TUTORIAL Hardware by:marconeg

Para começar ,você deve ter em mente, que não vai aprender tudo nesse simples TUTORIAL, o conhecimento de hardware ,só pode ser obtido ,de certa forma pela prática.Você não vai aprender nada apenas lendo isso tudo, se você não tiver intenção de praticar.

Componentes do Computador

1.       Placa-Mãe(Motherboard)

2.       Memória

3.       Processador

4.       Placa de Vídeo

5.       Outros

O nosso tutorial será dividido nesses 5 Tópicos acima, que correspondem, aos componentes do computador.

Placa-Mãe  

A Placa-Mãe ,é um dos componentes mais importantes do computador ,pois nela se conecta as outras peças do computador.Cada peça que é ligada na placa, vamos dizer que tem um “encaixe” diferente, chamados de slot ou socket no caso do processador.

Vamos dividir a placa mãe para podermos  estudá-la melhor e mais  detalhadamente  .

Ela será dividida basicamente em   partes:

1.       Chipset’s NORTE e SUL

2.       Socket

3.       Slot de memória

4.       AGP /PCI-Express

5.       Conector Principal da fonte e auxiliar

6.       BIOS

7.       Setup

8.       IDE/SATA

9.       On-Board Of-Board

Chipset’s

Chipset é o nome dado ao conjunto de chips (set significa “conjunto”, daí o seu nome) usados na placa-mãe. O chipset é a "peça" que interliga todas as outras do sistema. Pense numa cidade que produz muitas coisas e outra que as consome numa velocidade tão grande quanto a primeira cidade produz. Se a estrada que interliga ambas não for boa para manter as entregas na velocidade necessária, a cidade produtora não manda o que pode e a consumidora fica desabastecida. O chipset é a essa estrada.

O chipset interliga as várias partes do micro, por exemplo o modem fornece as informações, manda pelo barramento PCI, chega ao CPU, repassa ao adaptador de vídeo, enquanto espera informações da porta serial e durante isso manda outros dados para a porta USB.
Isso é um exemplo das ligações entre diferentes partes do sistema coordenadas pelo chipset.

Basicamente, tudo passa pelo chipset.Cada um deles(NORTE e SUL)controla um dispositivo diferente.Vamos ver sobre os dois detalhadamente a seguir:

    Chipset NORTE

A ponte norte faz a comunicação do processador com as memórias e em alguns casos com os barramentos de alta velocidade.

O Chipset NORTE é conectado diretamente ao processador e possui basicamente as seguintes funções:
  Comunicar-se com o processador

  Controlador de Memória
  Controlador do barramento AGP (se disponível)
  Controlador do barramento PCI Express x16 (se disponível)

A ponte norte faz a comunicação do processador com as memórias e em alguns casos com os barramentos de alta velocidade.
Se um chip de ponte norte tem um controlador de memória melhor do que outro, o desempenho geral do micro será melhor.
Ela tem influência direta no desempenho do computador.
É a ponte norte que funciona como intermediário no acesso do processador a estes dispositivos.

Chipset SUL

Esse circuito faz o controle de periféricos portanto é chamado de controlador de periféricos, ou seja, ele faz ponte entre o barramento PCI e o barramento ISA controla os periféricos on-board como as portas IDE 1 e IDE 2. Faz controle de barramentos externo de expansão. A ponte sul contém o controlador de DMA o controlador de interrupções a CMOS e o relógio de tempo real, o circuito super I/O controla o teclado unidades de disquete e portas serias e paralela. O super I/O está ligado a ponte sul. Em alguns chipset’s as funções do super I/O estão integradas à ponte sul, em outros o circuito faz controle de outros periféricos integrados como vídeo som e modem. A ponte norte e ponte sul em alguns chipset’s antigos vinham acompanhadas de dois circuitos chamados de buffers de dados entre o processador e a memória RAM chipset’s atuais trazem esse circuito dentro da ponte norte.

