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MiniCurso de Manutenção de Micro

VERSÃO 2011 SUMÁRIO: 1. 2. 3. 4.

O que é um computador História dos computadores Inimigos invisíveis dos computadores Componentes do computador

1.

O que é um computador

Um micro do padrão PC é constituído por um conjunto de placas e interfaces interconectadas, produzidas pelos mais diversos fabricantes. Muitos usuários acham que a caixa metálica onde o micro está alojado é que é o computador, mas isto não é verdade. O gabinete do micro serve somente para abrigar todo o conjunto. O computador é uma máquina que processa informações eletronicamente, na forma de dados e pode ser programado para as mais diversas tarefas. As fases do processamento são: •

Entrada de Dados (Informações iniciais)

Processamento (Instruções)

Saída de Dados (Resultados)

2.

História dos computadores

Resumo dos Principais Fatos da História do Computador Século XVII 1642 - Blaise Pascal Com 19 anos foi a primeira pessoa a construir uma máquina para ajudar o pai a calcular seus impostos. Era inteiramente mecânica, utilizava engrenagens. Funcionava através de uma manivela operada manualmente. Somente fazia operações de adição e subtração. Fracasso comercial: ficou cara demais.


Século XVIII Joseph-Marie Jacquard foi um inventor francês. Em 1801, na França, durante a revolução industrial, Joseph Marie Jacquard, mecânico francês, (1752-1834) inventou um tear mecânico controlado por grandes cartões perfurados. Sua máquina era capaz de produzir tecidos com desenhos bonitos e intrincados. Foi tão grande o sucesso que Jacquard foi quase morto quando levou o tear para Lyon, pois as pessoas tinham medo de perder o emprego. Em sete anos, já havia 11 mil teares desse tipo operando na França. Geração Zero • 1847 – O Inglês George Boole estabelece a lógica binária para armazenar informações. • 1890 – O norte Americano Herman Hollerith constrói o primeiro computador mecânico. • 1924 – Nasce a Internet Business Machines Corporation (IBM), nos EUA. • 1938 – O Alemão Konrad Zuse Inventa o primeiro Computador elétrico usando a teoria binária • 1943 – O inglês Alan Turing constrói a primeira geração de computadores modernos que utilizam válvulas. • 1944 - Howard Aiken construiu a máquina MARK1 em Harvard. Para a entrada e saída de dados, utilizava-se fita de papel perfurado.

Primeira Geração (1945-1955) • 1943: na Inglaterra, o matemático Alan Turing constrói o Colossus, um computador para missões de guerra que usava válvulas. • 1945: Um grupo constrói o Eniac (EletronicNumerical Integrator and Computer) duas vezes maior que o Mark l e mil vezes mais rápido. • 1947 – Criação do transistor, substituto da válvula, que permite máquinas mais rápidas. • 1957 – Primeiros modelos de computadores transistorizados chegam ao mercado. • 1958 – Criação do chip, circuito integrado que permite a miniaturização dos equipamentos eletrônicos. • 1969 – Criação da Arpanet, rede de informações do Departamento de Defesa norte americano interligando universidades e empresas. • 1974 – A Intel projeta o microprocessador 8080 que origina os computadores. • 1975 – Os norte Americanos Bill Gates e Paull Alen fundam a Microsoft. • 1976 – Lançamento do Apple I, primeiro microcomputador comercial, inventado por Steves Jobs e por Steves Woznick.

3.

Inimigos invisíveis dos computadores

Para reduzir-se riscos de queima dos componentes eletrônicos deve-se fazer o uso de pulseiras antiestáticas. Na sua ausência, o mínimo a fazer será manusear de tal forma que seja evitado o contato direto com trilhas e componentes. As figuras abaixo mostram como manusear alguns componentes de computadores:


Oxidação/Salitre Tanto a oxidação quanto o salitre incrustado na superfície de uma placa, alteram o funcionamento por ocasionarem curto-circuito em terminais dos componentes. Note bem que estes agentes não queimam componentes, só alteram substancialmente o funcionamento de uma placa, podendo ela ser recuperada com a simples remoção do agente causador, através do uso de produtos (limpa-contatos). Temperatura É o agente que mais reduz a vida útil de componentes eletrônicos, pois altera o ponto de estabilidade no funcionamento destes, levando-os assim a saturação produzindo travamentos e desligamentos abruptos. Persistir no uso constante de tal temperatura, ocasionará grande fadiga a estes componentes. A melhor solução encontrada para diminuir tal efeito é a utilização de pasta térmica, dissipadores e cooler. Este é uma combinação de um microventilador preso a um dissipador de calor, formado basicamente na sua estrutura por alumínio e níquel, realizando a função de trocador térmico entre os componentes e o ambiente.

4.

Componentes do computadores

Gabinete O gabinete é uma caixa metálica (e/ou com elementos de plástico) vertical ou horizontal, que guarda todos os componentes do computador (placas, HD, processador, etc). Geralmente encontrados nas cores bege e preta, cada vez mais surgem modelos que possuem algum tipo de arte, que adicionam cores, luzes e outros elementos chamativos ao gabinete. Normalmente, são os próprios usuários que fazem esses enfeites no computador. É o chamado case modding. No gabinete, fica localizada também a fonte de alimentação, que serve para converter corrente alternada em corrente contínua para alimentar os componentes do computador. Assim, a placa-mãe, os drives, o HD e o cooler, devem ser ligados à fonte. As placas conectadas nos slots da placa-mãe recebem energia por ela, de modo que dificilmente precisam de um alimentador exclusivo.


Gabinetes, fontes e placas-mãe precisam ser de um mesmo padrão, do contrário, acaba sendo praticamente impossível conectá-los. Os padrões em uso atualmente são o ATX e AT (este último descontinuado). Os gabinetes verticais podem ser encontrados em 3 tipos básicos: Mini Tower: pequeno, possui apenas 3 baias (visto na imagem abaixo); Mid Tower: médio, possui 4 baias; Full Tower: grande, com mais de 4 baias.

As baias são aquelas "gavetinhas", no português vulgar, localizadas na parte frontal do gabinete. Nos espaços das baias é que drives de CD, DVD e outros são encaixados. Nos gabinentes, ainda é possível encontrar os seguintes itens: - Botão RESET - Botão ou chave para ligar o computador (POWER) - LED de POWER ON - LED indicador de acesso ao disco rígido (indica que o disco rígido está sendo acessado)

Placa-mãe Introdução Também conhecida como "motherboard" ou "mainboard", a placa-mãe é, a responsável pela interconexão de todas as peças que formam o computador. O HD, a memória, o teclado, o mouse, a placa de vídeo, enfim, praticamente todos os dispositivos, precisam ser conectados à placa-mãe para formar o computador As placas-mãe são desenvolvidas de forma que seja possível conectar todos os dispositivos que compõem o computador. Para isso, elas oferecem conexões para o processador, para a memória RAM, para o HD, para os dispositivos de entrada e saída, entre outros.

A foto a seguir exibe uma placa-mãe. Trata-se de um modelo Soyo SY-KT880 Dragon. Cada placa-mãe possui características distintas, mas todas devem possibilitar a conexão dos dispositivos que serão citados no decorrer deste texto.


Item A – Socket O item A mostra o local onde o processador deve ser conectado. Também conhecido como socket, esse encaixe não serve para qualquer processador, mas sim para um modelo (ou para modelos) específico. Cada tipo de processador tem características que o diferenciam de outros modelos. Essas diferenças consistem na capacidade de processamento, na quantidade de memória cache, na tecnologia de fabricação usada, no consumo de energia, na quantidade de terminais (as "perninhas") que o processador tem, entre outros. Assim sendo, a placa-mãe deve ser desenvolvida para aceitar determinados processadores. A motherboard vista acima, por exemplo, é compatível com os processadores Duron, Athlon XP e Sempron (todos da fabricante AMD) que utilizam a forma de conexão conhecida por "Socket A". Assim sendo, processadores que utilizam outros sockets, como o Intel Pentium 4 ou o AMD Athlon 64 não se conectam a esta placa. É importante frisar que, mesmo quando um processador utiliza um determinado socket, ele pode não ser compatível com a placa-mãe relacionada. Isso porque o chip pode ter uma capacidade de processamento acima da suportada pela motherboard. Por isso, essa questão também deve ser verificada no momento da montagem de um computador. Item B - Memória RAM

O item B mostra os encaixes existentes para a memória RAM. Esse conector varia conforme o tipo. As placas-mãe mais antigas usavam o tipo de memória popularmente conhecido como SDRAM. No entanto, o padrão mais usado atualmente é o DDR (Double Data Rate), que também recebe a denominação de SDRAM II (termo pouco usado). A placa-mãe da imagem acima possui duas conexões (ou slots) para encaixe de memórias DDR.

As memórias também trabalham em velocidades diferentes, mesmo quando são do mesmo tipo. A placamãe mostrada acima aceita memórias DDR que trabalham a 266 MHz, 333 MHz e 400 MHz. Supondo que a motherboard só aceitasse velocidades de até 333 MHz, um pente de memória DDR que funciona a 400 MHz só trabalharia a 333 MHz nessa placa, o máximo suportado.

Item C - Slots de expansão


Para que seja possível conectar placas que adicionam funções ao computador, é necessário fazer uso de slots de expansão. Esses conectores permitem a conexão de vários tipos de dispositivos. Placas de vídeo, placas de som, placas de redes, modems, etc, são conectados nesses encaixes. Os tipos de slots mais conhecidos atualmente são o PCI (Peripheral Component Interconnect) - item C1 -, o AGP (Accelerated Graphics Port) - item C2 -, o CNR (Communications Network Riser) - item C3 - e o PCI Express (PCI-E). As placas-mãe mais antigas apresentavam ainda o slot ISA (Industry Standard Architecture).

A placa-mãe vista acima possui um slot AGP (usado exclusivamente por placas de vídeo), um slot CNR (usado para modems) e cinco slots PCI (usados por placas de rede, placas de som, modems PCI, etc). A tendência atual é que tanto o slot AGP quanto o slot PCI sejam substituídos pelo padrão PCI Express, que oferece mais recursos e possibilidades. Item D - Plug de alimentação O item D mostra o local onde deve-se encaixar o cabo da fonte que leva energia elétrica à placa-mãe. Para isso, tanto a placa-mãe como a fonte de alimentação devem ser do mesmo tipo. Existem, atualmente, dois padrões para isso: o ATX e o AT (este último saiu de linha, mas ainda é utilizado). A placa-mãe da foto usa o padrão ATX. É importante frisar que a placa-mãe sozinha consegue alimentar o processador, as memórias e a grande maioria dos dispositivos encaixados nos slots. No entanto, HDs, unidades de CD e DVD, drive de disquete e cooler. Item E - Conectores IDE e drive de disquete O item E2 mostra as entradas padrão IDE (Intergrated Drive Electronics) onde devem ser encaixados os cabos que ligam HDs e unidades de CD/DVD à placa-mãe. Esses cabos, chamados de "flat cables", podem ser de 40 vias ou 80 vias (grossamente falando, cada via seria um "fiozinho"), sendo este último mais eficiente. Cada cabo pode suportar até dois HDs ou unidades de CD/DVD, totalizando até quatro dispositivos nas entradas IDE. Note também que E1 aponta para o conector onde deve ser encaixado o cabo que liga o drive de disquete à motherboard. Existe também, um tipo de HD que não segue o padrão IDE, mas sim o SATA (Serial ATA), como mostra a figura a seguir.

