Arquitetura de Hardware em

Arquitetura de
Hardware
CET – Gestão de Redes e
Sistemas Informáticos

2
Hardware e Software - Conceitos
►Constituição de um sistema computacional
 Componentes:
►Hardware:
 Parte física do computador, ex. CPU, Memória,
Dispositivos de I/O
►Software (Componente Lógica), exemplos:
 Sistema Operativo - controla e coordena a utilização do
hardware durante a execução de várias aplicações
 Aplicações: Processadores de Texto, Folhas de Cálculo,
Jogos, …
►Utilizadores: pessoas, outros computadores,
máquinas, etc.

3
►Hardware
 É a parte física do computador, isto é, todo o
equipamento informático, processador,
dispositivos de entrada e de saída, monitor,
memórias, etc.
Video Card

4
►Software
 Software de Sistema (Base) – software que constitui
a infraestrutura sobre a qual sobre a qual se
executa o software aplicacional
 Sistemas Operativos
 Linguagens de Programação
 Software Aplicacional – são os programas
desenvolvidos para realizarem tarefas e funções
específicas. São encontrados tradicionalmente no
mercado como:
 Programas de aplicação geral (Folha de Cálculo, etc.)
 Programas de aplicação específica (Vendas, etc.)

5
►Sistema Computacional

6
►Arquitetura do Hardware
 A Arquitetura do Hardware corresponde à estrutura e
à organização do hardware que permite o
funcionamento de um computador.
 A elaboração primeiro modelo de um computador é
da autoria de John Von Neummann (Universidade de
Princetown, New Jersey) em 1940.
Dispositivos
de entrada
(Input)
Memórias ou
dispositivos de
armazenamento
Unidade Central de
Processamento
(CPU)
Dispositivos
de saída
(Output)

7
►Unidade Central de Processamento - CPU
 Unidade Central de Processamento (CPU Central Processing Unit) - manipula
os dados e controla as tarefas executadas pelos outros componentes.
 Unidade Aritmética Lógica (ALU de Arithmetic-Logic Unit) - executa os
cálculos matemáticos e realiza as operações lógicas.
 Registos - áreas de armazenamento
de alta velocidade que guardam
pequenas porções de dados e
instruções para a ALU efetuar operações.
 Unidade de Controlo - acede
sequencialmente às instruções do
programa, descodifica-as e controla:
 o fluxo de dados de e para a ALU
 os registos;
 a memória cache;
 a memória principal;
 a memória secundária e os vários
dispositivos de saída.

8
► Componentes de hardware de um computador
 Memória Principal ou
Armazenamento Primário -
armazena temporariamente dados
e instruções de programa durante o
processamento.
 Memória Secundária ou
Armazenamento Auxiliar - é o
conjunto de equipamento onde se
armazenam os dados e programas
para uso futuro.
 Periféricos de Input ou Entrada-
recebem os dados e instruções e
convertem-nos de forma que o
computador os entenda.
 Periféricos de Output ou Saída -
apresentam os dados e informações
processadas no computador de forma a
que as pessoas as possam entender.

Motherboards
► Nos computadores pessoais (PC
Personal Computer) a
Motherboard ou placa
principal contém todos os
componentes e dispositivos
vitais ao funcionamento do
sistema (CPU, Memória RAM e
ROM, slots de expansão...)
► Determina o tipo e a quantidade
máxima de memória RAM e o
número e tipo de placas que se
podem colocar no sistema.
► Normalmente traz incluídas placas
de som, placas de rede, etc.

Motherboards
►Características:
 Tipo de Socket (suporte para o
CPU AMD, INTEL ou outro)
 Chips de Controle (Chipset)
►North Bridge
►South Bridge
 Memória suportada e número
de slots (DDR, DDR2, DDR3, etc.)
 Slots de Expansão (PCI,
PCI-E, etc.)
►Suporte para placas gráficas
múltiplas (AMD CrossFireX e
NVIDIA SLI)
 Ligações ao
Exterior/Portas
 Barramentos

