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BARRAMENTOS NO MICROPROCESSADOR UCM-FENG PLACA MÃE PLACA MÃE A placa-mãe, também conhecida como motherboard ou placa principal, é um dos componentes mais importantes de um computador. Ela é responsável por conectar e interligar todos os outros componentes do sistema, como o processador, memória RAM, placas de expansão, discos rígidos, unidades de armazenamento e periféricos. A placa-mãe possui diversos slots, conectores e chipset que possibilitam a comunicação entre os componentes. Além disso, ela também fornece energia elétrica para os dispositivos conectados. PLACA MÃE A escolha da placa-mãe é crucial, pois ela define o tipo de processador e memória RAM que podem ser utilizados, bem como as interfaces de expansão disponíveis. Alguns fatores importantes a serem considerados ao escolher uma placa-mãe incluem: Socket do processador: A placa-mãe deve ser compatível com o socket do processador escolhido. Por exemplo, se você escolher um processador Intel, precisará de uma placa-mãe com socket LGA1151 para processadores da 8ª geração. Tipo de memória RAM: Verifique se a placa-mãe suporta o tipo de memória RAM desejada, como DDR4, DDR3, etc. Além disso, verifique a capacidade máxima de RAM suportada pela placa-mãe. PLACA MÃE Slots de expansão: Verifique a quantidade e o tipo de slots de expansão disponíveis na placa-mãe, como slots PCI Express para placas de vídeo, slots PCIe M.2 para SSDs rápidos, slots PCI para placas de som ou rede, etc. Conectores e interfaces: Verifique os conectores disponíveis na placa-mãe para dispositivos de armazenamento, como SATA para discos rígidos e SSDs, USB para periféricos, HDMI ou DisplayPort para conexão de monitores, etc. Recursos adicionais: Algumas placas-mãe possuem recursos adicionais, como suporte a overclocking, áudio de alta qualidade, conectividade Wi-Fi integrada, portas USB- C, entre outros. Considere esses recursos extras de acordo com suas necessidades. O SOCKET DO PROCESSADOR O socket do processador é o encaixe físico presente na placa-mãe onde o processador é instalado. Ele determina o tipo de processador que pode ser utilizado na placa-mãe, já que cada processador tem um formato específico que se encaixa em um determinado socket. Existem vários tipos de sockets de processador, cada um associado a uma família ou geração específica de processadores. Alguns exemplos de sockets comuns são: Socket Intel LGA1151: Utilizado por processadores Intel da 6ª, 7ª, 8ª e 9ª geração. Socket Intel LGA1200: Utilizado por processadores Intel da 10ª e 11ª geração, como os processadores Intel Core i9, i7, i5 e i3. Socket AMD AM4: Utilizado por processadores AMD Ryzen de várias gerações, como Ryzen 3, 5, 7 e 9. Socket AMD TR4: Utilizado por processadores AMD Threadripper, voltados para aplicações de alto desempenho e uso profissional. BARRAMENTO Barramento Atenção: SLOT≠BARRAMENTO Slot é o Conector que possui os sinais do barramento. CHIPSET: Chipset: chip responsável pelo controle de uma série de itens da placa-mãe, como por exemplo acesso a memória, barramentos, entre outros. Principalmente nas placas atuais é bastante comum que existam dois chips para esse controle: Ponte Norte (northbridgeou Memory Controller Hub MCH) e Ponte Sul (southbridgeou I/O Controller Hub). O chip ponte norte é conectado diretamente ao processador através do Front-Side Bus (FSB) e é responsável por tarefas que exigem maior desempenho (vídeo e memória RAM): CHIP PONTE NORTE O chip ponte norte é conectado diretamente ao processador através do Front-Side Bus (FSB) e é responsável por tarefas que exigem maior desempenho (vídeo e memória RAM): O CHIP PONTE SUL O chip ponte sul é um chip que implementa as capacidades mais com menor desempenho (os mais “lerdos”) da placa-mãe numa arquitetura de chipset ponte norte/ponte sul. Não está diretamente conectado