Socket

É literalmente o local onde se encaixa o precessador.Hoje em dia no mercado existem 2 fabricantes de processadores,Intel e AMD.Os Sockets se diferenciam pela quantidade de pinos.Então um processador Duron (socket 462) não vai encaixar em um socket 755,feito para Core 2 Duo ,e nem o Core 2 Duo Vai encaixar no socket 462.Cada processador ,é feito para um socket diferente.veja abaixo a diferença entre sockets.

Socket 755

Socket  754

Veja como são diferentes.

Existem muitos outros sockets como: LGA 1567, LGA 775, Socket 939, Socket 479, Socket 940, Socket 754,Socket 478,Socket 462 e outros   .Veja também na imagem abaixo onde se localiza o socket em uma Placa-Mãe.

Veja abaixo também imagens de socket’s e seus respectivos processadores .

Socket775

Socket 939

Slots de memória

A definição de slot é basicamente conector na placa-mãe onde se pode adaptar placas de circuitos.

Slot de Memória ,é um conector na placa mãe onde se instalam a memória.O tipo de conector também depende do tipo de memória(SDRAM,DDR1,DDR2,DDR3).Se diferenciam pela quantidade de pinos e cortes.Veja as Imagens abaixo:

 Observe a localização dos cortes que diferenciam as memórias:

PCI-E/AGP

Falando um pouco de AGP ...

Devido a crescente necessidade de performance gráfica dos computadores, a placa de vídeo ganhou uma atenção especial, se tornando mais importante que os outros dispositivos PCI, então em 1997 a Intel cria o AGP. O slot AGP é superior ao barramento pci pelo simples fato de usar um canal de comunicação próprio (não é barramento, barramento interconecta vários dispositivos em um único meio) entre ele e o processador, assim permitindo uma rápida comunicação. O Slot AGP tem uma característica chamada Endereçamento na Banda Lateral (Sideband Adressing soa muito melhor não acham?), que carrega os dados de endereçamento de memória por fora do pacote principal de dados. Além do que, os dispositivos PCI tem que copiar a informação da memória RAM do sistema, para sua própria memória de buffer para poder trabalhar, e o AGP consegue ler texturas direto da memória, através do GART (Graphics Address Remapping table).

Ao longo do tempo, teve sua largura de banda aumentada nas revisões, conhecidas como AGP2X, AGP4X e AGP8X.

Falando um pouco do PCI-Express agora ...

PCI-Express é uma implementação do barramento PCI, também desenvolvida pela Intel, que usa a mesma programação da arquitetura PCI, porém “turbinada” por uma camada de comunicação física serial muito mais rápida. A camada física do PCI-Express não é mais um barramento, e sim uma rede de interconexões seriais ponto-a-ponto. (como dito, em um barramento, os vários dispositivos compartilham um único meio)

A solução da Intel também trabalha para em um futuro não distante, uma controladora PCI-Express independente do chipset (southbridge) utilizado em atuais placas-mãe.

Uma das grandes vantagens do PCI-Express sobre o AGP, está na escalabilidade e na versatilidade de sua interface.

Essas interfaces podem ser de 2, 4, 8, 12, 16 ou 32 vias de interconexão serial (conhecidas como PCI-ex 1x, 2x, 4x, 8x, 12x, 16x, e 32x respectivamente)

Com isso, dispositivos PCI podem ser adaptados ao PCI-Express com a simples mudança da interface física, e um dispositivo pci-ex 1X é 100% compatível com as interfaces de mesma capacidade ou maior. Você pode ligar um dispositivo pci-ex 1x em uma interface 16x sem o menor problema.

Por exemplo, enquanto o slot AGP serve somente para placas de vídeo, o PCI-Express pode utilizar virtualmente qualquer tipo de dispositivo que seja desenvolvido para ele.

Outra limitação reside na parte elétrica das interfaces, enquanto um slot AGP é capaz de prover 25W/42W para a placa de vídeo, o pci-ex 16X consegue prover 72W de potência para a mesma. A série de placas GeForce 6600GT é um bom exemplo, pois as versões para AGP necessitam de um conector de alimentação extra da fonte, enquanto as suas versões para pci-ex não utiliza tal conector.

