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ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO “HILDA MIRANDA NASCIMENTO” CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” 2010-2 Este material foi organizado pelo Professor Erasmo Sanches, com objetivo de apresentar aos seus alunos alguns conceitos da Informática. Atualização: Março/2010 1. PLACA MÃE O componente básico da placa-mãe é o PCB, a placa de circuito impresso onde são soldados os demais componentes. Embora apenas duas faces sejam visíveis, o PCB da placa-mãe é composto por um total de 4 a 10 placas (totalizando de 8 a 20 faces!). Cada uma das placas possui parte das trilhas necessárias, e elas são unidas através de pontos de solda estrategicamente posicionados. Ou seja, embora depois de unidas elas aparentem ser uma única placa, temos na verdade um sanduíche de várias placas. O componente utilizado para fabricação do PCB é o finolite que nada _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 1/29 mais é do que folhas de celulose prensadas com adição de componentes químicos, também se faz uso da fibra de vidro entre as camadas dando mais flexibilidade ao material final. Os menores componentes da placa são os resistores e os capacitores cerâmicos. Eles são muito pequenos, medindo pouco menos de um milímetro quadrado e por isso são instalados de forma automatizada (e com grande precisão). As máquinas que fazem a instalação utilizam um conjunto de braços mecânicos. Placa-mãe, também denominada mainboard ou motherboard, é uma placa de circuito impresso, que serve como base para a instalação dos demais componentes de um computador, como o processador, memória RAM, os circuitos de apoio, as placas controladoras, os slots do barramento e o chipset. Um PC é composto por diversos componentes, incluindo o processador, pentes de memória, HD, placa de rede e assim por diante. No meio de tudo isso, temos a placa-mãe, que acaba sendo o componente mais importante; mas também o que mais influencia a estabilidade e as possibilidades de expansão do sistema. A placa-mãe é o componente mais importante do micro, pois é ela a responsável pela comunicação entre todos os componentes. Pela enorme quantidade de chips, trilhas, capacitores e encaixes, a placa-mãe também é o componente que, de uma forma geral, mais apresenta defeitos. É comum que um SLOT PCI pare de funcionar (embora os outros continuem normais), que instalar um pente de memória no segundo soquete faça o micro passar a travar, embora o mesmo pente funcione perfeitamente no primeiro e assim por diante. A maior parte dos problemas de instabilidade e travamentos são causados por problemas diversos na placa-mãe, por isso ela é o componente que deve ser escolhido com mais cuidado. Em geral, vale mais a pena investir numa boa placa-mãe e economizar nos demais componentes, do que o contrário. 2.1 Conexão da Placa Mãe _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 2/29 2.2 Tipos de Placas Mãe Onboard: Quando se diz que um computador é onboard significa que sua placa-mãe possui um ou mais dispositivos de expansão integrados. Por exemplo: há placas-mãe que possuem placa de vídeo, placa de som, placa de rede e outros já "embutidos na forma de chips", sendo que o convencional é que estes dispositivos venham em placas separadas. Pode-se dizer que placas mãe onboard oferecem todos os componentes básicos necessários para um computador funcionar já embutidos como “vídeo, som, rede” sem o auxílio de placa adicional alguma. As placas onboard têm a única vantagem de serem mais baratas, porém os dispositivos como modem, vídeo e som são integrados a placa mãe, ou seja, consomem recursos e não são tão bons por que consomem recursos como memória do computador. O diferencial é que uma placa onboard, praticamente tudo está na placa, o que sobrecarrega muito o chipset que fica responsável por fazer os envios de informações destes dispositivos, deixando o sistema lento e ainda ter que compartilhar memória com o vídeo. Não apenas no Brasil, mas no mundo todo, as placas mães com vídeo, som, e muitas vezes até mesmo modem e rede onboard vem ganhando cada vez mais espaço. A principal vantagem destas placas é o baixo custo. Sai muito mais barato comprar uma placa mãe com tudo onboard do que comprar uma placa mãe “lisa” com seus componentes separados. _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 3/29 Em praticamente todas as placas onboard o usuário pode desabilitar individualmente os componentes onboard através de jumpers ou do Setup, e substituí-los por placas convencionais em caso de queima ou upgrade, desde claro que existam slots de expansão disponíveis nas placas. Offboard: E o tipo de placa que o sistema utiliza a memória e rapidez do próprio hardware, ou seja, através do slot de expansão o usuário poderá colocar placas especificas relacionadas a cada tipo de dispositivo, e o desempenho sem duvida é o melhor. Isto é, praticamente tudo está fora da placa-mãe, como: vídeo, som, modem, rede, embutidos em placas específicas para cada finalidade, se bem que a maioria das placas novas offboard , já vem com rede e som onbord para que a placa não inutilizável , mas o usuário pode desabilitar e colocar as placas de Sua preferência , além disso, o chipset não fica sobrecarregado por que o dispositivo off board tem sua própria memória embutida, desta forma o sistema offboard se mostra mais eficiente e conseqüentemente mais caro, mas dependerá para que o usuário queira um computador, para apenas acessar a internet e fazer trabalhos escolares ou usá-lo para trabalhos que Irão exigir mais da máquina como efeitos 3D etc. As placas-mãe off-board não possuem a controladora de vídeo integrada, por que o seu sistema já é desenvolvido para um uso especifico. Elas trazem um slot único para a placa de vídeo (caso utilize slote AGP) e maior quantidade de slots para expansão. Sua utilização é indicada para micros de maior performance pois os componentes ou circuitos instalados nos slots funcionam independentemente da placa-mãe aumentando sua performance. Placas tipo AT: AT é a sigla para (Advanced Technology), trata-se de um tipo de placa-mãe já antiga. Seu uso foi constante de 1983 até 1996. Um dos fatores que contribuíram para que o padrão AT deixasse de ser usado (e o ATX fosse criado), é o espaço interno reduzido, que com a instalação dos vários cabos do computador (flat cable, alimentação), dificultavam a circulação de ar, acarretando, em alguns casos danos permanentes à máquina devido ao super aquecimento. Isso exigia grande habilidade do técnico montador para aproveitar o espaço disponível da melhor maneira. Além disso, o conector de alimentação da fonte AT, que é ligado à placa-mãe, é composto por dois plugs _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 4/29 semelhantes (cada um com seis pinos), que devem ser encaixados lado a lado, sendo que os fios de cor preta de cada um devem ficar localizados no meio. Caso esses conectores sejam invertidos e a fonte de alimentação seja ligada, a placa-mãe será fatalmente queimada. Com o padrão AT, é necessário desligar o