Item F - BIOS e bateria O item F2 aponta para o chip Flash-ROM e o F1, para a bateria que o alimenta. Esse chip contém um pequeno software chamado BIOS (Basic Input Output System), que é responsável por controlar o uso do


hardware do computador e manter as informações relativas à hora e data. Cabe ao BIOS, por exemplo, emitir uma mensagem de erro quando o teclado não está conectado. Na verdade, quando isso ocorre, o BIOS está trabalhando em conjunto com o Post, um software que testa os componentes de hardware após o computador ser ligado. Através de uma interface denominada Setup, também presente na Flash-ROM, é possível alterar configurações de hardware, como velocidade do processador, detecção de discos rígidos, desativação de portas USB, etc. Como mostra a imagem abaixo, placas-mãe antigas usavam um chip maior para o BIOS.

Item G - Conectores de teclado, mouse, USB, impressora e outros O item G aponta para a parte onde ficam localizadas as entradas para a conexão do mouse (tanto serial, quanto PS/2), teclado, portas USB, porta paralela (usada principalmente por impressoras), além de outros que são disponibilizados conforme o modelo da placa-mãe. Esses itens ficam posicionados de forma que, quando a motherboard for instalada em um gabinete, tais entradas fiquem imediatamente acessíveis pela parte traseira deste. A imagem abaixo mostra um outro modelo de placa-mãe da Soyo, a SY-P4VGM, desenvolvida para o processador Intel Pentium 4, que exibe esses conectores através de outro ângulo:

A disposição de entradas vista acima é semelhante em toda placa-mãe que segue o padrão ATX. No antigo padrão AT, esse posicionamento é de outra forma e alguns conectores são diferentes. H - Furos de encaixe Para evitar danos, a placa-mãe deve ser devidamente presa ao gabinete. Isso é feito através de furos (item H) que permitem o encaixe de espaçadores e parafusos. Para isso é necessário que a placa-mãe seja do mesmo padrão do gabinete. Se este for AT, a placa-mãe deverá também ser AT. Se for ATX (o padrão atual), a motherboard também deverá ser, do contrário o posicionamento dos locais de encaixe serão diferentes para a placa-mãe e para o gabinete. I – Chipset O chipset é um chip responsável pelo controle de uma série de itens da placa-mãe, como acesso à memória, barramentos e outros. Principalmente nas placas-mãe atuais, é bastante comum que existam dois chips para esses controles: Ponte Sul (I1) e Ponte Norte (I2):


Ponte Sul (South Bridge): este geralmente é responsável pelo controle de dispositivos de entrada e saída, como as interfaces IDE ou SATA. Placas-mãe que possuem som onboard (visto adiante), podem incluir o controle desse dispositivo também na Ponte Sul; Ponte Norte (North Bridge): este chip faz um trabalho "mais pesado" e, por isso, geralmente requer um dissipador de calor para não esquentar muito. Repare que na foto da placa-mãe em que esse chip é apontado, ele, na verdade, está debaixo de uma estrutura metálica. Essa peça é dissipador. Cabe à Ponte Norte as tarefas de controle do FSB (Front Side Bus - velocidade na qual o processador se comunica com a memória e com componentes da placa-mãe), da freqüência de operação da memória, do barramento AGP, etc. Os chipsets não são desenvolvidos pelas fabricantes das placas-mãe e sim por empresas como VIA Technologies, SiS e Intel (esta é uma exceção, já que fabrica motherboards também). Assim sendo, é comum encontrar um mesmo chipset em modelos concorrentes de placa-mãe. Placas-mãe onboard "Onboard" é o termo empregado para distinguir placas-mãe que possuem um ou mais dispositivos de expansão integrados. Por exemplo, há modelos que têm placa de vídeo, placa de som, modem ou placa de rede na própria placa-mãe. A motherboard estudada neste artigo possui placa de som (C-Media CMI9761A 6-channel) e placa de rede (VIA VT6103 10/100 Mbps Ethernet) integradas, ou melhor, onboard. Por esta razão, os conectores desses dispositivos ficam juntos às entradas mostradas no item G, visto anteriormente. A vantagem de se utilizar modelos onboard é a redução de custo do computador, uma vez que deixa-se de comprar determinados dispositivos porque estes já estão incluídos na placa-mãe. No entanto, é necessário ter cuidado: quanto mais itens onboard uma placa-mãe tiver, mais o desempenho do computador será comprometido. Isso porque o processador acaba tendo que executar as tarefas dos dispositivos integrados. Na maioria dos casos, placas de som e rede onboard não influenciam significantemente no desempenho, mas placas de vídeo e modems sim. As placas de vídeo, mesmo os modelos mais simples, possuem um chip gráfico que é responsável pela geração de imagens. Este, por sua vez, requer memória para tal, principalmente quando trata imagens em 3D. Uma placa de vídeo onboard, mesmo quando acompanhada de um chip gráfico integrado, acaba "tomando atenção" do processador, além de usar parte da memória RAM. Se um computador é comprado para uso em uma loja ou em alguma aplicação que não requer muito desempenho, a compra de um computador com placa-mãe onboard pode ser viável. No entanto, quem deseja uma máquina para jogos e aplicações mais pesadas deve pensar seriamente em adquirir uma placamãe "offboard", isto é, com nenhum item integrado, ou no máximo, com placa de som ou rede onboard. Finalizando Existe uma série de empresas que fabricam placas-mãe. As marcas mais conhecidas são: Asus, Abit, Gigabyte, Soyo, PC Chips, MSI, Intel e ECS. Apesar da maioria dessas fabricantes disponibilizarem bons produtos, é recomendável pesquisar sobre um modelo de seu interesse para conhecer suas vantagens e desvantagens. Para isso, basta digitar o nome do modelo em sites de busca. Geralmente, o resultado mostra fóruns de discussão onde os participantes debatem sobre a placa-mãe em questão. A pesquisa vale a pena, afinal, a placa-mãe é um item de importância extrema ao computador.

Processador Introdução Os processdores (ou CPUs, de Central Processing Unit) são chips responsáveis pela execução de cálculos, decisões lógicas e instruções que resultam em todas as tarefas que um computador pode fazer, por esse motivo, são também referenciados como "cérebros" dessas máquinas. Embora haja poucos fabricantes (essencialmente, Intel, AMD e VIA), o mercado conta com uma grande variedade de processadores. Apesar disso e das diferenças existentes entre cada modelo, todos compartilham de alguns conceitos e características comuns.


O trabalho de um processador O processador é um chip de silício responsável pela execução das tarefas cabíveis a um computador. Para entender como um processador trabalha é conveniente dividirmos um computador em três partes: processador, memória e um conjunto de dispositivos de entrada e saída (ou I/O, de Input/Output). Neste último, encontra-se qualquer item responsável pela entrada ou saída de dados no computador, como monitores de vídeo, teclados, mouses, impressoras, scanners, discos rígidos, etc. Nesse esquema, obviamente, o processador exerce a função principal, já que a ele cabe o acesso e a utilização da memória e dos dispositivos de entrada e saída para a execução de suas atividades.

Para entender melhor, suponha que você queira que o seu computador execute um programa qualquer. Um programa consiste em uma série de instruções que o processador deverá executar para que a tarefa solicitada seja realizada. Para isso, o processador transfere todos os dados necessários à execução, de um dispositivo de entrada e/ou saída - como um disco rígido - para a memória. A partir daí, todo o trabalho é realizado e o que vai ser feito do resultado depende do programa. O processador pode ser orientado a enviar as informações processadas para o HD novamente ou para uma impressora. Clock interno e clock externo Em um computador, todas as atividades necessitam de sincronização. O clock serve justamente para isso, ou seja, basicamente atua como sinal de sincronização. Quando os dispositivos do computador recebem o sinal de executar suas atividades dá-se a esse acontecimento o nome de "pulso de clock". Em cada pulso os dispositivos executam suas tarefas, param e vão para o próximo ciclo de clock. A medição do clock é feita em hertz (Hz), a unidade padrão de medidas de freqüência, que indica o número de oscilações ou ciclos que ocorre dentro de uma determinada medida de tempo, no caso, segundos. Assim, se um processador trabalha à 800 Hz, por exemplo significa que é capaz de lidar com 800 operações de ciclos de clock por segundo. Observe que, para fins práticos, a palavra kilohertz (KHz) é utilizada para indicar 1000 Hz, assim como o termo megahertz (MHz) é usado para indicar 1000 KHz (ou 1 milhão de hertz). De igual forma, gigahertz (GHz) é a denominação usada quando se tem 1000 MHz, e assim por diante. Com isso, se um processador tem, por exemplo, uma freqüência de 800 MHz, significa que pode trabalhar com 800 milhões de ciclos por segundo. As freqüências com as quais os processadores trabalham são chamadas também de clock interno. Neste ponto você certamente já deve ter entendido que é daí que vem expressões como Pentium 4 de 3,2 GHz, por exemplo. Os processadores também contam com o que chamamos de clock externo ou Front Side Bus (FSB) ou barramento frontal. O FSB existe porque devido a limitações físicas, os processadores não podem se comunicar com a memória (mais precisamente, como a ponte norte - ou northbridge - do chipset, que contém o controlador da memória) usando a mesma velocidade do clock interno. Quando essa comunicação é feita, o clock externo de freqüência mais baixa é que é usado. Note que, para obter o clock interno, o processador usa uma multiplicação do clock externo. Para entender melhor, suponha que um determinado processador tenha clock externo de 100 Mhz, como o seu fabricante indica que esse chip trabalha à 1,6 GHz (ou seja, tem clock interno de 1,6 GHz), seu clock externo é multiplicado por 16: 100 x 16 = 1600 MHz ou 1,6 Ghz. É importante deixar claro que se dois processadores diferentes - um da Intel e outro da AMD, por exemplo tiverem clock interno de mesmo valor - 2,8 GHz, não significa que ambos trabalham à mesma velocidade. Cada processador tem um projeto distinto e conta com características que determinam o quão rápido é. Assim, um determinado processador pode levar 2 ciclos de clock para executar uma instrução. Em outro processador, essa mesma instrução pode requerer 3 ciclos. Além disso, muitos processadores especialmente os mais recentes - transferem 2 ou mais dados por ciclo de clock, dando a entender que um processador que faz transferência de 2 dados por ciclo e que trabalha com clock externo de 133 MHz, o faz à 266 MHz. Por esses e outros motivos é um erro considerar apenas o clock interno como parâmetro de comparação entre processadores diferentes. Bits dos processadores O número de bits é outra importante característica dos processadores e, naturalmente, tem grande


influência no desempenho desse dispositivo. Processadores mais antigos, como o 286, trabalhavam com 16 bits. Durante muito tempo os processadores que trabalham com 32 bits foram muitos comuns, como as linhas Pentium, Pentium II, Pentium III e Pentium 4 da Intel, ou Athlon XP e Duron da AMD. Alguns modelos de 32 bits ainda são encontrados no mercado, todavia, o padrão atual são os processadores de 64 bits, como os da linha Core 2 Duo, da Intel, ou Athlon 64, da AMD. Em resumo, quanto mais bits internos o processador trabalhar, mais rapidamente ele poderá fazer cálculos e processar dados em geral, depedendo da execução a ser feita. Isso acontece porque os bits dos processadores representam a quantidade de dados que os circuitos desses dispositivos conseguem trabalhar por vez. Um processador com 16 bits pode manipular um número de valor até 65.535. Se esse processador tiver que realizar uma operação com um número de 100.000, terá que fazer a operação em duas partes. No entanto, se um chip trabalha a 32 bits, ele pode manipular números de valor até 4.294.967.295 em uma única operação. Como esse valor é superior a 100.000 a operação será possível em uma única vez.