ao processador, havendo uma ligação da ponte norte à ponte sul. Na figura abaixo podemos ver a arquitetura completa ponte norte/ponte sul, com alguns exemplos de barramentos tipicamente utilizados: BARRAMENTOS NO MICROPROCESSADOR BARRAMENTOS NO MICROPROCESSADOR Esses condutores são linhas de metal impressas em uma placa (placa de circuito impresso). A colecção de caminhos que conectam os vários componentes ou módulos é chamada estrutura de interconexão ou barramento Todo barramento tem uma velocidade medida em MHz. BARRAMENTOS INTERNOS Os barramentos internos são responsáveis por estabelecer a comunicação entre o processador e os demais componentes internos do computador, que estão localizados dentro do gabinete. Eles permitem a transferência de dados e sinais de controlo entre o processador e os dispositivos conectados, como memória RAM, placas de expansão, discos rígidos, unidades de armazenamento, entre outros. Existem diversos tipos de barramentos específicos para equipamentos diferentes dentre eles: IDE (Integrated Drive Electronics): É um barramento utilizado para conectar dispositivos de armazenamento, como discos rígidos (HDDs) e drives de CD/DVD, à placa-mãe. O barramento IDE foi amplamente utilizado em computadores mais antigos, mas foi substituído pelo barramento SATA em sistemas mais modernos. SATA (Serial ATA): É um barramento de alta velocidade utilizado para conectar dispositivos de armazenamento, como discos rígidos (HDDs) e unidades de estado sólido (SSDs), à placa-mãe. O barramento SATA permite transferências de dados mais rápidas e eficientes em comparação com o barramento IDE. BARRAMENTOS INTERNOS ISA (Industry Standard Architecture): Era um barramento muito utilizado em computadores mais antigos. Foi substituído pelo barramento PCI devido à sua capacidade limitada de transferência de dados e velocidade. PCI (Peripheral Component Interconnect): É um barramento de expansão usado para conectar placas de expansão, como placas de som, placas de rede e placas de captura de vídeo. O barramento PCI oferece uma largura de banda maior em comparação com o barramento ISA. BARRAMENTOS INTERNOS AGP (Accelerated Graphics Port): Foi um barramento especialmente projetado para conectar placas de vídeo ao computador. O barramento AGP foi amplamente utilizado em computadores mais antigos, mas foi substituído pelo barramento PCIe para placas de vídeo mais recentes. SCSI (Small Computer System Interface): É um barramento de alta velocidade utilizado para conectar dispositivos de armazenamento, como discos rígidos, unidades de fita e dispositivos de armazenamento em rede. O barramento SCSI é comumente usado em servidores e sistemas profissionais que exigem alta performance. BARRAMENTOS IDE (INTEGRATED DRIVE ELECTRONICS) Barramentos IDE (Integrated Drive Electronics) A conexão dos equipamentos se dá através de cabos Flat. Usado para ligar a placa mãe a unidades de armazenamento internas, como HDs, Drives de CDs e DVDs, entre outras. BARRAMENTOS SATA O SATA, envia dados em série, o que gera menos ruído e melhora a velocidade de transferência. BARRAMENTOS ISA( INDUSTRY STANDARD ARCHITECTURE) Barramentos ISA( Industry Standard Architecture) Barramento de expansão para encaixar placas de expansão como modems, placas de som, placas de vídeo. São barramentos lentos, sendo necessário um tempo de espera entre uma transferência e outra. BARRAMENTOS ISA( INDUSTRY STANDARD ARCHITECTURE) Os slots ISA possuem 98 contatos! – 16 são para troca de dados – 82 são para endereçamento, alimentação, sinal de clock, solicitação de interrupção, etc Eram muito lentos – São necessários tempos de espera entre uma transferência e outra – Na prática, o barramento funciona à metade da frequência nominal • Em barramentos de 16 bits operando a 8,33 MHz, ataxa de transferência é de apenas 8,33 MB/s • Considerando alguns outros