Arquitetura de Computadores

CURSO: PLANEJAMENTO E GESTÃO EM
TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO
Arquitetura de computadores
Caderno de Conteúdo da Disciplina
Professor Nestor Dias O. Volpini

ALLAN FRANCISCO FORZZA AMARAL
FUNDAMENTOS DE HARDWARE
E MONTAGEM E MANUTENÇÃO
DE COMPUTADORES
COLATINA - ES
2009

Governo Federal
Ministério da Educação
Secretaria de Educação a Distância
Professor - Autor
Allan Francisco Forzza Amaral
Equipe Técnica
Antonio Jonas Pinotti
José Mário Costa Júnior
Revisor
Maria Isolina de Castro Soares
Projeto Gráfico
Moreno Cunha
Diagramação
Edson Maltez Heringer
Juliana Cristina da Silva
Crédito de Imagens (Capa e Interior)
Fonte: site sxc.hu
Ilustrador(es)
Equipe CEAD
A485f AMARAL, Allan Francisco Forzza.
Fundamentos de hardware e montagem e manu-tenção
de computadores / Allan Franciso Forzza
Amaral. – Colatina: CEAD / Ifes, 2009.
112p. ; il.
1. Hardware. 2. Computador - Montagem e manu-tenção.
3. Informática. 4. Educação à distância.
5. Educação profissional em nível técnico.
I. Título.
CDD - 004.16

Olá, Aluno(a)!
É um prazer tê-lo conosco.
O Ifes oferece a você, em parceria com as Prefeituras e
com o Governo Federal, o Curso Técnico em
Informática, na modalidade a distância. Apesar de este
curso ser ofertado a distância, esperamos que haja
proximidade entre nós, pois, hoje, graças aos recursos
da tecnologia da informação (e-mails, chat,
videoconferência, etc.), podemos manter uma
comunicação efetiva.
É importante que você conheça toda a equipe envolvida
neste curso: coordenadores, professores especialistas,
tutores a distância e tutores presenciais. Assim, quando
precisar de algum tipo de ajuda, saberá a quem recorrer.
Na EaD – Educação a Distância – você é o grande
responsável pelo sucesso da aprendizagem. Por isso é
necessário que se organize para os estudos e para a
realização de todas as atividades, nos prazos
estabelecidos, conforme orientação dos Professores
Especialistas e Tutores.
Fique atento às orientações de estudo que se encontram
no Manual do Aluno!
A EaD, pela sua característica de amplitude e pelo uso
de tecnologias modernas, representa uma nova forma de
aprender, respeitando, sempre, o seu tempo.
Desejamos a você sucesso!
Equipe do CEAD/Ifes

ICONOGRAFIA
Veja, abaixo, alguns símbolos utilizados neste material para guiá-lo em
seus estudos.
Fala do professor.
Conceitos importantes. Fique atento!
Atividades que devem ser elaboradas por você,
após a leitura dos textos.
Indicação de leituras complementares,
referentes ao conteúdo estudado.
Destaque de algo importante, referente
ao conteúdo apresentado. Atenção!
Reflexão/questionamento sobre algo importante,
referente ao conteúdo apresentado.
Espaço reservado para as anotações
que você julgar necessárias.

Olá!
Meu nome é Allan F. Forzza, responsável pela dis-ciplina
Fundamentos de Hardware e Montagem e
Manutenção de Computadores. Atuo na área de
hardware e redes há mais de 16 anos. Desde 2003
sou professor efetivo do Ifes das disciplinas de Pro-jetos
de Redes, Redes LAN e Montagem e Manu-tenção.
Também sou consultor técnico de algumas
empresas que necessitam expandir seu parque tec-nológico
de comunicação e servidores.
Nesta disciplina você obterá conhecimentos na
área de fundamentos de hardware e como aplicá-los
na montagem e manutenção de computadores.
Os componentes de hardware evoluem muito ra-pidamente
e fica impossível elaborar materiais
atualizados. Pensando nisso, abordei itens bási-cos
que quase nunca mudam e criei um capítulo
de atualização em que se mostra a evolução em
hardware computacional a partir do ano 2000.
Este material lhe proporcionará muitos conheci-mentos
sobre os principais itens que formam o
computador. Entretanto, algumas abordagens pre-cisam
ser aprofundadas com leituras extras. É
necessário que você faça pesquisas e que busque
novos conhecimentos sobre o assunto em revistas,
livros e sites especializados.
Seu desempenho nesta disciplina será proveitoso
à medida que for resolvendo os exercícios propos-tos
e participando dos fóruns, onde poderá obter
e compartilhar novos conhecimentos sobre temas
atuais como evolução do funcionamento dos com-putadores.
Desejo-lhe bons estudos e sucesso!
Prof. Allan Francisco Forzza Amaral

SUMÁRIO
1. CONCEITOS DE PROCESSAMENTO DE DADOS................................... 9
1.1. INÍCIO DA HISTÓRIA ..............................................................................9
1.2. GERAÇÕES DE COMPUTADORES ...................................................... 11
1.3. CONCEITOS BÁSICOS DE INFORMÁTICA .......................................16
1.4. COMPUTADORES: HARDWARE X SOFTWARE ...............................17
1.5. HARDWARE: COMPONENTES DO COMPUTADOR ........................18
1.5.1. Unidades de Entrada e Saída .......................................................18
1.5.2. Memória .........................................................................................19
1.5.3. Unidade Central de Processamento ..............................................19
1.6. SOFTWARE ..............................................................................................20
1.6.1. Software Básico..............................................................................20
1.6.2. Software Aplicativo ........................................................................21
2. REPRESENTAÇÃO DE DADOS..................................................................23
2.1. CONCEITOS BÁSICOS:
DADO, INFORMAÇÃO E REPRESENTAÇÃO. ...................................23
2.2. SISTEMAS DE NUMERAÇÃO ..............................................................24
2.2.1. Decimal ..........................................................................................24
2.2.2. Binário ............................................................................................24
2.2.3. Hexadecimal ...................................................................................25
2.3. CONVERSÃO DE BASES.......................................................................26
3. ORGANIZAÇÃO DE SISTEMA DE COMPUTADORES ........................29
3.1. MODELO LÓGICO COMPUTACIONAL DE VON NEUMANN ........29
3.1.1. Unidade de Controle ......................................................................30
3.1.2. Unidade de Lógica e Aritmética ...................................................30
3.1.3. Memória Principal .........................................................................31
3.1.4. Unidades de Entrada e Saída .......................................................32
3.2. ARQUITETURA DE PROCESSADORES RISC E CISC ......................32
3.3. ARQUITETURA DAS MÁQUINAS ATUAIS ........................................33
3.3.1. Arquitetura de 32 bits ....................................................................33
3.3.3. Arquitetura com múltiplos processadores .....................................34
4. ESTRUTURA DOS COMPUTADORES DO PADRÃO PC ......................36
4.1. PROCESSADOR.......................................................................................36
4.1.1. Co-processador ..............................................................................37
4.2. MEMÓRIA ................................................................................................37
4.2.1. RAM................................................................................................38
4.2.2. ROM ...............................................................................................39
4.2.3. Cache ..............................................................................................39
4.2.4. Uso da memória .............................................................................40
4.3. DISCO RÍGIDO ........................................................................................41
4.3.1. Composição dos discos e velocidade de rotação .........................41
4.3.2. Cache de armazenamento (buffer) ................................................42
4.3.3. Interfaces de conexão de discos com a placa-mãe ......................42
4.4. PLACA-MÃE ............................................................................................43

4.5. PLACA DE VÍDEO ..................................................................................45
4.5.1. Processador gráfico .......................................................................46
4.5.2. Memórias de vídeo .........................................................................47
4.5.3. Interfaces de conexão de vídeo com a placa-mãe .......................47
4.6. DISPOSITIVOS DE LEITURA/GRAVAÇÃO.........................................49
4.6.1. Unidades de CD/DVD (RW) ..........................................................49
4.6.2. Unidades de disquete .....................................................................50
4.6.3. Unidades de leitores de cartão .....................................................50
5. ATUALIZAÇÃO: COMPONENTES INTERNOS
DOS MICROCOMPUTADORES .................................................................52
5.1. PROCESSADORES INTEL .....................................................................52
5.1.1. Encapsulamento e refrigeração dos processadores Intel .............52
5.2. PROCESSADORES AMD........................................................................56
5.2.1. Encapsulamento e refrigeração dos processadores AMD ...........56
5.3. PLACA-MÃE: COMPONENTES E ESTRUTURA ...............................60
5.3.1. Barramentos e slots de expansão ..................................................60
5.3.2. Chipset ............................................................................................62
5.3.3. Soquetes com os processadores ....................................................64
5.3.4. Soquetes de memória .....................................................................65
5.3.5. Conectores internos .......................................................................67
5.3.6. Placa mãe formatos ATX, Mini ATX e Micro ATX .......................71
5.4. MEMÓRIAS..............................................................................................72
5.4.1. Memórias DIMM (Dual In-Line Modules Memory).....................72
5.4.2. Memória FLASH ............................................................................74
5.5. DISCO RÍGIDO E ARMAZENAMENTO ..............................................74
5.5.1. Capacidades de armazenamento ...................................................74
5.5.2. Desempenho dos discos rígidos ....................................................75
5.5.3. Disco Rígido IDE ...........................................................................76
5.5.4. Disco Rígido SATA .........................................................................77
5.5.5. MTBF dos discos rígidos ...............................................................78
5.5.6. SSDs e HHDs .................................................................................78
5.5.7. Unidades de leitura e gravação ótica ..........................................79
5.6. VÍDEO E PLACAS 3D ............................................................................80
5.6.1. Monitores CRT e LCD ...................................................................80
5.6.2. Placas de vídeo 3D (GPU) ............................................................82
5.7. OUTROS DISPOSITIVOS .......................................................................86
5.7.1. Placas de som ................................................................................86
5.7.2. Placas de rede ................................................................................86
5.7.3. Placas de fax/modem .....................................................................87
6. MONTANDO UM SISTEMA DE COMPUTADOR...................................89
6.1. LISTA DE VERIFICAÇÃO DE COMPONENTES ................................89
6.2. GABINETE: REMOVENDO A TAMPA DE ACESSO ..........................89
6.2.1. Verificação do tipo de fonte de alimentação ................................90
6.2.2. Verificação da voltagem da fonte de alimentação .......................91