computador pelo sistema operacional, aguardar um aviso de que ocomputador já pode ser desligado e clicar no botão "Power" presente na parte frontal do gabinete. Somente assim o equipamento é desligado. Isso se deve a uma limitação das fontes AT, que não foram projetadas para fazer uso do recurso de desligamento automático. Os modelos AT geralmente são encontrados com slots ISA, EISA, VESA nos primeiro modelos e, ISA e PCI nos mais novos AT (chamando de baby AT quando a placa-mãe apresenta um tamanho mais reduzido que os dos primeiros modelos AT). Somente um conector "soldado" na própria placa-mãe, que no caso, é o do teclado que segue o padrão DIN e o mouse utiliza a conexão serial. Posição dos slots de memória RAM e socket de CPU sempre em uma mesma região na placa-mãe, mesmo quando placas de fabricantes diferentes. AT e ATX (simultaneamente): Modelo de transição entre o AT e o ATX uma vez que as duas tecnologias são encontradas simultaneamente. Esta é uma estratégia criada pelos fabricantes para obterem maior flexibilidade comercial. ATX: É a sigla para (Advanced Technology Extended). Pelo nome, é possível notar que se trata do padrão AT aperfeiçoado abordando quatro grandes áreas de melhorias, como maior facilidade de uso, melhor apoio para os atuais e futuros dispositivos de entrada e saída, melhor suporte para atuais e futuras tecnologias de processadores mais potentes e redução de custo do sistema, tudo isso já buscando dar suporte a futuras tecnologias. 2.2.1 Mudanças importantes O processador foi descolado para longe dos slots de expansão, aumentando o espaço para inserção de periféricos; Houve o acréscimo aos reguladores de tensão de 12 volts devido ao aumento do poder de processamento dos computadores atuais; _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 5/29 Conectores seriais e paralelos fixados na placa mãe e localizados na retaguarda do gabinete , reduzindo a quantia de cabos; Conector de potência único e a prova de falhas; Maior organização dos componentes internos facilitando a ventilação; Melhor gerenciamento de energia; Um dos principais desenvolvedores do ATX foi a Intel. O objetivo do ATX foi de solucionar os problemas do padrão AT (citados anteriormente), o padrão apresenta uma série de melhorias em relação ao anterior. Atualmente a maioria dos computadores novos vem baseada neste padrão. Entre as principais características do ATX, estão: o maior espaço interno, proporcionando uma ventilação adequada, conectores de teclado e mouse no formato mini-DIM PS/2 (conectores menores) conectores serial e paralelo ligados diretamente na placa-mãe, sem a necessidade de cabos, melhor posicionamento do processador, evitando que o mesmo impeça a instalação de placas de expansão por falta de espaço. Placa-mãe ATX com Slot AGP : Quanto à fonte de alimentação, encontramos melhoras significativas. A começar pelo conector de energia ligado à placa- mãe. Ao contrário do padrão AT, não é possível encaixar o plug de forma invertida. Cada orifício do conector possui um formato, que dificulta o encaixe errado. A posição dos slots de memória RAM e socket de CPU variam a posição conforme o fabricante. Nestas placas serão encontrados slots de memória SDRAM, Rambus, DDR, DDR-II ou DDR-III, podendo vir com mais de um dos padrões na mesma placa-mãe. Geralmente os slots de expansão mais encontrados são os PCI, AGP, e PCI-Express. As placas mais novas vêm com entrada na própria placa-mãe para padrões de disco rígido IDE, Serial ATA ou Serial ATA II. Gerenciamento de energia quando desligado o micro, suporta o uso do comando "shutdown", que permite o desligamento automático do micro sem o uso da chave de desligamento encontrada no gabinete. Se a placa mãe for alimentada por uma fonte com padrão ATX é possível ligar o computador utilizando um sinal externo como, por exemplo, uma chamada telefônica recebida pelo modem instalado. _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 6/29 BTX: é um formato de placas-mãe criado pela Intel e lançado em 2003 para substituir o formato ATX. O objetivo do BTX foi otimizar o desempenho do sistema e melhorar a ventilação interna. A grande pergunta é: porque um novo formato de placas-mãe? O novo formato foi lançado por dois motivos básicos: primeiro, melhorar a dissipação térmica do computador (isto é, sua ventilação interna). Com processadores com clocks cada vez mais elevados e com os outros componentes do computador, tais como placas de vídeo, memórias e discos rígidos, gerando cada vez mais calor, é natural pensar em uma melhor forma de refrigerar o interior do PC. O segundo motivo é tentar padronizar formatos de placas-mãe de tamanho reduzido, usados, sobretudo em PCs de tamanho reduzido, como o XPC da Shuttle. O formato BTX possui três tamanhos básicos: BTX (20,32 cm x 26,67 cm), micro BTX (26,41 cm x 26,67 cm) e BTX (32,51 cm x 26,67 cm). A principal diferença entre placas-mãe ATX e BTX está na posição dos slots. As placas-mãe BTX são como se fossem placas ATX vistas em um espelho. Onde hoje estão os conectores das portas seriais, paralela, teclado, mouse, USB, etc estão soldados, nas placas BTX estão localizados os slots de expansão. E onde hoje estão localizados os slots de expansão, nas placas- mãe BTX estão soldados os conectores da placa (teclado, mouse, serial, paralela, USB, etc). Outra mudança foi à distância da placa-mãe para o chassi metálico do gabinete, que passou a ter 10,6 mm, sendo uma distância maior do que no padrão ATX, melhorando o fluxo de ar na parte de baixo da placa-mãe e facilitando o uso de sistemas de fixação do cooler do processador maiores. Por conta destas diferenças, placas-mãe BTX não poderão ser instaladas em gabinetes ATX bem como placas-mãe ATX não poderão ser instaladas em gabinetes BTX. Além disso, como placas-mãe BTX usarão slots PCI Express, elas necessitarão de uma nova fonte de alimentação, pois placas-mãe com este novo tipo de slot _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 7/29 necessitam de uma nova fonte de alimentação, que usa um plugue de 24 pinos (as fontes de alimentação ATX usam plugues de 20 pinos). Ou seja, as atuais fontes ATX não servirão em placas-mãe BTX. ITX: É um padrão de placa-mãe criado em 2001 pela VIA Technologies. Destinada a micros altamente integrados e compactados, com a filosofia de oferecer não o computador mais rápido do mercado, mas sim o mais barato, já que na maioria das vezes as pessoas usam um micro para poder navegar na Internet e editar textos. A intenção da placa-mãe ITX é ter tudo onboard, ou seja, vídeo, áudio, modem e rede integrados na placa-mãe dispensando a instalação de novos periféricos. Com isso, o seu tamanho é bastante reduzido, já que não há a necessidade de haver muitos slots de expansão. Tradicionalmente as placas-mãe ITX possuem apenas 2 slots PCI, Outra diferença dessa placa-mãe está em sua fonte de alimentação. Como possui menos periféricos, reduzindo assim o consumo de energia, sua fonte de alimentação pode ser fisicamente menor, possibilitando montar um computador mais compacto. 