tipos de overhead, a taxa de transferência cai para 5 MB/s, aproximadamente BARRAMENTOS PCI (PERIPHERAL COMPONENT INTERFACE) BARRAMENTOS PCI (PERIPHERAL COMPONENT INTERFACE) BARRAMENTOS PCI (PERIPHERALCOMPONENT INTERFACE) Barramentos PCI (Peripheral Component Interface) Substituto do barramento ISA (nas novas placas-mãe, é mais comum encontrar vários slots PCI e apenas alguns poucos ISA). BARRAMENTOS PCI (PERIPHERAL COMPONENT INTERFACE) Tem capacidade de trabalhar a 32 bits ou 64 bits • Frequências de 33MHz ou 66MHz • Utiliza esquema de transferência síncrono e arbitração centralizada • Capaz de trabalhar com múltiplos processadores BARRAMENTOS PCI (PERIPHERAL COMPONENT INTERFACE) BARRAMENTOS PCI E PCI EXPRESS Barramentos PCI e PCI Express Com a insuficiência do PCI em suportar periféricos cada vez mais rápidos, foi lançado o barramento PCI Express(PCIe). PCI Express 4.0 ou, simplesmente, PCIe 4.0 é a quarta geração do padrão responsável pela comunicação entre a placa-mãe e a placa de vídeo. A novidade tem como diferenciais o dobro da velocidade da versão anterior ( até 64 G/s) e a total compatibilidade com componentes mais antigos. BARRAMENTOS PCI E PCI EXPRESS BARRAMENTOS PCI E PCI EXPRESS BARRAMENTOS PCI E PCI EXPRESS A frequência usada é de 2,5 GHz • PCI Express 1x consegue trabalhar com taxas de 250 MB por segundo, um valor bem maior que os 133 MB/s do padrão PCI de 32 bits. • No caso das placas de vídeo, um slot PCI Express x16 é duas vezes mais rápido que um AGP 8x BARRAMENTOS PCI-X Barramentos PCI-X • Projetados especificamente para utilização em servidores BARRAMENTO AGP:(ACCELERATED GRAPHICAL PORT) Lançado pela Intel em 1997, em sincronia com lançamento do Pentium II • Normalmente excedem um pouco as placas PCI em tamanho • Tornou-se comum em PC’s a partir de 1998 • A primeira versão do AGP, agora chamada AGP 1x, usa um barramento de 32- bits operando a 66 MHz BARRAMENTO AGP:(ACCELERATED GRAPHICAL PORT) Versões disponíveis incluem AGP 2x, AGP 4x, e AGP 8x • AGP 8X capaz de realizar 8 transferências por ciclo, atingindo uma taxa de 2133 MB/s • O barramento AGP tem caído em desuso devido ao lançamento do PCI Express BARRAMENTO AGP:(ACCELERATED GRAPHICAL PORT) O slot AGP ( Accelerated Graphics Port ) ou porta gráfica aceleradora foi criada pela Intel para resolver os problemas de desempenho das placas de vídeo 3D que utilizam o barramento PCI. Foi substituido pela barramento PCI Express. BARRAMENTO AGP:(ACCELERATED GRAPHICAL PORT) Barramento de alta velocidade • Idealizado para conexão de placas gráficas, com função de acelerador 3D • Aloca dinamicamente a memória RAM para armazenar a imagem da tela BARRAMENTO AGP:(ACCELERATED GRAPHICAL PORT) BARRAMENTOS AGP PRO BARRAMENTOS EXTERNOS Barramentos Externos: Interligam os diversos componentes externos de um sistema operacional como, memórias, dispositivos de entrada e saída etc. PORTA PS/2 É o barramento utilizado para conectar mouse e teclado. Há duas portas na parte traseira do gabinete, uma para o mouse e a outra para o teclado. PORTA SERIAL (RS-232) Porta Serial (Rs-232) Porta de comunicação utilizada para conectar, modems, mouses antigos, impressoras, e outros. Na comunicação serial, os são transmitidos um a um, de forma sequencial, através de uma única via, o que explica o facto dos cabosque implementam este tipo de comunicação serem constituídos por uma pequena quantidade de fios; TRANSMISSÃO PARALELA X TRANSMISSÃO SERIAL AS PORTAS PARALELAS Porta Paralela As portas paralelas são usadas para conectar impressoras, scanners, gravadores de cds etc. A comunicação paralela, pode transferir vários bits simultaneamente, por um fio dedicado, o que significa que os cabos utilizados para a comunicação paralela são dotados de uma grande quantidade de fios (ou vias). BARRAMENTO USB - UNIVERSAL SERIAL BUS Conexão Plug and Play