6.3. PLACA MÃE: DESEMBALANDO E
CONFERINDO OS COMPONENTES ....................................................91
6.3.1. Cabos Flats ....................................................................................92
6.3.2. Cabos SATA de alimentação .........................................................92
6.3.3. Espelho traseiro .............................................................................93
6.3.4. Manuais e CD de instalação .........................................................93
6.4. PROCESSADORES: DESEMBALANDO ..............................................93
6.4.1. Encaixando o processador na placa-mãe .....................................94
6.4.2. Importância da pasta térmica .......................................................94
6.5. MEMÓRIAS..............................................................................................94
6.6. UNIDADES DE ARMAZENAMENTO ..................................................95
6.6.1. Montando unidades de discos rígidos ..........................................95
6.6.2. Montando unidades óticas.............................................................97
6.6.3. Montando dispositivos de armazenamento em massa ..................97
6.7. PLACAS DE VÍDEO ................................................................................98
7. CONFIGURANDO UM SISTEMA DE COMPUTADOR .......................100
7.1. PRIMEIRO PASSO: BOOT ...................................................................100
7.2. INSTALAÇÃO DO SISTEMA OPERACIONAL .................................102
7.3. INSTALAÇÃO DOS DRIVERS DE DISPOSITIVO ............................109
7.4. TESTES FINAIS ..................................................................................... 110
REFERÊNCIAS ................................................................................................... 112

Fundamentos de Hardware e Montagem e Manutenção de Computadores
1. CONCEITOS DE PROCESSAMENTO DE DADOS
Olá, prezado aluno!
Começaremos uma jornada bastante interessante sobre
o funcionamento dos computadores. Este capítulo inicial
lhe dará alguns conceitos básicos e falará sobre a história
da evolução dos computadores.
Boa leitura!
Um computador é uma máquina (conjunto de partes eletrônicas e
eletromecânicas) capaz de sistematicamente coletar, manipular e fornecer
os resultados da manipulação de informações para um ou mais objetivos.
Por ser uma máquina composta de vários circuitos e componentes
eletrônicos, também é chamado de equipamento de processamento
eletrônico de dados.
O esquema básico de um processamento de dados (manual ou automático)
resulta em um produto acabado: a informação. Assim, os dados precisam
ser processados para que algum resultado tenha significado para alguém
ou para o próprio computador.
Dado é tudo aquilo que, sozinho, pode não significar
nada. Por exemplo: 5 m, 10 kg, 20 km/h. Mas se
dissermos “uma passarela tem 5 m de altura”, isto pode
se constituir numa informação para um motorista de
caminhão, que evitaria trafegar naquela via sabendo que
seu caminhão tem uma altura maior.
Já a informação subentende dados organizados segundo
uma orientação específica, para o atendimento ou
emprego de uma pessoa ou grupo que os recebe.
A busca de técnicas mais eficazes de processamento de dados, aliada
ao natural avanço tecnológico em diversos outros ramos de atividade,
como a eletrônica e a mecânica, por exemplo, conduziu ao desenvol-vimento
de equipamentos de processamento eletrônico de dados – os
computadores – capazes de coletar, armazenar e processar dados mui-to
mais rapidamente que os antigos meios manuais.
1.1. INÍCIO DA HISTÓRIA
O primeiro computador digital foi projetado pelo matemático inglês
Charles Babbage (1792-1871). Embora Babbage tenha empregado a
Ifes - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do ES Página 9

Curso Técnico em Informática
maior parte de sua vida e de sua fortuna para construir sua “máquina
analítica”, ele nunca conseguiu vê-la funcionando de modo apropriado,
pois era inteiramente mecânica e a tecnologia de sua época não poderia
produzir as rodas, engrenagens e correias de alta precisão que eram
necessárias. [Tanembaum, 2003].
Nos meados da década de 40 do século XX, Howard Aiken, em Harvard,
John Von Neumann, no Instituto para Estudos Avançados de Princeton,
J. Presper Eckert e Willian Mauchley, na Universidade da Pensilvânia
e Konrad Zuse, na Alemanha, entre outros, conseguiram construir
máquinas de calcular. [Tanembaum, 2003].
Em 1943, na segunda guerra mundial, Mauchley e Eckert propuseram
ao exército norte-americano a construção do primeiro computador, que
poderia realizar cálculos balísticos com menor margem de erro. Sua
conclusão foi anunciada em 1946 e batizado com o nome de ENIAC
(Electronic Numerical Integrator and Computer – Computador
Eletrônico Numérico Integrado).
Figura 1: O ENIAC preenchia esta sala e não se compara
aos miniaturizados e mais potentes computadores atuais.
Fonte: Metamorfose Digital. http://www.mdig.com.br/index.php?itemid=692.
Acesso em 16/01/2009
O ENIAC pesava 30 toneladas, consumia 200.000 watts de potência e
ocupava várias salas.
Em 1955, um computador pesava 3 toneladas e consumia 50 kw de
potência, tendo um custo de $200.000. Com o tempo, os transistores
passaram a ser a base da eletrônica, até chegarmos à VLSI (Very Large
Scale Integration – Integração em Escala Muito Alta): construção de
circuitos cada vez menores, mais leves e consumindo menos energia,
por terem menor superfície para a dissipação (perda) de energia por
calor. Vamos ver detalhes dessa história no item seguinte.
Página 10 Ifes - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do ES

1.2. GERAÇÕES DE COMPUTADORES
Ao longo dos anos os computadores apresentaram enorme evolução,
embora alguns conceitos criados nos primórdios da era digital
prevaleçam até hoje. Alguns saltos evolutivos ou comportamentais
caracterizaram o que chamamos de novas “gerações de computadores”.
Vamos dar um passeio pelas gerações que antecederam nossos poderosos
computadores atuais.
a) Primeira Geração (1937 a 1953): Válvulas e Painéis de Programação
Tecnologia: relés e válvulas a vácuo
Figura 2: Relés (E) e válvulas (D)
Os computadores da época eram máquinas de calcular e tinham seus
ciclos medidos em segundos (ciclo: o tempo para buscar um dado,
processar e retornar com o resultado). Esse tempo era alto devido ao
uso de relés mecânicos muito lentos. Os relés foram mais tarde
substituídos por válvulas.
Observe no texto abaixo a linha do tempo dessa geração, bem como os
seus acontecimentos mais importantes:
1943 a 1945 – J. Presper Eckert, John V. Mauchly e Herman H.
Goldstine, nos Estados Unidos, construíram o ENIAC (Electronic
Numerical Integrator Computer), considerado o primeiro computador
programável universal, que foi usado em uma simulação numérica para
o projeto da bomba de hidrogênio, em projetos de túneis de vento,
geradores de números randômicos e em previsões meteorológicas.
1946 – Max Newman e a equipe da Universidade de Manchester, na
Inglaterra, com a participação de Alan Turing, construíram o Manchester
Mark I, que apresentou a primeira visualização na tela de dados contidos
na memória e teve o primeiro programa gravado executado em 21 de
junho de 1948.
1948 – A equipe da IBM utilizou pela primeira vez o SSEC (Selective
Sequence Electronic Calculator), uma máquina híbrida de válvulas a
vácuo e relês eletromecânicos, para calcular as tabelas de posições da
Lua (utilizadas na primeira alunissagem).

1951 – J. Presper Eckert e John V. Mauchly construíram o UNIVAC
(UNIVersal Automatic Computer), o primeiro computador bem sucedido
comercialmente, com aplicação na área de administração.
Aplicação: Os primeiros computadores eram usados em
aplicações científicas e de engenharia.
b) Segunda Geração (1954 a 1962): Computadores transistorizados
A introdução do transistor em meados da década de 50 mudou o quadro
radicalmente. Os computadores tornaram-se suficientemente confiáveis
para que pudessem ser fabricados e comercializados com a expectativa
de que continuariam a funcionar por tempo suficiente para executar
algum trabalho útil. [Tanembaum, 2003].
Tecnologia: diodo discreto e transistor, formados por núcleos magnéticos
de memória.
Figura 3: Transistores
Fonte: http://waytech.sites.uol.com.br/. Acesso em 15/01/2009
Essas máquinas eram denominadas de mainframes ou computadores
de grande porte. Eram acondicionadas em salas enormes, em ambientes
de baixa temperatura, visando preservar seus inúmeros transistores. Pelo
seu alto custo, apenas órgãos governamentais e universidades podiam
pagar seu preço. Abaixo citamos alguns exemplos:
• Supercomputadores: o LARC (Livermore Atomic Research Computer
ou Computador de Pesquisas Atômicas) e o IBM 7030 (codinome
Stretch): utilizavam formas primitivas de processamento paralelo, ou
seja, aquele onde o processador pode estar em estágios diferentes da
execução de uma instrução.
• Minicomputadores: PDP-8 (construídos com transistores e núcleos
magnéticos, foram bem comercializados a partir de 1963).
Ainda com relação à tecnologia, essas máquinas apresentaram novidades
na arquitetura dos processadores: registradores de índices para controle
de “loops” e unidades de ponto flutuante, específicos para cálculos com
números com vírgula, propiciando cálculos mais rápidos e precisos.

Loop é um termo muito utilizado em informática,
principalmente em redes e programação. Designa uma
execução de uma tarefa que teoricamente pode nunca
ter fim. Pode ser um aliado em processamentos que
exigem volumes de dados muito grandes, como cálculos
de previsão do tempo.
Figura 4: Computador IBM “transistorizado”.
Fonte: IBM, Inc. http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/mainframe/
mainframe_PP7090.html. Acesso em 15/01/2009
c) Terceira Geração (1963 a 1972): Circuitos Integrados (CI)
A grande inovação é o uso de circuitos integrados (CI), semicondutores
com muitos transistores construídos em um só componente. Os circuitos
SSI (small-scale integration ou integração em pequena escala), que
tinham cerca de 10 transistores por circuito (ou chip) evoluíram para
os MSI (medium-scale integration ou integração em média escala) que
tinham 100 transistores por circuito. Dessa geração é o microprocessador
4004, da Intel, que equipava os principais supercomputadores.
Semicondutores são sólidos cujo material possui pro-priedades
de condução ou isolamento da corrente, depen-dendo
do tratamento químico que é dado a ele.
Figura 5: Primeiro Microprocessador Intel 4004, lançado em 1971.
Fonte: Museu do computador. http://www.museudocomputador.com.br/encipro.php.
Acesso em 15/01/2009