Memória cache Os processadores passam por aperfeiçoamentos constantes, o que os tornam cada vez mais rápidos e eficientes. No entanto, o mesmo não se pode dizer das tecnologias de memória RAM. Embora estas também passem por constantes melhorias não conseguem acompanhar os processadores em termos de velocidade. Assim sendo, de nada adianta ter um processador rápido se este tem o seu desempenho comprometido por causa da "lentidão" da memória. Uma solução para esse problema seria equipar os computadores com um tipo de memória muito mais rápida, a SRAM (Static RAM). Estas se diferenciam das memórias convencionais DRAM (Dynamic RAM) por serem muito rápidas, por outro lado, são muito mais caras e não contam com o mesmo nível de miniaturização, sendo, portanto, inviáveis. Apesar disso, a idéia não foi totalmente descartada, pois foi adaptada para o que conhecemos como memória cache. A memória cache consiste em uma pequena quantidade de memória SRAM embutida no processador. Quando este precisa ler dados na memória RAM, um circuito especial chamado "controlador de cache" transfere blocos de dados muito utilizados da RAM para a memória cache. Assim, no próximo acesso do processador, este consultará a memória cache, que é bem mais rápida, permitindo o processamento de dados de maneira mais eficiente. Se o dado estiver no cache o processador a utiliza, do contrário, irá buscálo na memória RAM, etapa essa que é mais lenta. Dessa forma, a memória cache atua como um intermediário, isto é, faz com que o processador nem sempre necessite chegar à memória RAM para acessar os dados dos quais necessita. O trabalho da memória cache é tão importante que, sem ela, o desempenho de um processador pode ser seriamente comprometido. Os processadores trabalham basicamente com dois tipos de cache: cache L1 (Level 1 - Nível 1) e cache L2 (Level 2 - Nível 2). Este último é ligeiramente maior em termos de capacidade e passou a ser utilizado quando o cache L1 se mostrou insuficiente. Antigamente, um tipo distinguia do outro pelo fato da memória cache L1 estar localizada junto ao núcleo do processador, enquanto que a cache L2 ficava localizada na placa-mãe. Atualmente, ambos os tipos ficam localizados dentro do chip do processador, sendo que, em muitos casos, a cache L1 é dividida em duas partes: "L1 para dados" e "L1 para instruções". Vale ressaltar que, dependendo da arquitetura do processador, é possível o surgimento de modelos que tenham um terceiro nível de cache (L3). Mas isso não é novidade: a AMD chegou a ter um processador em 1999 chamado K6-III que contava com cache L1 e L2 internamente, algo incomum à época, já que naquele tempo o cache L2 se localizava na placa-mãe. Com isso, esta última acabou assumindo o papel de cache L3. A foto abaixo mostra um processador AMD Athlon, com 64 KB de cache L1 para instruções, 64 KB de cache L1 para dados e 512 KB de cache L2. Note que a capacidade de cada tipo de cache varia conforme o modelo do processador.


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Processadores com dois ou mais núcleos Há tempos que é possível encontrar no mercado placas-mãe que contam com dois ou mais slots para processadores. A maioria esmagadora dessas placas são usadas em computadores especiais, como servidores e workstations, que são utilizados em aplicações que exigem grandes recursos de processamento. Para aplicações domésticas e de escritório, no entanto, computadores com dois ou mais processadores são inviáveis devido aos elevados custos que esses equipamentos representam, razão pela qual é conveniente a esses nichos de mercado contar com processadores cada vez mais rápidos. Até um passado não muito distante, o usuário tinha noção do quão rápido eram os processadores de acordo com a taxa de seu clock interno. O problema é que, quando um determinado valor de clock é alcançado, torna-se mais difícil desenvolver outro chip com clock maior. Limitações físicas e tecnológicas são os motivos para isso. Uma delas é a questão da temperatura: quanto mais megahertz um processador tiver, mais calor ele gerará. Uma das formas encontradas pelos fabricantes para lidar com essa limitação é fabricar e disponibilizar processadores com dois núcleos (dual-core) ou mais (multi-core). Mas, o que isso significa? Processadores desse tipo contam com dois ou mais núcleos distintos no mesmo circuito integrado, como se houvesse dois processadores dentro de um. Dessa forma, o processador pode lidar com dois processos por vez, um para cada núcleo, melhorando o desempenho do computador como um todo. Note que, em um chip de único núcleo, o usuário pode ter a impressão de que vários processos são executados simultaneamente, já que a máquina está quase sempre executando mais de uma aplicação ao mesmo tempo. Na verdade, o que acontece é que o processador dedica determinados intervalos de tempo a cada processo e isso ocorre de maneira tão rápida, que se tem a impressão de processamento simultâneo. Pelo menos teoricamente, é possível fabricar processadores com dezenas de núcleos. No momento em que este artigo era escrito no InfoWester, era possível encontrar processadores com 2, 3 e 4 núcleos (dual-core, triple-clore e quad-core, respectivamente). É importante ressaltar que ter processadores com dois ou mais núcleos não implica, necessariamente, em computadores que são proporcionalmente mais rápidos. Uma série de fatores influenciam nesse quesito, como as velocidades limitadas das memórias e dos dispositivos de entrada e saída, e as formas como os programas são desenvolvidos. Na imagem abaixo, uma montagem que ilustra o interior de um processador Intel Core 2 Extreme QuadCore (com 4 núcleos):


O processador é um componente de extrema complexidade, o que deixa claro que o assunto pode ser estudado com muito mais profundidade. No entanto, este artigo apresentou características básicas que permitem ao leitor ter uma noção inicial de como esses chips trabalham e o que significam parte dos tantos nomes que os envolvem. Se você deseja entender o assunto de modo mais amplo, é recomendável iniciar estudos na área de arquitetura de computadores, que fornece conceitos que ajudam a entender o funcionamento não só do processador, mas do computador como um todo.

Memória Introdução No que se refere ao hardware dos computadores, entendemos como memória os dispositivos que armazenam os dados com os quais o processador trabalha. Há, essencialmente, duas categorias de memórias: ROM (Read-Only Memory), que permite apenas a leitura dos dados e não perde informação na ausência de energia; e RAM (Random-Access Memory), que permite ao processador tanto a leitura quanto a gravação de dados e perde informação quando não há alimentação elétrica. Neste artigo, o InfoWester apresenta os principais tipos de memórias ROM e RAM, assim como mostra as características mais importantes desses dispositivos, como frequência, latência, encapsulamento, tecnologia, entre outros. Memória ROM As memórias ROM (Read-Only Memory - Memória Somente de Leitura) recebem esse nome porque os dados são gravados nelas apenas uma vez. Depois disso, essas informações não podem ser apagadas ou alteradas, apenas lidas pelo computador, exceto por meio de procedimentos especiais. Outra característica das memórias ROM é que elas são do tipo não voláteis, isto é, os dados gravados não são perdidos na ausência de energia elétrica ao dispositivo. Eis os principais tipos de memória ROM:

– PROM (Programmable Read-Only Memory): esse é um dos primeiros tipos de memória ROM. A gravação de dados neste tipo é realizada por meio de aparelhos que trabalham através de uma reação física com elementos elétricos. Uma vez que isso ocorre, os dados gravados na memória PROM não podem ser apagados ou alterados; – EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory): as memórias EPROM têm como principal característica a capacidade de permitir que dados sejam regravados no dispositivo. Isso é feito com o auxílio de um componente que emite luz ultravioleta. Nesse processo, os dados gravados precisam ser apagados por completo. Somente depois disso é que uma nova gravação pode ser feita; – EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory): este tipo de memória ROM também permite a regravação de dados, no entanto, ao contrário do que acontece com as memórias EPROM, os processos para apagar e gravar dados são feitos eletricamente, fazendo com que não seja necessário mover o dispositivo de seu lugar para um aparelho especial para que a regravação ocorra;


– EAROM (Electrically-Alterable Programmable Read-Only Memory): as memórias EAROM podem ser vistas como um tipo de EEPROM. Sua principal característica é o fato de que os dados gravados podem ser alterados aos poucos, razão pela qual esse tipo é geralmente utilizado em aplicações que exigem apenas reescrita parcial de informações; – Flash: as memórias Flash também podem ser vistas como um tipo de EEPROM, no entanto, o processo de gravação (e regravação) é muito mais rápido. Além disso, memórias Flash são mais duráveis e podem guardar um volume elevado de dados. – CD-ROM, DVD-ROM e afins: essa é uma categoria de discos ópticos onde os dados são gravados apenas uma vez, seja de fábrica, como os CDs de músicas, ou com dados próprios do usuário, quando o próprio efetua a gravação. Há também uma categoria que pode ser comparada ao tipo EEPROM, pois permite a regravação de dados: CD-RW e DVD-RW e afins. Memória RAM As memórias RAM (Random-Access Memory - Memória de Acesso Aleatório) constituem uma das partes mais importantes dos computadores, pois são nelas que o processador armazena os dados com os quais está lidando. Esse tipo de memória tem um processo de gravação de dados extremamente rápido, se comparado aos vários tipos de memória ROM. No entanto, as informações gravadas se perdem quando o computador é desligado, sendo, portanto, um tipo de memória volátil. Há dois tipos de tecnologia de memória RAM que são muitos utilizados: estático e dinâmico, isto é, SRAM e DRAM, respectivamente. Há também um tipo mais recente chamado de MRAM. Eis uma breve explicação de cada tipo:

– SRAM (Static Random-Access Memory - RAM Estática): esse tipo é muito mais rápido que as memórias DRAM, porém armazena menos dados e possui preço elevado se considerarmos o custo por megabyte.

