INFORMÁTICA PARA CONCUR SOS E - M A I L : L E O M A T O S I N G M A I L. C O M W E B S I T E : W W W. L E O M A T O S. C O M.

Transcrição

1 Hardware INFORMÁTICA PARA CONCUR SOS E - M A I L : L E O M A T O S I N G M A I L. C O M W E B S I T E : W W W. L E O M A T O S. C O M. B R Professor Léo Matos O Computador 2 1

2 Tipos de Computadores Computador Desktop ( computador de mesa) 3 Uso pessoal ou empresarial Alimenta-se de energia com o uso de uma tomada. São utilizados fixos Tipos de Computadores Computador Laptop ou Notebook ( portátil ) 4 São Portáteis (vantagem) São acompanhados de bateria para uso móvel, mas também podem ser colocados na tomada. Pode apresentar os mesmos recursos de um computador desktop 2

3 Tipos de Computadores Portáteis de bolso e de mão 5 Palmtop Handreld Smarthphone (celular) Iphone (celular) Sua utilidade e aplicabilidade estão se aproximando cada vez mais rapidamente dos computadores de mesa Tipos de Computadores Computadores Servidores 6 Para empresas Alto poder de processamento Usados como centralizador (gerenciador) de redes. 3

4 Tipos de Computadores Mainframe (computadores de grande porte) 7 Armazenam e processam grande volume de informações Estão perdendo espaço para os servidores do tipo PC. Sistema Nervoso x Sistema Eletrônico 8 4

5 Como funciona um computador? 9 Devido à casualidade de termos dez dedos para fazer contas, estamos acostumados a representar as informações numéricas utilizando o sistema decimal. Sabemos que este sistema não é o mais simples, uma vez que o modo mais objetivo de transmitir informações é o sim/não. O sim/não serve para resolvermos problemas que são transformados em perguntas. Um Computador utiliza exatamente o conceito do sim/não para responder as perguntas, mas estamos falando de um aparelho eletrônico, onde o conceito de sim/não é trocado por tensão eletrônica representado pelos dígitos 1 e 0, onde o 1 representa (ligado/positivo) e 0 (desligado/negativo), este método é o que chamamos de Sistema binário dois dígitos. Como funciona um computador? 10 Sistema binário ( eletrônico digital ) Utiliza apenas Dois dígitos 0 e 1 ( tensão elétrica) para representar informações. 0 representa (tensão negativa/fechada) e 1 (tensão positiva/aberta) cada 0 ou 1 representa um digito binário ( Bit ) para representar uma informação, o computador trabalha com um conjunto de bits ( ), quando esse conjunto tem 8 digitos (bits), chamamos de Byte. 5

6 Como funciona um computador? 11 Tabela ASCII 12 Tabela Interna com representação dos caracteres como código binário A * caractere = 8 dígitos binários = 8 bits = 1 Byte A palavra BRASIL ocupa em nosso computador 8 Bytes 6

7 Dados x Informação 13 Dados (dados brutos) O que o computador entende. Informação - Tradução da linguagem de máquina, informação útil, o que nós entendemos. Processamento de Dados 14 Um computador é capaz de receber e interpretar dados produzindo informações úteis para o usuário, é o que chamamos de Processamento de Dados. Para ser realizado o Processamento de dados, é necessário à utilização de três elementos básicos, são eles: Hardware Parte física ( palpável ) Software Parte lógica e inteligente ( programas ) Peopleware Parte humana ( operadores, digitadores) 7

8 Etapas do processamento de dados 15 1ª etapa (entrada) Periféricos (dispositivos) de entrada 2ª etapa ( processamento ) 3ª etapa (saída) Periféricos (dispositivos) de saída Periféricos (dispositivos) de Entrada 16 Os dispositivos (periféricos) de entrada são hardwares que funcionam unicamente como meio para o usuário fornecer a entrada de dados para o computador. Mouse Webcam Teclado TouchPad Trackball Scanner (digitalizador de imagens) 8

9 Periféricos (dispositivos) de Saída Funcionam unicamente para saída (recebimento) de informações do computador. 17 Projetor Data show Impressora Monitor Caixas acústicas Periféricos Mistos ( Entrada e Saída) São periféricos que podem fazer a comunicação com o computador tanto para enviar dado quanto para receber informações. 18 Drives de Leitura e gravação Monitor Touch Screen (tela sensível) Multifuncionais 9

10 Tipos de Monitores O monitor é um dispositivo de saída do computador que serve de visualização para o usuário, na medida em que permite a interação do usuário com as informações apresentadas. Os monitores são classificados de acordo com a tecnologia de amostragem de vídeo utilizada na formação da imagem. Atualmente, essas tecnologias são duas: CRT (Cathodic Ray Tube, em português tubo de raios catódicos) LCD ( Liquid Cristal Display, em português de tela de cristal líquido) 19 Monitores CRT Tem tubo de imagem Maior consumo de energia Trabalha com Raios Catódicos 20 É o monitor tradicional, possui um tubo de imagem onde em seu interior existe uma máscara metálica recoberta do elemento químico fósforo, e um canhão disparador de elétrons. Quando o fluxo de elétrons é disparado pelo canhão atinge essa máscara, o fósforo começa a brilhar, fazendo com que se crie a imagem na tela. 10