Os computadores criados nessa época eram classificados como
supercomputadores ou minicomputadores:
• Supercomputador, processamento Vetorial: IBM 360/91, Solomon,
da Westinghouse Corporation, CDC 7600, STAR-100, TI-ASC.
• Supercomputador, processamento Paralelo: ILLIAC IV, desenvol-vido
pela Burroughs, para o Departamento de Defesa Americano e
a Universidade de Illinois.
• Minicomputadores: série PDP-11, da DEC.
Processamento vetorial é aquele em que o processador
acessa uma sequência completa de instruções a serem
executadas, como se estivessem empilhadas uma sobre
a outra, diminuindo a quantidade de vezes que o
processador precisa ir buscar uma instrução na memória.
d) Quarta Geração (1972 a 1984): A era dos computadores pessoais
Com o desenvolvimento de circuitos integrados em larga escala (large
scale integration – LSI), que são chips contendo milhares de transistores
em um centímetro quadrado de silício, surgiu a era dos computadores
pessoais. Em termos de arquitetura, os computadores pessoais
(inicialmente denominados de microcomputadores) não eram muito
diferentes dos minicomputadores da classe PDP-11, mas no preço eram
claramente diferentes. Se o minicomputador tornou possível para um
departamento, uma empresa ou uma universidade terem seu próprio
computador, o chip microprocessador tornou possível a um indivíduo
qualquer ter o seu computador pessoal. [Tanembaum, 2003].
A tecnologia empregada nessa geração consistia principalmente em:
• Uso de circuitos de larga escala (LSI – 1000 transistores por chip)
e larguíssima escala (VLSI – 100.000 transistores por chip) na
construção dos processadores,
• Memórias com uso de circuitos semicondutores.
Para essa geração, podemos citar os seguintes computadores:
• Processamento Vetorial: CRAY 1, CRAY X-MP, CRAY 2 e CYBER
205, que chegava a executar 800 milhões de operações por segundo,
com muita memória para a época e trabalhando com 64 bits.
• Personal Minicomputer: 1974: Mark 8, construído por Johnnatan
Titus e vendido por correspondência.
• PC (Personal Computer): Microprocessadores 8008 e 8080:
– 1975 (Janeiro) – Altair 8800 (construído com o microprocessador
Intel 8080).
– 1977 – Apple II
– 1981 – PC IBM
Nessa geração também é importante lembrar a invenção dos floppy disks
(discos flexíveis ou disquetes).

e) Quinta Geração (1984 a 1990)
Essa geração é caracterizada pelo inicio da disseminação dos micro-computadores
nas empresas, principalmente pelo avanço das redes LAN
(Local Area Network – Rede de Área Local) e WAN (Wide Area Network
– Rede de Área Extensa). Com o avanço na criação de processadores,
computadores com alta escala de integração passaram a ser fabricados.
Alguns tópicos dessa geração que merecem ser citados:
• Tecnologia: circuitos integrados com um milhão de transistores por chip;
• Memórias semicondutoras tornam-se padrão;
• Processamento em paralelo generalizado (ver conceito a seguir);
• Uso de redes de computadores e estações de trabalho.
Processamento paralelo: é aquele processamento em
que uma tarefa demasiadamente grande, que consome
muito tempo de processamento, pode ser dividida em
várias pequenas tarefas e ser processada por dois ou mais
processadores. Hoje em dia, com os computadores
ligados em rede, é possível que esses processadores
estejam em computadores separados (pois cada
computador tem seu próprio processador).
f) Sexta Geração (1990 em diante)
Nessa década os computadores apresentaram uma evolução exponencial:
microprocessadores cada vez mais rápidos e altamente integrados com
memórias cache internas, discos rígidos de maior capacidade, memórias
de alta velocidade e capacidade e outras tantas evoluções de periféricos,
como impressoras e monitores. Nessa geração, vale citar:
• Tecnologia: alta velocidade e processamento paralelo combinado com
processamento vetorial;
• Crescimento e evolução das redes de computadores;
• Aplicação: na área comercial, na ciência e tecnologia e, principalmente,
na educação.
Nesse momento da história, os computadores ficaram
cada vez mais pessoais aqui no Brasil, tendo seu acesso
facilitado devido à instalação de indústrias que
importavam e montavam muitos desses equipamentos.

CAPÍTULO 1 – ATIVIDADE 1
Para as alternativas abaixo, assinale V ou F:
a) ( ) Os computadores da primeira geração não con-sumiam
muita energia, pois naquela época não
existiam usinas hidrelétricas.
b) ( ) O primeiro microprocessador da Intel foi o 4004.
c) ( ) O uso de CI (Circuitos Integrados) fez os com-putadores
executarem cálculos mais rápidos, po-rém,
consumindo o dobro de energia.
d) ( ) Os computadores pessoais (PC – Personal Com-puter)
surgiram com os microprocessadores 8080
da Intel.
e) ( ) Semicondutores são estruturas que, dependen-do
tratamento químico recebido, podem se tor-nar
condutoras ou isolantes de corrente.
a) Faça uma pesquisa e defina o funcionamento de um
relé e de uma válvula.
b) Os computadores das primeiras gerações eram usa-dos
apenas pelos projetistas que os construíram.
Explique essa afirmação.
c) Para você, quais foram os principais benefícios ob-servados
com a introdução de transistores e circui-tos
integrados nos computadores? Faça um compa-rativo
com a realidade atual.
1.3. CONCEITOS BÁSICOS DE INFORMÁTICA
Informática pode ser considerada como significando
“informação automática”, ou seja, a utilização de métodos
e técnicas no tratamento automático da informação. Para
tal, é preciso uma ferramenta adequada: o computador
eletrônico.

O computador é uma máquina que processa dados, orientada por um
conjunto de instruções, e é destinada a produzir resultados completos
com um mínimo de intervenção humana. Entre seus vários benefícios,
podemos citar:
a) Grande velocidade no processamento e disponibilização de informações;
b) Precisão no fornecimento das informações;
c) Adequação para execução de tarefas repetitivas;
d) Redução de custos operacionais;
e) Compartilhamento de dados.
1.4. COMPUTADORES: HARDWARE X SOFTWARE
Um sistema baseado em computador é, na verdade, composto por
hardware e software. Hardware é o nome que se dá para a parte física
do computador. É tudo que você pode tocar (mouse, teclado, caixas de
som, placas, fios, componentes em geral) – ver figura 6 –. Software é
o nome que se dá a toda parte lógica do computador, ou seja, os
programas que você vê funcionar na tela e que dão “vida” ao computador.
Sem um software adequado às suas necessidades, o computador, por
mais bem equipado e avançado que seja, é completamente inútil.
Hardware: a parte física do computador.
Software: programa ou conjunto de programas que
fazem o computador funcionar.
Figura 6: Organização e estrutura básica de
funcionamento de um sistema computacional.
Fonte: Arquitetura de Sistemas Operacionais.
Francis B. Machado e Luiz Paulo Maia. 2007. Adaptação

A figura 6 ilustra um modelo de processamento de dados
no qual existe uma entrada de dados que pode ser
originada de vários dispositivos que utilizam o
barramento de entrada e saída (E/S), como um teclado
ou um CD-ROM. O processamento (que utiliza a UCP
e memória) e a saída (a devolução dos dados requeridos
pelo usuário) também utilizam o mesmo barramento.
1.5. HARDWARE: COMPONENTES DO COMPUTADOR
1.5.1. Unidades de Entrada e Saída
Os dispositivos de E/S (Entrada e Saída) são constituídos, geralmente,
de duas partes: o controlador e o dispositivo propriamente dito. O
controlador é um chip ou um conjunto de chips que controla fisicamente
o dispositivo; ele recebe comandos do sistema operacional (software),
por exemplo, para ler dados dos dispositivos e para enviá-los.
[Tanembaum, 2003].
Unidades de entrada são, portanto, dispositivos físicos que capturam
os dados a serem processados. Os dados podem ser do tipo texto, vídeo
ou áudio. Para cada tipo de dado temos um dispositivo de entrada
especifico para sua leitura: teclado, mouse, scanner, etc.
Unidades de saída apresentam os resultados finais do processamento.
Para o usuário, os dispositivos de saída são tão normais que quase não
são percebidos: monitores de vídeo, impressoras, plotter, telas de
terminais bancários, impressoras de extratos, painéis de senha, monitores
de vídeo, quiosques de consultas de preços, etc.
Existem também alguns dispositivos que podem ser classificados com
ambas as denominações, entrada e saída, por exemplo: unidades de
disco (discos rígidos, disquetes, unidades leitoras e gravadoras de CD
e DVD), unidades de armazenamento USB (Universal Serial Bus –
Barramento Serial Universal) – conhecidos como pen drives –, telas
touch screen, etc.
Figura 7: Exemplos de dispositivos de entrada e saída.

Telas Touch Screen: aquelas onde a entrada dos dados é
feita tocando ou escrevendo no próprio monitor, pois o
monitor é sensível ao toque. Essa tecnologia está presente
em alguns celulares e terminais de auto-atendimento em
bancos.
1.5.2. Memória
Da mesma forma que o cérebro humano, o computador também possui
uma memória onde são armazenadas as informações enquanto ele está
ligado. A menor unidade utilizável para representação de informações
em um computador é o bit, que pode assumir os valores 0 ou 1.
Como um único bit é insuficiente para representar informações mais com-plexas,
eles são agrupados e combinados. Num primeiro agrupamento, são
reunidos em conjuntos de oito bits, recebendo a denominação de Byte.
Como a unidade byte (unidade de medida de armazenamento) também é
consideravelmente pequena quando indicamos valores mais extensos, uti-lizamos
múltiplos do byte: quilobyte, megabyte, gigabyte, terabyte, etc.
1 Quilobyte = 1 KB = 1024 Bytes,
1 Megabyte = 1 MB = 1024 Kbytes,
1 Gigabyte = 1 GB = 1024 Mbytes e
1 Terabyte = 1 TB = 1024 Gbytes.
Unidades de medida de informação: indicam a
quantidade de informação manipulada. No modelo digital
utilizamos potências de base 2. Por exemplo: 1 byte é
igual a 23 bits; 1 KB é igual a 210 bytes.
Já na engenharia, de um modo geral, cada unidade
representa 1000 unidades da anterior, p. ex:
1 ton = 1000 kg
1 kg = 1000 g.
1.5.3. Unidade Central de Processamento
A CPU (Central Processing Unit ou Unidade Central de Processamento),
microprocessador ou processador é a parte do computador que interpreta
e executa as instruções contidas no software. Na maioria das CPUs essa
tarefa é dividida entre uma unidade de controle que dirige o fluxo do
programa e uma ou mais unidades que executam operações em dados.
O ciclo básico de execução de qualquer CPU é buscar a primeira
instrução da memória, decodificá-la para determinar seus operandos e
qual operação executar com os mesmos, executá-la e então buscar,
decodificar e executar a instrução subsequente. [Tanembaum, 2003].