2.5 Conhecendo os componentes da placa Mãe. Socket do processador (CPU): É neste mecanismo chamado soquete que o processador é encaixado, existe uma pequena alavanca no lado direito do socket. Ao levantarmos esta alavanca, liberamos o soquete para que possamos encaixar a CPU. Após a CPU ser encaixada no soquete, a alavancaé abaixado e o processador fica preso no soquete. O desenho das atuais CPUs e de seus respectivos soquetes só permite o encaixe na posição correta. Quando os primeiros PCs começaram a ser fabricados, o processador era um dos poucos componentes da placa-mãe que não era unido através de solda mesma Naquela época já havia um soquete que permitia que o processador pudesse ser trocado por outro em caso de falha ou atualização (upgrade). Mesmo assim, em algumas placas, os fabricantes soldavam até o processador. Não existia compatibilidade entre socket e outros processadores, ou seja, existia apenas um socket para cada processador; Isto mudou com o _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 8/29 lançamento do processador 486 e do uso do soquete ZIF (Zero Insertion Force), também conhecido como LIF (Low Insertion Force), que possui uma alavanca que instala e remove o processador do soquete sem a necessidade do usuário ou do técnico de fazer pressão sobre o processador, diminuindo bastante as chances de se quebrar ou entortar pinos na hora da instalação ou remoção de um processador.A partir dos processadores 486 os encaixes para processador passaram a ser padronizados e receberam “nomes” (soket775/478/370 ).Desta forma foram evoluindo até chegar aos sockets que nós conhecemos hoje. Os pinos ou contatos são a parte do processador que entram em contato com a placa-mãe, e que transmitem a energia e os dados. A quantidade de pinos ou contatos que ele possui, é um tipo de definição, um processador utiliza socket 939, 775, 478, pra ver se ele é compatível com tal placa-mãe que aceita essa quantidade de pinos, cada empresa de processador opta por usar um tipo de socket. 2.6 E possível trocar o socket da placa mãe? Na verdade a troca do soquete é possível sim, agora se é viável, já é outra coisa. Só pessoal que faz manutenção em motherboard que terá condições de troca, e ai tem que analisar o valor da troca do socket e saber qual modelo a pessoa desejar trocar, é isso não é algo muito freqüente pelo fato que na maioria das vezes quando um a placa mãe não atende mais ao usuário ele deverá substituí-la, mas como a questão foi apenas saber a possibilidade de troca, realmente existe a possibilidade. 1.7 Chipset Um chipset (conjunto de circuitos integrados) é um dos principais componentes lógicos de uma placa-mãe, pode ser considerado como um grupo de circuitos integrados ou chips, que são projetados para trabalhar em conjunto. _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 9/29 Nos primeiros PCs, as placas-mãe usavam circuitos integrados muito simples “nada comparados aos de hoje”, Com isso, vários chips eram necessários para criar todos os circuitos necessários para fazer um computador funcionar, ou seja, as placas-mãe desta época eram repletas de chips em sua superfície, após algum tempo os fabricantes de chips começaram a integrar vários chips dentro de chips maiores. Como isso, em vez de usar uma dúzia de pequenos chips, uma placa-mãe poderia ser construída usando apenas meia dúzia de chips maiores. Com o lançamento do barramento PCI, um novo conceito, pôde ser empregado pela primeira vez: a utilização de pontes, onde é possível fazer o controle de vários componentes como vídeo áudio etc. Normalmente existem dois chipsets nas placas, porém, às vezes, alguns fabricantes de chip podem integrar a ponte norte e a ponte sul em um único chip; neste caso a placa-mãe terá apenas um circuito integrado grande! Na placa mãe existem dois chipset o primeiro chamado normalmente de Northbridge (ponte Norte). É responsável basicamente pela transferência de dados entre CPU e memória RAM, “nele também contem o controlador de memória que tem a função de controlar a ligação e trafego de informações entre o processador e memória” e também pelo controle do barramento AGP. Como atualmente as velocidades de acesso à memória têm crescido bastante, o Northbridge costuma trabalhar com um clock elevado, gerando assim calor. É por isso que nas placas atuais se encontram dissipadores e até coolers completos em cima do Northbridge. Desta forma fica bastante fácil identifica-lo pelo fato de estar mais próximo do processador. O outro chipset, chamado comumente de Southbridge (ponte Sul). As funções dele estão relacionadas principalmente aos dispositivos de entrada e saída (I/O), controladoras IDE e de disquete, slots PCI, etc. O Southbridge se liga ao Northbridge para que os dois possam trabalhar em conjunto. Essa via de comunicação entre Northbridge e Southbridge é muito rápida. Um Chipset é o nome dado ao conjunto de chips (ou circuitos integrados) utilizado na placa-mãe e cuja função é realizar diversas funções de hardware, como controle dos barramentos (PCI, AGP e o antigo ISA), controle e acesso à memória, controle da interface IDE e USB, Timer, controle dos sinais de interrupção IRQ e DMA, entre outras. _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 10/29 O Chipset está também relacionado com o clock externo do processador e das memórias. Por exemplo, se o clock externo de seu processador possui um valor de barramento maior que o suportado pelo do Chipset, não seria possível aproveitar todo o potencial dele. As bem conhecidas placas de som e vídeo onboard, são circuitos de som e vídeo integrados no Chipset. (veja abaixo a integração do chipset com os outros dispositivos) ’’’’ 2.8 Soquetes para encaixe dos módulos de memória RAM Estes soquetes são encaixados aos módulos de memória. O manual da placa-mãe normalmente indica as regras de como estes soquetes devem ser preenchidos, mas, na maioria das vezes, podemos colocar os módulos de memória em qualquer um dos soquetes _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 11/29 A memória RAM impede que o micro obtenha seu desempenho máximo. Isto acontece porque o processador é muito mais rápido do que a memória RAM e muitas vezes ele tem de ficar esperando a memória para poder entregá- la um determinado dado. Durante esse tempo de espera o processador fica ocioso, sem fazer nada (isto não é absolutamente verdade, mas vale para a explicação. A memória é controlada por um circuito chamado controlador de memória. Este circuito está fisicamente dentro do chipset (chip ponte norte – ou MCH, Memory Controller Hub, Hub Controlador de Memória, A memória RAM é conectada ao controlador de memória através de uma série de fios. Esses fios são divididos em três grupos: dados, endereço e controle. Os fios do barramento de dados são responsáveis por transportar os dados que estão sendo lidos (ou seja, dados que estão sendo transferidos da memória para o controlador de memória e então para o processador) ou escritos (ou seja, transferidos do controlador de memória para a memória RAM, vindos do processador). Os fios do barramento de endereços dizem aos módulos de memória onde exatamente (isto é, em qual endereço) os dados precisam ser lidos ou armazenados. Os fios de controle enviam comandos para os módulos de memória dizendo a eles que tipo de operação deve ser feita – por exemplo, se é uma operação de escrita (armazenamento) ou leitura. As velocidades (clocks), capacidade máxima e tipos (DDR, DDR2, DDR3, etc.) de memória que um micropode aceitar é definido pelo chipset ou pelo processador . Por exemplo, a instalação de memórias DDR3 em micros equipados com processadores Intel dependerá do chipset (e a placa-mãe deve ter o tipo certo de soquetes de memória) e não do processador. 