11 Monitores LCD 21 Monitor moderno sem tubo de imagem Menor consumo de energia Trabalha com cristal líquido A ilustração mostra como é o funcionamento do cristal líquido, onde um pixel é representado. Este é formado por um ponto de luz vermelha, um ponto de luz verde e um ponto de luz azul lado a lado. A luz de fundo tem somente uma cor, como se fosse uma luz brilhante. A cor do ponto é dada por filtros existentes na saída do cristal líquido como mostra o nº4 da figura acima. Tipos de Impressoras 22 A impressora 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. Existem muitos tipos de impressoras, sendo as mais utilizadas: De Impacto Jato de Tinta Cera térmica 11

12 Impressora de Impacto 23 São impressoras que utilizam a colisão de uma agulha ou roda de caracteres com uma fita de tinta, gerando a impressão no papel. As impressoras margarida e impressoras matriciais são exemplos de impressoras de impacto. Matricial Impressora Jato de Tinta 24 São impressoras que imprimem através de um cartucho de tinta. Na jato de tinta as cabeças de impressão jogam pequenos jatos de tinta sobre o papel formando o desenho da página montada no computador. Algumas têm uma ótima qualidade de impressão quase se igualando a impressora a laser. É o tipo mais popular para o uso doméstico, por ter um preço acessível. Jato de tinta 12

13 Impressora a Laser 25 As impressoras laser utilizam um cilindro que recebe uma carga elétrica positiva. Conforme o cilindro vai girando, um laser vai atingindo o cilindro, gravando as fontes e imagens que compõem a página que vai ser impressa. Quando toda a página já está gravada no cilindro, ele é coberto pelo toner (tinta em pó). Como o toner tem carga positiva, ele adere às áreas negativas do cilindro, ou seja, onde o laser marcou (gravou) os pontos. Impressora a laser Impressora a cera térmica Estas impressoras são mais usadas para transparências em apresentações empresariais e para provas (espécie de préimpressão antes do serviço gráfico). A cabeça de impressão contém elementos quentes que derretem cada cor de cera no papel conforme ele rola pela impressora

14 O Processador 27 Conhecido também como CPU ( UCP) Unidade Central de Processamento. É considerado o Cérebro do computador Coordena todas as atividades internas, tomando decisões, executando cálculos Dividido em três partes básicas 28 ULA ( Unidade lógica Aritmética) UC ( Unidade de controle) Registradores 14

15 ULA ( Unidade lógica Aritmética) 29 É responsável pelas operações lógicas e aritméticas que o processador realiza. UC ( Unidade de Controle) 30 É responsável por controlar (gerenciar) todas as funções realizadas no sistema, controla as atividades internas, além de ser o responsável pela busca dos programas armazenados na memória para execução. 15

16 Registradores 31 São pequenas memórias responsáveis por registrar a execução de instruções que estão sendo processadas. É considerada a memória mais rápida em nosso computador, pois tem que atingir velocidade suficiente para acompanhar as operações realizadas pelo processador. Instrução 32 É uma operação executada por um processador e definida por um conjunto de instruções que são as operações que um processador, disponibiliza para um programador, com a finalidade de facilitar o acesso ao componente. 16

17 Ciclo de operação 33 As instruções são executadas sob a forma de bits (dígitos binários) representados por sinais elétricos positivos/altos (1) e negativos/baixos (0). A cada intervalo regular de tempo é delimitado pelo início do sinal, equivalendo a um ciclo à oscilação do sinal alto para o baixo, como podemos observar na ilustração abaixo. Clock 34 É a velocidade dos ciclos por segundo que regulam o funcionamento do processador. O processadores trabalham de acordo com o padrão de tempo que é indicado pela freqüência do clock em MHz ( Milhões de ciclos por segundo) ou GHz ( Bilhões de ciclos por segundo). Na ilustração acima, existem dois processadores com freqüência de clock diferenciado. O tempo que o sinal 1 gasta para gerar um ciclo é o mesmo que o processador 2 gasta para gerar 3 ciclos 17

18 Clock Interno x Clock Externo Clock Interno é utilizado para todas as operações internas ao processador. 35 Clock Externo é o utilizado para operações que o processador irá executar externamente, ou seja, quando for se comunicar com outro componente. Arquitetura dos processadores 36 Todo processador já vem com um conjunto de instruções internas projetadas pelo fabricante. Existem processadores que classificamos como RISC (Reduced Instruction set computer - Computação utilizando conjunto reduzido de instruções), e existem os que classificamos como CISC (Complex Instruction set computer Computação utilizando conjunto complexo de instruções). 18

