Apostila de manutenção de computadores e rede

Apostila de manutenção de computadores e rede

(Parte 4 de 10)

  • 10 bps, 160 Kbps, 100 Mbps, 1 Gbps etc.

Tipos

Barramento do Processador

Barramento do Processador: utilizado pelo HD internamente.

Barramento de Cache

Barramento de Cache em organizações de computadores mais recentes, é um barramento dedicado para acesso à memória cache.

Barramento de Memória

Barramento de Memória: responsável pela conexão da memória principal ao processador.

Barramento de Entrada e Saída

Barramento de Entrada e Saída (ou E/S) é um conjunto de circuitos e linhas de comunicação que se ligam ao resto do PC com a finalidade de possibilitar a expansão de periféricos e a instalação de novas placas no PC.

Permitem a conexão de dispositivos como:

São exemplos de Barramentos de Entrada e Saída:

AGP

Accelerated Graphics Port - Porta Gráfica Acelerada

Tipo de slot criado pela Intel exclusivamente para a instalação de placas de vídeo ao micro.

O barramento AGP trabalha a 66 MHz transferindo 32 bits por vez. Com isso, sua taxa de transferência é de 264 MB/s (66 MHz x 32 bits / 8). Este barramento pode operar em modos chamados x2, x4 e x8 que transferem 2, 4 ou 8 dados por pulso de clock, aumentando a taxa de transferência para 528 MB/s, 1 GB/s e 2 GB/s, respectivamente.

Infelizmente não é possível diferenciar visualmente se um slot AGP é 1x, 2x, 4x ou 8x. Para saber qual é a taxa máxima que o slot AGP suporta, você precisará saber qual é o chipset da placa-mãe e observar, nas especificações do chipset, quais são os modos AGP por ele suportados. Uma maneira fácil de se fazer isto é olhar no manual da placa-mãe ou no site do fabricante da sua placa-mãe.

Placas de vídeo AGP podem usar a memória RAM do sistema para armazenarem elementos de textura e z-buffering. A idéia era fazer com que, ao usar a RAM do sistema, a placa de vídeo tivesse menos memória de vídeo e, com isto, fosse mais barata. Este recurso é chamado DIME (Dynamic Memory Execution) ou AGP Texturing. Apesar de as placas de vídeo AGP terem esta capacidade, nem todas usam este recurso.

Existe um tipo de slot AGP maior, chamado AGP Pro, que tem mais linhas de alimentação, para a instalação de placas de vídeo de alto consumo.

Figura 1: Slot AGP.

Figura 2: Slot AGP Pro.

AMR

Audio Modem Riser - Levantador de Áudio e Modem

Tipo de slot criado pela Intel para a instalação de placas periféricas usando tecnologia HSP (Host Signal Processing), tais como placas de som e modem. A tecnologia HSP caracteriza-se por transferir o controle do periférico para o processador da máquina, em vez de ter controle próprio. Como vantagem, está o preço, já que a eletrônica envolvida é mais simples, visto que o periférico não precisa ter circuito de controle próprio. Como desvantagem, está o uso do processador da máquina, fazendo com que haja menos recursos disponíveis para outras tarefas, diminuindo o desempenho da máquina. Esta queda de desempenho pode ou não ser perceptível, dependendo da configuração da máquina.

O slot AMR é praticamente idêntico ao CNR. Visualmente a diferença entre os dois está em sua localização na placa-mãe. Enquanto o slot AMR encontra-se no meio da placa-mãe, encontramos o slot CNR na borda da placa-mãe.

Figura 1: Slot AMR.

Figura 2: Modem AMR.

Bus

Barramento

Caminho de comunicação entre dois ou mais dispositivos eletrônicos.

CNR

Communications and Network Riser - Levantador de Comunicações e Rede

Tipo de slot criado pela Intel para a instalação de placas periféricas usando tecnologia HSP (Host Signal Processing), tais como placas de som, modem e placas de rede. A tecnologia HSP caracteriza-se por transferir o controle do periférico para o processador da máquina, em vez de ter controle próprio. Como vantagem, está o preço, já que a eletrônica envolvida é mais simples, visto que o periférico não precisa ter circuito de controle próprio. Como desvantagem, está o uso do processador da máquina, fazendo com que haja menos recursos disponíveis para outras tarefas, diminuindo o desempenho da máquina. Esta queda de desempenho pode ou não ser perceptível, dependendo da configuração da máquina.

O slot CNR é praticamente idêntico ao AMR. Visualmente a diferença entre os dois está em sua localização na placa-mãe. Enquanto o slot AMR encontra-se no meio da placa-mãe, encontramos o slot CNR na borda da placa-mãe.