2.9 Conectores de alimentação Através deste conector a placa-mãe recebe energia da fonte de alimentação para que ela possa funcionar. Um exemplo é do formato ATX de 20 pinos. É encontrado praticamente em todas as placas-mãe modernas. Em algumas placas existem conectores “extras” que devem receber alimentação da fonte para o correto funcionamento da placa. A maioria das placas-mãe para _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 12/29 Pentium 4 possui um conector extra de 4 pinos que recebe alimentação de 12 volts da fonte. Este conector, de alimentação 12V, que dependendo da placa-mãe fica um pouco distante do conector de 20 pinos. Deve ser ligado nesse local: Este conector serve para alimentar os processadores mais recentes, a partir do Pentium 4. Caso na placa-mãe possua um conector deste, terá (obrigatoriamente) que ligar o conector referente a esta alimentação extra! Caso contrário, o micro não carrega. 2.10 Conectores IDE/ATA/SATA Padrão IDE, abreviação de "Integrated Drive Eletronics" (que indica justamente o uso da controladora integrada), desenvolvido pela “Quantum e a Western Digital”. Os primeiros HDs e interfaces IDE, chegaram ao mercado em 1986, mas inicialmente não existia um padrão bem definido, o que fez com que os primeiros anos fossem marcados por problemas de compatibilidade entre os produtos dos diferentes fabricantes. Em 1990 o padrão foi ratificado pelo ANSI, dando origem ao padrão ATA. Como o nome "IDE" já estava mais difundido, muita gente continuou usando o termo "IDE", e outros passaram a usar "IDE/ATA" ou simplesmente "ATA", fazendo com que os dois termos acabassem virando sinônimos. As primeiras placas IDE traziam apenas uma ou duas portas IDE e eram instaladas em um slot ISA de 16 bits. Mas, logo os fabricantes passaram a integrar também outros conectores, dando origem às placas "super-IDE", que eram usadas na grande maioria dos micros 386 e 486. As placas mais comuns incluíam uma porta IDE, uma porta FDD (para o drive de disquete), duas portas seriais e uma paralela, além do conector do joystick. A maioria das placas-mãe tem dois conectores para dispositivos IDE/ATA, ou seja, existem duas controladoras de dispositivos IDE/ATA. Assim como no caso dos drives de disquete, cada controladora pode controlar até _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 13/29 dois dispositivos IDE/ATA. O conector IDE/ATA possui 40 pinos dispostos em duas fileiras de 20 pinos e o cabo usado para ligar o dispositivo IDE/ATA a esse conector também tem uma posição correta de encaixe. OBS: Apesar de termos dois nomes diferentes (IDE e ATA) eles designam a mesma tecnologia, ou seja, uma tecnologia onde praticamente toda eletrônica necessária para controlar o dispositivo (HD, CD-ROM, etc.) fica embutida em uma placa no próprio dispositivo. Desta forma as “controladoras” IDE/ATA existentes na placa-mãe são muito mais fáceis de serem construídas. Estas “controladoras” são chamadas também de “interfaces” ou simplesmente “portas” IDE/ATA. SATA O padrão SATA é uma tecnologia para discos rígidos, unidades ópticas e outros dispositivos de armazenamento de dados que surgiu no mercado no ano 2000 para substituir a tradicional interface PATA (Paralell ATA ou somente ATA ou, ainda, IDE). O nome de ambas as tecnologias já indica a principal diferença entre elas: o (PATA/ATA/IDE) faz transferência de dados de forma paralela, ou seja, transmite vários bits por vez, como se estes estivessem lado a lado. No SATA, a transmissão é em série, tal como se cada bit estivesse um atrás do outro. Por isso, pode-se imaginar que o (IDE/ATA) é mais rápido, não? Na verdade, não é. A transmissão paralela de dados (geralmente com 16 bits por vez) causa um problema conhecido como "ruído", que nada mais é do que a perda de dados ocasionada por interferência. Para lidar com isso nos HDs PATA, os fabricantes utilizam mecanismos para diminuir o ruído. Um deles é a recomendação de uso de cabos IDE (o cabo que liga o HD à placa-mãe do computador) com 80 vias (ou seja, oitenta fios) em vez dos tradicionais cabos com 40 vias. As vias a mais atuam como uma espécie de blindagem contra ruídos. Realmente o padrão SATA foi bastante inovador, sendo utilizado como base para inúmeras outras tecnologias, mas o principal diferencial do padrão SATA é a sua grande velocidade de transferência que logo evoluiu para SATAII e STAIII. Tecnologia SATA NCQ (Native Command Queuing): O NCQ é tido como obrigatório no SATA II e no SATA III, mas era opcional no padrão SATA I. Trata-se de uma tecnologia que permite ao HD organizar as solicitações de gravação ou leitura _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 14/29 de dados numa ordem que faz com que as cabeças se movimentem o mínimo possível, aumentando (pelo menos teoricamente) o desempenho do dispositivo e sua vida útil. Para usufruir dessa tecnologia, não só o HD tem que ser compatível com o recurso, mas também a placa-mãe, através de uma controladora apropriada. Hot swap Com esta tecnologia é possível a troca de um dispositivo Serial ATA com o computador ligado. Por exemplo, é possível trocar um HD sem ser necessário desligar a máquina para isso. Este recurso é muito útil em servidores que precisam de manutenção/reparos, mas não podem parar de funcionar. E-SATA: proveniente do termo "external SATA", o E-SATA é um tipo de porta que permite a conexão de dispositivos externos a uma interface SATA do computador. Essa funcionalidade é particularmente interessante aos usuários que desejam aproveitar a compatibilidade de HDs externos com a tecnologia SATA para obter maiores taxas de transferência de dados. Muitos fabricantes oferecem computadores que contam com uma porta que funciona como eSATA e também como USB. Link Power Management: esse recurso permite ao HD utilizar menos energia elétrica. Para isso, o disco rígido pode assumir três estados: ativo (active), parcialmente ativo (partial) ou inativo (slumber). Com isso, o HD recebe energia de acordo com sua utilização no momento; Staggered Spin-Up: esse é um recurso muito útil em sistemas RAID, (sistemas onde é possível colocar vários HDs trabalhando juntos no mesmo sistema) pois permite ativar ou desativar HDs trabalhando em conjunto sem interferir no funcionamento do grupo de discos. Além disso, a tecnologia Staggered Spin-Up também melhora a distribuição de energia entre os discos; Hot Plug: em sua essência, essa funcionalidade permite conectar o disco ao computador com o sistema operacional em funcionamento. Esse é um recurso muito usado em HDs do tipo removível. 