19 CISC x RISC 37 CISC (Processador com conjunto complexo de instruções) Muitas instruções Mais lento e mais caro Os antigos computadores 386 utilizavam essa arquitetura. RISC ( Processador com conjunto reduzido de instruções ) Instruções reduzidas Mais rápido e mais barato Incompatibilidade com programas do mercado CISC / RISC Devido a incompatibilidade da tecnologia RISC com alguns programas desenvolvidos, surgiu então a fusão das duas tecnologias nos processadores atuais. Os processadores mais comercializados atualmente são Híbridos ou seja, possuem arquitetura CISC/RISC. O núcleo do processador é RISC (Reduzido) e existe um decodificador CISC

20 Novidade Arquitetura EPIC 39 Consiste em uma nova arquitetura, bem parecida com a arquitetura RISC, na questão de processador reduzido. É um processador RISC melhorado. Devido a nova mudança na arquitetura, alguns programas do mercado devem ser adaptados a essa arquitetura. Tecnologias de processadores 40 Multiprocessamento ( trabalhar com mais de um processador no mesmo computador) Tecnologia HT (Hyper-Threading) Processamento paralelo virtual Tecnologia mult-core ( mais de um núcleo de processamento) - Processamento Paralelo Real 20

21 Tecnologia Paralelo Virtual ( HT ) 41 Faz a simulação de dois processadores em 1 só. Utiliza das seções ociosas para processar mais dados. acréscimo de até 20% na velocidade de abertura dos programas Tecnologia Paralelo Real (Mult-core) 42 Processamento em mais de um núcleo. acréscimo de até 100% na velocidade de abertura dos programas 21

22 Tecnologia Paralelo Real (Mult-core) 43 Single Core Dual -Core Quad -Core Single core - Núcleo simples Dual-Core - 2 núcleos Quad-Core - 4 núcleos Principais fabricantes Intel - Dentre os mais conhecidos estão: Pentium 4, Celeron, Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Quad 44 AMD - Dentre os mais conhecidos estão: Athlon 64, Sempron, Phenom 22

23 Pentium 4 e Celeron 45 Single Core (1 núcleo) Primeiro processador a utilizar a tecnologia HT (Hyper threading). Clock interno 1300 MHz (1.3 GHz) a 3800 MHz (3.8 GHz) Single Core (1 núcleo) Processador de baixo custo Tamanho do clock inferior ao Pentium 4 Clock externo 400 MHz a 1066 MHz Pentium D e Core 2 Duo 46 Dual Core 2 Núcleos e 1 cache interna Primeiro processador a utilizar a tecnologia Dual Core. Clock interno MHz (2.6 GHz) a 3600 MHz (3.6 GHz) Dual Core 2 Núcleos e 2 cache interna Clock interno MHz (1.06 GHz) a 3166 MHz (3.16 GHz) Clock externo 533 MHz a 1600 MHz Clock externo 533 MHz a 800 MHz 23

24 Core 2 Quad 47 Quad Core 4 Núcleos Novidade Core i7 48 Quad Core 4 Núcleos chegar a oito núcleos. e poderá Além dos 4 núcleos, cada núcleo tem tecnlogia HT. Trabalha com 3 níveis de cache interna. 24

25 Memórias 49 A função de qualquer tipo de memória é armazenar informações. Falou em memória, falou em armazenamento. Existem vários tipos de memórias que podem ser utilizadas internamente ou externamente no nosso computador. Mas antes de falarmos destas iremos falar sobre unidades de medida. Unidades de Medida 50 As unidades de medida que vamos comentar agora, são utilizadas para medir a capacidade de armazenamento das memórias. Unidade Equivale ao conjunto 1 bit (b) Menor unidade de informação 1 Byte (B) 8 bits 1 KB (Kilo Byte) 1024 Bytes 1 MB (Mega Byte) 1024 KB 1 GB (Giga Byte) 1024 MB 1 TB ( Tera Byte) 1024 GB 25

26 Unidades de Medida 51 Unidade Representação 1 KB (Kilo Byte) 2 10 Bytes 1 MB (Mega Byte) 2 20 Bytes 1 GB (Giga Byte) 2 30 Bytes 1 TB ( Tera Byte) 2 40 Bytes 1 KB (Kilo Byte) = 1024 Bytes 1 MB (Mega Byte) = 1024 x 1024 Bytes 1 GB (Giga Byte) = 1024 x 1024 x 1024 Bytes 1 TB (Tera Byte) = 1024 x 1024 x 1024 x 1024 Bytes Não se assuste Pode ser representado assim na sua prova. 1 KiB (KibiByte) = 1024 Bytes 1 MiB (MebiByte) = 1024 KiB = 1024 x 1024 Bytes 1 GiB (GibiByte) = 1024 MiB = 1024 x 1024 x 1024 Bytes 1 TiB (TebiByte) = 1024 GiB = 1024 x 1024 x 1024 x 1024 Bytes 26