A CPU é constituída pelos seguintes componentes: a ULA (unidade de
lógica e aritmética), a UC (Unidade de Controle) e os registradores.
Um tipo de registrador especial é o contador de programa, que contém
o endereço de memória da próxima instrução que a CPU vai buscar.
Assim, esse registrador vai ser atualizado para conter sempre o endereço
da próxima instrução a ser processada.
• A ULA é responsável por realizar as “contas” (cálcu-los
matemáticos) e pelo uso de lógica de comparação.
• A UC representa um “coordenador” que controla as
buscas das instruções e sincroniza sua execução.
• Os registradores basicamente armazenam temporari-amente
os resultados dos processamentos.
1.6. SOFTWARE
Um programa de computador pode ser definido como uma série de
instruções ou declarações, em forma inteligível pelo computador,
preparada para obter certos resultados. Um programa pode ser chamado
de software, porém esse termo pode ser utilizado também para um grupo
de programas ou para todo o conjunto de programas de um computador.
Podemos classificar os softwares ou programas de várias formas. A
seguir apresentamos uma classificação genérica.
Software: é a parte lógica do computador. Os softwares
são escritos pelo homem em linguagem de alto nível,
como, por exemplo, Delphi, C++, Visual Basic, dentre
outras. Essas linguagens de alto nível possuem
compiladores que transformam a linguagem escrita pelo
homem em uma linguagem binária, que o computador
entende.
1.6.1. Software Básico
São softwares destinados à operação do computador. Têm como função
principal controlar os diversos dispositivos do computador e servir de
comunicação intermediária entre o computador e os outros programas
normalmente utilizados, o que permite que esses possam ser executados.
1.6.1.1. Sistemas ou Ambientes Operacionais
Chamado tradicionalmente de Sistema Operacional (ou simplesmente
SO), esse software é o grande responsável pelo funcionamento do
computador, a interação e sincronização de todos os elementos que fazem

parte do conjunto computacional. Sem um sistema operacional o
computador não passa de um monte de placas de circuito sem função
definida. Os sistemas operacionais mais utilizados nos dias de hoje são
o Windows e o Linux.
1.6.1.2. Linguagens
Podemos imaginar o computador como uma calculadora capaz de fazer
cálculos muito mais rápido que nós, mas para isso devemos dizer-lhe
o que calcular e como. A função das linguagens de programação é
exatamente esta: servir de um meio de comunicação entre computadores
e humanos.
Existem dois tipos de linguagens de programação: as de baixo nível e
as de alto nível. As linguagens de baixo nível são interpretadas
diretamente pelo computador, tendo um resultado rápido, porém é muito
difícil e incômodo se trabalhar com elas. Exemplos de linguagens de
baixo nível são o Basic e o Assembly. As linguagens de alto nível são
mais fáceis de trabalhar e de entender; as ações são representadas por
palavras geralmente em inglês (por exemplo: Do, Write, etc) e foram
assim desenvolvidas para facilitar a memorização e a lógica. Essas
linguagens não são interpretadas diretamente pelo computador, sendo
necessário traduzi-las para linguagem binária utilizando um programa
chamado compilador.
1.6.2. Software Aplicativo
1.6.2.1. De uso geral
São os programas destinados a nos oferecer certos tipos de serviços.
Podemos incluir nessa categoria os processadores de texto, as planilhas
eletrônicas, os programas gráficos e os sistemas gerenciadores de banco
de dados, exemplificados a seguir:
• Processadores de texto: dentre os vários disponíveis, destacamos
os seguintes: Word (Microsoft) e WordPerfect (Corel), OpenEdit.
• Planilhas eletrônicas ou planilhas de cálculo: dentre as mais comuns,
destacamos o MS-Excel, o Lotus 1-2-3, o Quatro Pro e o OpenCalc.
• Programas Gráficos: permitem a criação de figuras e desenhos; alguns
possuem recursos extras para animação. Podem ser conjugados com
programas que adicionam sons às imagens. Dentre os mais sofisticados
destacam-se o Corel Draw e o Adobe PhotoShop.
1.6.2.2. De uso específico
São softwares desenvolvidos sob encomenda para empresas que utilizam
aplicações específicas, como, por exemplo, aplicações de controle
financeiro, controle de produção, controle de clientes, faturamento, etc.
Normalmente esses softwares necessitam dos sistemas Gerenciadores
de Bancos de Dados (programas ou coleção de programas voltados ao
controle de grandes volumes de informações).

a) Conceitue Hardware e Software.
b) Dê exemplo de, no mínimo, três dispositivos de en-trada
e explique a função de cada um deles.
c) Um pen drive se classifica como um dispositivo de
entrada, um dispositivo de saída ou dispositivo de
entrada e saída?
d) Qual a função da memória em um computador? Como
o seu tamanho pode interferir no funcionamento do
computador?
e) Quantos MB (Megabytes) existem em 2,5 GB (Giga-bytes)?
f) Cite quais são as funções da Unidade Lógica e Arit-mética
(ULA)?
g) O que é o software Sistema Operacional (SO)? Indi-que
uma função que você mais utiliza desse tipo de
software.
h) O que é o software Aplicativo? Dê alguns exemplos.
i) Pesquise e indique quais são as 2 unidades de medida
acima do TeraByte (TB).
j) Os dispositivos muitas vezes possuem um controlador,
embutido no sistema operacional, que faz com que o
dispositivo funcione de acordo com o comando do
usuário. Pensando assim, você entende que esse con-trolador
é um hardware ou um software? Explique.
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2. REPRESENTAÇÃO DE DADOS
Olá! Bem vindo(a) ao segundo capítulo!
Como já vimos anteriormente, o computador é um
equipamento (hardware e software) que compreende
apenas sinais zero (0) e um (1). Este capítulo vai lhe
mostrar quais as principais simbologias utilizadas pelos
computadores e como ele procede para converter nossa
linguagem numérica (decimal) para a linguagem binária.
Aproveitem a leitura!
2.1. CONCEITOS BÁSICOS: DADO, INFORMAÇÃO E
REPRESENTAÇÃO.
Na natureza, todo tipo de informação pode assumir qualquer valor
compreendido em um intervalo de – ∞ a + ∞. Você consegue distinguir,
por exemplo, uma cor vermelha que esteja um pouco mais clara de um
outro tom de vermelho. Esse tipo de informação é informação analógica.
Computadores lidam apenas com informações digitais, não abrindo
espaço para dados estruturados de forma analógica, que podem assumir
valores indefinidos.
A lógica digital utiliza apenas valores pré-estabelecidos
(0) e (1). A lógica analógica admite a existência de
valores infinitos.
Seja qual for o modelo adotado (analógico ou digital),
dado, informação e representação podem ser assim
conceituados:
Dado: forma isolada de representação de um valor.
Informação: agrupamento de dados que fornecem
algum tipo de mecanismo de tomada de decisão.
Representação: formato da gravação do dado (analógico
ou digital).

2.2. SISTEMAS DE NUMERAÇÃO
O sistema de numeração decimal está tão presente no nosso cotidiano
que nem notamos sua presença. O kg (quilograma), o M (metro), o
Km/h (quilômetro por hora), tudo isso é medido numa forma que
compreendemos, no modelo decimal. Entretanto este não é o modelo
utilizado pelos computadores, pois as posições de memória basicamente
conseguem representar apenas 0 ou 1 (como se estivesse ligado ou
desligado). Por isso existem outras notações, como a binária e a
hexadecimal.
Essas notações são obstáculos para os iniciantes. Tornam-se, entretanto,
simples depois de recordarmos o sistema de base decimal.
2.2.1. Decimal
Quando falamos do número 123, imaginamos um certo número de itens
que esse número representa e esquecemos do seu significado matemático.
Na realidade 123 representa:
(1 x 102) + (2 x 101) + (3 x 100), ou seja: 100 + 20 + 3 = 123
Observe que cada algarismo é multiplicado por uma
potência de 10. Os expoentes de 10 são numerados da
direita para a esquerda começando com 0 (zero).
Exemplos:
a) 17 = 1 x 101 + 7 x 100
b) 4345 = 4 x 103 + 3 x 102 + 4 x 101 + 5 x 100
Estes sistemas, decimal, binário e hexadecimal, são
chamados de posicionais por isto: o algarismo tem um
valor diferente de acordo com a posição que ocupa
dentro do número. Por exemplo, no número 111, no
sistema decimal:
• o primeiro 1 vale 100 = 102,
• o segundo 1 vale 10 = 101,
• o terceiro 1 vale 1 = 100.
2.2.2. Binário
O sistema binário funciona exatamente da mesma forma (nossa cabeça
é que insiste em dar nó). O sistema decimal possui dez dígitos (de 0 a
9); o binário possui apenas dois (0 e 1). Se fazemos potência de 10
para calcular o número no sistema decimal, faremos potência de 2 para
o sistema binário.

Por exemplo: o valor binário 11001010 representa o valor decimal 202,
assim:
(1 x 27) + (1 x 26) + (0 x 25) + (0 x 24) + (1 x 23) + (0 x 22) +
(1 x 21) + (0 x 20), ou seja:
128 + 64 + 0 + 0 + 8 + 0 + 2 + 0 = 202
2.2.3. Hexadecimal
O sistema hexadecimal representa os números em base 16. É usado na
informática, pois os computadores costumam utilizar o byte como
unidade básica da memória e com um byte podemos representar 256
valores possíveis, o que abrange todo alfabeto (maiúsculas e minúsculas),
os números e vários caracteres especiais.
Como no sistema decimal dispomos de apenas dez dígitos, devemos
incluir seis letras para representar o hexadecimal. O conjunto de
algarismos hexadecimais fica, portanto, assim:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.
Nesse sistema, o A vale 10, o B vale 11, etc, até o F, que vale 15.
Novamente:
Cada algarismo é multiplicado por uma potência de 16.
Os expoentes de 16 são numerados da direita para a
esquerda começando com 0 (zero).
Exemplo: 3E0 = 3 x 162 + 14 x 161 + 0 x 160 = 992.
Na relação entre sistema binário e decimal, cada algarismo
hexadecimal corresponde a um número binário de 4 bits.
Por exemplo, no hexadecimal acima temos:
3 = 0011 = 3 decimal
E = 1110 = 14 decimal
0 = 0000 = 0 decimal
Para as questões abaixo, marque um X nas alternativas
corretas.
a) O sistema decimal é bem simples para nossa lingua-gem
e por isso é um sistema numérico adequado aos
computadores.
b) O sistema binário utiliza como artifício a simbologia
do tipo “ligado” e “desligado”, facilitando a lógica
computacional.

c) O sistema decimal utiliza como potência-base o nú-mero
10.
d) O sistema hexadecimal utiliza como base 216, carac-terizando
256 bytes possíveis.
e) O sistema hexadecimal vai de {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, A, B, C, D, E, F}.
2.3. CONVERSÃO DE BASES
A conversão de bases é um processo que, à primeira instância, pode
parecer complexo. Entretanto, talvez sem perceber, no item anterior
você já viu como se converte de binário para decimal e de hexa para
decimal. Como você deve ter observado, entre hexadecimal e binário
as conversões também são bastante simples: basta tratar os números
como sequências de 4 bits. Nas conversões de decimal para binário e
de decimal para hexadecimal usamos um processo diferente, porém os
dois são semelhantes, como você verá a seguir.
a) Conversão de decimal para binário: dividimos o número decimal
seguidamente por 2 e utilizamos o resto de cada divisão para compor
o número binário. Observe o exemplo abaixo:
Converter 45 decimal para binário:
45 / 2 = 22 sobra 1
22 / 2 = 11 sobra 0
11 / 2 = 5 sobra 1
5 / 2 = 2 sobra 1
2 / 2 = 1 sobra 0
1 / 2 = 0 sobra 1
Como não dá mais para dividir, paramos. Pegamos todos
os restos olhando de baixo para cima. Concluímos que
45 em binário é 101101.
b) Conversão de decimal para hexadecimal: de novo, dividimos o
número decimal seguidamente por 16 e utilizamos o resto de cada
divisão para compor o hexadecimal. A única diferença é que o divisor
é o 16. Veja o exemplo:
Converter 970 decimal para hexadecimal:
970 / 16 = 60, resto 10 = A
60 / 16 = 3, resto 12 = C
3 / 16 = 0, resto 3 = 3
Temos então que 970 (decimal) representa 3CA em hexadecimal
(novamente pegamos os restos das divisões, de baixo para cima).