2.11 Memória ROM _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 15/29 (Read-Only Memory) é um tipo de memória que permite apenas a leitura, ou seja, as suas informações são gravadas pelo fabricante uma única vez e após isso não podem ser alteradas ou apagadas, somente acessadas. São memórias cujo conteúdo é gravado permanentemente. Uma memória ROMpropriamente dita vem com seu conteúdo gravado durante a fabricação. Atualmente, o termo Memória ROM é usado informalmente para indicar uma gama de tipos de memória que são usadas apenas para a leitura na operação principal de dispositivos eletrônicos digitais, mas possivelmente podem ser escritas por meio de mecanismos especiais. Chip de memória ROM – (Bios): Neste chip de memória ROM estão armazenados alguns programas importantíssimos para o funcionamento do PC, que são: - BIOS (Basic Input Output System); - POST (Power On Self Test); - SETUP (configurações do sistema). Bios: É a primeira camada de software do sistema, que fica gravada em um pequeno chip na placa mãe, e tem a função de "dar a partida", reconhecendo os dispositivos instalados no micro e realizando o boot.(inicialização) Mesmo depois do carregamento do sistema operacional, o Bios continua provendo muitas informações e executando tarefas indispensáveis para o funcionamento do sistema.Muitas das funções executadas pelo Bios podem ser personalizadas ao gosto do usuário. Durante o boot, o Bios realiza uma série de testes, cuja função é determinar com exatidão os componentes de hardware instalados no sistema. Este teste é chamado de Post (pronuncia-se poust), ou "power-on self test". Os dados do post são mostrados durante a inicialização, os discos rígidos, drives de disquetes, portas serias e paralelas e Drives de CD-Rom padrão IDE instalados no micro. É comum achar que as configurações alteradas no setup são armazenadas no BIOS. Como o BIOS é uma memória do tipo ROM, ela não permite que seus _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 16/29 dados sejam alterados. Todas as informações manipuladas e alteradas no setup são armazenadas única e exclusivamente na memória de configuração (CMOS) do micro. Dessa forma, quando chamamos o setup não "entramos" no BIOS nem muito menos alteramos os valores do BIOS, como muitas pessoas dizem erroneamente. Na verdade entramos no setup e alteramos os valores da memória de configuração. POST (Power On Self Test): é uma sequência de testes ao hardware de um computador, realizada pela BIOS, responsável por verificar preliminarmente se o sistema se encontra em estado operacional. Se for detectado algum problema durante o POST a BIOS emite uma certa sequência de bips sonoros, que podem mudar de acordo com o fabricante da placa-mãe. 2.12 O setup É justamente o programa que nos permite configurar estas opções. A velocidade de operação das memórias, o modo de funcionamento dos discos rígidos, e em muitos casos até mesmo a velocidade do processador, são configurados através do Setup. Uma configuração errada do setup pode tornar nosso sistema até 70 ou 80% mais lento do que com uma configuração otimizada. Claro que esta é uma projeção apocalíptica, que só seria alcançada por alguém que intencionalmente configurasse o Bios visando obter o pior desempenho possível, mas que ilustra bem como "simples" erros de configuração podem tornar nosso sistema lento. Em quase todos os Setups, encontramos uma opção de configuração usando valores default sugeridos pelo fabricante. Estes valores visam que o sistema funcione com o máximo de estabilidade, porém usando-os sacrificamos um pouco do desempenho. Geralmente com configurações otimizadas dos valores do Setup, conseguimos um ganho de performance de 15 ou 20% ou sobre os valores default. Muitas vezes também precisamos mudar os valores do setup para resolver algum conflito entre dispositivos, ou mesmo poder instalar algum periférico em especial. Um exemplo é a Viper v330, que é uma placa aceleradora 3D: ela só funciona corretamente caso _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 17/29 habilitemos no Setup a opção "Assign IRQ to VGA card" que muitas vezes fica desabilitada usando os valores default. CMOS significa ("Complementary Metal Oxide Semicondutor"). Ele também é chamado de memória de configuração Nos primeiros PC os, tais como os antigos XT, todos os dados referentes à configuração dos endereços de IRQ, quantidade e velocidade das memórias, HD os instalados, etc. eram configurados através de jumpers na placa mãe. Não é preciso dizer que a configuração de tais jumpers era um trabalho extremamente complicado. Para facilitar a vida dos usuários, foi criado o Setup, que permite configurar facilmente o sistema. A função do CMOS é armazenar os dados do setup para que estes não sejam perdidos quando desligamos a máquina. O CMOS é uma pequena quantidade de memória Ram, geralmente 128 ou 256 bytes, destinada a guardar as configurações do setup. Toda vez que o micro é iniciado, o Bios lê estes valores e opera de acordo com eles. Porém, justamente por ser um tipo de memória Ram, o CMOS é volátil, ou seja: seus valores são perdidos quando ele deixa de ser carregado eletricamente. Justamente por isso, é usada na placa mãe uma pequena bateria que se destina alimentar o CMOS. Claro que esta bateria não dura para sempre, de modo que periodicamente (a cada 2 ou 3 anos) temos que troca-la por uma nova. Essa bateria também é responsável por alimentar o circuito de relógio de tempo real do micro (RTC, Real Time Clock), pelo mesmo motivo. Todo micro tem esse relógio e ele é o responsável por manter a data e a hora atualizadas. Janpers (são pequenas pecinhas plásticas que são usadas para configurar certos aspectos das placas e peças do computador. Essas pecinhas podem ser colocadas ou retiradas, ou posicionadas de diversas formas, e cada uma controla um aspecto do dispositivo. Exempo HD). 2.13 Controladora Multi I/O Podemos comprovar que para cada dispositivo do computador existe outro auxiliando-o em alguma atividade, isso acontece pelo fato que com a evolução dos computadores cria-se a necessidade de serem implementados novos componentes de auxilio um deles é controladora I/O ( controlador de entrada e saída).Este chip é responsável pelo controle de vários dispositivos de I/O – Input/Output (Entrada e Saída). Entre eles: teclado, portas seriais e paralelas, _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 18/29 portas PS/2, porta de joystick, etc. Este chip trabalha diretamente ligado ao Southbridge. Chipset ponte sul. Em outras explicações foi informado sobre o controlador chipset (ponte sul) que trabalha diretamente com dispositivos que operam a freqüências mais baixas como slotes PCI dispositivos USB entre outros, porém, existe outro chip de apoio que faz o envio destas informações, que é chip controlador multiI/O , ou seja são circuitos menores trabalhando com circuitos maiores de forma simultânea. 