27 Tipos de memória 53 RAM (Random Access Memory Memória de acesso aleatório) ROM (Read only memory memória somente leitura ) Magnéticas Utiliza de imãs para gravar em disco. Ópticas Utiliza de laser para gravar em disco. Memória TIPO - RAM 54 Permite a leitura (ler) e a escrita (gravar) Volátil ( depende de energia elétrica para manter dados armazenados) Acesso aleatório (pode ser lida e gravada em qualquer posição da memória) 27

28 Existem dois tipos de RAM 55 DRAM (RAM Dinâmica) - Mais lenta - Mais barata SRAM (RAM Estática) - Mais rápida - Mais cara Memória TIPO - ROM 56 Permite apenas leitura ( com algumas exceções) Não Volátil ( não depende de energia elétrica para manter dados armazenados) 28

29 Existem vários tipos de ROM 57 PROM - um tipo de ROM programável, pode ser encontrada virgem, e pode ser gravada uma única vez por equipamentos profissionais, depois de gravado não pode alterar. EPROM - um tipo de ROM programável e apagavel, pode ser gravada e apagada várias vezes. Os técnicos apagam essa memória com uma espécie de luz ultravioleta. EEPROM - um tipo de Rom elétricamente apagável. Pode ser reprogramada sem se tirar do circuito. Esta memória é considerada lenta, pois é apagada endereço por endereço, ou seja, 1 byte por vez. FEPROM também conhecida como memória Flash, atualmente a mais usada, pois oferece a possibilidade de atualização através de softwares. São semelhantes a Memória RAM, permitindo que múltiplos endereços sejam apagados ou escritos numa só operação, mas não pode ser considerada uma memória RAM, pois não necessitam do computador está ligado para estar funcionando. Onde são utilizadas? 58 Já falamos resumidamente sobre os tipos de memórias, agora vamos falar onde são utilizadas essas memórias em nosso computador. 29

30 A Memória Principal São as memórias que o computador necessita para o seu funcionamento. Existem duas, memória principal RAM e memória principal ROM. 59 Memória Principal RAM Utiliza memória do tipo RAM, em pentes (módulos). 60 Módulo (pente) Chip de RAM 30

31 Memória Principal RAM Principais características: 61 Memória temporária, volátil. Influencia na velocidade do PC. Acesso aleatório. Pode ter a capacidade alterada. Usa memória do tipo DRAM. Evolução dessas memórias: SDRAM, DDR 1, DDR2, DDR3. Ciclo básico de funcionamento 62 31

32 Memória Principal ROM Utiliza memória do tipo ROM em forma de chip. 63 Memória Principal ROM Principais características: 64 Não volátil. Gravada de fábrica (com programas e dados do fabricante). Fixa na placa-mãe. Apenas de Leitura. Conteúdo da memória ROM: BIOS - programa responsável pela inicialização do Sistema Operacional instalado no computador, esta inicialização recebe o nome de BOOT. POST - responsável por testes no hardware de um computador, é realizado pela BIOS. SETUP programa de configuração dos componentes instalados na placa-mãe. 32

33 Memória CMOS A CMOS é uma memória responsável por guardar as informações do SETUP. Necessita de uma bateria para mantê-la funcionando, pois é feita de memória do tipo RAM. 65 Memória Cache 66 São feitas de SRAM, mais rápidas do que a RAM que utiliza DRAM. Consideradas memórias intermediárias. As informações utilizadas com maior frequencia pelo processador, ao invés de serem armazenados temporariamente na memória RAM são armazenados na Cache. Atualmente todo processador vem com memória cache interna. Atualmente existem 4 níveis de cache. 33

34 Níveis de cache 67 Cache primária ( L1 ) 68 Veja um resumo de suas principais características: É a mais próxima da unidade Central de processamento, o que representa um tempo de latência (a demora da entrega dos dados) baixo na hora do processamento. É consultada primeira, na hora do processamento. Localizada dentro do processador, o que permite que esta memória trabalhe na mesma freqüência que o processador. É considerada a mais rápida, porém com menor capacidade, pois é uma memória bastante cara. 34

35 Cache secundária ( L2 ) 69 Veja um resumo de suas principais características: É consultada em segundo plano na hora do processamento Localizado atualmente dentro do processador, mas antigamente era externa. Por ser mais distante da UCP, possui tempo de latência maior que a L1. É mais lenta e com maior capacidade que L1. Cache ( L3 ) 70 Tem maior capacidade de armazenamento do que a L1 e L2. É mais lenta do que a L1 e L2 pelo fato de ser mais encontrada externamente, tendo que o processador usar seu clock externo para acessá-la através de barramentos. Atualmente existem processadores que utilizam a Cache L3 interna no processador, é o caso do Intel Itanium (processador usado em servidores), e o Core I7 utilizado para computadores pessoais. 35