Detalhe do slot CNR em uma placa-mãe.

Modem CNR.

CSN

Card Select Number - Número de Seleção da Placa

Número que identifica uma placa periférica, no barramento ISA plug and play.

EDR

Enhanced Data Rate - Taxa de Transferência Avançada

Modo de transferência da tecnologia sem fio Bluetooth transferindo dados a 3 Mbps, taxa três vezes maior que a taxa padrão desta tecnologia.

EISA

Extended Industry Standard Architecture - Arquitetura Padrão da Indústria - Estendida

Tipo de slot criado pela Compaq na época do 386, de forma a aumentar o desempenho no acesso a periféricos.

Na época, o tipo de slot mais usado era o ISA, que tinha uma taxa de transferência máxima de 8 MB/s, o que é muito pouco, mesmo para um 386 (o barramento externo de um 386DX-33, por exemplo, tem uma taxa de transferência máxima teórica de 132 MB/s).

O EISA era um slot de 32 bits mas, para manter compatibilidade com o ISA (slots EISA permitem que placas ISA sejam instaladas), mantinha o clock em 8 MHz. Com isto, a sua taxa de transferência máxima teórica era de 16 MB/s. Ou seja, melhorava um pouco o desempenho, porém não resolvia o problema.

O EISA foi um slot com baixa aceitação no mercado e acabou praticamente restrito a placas-mãe para servidores de rede.

Visualmente falando, os slots EISA são mais altos que os slots ISA, além de normalmente serem marrons, enquanto que os slots ISA são normalmente pretos.

Figura 1: Placa-mãe com slots ISA e EISA.

IrDA

Infrared Developers Association - Associação de Desenvolvedores de Infravermelho

Barramento infravermelho, permitindo a conexão de dispositivos sem fio ao micro, tais como impressoras, telefones celulares, notebooks e PDAs.

Existem dois padrões: 1.0, com taxas de transmissão de até 115.200 bps e 1.1, com taxas de transmissão de até 4.194.304 bps (4 Mbps).

As transmissões podem ser full-duplex (os dois dispositivos podem transmitir e receber dados ao mesmo tempo) ou half-duplex (somente um dispositivo pode transmitir dados por vez).

ISA

Industry Standard Architecture - Arquitetura Padrão da Indústria

Primeiro tipo de slot usado nos computadores do tipo PC, criado em 1981 pela IBM para o lançamento de seu primeiro PC, e depois atualizado em 1984, com o lançamento do PC AT, onde o slot foi aumentado para 16 bits (antes era 8 bits).

Placas periféricas de oito bits podem ser instaladas em slots ISA de 16 bits sem problemas. Algumas placas-mãe (como a da Figura 1) possuem tanto slots ISA de 16 bits quanto slots ISA de 8 bits. Os slots ISA de 8 bits nestas placas-mãe eram para serem usados por antigas (e gigantescas) placas ISA de 8 bits que, por causa do seu desenho, não encaixavam nos slots ISA de 16 bits.

Normalmente quando nos referimos ao slot ISA, estamos falando do modelo de 16 bits. Este modelo operava a 8 MHz e tinha uma taxa de transferência máxima de 8 MB/s, o que é muito pouco para aplicações que dependem de desempenho, como vídeo, disco e rede.

Os slots ISA foram usados durante muitos anos, especialmente porque vários periféricos como placas de som, impressoras e scanners são lentos, e não necessitavam de um barramento mais rápido do que o ISA. Aplicações como vídeo, disco e rede foram migrados para outros slots mais rápidos, como o PCI e o AGP (passando pelo EISA e pelo VLB), até o desaparecimento total do ISA.

Figura 1: Slots ISA.

MCA

Micro Channel Architecture - Arquitetura Micro Canal

Slot criado pela IBM em 1987, lançado em seus computadores PS/2. Foi a tentativa da IBM de acabar com o slot ISA. Como era uma arquitetura proprietária, somente os computadores da IBM usavam este tipo de slot e, daí, a idéia de substituir um slot que todos os PCs estavam usando por um que era proprietário simplesmente não deu certo. Outro problema é que o MCA era incompatível com o ISA, isto é, placas periféricas ISA não podiam ser instaladas em slots MCA.

O MCA estava disponível em duas versões: 16 bits e 32 bits.

Figura 1: Placa-mãe com slots MCA.

PCI

(1) Peripheral Component Interconnect - Interconexão de Componentes Periféricos

Tipo de slot criado pela Intel para a instalação de periféricos no PC. Atualmente é o tipo de slot mais popular.