A simbologia hexadecimal não nos permite escrever o
número como sendo 31210 ou 3.12.10. Então,
substituímos 12 e 10 por C e A, respectivamente, de
acordo com a tabela: 3CA.
c) Conversão de binário para decimal: você já viu o processo no item
2.2.2. Você pode montar uma tabela com as seguintes linhas:
• na primeira: escreva o número binário;
• na segunda: escreva os expoentes de 2, da direita para a esquerda,
começando com 0;
• na terceira: calcule as potências de 2;
• na quarta: multiplique a primeira linha pela terceira.
Some a quarta linha e terá o número binário convertido para decimal.
Veja o mesmo número 101101 acima (você já sabe que é 45 decimal):
número em binário 1 0 1 1 0 1
expoentes 25 24 23 22 21 20
potências 32 16 8 4 2 1
primeira x terceira 32 0 8 4 0 1
A soma dos resultados da quarta linha é 32 + 8 + 4 + 1 = 45.
d) Conversão de hexadecimal para decimal: você já viu o processo no
item 2.2.3. Assim, você pode usar a mesma tabelinha, trocando 2
por 16. Vamos converter o hexadecimal 3F8 para decimal:
número em hexa 3 F 8
expoentes 162 161 160
potências 256 16 1
primeira x terceira 3 x 256 15 x 16 8
A soma dos resultados da quarta linha é o número decimal 1016. Você
pode conferir os resultados de todos os itens anteriores utilizando a
calculadora do Windows.

Converta os sistemas de bases de acordo com o que se
pede:
a) 117 (decimal) para binário
b) 4E9 (hexadecimal) para decimal
c) 100111 (binário) para decimal
d) 986 (decimal) para hexadecimal
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3. ORGANIZAÇÃO DE SISTEMA
DE COMPUTADORES
Olá, caro aluno!
Neste capítulo vamos ver como são organizados os
componentes que formam um sistema computacional. O
conceito é histórico, mas é aplicado até os dias de hoje.
Boa leitura!
A teoria sobre a organização dos computadores é bastante extensa e
complexa. Para este curso falaremos apenas sobre alguns aspectos mais
relevantes, abordando inicialmente o seu modelo teórico e mostrando
a seguir a estruturação do hardware atualmente adotado.
3.1. MODELO LÓGICO COMPUTACIONAL
DE VON NEUMANN
O modelo de Von Neumann é composto basicamente por processador,
memória e dispositivos de E/S. O processador executa sequencialmente
instruções armazenadas na memória, de acordo com a ordem ditada
por uma unidade de controle.
Figura 8: modelo de Von Neumann
A máquina de Von Neumann é uma máquina de utilização genérica,
isto é, permite resolver qualquer problema que se possa exprimir sob a
forma de um algoritmo. Permite-nos especificar programas que indicam
as desejadas sequências de operações que devem ser realizadas sobre
a informação representada em binário.

No exemplo da figura 8 temos um modelo expandido da visão de Von
Neumann:
• o processador (cpu) desdobra-se em: Unidade de Controle (UC),
necessária ao sincronismo da tarefa; ULA (Unidade Lógica e
Aritmética), responsável pelos cálculos e os registradores (reg), para
armazenar temporariamente os resultados;
• a memória, responsável por armazenar o resultado final da operação;
• dispositivos de entrada e saída para a comunicação do sistema com
o meio externo.
Os componentes do modelo são interligados através de uma arquitetura
de barramentos.
Figura 9: barramento interligando os componentes.
O barramento da figura 9 é uma estrutura interna que deve operar a
velocidades altas e interligar os principais componentes do modelo
Neumann.
3.1.1. Unidade de Controle
A unidade de controle é responsável pela busca de instruções da memória
principal e determinar seus tipos. Também é responsável por gerar os
sinais que controlam as operações no exterior da CPU e ainda por dar
as instruções para o correto funcionamento interno da CPU.
A unidade de controle executa três ações básicas programadas pelo
fabricante do processador, são elas: busca, decodificação e execução
das instruções contidas na memória.
3.1.2. Unidade de Lógica e Aritmética
A ULA – unidade de lógica e aritmética (ou ALU – Arithmetic and
Logical Unit) é responsável por cálculos aritméticos, como soma e
subtração, e por comparações lógicas.

Figura 10: Unidade Lógica e Aritmética
A figura 10 mostra o funcionamento da ULA junto com os registradores.
O processador, onde existe uma ULA, executa seus cálculos de acordo
com os seguintes passos: os registradores inicialmente mostram a operação
a ser efetuada (a+b) e os dados (a, b); os registradores de entrada da ULA
recebem os dados e os enviam para o cálculo. O cálculo é realizado e o
resultado temporário vai novamente para os registradores e depois para
a memória principal.
3.1.3. Memória Principal
A unidade de memória principal serve para guardar programas e dados,
sob a forma de uma representação binária. Cada instrução da máquina
é codificada como uma sequência de bits e cada valor também é
codificado por uma determinada sequência de bits.
Figura 11: memória principal

A memória é a parte do computador onde programas e
dados são armazenados. Sem ela não existiria o conceito
de computador digital de programa armazenado.
3.1.4. Unidades de Entrada e Saída
As unidades periféricas destinam-se a suportar as ações de comunicação
da CPU e memória com o exterior, daí a sua designação de unidades
de entrada e saída (ou I/O – input/output). São exemplos: o teclado, o
monitor, o mouse, a impressora, as interfaces de comunicação com redes
de computadores. Também há unidades periféricas destinadas ao
armazenamento de dados que são depois apresentados ao usuário sob
a forma de arquivos, geridos pelos programas do Sistema Operacional.
Exemplos são os discos rígidos, discos ópticos (CD/DVD), discos
flexíveis e as fitas magnéticas.
Você acha que as principais características do modelo
de Von Neumann tiveram alterações significativas para
o modelo computacional atual?
3.2. ARQUITETURA DE PROCESSADORES RISC E CISC
Um processador CISC (Complex Instruction Set Computer, ou “compu-tador
com um conjunto complexo de instruções”) é capaz de executar
várias centenas de instruções complexas diferentes, sendo extremamen-te
versátil. Exemplos de processadores CISC são o 386 e o 486.
No começo da década de 80, a tendência era construir chips com conjuntos
de instruções cada vez mais complexos. Alguns fabricantes, porém,
resolveram seguir o caminho oposto, criando o padrão RISC (Reduced
Instruction Set Computer, ou “computador com um conjunto reduzido
de instruções”). Ao contrário dos complexos CISC, os processadores RISC
são capazes de executar apenas algumas poucas instruções simples.
Justamente por isso, os chips baseados nesta arquitetura são mais simples
e muito mais baratos.
A idéia principal é que, apesar de um processador CISC ser capaz de
executar centenas de instruções diferentes, apenas algumas são usadas
frequentemente. Poderíamos então criar um processador otimizado para
executar apenas instruções simples que são usadas mais frequentemente.
Em conjunto com um software adequado, este processador seria capaz
de desempenhar quase todas as funções de um processador CISC,
acabando por compensar suas limitações com uma maior velocidade
de processamento.

Você pode comparar a idéia de RISC e CISC assim:
imagine que você é um professor de matemática e tem
todas as fórmulas matemáticas na cabeça. Este é o
processador RISC.
Agora imagine que o aluno só sabe fazer as quatro
operações básicas: somar, subtrair, multiplicar e dividir.
Este é o processador RISC.
3.3. ARQUITETURA DAS MÁQUINAS ATUAIS
Com a evolução tecnológica dos modelos apresentados, os processadores
ficaram muito rápidos. Novas tecnologias foram adicionadas a eles:
CISC e RISC juntos no mesmo processador, múltiplas unidades de
execução trabalhando numa sinérgica complexidade, o que faz com que
os computadores atuais sejam extremamente velozes. Exemplos dessa
sinergia são a evolução da forma como os processadores executam as
instruções e também sua quantidade, através da inserção de vários
processadores em apenas uma pastilha e o uso de instruções complexas
e reduzidas de forma combinada.
3.3.1. Arquitetura de 32 bits
Arquitetura de 32 bits refere-se ao tamanho das instruções que o
computador executa. Tanto que existiram processadores de 32 bits com
barramento de 16 bits (família de processadores 386sx), 32 bits (386dx,
486) e 64 bits (processadores Intel Pentium em diante). Barramentos
maiores aumentam a velocidade de transmissão sem precisar aumentar
o clock (frequência) de operação do processador.
O barramento é o caminho por onde os dados devem
fluir até chegar aos dispositivos necessários (memória,
processador, dispositivo de entrada e saída). Barramentos
maiores influenciam na velocidade total do sistema, já
que mais bits podem passar num mesmo instante de
tempo ou ciclo de máquina.
Em termos de arquitetura de computadores, o termo 64 bits é uma
expressão usada para descrever inteiros, endereços de memória ou
qualquer outro tipo de dado que tenha um tamanho de 64 bits, ou então
para descrever arquiteturas de CPU e ALU baseadas em registradores,
barramentos de dados e endereços com o tamanho de 64 bits.
Embora uma CPU possa ser de 64 bits internamente, seu barramento
pode ter tamanho diferente para comunicação com outros dispositivos,
como memórias e chipsets. O contrário também pode ocorrer. Algumas

CPUs de 32 bits e que utilizam barramentos de 64 bits (por exemplo,
para acesso à memória) às vezes são tratadas como CPUs de 64 bits,
confundindo os usuários. Sem uma qualificação definida, podemos dizer
que uma arquitetura de computador descrita como sendo de 64 bits tem
registradores inteiros de 64 bits e suporta dados (de 64 bits) tanto interna
como externamente.
Podemos imaginar as arquiteturas de 32 e 64 bits da
seguinte forma: imagine que você (o processador)
consegue pegar na cozinha (memória) 32 copos (dados
e instruções) e colocá-los numa bandeja e assim servir
seus convidados.
Agora imagine que sua bandeja caiba o dobro de copos,
ou seja, 64. Neste caso, você não precisa voltar à cozinha
para pegar mais 32 copos, entendeu?
3.3.3. Arquitetura com múltiplos processadores
O limite superior de desempenho de máquinas monoprocessadoras está
vinculado ao número de unidades funcionais existentes internamente e
ao ciclo de máquina possível com a tecnologia existente. Para que se
obtenham sistemas com desempenho de pico ainda superior, a única
alternativa é conectar diversos processadores formando sistemas mais
complexos.
O desempenho teórico de pico num sistema de múltiplos processadores
é a soma dos valores de cada processador. O desempenho real que se
obtém desse sistema, entretanto, pode ser bem menor do que o valor
de pico. O elemento limitante para o desempenho final será a forma de
comunicação utilizada pelos processadores e como acessarão a memória.
A inclusão de múltiplos processadores num sistema constitui o que
chamamos de paralelismo.
Atualmente estes sistemas são denominados como
plataforma computacional multicore. Comercialmente e
atualmente, estes modelos referem-se aos processadores
“Dual Core”, “Quad-Core,” X2, dentre outras
nomenclaturas adotas pelas fabricantes, como AMD e
Intel.