36 Novidade - Cache ( L4 ) 71 Alguns novos processadores também podem ter acesso a uma Cache de nível L4 externa, que substitui a cache L3 que passa a ser interna. Intel Core i7 Cache Miss x Cache Hit 72 Cache Miss - Quando a CPU necessita de um dado que não está no Cache, tem de buscá-lo diretamente na memória RAM, baixando o desempenho do micro. Quando isso ocorre, dizemos que ocorreu um Cache Miss. Cache Hit - Quando a CPU necessita de um dado e este está na Cache, sem que este precise buscá-los na memória RAM, que é lenta, falamos que ocorreu um Cache hit. Cache Miss Cache Hit 36

37 Memória Secundária 73 Pelo fato da memória principal RAM ser usada apenas para armazenamento temporário de instruções executadas na hora do processamento, precisamos de memórias, para guardar nossos arquivos e os programas que serão usados posteriormente no computador. Estas memórias são chamadas de memórias secundárias, também chamadas memórias de massa, tais como discos rígidos, CDs-ROM, disquetes e Pendrives, onde os dados não são perdidos quando desligamos o micro, armazenando permanentemente. Disco Rígido ( HD ) 74 Principais características: Guarda os arquivos e programas do nosso computador. Não volátil. Conhecido também como Winchester e HDD. Fixa na placa-mãe. Mais lento que a RAM, pois utiliza método magnético para gravação. Velocidade em RPM 37

38 Disquetes 75 São considerados flexíveis por possuir seu disco em material poliester mole e magnético. Este tipo de memória vem envolvido em uma espécie de capa de plástico sólido, fabricados em vários tipos de tamanhos e capacidades. Os mais conhecidos são: Disquete 3 ½ 1,44 MB e Cespe 1,38 MB Disquete ZIP Cerca de 750 MB Disquete JAZ Cerca de 2 GB Fitas magnéticas 76 As unidades de fitas são dispositivos de armazenamento em massa, usado para armazenar grandes volumes de informação, bastante utilizadas em empresas em processos de backup (cópias de segurança), não sendo muito comum o uso doméstico (em casa). Estas fitas podem chegar a TB (tera bytes). Exemplos: Fitas DAT (antigas) QIC DDS - DLT 38

39 Pendrive ( USB Flash Drive) 77 Principais características: Atualmente a memória removível mais utilizada. Conectados na porta USB. Não necessita de drive de leitura. Utiliza memória FEPROM (Flash). Atualmente com capacidade cerca de 16 GB SSD (Unidades de Estado Sólido) 78 Principais características: Utiliza circuitos integrados. Não utiliza método magnético. Não volátil. Memória FEPROM ( Flash ). Mais rápido e resistentes do que o HD. Econômicos ( consumo reduzido de energia ) Ainda não é encontrado com grandes capacidades como o HD. Atualmente com capacidade cerca de 100 GB 39

40 CD ( Compact Disc ou Disco compacto) Utiliza método Óptico para gravação no disco. Tipos de CD ( principais ) 79 - CDROM - mídia usada para comercializar programas de computador, a gravação é feito pelo fabricante. -CDR - Mídia gravável, usado principalmente para gravar músicas ou dados. Uma vez gravado dados nesse tipo de mídia, não podem ser apagados. - CD-RW - Mídia regravável, usado também para músicas ou dados. A diferença do CD-RW é poder ser gravada e apagada várias vezes. Geralmente os CDS tem cerca de 650MB ou 700MB de capacidade para armazenamento. DVD (Digital Video Disc ou Digital Versatile Disc) Utiliza método Óptico para gravação no disco. Mesmo tamanho físico de um CD mas com capacidade bem maior. 80 A velocidade com que os Drives de Leitura de CDS e DVDS fazem a leitura dos dados, são medidas em x, por exemplo: 10x, 20x, 52x, 60x. Em leitoras de CDS cada x equivale a 150KBps (Kilo Bytes por segundo), um drive de CD com 60x, consegue ler 60 x 150KBps, ou seja, 9000KB de um CD a cada 1 segundo. Já em leitoras de DVDS cada x equivale a 1321KBps. Tomar muito cuidado com questões relacionadas a isso, pois pode cair alguma questão na prova, falando que um Drive de CD de 60x é mais rápido na leitura de dados do que um Drive de DVD de 20x estaria incorreto esta questão. Atualmente existem DVDs que podem chegar a 8,5 GB de capacidade 40

41 Novidade - BD (BLU-RAY DISC) 81 Nova tecnologia em mídia óptica. Trabalha com laser azul-violeta mais fino do que em CDS e DVDS, o que representa uma maior capacidade. Estas poderosas mídias podem chegar a 54 GB de armazenamento. Diferença na superfície de Discos magnéticos e Discos ópticos 82 Ópticos - Trilhas em Forma de Espiral Magnéticos - Círculos concêntricos 41

