Fundamentos de Hardware Aula 2 Introdução a Hardware

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1 Fundamentos de Hardware Aula 2 Introdução a Hardware Informática Setembro/2014

2 Roteiro Definições iniciais Sistema computacional Unidade Central de Processamento Placas-Mãe Memorias Barramentos Periféricos Exercícios 24 de outubro de

3 Definições Iniciais Hardware duro componente? Componentes internos de um computador Especificações Unidades de dimensionamento (Quantificações) Arquitetura de computadores. Microcomputador X Mainframe X Minicomputador

4 Sistema Computacional Computação = Contagem Capacidade de quantificação Componentes de um sistema computacional. CPU Memoria Barramento Entrada e Saída Memorias CPU Barramento Entrada e Saída

5 Unidade Central de Processamento CPU (Central Process Unit) Microprocessador Quantidade de núcleos Monocore Multicore Aplicação Desktop Notebook Tablets, Smartphones Define a placa-mãe necessária Identificação do Socket

6 Unidade Central de Processamento Processador com contatos Processador com pinos

7 Unidade Central de Processamento

8 Unidade Central de Processamento

9 Unidade Central de Processamento

10 Placa-Mãe (Motherboard) Componente que interliga processador aos outros componentes FSB (Front Side Bus) Barramento frontal Comunicação com o Chipset da placa-mãe Chipset (Conexão para os barramentos do sistema) Ponte Norte (Northbridge) Ponte Sul (Southbridge) Alimentação do sistema Conectores da Fonte BIOS Firmware de fábrica Define parâmetros de inicialização do Hardware

11 Placa-mãe (Motherboard) Ponte Norte controla hardware de alta velocidade Memorias Chipsets atuam como Secretários do Processador, fazendo a Ponte com os periféricos Ponte Sul controla hardware de baixa velocidade -demais perifericos

12 Placa-mãe (Motherboard)

13 Placa-mãe (Motherboard)

14 Placa-mãe (Motherboard) Placa com dois sockets 2 Processadores Muitos Barramentos de Expansão

15 Placa-mãe (Motherboard) Placa Mãe com 4 Sockets 4 Processadores Observem a quantidade de sockets de memória também!

16 Memórias Armazenamento de dados Temporários Definitivos Trabalham em hierarquia a partir do processador Registradores Cache RAM HD, Discos ópticos, Flash Usadas para armazenar firmwares de fabricantes ROM, BIOS

17 Memórias Memórias principais Endereçadas diretamente pelo processador Registradores Caches L1, L2 e L3 RAM (Random Access Memory) Volátil ROM (Read Only Memory) Não Volátil Memórias secundárias Armazenam informações que só podem ser acessadas se carregadas na RAM. Disketes Discos Rígidos Discos Opticos Pen Drives

18 Memórias - Hierarquia

19 Memórias RAM SRAM (Static Random-Access Memory) Memoria mais veloz e com alto custo de aquisição por Byte, o que a torna viável nas Caches. DRAM (Dynamic Random-Access Memory) Memoria mais lenta, porém com capacidade alta de armazenamento, atual padrão para instalação em módulos (Pentes) na placa-mãe. MRAM (Magnetoresistive Random-Access Memory) Possui células de armazenamento magnéticas e opera de forma semelhante a DRAM porém muito mais cara. Conso menos energia que as outras.

20 Memórias

21 Memórias

22 Memórias ROM Memórias de leituras de dados não voláteis, armazenam dados mesmo sem estarem energizadas PROM (Programmable Read-Only Memory) Gravação feita através de aparelhos especiais em fábrica, não pode ser apagada ou alterada. EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) Permite Regravação através de um componente que emite luz ultravioleta, necessita que dados sejam apagados por completo. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) Regravação feita de forma elétrica na placa em que está instalada desde que apagada por completo. EAPROM( Electrically-Alterable Programmable Read-Only Memory) Pode ser alterada por partes, sem necessidade de apagar toda a informação, padrão para BIOS de Placas-Mãe.

23 Memórias

24 Memórias

25 Memórias Flash Podem ser comparadas a EEPROM, porém com muito mais aplicações fora dos computadores por ser utilizadas em Pendrives e cartões de memória. Discos Ópticos Gravados em fábrica ou por usuários em gravadores pessoais possui versões definitivas (CD-R, DVD-R) e regraváveis (CDRW, DVD-RW).

