la industria doméstica de Apple Computer, ya que su hermano Steve le contrató para ejecutar el proceso conocido como relleno de placas, que consistía en insertar los semiconductores y demás componentes en sus correspondientes agujeros en la placa base; su hermano le pagaba un dólar por cada placa rellenada del primer pedido hecho por Paul Terrell para su tienda Byte Shop. Patty realizaba esa tarea por toda la casa… viendo la televisión, por ejemplo.

La labor de Apple Computer era tan casera en sus inicios que Steve Jobs contrató un servicio de contestador telefónico y alquiló una dirección de correo en Palo Alto con la idea de dar una impresión de empresa seria y establecida que fuera más allá de la habitación de una hermana.

La actividad de Apple Computers pasó al garaje en la segunda remesa del pedido de Paul Terrell.

Una vez finalizada la primera remesa de cincuenta placas Apple I para Paul Terrell, Paul Jobs sugirió que para ejecutar la segunda remesa pendiente debían pasar al garaje y continuar allí la actividad de Apple Computers… la influencia de la actividad había salido de la demarcación de la habitación de Patty Jobs para invadir otras zonas, además de entrar y salir gente todos los días. Así la empresa Apple empezó su actividad en el garaje de la familia Jobs.

Y la industria doméstica continuó… Clara Jobs recogía las llamadas de teléfono y los mensajes del contestador, y servía café a las visitas que, normalmente, eran de proveedores y clientes. Para la contabilidad Steve Jobs contrató a Elizabeth Holmes, amiga de la Universidad y talladora de joyas en San Francisco… Holmes pasaba con la casa de los Jobs una vez por semana para llevar la contabilidad y los gastos, y cobraba cuatro dólares por hora. Y Paul Jobs, además de adecentar el garaje, construyó en madera un banco de pruebas para los ordenadores.

En 1976 ninguna otra entidad creía que Apple fuera una amenaza comercial.

Al terminar el año 1976, y cuando ninguna empresa de tecnología ni ningún directivo de entidades dedicadas a la informática creía que Apple fuera una amenaza comercial, la entidad creada por Jobs y Wozniak comenzó a perder ese carácter doméstico para convertirse en una de las empresas de informática más importantes de la historia. No obstante, y durante algún tiempo, permanecieron vivas algunas características de la industria doméstica como, por ejemplo, la línea de producción y calidad gestionada por Hildy Licht.

Ya en 1977, y con el ordenador Apple II en marcha, Mark Scott —director ejecutivo de Apple contratado por Mike Markkula en 1976—, contrató a Hildy Licht —esposa de un conocido de Wozniak del Homebrew Computer Club— para ayudar tanto en la producción como en la parte de calidad. En la parte de producción recibía en su domicilio las piezas y las distribuía entre los montadores. En la parte de calidad recibía de vuelta las placas montadas y comprobaba su montaje y acabado. Finalmente llevaba en el maletero de su propio coche el producto final a Apple. Licht contrató a otras amas de casa del vecindario para trabajar en el montaje del producto.

El primer empleado contratado por Apple Computers fue Bill Fernández, amigo de Steve Wozniak.

Así fueron los primeros años de Apple Computer, una empresa con un carácter muy doméstico que, principalmente, se rodeó de conocidos y amigos. El primer empleado contratado por Apple Computers fue Bill Fernández, amigo de Steve Wozniak, y que fue el empleado número cuatro detrás de Wozniak, Jobs, y Markkula.

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Jupiter Ace, la influencia de Sinclair que fracasó por no incluir el BASIC

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Jupiter Ace

En el año 1981 dos empleados de Sinclair fundaron la empresa Jupiter Cantab, y en aquella empresa se diseñó un ordenador llamado Jupiter Ace que terminó por fracasar por incorporar en la ROM un lenguaje de programación, llamado FORTH, más potente y eficiente que el BASIC.

En el año 1981 la empresa Sinclair ya contaba con importante éxito gracias a sus microordenadores Sinclair ZX-80 y ZX-81, y estaba en la órbita de lanzar al mercado el famoso Spectrum ZX. Entonces dos empleados de la entidad británica decidieron fundar su propia empresa y diseñar un ordenador personal de 8 bits claramente influenciado por los diseñados en la entidad Sinclair… el ordenador personal Jupiter Ace.