42 Memória Virtual 83 Simula a existência de maior quantidade de memória RAM. É utilizada quando há estouro de memória RAM. No seu padrão, o S.O pega 10% do HD para criá-la. Também conhecida como Swap file. Mais lenta que a RAM, abaixando o desempenho do computador. Memória Virtual 84 Simula a existência de maior quantidade de memória RAM. É utilizada quando há estouro de memória RAM. No seu padrão, o S.O pega 10% do HD para criá-la. Também conhecida como Swap file. Mais lenta que a RAM, abaixando o desempenho do computador. 42

43 A Placa-mãe ( Placa central ) 85 Esta placa possui circuitos de apoio (chipset), conectores para placas controladoras dos periféricos, além de entradas para o processador, memórias e muito mais. Todos os periféricos devem ser conectados diretamente ou indiretamente a placa-mãe. Conhecendo os componentes 86 43

44 Principais componentes da placa mãe 87 Barramentos (micro fios que interligam os componentes ) Chipset (Gerencia o funcionamento da placa-mãe, é o principal componente, coordena a transmissão de dados ) Barramentos 88 Você pode imaginar caminhos ou estradas para que os dados possam ser trocados entre os componentes de nosso computador, esses seriam os barramentos. De forma mais técnica podemos falar que os barramentos são circuitos (micro fios) que interligam os componentes como a CPU, memórias e periféricos de entrada e saída. Na placa-mãe existe uma divisão destes barramentos: Barramentos de sistema ou local Barramentos de expansão ou entrada e saída 44

45 Barramento Local ou de Sistema É o barramento mais rápido Liga os principais componentes, memória principal e processador. É parte integrante de um Chipset. Representa o Clock externo do processador. 89 Barramento Local ou de Sistema 90 Barramento de dados grupo do barramento por onde é transmitido os dados, ou seja, é por este grupo que passam os bits enviados do transmissor ao receptor. Barramento de endereços grupo do barramento por onde é fornecido o endereço de acesso a memória. Barramento de controle grupo do barramento por onde é enviado sinais de controle, como os comandos ler memória, escrever na memória. 45

46 Barramento Local ou de Sistema 91 Palavra do Processador 92 Associado a largura do barramento. Quantidade de dados que o processador consegue trabalhar ao mesmo tempo. Atualmente a maioria dos processadores são 64 Bits. 46

47 Transmissão paralela x serial Toda conversa entre os principais componentes de nosso computador, acontece pelo que chamamos de transmissão. Em nosso computador existe duas formas de ser executada uma transmissão, são elas: Transmissão Paralela É enviado um conjunto de bits em paralelo. Todos os bits que o componente envia, são transmitidos simultaneamente ao receptor. Transmissão Serial É enviado um bit por vez, ou seja, transmissão bit a bit. 93 Transmissão paralela x serial 94 Serial Transmissão de dados mais simples e mais barata Utiliza apenas um canal (fio) de comunicação Menor velocidade de transmissão (Bit a Bit - um bit por cada vez ) Alta imunidade a ruídos ( o que se resume em aumento de clock ) Paralela Transmissão paralela Transmissão de dados mais complexa e mais cara Requer mais de um canal (fio) de comunicação Maior velocidade de transmissão (Bits em paralelo ) Baixa imunidade a ruídos 47

48 Importante! 95 Nem sempre a transmissão paralela é a mais rápida, a prova está nos equipamentos mais novos, que utilizam transmissão serial. Isso ocorre porque a transmissão serial como trabalha com apenas um canal na hora de fazer a transmissão, ela é mais imune a interferências ( ruídos ), podendo assim trabalhar com Clock mais elevado, fazendo com que a transmissão mesmo bit a bit, seja mais rápida do que a transmissão paralela que não pode trabalhar com Clock elevado. Barramento de Expansão ( E/S) 96 O barramento de E/S ou de expansão, é o que interliga os componentes mais lentos a nosso processador. Neste é conectado os periféricos (dispositivos) de entrada e saída, através de placas que são encaixadas em slots (encaixes para placas) ou conectores que ficam sobre os diferentes tipos de barramentos. 48

49 Barramento PCI 97 É um barramento antigo, já tendo substituto. É usado para encaixar placas controladoras de vários tipos. Vídeo, Som, Redes e modem interno. Clock 33 MHz e largura de 32 bits. A taxa de transferência deste barramento é cerca de 133MBps. Transmissão paralela. Barramento AGP 98 É um barramento ainda utilizado mas estão sendo substituídos aos poucos. Exclusivo para placas de Vídeo. Clock 66 MHz e largura de 32 bits. A taxa de transferência cerca de 266 MBps no AGP 1X, 533MBps no AGP 2X, 1066MBps no AGP 4X e 2133MBps no AGP 8X. Transmissão paralela. 49