2.14 Conectores do gabinete É neste conjunto de conectores que será conectado os fios que saem dos leds (led do HD, led de energia, etc.) e botões (botão de reset, botão liga/desliga, etc.) existentes no gabinete do micro. Mesmo a conexão sendo bastante simples algumas pessoas tem dificuldades para fazer esta conexão,esquecendo que basta usar o manual da placa mãe, e encontrará todos os pontos de conexão bem especificados pelos fabricante. Estes conectores deverão ser lidados na placa mãe podem ser divididos em duas partes : polarizados e não polarizados. Não Polarizados são aqueles que não têm posição correta para encaixar, ou seja, eles podem ser conectados de uma forma mais simples sem muitos problemas, mesmo que seja conectado de maneira invertida ele funcionará.Conectores polarizados têm duas polaridades diferentes, eles utilizam mais fios, porém apenas dois são utilizados, são eles o Power led, IDE led,PC speaker; mas a sua ligação deve ser feita de maneira correta, pelo fato de sua polarização. Caso sejam ligados de forma errada eles não funcionarão, existindo ainda a possibilidade de queima de componentes da placa mãe. (Chip de monitoramento do hardware): Este chip é responsável pelo monitoramento das tensões, rotação da ventoinha, temperatura de componentes, etc. Ele é bastante comum nas placas-mãe mais modernas, principalmente nas de maior qualidade. Um recurso que vem sendo cada vez mais usados nas placas mãe atuais é o monitoramento de algumas funções, como a temperatura do processador, _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 19/29 velocidade de rotação do cooler, temperatura do chipset, da corrente elétrica enviada pela fonte etc. Os recursos suportados dependem da placa mãe, mas o objetivo é sempre o mesmo: prevenir possíveis danos ao equipamento. Se, por acaso, o cooler do processador apresentar algum defeito e o processador começar a superaquecer, será soado um alarme alertando o usuário sobre o problema. Se, por acaso, a fonte de alimentação começar a enviar correntes maiores, ou menores que as ideais para a placa mãe, novamente será soado o alarme avisando o usuário antes que algo mais grave aconteça. As informações fornecidas pelo monitor podem ser vistas através do Setup, ou mesmo dentro do Windows, através de um programa de monitoramento. Existem vários exemplos de programas, mas, quase sempre, as placas com suporte a este recurso trazem um programa compatível gravado no CD de drives que a acompanha. O monitoramento é obtido através da adição de um chip especial e sensores de temperatura na placa mãe. Chip controlador Serial ATA (SATA): Como não é de se espantar é normal que muitos já conheçam os padrões ATA/SATA de conexão, mas este padrão tem um chip de controle. Isto mesmo existe um chip que controla esta conexão, este chip é responsável pelo controle dos dispositivos serial ATA./SATA Na placa mãe, o chip permite o controle de dois dispositivos SATA, e como no padrão SATA cada dispositivo tem um cabo “exclusivo”, precisamos de dois conectores SATA para dois dispositivos. No padrão de conexão IDE (mais antigo) com o mesmo cabo poderíamos conectar dois dispositivos. Este chip controlador está conectado ao barramento da placa mãe ligado ao chipset ponte sul que por sua vez ao chipset ponte norte que leva as informações ao processador. 2.15 Barramento A idéia de um barramento é simples, ele conecta os componentes do computador ao processador. Alguns dos componentes são HDs, pentes de memória, sistemas de som, sistemas de vídeo, e etc. Por exemplo, para ver o que seu computador está fazendo, você usa um monitor CRT ou LCD. Você precisa de um hardware especial para controlar o monitor, neste caso, uma placa de vídeo (ou placa gráfica). A placa de vídeo é um pequeno circuito _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 20/29 impresso em uma placa, que é desenhada para ser conectada no barramento. A placa de vídeo conversa com o processador, usando o barramento como via de comunicação. A vantagem do barramento é que ele torna as partes do computador mais intercambiáveis. Se você quiser uma placa de vídeo melhor, basta tirar a antiga do slot e colocar a nova em seu lugar. Se você quiser usar dois monitores no seu computador, pode usar duas placas de vídeo no barramento. Vinte ou 30 anos atrás, os processadores eram tão lentos que o processador e o barramento eram sincronizados - o barramento funcionava na mesma velocidade do processador, e havia somente um barramento no computador. Hoje, os processadores estão tão rápidos que a maioria dos computadores tem dois ou mais barramentos. Cada barramento é especializado em um tipo de tráfego. É o caminho de comunicação do processador com o chipset da placa- mãe, mais especificamente o circuito ponte norte. É mais conhecido em português como "barramento externo" que é caracterizado como o barramento mais rápido do sistema pelo fato que é utilizado pelos outros barramentos como forma de comunicação para chegar até o processador. Um barramento muito comum nesta categoria é chamado de PCI. Estes barramentos mais lentos se conectam ao barramento do sistema (barramento externo) através de uma ponte, que é parte do chipset do computador e funciona como um guarda de trânsito, integrando os dados de outros barramentos ao barramento do sistema. Slots PCI (Peripheral Component Interconnect): São usados para o encaixe de placas de expansão no micro. Eles foram criados para substituir os antigos slots padrão ISA e VLB. Que já estão sendo substituídos pelo novo padrão PCI Express. No início da década de 1990, a Intel lançou um novo padrão de barramento, o barramento PCI (Interconexão de Componentes Periféricos). O PCI é uma mistura do ISA e do VL-Bus. Fornece acesso direto à memória do sistema para dispositivos conectados, mas usa uma ponte para se conectar, _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 21/29 você pode ter mais do que um barramento PCI no mesmo computador, apesar de ser raro. O chip da ponte do PCI regula a velocidade do barramento, independentemente da velocidade do processador. Isto torna o sistema mais seguro, e faz com que os fabricantes de hardware PCI saibam exatamente o que fazer. O PCI no início operava a 33MHz, usando um caminho de 32 bits de largura. O padrão foi atualizado, e sua velocidade subiu de 33MHz para 66MHz, e sua largura dobrou para 64 bits. Atualmente, o PCI-X transfere em 64 bits a uma velocidade de 133MHz a uma incrível taxa de transferência de 1GBps (gigabyte por segundo). Slots AGP (Accelerated Graphics Port): Se antes os computadores se limitavam a exibir apenas caracteres em telas escuras, hoje eles são capazes de exibir e criar imagens em altíssima qualidade. Mas, isso tem um preço: quanto mais evoluída for uma aplicação gráfica, em geral, mais dados ela consumirá. Para lidar com o volume crescente de dados gerados pelos processadores gráficos, a Intel anunciou em meados de 1996 o padrão AGP, cujo slot serve exclusivamente às placas de vídeo. A primeira versão do AGP (chamada de AGP 1.0) trabalha a 32 bits e tem clock de 66 MHz, o que equivale a uma taxa de transferência de dados de até 266 MB por segundo, mas na verdade, pode chegar ao valor de 532 MB por segundo. Explica-se: o AGP 1.0 pode funcionar no modo 1x ou 2x. Com 1x, um dado por pulso de clock é transferido. Com 2x, são dois dados por pulso de clock. Além da alta taxa de transferência de dados, o padrão AGP também oferece outras vantagens. Uma delas é o fato de sempre poder operar em sua máxima capacidade, já que não há outro dispositivo no barramento que possa de alguma forma, interferir na comunicação entre a placa de vídeo e o processador (lembre-se que o AGP é compatível apenas com placas de vídeo). O AGP também permite que a placa de vídeo faça uso de parte da memória RAM do computador como um incremento de sua própria memória, um recurso chamado Direct Memory Execute. _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 22/29 Slots AMR:A Intel criou uma especificação chamada AMR (Audio Modem Riser), que nada mais é do que um pequeno slot que pode existir na placa-mãe para a instalação de placas de som e de modem criadas para esse tipo de slot. Placas AMR funcionam com a mesma tecnologia dos dispositivos on-board chamada HSP ( Host Signal Processing) onde é o processador da máquina quem executa a tarefa de processamento de sinais e não o dispositivo em si. No caso do modem, é o microprocessador quem faz a modulação e demodulação dos dados transmitidos pela linha telefônica. O slot AMR serve para você adicionar um novo dispositivo on-board ao seu micro. Ele possui contatos para os conectores telefônicos necessários para o funcionamento do modem on-board .Os dispositivos AMR conseguem um desempenho melhor do que dispositivos on-board. Isso ocorre porque a parte analógica do circuito é construída em uma placa a parte e não na placa-mãe. Assim, o dispositivo fica mais imune a ruídos que acontecem no funcionamento do PC, através da corrente elétrica e outros conponentes. O slot AMR se parece com um slot AGP, mas tem apenas 1/3 do tamanho deste. O objetivo é permitir a criação de componentes extremamente baratos para serem usados em micros de baixo custo. A vantagem é claro, o preço, já que uma placa de som ou modem AMR não custa bem menos para o fabricante (um pouco mais para o consumidor final naturalmente). A desvantagem, por sua vez, é o fato destes componentes consomir recursos do processador principal, tornando o micro mais lento. PCI Express (ou PCI-E): É um tipo de barramento que foi criado pela Intel em 2004, e se destaca por substituir ao mesmo tempo os barramentos PCI e AGP(isso significa que estes slots podem ser usados tanto para placas de vídeo quanto para placas de áudio ou modem). Desde seu lançamento praticamente todas as placas de som, rede e principalmente as placas de vídeo passaram a usá-lo na transmissão de dados. Atualmente o PCI-Express está disponível nos seguintes segmentos: 1x, , 4x, 8x e 16x. Estes números têm a ver com o número de “caminhos” utilizados para a transmissão dos dados. Assim, PCI-Express 1x utiliza um caminho; PCI- Express 4x utiliza quatro caminhos e assim por diante. Quanto maior for o _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 23/29 número de caminhos, maior é a taxa de transferência de dados, e maior será o tamanho dos slots. O PCI Express é um barramento ponto a ponto, onde cada periférico possui um canal exclusivo de comunicação com o chipset. Isto contrasta fortemente com o padrão PCI, que é um barramento em que todos os dispositivos compartilham a mesma comunicação, de 32 bits (ou 64 bits), num caminho paralelo. (Aqui pode-se ver a diferença dos slots pci Express) Há contradições quanto à forma de se referir ao PCI Express como um sendo barramento, já que, no sentido estrito da palavra, o termo "barramento" surgiu para descrever um canal de comunicação compartilhado por vários dispositivos ou periféricos, no entanto, em toda a sua documentação é usado o termo "PCI Express bus" para mencioná-lo. 2.16 Chips de Rede Como mencionado em vários tópicos acima não é de se espantar que no caso das placas onboard existam chips integrados e no caso do acesso a internet também estão presentes nestes tipos de placas. As placas de rede estão se tornando cada vez mais comuns. Algumas placas-mãe possuem inclusive “duas” conexões de rede embutidas, uma para conexão com a rede local e outra para conexão com a Internet em banda larga, que mostra bastante que com novas tecnologias mais acessíveis os produtos mudam e se adéquam a cada tipo de usuário. 2.17 Chip de Áudio _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 24/29 Também chamado de Áudio Codec, este chip é responsável pelo funcionamento da placa de som embutida na placa-mãe, ou seja, o chip de áudio on board. Atualmente, quase todas as placas-mãe têm áudio embutido. E a qualidade destes chips de áudio tem melhorado muito, permitindo som “3D” com vários canais, efeitos especiais, etc. Este chip de áudio esta ligado ao chipset ponte sul, pelo fato de ser um dispositivo que não oferece grande capacidade, desta forma envia suas informações para o chipset ponte note que envia as informações para o para o processador. 2.18 Gerador de Clock É este o chip é responsável pelo sinal de clock que alimenta a CPU e outros circuitos da placa-mãe. Ele utiliza as freqüências geradas pelos cristais. Ao contrário do que costuma se pensar, velocidade de operação dos processadores não é fixa, mas sim determinada pela placa mãe que utiliza o gerador de clock para se orientar. Na verdade, o gerador de clock não é nada mais do que um cristal de Quartzo. Este cristal vibra alguns milhões de vezes por segundo, com uma precisão quase absoluta. As vibrações deste cristal são usadas para sincronizar os ciclos da placa mãe, que sabe que a cada vibração do cristal deve gerar certo número de ciclos de processamento. É mais ou menos como um farol, que abre e fecha algumas vezes por minuto. Quando o farol está fechado, o trânsito fica parado, voltando a fluir quando a farol abre. Um pulso de clock é justamente a abertura do farol, que faz todos os componentes do PC trabalharem simultaneamente e de forma sincronizada. O funcionamento de todos os periféricos, da placa de vídeo ao disco rígido, é coordenado por este relógio. O processador não tem uma taxa fixa de operação, e por isso trabalha usando o sinal recebido da placa mãe. Num Pentium MMX de 200 MHz, por exemplo, a placa mãe funciona a 66 MHz, e o multiplicador é 3x, o que significa que para cada ciclo da placa mãe, o processador gerará 3 ciclos. _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 25/29 Justamente por estar limitada à frequência indicada pela placa mãe, a frequência do processador não é fixa; pode ser maior ou menor do que o especificado, dependendo de como a placa mãe estiver configurada. 