26 Memórias - HDs Discos Rígidos (Hard Disk) Armazenamento definitivo de dados. Baixa velocidade de acesso. Precisa carregar dados na RAM para serem visualizados. Alimentação externa a placa-mãe (Cabo exclusivo) Discos Magnéticos Padrão mais comum atualmente, onde informação é gravada através de um conjunto de agulhas incidindo sobre os discos. IDE SATA SCSI

27 Memórias HD Magnético internamente.

28 Memórias Controlador de Disco Rígido Buffer entre 2 e 64 MB. Possui chips que controlam Acesso a discos.

29 Memórias Conectores de Disco Rígido Dados IDE Padrão que utiliza cabos flat de transferência paralela SATA Padrão que Utiliza cabos de comunicação serial em alta velocidade Energia Molex Padrão com 5 fios que fornece aproximadamente 5 V Conector de força SATA -Possui 5 fios ofecerece 5 V e 3,3 V Adaptadores Molex > Conector de Força SATA, para fontes de alimentação que não possuem o conector de energia SATA, porém não pode transferir a capacidade de oferecer 3,3 V

30 Memórias Conectores de Disco Rígido

31 Memórias Conectores de Disco Rígido Molex e Conectores de força SATA Adaptadores MOLEX->SATAFORCE

32 Memórias Conectores de Disco Rígido

33 Barramentos de Expansão Barramentos de expansão X Barramento Frontal (FSB) Slots de expansão ISA Slot de 8 bits e Clock operando entre 4.77 e 8.33 Mhz EISA Aperfeiçoamento do ISA para receber placas de 32 Bits VLB (VESA) Very Long Bus, Slot de 32 bits e clocks ente 33Mhz e 133Mhz. Praticamente aposentou o ISA e possibilitou que placas de video operassem com mais de 256 Cores. PCI Clock entre 33 a 133 Mhz, porem possui desempenho atrelado ao FSB da placa-mãe que o faz ser melhor que o VLB devido a overclocks que o poderiam beneficiar

34 Barramentos de Expansão ISA (preto)

35 Barramentos de Expansão EISA Placa de vídeo EISA Slot EISA

36 Barramentos de Expansão VLV (extensão) ISA EISA VLB

37 Barramentos de Expansão - PCI

38 Barramentos de Vídeo AGP Porta de Gráficos Acelerados Barramento PCI sobrecarregado Necessidade de um barramento de vídeo que não passasse pela ponte sul Necessidade de video com mais recursos para jogos e aplicações gráficas Versões 1x, operando a 66 MHz e com taxa de transferência 266 Mb/s 2X, operando a 66 MHz e com taxa de transferência 532 Mb/s 4x e 8x, operando a 1066 MHz e com taxa de transferência 2133 MB/s. Nvidia e ATI continuaram a fazer placas para PCI e AGP AGP se tornou padrão com o tempo.

39 Barramentos de Vídeo Frequência do AGP melhorava se a FSB da placa-mãe aumentasse (overclock), assim como o PCI Porém, as placas de vídeo possuem clock próprio (GPU) Versões da AGP eram incompatíveis entre sí.

40 Barramentos de Vídeo A instalação de placas de vídeo AGP dependiam de muita cautela, afinal a placa mãe deveria ser previamente escolhida com suporte a placa que pretendíamos.

41 Barramentos de Vídeo PCI-express 4 linhas de dados, 2 para enviar e 2 para receber Full-Duplex envia e recebe dados ao mesmo tempo 1.x Taxa de 250 Mb/s em cada linha Taxa de 500 Mb/s em cada linha

42 Barramentos de Vídeo

43 Barramentos de Vídeo

44 Fontes de Alimentação Componentes que distribuem a energia elétrica para a placa-mãe e periféricos que recebem energia diretamente. Item muitas vezes deixado em segundo plano (Erro) Transformam corrente alternada da rede elétrica (115 a 220 volts) em corrente contínua entre 3,3V, 5V e 12V. AT - Advanced Tecnology Desligamento na chave Tensões de 5V e 12V ATX - Advanced Tecnology Extendend (Padrão) Desligamento por software Tensão da AT mais a tensão de 3,3 V

45 Fontes de Alimentação

46 Fontes de Alimentação

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

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

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