Motherboards
► Características (Exemplo Gigabyte GA-990FXA-UD3):
Socket (CPU)
1. AM3+ Socket:
2. Support for AMD AM3+ FX processors
3. Support for AMD AM3 Phenom™ II processors / AMD Athlon™ II processors
Hyper Transport Bus 1. 5200 MT/s
Chipset
1. North Bridge: AMD 990FX
2. South Bridge: AMD SB950
Memory
1. 4 x 1.5V DDR3 DIMM sockets supporting up to 32 GB of system memory
2. Dual channel memory architecture
3. Support for DDR3 2000(O.C.)/1866/1600/1333/1066 MHz memory modules
Audio 1. Realtek ALC889 codec (2/4/5.1/7.1-channel)
LAN 1. 1 x Realtek RTL8111E chip (10/100/1000 Mbit)
Expansion Slots
1. 2 x PCI Express x16 slots, running at x16
2. 2 x PCI Express x16 slots, running at x4
3. 1 x PCI slot
Multi-Graphics
Technology
1. Support for 2-Way AMD CrossFireX™ and NVIDIA SLI™ technology
Storage Interface
South Bridge:
1. 6 x SATA 6Gb/s connectors supporting up to 6 SATA 6Gb/s devices
2. Support for SATA RAID 0, RAID 1, RAID5, RAID 10 and JBOD
Form Factor 1. ATX Form Factor; 30.5cm x 24.4cm

Motherboards
► Tipos de Motherboard
 Motherboard XT;
 Motherboard VX;
 Motherboard FX;
 Motherboard AT – AT é a sigla para Advanced Tecnology. Trata-se de
um tipo de motherboard já antiga. Foi usada de 1983 até 1996;
 Motherboard ATX – sigla para Advanced Technology Excedente.
Evolução do padrão AT. Um dos principais impulsionadores do ATX foi a
Intel. Atualmente é a mais utilizada;
 Motherboard BTX – é um formato de motherboard criado pela Intel e
lançado em 2003 para substituir o formato ATX. O objetivo do BTX foi
otimizar o desempenho do sistema e melhorar a ventilação interna.
 Motherboard LPX;
 Motherboard ITX – criado em 2001. Destinada a computadores
integrados e compactados. A intenção da motherboard ITX é ter tudo on-
board. Como possui menos periféricos, permite reduzir o consumo de
energia.

Motherboards
 Motherboard XT;
► CPU support: Intel 8088-8 fitted, 8087 socket provided.
► Speed: 8 MHz.
► Slots: 8 8-bit
► I/O: None.
► RAM: 36 16-pin DIPP sockets, 640k fitted, 640k maximum.
► Cache: None.
► Chipset: None, Phoenix BIOS.
► Date: 1988.
 Motherboard AT;
► CPU support: Intel 386DX-25 fitted, 387 socket provided.
► Speed: 25 MHz.
► Slots: 6 ISA, 2 8-bit, proprietary RAM expansion.
► I/O: None.
► RAM: 16 and 18-pin DIPP sockets, 2MB fitted,
 4 SIPP sockets, probably up to 64MB.
► Cache: 64k 25ns, probably expandable to 256k.
► Chipset: None, DTK BIOS.
► Date: 1990.
 Baby AT

Motherboards
 Motherboard VX;
► CPU support (Cyrix): 6x86 to 166, 6x86MX to 200, K5, K6.
► Speed: 50, 55, 60, or 66MHz.
► Slots: 4 PCI, 4 ISA
► RAM: 4 72-pin up to 128MB, 2 168-pin up to 128MB
► Cache: Surface mount, 512k pipeline burst.
► Chipset: VIA aka VX Two aka VX Pro, Award BIOS.
► Best With: Best avoided
► Date: 1997.
 Board from PC Chips VX Pro.
 Motherboard FX;
► CPU support: 6x86 120, 150 & 166, P54C to 166.
► Speed: 50, 60, or 66MHz.
► RAM: 4 72-pin FPM or EDO, up to 128MB.
► Cache: Socketed, 256k asynch standard, PLB optional.
► Chipset: Intel Triton 430FX, Award BIOS.
► Best With: Pentium.
► Status: 1996.