Adicione a lista de vantagens, um melhor gerenciamento de energia, mais opções de design para as placas, a capacidade de hot plug/hot swap (trocar ou plugar dispositivos com a máquina ligada).Em termos de largura de banda, o pci-express da um banho no AGP, devido a sua arquitetura ponto-a-ponto de vias (conhecidas como lanes), pois podem ser abertas até 32 vias de comunicação, enquanto no AGP, temos apenas um canal serial, que funciona a 66Mhz.

Barramento	Largura de Banda (MBps)
PCI	133
AGP-2X	533
AGP-4X	1066
AGP-8X	2133
PCI-Express 1X	250
PCI-Express 2X	500
PCI-Express 4X	1000
PCI-Express 16X	4000
PCI-Express 32X	8000

Na imagem abaixo, destacado em vermelho, uma placa equipada com 2 slot’s pci-ex 16X, 2 pci-ex 1X e ao lado, os tradicionais slot’s pci na cor branca.

Conector Fonte

É o local onde se deve encaixar o cabo da fonte que leva energia elétrica à placa-mãe. Para isso, tanto a placa-mãe como a fonte de alimentação devem ser do mesmo tipo. Existem, atualmente, dois padrões para isso: o ATX e o AT (este último saiu de linha, mas ainda é utilizado). A placa-mãe da foto usa o padrão ATX. É importante frisar que a placa-mãe sozinha consegue alimentar o processador, as memórias e a grande maioria dos dispositivos encaixados nos slots. No entanto, HDs, unidades de CD e DVD, drive de disquete e cooler (um tipo de ventilador acoplado ao processador que serve para manter sua temperatura em limites aceitáveis de uso) devem receber conectores individuais de energia.

BIOS

BIOS, em computação Basic Input/Output System (Sistema Básico de Entrada/Saída). O termo é incorretamente conhecido como Basic Integrated Operating System (Sistema Operacional Básico Integrado) ou Built In Operating System (Sistema Operacional Interno). O BIOS é um programa de computador pré-gravado em memória permanente (firmware) executado por um computador quando ligado. Ele é responsável pelo suporte básico de acesso ao hardware, bem como por iniciar a carga do sistema operacional.

O BIOS é armazenado num chip ROM (Read-Only Memory) que pode ser do tipo Mask-ROM e PROMnas placas-mãe produzidas até o início da década de 1990, e Flash ROM (memória flash) nas placas mais recentes. Na memória ROM da placa-mãe existem mais dois programas chamados Setup (usado para configurar alguns parâmetros do BIOS), e POST (Power On Self Test) (uma seqüência de testes ao hardware do computador para verificar se o sistema se encontra em estado operacional).

Entre outras funções o papel mais importante do BIOS é o carregamento do sistema operacional. Quando o computador é ligado e o microprocessador tenta executar sua primeira instrução, ele tem que obtê-la de algum lugar. Não é possível obter essa instrução do sistema operacional, pois esse se localiza no disco rígido, e o microprocessador não pode se comunicar com ele sem que algumas instruções o digam como fazê-lo. É o BIOS o responsável por fornecer essas instruções.

SETUP

O setup é nada mais nada menos de que uma fonte de comandos onde você altera as configurações de seu computador.

Você pode acessar o setup apertando a tecla DEL logo após de ligar o computador.

IDE/SATA

IDE

O IDE, do inglês Integrated Drive Eletronics, foi o primeiro padrão que integrou a controladora com o Disco Rígido. Os primeiros HDs com interface IDE foram lançados por volta de 1986 e na época isto já foi uma grande inovação porque os cabos utilizados já eram menores e havia menos problema de sincronismo, o que deixava os processos mais rápidos.

Inicialmente, não havia uma definição de padrão e os primeiros dispositivos IDE apresentavam problemas de compatibilidade entre os fabricantes. O ANSI (American National Standards Institute), em 1990, aplicou as devidas correções para padronização e foi criado o padrão ATA (Advanced Technology Attachment). Porém com o nome IDE já estava mais conhecido, ele permaneceu, embora algumas vezes fosse chamado de IDE/ATA.