– DRAM (Dynamic Random-Access Memory - RAM Dinâmica): memórias desse tipo possuem capacidade alta e podem comportar grandes quantidades de dados. No entanto, o acesso a essas informações costuma ser mais lento que o acesso às memórias estáticas. Esse tipo também costuma ter preço bem menor quando comparado ao tipo estático;

– MRAM (Magnetoresistive Random-Access Memory - RAM Magneto-resistiva): a memória MRAM vem sendo estudada há tempos, mas somente nos últimos anos é que as primeiras unidades surgiram. Trata-se de um tipo de memória até certo ponto semelhante à DRAM, mas que utiliza células magnéticas. Graças a isso, essas memórias consomem menor quantidade de energia, são mais rápidas e armazenam dados por um longo tempo, mesmo na ausência de energia elétrica. O problema das memórias MRAM é que elas armazenam pouca quantidade de dados e são muito caras. Aspectos do funcionamento das memórias RAM As memórias DRAM são formadas por chips que contém uma quantidade elevadíssima de capacitores e transistores. Basicamente, um capacitor e um transistor que juntos formam uma célula de memória. O primeiro tem a função de armazenar corrente elétrica por um certo tempo, enquanto que o segundo controla a passagem dessa corrente. Se o capacitor estiver armazenamento corrente, tem-se um bit 1. Se não estiver, tem-se um bit 0. O problema é que a informação é mantida por um curto período de tempo e, para que não haja perda de dados da memória, um componente do controlador de memória é responsável pela função de refresh (ou refrescamento), que consiste em regravar o conteúdo da célula de tempos em tempos. Note que esse processo é realizado milhares de vezes por segundo. O refresh é uma solução, porém acompanhada de "feitos colaterais": esse processo aumenta o consumo de energia e, por consequência, aumenta o calor gerado. Além disso, a velocidade de acesso à memória acaba sendo reduzida. A memória SRAM é bastante diferente da DRAM e o principal motivo para isso é o fato de que utiliza seis


transistores (ou quatro transistores e dois resistores) para formar uma célula de memória. Na verdade, dois transistores ficam responsáveis pela tarefa de controle, enquanto que os demais ficam responsáveis pelo armazenamento elétrico, isto é, pela formação do bit. A vantagem desse esquema é que o refresh acaba não sendo necessário, fazendo com que a memória SRAM seja mais rápida e consuma menos energia. Por outro lado, como sua fabricação é mais complexa e requer mais componentes, encarecendo a construção de um computador baseado somente nesse tipo. Sua utilização mais comum é como cache, pois para isso são necessárias pequenas quantidades de memória. Voltagem Em comparação com outros itens de um computador, as memórias são um dos componentes que menos consomem energia. O interessante é que esse consumo diminuiu com a evolução da tecnologia. Por exemplo, módulos de memória DDR2 (tecnologia que ainda será abordada neste texto), em geral, exigem entre 1,8 V e 2,5 V. É possível encontrar pentes de memória DDR3, cuja exigência é de 1,5 V. Módulos de memória antigos exigiam cerca de 5 V. Algumas pessoas com bastante conhecimento no assunto fazem overclock nas memórias aumentando sua voltagem. Com esse ajuste, quando dentro de certos limites, é possível obter níveis maiores de clock. SPD (Serial Presence Detect) O SPD é um pequeno chip (geralmente do tipo EEPROM) inserido nos módulos de memória que contém diversas informações sobre as especificações do dispositivo, como tipo (DDR, DDR2, etc), voltagem, temporização/latência, fabricante, número de série, etc.

Chip SPD Muitas placas-mãe contam com um setup de BIOS que permite uma série de ajustes de configuração. Nesses casos, um usuário experiente pode definir os parâmetros da memória, no entanto, quem não quiser ter esse trabalho, pode manter a configuração padrão. Algumas vezes essa configuração é indicada por algo relacionado ao SPD, como mostra a imagem abaixo:

Exemplo de ajuste de memória em setup de BIOS baseado em SPD


Detecção de erros Alguns mecanismos foram desenvolvidos para ajudar na detecção de erros da memória, falhas essas que podem ter várias causas. Esses recursos são especialmente úteis em aplicações de alta confiabilidade, como servidores de missão crítica, por exemplo. Um desses mecanismos é a paridade, capaz apenas de ajudar a detectar erros, mas não de corrigí-los. Nesse esquema, um bit é adicionado a cada byte de memória (lembre-se: 1 byte corresponde a 8 bits). Esse bit assume o valor 1 se a quantidade de bits 1 do byte for par e assume o valor 0 (zero) se a referida quantidade por ímpar (o contrário também pode acontecer: 1 para ímpar e 0 para par). Quando a leitura de dados for feita, um circuito verificará se a paridade corresponde à quantidade de bits 1 (ou 0) do byte. Se for diferente, um erro foi detectado. No entanto, a paridade, no entanto, pode não ser tão precisa, pois um erro em dois bits pode fazer com que o bit de paridade corresponda à quantidade par ou ímpar de bits 1 do byte. Para aplicações que exigem alta precisão dos dados, pode-se contar com memórias que tenham ECC (Error Checking and Correction), um mecanismo mais complexo capaz de detectar e corrigir erros de bits. Tipos de encapsulamento de memória O encapsulamento correspondente ao artefato que dá forma física aos chips de memória. Eis uma breve descrição dos tipos de encapsulamento mais utilizados pela indústria: - DIP (Dual In-line Package): um dos primeiros tipos de encapsulamento usados em memórias, sendo especialmente popular nas épocas dos computadores XT e 286. Como possui terminais de contato "perninhas" - de grande espessura, seu encaixe ou mesmo sua colagem através de solda em placas pode ser feita facilmente de forma manual;

Encapsulamento DIP - Imagem por Wikipedia

– SOJ (Small Outline J-Lead): esse encapsulamento recebe este nome porque seus terminais de contato lembram a letra 'J'. Foi bastante utilizado em módulos SIMM (vistos mais à frente) e sua forma de fixação em placas é feita através de solda, não requerendo furos na superfície do


dispositivo; Encapsulamento SOJ. - TSOP (Thin Small Outline Package): tipo de encapsulamento cuja espessura é bastante reduzida em relação aos padrões citados anteriormente (cerca de 1/3 menor que o SOJ). Por conta disso, seus terminais de contato são menores, além de mais finos, diminuindo a incidência de interferência na comunicação. É um tipo aplicado em módulos de memória SDRAM e DDR (que serão abordados adiante). Há uma variação desse encapsulamento chamado STSOP (Shrink Thin Small Outline Package) que é ainda mais fino;

Encapsulamento TSOP - CSP (Chip Scale Package): mais recente, o encapsulamento CSP se destaca por ser "fino" e por não utilizar pinos de contato que lembram as tradicionais "perninhas". Ao invés disso, utiliza um tipo de encaixe chamado BGA (Ball Grid Array). Esse tipo é utilizado em módulos como DDR2 e DDR3 (que serão vistos à frente).

Encapsulamento CSP Módulos de memória Entendemos como módulo ou, ainda, pente, uma pequena placa onde são instalados os encapsulamentos de memória. Essa placa é encaixada na placa-mãe por meio de encaixes (slots) específicos para isso. Eis uma breve descrição dos tipos mais comuns de módulos:

– SIPP (Single In-Line Pins Package): é um dos primeiros tipos de módulos que chegaram ao mercado. É formato por chips com encapsulamento DIP. Em geral, esses módulos eram soldados na placamãe; – SIMM (Single In-Line Memory Module): módulos deste tipo não eram soldados, mas encaixados na placa-mãe. A primeira versão continha 30 terminais de contato (SIMM de 30 vias) e era formada por um conjunto de 8 chips (ou 9, para paridade). Com isso, podiam transferir um byte por ciclo de clock.


Posteriormente surgiu uma versão com 72 pinos (SIMM de 72 vias), portanto, maior e capaz de transferir 32 bits por vez. Módulos SIMM de 30 vias podiam ser encontrados com capacidades que iam de 1 MB a 16 MB. Módulos SIMM de 72 vias, por sua vez, eram comumente encontrados com capacidades que iam de 4 MB a 64 MB;

– DIMM (Double In-Line Memory Module): os módulos DIMM levam esse nome por terem terminais de contatos em ambos os lados do pente. São capazes de transmitir 64 bits por vez. A primeira versão aplicada em memória SDR SDRAM - tinha 168 pinos. Em seguida, foram lançados módulos de 184 vias, utilizados em memórias DDR, e módulos de 240 vias, utilizados em módulos DDR2 e DDR3. Existe um padrão DIMM de tamanho reduzido chamado SODIMM (Small Outline DIMM), que são utilizados principalmente em computadores portáteis, como notebooks; – RIMM (Rambus In-Line Memory Module): formado por 168 vias, esse módulo é utilizado pelas memórias Rambus, que serão abordadas ainda neste artigo. Um fato curioso é que para cada pente de memória Rambus instalado no computador é necessário instalar um módulo "vazio", de 184 vias, chamado de C-RIMM (Continuity-RIMM).

Módulo de memória inserida em um slot Tecnologias de memórias Várias tecnologias de memórias foram (e são) criadas com o passar do tempo. É graças a isso que, periodicamente, encontramos memórias mais rápidas, com maior capacidade e até memórias que exigem cada vez menos energia. Eis uma breve descrição dos principais tipos de memória RAM:

– FPM (Fast-Page Mode): uma das primeiras tecnologias de memória RAM. Com o FPM, a primeira leitura da memória tem um tempo de acesso maior que as leituras seguintes. Isso porque são feitos, na verdade, quatro operações de leitura seguidas, ao invés de apenas uma, em um esquema do tipo x-y-y-y, por exemplo: 3-2-2-2 ou 6-3-3-3. A primeira leitura acaba sendo mais demorada, mas as três seguintes são mais rápidas. Isso porque o controlador de memória trabalha apenas uma vez com o endereço de uma linha (RAS) e, em seguida, trabalha com uma sequência de quatro colunas (CAS), ao invés de trabalhar com um sinal de RAS e um de CAS para cada bit. Memórias FPM utilizavam módulos SIMM, tanto de 30 quanto de 72 vias; – EDO (Extended Data Output): a sucessora da tecnologia FPM é a EDO, que possui como destaque a capacidade de permitir que um endereço da memória seja acessado ao mesmo tempo em que uma solicitação anterior ainda está em andamento. Esse tipo foi aplicado principalmente em módulos SIMM, mas também chegou a ser encontrado em módulos DIMM de 168 vias. Houve também uma tecnologia semelhante, chamada BEDO (Burst EDO), que trabalhava mais rapidamente por ter tempo de acesso menor, mas quase não foi utilizada, pois tinha custo maior por ser de propriedade da empresa Micron. Além disso, foi "ofuscada" pela chegada da tecnologia SDRAM;


Módulo de memória EDO

– SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory): as memórias FPM e EDO são assíncronas, o que significa que não trabalham de forma sincronizada com o processador. O problema é que, com processadores cada vez mais rápidos, isso começou a se tornar um problema, pois muitas vezes o processador tinha que esperar demais para ter acesso aos dados da memória. As memórias SDRAM, por sua vez, trabalham de forma sincronizada com o processador, evitando os problemas de atraso. A partir dessa tecnologia, passou-se a considerar a frequência com a qual a memória trabalha para medida de velocidade. Surgiam então as memórias SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM), que podiam trabalhar com 66 MHz, 100 MHz e 133 MHz (também chamadas de PC66, PC100 e PC133, respectivamente). Muitas pessoas se referem a essa memória apenas como "memórias SDRAM" ou, ainda, como "memórias DIMM", por causa de seu módulo. No entanto, a denominação SDR é a mais adequada;

Módulo de memória SDR SDRAM Observe que neste tipo há duas divisões entre os terminais de contato

– DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM): as memórias DDR apresentam evolução significativa em relação ao padrão SDR, isso porque elas são capazes de lidar com o dobro de dados em cada ciclo de clock (memórias SDR trabalham apenas com uma operação por ciclo). Assim, uma memória DDR que trabalha à frequência de 100 MHz, por exemplo, acaba dobrando seu desempenho, como se trabalhasse à taxa de 200 MHz. Visualmente, é possível identificá-las facilmente em relação aos módulos SDR, porque este último contém duas divisões na parte inferior, onde estão seus contatos, enquanto que as memórias DDR2 possuem apenas uma divisão. – DDR2 SDRAM: como o nome indica, as memórias DDR2 são uma evolução das memórias DDR. Sua principal característica é a capacidade de trabalhar com quatro operações por ciclo de clock, portanto, o dobro do padrão anterior. Os módulos DDR2 também contam com apenas uma divisão em sua parte inferior, no entanto, essa abertura é um pouco mais deslocada para o lado. Saiba mais sobre essa tecnologia na matéria Memória DDR2, disponibilizada aqui no InfoWester;


Memória DDR2 acima e DDR abaixo - Note que a posição da divisão entre os terminais de contato é diferente

DDR3 SDRAM: as memórias DDR3 são, obviamente, uma evolução das memórias DDR2. Novamente, aqui dobra-se a quantidade de operações por ciclo de clock, desta vez, de oito. - Rambus (Rambus DRAM): as memórias Rambus recebem esse nome por serem uma criação da empresa Rambus Inc. e chegaram ao mercado com o apoio da Intel. Elas são diferentes do padrão SDRAM, pois trabalham apenas com 16 bits por vez. Em compensação, memórias Rambus trabalham com frequência de 400 MHz e com duas operações por ciclo de clock. Tinham como desvantagens, no entanto, taxas de latência muito altas, aquecimento elevado e maior custo. Memórias Rambus nunca tiveram grande aceitação no mercado, mas também não foram um total fiasco: foram utilizadas, por exemplo, no console de jogos Nintendo 64. Curiosamente, as memórias Rambus trabalham em pares com "módulos vazios" ou "pentes cegos". Isso significa que, para cada módulo Rambus instalado, um "módulo vazio" tem que ser instalado em outro slot. Essa tecnologia acabou perdendo espaço para as memórias DDR.