Motherboards
 Motherboard TX;
► CPU support: 6x86, 6x86MX 166, 200, 233, 300, C6,.
► Speed: 50, 55, 60, or 66MHz.
► RAM: 4 72-pin FPM or EDO, up to 256MB.
► Cache: Surface mount, 512k pipeline burst.
► Chipset: Intel Triton 430TX, Award BIOS.
► Best With: K6-233, Pentium MMX
► Status: 1997
 Motherboard ATX;
► CPU support: Pentium II 233 to 333, Celeron 266, 300.
► Speed: 66MHz.
► Slots: 5 PCI, 2 ISA, 1 AGP.
► RAM: 3 168-pin SDRAM, up to 384MB.
► Cache: None.
► Chipset: Intel LX, Award BIOS.
► Status: Legacy

Motherboards
Atualmente, existem algumas diferença entre motherboard
nomeadamente nas suas dimensões.
 Motherboard BTX;
► BTX = 265mm X 325mm
► MicroBTX = 267mm x 263mm
► PicoBTX = 267mm X 203mm
 Motherboard ATX;
► ATX = 305mm X 244mm
► MiniATX = 284mm X 208mm
► MicroATX = 244mm X 244mm
► FlexATX = 229mm X 191mm

Motherboards
 Motherboard ITX;
► Mini-ITX = 170mm X 170mm (2001)
► Nano-ITX = 120mm x 120mm (2005)
► Pico-ITX = 100mm X 72mm (2007)
Mini-ITX (ASUS E35M1-I) Nano-ITX Pico-ITX

Processadores
► O processador é um circuito integrado de extrema
importancia na constituição de um computador. Ele é
considerado como o “cérebro” do computador e
funciona como uma UCP – Unidade Central de Processamento.
► Constituição:

19
Processadores
► Caracteristicas:
 Arquitetura do Processador
 Velocidade do Relógio (Clock) Interno (Medida em MHz ou em
alternativa poderá ser medido em MIPS ou MFLOPS)
 Velocidade do Relógio do Barramento de Dados (Clock Externo)
 Memória Cache Interna (L1, L2 e L3)
► O clock indica o número de instruções que podem ser
executadas a cada segundo (ciclo).
 A sua medição é feita, normalmente, em Hz (sendo que KHz
corresponde a 1000 ciclos, MHz corresponde a 1000 KHz e GHz
corresponde a 1000 MHz).
 Assim, um processador a 700 MHz, indica que este pode realizar 700
milhões de ciclos por segundo.

20
Processadores – Relógio (Clock)
► Velocidade do Relógio (Clock) Interno
 O clock interno indica a frequência na qual o processador
trabalha.
 Num Processador de 2,0 GHz, o "2,0 GHz" indica o clock interno.
Este é obtido através de um multiplicador do clock externo. Por
exemplo, se o clock externo for de 100 MHz, o multiplicador terá de ser
de 20x para fazer com o que processador funcione a 2000 MHz
► Velocidade do Relógio do Barramento de Dados (Clock
externo):
 Conhecido como FSB (Front Side Bus), o clock externo, indica a
frequência de trabalho do barramento (conhecido como
barramento externo) de comunicação com a placa-mãe (chipset,
memória, etc.).

21
Processadores – Memória Cache
► Memória Cache Interna
 O processador é mais rápido que a memória RAM, instalada na
motherboard. Isto provoca uma subutilização quando é necessário
enviar muitos dados consecutivamente, ou seja, existem períodos
em que o processador fica à espera que a RAM fique disponível
para receber/enviar dados.
 Para que isto não acontece é utilizada a Memória Cache, uma
memória do tipo SRAM (Static RAM) mais rápida do que a
RAM.
 Para otimização do desempenho, os dados são lidos da memória
RAM e copiados para a Cache. Estando esses dados na Cache o
processador acede mais rapidamente a eles quando necessita,
reduzindo assim o tempo de espera do processador para receber/enviar
dados.