50 Barramento PCI Express 99 É um barramento moderno, substituto do PCI e AGP. Vídeo, Som, Redes e modem interno. PCIe x1 até a versão PCIe x16. Clock 100MHz e largura de 1bit (1 fio), pois trabalha em serial. taxa de transferência deste barramento é cerca de 250Mbps (mega bits) em cada X das versões mostradas, podendo chegar nos PCIe x16 a 4000Mbps (mega bits). Transmissão serial. Barramento IDE 100 Utiliza Transmissão Paralela, com largura de 32 bits. A taxa de transferência deste barramento é cerca de 133MBps. As unidades de disco são encaixadas através de cabos, que chamamos de Cabo Flat. ( HDs, Drives de CD, DVD e outros ) Permite até duas unidades de disco em cada barramento. Pode ser chamado de ATA ou PATA (Parallel ATA). 50

51 Barramento SATA ( serial ata) 101 Utiliza Transmissão Serial. A taxa de transferência deste barramento é cerca de 150KBps ou 1200 Mbps (mega bits) no SATA I, 300MBps com clock de 1500MHz. ou 2400 Mbps no SATA II com clock de 3000MHz. As unidades de disco são encaixadas através de cabos, que chamamos de Cabo Sata. Possui uma tecnologia chamada de Hot Swap (troca a quente), que significa poder desconectar o computador do barramento, com o computador ligado, sem dar nenhum problema no HD. Barramento SCSI ( placa de extensão ) 102 Este barramento pode ser utilizado para unidades de CD e DVD, HD e outros. Utilizam a transmissão Paralela, porém já existe uma nova tecnologia de SCSI chamada de SAS, é a evolução da transmissão Paralela para serial, visando o crescimento da tecnologia. Largura de 16 bits, clock de 80 MHz e taxa de transferência de 320 MB/s. Bastante utilizado em servidores de redes, porque apresenta alta taxa de transferência. 51

52 Barramento Serial 103 Barramento externo Suporta apenas um dispositivo conectado. Usado para Mouse, Modem, impressoras mais antigas. A taxa de transferência é cerca de 115Kbps (Kilo bits por segundo). Também pode ser chamado em prova de porta RS-232 (norma técnica de projetos eletrônicos). Este barramento está em desuso. Barramento PS2 104 Sucessor do barramento serial para conectar Mouse e teclado. Barramento externo. Transmissão serial. 52

53 Barramento Paralelo 105 Também conhecido como porta paralela Transmissão paralela. Barramento Externo. Foi criada com objetivo de conectar a essa porta a uma impressora, mas atualmente, são vários os periféricos que se podem utilizar desta conexão, como: Impressoras, Scanners, Zipdrives (drive para disquetes zip) e outros. A taxa de transferência deste barramento é cerca de 1,2 MBps Barramento USB (Universal Serial Bus ou Barramento Serial Universal) 106 É uma porta padrão para todos os periféricos externos (Mouse, teclado, impressora, pendrive e outros) Fornece pequena quantidade de energia, possibilitando que periféricos instalados, não necessite de estar conectado na tomada de energia. Transmissão serial. Hotswap e Plug and Play Barramento Externo. Conecta até 127 dispositivos. USB 1.1 taxa de transferência de 12Mbps. USB 2.0 taxa de transferência de 480Mbps. USB 3.0 taxa de transferência de 5Gbps. 53

54 Barramento Firewire ou IEEE Também é utilizado para alimentação elétrica e uma porta Firewire é capaz de fornecer até 45 watts de energia, quase 10 vezes mais que no USB. Barramento Externo e transmissão serial. Pode ser utilizado para conectar, impressoras, scanners, dispositivos de audio e vídeo e até mesmo a comunicação direta entre PCs, funcionando como uma interface de rede. Permite utilizar até 63 dispositivos. Fabricados nas versões Firewire 400 (taxa de transferência de 400Kbps), o Firewire 800 (taxa de transferência de 800Kbps). Placas Controladoras ou Expansão 108 São placas que se utilizam para fazer a comunicação de periféricos de entrada ou saída, com a CPU, através de encaixes na placa-mãe, que ficam sobre os barramentos. Existe uma grande diversidade de placas de expansão, como por exemplo, placas de rede, de vídeo, de som e de modem. 54