1. Relacione os conceitos com os termos a seguir:
a) Processadores que possuem alto grau de execução
de instruções complexas.
b) Sistemas onde existem vários processadores utili-zando
os mesmos recursos locais, como memórias
e dispositivos de e/s.
c) Processadores que possuem apenas as operações
matemáticas simples, sendo mais rápidos para
tarefas comuns.
d) Processadores que buscam duas vezes mais
instruções do que processadores de 32 bits.
e) Estas estruturas são memórias que armazenam
temporariamente os resultados de uma operação
matemática:
( ) Registradores.
( ) Processadores RISC.
( ) Múltiplos processadores.
( ) Processadores CISC.
( ) Processadores de 32 bits.
2. Agora responda às questões abaixo:
a) Crie o conceito de barramento fazendo uma ana-logia
com o sistema hidráulico de uma casa ou
prédio.
b) Os registradores podem ser considerados um tipo
de memória? Eles devem ser mais rápidos ou mais
lentos do que a memória principal? Explique.
c) A velocidade de respostas dos dispositivos de en-trada
e saída dependem da velocidade do barra-mento?
Explique.
d) Durante a leitura, você viu citarmos a plataforma
Multicore. Relacione essa plataforma com os com-putadores
atuais.
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4. ESTRUTURA DOS COMPUTADORES
DO PADRÃO PC
Mais um capítulo!
Começam agora as primeiras noções do complexo modelo
no qual é baseada a estrutura dos microcomputadores
atuais.
Veremos aqui como interagem e principalmente como
funcionam os componentes que formam a estrutura do
padrão PC.
Boa leitura!
Qualquer PC é composto pelos mesmos componentes básicos:
processador, memória, HD, placa-mãe, placa de vídeo e monitor. Essa
mesma divisão básica se aplica também a outros aparelhos eletrônicos,
como palmtops e celulares. A principal diferença é que nestes os
componentes são menores e utilizam menos energia.
Com o avanço tecnológico, a placa-mãe passou a incluir cada vez mais
componentes, dando origem às placas “tudo onboard” ou “integrado”
que utilizamos atualmente. Isso permitiu que os preços dos PCs caíssem
vertiginosamente, já que, com menos componentes, o custo de fabricação
é bem menor. Para quem quer mais desempenho ou recursos é sempre
possível instalar placas adicionais, substituindo os componentes
onboard.
4.1. PROCESSADOR
O processador é o cérebro do micro, encarregado de processar a maior
parte das informações.
O processador é o componente mais complexo e frequentemente o mais
caro, mas ele não pode fazer nada sozinho. Como todo cérebro, ele precisa
de um corpo, que é formado pelos outros componentes do micro, incluindo
memória, HD, placas de vídeo e de rede, monitor, teclado e mouse.
Figura 12: Exemplos de processadores.

Observe o quadro evolutivo dos processadores:
Dentro do mundo PC, tudo começou com o processador
8088, lançado pela Intel em 1979 e usado no primeiro
PC, lançado pela IBM em 1981. Depois veio o 286,
lançado em 1982, e o 386, lançado em 1985.
O 386 pode ser considerado o primeiro processador
moderno, pois foi o primeiro a incluir o conjunto de
instruções básico, usado até os dias de hoje. O 486, que
ainda faz parte das lembranças de muita gente que
comprou seu primeiro computador durante a década de
1990, foi lançado em 1989, mas ainda era comum
encontrar micros com ele à venda até por volta de 1997.
Depois entramos na era atual, inaugurada pelo Pentium,
que foi lançado em 1993. Depois, em 1997, veio o
Pentium II, que usava um encaixe diferente e por isso
era incompatível com as placas-mãe antigas. A partir
daí as coisas passaram a acontecer mais rapidamente.
Em 1999 foi lançado o Pentium III e em 2000 o Pentium
4, que trouxe uma arquitetura bem diferente dos chips
anteriores, otimizada para permitir o lançamento de
processadores que trabalham a frequências mais altas.
O último Pentium III trabalhava a 1.0 GHz, enquanto o
Pentium 4 atingiu rapidamente os 2.0 GHz, depois 3
GHz e depois 3.5 GHz.
4.1.1. Co-processador
A função do co-processador aritmético é justamente auxiliar o processador
principal no cálculo de funções complexas, cada vez mais utilizadas,
principalmente em jogos e aplicações científicas. É como um matemático
profissional que ajuda o processador a resolver os problemas mais
complexos, que ele demoraria muito para resolver sozinho.
Antigamente os co-processadores eram vendidos
separadamente e instalados na placa-mãe. Hoje em dia
eles vêm embutidos no processador principal.
4.2. MEMÓRIA
O papel do processador é pegar dados, processar e devolver. Como os
processadores não possuem área interna de memória muito grande, ele
precisa recorrer a um outro tipo de armazenamento, que se chama
memória.

A memória deverá ser, sobretudo, organizada. Caso ela não seja
organizada, não haverá como o processador saber onde buscar determinado
dado. Por isso a memória é dividida sistematicamente em pequenas áreas
chamadas de endereços.
Imagine um grande edifício dividido em n apartamentos.
Para diferenciarmos os apartamentos, atribuímos
números a eles. Assim, podemos saber quem são nossos
vizinhos e em qual apartamento eles moram. Na
analogia: o prédio é a memória em si e os números dos
apartamentos são os endereços onde estão os dados.
4.2.1. RAM
A memória RAM (Random Access Memory – Memória de Acesso
Aleatório) é usada para armazenar os arquivos e programas que estão
sendo executados, como uma espécie de mesa de trabalho. A quantidade
de memória RAM disponível tem um grande efeito sobre o desempenho,
já que sem memória RAM suficiente o sistema passa a usar memória
swap, que é muito mais lenta.
A memória swap é uma porção de memória que é
reservada num meio diferente da memória RAM, como
um disco rígido ou até mesmo num pen drive.
A principal característica da memória RAM é que ela é volátil, ou seja,
os dados se perdem ao desligar ou reiniciar o micro. É por isso que ao
ligar é necessário sempre refazer todo o processo de carregamento, em
que o sistema operacional e aplicativos usados são transferidos do HD
(Hard Disk – disco rígido) para a memória, onde podem ser executados
pelo processador.
HD ou Hard Disk é a denominação de disco rígido.
Nele são armazenados os arquivos pessoais e os arquivos
do sistema. Usualmente é o drive “C” do nosso
computador.
Os chips de memória são formados pela repetição de uma estrutura
bem simples, formada por um par de um transistor e um capacitor. Um
transistor solitário é capaz de processar um único bit de cada vez, e o
capacitor permite armazenar a informação por um certo tempo. Essa
simplicidade faz com que os pentes de memória sejam muito mais
baratos que os processadores, principalmente se levarmos em conta o
número de transistores.

Figura 13: exemplo de memória RAM
4.2.2. ROM
Memória ROM (Read Only Memory – Memória Apenas para Leitura) é
um tipo de memória que contém instruções permanentes. Nela estão
localizadas rotinas que inicializam o computador quando ele é ligado. É
não-volátil, ou seja, os dados não são perdidos com a ausência de energia.
Ao ser ligado, o computador precisa saber, logo de início,
o que ele deve executar. É justamente o que a ROM
fornece. Ela possui 3 programas que funcionam logo que
o computador é ligado. São eles: BIOS, POST e SETUP.
Falaremos sobre esse assunto quando estudarmos as
placas-mãe.
4.2.3. Cache
Se na época do 386 a velocidade das memórias já era um fator limitante,
imagine o quanto esse problema não atrapalharia o desempenho dos
processadores que temos atualmente. Para solucionar esse problema,
começou a ser usada a memória cache, um tipo ultra-rápido de memória
que serve para armazenar os dados mais frequentemente usados pelo
processador, evitando na maioria das vezes que ele tenha que recorrer à
comparativamente lenta memória RAM. Sem ela, o desempenho do sis-tema
ficará limitado à velocidade da memória RAM, podendo cair em
até 95%.
Atualmente as memórias cache estão sendo embutidas nos próprios
processadores e divididas em níveis (Levels). Assim, será muito comum
você encontrar na embalagem dos processadores textos como cache
L1 ou L2 (Level 1 ou Level 2).
Apesar de as memórias cache serem muito mais rápidas
do que as memórias RAM, elas não são largamente
empregadas devido ao alto custo de produção. Este tipo
de memória tem a característica de manter os dados
armazenados por mais tempo sem precisar de “refresh”,
que é uma forma de “acender” os dados que já estavam
gravados nela. Assim, essas memórias ficam limitadas
a pequenos tamanhos que servem apenas como uma
memória intermediária para armazenar os resultados
mais recentes.

4.2.4. Uso da memória
A estrutura do PC original separava 1 MB (Megabyte) de memória em
16 blocos de 64 KB (Kbytes). Nos PCs modernos esse modelo continua
valendo.
Para um sistema operacional antigo trabalhar, como o DOS (Disk
Operating System – Sistema Operacional de Disco), apenas 1 MB de
memória RAM era suficiente e era só o que ele reconhecia. Assim, os
programas desenvolvidos para funcionar sobre esse sistema operacional
precisavam seguir a mesma tecnologia de acesso à memória. Com o
passar dos anos, mais memória era necessária para que programas
maiores (como editores de texto e planilhas eletrônicas) funcionassem.
Desse modo foram criados vários artifícios que fizeram com que o DOS
reconhecesse esse adicional de memória. Mas isso é assunto para estudo
dos sistemas operacionais.
As versões mais recentes dos SO manipulam vários gigabytes de memória.
[1] TORRES, Gabriel. Hardware Curso Completo. 3.
ed. Axcel Books, 1999.
Questionário:
a) Quais são os principais componentes que formam o
microcomputador?
b) O que são as placas “onboard”?
c) Quais foram os principais motivos que fizeram com
que os preços dos computadores tivessem uma alta
queda?
d) Quais são os dois principais fabricantes de processa-dores
do mercado atualmente?
e) Faça um gráfico ANO X PROCESSADOR, mostran-do
o quadro evolutivo dos processadores e suas velo-cidades.
f) O que é a memória RAM? Qual sua principal caracte-rística?
g) Qual a principal função da memória ROM?
h) Qual a vantagem das memórias cache sobre as me-mórias
RAM?
i) Por que as memórias cache são mais caras?