O slot PCI padrão trabalha a 33 MHz transferindo dados a 32 bits por vez, obtendo uma taxa de transferência de 132 MB/s (33 MHz x 32 bits / 8).

Outros padrões de slot PCI com desempenho maior foram criados, entretanto sem aceitação no mercado: 33 MHz x 64 bits (264 MB/s), 66 MHz x 32 bits (264 MB/s) e 66 MHz x 64 bits (528 MB/s).

Servidores de rede normalmente usam, além dos slots PCI, slots PCI-X, que são slots PCI de alto desempenho, usando conectores maiores.

Recentemente foi lançado um novo tipo de slot PCI chamado PCI Express. O PCI Express trabalha com comunicação em série (os slots PCI tradicionais operam com comunicação paralela) e sua taxa de transferência básica é de 250 MB/s para slots "1x". Slots "4x" operam a 2.000 MB/s e slots "16x" operam a 4.000 MB/s. Para cada velocidade (1x, 4x, 16x) o conector usado é diferente, ver Figura 1. Os slots PCI Express mais comuns são o 16x, para placas de vídeo, e 1x, para demais placas periféricas.

Figura 1: Slots PCI mais comuns.

(2) Abreviatura de "Placa de Circuito Impresso".

PCI-X

Peripheral Component Interconnect - Extended - Interconexão de Componentes Periféricos - Estendida

Padrão de slots de alto desempenho baseado no PCI criado pela HP, IBM e Compaq para uso em servidores de rede.

Existem duas versões do barramento PCI-X: PCI-X 1.0, com duas versões de velocidade, PCI-X 66 (532 MB/s) e PCI-X 133 (1 GB/s), e o novo padrão PCI-X 2.0, com quatro versões de velocidade, PCI-X 66, PCI-X 133, PCI-X 266 (2 GB/s) e PCI-X 533 (4 GB/s). Estas duas novas velocidades são baseadas no PCI-X 133 transferindo dois dados por pulso de clock e quatro dados por pulso de clock, respectivamente.

Slots PCI-X de 100 MHz (800 MB/s) também são encontrados, apesar de não serem padronizados pela PCI-SIG (consórcio que padroniza os slots PCI).

Figura 1: Placa-mãe para servidor com slots PCI-X.

USB

Universal Serial Bus - Barramento Serial Universal

Barramento externo ao PC que serve para a conexão de periféricos externos, tais como mouses, teclados, câmeras digitais, discos rígidos externos, gravadores de CD externos, impressoras, scanners, etc. Existem duas versões: 1.1 e 2.0. A versão 1.1 tem uma taxa de transferência máxima de 12 Mbps (aproximadamente 1,5 MB/s), enquanto que a versão 2.0 tem uma taxa de transferência máxima de 480 Mbps (aproximadamente 60 MB/s). Desde 1998 (aproximadamente) os PCs já vêm com portas USB na própria placa-mãe. Em cada porta do PC é possível a conexão de até 127 periféricos.

Os plugues USB mais comuns são o "Tipo A", usado na porta USB do computador, e o "Tipo B", usado nos periféricos tais como impressoras e scanners. Periféricos menores, tais como câmeras digitais, usam plugues menores, em geral proprietários (isto é, sem padronização e que depende da marca e modelo do periférico).

Figura 1: Portas USB em uma placa-mãe.

Figura 2: Plugues USB padrão.

VLB

VESA Local Bus - Barramento Local VESA

Tipo de slot de alto desempenho criado pela VESA (Video Electronics Standards Association), antes dos slots PCI terem sido criados.

Na época, o tipo de slot mais usado no PC era o ISA, que tinha uma taxa máxima de transferência de apenas 8 MB/s. A VESA queria que os PCs tivessem uma conexão com a placa de vídeo mais rápida. O slot VLB era uma extensão de alta velocidade do barramento ISA.

O slot VLB é conectado diretamente ao barramento externo do processador. Com isto, seu desempenho é o mesmo do barramento local do processador. Por exemplo, em um 486DX-33, 486DX2-66 ou 486DX4-100, onde o barramento local roda a 33 MHz x 32 bits (132 MB/s), o slot VLB terá estas mesmas características. Já em um 486DX-25, 486DX2-50 ou 486DX4-75, o barramento local rodará a 25 MHz x 32 bits (100 MB/s), já que estas são as características do barramento externo destes processadores.

O slot VLB teve vida curta justamente por ser conectado diretamente ao barramento externo do processador: caso um novo padrão de barramento fosse lançado, o VLB teria de ser redesenhado. Foi o que ocorreu quando o processador Pentium foi lançado, pois este processador ter um barramento externo de 64 bits e não mais 32 bits como ocorria com o 386 e com o 486.