Richard Altwasser y Steven Vickers crearon en 1981 la empresa Jupiter Cantab.

Richard Altwasser y Steven Vickers habían terminado en 1981 el desarrollo del Sinclair ZX-81 y habían participado en el desarrollo del ZX Spectrum a punto de ser lanzado al mercado. Con el conocimiento del que disponían, y viendo un mercado del ordenador personal muy emergente, crearon la empresa Jupiter Cantab —abreviatura de Cantabridgian—. Y se lanzaron a diseñar un ordenador personal de 8 bits partiendo de la base de ideas de los proyectos en los que trabajaron en Sinclair.

En 1982 fue lanzado al mercado un ordenador llamado Jupiter Ace que era muy similar al Sinclair ZX-81, pero con alguna diferencia importante. Por ejemplo, el Jupiter Ace incorporó un puerto de usuario que permitía la posibilidad de emitir sonido, algo que no podía hacer el ZX-81. También podían utilizar las expansiones de memoria creadas para el ZX-81, siempre y cuando su capacidad no fuera superior a los 64 Kilobytes.

Altwasser y Vickers decidieron innovar a la hora de elegir el lenguaje de programación a incorporar en la ROM del Jupiter ACE.

El gran golpe de efecto que querían dar Altwasser y Vickers venía de la mano del lenguaje de programación a incorporar en la ROM del Jupiter ACE… en aquellos años los equipos de 8 bits solían incorporar un intérprete de programación en ROM que arrancaba al encender la máquina, y en casi todos el elegido era el lenguaje BASIC, por su sencillez. Pero para el Jupiter Ace decidieron elegir al lenguaje Forth en lugar del BASIC, un lenguaje de programación más eficiente y potente. El lenguaje Forth era diez veces más rápido que el lenguaje BASIC, pero mucho más complicado de aprender. Aquella incorporación fue valorada positivamente por los profesionales del diseño de ordenadores de la época.

Existió un segundo modelo de Jupiter Cantab, conocido bajo el nombre de Jupiter Ace 4000, destinado al mercado americano, pero ambos modelos, aun siendo interesantes desde el punto de vista de diseño y especificaciones, fracasaron en el mercado ¿Por qué? Con certeza no se puede saber, pero los expertos están de acuerdo en señalar la no elección del BASIC como lenguaje en ROM como el principal factor de su fracaso.

Es importante comentar que el hecho de elegir un componente mejor no implica éxito, ya que en la informática la estandarización es vital, y fue el BASIC el lenguaje estandarizado y el que marcó el camino del éxito en los ordenadores de 8 bits. Así que, finalmente, todo apunta a que la elección del lenguaje Forth como desmarque del Jupiter Ace sobre la serie Sinclair fue la piedra en el camino que impidió el éxito de un ordenador personal más que aceptable.

Para el año 1983 Jupiter Cantab ya había entrado en quiebra, siendo adquirida por Boldfield Computing.

El trayecto de la empresa Jupiter Cantab fue breve… para el año 1983 ya había entrado en quiebra, siendo adquirida por Boldfield Computing, entidad que no buscó reflotar, sino liquidar todo el almacén de la empresa original para terminar por cerrar definitivamente el proyecto empresarial de Altwasser y Vickers. Se calcula que en el breve tiempo de actividad de la empresa fueron vendidas ocho mil unidades de Jupiter Ace.

El ordenador Jupiter Ace es un equipo muy raro de encontrar, y los pocos que se encuentran están a la venta por cantidades muy elevadas… son equipos muy cotizados por los coleccionistas. No obstante, y gracias a que el equipo utiliza componentes que todavía se pueden adquirir, existe en Internet una página web que explica como construir un ordenador Jupiter Ace casero (http://trastero.speccy.org/cosas/droy/jupiter/jupiter_s.htm).

En el proyecto Gutenberg 3.0 está disponible un recopilatorio de manuales de usuario donde se puede encontrar el correspondiente al ordenador Jupiter Ace.

También existen en Internet varios emuladores del ordenador Jupiter Ace, así como existe la página web del proyecto Gutenberg 3.0 donde está disponible un recopilatorio de manuales de usuario de ordenadores clásicos donde se puede encontrar el manual de usuario del Jupiter Ace.

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