55 Placa de Vídeo 109 Tem a função transformar os dados que vem da CPU em imagens, para mostrar no monitor. Conectores para encaixar o monitor VGA Interface (conector) de saída, utilizada para conectar monitores analógicos. DVI Interface de saída, utilizada para conectar monitores mais modernos como LCDS, é chamada de saída Digital. S-Vídeo Interface de saída, utilizada para conectar a placa de vídeo a uma TV. Vídeo On-board (integrado) 110 Toda placa de vídeo tem um controlador de vídeo, estes controladores podem ser encontrados em alguns casos dentro da própria Placa-mãe, dispensando o uso de placas. Pelo fato do vídeo ser On-board (integrada) elas não possuem memória dedicada (própria), e por isso utilizam a memória principal RAM do sistema. Como a memória RAM de sistema é geralmente mais lenta do que as utilizadas pelos fabricantes de placas de vídeo, e ainda dividem o barramento com o processador e outros periféricos para acessá-la, este método torna o sistema mais lento. 55

56 Placa de Som 111 A placa de som tem a função de enviar e receber sinais sonoros entre equipamentos de som e um computador. Funciona como entrada e saída, pois possui conectores para microfone e caixas de som. Os controladores de som também podem ser integrados na placa-mãe, mas diferentemente do vídeo, este não influência muito no desempenho de nosso computador. Placa de Rede (placas Ethernet) 112 Permite que interligue um computador, a um conjunto de computadores interligados que chamamos de Rede. Além da arquitetura usada, as placas de rede à venda no mercado diferenciam-se também pela taxa de transmissão, cabos suportados e barramento utilizado (On- Board, PCI ou Externa via USB). Taxa de transmissão, placas Ethernet de 10 Mbps (mega bits por segundo) / 100 Mbps / 1000 Mbps. 56

57 Placa de Rede (Wi-fi - Wireless) 113 A placa de Rede Wi-fi permite usar uma tecnologia de interconexão entre dispositivos sem fios. Padrões de placas Wireless: IEEE a: freqüência 5 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps. IEEE b: freqüência 2,4 GHz com capacidade teórica de 11 Mbps. IEEE g: Padrão Wi-Fi para freqüência 2,4 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps. IEEE n: frequência 2,4Ghz e 5Ghz, geralmente com uma velocidade de 128 Mbps. Modem Interno (Placa de modem) 114 O Modem é um periférico bastante utilizado para conexão à Internet. A palavra Modem vem da junção das palavras modulador e demodulador. Este periférico funciona como modulador quando converte um sinal digital (sinal que o computador entende/trabalha) em uma onda analógica (sinal utilizado por linhas telefônicas convencionais), e funciona como demodulador quando converte um sinal analógico em sinal digital. É considerado um periférico de entrada e saída. 57

58 CHIPSET 115 O Chipset é o componente mais importante da placa-mãe. São circuitos de apoio a placa-mãe com a função de gerenciar todo funcionamento da placa, além de controlar o tráfego das informações. O Chipset contém dois chips 116 Ponte Norte - tem a função de controlar os componentes mais rápidos de nosso computador. Ponte Sul - controlar os componentes mais lentos de nosso computador 58

59 FSB (Front Side Bus ou Barramento Frontal) Por muitos anos a INTEL (fabricante de processadores), utilizou o FSB como tecnologia para interligar a CPU ao restante dos componentes. Para fazer esta comunicação, o barramento frontal funciona como uma conexão entre a CPU e o chipset que terá a função de transferir estes dados aos outros componentes. 117 O Clock externo de um processador, está diretamente relacionado com a taxa de transmissão do barramento FSB. Novidade - QuickPath Interconnect 118 A nova arquitetura Intel, trouxe algumas mudanças. Dentre as principais mudanças está troca do FSB, por uma tecnologia chamada de QuickPath Interconnect, que consiste em uma conexão full duplex (dois canais com transmissão simultânea nos dois sentidos) que liga o processador ao chipset. Mas isso não é só, a maior está no controlador de memória que agora vem integrado no processador, fazendo com que não seja mais necessário utilizar o chipset para tal função. Agora existe um barramento de memória, que liga o processador a memória principal RAM, fazendo com que não aumente o desempenho, já que agora existe um barramento dedicado à leitura e escrita da memória principal. 59

60 Novidade - QuickPath Interconnect 119 Fechando o assunto 120 Configuração Computador 1 Computador Desktop - Processador Core 2 Duo E4600 2,4 GHz, Barramento 800 MHz, Cache 2MB, Memória 2GB DDR2, Disco Rígido 250 GB Sata, Drive DVD RW, Memória de Vídeo 224MB, Rede 10/100 Mbps, Teclado PS2, Mouse PS2, Conexões ( 1 serial, 6 USB 2.0, 1 Paralela, Rede), Monitor LCD 19, Sistema Operacional Windows XP. Configuração Computador 2 Computador Notebook - Processador Core 2 Duo T5750 2,0 GHz, Barramento 667 MHz, Cache 2MB, Memória 1GB DDR2, Disco Rígido 160 GB Sata, Drive leitor de CD, Tela 12,1, Placa Wireless 10/100/1000 Mbps, Mouse Touch Pad, Conexões (4 USB 2.0, 1 Card Reader, microfone, fone de ouvido), Sistema Operacional Linux. 60