Foram lançados basicamente três tipos de placas periféricas VLB: placas de vídeo, placas de rede e placas para conexão de discos rígidos (IDE e SCSI).

Este barramento acabou sendo substituído pelo PCI, quando este foi lançado.

Figura 1: Placa-mãe com slot VLB.

MEMÓRIA RAM

Diferentes tipos de RAM. A partir do alto: DIP, SIPP, SIMM 30 pin, SIMM 72 pin, DIMM, RIMM

'Memória RAM(Random Access Memory) é um tipo de memória de computador. É a memória de trabalho, na qual são carregados todos os programas e dados usados pelo utilizador. Esta é uma memória volátil, i.e. será perdido o seu conteúdo uma vez que o computador seja desligado. Pode ser SIMM, DIMM, DDR etc. É medida em bytes, kilobytes (1 KB = 1024 ou 210 bytes), megabytes (1 MB = 1024 KB ou 220 bytes) etc. Memória de leitura e escrita seus dados são perdidos quando o computador é desligado por isso devem ser salvos em mídia. Esta memória apenas serve para guardar os dados mais requisitados pelo processador, visto que a cache apresenta pouca capacidade para este tipo de operações. A RAM tem várias velocidades de funcionamento, esta é medida em MHz, para saber a que velocidade funciona a sua consulte o manual da sua motherboard.

SIMM

SIMM (single inline memory module)

Os primeiros módulos SIMM forneciam 8 bits simultâneos e precisavam ser usados em grupos para formar o número total de bits exigidos pelo processador. Processadores 386 e 486 utilizam memórias de 32 bits, portanto os módulos SIMM eram usados em grupos de 4.

Os módulos SIMM usados até então tinham 30 contatos, portanto eram chamados de SIMM/30, ou módulos SIMM de 30 vias (ou 30 pinos).

SIMM de 72 vias forneciam 32 bits simultâneos. Em placas de CPU 486, um único módulo SIMM/72 formava um banco de memória com 32 bits.

Os módulos SIMM/72, apesar de serem mais práticos que os SIMM/30, eram pouco utilizados, até o lançamento do processador Pentium. O Pentium trabalha com memórias de 64 bits, portanto dois módulos SIMM/72 iguais formam um banco de 64 bits.

DIMM

Os módulos DIMM são módulos de memória de computadores com 168 pinos. Ao contrário das memórias SIMM, estes módulos possuem contatos em ambos os lados do pente, e daí lhes vem o nome (DIMM é a sigla de Double Inline Memory Module). São módulos de 64 bits, sendo usados em processadores intelPentium e posteriores.

São comuns módulos de 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB e 1 GB.

DDR

DDR SDRAM ou double-data-rate synchronous dynamic random access memory (memória de acesso aleatório dinâmica de taxa de transferência dobrada) é um tipo de circuito integrado de memória utilizado em computadores. Ela alcança uma largura de banda maior que a da SDRAM comum por transferir dados tanto na subida quanto na descida do sinal de clock (dupla transferência). Isto efetivamente quase dobra a taxa de transferência sem aumentar a freqüência do barramento externo. Desta maneira, um sistema com SDRAM tipo DDR a 100 MHz tem uma taxa de clock efetiva de 200 MHz quando comparado a um com SDRAM tipo SDR (termo criado posteriormente para fazer a diferença entre as duas, significando SDR "single-data-rate" ou taxa de transferência simples). Com os dados sendo transferidos 8 bytes por vez, a DDR SDRAM fornece uma taxa de transferência de: (freqüência do barramento da memória] × 2 (pois é uma taxa dupla) × (número de bytes transferidos). Assim, com uma freqüência de barramento de 100 MHz, a DDR SDRAM fornece uma taxa de transferência máxima de 1600 MB/s.

DDR SDRAM DIMMs tem 184 pinos (ao contrário dos 168 pinos da SDRAM). As frequencias de clock das memorias DDR são padronizadas pelo JEDEC.

Os padrões de velocidades aprovados pela JEDEC são:

  • PC1600 ou DDR200 - 200 MHz clock anunciado, 100 MHz clock real, 1,6 GB/s de largura de banda por canal.

  • PC2100 ou DDR266 - 266 MHz clock anunciado, 133 MHz clock real, 2,1 GB/s de largura de banda por canal.

  • PC2700 ou DDR333 - 333 MHz clock anunciado, 166 MHz clock real, 2,7 GB/s de largura de banda por canal.

  • PC3200 ou DDR400 - 400 MHz clock anunciado, 200 MHz clock real, 3,2 GB/s de largura de banda por canal.