As primeiras placas tinham apenas uma porta IDE e uma FDD (do drive de disquete) e mais tarde passaram a ter ao menos duas (primária e secundária). Cada uma delas permite a instalação de dois drives, ou seja que podemos instalar até quatro Discos Rígidos ou CD/DVD-ROMs na mesma placa. Para diferenciar os drives instalados na mesma porta, existe um “jumper” para configurá-los como master (mestre) ou slave.

Inicialmente, as interfaces IDE suportavam apenas a conexão de Discos Rígidos e é por isso que há um tempo atrás os computadores ofereciam como diferencial os famosos "kits multimídia", que eram compostos por uma placa de som, CD-ROM, caixinhas e microfone. O protocolo ATAPI (AT Attachment Packet Interface) foi criado para fazer a integração deste tipo de drive com o IDE, de forma que se tornou rapidamente o padrão.

SATA

O SATA ou Serial ATA, do inglês Serial Advanced Technology Attachment, foi o sucessor do IDE. Os Discos Rígidos que utilizam o padrão SATA transferem os dados em série e não em paralelo como o ATA. Como ele utiliza dois canais separados, um para enviar e outro para receber dados, isto reduz (ou quase elimina) os problemas de sincronização e interferência, permitindo que frequências mais altas sejam usadas nas transferências.

Os cabos possuem apenas sete fios, sendo um par para transmissão e outro para recepção de dados e três fios terra. Por eles serem mais finos, permitem inclusive uma melhor ventilação no gabinete. Um cabo SATA pode ter até um metro de comprimento e cada porta SATA suporta um único dispositivo (diferente do padrão master/slave do IDE).

Existem dois padrões de controladores SATA: o SATA 150 (ou SATA 1.5 Gbit/s ou SATA 1500), o SATA 300 (SATA 3.0 Gbit/s ou SATA 3000) e o SATA 600 (ou SATA 6.0 Gbit/s). Este último é a terceira geração desta tecnologia e foi lançado em Maio de 2009 e são melhor aproveitados por Discos rígidos de Estado Sólido.

On-Board / Of-Board

A placa onboard, praticamente tudo está na placa ou seja: vídeo, som, rede, modem o que sobrecarrega muito o chipset, deixando o teu sistema lento e ainda ter que compartilhar memória com o vídeo.

A off-board não tem modem,som,paralelo e etc,integrado (soldado) na placa mãe.

Memória

No que se refere ao hardware dos computadores, entendemos como memória os dispositivos que armazenam os dados com os quais o processador trabalha. As memórias RAM (Random-Access Memory - Memória de Acesso Aleatório) constituem uma das partes mais importantes dos computadores, pois são nelas que o processador armazena os dados com os quais está lidando. Esse tipo de memória tem um processo de gravação de dados extremamente rápido, se comparado aos vários tipos de memória ROM. No entanto, as informações gravadas se perdem quando não há mais energia elétrica, isto é, quando o computador é desligado, sendo, portanto, um tipo de memória volátil.

Entendemos como módulo ou, ainda, pente, uma pequena placa onde são instalados os encapsulamentos de memória. Essa placa é encaixada na placa-mãe por meio de encaixes (slots) específicos para isso. Eis uma breve descrição dos tipos mais comuns de módulos:

- SIPP (Single In-Line Pins Package): é um dos primeiros tipos de módulos que chegaram ao mercado. É formato por chips com encapsulamento DIP. Em geral, esses módulos eram soldados na placa-mãe;

- SIMM (Single In-Line Memory Module): módulos deste tipo não eram soldados, mas encaixados na placa-mãe. A primeira versão continha 30 terminais de contato (SIMM de 30 vias) e era formada por um conjunto de 8 chips (ou 9, para paridade). Com isso, podiam transferir um byte por ciclo de clock. Posteriormente surgiu uma versão com 72 pinos (SIMM de 72 vias), portanto, maior e capaz de transferir 32 bits por vez. Módulos SIMM de 30 vias podiam ser encontrados com capacidades que iam de 1 MB a 16 MB. Módulos SIMM de 72 vias, por sua vez, eram comumente encontrados com capacidades que iam de 4 MB a 64 MB;