22
► Memória Cache Interna (Continuação)
 A memória Cache encontrada nos processadores pode
ser de dois/três níveis:
►Memória Cache L1 (Level 1 – Nível 1) – Presente dentro do
microprocessador ou Cache interna. A sua capacidade
poderá atingir os 128KB (por core), ou superior, dividida em
duas partes, uma para dados e outra para instruções.
►Memória Cache L2 (Level 2 – Nível 2) – Presente na
motherboard ou dentro do processador. Quando é
externa a sua capacidade depende do Chipset presente na
motherboard. Quando é interna, geralmente, a sua capacidade
varia de 128KB a 8MB.
►Memória Cache L3 (Level 3 – Nível 3) - Trabalha em
sintonia com L1 e L2 para melhorar o desempenho.
Normalmente esta memoria é partilhada pelos vários cores.
Processadores – Memória Cache

23
Processadores - Características
► Exemplo: Proc. Core I7-3970x Extreme
Apresentação Exterior do Processador
Apresentação Interior do Processador (Die)

Arquitectura dos Processadores
► CISC (Complex Instruction Set Computer)
 Desenvolvido na década de 70.
 Caraterizam por ter um conjunto alargado de instruções
► instruções complexas
► instruções altamente especializadas
 Existência de vários formatos de instruções
► tamanho variável
 Suporte de vários modos de endereçamento
► incluindo modos complexos
► número reduzido de registos
► RISC (Reduced Instruction Set Computer)
 Desenvolvido na década de 80.
 Possui um conjunto limitado de instruções que o tornam capaz de
executar apenas algumas operações simples.
CISC (Tamanho do Código Reduzido) vs RISC (Desempenho)

Arquitetura dos Processadores
► O futuro das Arquiteturas CISC e RISC
 A maior ameaça para as arquiteturas RISC e CISC pode
não ser nenhuma delas, mas uma nova arquitetura
denominada EPIC (Explicit Parallel Instruction
Computer).
 Como se pode depreender da palavra “paralelo” a
arquitetura EPIC pode executar várias instruções
em paralelo umas com as outras.
 Esta filosofia foi criada pela Intel e é, de certa forma, a
combinação das arquiteturas RISC e CISC.

Evolução dos Processadores
Geração Comercializado Marcas de CPU
Linear / Espaço de endereço
físico
1 (1.º X86) 1978 Intel 8086, Intel 8088
16-bits / 20-bits
2 1982
Intel 80186, Intel 80188, NEC V20/V30
Intel 80286 16-bits (30-bits virtual) / 24-bits
3 (IA-32) 1985 Intel 80386, AMD Am386
32-bits (46-bits virtual) / 32-bits
4 (FPU) 1989
Intel486, AMD Am486, Cyrix III-Samuel, VIA
C3-Samuel2 / VIA C3-Ezra (2001)
5 1993 Pentium, Pentium MMX
5/6 1996 Cyrix 6x86, Cyrix MII, Cyrix III-Joshua (2000)
6
1995
Pentium Pro, AMD K5, Nx586|Nx586 (1994),
Rise mP6
32 bits / 36 bits
1997 AMD K6/-2/3, Pentium II/III, IDT/Centaur-C6
7
1999 Athlon, Athlon XP
2000 Pentium 4
6-M/7-M
2003
Pentium M, VIA C7 (2005), Intel Core(2006)
8 (x86-64)
Athlon 64, Opteron
64-bits / 40-bit
2004 Pentium 4 Prescott, Intel Core 2 (2006)
8/9
2007 AMD Phenom
64 Bits / 48-bits (Físico AMD
Phenom)2008
Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7
Intel Atom
VIA Nano
9 (GPU) 2011 Intel Sandy/Ivy Bridge, AMD Bulldozer e Trinity
- (MIC) 2012 Intel XEON Phi
Intel Many Integrated Core
Architecture (60/62 Cores)

Processadores Intel (CORE)
Brand
Desktop Laptop
Code-named Cores Fab Date released Code-named Cores Fab Date released
Core Solo Desktop version not available Yonah 1 65 nm January 2006
Core Duo Desktop version not available Yonah 2 65 nm January 2006
Core 2 Solo Desktop version not available
Merom-L
Penryn-L
1
1
65 nm
45 nm
September 2007
May 2008
Core 2 Duo
Conroe
Allendale
Wolfdale
2
2
2
65 nm
65 nm
45 nm
August 2006
January 2007
January 2008
Merom
Penryn
2
2
65 nm
45 nm
July 2006
January 2008
Core 2 Quad
Kentsfield
Yorkfield
4
4
65 nm
45 nm
January 2007
March 2008
Penryn 4 45 nm August 2008
Core 2
Extreme
Conroe XE
Kentsfield XE
Yorkfield XE
2
4
4
65 nm
65 nm
45 nm
July 2006
November 2006
November 2007
Merom XE
Penryn XE
Penryn XE
2
2
4
65 nm
45 nm
45 nm
July 2007
January 2008
August 2008
Core i3
Clarkdale
Sandy Bridge
Ivy Bridge
2
2
2
32 nm
32 nm
22 nm
January 2010
February 2011
Q3 2012
Arrandale
Sandy Bridge
Ivy Bridge
2
2
2
32 nm
32 nm
22 nm
January 2010
February 2011
June 2012
Core i5
Lynnfield
Clarkdale
Sandy Bridge
Sandy Bridge
Ivy Bridge
Ivy Bridge
4
2
4
2
4
2
45 nm
32 nm
32 nm
32 nm
22 nm
22 nm
September 2009
January 2010
January 2011
February 2011
April 2012
April 2012
Arrandale
Sandy Bridge
Ivy Bridge
2
2
2
32 nm
32 nm
22 nm
January 2010
February 2011
May 2012
Core i7
Bloomfield
Lynnfield
Gulftown
Sandy Bridge
Ivy Bridge
4
4
6
4
4
45 nm
45 nm
32 nm
32 nm
22 nm
November 2008
September 2009
July 2010
January 2011
April 2012
Clarksfield
Arrandale
Sandy Bridge
Sandy Bridge
Ivy Bridge
4
2
4
2
2
45 nm
32 nm
32 nm
32 nm
22 nm
September 2009
January 2010
January 2011
February 2011
May 2012
Core i7
Extreme
Edition
Bloomfield
Gulftown
Sandy Bridge-E
4
6
6
45 nm
32 nm
32 nm
November 2008
March 2010
November 2011
Clarksfield
Sandy Bridge
Ivy Bridge
4
4
4
45 nm
32 nm
22 nm
September 2009
January 2011
May 2012

29
Memórias
► Memórias
 A memória é um suporte com capacidade para armazenar
qualquer tipo de informação (dados e programas).
 A memória está organizada em células. Cada célula é uma
unidade básica de armazenamento, podendo conter dados ou
instruções. A cada célula corresponde um número, que
constitui o seu endereço.
 Existem dois tipos de memórias:
►Memórias primárias, principais ou centrais - São memórias
absolutamente indispensáveis ao funcionamento do sistema
informático.
 Exemplo: RAM, ROM e Cache.
►Memórias secundárias ou suportes de armazenamento -
São utilizadas para guardar a informação que se encontram
em memória RAM, de uma forma mais permanente.
 Ex.: disco rígido (ou disco duro), disquete, CD-ROM, DVD, etc.

30
Memórias Primárias
► Memórias ROM (Read Only Memory)
 É uma memória permanente (não volátil), só de leitura,
com instruções fixas, que permite a execução de funções básicas.
► Exemplo: A BIOS (Basic Input Output System) é responsável pelo arranque
do computador e pela interação com os dispositivos de input/output.
► Memórias RAM (Random Access Memory)
 É a memória principal do computador, que permite ler,
gravar e apagar informação (volátil).
► Memórias CACHE
 É uma memória RAM mas mais rápida, para não obrigar o
processador a “esperar”. Ela tem a função de apoiar
diretamente o processador, armazenando a informação
acedida frequentemente.

31
Memórias Primárias - ROM
► Memória ROM - Tipos
 Existem, fundamentalmente, quatro tipos de memória
ROM segundo a forma de gravação:
►PROM (Programmable Read Only Memory) – A informação pode ser
gravada uma só vez.
►EPROM (Erasable and Programmable ROM) – A informação pode-se
gravar e apagar um determinado número de vezes, através da
irradiação de luz ultravioleta intensa através de uma janela.
►EEPROM (Electricaly EPROM) – Podem ser programadas
eletronicamente, através da aplicação de uma tensão, sem as retirar
do seu local na motherboard.
►Memórias Flash - é uma memória não-volátil que pode ser apagada
e regravada. É uma variação da EEPROM, utilizada atualmente.