  • PC3700 ou DDR466 - 466 MHz clock anunciado, 233 MHz clock real, 3,7 GB/s de largura de banda por canal. (parcialmente aprovada pela JEDEC)

  • PC4200 ou DDR533 - 533 MHz clock anunciado, 266 MHz clock real, 4,2 GB/s de largura de banda por canal. (Não provável ser aprovada pela JEDEC por ser conflitante com a idéia do lançamento da DDR-II)

  • PC4800 ou DDR600 - 600 MHz clock anunciado, 300 MHz clock real, 4,8 GB/s de largura de banda por canal.

Alguns chipsets novos usam essas memórias em configurações de canal duplo (e em alguns casos raros, quádruplo), duplicando ou quadruplicando a largura de banda efetiva.

É esperado que nos próximos anos a memória DDR seja substituída pela DDR-II, que apresenta clocks de freqüências mais altas porém utilizando a mesma tecnologia empregada na atual DDR. Competindo com a DDR-II teremos a Rambus XDR, Quad Data Rate (QDR) e Quad Band Memory (QBM) SDRAM. É esperado que a DDR-II se torne padrão entre as memórias RAM dos computadores num futuro próximo, levando em conta que as QDR apresentam circuitos complexos demais para terem um preço acessível, enquanto as QBM e XDR não são muito avançadas.

RDRAM é uma alternativa à DDR SDRAM, porém a maioria dos fabricantes de chipset já não dão suporte a elas.

MEMÓRIA ROM

A memóriaROM é a memória só de leitura de um computador. ROM é a sigla de Read-Only Memory

ROM é a sigla para Read Only Memory (memória somente de leitura). Já pelo nome, é possível perceber que esse tipo de memória só permite leitura, ou seja, suas informações são gravadas pelo fabricante uma única vez e após isso não podem ser alteradas ou apagadas, somente acessadas. Em outras palavras, são memórias cujo conteúdo é gravado permanentemente. Existem três tipos básicos de memória ROM: PROM, EPROM e EAROM:

Tipos de ROM

  1. PROMs (Programmable Read-Only Memory) podem ser escritas com dispositivos especiais mas não podem mais ser apagadas

  2. DVD-ROM são discos ópticos, tal como os CD-ROM, mas de alta densidade.

  3. EPROMs (Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ser apagadas pelo uso de radiação ultravioleta permitindo sua reutilização

  1. EEPROMs (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ter seu conteúdo modificado eletricamente, mesmo quando já estiver funcionando num circuito eletrônico

  2. Memória flash semelhantes às EEPROMs são mais rápidas e de menor custo

  3. CD-ROM são discos ópticos que retêm os dados não permitindo sua alteração

EPROM

Algumas EPROMS. A pequena janela admite luz ultra-violeta durante o apagamento.

Uma EPROM, ou erasable programmable read-only memory, é um tipo de chip de memória de computador que mantém seus dados quando a energia é desligada. Em outras palavras, é não-volátil. Uma EPROM é programada por um dispositivo eletrônico que dá voltagens maiores do que os usados normalmente em circuitos elétricos. Uma vez programado, uma EPROM pode ser apagada apenas por exposição a uma forte luz ultravioleta. EPROMs são facilmente reconhecíveis pela janela transparente no topo do pacote, pela qual o chip de silício pode ser visto, e que admite luz ultravioleta durante o apagamento.

Este microcontrolador8749 armazena seu programa em uma EPROM.

Uma EPROM programada mantém seus dados por aproximadamente dez a vinte anos e pode ser lida ilimitadas vezes. A janela de apagamento tem que ser mantida coberta para evitar apagamento acidental pela luz do Sol. Antigos chips de BIOS de PC eram freqüentemente EPROMs, e a janela de apagamento era frequentemente coberta com um adesivo contendo o nome do produtor da BIOS, a revisão da BIOS, e um aviso de copyright.

Alguns microcontroladores, frequentemente aqueles de antes da era da memória flash, usam EPROM para armazenar seus programas. Isto é útil para desenvolvimentos, pois usar dispositivos programáveis apenas uma vez seria terrivelmente difícil para depurar.

A EPROM foi inventada pelo engenheiro Dov Frohman.

Para se programar uma EPROM, é necessário utilizar um equipamento conhecido como Programador. O Supergravador é um exemplo desse tipo de equipamento.

PROCESSADOR

O processador é a parte mais fundamental para o funcionamento de um computador. Processadores são circuitos digitais que realizam operações como: cópia de dados, acesso a memórias e operações lógicas e matemáticas.

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