Fonte de alimentação Introdução A fonte de alimentação é o dispositivo responsável por fornecer energia elétrica aos componentes de um computador. Portanto, é um tipo de equipamento que deve ser escolhido e manipulado com cuidado, afinal, qualquer equívoco pode resultar em provimento inadequado de eletricidade ou em danos à máquina. Tipos de fontes de alimentação As fontes de alimentação são equipamentos responsáveis pelo fornecimento de energia elétrica aos dispositivos dos computadores. Para isso, convertem corrente alternada (AC - Alternating Current) grossamente falando, a energia recebida por meio de geradores, como uma hidroelétrica - em corrente contínua (DC - Direct Current), uma tensão apropriada para uso em aparelhos eletrônicos. Assim, a energia que chega nas tomadas da sua casa em 110 V (Volts) ou 220 V é transformada em tensões como 5 V e 12 V. Os computadores usam fontes de alimentação do tipo chaveada. Trata-se de um padrão que faz uso de capacitores e indutores no processo de conversão de energia e recebe esse nome por possuir, grossamente falando, um controle de chaveamento que "liga e desliga" a passagem de energia de forma a gerar e fixar uma tensão de saída. Há também uma categoria chamada fonte linear, mas esse tipo não se mostra adequado aos computadores por vários motivos, entre eles, tamanho físico e peso elevado, além de menor eficiência, uma vez que, fontes chaveadas utilizam um "excesso" de energia para manter sua tensão de saída, gerando também mais calor. Nas fontes chaveadas isso não ocorre porque esse tipo simplesmente desativa o fluxo de energia em vez de dissipar a "sobra". Além disso, fontes chaveadas


também exigem menor consumo, pois utilizam praticamente toda a energia que "entra" no dispositivo.

Fonte de alimentação ATX - Imagem por OCZ Por se tratar de um equipamento que gera campo eletromagnético (já que é capaz de trabalhar com frequências altas), as fontes devem ser blindadas para evitar interferência em outros aparelhos e no próprio computador. Antes de ligar seu computador na rede elétrica é de extrema importância verificar se o seletor de voltagem da fonte de alimentação corresponde à tensão da tomada (no Brasil, 110 V ou 220 V). Se o seletor estiver na posição errada a fonte poderá ser danificada, assim como outros componentes da máquina. Menos comuns, há modelos de fontes que são capazes de fazer a seleção automaticamente. Padrões de fontes de alimentação Assim como qualquer tecnologia produzida por mais de um fabricante, as fontes de alimentação devem ser fornecidas dentro de padrões estabelecidos pela indústria de forma a garantir sua compatibilidade com outros dispositivos e o seu funcionamento regular. No caso das fontes, o padrão mais utilizado nos dias de hoje é o ATX (Advanced Tecnology Extendend), que surgiu em meados de 1996 e que também especifica formatos de gabinetes de computadores e de placas-mãe. Com essa padronização, uma pessoa saberá que ao montar uma computador a placa-mãe se encaixará adequadamente no gabinete da máquina, assim como a fonte de alimentação. Também haverá certeza de provimento de certos recursos, por exemplo: as fontes ATX são capazes de fornecer tensão de 3,3 V, característica que não existia no padrão anterior, o AT (Advanced Tecnology). O padrão ATX, na verdade, é uma evolução deste último, portanto, adiciona melhorias em pontos deficientes do AT. Isso fica evidente, por exemplo, no conector de alimentação da placa-mãe: no padrão AT esse plugue era dividido em dois, podendo facilmente fazer com que o usuário os invertesse e ocasionasse danos. No padrão ATX, esse conector é uma peça única e só possível de ser encaixada de uma forma, evitando problemas por conexão incorreta. As fontes ATX também trouxeram um recurso que permite o desligamento do computador por software. Para isso, as fontes desse tipo contam com um sinal TTL (Transistor-Transistor Logic) chamado PS_ON (Power Supply On). Quando está ligada e em uso, a placa-mãe mantém o PS_ON em nível baixo, como se o estivesse deixando em um estado considerado "desligado". Se a placa-mãe estiver em desuso, ou seja, não estiver recebendo as tensões, deixa de gerar o nível baixo e o PS_ON fica em nível alto. Esse sinal pode mudar seu nível quando receber ordens de ativação ou desativação de determinados recursos, por exemplo: - Soft Power Control: usado para ligar ou desligar a fonte por software. É graças a esse recurso que o sistema operacional consegue desligar o computador sem que o usuário tenha que apertar um botão para isso;


– Wake-on-LAN: permite ligar ou desligar a fonte por placa de rede. – O sinal PS_ON depende da existência de outro: o sinal +5 VSB ou Standby. Como o nome indica, esse sinal permite que determinados circuitos sejam alimentados quando as tensões em corrente contínua estão suspensas, mantendo ativa apenas a tensão de 5 V. Em outras palavras, esse recurso é o que permite ao computador entrar em "modo de descanso". É por isso que a placa de vídeo ou o HD, por exemplo, pode ser desativado e o computador permanecer ligado. Há também outro sinal importante chamado Power Good que tem a função de comunicar à máquina que a fonte está apresentando funcionamento correto. Se o sinal Power Good não existir ou for interrompido, geralmente o computador desliga automaticamente. Isso ocorre porque a interrupção do sinal indica que o dispositivo está operando com voltagens alteradas e isso pode danificar permanentemente um componente. O Power Good é capaz de impedir o funcionamento de chips enquanto não houver tensões aceitáveis. Esse sinal, na verdade, existe desde padrão AT. No caso do padrão ATX, sua denominação é PWR_OK (Power Good OK) e sua existência se refere às tensões de +3,3 V e de +5 V. Como se trata de uma padrão relativamente antigo, o ATX passou - e passa - por algumas mudanças para se adequar a necessidades que foram - e vão - aparecendo por conta da evolução tecnológica de outros dispositivos. Com isso, surgiram várias versões:

– ATX12V 1.x: essa nova especificação surgiu em meados de 2000 e consiste, basicamente, em um conector adicional de 12 V formado por 4 pinos, e outro, opcional, de 6 pinos e tensão de 3,3 V ou 5 V. Essa versão foi sofrendo pequenas revisões ao longo do tempo. A última, a 1.3, teve como principal novidade a implementação de um conector de energia para dispositivos SATA; – ATX12V 2.x: série de revisões que lançou um conector para a placa-mãe de 24 pinos (até então, o padrão era 20 pinos) e adicionou, na versão 2.2, um plugue para placas de vídeo que usam o slot PCI Express, recurso necessário devido ao alto consumo de energia desses dispositivos. Neste padrão, o conector opcional de 6 pinos foi removido; – EPS12V: especificação muito parecida com a série ATX12V 2.x, definida pela SSI (Server System Infrastructure) inicialmente para ser aplicada em servidores. Seu principal diferencial é a oferta de um conector adicional de 8 pinos (que pode ser uma combinação de dois conectores de 4 pinos) e um opcional de 4. Para atender de forma expressiva o mercado, muitos fabricantes oferecem fontes que são, ao mesmo tempo, ATX12V v2.x e EPS12V. Vale frisar que há ainda vários outros formatos menos comuns para atender determinadas necessidades, como variações do ATX (EATX, microATX, etc), EBX, ITX (e suas versões), entre outros. Com tantos padrões, você pode estar se perguntando qual escolher, não é mesmo? Essa decisão pode ser mais fácil do que parece. Via de regra, se você está montando um computador novo, com componentes totalmente recentes, basta escolher o último padrão disponível, que muito provavelmente será o mais fácil de se encontrar no mercado. Em caso de dúvida, basta consultar a descrição de sua placa-mãe para ver qual padrão ela utiliza e checar se a fonte pela qual você se interessa oferece suporte a essa especificação. Tensões das fontes de alimentação Os dispositivos que compõem um computador são tão variados que requerem níveis diferentes de tensão para o seu funcionamento. Por isso, as fontes de alimentação fornecem, essencialmente, as seguintes tensões: +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V e -12 V (as antigas fontes AT não oferecem a tensão de +3,3 V). As saídas de +3,3 V e +5 V são mais direcionadas a dispositivos menores, como chips de memória. A tensão de +12 V é utilizada por dispositivos que consomem mais energia, tais como aqueles que contam com "motores", como HDs (cujo motor é responsável por girar os discos) e drives de DVD ou Blu-ray (que possuem motores para abrir a gaveta e para girar o disco). As tensões de -5 V e -12 V são pouco utilizadas serviam ao antigo barramento ISA. É claro que há dispositivos que exigem voltagens menores. Memórias RAM do tipo DDR3, por exemplo, podem trabalhar com +1,5 V. Para esses casos, a placa-mãe conta com reguladores que convertem uma saída de voltagem da fonte de alimentação para a tensão necessária ao componente em questão.