32
Memórias Primárias - RAM
► Memória RAM – Classificação Física (Contatos)
 DIP (Dual In-Line Package);
 SIPP de 30 contatos (Single in-line Pin Package);
 SIMM de 30 contatos (Single In-Line Memory Module);
 SIMM de 72 contatos;
 DIMM de 168 contatos (Double In-Line Memory Module);
 SODIMM de 72, 144, 200 e 204 contatos(Small Out-Line DIMM)
 DIMM de 184 (DDR) e 240 contatos (DDR2 e DDR3);
► Memória RAM – Classificação Tecnológica
 DRAM (Dynamic RAM) – Associada a módulos SIMM;
 EDO RAM (Extended Data Out RAM) – Associada a módulos SIMM;
 SDRAM (Syncronous Dynamic RAM) – Associada a módulos SIMM ou
DIMM;
 VRAM (Vídeo RAM);
 DDR (Double Data Rate) – Associada a módulos DIMM ou SODIMM;
 DDR2 e DDR3.

33
► Memória RAM – Características
SDRAM DDR SDRAM DDR2 SDRAM DDR3 SDRAM
Velocidade de
Relógio
66/100/133
MHz
100/133/166/200
MHz
200/266/333/400
MHz
533/667/800
MHz + (1400)
Velocidade de
Relógio Efetiva
66/100/133
MHz
DDR-
200/266/333/400
MHz
DDR2-
400/533/667/800
MHz
DDR3-
1066/1333/1600
+ (2800)
Largura de Banda /
Designação
Industrial (MB/s)
PC-
533/800/106
6
PC-
1600/2100/2700/
3200
PC2-
3200/4200/5300/
6400
PC3-
8500/10600/128
00+ (22400)
Módulos (Densidade) 32, 64, 128,
256, 512 MB
128, 256, 512, 1
GB
128MB – 2GB,
4GB
256MB - 4GB,
8GB, 16GB
Latência CAS / CL
(Ciclos de Relógio)
1, 2, 3 2, 3 3, 4, 5, 6 5, 6, 7, 8, 9, 10,
11, 12, 13
Taxa de
Transferência de
Dados
66/100/133
MT/s
200/266/333/400
MT/s
400/533/667/800
MT/s
1066/1333/1600
MT/s
Tensão de
Alimentação
3.3V 2.5V 1.8V 1.5V

34
► Memória RAM – Características
SDRAM

35
Memórias Secundárias
► Memória Secundárias
 Como a memória RAM é renovada cada vez que se liga
ou reinicia o computador, é necessário guardar os
dados em suportes de armazenamento a longo
prazo, para que estes não se percam.
►Suportes Magnéticos - são revestidos por uma substância
magnética cujas partículas codificam os dados de acordo com
a orientação dos respetivos campos.
 Disquetes
► Capacidade 1,44MB (2,88MB)
 Bandas Magnéticas (Tapes)
► Capacidade 4TB (ex. IBM TS1140 lançado 2011)

36
►Discos Rígidos (Características)
 Interface
►PATA (IDE) – Velocidade de 16MBps a 133MBps
►SATA – Velocidade 150MBps(R1), 300MBps(R2) e 600MBps
(R3)
►SCSI (Small Computer System Interface) – Vel. 1200MBps
 Velocidade de rotação
►4200/5400/7200/10000/15000 rpm
 Capacidade: 160GB a 4TB (ou superior)
 Tamanho: 3.5’’, 2.5’’ e 1.8’’

37
►Discos Rígidos (Características)
 Memória Cache
►16/32/64MB
 Tempo de acesso
►Típico: 8,5ms (SATA) e 3,5ms (SCSI)
Disco Rígido com interface IDE Disco Rígido com interface SATA Disco Rígido SCSI

38
►Suportes Óticos - Os dados são lidos e gravados recorrendo
à utilização de lasers.
 Formatos
► CD (Compact Disk): CD-ROM / CD-R /CD-RW
► Capacidade de 650MB a 870 (74min a 99min) disco de 12cm
► DVD (Digital Video Disc ou Digital Versatile Disc)
► DVD-ROM / DVD-R(RW) / DVD+R(RW) / DVD-RAM
► Capacidade de 4,7GB a 9,4GB(Dual Layer) disco de 12cm
► Blu-Ray
► BD-R / BD-RE (Blu-ray Disc Recordable Erasable)
► Capacidade de 25GB, 50GB(Dual Layer), 128GB(4 Layers)

39
►Memórias FLASH - são não volátil, ou seja, não precisa
de energia para manter a informação armazenada (no(s)
(vários) chip(s) de memória). Exemplo: Discos SSD.
 Interface: SATA, SAS (SCSI) e PCI-E
 Capacidade: 32GB a 480GB (ou superior)
 Tamanho: 3.5’’, 2.5’’ e 1.8’’
 Tempo de acesso: 0.1ms
 Vantagens:
►Consumo reduzido
►Tempo de acesso
►Velocidade de Leitura/Escrita
►Ruído de funcionamento inexistente

40
Barramento
► O processador e os restantes dispositivos eletrónicos
comunicam entre si através de canais de
comunicação que se dá o nome de barramentos ou bus.
 Existem três tipos de barramentos relativamente ao
tipo de dados que neles circulam:
►Barramento de dados – canal onde circulam os
dados que o processador vai buscar à memória RAM ou
aos dispositivos de I/O.
►Barramento de endereços – canal onde circulam os
endereços, das posições de memória ou de
dispositivos de I/O, dos dados que a CPU necessita.
►Barramento de controlo – Barramento onde circulam
sinais (elétricos) que controlam os dispositivos eletrónicos
para que o sistema possa ler/escrever os dados.

41
Barramento – Arquiteturas
► Tipos de arquiteturas:
 ISA (Industry Standard Architecture)
 MCA (Micro Channel Architecture)
 EISA (Extended Industry Standard Architecture)
 VLB (Video Electronics Standard Association Local Bus)
 PCI (Peripheral Component Interconnect)
 PCI-Express
 AGP (Accelerated Graphics Port)
 AGP PRO
 USB (Universal Serial Bus)
 FireWire
 IrDA

42
► PCI (Peripheral Component Interconnect)
 Com barramentos de 32 ou 64 bit para funcionar a 33 MHz,
66 MHz e 133 MHz;
 Conceito de configuração automática (Plug and Play);
 Velocidade de transmissão com o processador de 132Mbps
até 1 Gbps;
 Normalmente de cor branca com duas secções 49+49
e 11+11 contactos;
 Pode-se ligar todo o tipo de placas preparadas para PCI.
► AGP (Accelerated Graphics Port)
 Barramento dedicado a placas gráficas e Plug and Play;
 As Placas Gráficas podem aceder diretamente à
memória RAM para armazenar texturas;
 Largura de banda de 32 bit, com frequência de 66 MHz.
 Vários tipos de padrões: 1x, 2x, 3x e 8x

43
► PCI-E (Peripheral Component Interconnect Express)
 Cada ligação usada no PCI-Express (ou PCI-E) trabalha
com 8 bits, mas em 4 direções. A frequência utilizada é de
2,5 GHz, mas este valor pode variar.
 O PCI Express 1X trabalha com taxas de 250 Mbps, um valor
superior aos 132 Mbps do padrão PCI.
 Atualmente, o padrão PCI-E que permite maior
velocidade é o de 16X, que equivale a 4000 Mbps.
 A tabela seguinte compara as velocidades das várias versões
do PCI-E com as do AGP :
AGP PCI-Express (v1) PCI-Express (v2) PCI-Express (v3) PCI-Express (v4)
AGP (1.0) 1X:
266 Mbps
PCI-E 1X: 250 Mbps PCI-E 1X: 500 Mbps PCI-E 1X: 985 Mbps PCI-E 1X: 1969 Mbps
AGP (2.0) 4X:
1066 Mbps
AGP (3.0) 8X:
2133 Mbps

44
► PCI-E (Formato Slots)
 A figura 1 ilustra o formato dos vários slots PCI-E e o PCI.
► PCI-E (Outros formatos)
► PCI Express Mini Card - também designado por Mini PCI
Express ou Mini PCI-E, é baseada no PCI-E.
► Veio substituir o formato MiniPCI.
► Conector com 52 contatos.
Figura 1 - Slots PCI-E x4, x16, x1, 16 e
por último o Slot PCI
Formato das Placas MiniPCI e Mini PCI-E