- DIMM (Double In-Line Memory Module): os módulos DIMM levam esse nome por terem terminais de contatos em ambos os lados do pente. São capazes de transmitir 64 bits por vez. A primeira versão - aplicada em memória SDR SDRAM - tinha 168 pinos. Em seguida, foram lançados módulos de 184 vias, utilizados em memórias DDR, e módulos de 240 vias, utilizados em módulos DDR2 e DDR3. Existe um padrão DIMM de tamanho reduzido chamado SODIMM (Small Outline DIMM), que são utilizados principalmente em computadores portáteis, como notebooks;

- RIMM (Rambus In-Line Memory Module): formado por 168 vias, esse módulo é utilizado pelas memórias Rambus, que serão abordadas ainda neste artigo. Um fato curioso é que para cada pente de memória Rambus instalado no computador é necessário instalar um módulo "vazio", de 184 vias, chamado de C-RIMM (Continuity-RIMM).

Várias tecnologias de memórias foram (e são) criadas com o passar do tempo. É graças a isso que, periodicamente, encontramos memórias mais rápidas, com maior capacidade e até memórias que exigem cada vez menos energia. Eis uma breve descrição dos principais tipos de memória RAM:

- FPM (Fast-Page Mode): uma das primeiras tecnologias de memória RAM. Com o FPM, a primeira leitura da memória tem um tempo de acesso maior que as leituras seguintes. Isso porque são feitos, na verdade, quatro operações de leitura seguidas, ao invés de apenas uma, em um esquema do tipo x-y-y-y, por exemplo: 3-2-2-2 ou 6-3-3-3. A primeira leitura acaba sendo mais demorada, mas as três seguintes são mais rápidas. Isso porque o controlador de memória trabalha apenas uma vez com o endereço de uma linha (RAS) e, em seguida, trabalha com uma sequência de quatro colunas (CAS), ao invés de trabalhar com um sinal de RAS e um de CAS para cada bit. Memórias FPM utilizavam módulos SIMM, tanto de 30 quanto de 72 vias;

- EDO (Extended Data Output): a sucessora da tecnologia FPM é a EDO, que possui como destaque a capacidade de permitir que um endereço da memória seja acessado ao mesmo tempo em que uma solicitação anterior ainda está em andamento. Esse tipo foi aplicado principalmente em módulos SIMM, mas também chegou a ser encontrado em módulos DIMM de 168 vias. Houve também uma tecnologia semelhante, chamada BEDO (Burst EDO), que trabalhava mais rapidamente por ter tempo de acesso menor, mas quase não foi utilizada, pois tinha custo maior por ser de propriedade da empresa Micron. Além disso, foi "ofuscada" pela chegada da tecnologia SDRAM;

Módulo de memória EDO

- SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory): as memórias FPM e EDO são assíncronas, o que significa que não trabalham de forma sincronizada com o processador. O problema é que, com processadores cada vez mais rápidos, isso começou a se tornar um problema, pois muitas vezes o processador tinha que esperar demais para ter acesso aos dados da memória. As memórias SDRAM, por sua vez, trabalham de forma sincronizada com o processador, evitando os problemas de atraso. A partir dessa tecnologia, passou-se a considerar a frequência com a qual a memória trabalha para medida de velocidade. Surgiam então as memórias SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM), que podiam trabalhar com 66 MHz, 100 MHz e 133 MHz (também chamadas de PC66, PC100 e PC133, respectivamente). Muitas pessoas se referem a essa memória apenas como "memórias SDRAM" ou, ainda, como "memórias DIMM", por causa de seu módulo. No entanto, a denominação SDR é a mais adequada;

Módulo de memória SDR SDRAM - 
Observe que neste tipo há duas divisões entre os terminais de contato

- DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM): as memórias DDR apresentam evolução significativa em relação ao padrão SDR, isso porque elas são capazes de lidar com o dobro de dados em cada ciclo de clock (memórias SDR trabalham apenas com uma operação por ciclo). Assim, uma memória DDR que trabalha à frequência de 100 MHz, por exemplo, acaba dobrando seu desempenho, como se trabalhasse à taxa de 200 MHz. Visualmente, é possível identificá-las facilmente em relação aos módulos SDR, porque este último contém duas divisões na parte inferior, onde estão seus contatos, enquanto que as memórias DDR2 possuem apenas uma divisão.