que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador • Permite ao Sistema Operativo e à placa-mãe diferenciar, transparentemente: – A classe do equipamento; – As necessidades de alimentação elétrica; – As necessidades de largura de banda; – As necessidades de latência máxima; – Eventuais modos de operação internos; BARRAMENTO USB - UNIVERSAL SERIAL BUS Foi desenvolvido por um consórcio de empresas, entre as quais destacam-se: – Microsoft, – Apple, – Hewlett-Packard, – Intel • Actualmente na versão 2.0 que trabalha a uma taxa de 480Mb/seg e versão 3.0 que trabalha a 4.8Gb/seg! PORTA USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) Porta USB (Universal Serial Bus) A interface externa USB fornece uma comunicação serial. Usada em mouses, webcams, HDs removíveis ou gravadores de DVD externos etc. A USB também atende às especificações Plug and Play e pode conectar os dispositivos com a máquina ligada e sem precisar reiniciá-las. PORTA FIREWIRE (IEEE 1394) Porta Firewire (IEEE 1394) Barramento serial padrão externamente rápido que suporta taxas de transferências de dados de até 400 Mbps. Embora muito rápido, o firewire é muito caro. Talcomo o USB, suporta Plug-and-Play. A principal diferença entre do firewire e USB é que o firewire suporta taxas de transferências altas e é mais caro. PORTA FIREWIRE (IEEE 1394) Oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real • Foi desenvolvido pela Apple nos anos 90 • O FireWire 400 transfere dados 400 Mbit/s • Mesmo que USB 2.0 seja capaz de transferir 480 Mbit/s, o FireWire, devido à sua baixa latência , é, na prática, mais rápido Alto custo de patente e de implantação de hardware impediu o firewire de superar o USB no uso em massa • A própria Apple tem utilizado USB 2.0 nas versões mais recentes do Ipod BARRAMENTO PCM CIA (PC CARD) Barramento PCM CIA (PC Card) • Encontrado em modems, placas de som, placas de rede e até discos rígidos portáteis. INTERFACES SATA INTERFACES SATA INTERFACES SATA BARRAMENTO SCSI (SMALL COMPUTER SYSTEM INTERFACE) SCSI (Small Computer System Interface): além de uma interface, é também um barramento que suporta a conexão de outros dispositivos e periféricos SCSI. É uma tecnologia mais comumente utilizada em discos rígidos e unidades de fita, mas também pode ser conectado em uma grande gama de dispositivos, incluindo scanners e drives de CD. Abaixo um exemplo de HD SCSI (50 pinos, 10 a mais do que o padrão IDE. BARRAMENTO SCSI (SMALL COMPUTER SYSTEM INTERFACE) Existe uma grande variedade de padrões de dispositivos SCSI, sendo que estes inicialmente utilizavam interfaces paralelas. Alguns exemplos: • SCSI-1 (barramento de 8 bits, taxa de transferência de 5 MB/s); • Fast SCSI (barramento de 8 bits, taxa de transferência de 10 MB/s); • Ultra SCSI (barramento de 8 bits, taxa de transferência de 20 MB/s); • Ultra2 Wide SCSI (barramento de 16 bits, taxa de transferência de 80 MB/s); • Ultra-320 SCSI (barramento de 16 bits, taxa de transferência de 320 MB/s). Posteriormente foram também criadas interfaces seriais, como a SSA (Serial Storage Architecture), com taxa de transferência de 40 MB/s e SAS (Serial AttachedSCSI) de 300 MB/s. BARRAMENTO SCSI (SMALL COMPUTER SYSTEM INTERFACE) O máximo de conexões permitidas no padrão SCSI é de 15 dispositivos que são identificados por um código binário (ID SCSI). Só é permitida a transmissão entre dois dispositivos de cada vez. Outra característica importante é que os cabos SCSI podem ter muitos metros: BARRAMENTO SCSI (SMALL COMPUTER SYSTEM INTERFACE) No barramento SCSI temos também o uso de terminadores, que efetivamente “fecham” o barramento, evitando que os sinais cheguem à ponta do cabo e retornem na forma de interferência. Na maioria dos casos, o terminador é encaixado no dispositivo, mas em alguns basta mudar a posição de uma chave. Também existem casos de cabos que trazem um terminador pré- instalado na ponta: