FACULDADE PITÁGORAS PRONATEC

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1 FACULDADE PITÁGORAS PRONATEC DISCIPLINA: ARQUITETURA DE COMPUTADORES Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos

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3 Objetivos Ao final desta apostila, o aluno deverá ser capaz de: 1. Conhecer os principais periféricos que compõem o hardware externo de um PC. 2. Conhecer os principais componentes do hardware interno de um PC.

4 Hardware externo de um PC Já sabemos que periféricos são dispositivos que podem se conectar à CPU de um computador. Estes dispositivos são conhecido como dispositivos de I/O (pronuncia-se ai-ô ). I significa Input (ou Entrada) e O significa Output (ou Saída). Existem dispositivos apenas de entrada, dispositivos apenas de saída e dispositivos que podem ser de entrada e saída ao mesmo tempo. Alguns dos dispositivos de I/O são periféricos essenciais para o funcionamento do PC, como é o caso do teclado e do monitor de vídeo. Vamos ver alguns exemplos.

5 Exemplos de hardware externo do PC Dispositivos apenas de entrada: São dispositivos que codificam dados ou informações do mundo real em dados digitais (bits), que podem ser processados pelo computador. Exemplos: teclado, mouse, scanner, caneta óptica, microfone. Dispositivos apenas de saída: São dispositivos que codificam dados digitais do computador em informações que podem ser entendidas ou utilizadas pelos usuários. Exemplos: impressoras, monitores de vídeo comuns, alto falantes. Dispositivos de entrada e saída: São dispositivos que podem enviar dados para serem processados no computador ou receber dados do computador, transformando-os em informação para o usuário. Exemplos: monitores de vídeo com telas sensíveis ao toque, impressoras multifuncionais, pendrives, cartões de memória, discos rígidos externos.

6 Exemplos de hardware externo de um PC Teclado Mouse Impressora Monitor de Vídeo

7 Exemplos de hardware externo de um PC Câmera Alto-falantes Headset Scanner

8 Hardware interno de um PC Convencionou-se chamar de hardware interno de um PC, a todo e qualquer dispositivo montado dentro de um gabinete, incluindo o próprio gabinete. O hardware interno de um PC possui muitos periféricos, que já sabemos, são dispositivos de I/O. O principal hardware interno de um PC é o processador (ou CPU). Os outros são: placa-mãe (ou motherboard), gabinete, fonte, disco rígido, drive de CD/DVD/BD, memória RAM, cooler, placa de vídeo, placa de rede, placa de som, etc. Alguns dos periféricos internos tiveram as suas funções incorporadas nas placas-mãe. É o caso da placa de vídeo, placa de rede e placa de som. Quando esses dispositivos já vem incorporados na placa-mães, chamamos estes dispositivos de on-board. Por exemplo, placa de vídeo on-board é aquela que já vem junto com a placa-mãe.

9 Exemplos de hardware interno de um PC Placa-mãe ou Motherboard Gabinete Processador ou CPU Disco rígido ou HDD

10 Exemplos de hardware interno de um PC Placa de rede p/ fibra óptica Placa aceleradora de vídeo Placa de som Fonte chaveada

11 Hardware interno de um PC - Processador É o componente interno mais importante do computador. Sua importância é tão grande que todos os outros componentes do computador são escolhidos a partir dele. Em geral, quando alguém pergunta que computador temos, geralmente começamos falando do processador e de seu clock. Existem dezenas de fabricantes de processadores, mas quando se fala em PC (Personal Computer), apenas duas empresas se destacam como fabricantes: a Intel (maior fabricante de microprocessadores do mundo) e a AMD (Advanced Micro Devices). Os processadores para PC são aqueles que utilizam uma arquitetura chamada de x86, baseada no 386, o primeiro processador de 32 bits do mundo. Entretanto, hoje estes processadores são de 64 bits, pois a arquitetura x86 possui uma limitação de acesso de memória (apenas 4 GB de RAM).

12 Hardware interno de um PC - Processador Os processadores de 64 bits atuais ainda mantém uma compatibilidade com a arquitetura x86, porque existem milhares de programas que foram criados que utilizam esta plataforma. Teoricamente, um processador de 64 bits pode acessar incríveis 16 exabytes (16 EB) de memória RAM. Entretanto, na prática, as placas-mãe de PCs de hoje (2014) oferecem suporte para o processador acessar um máximo de 64 GB. Os processadores de PC mais usados hoje são a quarta geração de processadores Intel Core i5 e i7, com processadores de 4 a 6 núcleos, e os processadores das famílias FX e Phenom da AMD, com processadores de 4 a 8 núcleos, além das APU s, que combinam uma CPU e uma GPU em um único chip.

13 Hardware interno de um PC - Processador Processadores Intel Processadores AMD

14 Hardware interno de um PC - Motherboard Motherboard é o nome em inglês para placa-mãe. Trata-se de uma placa que contém o soquete para instalação do processador, além de todos os circuitos necessários para que o processador se comunique com periféricos internos e externos. Existem placas-mãe que já vem de fábrica com o processador conectado (soldado no soquete - embedded). Em geral este tipo de placa é utilizada para computadores de baixo custo ou para alguns tipos de netbooks e tablets. A principal característica de uma placa-mãe é que ela é fabricada para atender a um tipo específico de processador ou de família de processador. Assim, uma placa projetada para um processador Intel nunca vai funcionar com um processador AMD. Do mesmo modo, uma placa para um processador Intel da família Atom não vai funcionar com um processador Intel da família Core i.

15 Hardware interno de um PC - Motherboard Placa mãe para processadores Intel da 4ª geração da família Core i5 e i7 com roteador sem fio integrado

16 Hardware interno de um PC - Motherboard Placa mãe com especificação de uso militar para processadores AMD da Família FX de 4 a 8 núcleos

17 Hardware interno de um PC Memória RAM A memória RAM é também chamada de memória principal do computador, e é o local utilizado pelo processador para armazenar dados e programas de forma temporária. Esta memória é volátil, ou seja, toda informação armazenada nela é apagada quando o computador é desligado. Dois fatores são importantes quando se trata de memória RAM: velocidade e quantidade. A velocidade da memória depende do tipo de processador e da qualidade da placa-mãe. Por exemplo, alguns processadores da AMD suportam memórias de maior velocidade que seus concorrentes diretos da Intel. A quantidade de memória RAM depende do processador, da placa-mãe e do sistema operacional que será utilizado (32 bits ou 64 bits).

18 Hardware interno de um PC Memória RAM Pente de memória RAM de 2 GB DDR2 800 MHz Pente de memória RAM de 4 GB DDR MHz e refrigerada a água. Pentes de memória RAM de 4 GB DDR MHz e refrigerada a ar.

19 Hardware interno de um PC Placa de vídeo A placa de vídeo tem a função de gerenciar todas as informações que serão mostradas no monitor de vídeo. Em geral, estas placas possuem um processador gráfico chamado de GPU (Graphical Processor Unit) que trabalham em conjunto com o processador principal do computador (CPU). A priori, a maioria das placas-mãe de hoje já possuem placa de vídeo integrada (on-board). Os processadores mais novos também possuem GPU integrada junto com a CPU. Entretanto, existem casos em que a velocidade de processamento da GPU integrada na placa-mãe ou na CPU é insuficiente para algumas aplicações (jogos de altíssima resolução, ilhas de edição de vídeo, etc). Nesse caso, tornase necessária uma placa de vídeo aceleradora. Esta placa comunica-se com a CPU através de um slot na placa-mãe. Em geral, este slot (cavidade) é do padrão PCI Express.

20 Hardware interno de um PC Placa de vídeo Exemplos de placas aceleradoras de vídeo

21 Hardware interno de um PC Disco rígido Outro periférico interno importantíssimo é o disco rígido, conhecido pela sigla HDD (Hard Disk Drive) ou simplesmente HD (Hard Disk). Nos PCs, os HDD s constituem a memória secundária, ou seja, a memória que guarda informações de maneira permanente. É no disco rígido que instalamos o sistema operacional usado no computador e todas as nossas informações (arquivos de texto, de imagem, de áudio, de vídeo, planilhas, etc). Nos PC s, os discos rígidos são geralmente um tipo de armazenamento em meio magnético. A quantidade de informações que podem ser gravadas em um disco rígido depende do tamanho do disco rígido. Em geral, os discos de hoje (2014) tem capacidades que variam de 500 GB a 3 TB.

22 Hardware interno de um PC Disco rígido Visão interna de um HDD Disco rígido IBM padrão SAS 15 K RPM 146 GB

23 Hardware interno de um PC Fonte chaveada A fonte de alimentação chaveada é responsável em fornecer energia para o funcionamento do computador, e em muitos casos, para alguns periféricos externos, como teclado, mouse e pen-drives. A energia fornecida pelas concessionárias de energia corresponde a uma tensão alternada (que segue um padrão senoidal). A fonte chaveada transforma a tensão alternada fornecida pelas concessionárias em níveis de tensão contínua, que são exigidos para o funcionamento de circuitos eletrônicos. A fonte deve ser escolhida de acordo com o tipo de gabinete e com as necessidades de alimentação do computador: quanto mais potente é o processador e a quantidade de periféricos internos, maior deve ser a potência da fonte.

24 Hardware interno de um PC Fonte chaveada Fonte de alimentação padrão AT 200 W Conector padrão ATX Fonte de alimentação padrão ATX 1200 W

25 Hardware interno de um PC Gabinete O gabinete é o local em que todas as placas e periféricos internos do PC ficam fixados (montados). Ele é chamado também de chassi, caixa ou case. Algumas pessoas também chamam de CPU, o que é tecnicamente errado. Existem gabinetes dos mais diversos tamanhos e formas, mas o tipo de gabinete depende sempre do tipo de placa mãe (form factor). Existem gabinetes em forma de torre, caixa, cubo e formatos extravagantes. Servidores geralmente não são montados em gabinetes, mas em racks que abrigam outros equipamentos além do computador. Os gabinetes mais comuns são em forma de torre (tower em inglês). Por exemplo, full-tower (torre grande), mid-tower (torre média) e mini-tower (mini torre).

26 Hardware interno de um PC Gabinete Gabinete em madeira Gabinete em metal Um gabinete em formato de estrutura metálica Um rack de servidor

27 Hardware interno de um PC Gabinete Gabinete em forma de chassi de moto Gabinete em formato de caixa horizontal Gabinetes em formatos bizarros

28 Exercício avaliativo e de fixação Este exercício deverá ser feito em grupo (mínimo de 3, máximo de 4 pessoas). Cada grupo deverá: 1. Escolher um processador da Intel e outro da AMD. 2. A partir de cada processador, montar uma configuração de computador (projeto), escolhendo: placa-mãe, memória RAM, disco rígido, unidade de DVD, fonte de alimentação, gabinete, placa de vídeo, placa de som, placa de rede, mouse, teclado e monitor de vídeo. 3. A escolha da placa-mãe, da memória (tipo e quantidade), da fonte (potência) e do gabinete deverá ser justificada. 4. O grupo deve especificar o custo de cada um destes componentes e o local (site da Internet) que vende. OBS: Se as placas de vídeo, de rede e de som forem on-board, não precisa especificar.