4.3. DISCO RÍGIDO
Também chamado de hard disk ou HD, o disco rígido serve como
unidade de armazenamento permanente, guardando dados e programas.
Figura 14: um disco rígido (visão de cima)
Os discos rígidos possuem internamente uma divisão
lógica delimitada de forma magnética. Essa divisão
forma porções do disco denominada setores. Se não fosse
assim, os discos não teriam como gravar arquivos e nem
como localizá-los mais tarde. O processo que cria os
setores no disco denomina-se formatação, quando são
criados ou recriados todos os setores do disco, apagando,
consequentemente, todo o seu conteúdo.
Na verdade, os discos magnéticos dos HDs são selados, pois a superfície
magnética onde são armazenados os dados é extremamente fina e
sensível. Qualquer grão de poeira que chegasse aos discos poderia causar
danos à superfície, devido à enorme velocidade de rotação dos discos.
Fotos em que o HD aparece aberto são apenas ilustrativas; no mundo
real ele é apenas uma caixa fechada sem nenhuma graça.
4.3.1. Composição dos discos e velocidade de rotação
O HD armazena os dados em discos magnéticos que mantêm a gravação
por vários anos. Os discos giram a uma grande velocidade e um conjunto
de cabeças de leitura, instaladas em um braço móvel, faz o trabalho de
gravar ou acessar os dados em qualquer posição nos discos. Junto com
o CD-ROM, o HD é um dos poucos componentes mecânicos ainda
usados nos micros atuais e, justamente por isso, é o que normalmente
dura menos tempo (em média de três a cinco anos de uso contínuo) e
que inspira mais cuidados. Os discos rígidos típicos atualmente chegam
a 7200 rpm (rotações por minuto). Entretanto, existem discos rígidos
com rotações bem maiores, como os discos rígidos SCSI, que chegam
a 15000 rpm. [Morimoto, 2002].

4.3.2. Cache de armazenamento (buffer)
Assim como no caso dos processadores, o cache é um componente
importante para o desempenho do HD. Ele armazena os dados acessados,
diminuindo bastante o número de leituras. Dados armazenados no cache
podem ser transferidos quase que instantaneamente, usando toda
velocidade permitida pela interface SATA ou IDE, enquanto um acesso
a dados gravados nos discos magnéticos demoraria muito mais tempo.
[Morimoto, 2007].
O uso de buffer se faz necessário porque as leituras dos dados armazenados
no disco são mais lentas que o tempo gasto para acessar a memória. Assim,
uma quantidade de dados é lida e já gravada nesse buffer, liberando o
HD para fazer as outras leituras.
4.3.3. Interfaces de conexão de discos com a placa-mãe
Na evolução dos computadores, os meios e formas de conectar dispositivos
na placa-mãe também foram sofrendo várias alterações.
a) Discos rígidos com interface IDE/ATA
Os discos rígidos antigamente possuíam interface de conexão do
tipo IDE (Integrated Drive Electronics – Drive Eletrônico Integrado)/
ATA. O termo ATA designa Advanced Technology Attachment ou
Interface de Tecnologia Avançada e tornou possível o uso de até 4
unidades IDE (2 por interface). Essas interfaces utilizavam cabos
do tipo flat, como mostrado na figura 15. Até os dias de hoje, esses
discos rígidos ainda são fabricados.
Figura 15: um típico cabo flat IDE (em preto) de 80 vias conectado na placa-mãe.
b) Discos rígidos com interface SATA
A partir de certo ponto, ficou claro que o padrão IDE/ATA estava
chegando ao seu limite. Surgiu então o SATA (Serial ATA).
SATA é um barramento serial, onde é transmitido um único bit por
vez em cada sentido. Isso elimina os problemas de sincronização e
interferência encontrados nas interfaces paralelas, permitindo que
sejam usadas frequências mais altas. [Morimoto, 2007].

Figura 16: um cabo SATA típico
4.4. PLACA-MÃE
No início, as placas-mãe serviam simplesmente como uma interface
entre os demais componentes, uma placa de circuito sem vida própria.
Com o passar do tempo, mais e mais componentes passaram a ser
integrados à placa-mãe, dando origem às placas atuais, que incluem
vídeo, som, rede e outros periféricos onboard. [Morimoto, 2007].
Podemos encontrar nomenclaturas diferentes para placa-mãe: mainboard
e motherboard são as principais delas. Essa placa contém as vias de
interligação entre os dispositivos mostrados no modelo de Von Neumann,
ou seja, processador, memória e barramento.
Figura 17: arquitetura de uma placa-mãe típica.

O modelo apresentado na figura 17 é simplificado, pois existe uma série
de dispositivos que estão ocultos. Nela podemos perceber a existência
do chipset, que é o componente que faz a interligação entre os outros
diversos componentes existentes no computador. Os chipsets são
denominados também de ponte, afinal, normalmente é a ponte que faz a
ligação entre dois extremos; neste caso os extremos são os componentes
que precisam trocar dados como memória e processador, por exemplo.
Os chipsets podem ser divididos entre ponte norte e ponte sul. Na ponte
norte conectam-se os dispositivos de alta velocidade, como placas de
vídeo rápidas e memórias. Na ponte sul conectam-se dispositivos de
baixa velocidade, como portas seriais, dispositivos USB (Universal
Serial Bus – Barramento Universal Serial) e interfaces IDE e SATA.
Antigamente existia a polêmica entre usar placas-mãe
com ou sem componentes onboard. Hoje em dia isso
não existe mais, pois todas as placas vêm com som e
rede onboard. Apenas alguns modelos não trazem vídeo
onboard, atendendo ao público que vai usar uma placa
3D offboard e prefere uma placa mais barata ou com
mais slots PCI.
Figura 18: uma típica placa-mãe
Slots PCI
Chipset
Ponte Sul
SATA
Barramento
PCI-e
Soquete
CPU
Chipset
Ponte Norte
Slots de
Memória
Conector
IDE

Reforçando:
Chipset é um circuito (chip) integrado à placa-mãe,
responsável por controlar todas as suas funções. É uma
espécie de mestre da placa, que coordena todos os
acessos aos dispositivos que compõem sua estrutura.
As placas-mãe podem vir em diferentes formatos e tamanhos. As mais
antigas tinham o formato AT; atualmente é mais comum o formato ATX.
Vejamos um pouco mais.
• Placas-mãe AT (Advanced Technology – Tecnologia Avançada):
utilizada de 1983 até 1996. Um dos fatores que contribuíram para
que o padrão AT deixasse de ser usado (e o ATX fosse criado) é o
espaço interno reduzido, pois a instalação dos vários cabos do
computador (flat cable, de alimentação), dificultava a circulação
de ar, acarretando, em alguns casos, danos permanentes à máquina
devido ao superaquecimento.
• Placas-mãe ATX (Advanced Technology Extended – Tecnologia
Avançada Estendida): padrão introduzido pela Intel com o objetivo
de oferecer mais espaço para uma gama maior de dispositivos,
utilizando de forma otimizada os espaços ocupados pelos
componentes instalados no gabinete ou na própria placa-mãe. O uso
de fontes de alimentação mais eficientes e o desligamento automático
(por um comando do sistema operacional) também foram
introduzidos neste padrão.
Sabemos que os discos rígidos e as placas-mãe evoluíram
muito desde os primórdios de sua criação até hoje. As
empresas que guardam grandes volumes de dados
necessitam de discos rígidos de alta capacidade de
armazenamento, muito mais rápidos e interfaces de
conexão cada vez mais rápidas. Sendo assim, faça um
trabalho com o título “Data Storage: meios de
armazenamento em massa”.
4.5. PLACA DE VÍDEO
Originalmente, as placas de vídeo eram dispositivos simples, que se
limitavam a mostrar o conteúdo da memória de vídeo no monitor. A
memória de vídeo continha um simples bitmap da imagem atual,
atualizada pelo processador e um componente que convertia os dados
digitais da memória de vídeo em dados analógicos para serem enviados
ao monitor.

Bitmap ou mapa de bits: são imagens formadas por
grupos de bits que contêm a descrição de cada pixel.
Um bitmap pode ser preto-e-branco ou colorido. Há um
padrão chamado RGB, do inglês Red, Green, Blue, que
utiliza três números inteiros para representar cada uma
das cores primárias, vermelho, verde e azul.
Um pixel você pode entender como sendo um ponto da
tela. Uma imagem pode ser formada por milhares de
pixels.
4.5.1. Processador gráfico
As placas de vídeo passaram por uma revolução muito grande quando
começou a ser necessário aliviar o processador principal de executar
cálculos para mostrar imagens mais bem definidas na tela. Surgiram
então as placas aceleradoras com capacidade de calcular e gerar em
tempo real as imagens em 2D e 3D (bidimensionais e tridimensionais).
Gráficos 3D são gerados de uma forma fundamentalmente diferente
da de uma imagem bidimensional (como uma janela do navegador ou
do editor de textos, por exemplo). Imagens bidimensionais são apenas
um conjunto de pixels, bitmaps que depois de montados podem ser
enviados diretamente ao monitor, sem necessidade de processamento
adicional. Imagens 3D, por sua vez, são formadas por polígonos, texturas
e outros componentes, que são armazenados sob a forma de cálculos,
comandos e coordenadas na memória da placa de vídeo. Para ser exibida
no monitor, a imagem precisa ser renderizada, processo no qual as
informações são interpretadas pela placa 3D e transformadas em uma
imagem bidimensional, que pode então ser exibida no monitor.
[Morimoto, 2007].
Na placa de vídeo, o processador responsável por executar essa tarefa
denomina-se GPU (Graphics Process Unit – Unidade de Processamento
Gráfico).
Figura 19: exemplo de placa de vídeo com GPU de alta capacidade.
Fonte: Advanced Micro Devices, AMD. http://ati.amd.com/. Acesso em 14/01/2009