45
► USB (Universal Serial Bus)
 Barramento universal;
 Taxas de transmissão:
►USB 1.0 e 1.1 (Full Speed): 12Mbps
►USB 2.0 (High Speed): 480Mbps
►USB 3.0 (Super Speed): 4.8Gbps
 Ligação de periféricos com o computador ligado;
 Ligação até 127 periféricos numa porta USB;
 Quantos mais dispositivos tiverem a funcionar
em simultâneo menor é a taxa de transmissão
entre cada um deles e o processador, dado que a
largura de banda total é dividida por todos.

46
► Firewire (IEEE 1394)
 Tipo de Barramento: Série
 Taxas de transmissão:
►Firewire 1394a: 400Mbps
►Firewire 1394b: 800Mbps
►Firewire 1394b (S1600): 1600Mbps
►Firewire 1394b (S3200): 3200Mbps
 Ligação de periféricos com o computador ligado;
 Ligação até 63 periféricos numa porta Firewire.

47
Periféricos
► Os periféricos dividem-se em três tipos:
► Periféricos de entrada - que apenas efetuam a
introdução de dados no computador,
► Periféricos de saída - que apenas permitem a receção
de informação;
► Periféricos de entrada/saída - que permitem, em
situações particulares, efetuar as duas funções, ou seja,
a entrada de dados e a saída de informação.
 Existem periféricos de entrada/saída, por ex. multifunções, que
acumulam as funções de vários periféricos, de entrada (scanner), de
saída (impressora) e de entrada/saída (fax).

48
Periféricos de Entrada
► Exemplos de Periféricos de Entrada:
► Teclado
► Rato
► Scanner
► Câmara Digital (Fotográfica e de Video)
► Canetas Óticas
► Leitores de Códigos de Barras
► Joystick
► Smart Cards
► Microfones
► Écrans Sensíveis ao Toque (Touch Screen)

49
Periféricos de Saída
► Exemplos de Periféricos de Saída:
► Sistema Gráfico
 Monitor
► Tipo (CRT, LCD, etc.)
► Resolução
► Dot pitch / Pixel Pitch
 Placa Gráfica
► Interface
► Tipos de placas gráficas
Resolução do ecrã (pixéis)
Tamanho do LCD para
portáteis (Desktop)
Megapixels
Visíveis
800×600 (SVGA – standard) 12″ 0.48
1024×768 (XGA – standard) 12″, 13.3″, 14″, 15″ 0.79
1280×800 (WXGA – wide) 15.4″, 14.1″, 13.3, 12.1″ 1.02
1440×900 (WXGA+ – wide) 14″ 1.30
1280×1024 (SXGA – standard) 14″, 15″, 15.7″ 1.31
1366x768 (WXGA – Wide) 15.6” 1.04
1400×1050 (SXGA+ – standard) 12.1″, 14″, 15″ 1.47
1680×1050 (WSXGA+ – wide) 15.4″ (19” / 20”) 1.76
1600×1200 (UXGA – standard) 14″, 15″, 16″ 1.92
1920x1080 (1080p) (20”/22”/24”) 2.07
1920×1200 (WUXGA – wide) 17″, 15.4″ 2.30

50
► Resolução:

51
► Exemplos de Periféricos de Saída:
► Impressoras
 Agulhas (Matricial)
 Jato Tinta
 Laser
► Videoprojector
 Tecnologia: DLP / LCD
 Brilho (ANSI lumens)
 Relação de Contraste

52
Periféricos de Entrada/Saída
► Exemplos de Periféricos de Entrada/Saída:
► Subsistema de Som
 Placa de Som
► Modem
 Velocidade
 Tecnologia Utilizada
► Gravador de CD/DVD/Blu-Ray
 Velocidade de Leitura/Escrita
 Formatos Compatíveis
► Placa de Rede
 Velocidade
 Tecnologia Utilizada

Arquitetura de Hardware em

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Semelhante a Arquitetura de Hardware em

Semelhante a Arquitetura de Hardware em (20)

Último

Último (7)

Arquitetura de Hardware em