2.19 Bateria O programa de configuração da placa-mãe (SETUP) guarda os dados de configuração em uma memória RAM, normalmente conhecida por CMOS. Para que as informações desta RAM não se percam quando o micro é desligado existe uma bateria. Esta bateria também é responsável pela alimentação do chip que contém o relógio do micro. Toda placa Mãe de Micro-computadores possui uma bateria recarregável - Normalmente uma bateria de 3V, de Lithium, tipo moeda, modelo CR-2032 (Os dois primeiros dígitos do código indicam que ela tem 20 mm de diâmetro, e os dois últimos indicam 3,2 mm de espessura). A principal função desta bateria é alimentar a memória de configuração do BIOS (Basic Input/Output System - Sistema Básico de Entrada/Saída), onde ficam armazenados todos os parâmetros de configuração do sistema definidos pelo SETUP. Trata-se de uma memória CMOS do tipo RAM*, que possui a característica de ser volátil - ou seja - toda vez que for cortada sua alimentação ela perde os dados. Portanto a bateria serve justamente para alimentar esta memória quando o computador é desligado, além de manter o relógio interno da Placa Mãe sempre funcionando. Sem a bateria seria necessário entrar no SETUP e configurar o sistema, a data e a hora, toda vez que o computador fosse ligado.Mas esta bateria tem um tempo de vida útil que pode ser de três anos ou mais. Quando isso acontecer o próprio sistema avisará quando o PC for iniciado.2.20 Regulador de voltagem É um conjunto de circuitos que receba a energia “suja” da fonte de alimentação e a transforma em uma energia mais “limpa”, ou seja, livre de _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 26/29 interferências e variações. Quanto melhor for este regulador de voltagem mais qualidade terá uma placa-mãe. O objetivo do regulador de voltagem é gerar as voltagens necessárias ao funcionamento dos chips Mesmo a fonte sendo preparada pra transformar a energia vinda da tomada em uma voltagem adequada para o seu equipamento é totalmente possível acontecer a passagem de energia imprópria, para a placa mãe e os demais equipamentos. Desta forma o regulador de voltagem atua na hora que a energia vai passar pelo sistema. Uma fonte ATX fornece tensões de 12V, 5V e 3.3V, sendo que a maioria dos componentes num PC atual utilizam tensões mais baixas, como os 1.5 ou 0.8V das placas AGP, 1.8V dos pentes de memória DDR2 e assim por diante. Os reguladores são os responsáveis por reduzir e estabilizar as tensões fornecidas pela fonte aos níveis corretos para os diversos componentes. PWM é sigla de Pulse Width Modulation e diz respeito ao regulador de voltagem, que fornece energia para a CPU. O regulador de voltagem geralmente é de 3 fases nas placas baratas e de 4 fases nas placas destinadas a overclock. 2.21 Conectores de alimentação para o ventilador Estas conexões existem para ligarmos os ventiladores (ventoinhas) do cooler da CPU, gabinete, etc. Nas placas-mãe mais recentes estes conectores permitem também monitorar a velocidade dos ventiladores. Como foi dito na questão do chip controlador de voltagem da placa mãe. 2.22 Registres e (capacitores cerâmicos) Eles são muito pequenos, medindo pouco menos de um milímetro quadrado e por isso são instalados de forma automatizada (e com grande precisão). As máquinas que fazem a instalação utilizam um conjunto de braços mecânicos, mas Você pode diferenciar os resistores dos capacitores que aparecem na placa. Os resistores são escuros e possuem números decalcados, enquanto os capacitores são de uma cor clara. Estes pequenos capacitores são sólidos, compostos de um tipo de cerâmica. Eles são muito diferentes dos capacitores eletrolíticos. _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 27/29 Resistores e capacitores cerâmicos dissipam energia em forma de calor, servem para limitar corrente em um circuito elétrico. E regular a intensidade da corrente elétrica; visto que um projeto de um circuito é bastante complexo, os resistores e capacitores são utilizados como forma de correção de corrente elétrica em uma parte do circuito. Circuito elétrico: Um circuito elétrico é um conjunto de componentes eletrônicos interligados eletricamente de forma apropriada.isto é resistores capacitores indutores. É constituído, pelo menos, por um gerador elétrico, que fornece a energia, por uma carga (ou receptor), que recebe energia e por condutores elétricos que interligam os aparelhos. Gerador elétrico é uma fonte de energia capaz de prover energia elétrica aos dispositivos de circuito elétrico. Dispositivos de segurança: são dispositivos que, ao serem atravessados por uma corrente de intensidade maior que a prevista, interrompe a passagem da corrente elétrica, não permitindo que aconteçam danos maiores ao circuito Ex: fusíveis e disjuntores. 2.23. Transistores (semicondutor) Ele é usado como chaveador, amplificador. Suas funções principais são amplificar o chaveamento de sinais elétricos, isto é de acordo com a posição em que ele esta na placa e como o projeto foi desenvolvido ele irá amplificar o sinal elétrico ou não.Então como a placa é um componente que traz consigo muito outros equipamentos sua função é ajudar a gerenciar toda a corrente elétrica que passa através destes componentes cujas funções principais são amplificar e chavear sinais elétricos. O termo vem de transfer resistor (resistor de transferência), como era conhecido pelos seus inventores. Um sinal elétrico de baixa intensidade, como os sinais gerados por um microfone, é injetado em um circuito eletrônico (transistorizado, por exemplo), cuja função principal é transformar este sinal fraco gerado pelo microfone em sinais elétricos com as mesmas características, mas com potência suficiente _______________________________________________________________________________________________ EEEFM – Clóvis Borges Miguel - Curso Técnico em Informática MÓDULO I “FUNDAMENTOS DE HARDWARE” Pág. 28/29 para estimular os alto-falantes, a este processo todo se dá o nome de ganho de sinal. “Entende-se por "amplificar" o procedimento de tornar um sinal elétrico mais fraco em mais forte.” Capacitor eletrônico: Tem como função acumular energia para depois descarregá-la de vez. Um exemplo de capacitor eletrônico são aqueles cilindros na placa-mães que ficam na horizontal, normalmente são vários e estão espalhados por ela. O capacitor se torna muito eficaz no acumulo de energia tornando esta carga extra gerenciável, pela necessidade da placa. Capacitores em estado sólido Atualmente, cada vez mais fabricantes estão passando a oferecer placas com capacitores de estado sólido (chamados de Conductive Polymer Aluminum), onde a folha de alumínio banhada no líquido eletrolítico é substituída por uma folha de material plástico (um polímero) contendo um eletrolítico sólido de alumínio. Por não conterem nenhum tipo de líquido corrosivo, estes capacitores não são susceptíveis aos problemas de durabilidade que caracterizam os capacitores eletrolíticos. Embora mais duráveis, os capacitores de estado sólido são mais caros que os capacitores eletrolíticos. Como o uso deles aumenta consideravelmente o custo de produção da placa (o que acaba causando um aumento de até 20% no preço final), eles são oferecidos apenas em placas "premium", desenvolvidas para o público entusiasta. Com o passar do tempo, entretanto, o uso tende a se tornar mais comum. Os capacitores de estado sólido podem ser diferenciados dos eletrolíticos facilmente, pois são mais compactos e possuem um encapsulamento inteiriço.
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