Potência das fontes de alimentação Esse é o aspecto mais considerado por qualquer pessoa na hora de comprar uma fonte. E deve ser mesmo, se adquirir uma fonte com potência mais baixa que a que seu computador necessita, vários problemas podem acontecer, como desligamento repentino da máquina ou reinicializações constantes. O ideal é optar por uma fonte que ofereça uma certa "folga" neste aspecto. Mas escolher uma requer alguns cuidados. O principal problema está no fato de que algumas fontes, principalmente as de baixo custo, nem sempre oferecem toda a potência que é descrita em seu rótulo. Por exemplo, uma fonte de alimentação pode ter em sua descrição 500 W (Watts) de potência, mas em condições normais de uso pode oferecer no máximo 400 W. Acontece que o fabricante pode ter atingindo a capacidade de 500 W em testes laboratoriais com temperaturas abaixo das que são encontradas dentro do computador ou ter informado esse número com base em cálculos duvidosos. Por isso, no ato da compra é importante se informar sobre a potência real da fonte. Para isso, é necessário fazer um cálculo que considera alguns aspectos, sendo o mais importante deles o conceito de potência combinada. Antes de compreendermos o que isso significa, vamos entender o seguinte: como você já viu, no que se refere às fontes ATX, temos as seguintes saídas: +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V e -12 V. Há mais uma chamada de +5 VSB (standby). O fabricante deve informar, para cada uma dessas saídas, o seu respectivo valor de corrente, que é medido em ampères (A). A definição da potência de cada saída é então calculada multiplicando o valor em volts pelo número de ampères. Por exemplo, se a saída de +5 V tem 30 A, basta fazer 5x30, que é igual a 150. A partir daí, resta fazer esse cálculo para todas as saídas e somar todos os resultados para conhecer a potência total da fonte, certo? Errado! Esse, aliás, é um dos cálculos duvidosos que alguns fabricantes usam para "maquiar" a potência de suas fontes. É aí que entra em cena a potência combinada. As saídas de +3,3 V e +5 V são combinadas, assim como todas as saídas de +12 V. A potência máxima de cada uma só é possível de ser alcançada quando a saída "vizinha" não estiver em uso. Ou seja, no exemplo anterior, a potência da saída de +5 V só seria possível se a tensão de +3,3 V não fosse utilizada. Há ainda outro detalhe: uma outra medida de potência combinada considera os três tipos de saída mencionados: +3,3 V, +5 V, +12 V. Esse valor é então somado com as potências das saídas de -12 V (note que o sinal de negativo deve ser ignorado no cálculo) e +5 VSB. Daí obtém-se a potência total da fonte. Para facilitar na compreensão vamos considerar uma fonte cujo rótulo informa o seguinte: Tensões => Carga Potência combinada

+3,3 V +5 V +12 V (1) +12 V (2) -12 V +5 VSB 28 A 30 A 22 A 22 A 0,6 A 3A 160 W 384 W 7,2 W 15 W 477,8 W 22,2 W 500 W

Observe que a potência combinada das tensões +3,3 V, + 5 V e +12 V é de 477,8 W, que é somada com a potência das saídas de - 12 V e +5 VSB, que é 22,2 W (7,2 + 15). Assim, a fonte tem 500 W de potência total. Mas aqui vai uma dica: no ato da compra, observe se as saídas de +12 V (sim, geralmente há mais de uma) fornecem uma potência combinada razoável. Essa é mais importante porque consiste na tensão que é utilizada pelos dispositivos que mais exigem energia, como o processador e a placa de vídeo. No nosso exemplo, esse valor é de 384 W.


Rótulo descritivo na lateral de uma fonte ATX

Mas você deve estar se perguntando: como saber a potência adequada para o meu computador? Você já sabe que terá problemas se adquirir uma fonte com potência insuficiente. Por outro lado, se comprar uma fonte muito poderosa para uma PC que não precisa de tudo isso, vai ser como comprar um ônibus para uma família de 5 pessoas. A tabela a seguir pode te ajudar nisso. Ela fornece uma estimativa do quanto os principais componentes de um computador podem consumir: Item Processadores medianos e top de linha Processadores econômicos Placa-mãe HDs e drives de DVD ou Blu-ray Placa de vídeo com instruções em 3D Módulos de memória Placas de expansão (placa de rede, placa de som, etc) Cooler Teclado e mouse

Consumo 60 W - 110 W 30 W - 80 W 20 W - 100 W 25 W - 35 W 35 W - 110 W 2 W - 10 W 5 W - 10 W 5 W - 10 W 1 W - 15 W

Como já abordamos, processadores e placas de vídeo são os dispositivos que mais exigem energia. Para piorar a situação, essa medida pode variar muito de modelo para modelo. Por isso, é importante consultar as especificações desses itens para conhecer suas médias de consumo. Suponha que você tenha escolhido a seguinte configuração:

Processador HD (cada) Drive de DVD Placa de vídeo 3D Mouse óptico + teclado Total

95 W 25 W + 25 W 25 W 80 W 10 W 260 W

Veja que o total é de 260 W, sem considerar outros itens, como placas-mãe, pentes de memória, etc.


Neste caso, uma fonte com pelo menos 400 W reais seria o ideal (lembre-se da dica de sempre contar com uma "folga").Eficiência das fontes de alimentação. Esse é outro aspecto de extrema importância na hora de escolher uma fonte. Em poucas palavras, a eficiência é uma medida percentual que indica o quanto de energia da rede elétrica, isto é, da corrente alternada, é efetivamente transformada em corrente contínua. Para entender melhor, vamos a um rápido exemplo: suponha que você tenha um computador que exige 300 W, mas a fonte está extraindo 400 W. A eficiência aqui é então de 75%. Os 100 W a mais que não são utilizados são eliminados em forma de calor. Com base nisso, perceba o seguinte: quanto maior a eficiência da fonte, menor é o calor gerador e menor é o desperdício de energia, fazendo bem para o seu bolso e evitando que seu computador tenha algum problema causado por aquecimento excessivo. Por isso que eficiência é um fator muito importante a ser considerado. Fontes de maior qualidade tem eficiência de pelo menos 80%, portanto, estas são as mais indicadas. Fontes com eficiência entre 70% e 80% são até aceitáveis, mas abaixo disso não são recomendadas. Power Factor Correction (PFC) O PFC (Power Factor Correction ou, em bom português, Fator de Correção de Potência) é, em poucas palavras, um meio de permitir o máximo de otimização possível na distribuição de energia. Vamos entender melhor: dispositivos constituídos por motores, transformadores, reatores, entre outros, lidam com dois tipos de energia: ativa e reativa. A diferença básica entre ambos é que a energia reativa é aquela que é utilizada apenas para magnetizar determinados componentes dos motores, transformadores, etc. A questão é que o excesso de energia reativa pode causar vários problemas, como aquecimento, sobrecarga, entre outros. Isso acontece porque a energia reativa não é energia de "trabalho", cabendo à energia ativa esse papel, mas pode utilizar recursos que poderiam ser dedicados a esta última. Por isso, quanto menos energia reativa for usada, melhor. Uma maneira de medir o uso de energia reativa é comparando-a com a energia ativa. Isso se chama Fator de Potência. A medição é feita analisando valores entre 0 e 1. Quanto mais próximo de 1, menor é a utilização de energia reativa. Pelo menos em aplicações industriais, o ideal é que o fator de potência seja de, pelo menos, 0,92. Nas fontes de alimentação, o Fator de Correção de Potência é utilizado para manter essa relação em patamares aceitáveis. Há dois tipos de mecanismos para isso: PFC ativo e PFC passivo. O primeiro faz uso de componentes que conseguem deixar o fator de potência em 0,95 ou mais - pelo menos teoricamente - e que também conseguem reduzir interferências. O segundo tipo, por sua vez, é menos eficiente, pois utiliza componentes que não conseguem oferecer um "equilíbrio" tão otimizado quanto o PFC ativo. O fator de potência de fontes com PFC passivo fica em torno de 0,80, mas modelos de menor qualidade podem chegar a 0,60. É evidente que fontes com PFC ativo são mais recomendadas, mesmo porque estas podem oferecer um recurso bastante interessante: seleção automática de voltagem. Note, no entanto, que em termos de benefícios para o usuário final, o PFC é vantajoso em seus aspectos de proteção. Não há relevância em termos de economia de energia, os fabricantes passaram a adotar esse recurso por determinação de autoridades reguladoras de alguns países. Conectores das fontes de alimentação As imagens a seguir mostram os principais conectores existentes em uma fonte ATX, começando pelo conector que é ligado à placa-mãe:


A foto acima mostra um conector de placa-mãe com 24 pinos, sendo que uma parte, com 4 pinos, é separada. Isso existe para garantir compatibilidade com placas-mãe que utilizam conectores de 20 pinos. Na imagem abaixo, é possível ver seu respectivo encaixe na placa-mãe:

Por sua vez, a imagem abaixo mostra um conector utilizado em unidades de disquetes. Esse dispositivo também caiu em desuso, portanto, trata-se de um conector que tende a desaparecer:

Vemos abaixo um conector de energia do atual padrão SATA:


Chamado de ATX12V, o conector visto abaixo conta com 4 pinos, deve ser encaixado na placa-mãe e geralmente tem a função de fornecer alimentação elétrica para o processador. Há uma versão mais atual, denominada EPS12V, que utiliza 8 pinos e que pode ser formada também pela união de dois conectores de 4 pinos:

Ventoinha das fontes Ao pegar uma fonte de alimentação você vai perceber que ela possui uma ventoinha, isto é, um "ventilador" que tem a função de retirar o ar quente proveniente do calor que é gerado dentro do computador. Para o usuário, esse é um aspecto que é importante de ser analisado por um simples motivo: barulho. Boa parte das fontes disponíveis no mercado, principalmente as de baixo de custo, utilizam uma ventoinha que fica em sua parte traseira, geralmente de 80 mm, de forma que é possível visualizá-la ao olhar a parte de trás da máquina. Por outro lado, há modelos de fonte que utilizam uma ventoinha maior, quase sempre de 120 mm, que fica instalada na parte de baixo, de forma que só é possível vê-la com a abertura do gabinete da máquina, como mostra a imagem a seguir:


A vantagem de utilizar um fonte deste último tipo é que a ventoinha é maior, portanto, requer um número menor de rotações para direcionar o fluxo de ar. Dessa forma, essa fonte também consegue ser mais silenciosa. Modelos mais sofisticados também contam com um sensor de temperatura que é capaz de acelerar a rotação das ventoinhas em caso de aumento de calor. Esse recurso é interessante não só por oferecer proteção contra aumento excessivo de temperatura, como também por servir de alerta de que alguma coisa está atrapalhando a circulação de ar necessária para o bom funcionamento da máquina.

Placas de video Introdução As placas de vídeo são itens de hardware responsáveis pela geração das imagens que são exibidas na tela do computador (incluindo videogames, smartphones, etc). Há tanta variedade de placas com tão distintos recursos que é essencial conhecer ao menos as principais características desses dispositivos e entender um pouco de seu funcionamento. Assim, você saberá escolher o modelo mais adequado às suas necessidades.

O que é GPU? A GPU (Graphics Processing Unit - Unidade de Processamento Gráfico), também chamada de chip gráfico, é certamente o componente mais importante de uma placa de vídeo. Trata-se, em poucas palavras, de um tipo de processador responsável pela execução de cálculos e rotinas que resultam nas imagens exibidas no monitor de vídeo do computador. Tal como acontece com as CPUs, há uma grande variedade de GPUs disponível no mercado, algumas mais potentes, desenvolvidas especialmente para processamento de complexos gráficos 3D (para execução de jogos ou produção de filmes, por exemplo), até as mais simples fabricadas com foco no mercado de computadores de baixo custo. Há vários fabricantes de GPU no mercado, mas as empresas do ramo mais conhecidas são NVIDIA, ATI (pertencente à AMD) e Intel, sendo que as duas primeiras são as mais populares no que se refere a chips gráficos mais sofisticados.

Foto de uma GPU em uma placa de vídeo A pasta branca ao redor do chip tem a função de ajudar na dissipação de calor Você provavelmente pode argumentar que já viu placas de vídeo de outras marcas, como Gigabyte, Asus, Zotac, XFX, entre outras. Perceba, no entanto, que essas empresas fabricam as placas, mas não produzem GPUs. Cabe a elas inserir GPUs em suas placas assim como outros recursos como memória e conectores Por outro lado, é importante frisar também que GPUs podem estar embutidas diretamente em placas-mãe de computadores, sendo popularmente chamadas de "placas de vídeo onboard" neste casos.

Características de uma GPU


A GPU surgiu para "aliviar" o processador principal do computador (CPU) da pesada tarefa de gerar imagens. Por isso, é capaz de lidar com um grande volume de cálculos matemáticos e geométricos, condição trivial para o processamento de imagens 3D (utilizadas em jogos, exames médicos computadorizados, entre outros). Para que as imagens possam ser geradas, a GPU trabalha executando uma sequência de etapas que envolvem elaboração de elementos geométricos, aplicação de cores, inserção de efeitos e assim por diante. Essa sequência, de maneira bastante resumida, consiste no recebimento pela GPU de um conjunto de vértices (o ponto de encontro de dois lados de um ângulo); no processamento dessas informações para que elas obtenham contexto geométrico; na aplicação de efeitos, cores e afins; e na transformação disso tudo em elementos formados por pixels (um pixel é um ponto que representa a menor parte de uma imagem), processo conhecido com rasterização. O passo seguinte é o envio dessas informações à memória de vídeo (frame buffer) para que então o conteúdo final possa ser exibido na tela.

Clock da GPU Se você olhar a imagem do programa acima, vai perceber que entre os vários campos há um chamado "GPU Clock". E o que é isso? Ora, se a GPU é um tipo de processador, então trabalha dentro de uma determinada frequência, isto é, de um clock. De maneira geral,o clock é um sinal de sincronização. Quando os dispositivos do computador recebem o sinal de executar suas atividades, dá-se a esse acontecimento o nome de "pulso de clock". Em cada pulso, os dispositivos executam suas tarefas, param e vão para o próximo ciclo de clock. A medição do clock é feita em hertz (Hz), a unidade padrão de medidas de frequência, que indica o número de oscilações ou ciclos que ocorre dentro de uma determinada medida de tempo, no caso, segundos. Assim, quando um dispositivo trabalha à 900 Hz, por exemplo, significa que é capaz de lidar com 900 operações de ciclos de clock por segundo. Observe que, para fins práticos, a palavra kilohertz (KHz) é utilizada para indicar 1000 Hz, assim como o termo megahertz (MHz) é usado para indicar 1000 KHz (ou 1 milhão de hertz). De igual forma, gigahertz (GHz) é a denominação usada quando se tem 1000 MHz, e assim por diante. Com isso, se uma GPU tem, por exemplo, uma freqüência de 900 MHz significa que pode trabalhar com 900 milhões de ciclos por segundo.

GDDR - memória de vídeo Outro item de extrema importância em uma placa de vídeo é a memória. A velocidade e quantidade desta pode influenciar significantemente no desempenho do dispositivo. Esse tipo de componente não difere muito das memórias RAM que são tipicamente utilizadas em PCs, sendo inclusive relativamente comum encontrar placas que utilizam chips de memória de tecnologias DDR, DDR2 e DDR3. No entanto, placas mais avançadas e atuais contam com um tipo de memória específica para aplicações gráficas: memórias GDDR (Graphics Double Data Rate). As memórias GDDR são semelhantes aos tipos de memória DDR, mas são especificadas de maneira independente. Basicamente, o que muda entre essas tecnologias são características como voltagem e freqüência. O ideal é procurar placas que ofereçam recursos compatíveis com as necessidades atuais, inclusive em relação à memória. Note que não é de muita valia ter uma quantidade razoável de memória e, ao mesmo tempo, um barramento de memória baixo. Barramento (bus), neste caso, corresponde às trilhas de comunicação que permitem a transferência de dados entre a memória e a GPU. Quanto maior o barramento mais dados podem ser transferidos por vez. Placas de baixo custo utilizam barramentos que permitem transferência de, no máximo, 128 bits por vez. Placas mais sofisticadas trabalhavam com pelo menos 256 bits, já sendo possível encontrar modelos "top de linha" com bus de 512 bits. Em placas-mãe que contam com chip gráfico (onboard), a memória de vídeo é, na verdade, uma parte da memória RAM do computador. Na maioria dos casos, o usuário pode escolher a quantidade de memória disponível para esse fim no setup do BIOS. Alguns modelos de placas-mãe também incluem memória de vídeo embutido, mas são menos comuns. Para conseguir disponibilizar placas de vídeo mais baratas, fabricantes também lançaram modelos que, mesmo não sendo integrados à placa-mãe, utilizam memória de vídeo própria e também parte da memória RAM da máquina. Duas tecnologias para isso são a TurboCache, da NVIDIA e HyperMemory da ATI. Se você se preocupa com o desempenho de seu computador deve evitar esse tipo de dispositivo.


Barramentos Para fazer com que a placa de vídeo se comunique com o computador, é necessário utilizar uma tecnologia padronizada de comunicação ou, mais precisamente, barramentos. Existem várias tecnologias para isso, sendo algumas exclusivas para placas de vídeos. No momento de escolher uma placa de vídeo é importante verificar se o barramento utilizado pelo dispositivo existe na placa-mãe do seu computador, uma vez que para cada tecnologia existe um slot, isto é, um conector diferente. No início de 1990 surgiu o barramento PCI (Peripheral Component Interconnect), cuja capacidade de lidar com 32 bits por vez e o seu clock de 33 MHz resultava na possibilidade de permitir taxas de transferências de até 132 MB por segundo (houve também uma versão de 64 bits e clock de 66 MHz, mas que foi pouco utilizada pela indústria). É um padrão já em desuso, embora não seja difícil encontrar placas-mãe relativamente recentes que ainda o suportam. Uma grande variedade de modelos de placas de vídeo utilizou essa tecnologia. Tal como o ISA, também foi utilizado para outros tipos de dispositivos, como placas de modem e placas de rede. O fato é que a evolução das GPUs é uma constante e, logo, o padrão PCI se mostrou incapaz de lidar com a quantidade de dados utilizada pelos chips gráficos. A solução para esse problema veio em 1996, com o lançamento do barramento AGP (Accelerated Graphics Port), criado especificamente para placas de vídeos. A primeira versão do AGP trabalha a 32 bits e com frequência de 66 MHz, resultando em uma taxa de transferência máxima de 266 MB por segundo, podendo ser dobrada com a capacidade da tecnologia de permitir transferência de 2 dados por ciclo de clock (modo 2X). A última versão do AGP, a 3.0 é capaz de trabalhar com até 8X, resultando em taxas de transferência de até de 2.133 MB por segundo.

Slot AGP 3.0 Apesar de permitir grandes avanços, o AGP não resistiu à tecnologia PCI Express, que se destaca por estar disponível em vários modos, como 1X, 2X, 8X e 16X. Dispositivos que trabalham com taxas menores de transferência de dados podem utilizar o PCI Express 1X, por exemplo, pois seu slot é muito menor. Placas de vídeo, no entanto, trabalham com PCI Express 16X, que permite taxas de transferência de cerca de 4 GB por segundo. Com o PCI Express 2.0, apresentado em 2007, esse valor pode dobrar.


Slot PCI Express 16X Conectores de vídeo Todo resultado do trabalho de uma GPU vai parar em um lugar, que obviamente é o monitor de vídeo do computador. Para tanto, é necessário conectar este último à placa de vídeo. Há, basicamente, dois padrões utilizados para isso: conectores VGA (Video Graphics Array) e DVI (Digital Video Interface). O VGA, cujo conector, na verdade, se chama D-Sub, é composto por um conjunto de até 15 pinos. Trata-se de um padrão bastante conhecido, mas que está em desuso. Isso porque conectores VGA foram padrão em monitores do tipo CRT (Cathode Ray Tube), que perderam espaço para monitores LCD (Liquid Crystal Display).

Conector VGA O problema é que monitores CRT precisam trabalhar com conversão de sinal digital/analógico enquanto que monitores LCD trabalham apenas com sinais digitais. Por conta disso, conectores VGA, que foram desenvolvidos com foco em monitores CRT, acabam causando perda de qualidade de imagem quando utilizados em monitores LCD. A solução foi a criação de um padrão totalmente digital, o DVI.

Conector DVI A indústria passou então a colocar no mercado placas de vídeo que oferecem tanto conexão VGA quanto DVI. Os modelos mais recentes, no entanto, trabalham apenas com este último. Placas mais atuais trabalham inclusive com conexões HDMI. Entre a superfície de onde origina o calor e o dissipador, deve-se utilizar algum elemento que facilite a transferência de calor, dado que nenhuma das superfícies são perfeitamente planas, ocasionando assim pequenos pontos onde o contato entre as duas superfícies não ocorre, diminuindo assim a transferência de calor para o dissipador. A pasta térmica é utilizada com freqüência em componentes de hardware, assim como a fita térmica auto-colante. Estes recursos preenchem as microfraturas existentes do processo de fabricação, tanto do cooler quanto dos shim (capa protetora do die), evitando qualquer


espaçamento entre a superfície do chip e a superfície do dissipador de calor.

Alimentação elétrica Muitas vezes, ao realizar a troca de uma placa de vídeo por uma mais nova, o usuário não percebe que pode ser necessário alterar também a fonte de alimentação do computador. Isso nem sempre acontece, mas quando ocorre, o usuário percebe essa necessidade quando a máquina desliga ou reinicia sozinha, indicando, entre outras possibilidades, que a placa de vídeo está consumindo mais energia do que a fonte é capaz de fornecer. Isso tem um motivo: as placas de vídeo são um dos componentes que mais consomem energia em um computador. Para suprir essa necessidade, algumas placas de vídeo contam com conectores que permitem o encaixe de cabos de alimentação de HDs, que não raramente sobram em um computador. Assim, é possível obter mais eletricidade quando a alimentação fornecida por meio do slot não é suficiente. Fontes de alimentação mais atuais, no entanto, oferecem cabos específicos para o fornecimento de energia aos dispositivos conectados em slots PCI Express. Os conectores desses cabos geralmente são formados por 6 pinos, embora também seja possível encontrar versões com 8. Em alguns casos, esse tipo de cabo deve ser ligado a um conector na placa-mãe que fica próximo do slot PCI Express, mas na maioria dos casos essa conexão é feita diretamente na placa de vídeo.

Conector de energia para PCI Express de 6 pinos Por causa disso, é extremamente importante verificar se a placa-mãe e se a fonte de alimentação do computador contam com os recursos necessários à placa de vídeo escolhida antes de efetuar a compra. Dependendo do caso, será necessário fazer uso de adaptadores ou mesmo efetuar a troca de algum componente. Dissipador de calor Dissipador de calor é o nome dado a um objeto de metal sendo geralmente feito de cobre ou alumínio, que pelo fenômeno da condução térmica e uma maior área por onde um fluxo térmico pode se difundir, maximiza o nível de dissipação térmica de qualquer superfície que gere calor. Sendo assim, dissipadores de calor tem o objetivo de garantir a integridade de equipamentos que podem se danificar com o calor gerado por seu funcionamento. Um dissipador de calor é usado geralmente, se e somente se, a fonte de calor possui uma elevada densidade de fluxo (grande fluxo de calor por unidade de área), sendo por exemplo componentes de hardware equipamentos que satisfazem essa condição, como processadores centrais de computadores e video games, processadores gráficos, entre outros. Aos dissipadores dotados de uma ventoinha acoplada em sua superfície, damos o nome de cooler, sendo esses soluções ativas de refrigeração, enquanto que os dissipadores sem ventoinha são passivos nesse aspecto. Dissipadores passivos Os dissipadores passivos não são dotadas de ventoinhas e por isso não tem a capacidade de resfriar superfícies que gerem grande quantidade de calor. Em equipamentos de hardware são usados em chips que geram pouco calor, como chipsets e controladoras. Os mesmos possuem vantagens como não gerar ruído e não consumir eletricidade. Dissipadores ativos


Dissipadores ativos ou coolers tem uma capacidade de refrigeração muito melhor que o dissipador passivo, já que combinando uma maior área de dissipação e uma corrente de ar passando por essa área, é possível dispersar muito mais calor, por que além da condução, há o fenômeno da convecção térmica, que ocorre quando o ar passa pela superfície do dissipador. Tem seu uso destinado a componentes que geram grande quantidade de calor, como os processadores. O aumento excessivo da temperatura de muitos equipamentos podem fazer os mesmos queimarem. Em processadores, por exemplo, um aumento excessivo de temperatura pode através dos diferentes índices de expansão dos metais, causar microrrupturas na superfície do chip, ou em casos extremos sua fundição causada por um aumento exponencial da resistência elétrica. Então, podemos concluir que o calor em excesso pode derreter os minúsculos circuitos do processador, caso não exista um cooler instalado na maioria absoluta dos casos, salvo chips que consomem pouca eletricidade, e que por isso não demandam por uma solução de refrigeração muito eficiente, como chipsets, processadores de baixíssimo consumo, controladoras, etc. Entre a superfície de onde origina o calor e o dissipador, deve-se utilizar algum elemento que facilite a transferência de calor, dado que nenhuma das superfícies são perfeitamente planas, ocasionando assim pequenos pontos onde o contato entre as duas superfícies não ocorre, diminuindo assim a transferência de calor para o dissipador. A pasta térmica é utilizada com freqüência em componentes de hardware, assim como a fita térmica auto-colante. Estes recursos preenchem as microfraturas existentes do processo de fabricação, tanto do cooler quanto dos shim (capa protetora do die), evitando qualquer espaçamento entre a superfície do chip e a superfície do dissipador de calor.