- DDR2 SDRAM: como o nome indica, as memórias DDR2 são uma evolução das memórias DDR. Sua principal característica é a capacidade de trabalhar com quatro operações por ciclo de clock, portanto, o dobro do padrão anterior. Os módulos DDR2 também contam com apenas uma divisão em sua parte inferior, no entanto, essa abertura é um pouco mais deslocada para o lado.

Memória DDR2 acima e DDR abaixo - 
Note que a posição da divisão entre os terminais de contato é diferente

- DDR3 SDRAM: as memórias DDR3 são, obviamente, uma evolução das memórias DDR2. Novamente, aqui dobra-se a quantidade de operações por ciclo de clock, desta vez, de oito. Uma novidade aqui é a possibilidade de uso de Triple-Channel.

- Rambus (Rambus DRAM): as memórias Rambus recebem esse nome por serem uma criação da empresa Rambus Inc. e chegaram ao mercado com o apoio da Intel. Elas são diferentes do padrão SDRAM, pois trabalham apenas com 16 bits por vez. Em compensação, memórias Rambus trabalham com frequência de 400 MHz e com duas operações por ciclo de clock. Tinham como desvantagens, no entanto, taxas de latência muito altas, aquecimento elevado e maior custo. Memórias Rambus nunca tiveram grande aceitação no mercado, mas também não foram um total fiasco: foram utilizadas, por exemplo, no console de jogos Nintendo 64. Curiosamente, as memórias Rambus trabalham em pares com "módulos vazios" ou "pentes cegos". Isso significa que, para cada módulo Rambus instalado, um "módulo vazio" tem que ser instalado em outro slot. Essa tecnologia acabou perdendo espaço para as memórias DDR.

Processador

 O processador é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador. Todos os computadores e equipamentos eletrônicos baseiam-se nele para executar suas funções, podemos dizer que o processador é o cérebro do computador por realizar todas estas funções, é tornar o computador inteligente.

Um microprocessador incorpora as funções de uma unidade central de computador (CPU) em um único circuito integrado, ou no máximo alguns circuitos integrados. É um dispositivo multifuncional programável que aceita dados digitais como entrada, processa de acordo com as instruções armazenadas em sua memória, e fornece resultados como saída. Microprocessadores operam com números e símbolos representados no sistema binário.

Até poucos anos atrás usou-se microprocessadores para atividades domésticas ou de negócios com simples núcleo. Atualmente estão sendo utilizados microprocessadores de múltiplos núcleos para melhorar a capacidade de processamento. Espera-se que no futuro os Sistemas Operacionais domésticos sejam compilados para trabalhar com processadores de múltiplos núcleos corretamente, realizando assim inúmeras tarefas ao mesmo tempo (como já acontece com os supercomputadores).

Athlon(Slot 1)

Core 2 Quad (Socket 775)

Placa de Vídeo

Placa de vídeo, também chamada de adaptador de vídeo ou aceleradora gráfica, é um componente de um computador que envia sinais deste para o monitor, de forma que possam ser apresentadas imagens ao utilizador. Normalmente possui memória própria, com capacidade medida em octetos.

Nos computadores de baixo custo, as placas de vídeo estão incorporadas na placa-mãe(on-board), não possuem memória dedicada, e por isso utilizam a memória viva do sistema, normalmente denomina-se memória (com)partilhada. Como a memória viva 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. Isso é notado especialmente quando se usam recursos tridimensionais ou de alta definição.

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