Disco Rígido (Hard Disk) Disco rígido ou HD é a parte do computador onde são guardadas as informações pessoais do usuário. O disco rígido é uma memória não-volátil, ou seja, as informações não são perdidas quando o computador é desligado, sendo considerado o principal meio de armazenamento de dados em massa. Existem vários tipos de discos rígidos diferentes sendo eles:  IDE/ATA;  Serial ATA;  SCSI;  Fibre channel;  SAS;  SSD. Como os dados são gravados e lidos Os discos magnéticos de um disco rígido são recobertos por uma extremamente fina camada magnética. A cabeça de leitura e gravação de um disco rígido funciona com um eletroímã extremamente pequeno e preciso, a ponto de ser capaz de gravar e ler trilhas medindo menos de um centésimo de milímetro de largura. Somente para comparação um fio de cabelo possui entre cinco a oito centésimo de milímetro de largura. Esses dados são lidos fazendo o processo inverso. A cabeça de leitura e gravação reconhece os pontos positivos e negativos que estão gravados no disco magnético e faz com que a placa lógica do HD reconheça esses pontos como 0 (parte negativa) e 1 (parte positiva).

Formatação do disco A formatação de um HD sempre é confundida com o apagar das informações. Na realidade a formatação é apenas a etapa em que o HD está sendo condicionado para receber as informações da gravação. É como arrumar o terreno para construir uma casa. Se o terreno não estiver plano a casa fica torta e assim ela pode um dia cair. Existem dois tipos de formatação, chamados de formatação física e formatação lógica. A formatação física é feita na fábrica ao final do processo de fabricação, que consiste em dividir o disco virgem em trilhas, setores, cilindros e isola os bad blocks (danos no HD). Estas marcações funcionam como as faixas de uma estrada, permitindo à cabeça de leitura saber em que parte do disco está, e onde ela deve gravar dados. A formatação física é feita apenas uma vez, e não pode ser desfeita ou refeita através de software. Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo sistema operacional é necessária uma nova formatação, chamada de formatação lógica. Ao contrário da formatação física, a formatação lógica não altera a estrutura física do disco rígido, e pode ser desfeita e refeita quantas vezes for preciso, através do CD de instalação do Sistema operacional por exemplo.Impressora Toda a vez que um HD é formatado, uma pequena quantidade de espaço é marcada como utilizada.

Setor de boot Quando o computador é ligado, o POST (Power-on Self Test), um pequeno programa gravado na placa-mãe que tem a função de “dar a partida”, tentará inicializar o sistema operacional. Independentemente de qual sistema de arquivos se esteja usando, o primeiro setor do disco rígido será reservado para armazenar informações sobre a localização do sistema operacional, que permitem ao BIOS "achá-lo" e iniciar seu carregamento.


Figura n: Interior de um HD

Leitores e Gravadores de CD/DVD Há alguns anos os computadores pessoais passaram a ser vendidos junto com os gravadores e leitores de CD/DVD. Esses dispositivos foram considerados na época um avanço para a tecnologia e veio para substituir o uso do disquete. No início, era possível somente a leitura de CD, logo depois foi criada a mídia de DVD e juntamente com isso veio a necessidade e a ideia de poder gravar dados nessas mídias. O processo de gravação é parecido com o do HD mudando apenas a utilização de um laser infravermelho para ser realizada a gravação e leitura desses dados. Atualmente, as mídias de CD/DVD estão sendo substituídos pelos pen-drives.

Placa de som É o dispositivo de hardware que envia e recebe sinais sonoros entre equipamentos de som e um computador. Esse equipamento já existe há muito tempo nos computadores mas antigamente ele não passava de um pequeno alto-falante – conhecido como speaker – que emitia ruídos quando determinados acontecimentos eram realizados. Atualmente as placas de som estão mais evoluídas e já é possível realizar vários trabalhos profissionais utilizando elas, por exemplo, um DJ que utiliza o computador para mixar suas músicas.


Teclado O teclado é um tipo de periférico de entrada, ou seja, um dispositivo que é possível escrever informações para o computador. Da mesma forma que uma máquina de datilografia, ou máquina de escrever, os teclados possuem pequenas teclas. Essas teclas são ligadas a um chip dentro do teclado, responsável por identificar a tecla pressionada e por mandar as informações para o PC. O meio de transporte dessas informações entre o teclado e o computador pode ser sem fio (ou wireless) ou a cabo (PS/2 e USB). Existem vários modelos e padrões de teclados diferentes, no Brasil, por exemplo, utilizamos o sistema padrão da ABNT2, mas ainda é possível encontrar teclados do tipo ABNT e teclados de padrão estrangeiro.

Mouse O mouse, ou ponteiro ou ainda rato, é um periférico de entrada que se juntou ao teclado como auxiliar no processo de entrada de dados, especialmente em programas com interface gráfica. O mouse tem como função movimentar o cursor pela tela do computador. O formato mais comum do cursor é uma seta, contudo, existem opções no sistema operacional e em softwares específicos que permitam a personalização desse cursor. O mouse disponibiliza normalmente quatro tipos de operações: movimento, clique, duplo clique e arrastar e soltar.

Funcionamento O mouse original possuía dois discos que rolavam no sentido horizontal e vertical tocando diretamente a superfície. O modelo mais conhecido é provavelmente o baseado em uma esfera, que roda livremente, mas que na prática gira os dois discos que ficam em seu interior. O movimento dos discos pode ser detectado tanto mecanicamente quanto por meio óptico. Os modelos mais modernos de mouse são totalmente ópticos, não tendo peças móveis. Simplificando o


funcionamento, eles tiram fotografias que são comparadas e que permitem deduzir o movimento que foi feito. O mouse por padrão possui pelo menos dois botões, o esquerdo usado para selecionar e clicar (acionar) ícones e o direito realiza funções secundárias como, por exemplo, exibir as propriedades do objeto selecionado. Há ainda na maioria dos mouses um botão Scroll em sua parte central, que tem como função principal movimentar a barra de rolagem das janelas.

Mudanças em ordem cronológica Esfera: Ganhou uma esfera, para que pudesse transmitir com mais precisão os movimentos. Trackball: Inventa-se o trackball, um mouse de "cabeça para baixo". Os movimentos são conseguidos usando-se o polegar diretamente na esfera. Algumas pessoas se sentem mais à vontade com o trackball do que com o mouse. Sem fio: A opção de não ter mais um fio entre o mouse e o micro. O mouse sem fio envia as informações para a base e esta se encarrega de passar para o computador as informações. Ergonomia: Tanto os mouses como os trackballs passam a ter desenhos mais ergonômicos, se adaptando mais aos usuários. Scroll: Roda usada para rolar a tela. Óptico: A esfera desaparece e todo o conjunto mecânico que era responsável pela leitura do movimento passa a ser óptico. O sistema óptico emite um feixe que "lê" em até 2000 vezes por segundo a superfície. Através desta leitura é que é detectado o movimento.

Monitor de Vídeo O monitor é um dispositivo de saída do computador, cuja função é transmitir informação através da imagem. Existem dois tipos de monitores atualmente, os monitores CRT que utilizam tubo de imagem igual às televisões convencionais e os monitores LCD que utilizam de cristal líquido de acordo com a tecnologia de amostragem de vídeo utilizada na formação da imagem. Atualmente, essas tecnologias são duas: CRT e LCD. À superfície do monitor sobre a qual se projeta a imagem chamamos tela, ecrã ou écran.


Estabilizador de Tensão Os estabilizadores são equipamentos eletrônicos responsáveis por corrigir a tensão da rede elétrica para fornecer aos equipamentos uma alimentação estável e segura. Ou seja, sem o estabilizador seria inseguro utilizar equipamentos como o computador. Qualquer variação que levasse a uma elevação da tensão pode danificar os pequenos chips que se possuem dentro deles. Além de proteger contra a elevação da tensão ele também estabiliza a corrente quando está baixa ou quando está oscilando. Alguns estabilizadores também possuem um filtro de linha interno para auxiliar no controle da tensão.

Curiosidade: O Brasil é hoje o único fabricante de estabilizadores do mundo, com base instalada de cerca de 47 fabricantes espalhados de norte ao sul do país. O mercado de estabilizadores começou no Brasil em 1941 com a falha e má qualidade de energia elétrica e a necessidade de uso para os aparelhos da época. Desde aquele tempo estima-se que foram fabricados 100 milhões de estabilizadores, hoje a média é em torno de 4 milhões por ano.

Impressora Uma impressora ou dispositivo de impressão é um periférico que, quando conectado a um computador ou a uma rede de computadores, tem a função de dispositivo de saída, imprimindo textos, gráficos ou qualquer outro resultado de uma aplicação. As primeiras impressoras foram criadas com base na tecnologia das máquinas de escrever, as impressoras sofreram drásticas mutações ao longo dos tempos. Com o evoluir da computação gráfica, as impressoras foram se especializando a cada uma das vertentes. Assim, encontram-se impressoras otimizadas para


desenho vetorial e para raster, e outras otimizadas para texto. A tecnologia de impressão foi incluída em vários sistemas de comunicação como o fax.

Revisores: • • • •

Denildo dos Santos Machado Lucas Lima Carvalho Marcos Vinícios Theles Rafael Barreto

Referências: • •

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Manual de Manutenção e Expansão de Pcs – Editora Makron Books – Autor: Laércio Vasconcelos – www.laercio.com.br Clube do Hardware.com.br – www.clubedohardeware.com.br http://pt.wikipedia.org/wiki/Dissipador_de_calor http://www.infowester.com/placavideo.php http://www.infowester.com/processadores1.php http://www.infowester.com/memoria.php http://www.infowester.com/motherboard.php http://www.infowester.com/fontesatx.php http://www.infowester.com/guiahdinic.php http://www.infowester.com/guiahdinic.php

Módulo de Manutenção de Micros  

Módulo produzido em parceria com o projeto Metarede

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