4.5.2. Memórias de vídeo
Não existe nenhuma diferença fundamental no tipo de memória RAM
e o utilizado nas placas de vídeo. Elas podem utilizar os mesmos tipos
de chips de memória utilizados na memória principal do computador.
A diferença básica é que alguns fabricantes optam por adotar memórias
com frequências mais elevadas, aumentando o desempenho
principalmente em imagens 3D.
Na memória de vídeo ficam armazenados os pixels que serão enviados
para o monitor. Quanto mais elaborado for o programa gráfico (um jogo
em 3D, por exemplo), mais cores precisam ser mostradas, havendo
necessidade de mais memória de vídeo.
De muita importância, as memórias de vídeo comple-mentam
e incrementam os computadores atualmente.
Designers gráficos, animadores de desenhos em 3D,
projetistas, engenheiros, games maníacos, entre várias
outros usuários, necessitam de computadores cujas in-terfaces
de vídeo tenham cada vez mais memória para
processar suas informações gráficas.
4.5.3. Interfaces de conexão de vídeo com a placa-mãe
Estudaremos mais adiante, no capítulo 5, de atualização, que as interfaces
ou placas de vídeo podem ser instaladas no que chamamos de “slot de
expansão”. Os slots de expansão são estruturas que fazem parte da placa-mãe
do computador, onde são instalados diversos tipos de placas.
Atualmente, as placas de vídeo podem ser instaladas em 3 tipos de slots:
a) Placas de vídeo para slots PCI: são as mais antigas, porém ainda
estão no mercado. São mais lentas, pois o próprio slot que faz parte
da placa-mãe já é uma tecnologia obsoleta.
b) Placas de vídeo para slots AGP: são mais rápidas, podendo ser
conectadas diretamente ao chipset da placa-mãe, possuindo uma
largura de banda de 2133 MB/s. Atualmente, esse tipo de placa está
saindo de mercado.
c) Placas de vídeo para slots PCI-express: é uma versão melhorada
do PCI. Atualmente são as placas de vídeo mais rápidas do mercado.
Chegam à incrível largura de banda de 4 GB/s.
Largura de banda refere-se a uma quantidade de dados
que pode trafegar entre dois caminhos. No caso da
largura de banda ser de uma placa de vídeo, o termo se
refere ao caminho entre o slot da placa de vídeo e o
chipset da placa-mãe.

Figura 20: uma placa de vídeo PCI
Figura 21: uma placa de vídeo AGP
Figura 22: uma placa de vídeo PCI-express

4.6. DISPOSITIVOS DE LEITURA/GRAVAÇÃO
Neste tópico veremos os principais dispositivos de mídia
utilizados para leitura e gravação de arquivos que podem
ser “levados” com a gente. Nesse rol, entram os
dispositivos óticos, como gravadores de CD e DVD,
disquetes e os leitores de cartões de memória, que se
tornaram muito comuns.
4.6.1. Unidades de CD/DVD (RW)
O lançamento das unidades de gravação de CD para computador causou
grande impacto em muitos segmentos da economia, pois se podia copiar
praticamente qualquer CD utilizando esse aparelho.
Geralmente são chamados de CD-R drives, ou simplesmente gravadores
de CD. No processo de gravação, o laser cria sulcos na superfície lisa
do CD. Essas pequenas depressões definem qual bit está gravado. Os
CD-R podem ser gravados apenas uma vez. Já os CD-RW (rewritable
– regravável) podem ser utilizados centenas de vezes.
A capacidade de armazenamento de um CD-R ou CD-RW
está em torno de 700 MB.
Os CD-RW (CD-ReWritable), segundo alguns
fabricantes, podem ser regravados cerca de 1000 vezes.
Os gravadores de DVD possuem o mesmo formato de um gravador de
CD, sendo, entretanto, mais potentes, pois possuem normalmente mais
memória de buffer e conseguem maior velocidade de gravação.
Figura 23: um típico gravador de CD interno
Os DVDs típicos podem armazenar ou gravar até 4,7 GB de dados
apenas de um lado. Se o disco for do tipo “Double Layer”, ele pode
armazenar até 9.4 GB de dados por lado, totalizando aproximadamente
18 GB de dados.

Figura 24: um típico gravador de DVD interno
Velocidades das unidades: todas as unidades leitoras/
gravadoras de CD/DVD informam as suas velocidades
de leitura e gravação, que fornecem uma idéia da
capacidade que a unidade pode ter. No capítulo 5
veremos mais detalhadamente as informações referentes
a essas propriedades.
4.6.2. Unidades de disquete
Os disquetes são meios de armazenamento que, apesar de obsoletos e
não confiáveis, ainda resistem em vários computadores; geralmente as
placas-mãe vêm com essa interface. São discos flexíveis formados por
uma camada de óxido de ferro e com uma proteção plástica. Possuem
capacidade de leitura e gravação na ordem de 1.44 MB, muito pequena
para os dias de hoje.
4.6.3. Unidades leitoras de cartão
Essas unidades, que agora tendem a compor os computadores em
substituição às antigas unidades de disquete, são bem flexíveis quanto
aos tipos de cartões de memória que podem ler (aproximadamente 30
tipos). Assim, se você possui um “memory card” de sua câmera digital,
de seu MP3, de sua filmadora ou de qualquer outro meio digital que
esteja utilizando, fica mais fácil ler o conteúdo tendo instalado no micro
um leitor desses cartões.
Figura 25: um leitor de cartão interno

Capítulo 4 – Atividade 3
1. Atividades de resposta rápida: para os itens pergun-tados
abaixo, responda rapidamente:
a) Faz interface entre o monitor e a CPU (placa-mãe):
____________________.
b) Tipo de processador responsável por aumentar o
desempenho no desenho dos gráficos (formas
geométricas) na tela: ____________________.
c) Placa de vídeo cuja interface de conexão com a
placa-mãe é a mais rápida, com largura de banda
em torno de 4 GB/s: ____________________.
d) Unidade que pode ler, gravar e regravar CDs:
____________________.
e) Tipo de disco ótico que pode armazenar até 17
GB de dados digitais: ____________________.
f) São unidades obsoletas e armazenam em suas
mídias 1.44 MB de dados digitais: ____________.
g) Lêem e gravam em memórias em forma de cartão:
________________.
2. Agora responda às perguntas abaixo:
a) As memórias de vídeo são tão importantes quanto
a memória principal (memória RAM). Assim, elas
precisam ser mais rápidas ou podem ser fabricadas
da mesma forma que a memória principal?
b) Os leitores de cartões de memória estão substituindo
as unidades de disquete. Assim sendo, faça uma
pesquisa e informe quais são os principais tipos de
cartões de memória existentes no mercado e
compare sua capacidade de armazenamento com
os antigos disquetes de 3,5”.
c) Na figura 18 observamos uma indicação na placa
informando o chipset Ponte Norte. Há sobre esse
componente uma peça metálica, assim como na
figura 20. Qual a função deste último componente?
___________________________________________________
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5. ATUALIZAÇÃO: COMPONENTES INTERNOS
DOS MICROCOMPUTADORES
Caro aluno(a)
No capítulo anterior tivemos uma visão geral da com-posição
e funcionamento do hardware do computador.
Neste capítulo veremos o tópico de atualização sobre
os principais componentes que formam o computador,
enfocando as novas tecnologias e tendências atuais.
Aproveite!
O desenvolvimento dos computadores tem sido muito veloz. Segundo
a lei de Moore, a capacidade de processamento dos computadores
dobraria a cada 18 meses, enquanto os custos permaneceriam constantes.
Até os primeiros anos do século XXI isso era válido, mas não se sabe
se, com o desenvolvimento tecnológico atual, conseguir-se-á manter
tais parâmetros.
Sendo assim, veremos as versões mais atualizadas dos principais compo-nentes
(como memórias, processadores, placas-mãe e discos rígidos, etc),
suas categorias, tipos e funcionalidades, suas arquiteturas e integração.
A lei de Moore refere-se a uma afirmação feita em abril
de 1965 por Gordon Moore, fundador da Intel, uma das
maiores fabricantes de processadores do mundo.
5.1. PROCESSADORES INTEL
A família de processadores Intel é realmente muito extensa. Começa desde
a era dos microprocessadores 4004 até os mais modernos processadores,
como os Core2 Quad, lançados em 2008 para a linha de computadores
domésticos e Xeon para a linha de servidores.
Para não ficar muito extensa a explanação, falaremos dos processadores
lançados desde o ano 2000, uma vez que o objetivo é de atualização.
O estudo da arquitetura interna de cada processador poderia consumir
um livro inteiro e o conteúdo tratado seria difícil de assimilar em pouco
tempo. Portanto, serão citados os principais processadores e suas
principais características, como nome, clock interno, FSB e cache.
Assim, poderemos acompanhar de forma mais detalhada os passos que
foram dados até os dias de hoje.
5.1.1. Encapsulamento e refrigeração
dos processadores Intel
A partir do ano 2000, o lançamento do Pentium 4 como sétima geração
dos processadores foi um marco na evolução da Intel. A Intel, assim

como outras fabricantes de processadores, adota apelidos para os
modelos de seus processadores, muitas vezes chamados de codinome.
O processador Pentium 4 tinha codinome “Willamete”.
Encapsulamento é o revestimento utilizado para cobrir
a pastilha interna que contém o núcleo do processador.
Soquete é a informação do processador para indicar qual
o tipo de encaixe do processador na placa-mãe e quantos
pinos este processador possui.
Esse processador possui uma frequência de barramento (Bus ou Front
Side Bus – FSB) de 400 Mhz, o que o torna bastante veloz no acesso
à memória e aos dispositivos ligados ao chipset.
FSB (Front Side Bus – Frequência de barramento) é a
velocidade com a qual o processador pode acessar os
dispositivos que estão ligados ao circuito principal da
placa-mãe.
Em janeiro de 2002, a Intel lançou um modelo mais avançado de Pentium
4, com o codinome “Northwood”. Esse processador foi produzido com
um novo encapsulamento e um soquete 478, que, apesar de possuir mais
pinos, ficou mais compacto. Também evoluiu seu FSB para 533 Mhz.
Em 2004 foi lançado o modelo de codinome Prescott, apresentando a
terceira geração dos processadores Pentium 4. Esse modelo possui
encapsulamento híbrido, ou seja, foi fabricado tanto para soquetes 478,
quanto para o novo soquete, o 775. Seu FSB passou para 800 Mhz.
Figura 26: Processadores com soquete 423 (e) e 478 (d)
A partir de então, todos os processadores utilizam o mesmo encapsu-lamento.
As evoluções aconteceram no núcleo do processador, aumen-tado
a quantidade de núcleos (Dual-Core) e incluindo novas tecnolo-gias,
como o Intel Hyper-Threading, lançada pela Intel.

Como o próprio nome diz, “dual” vem de dois e “core” significa núcleo:
o centro do processador tem dois núcleos.
Hyper-Threading é uma tecnologia lançada pela Intel
no final de 2002, na qual o processador se apresenta ao
sistema operacional como um sistema dual-core. Na
verdade, essa tecnologia é “pseudo-dual-core”, em que
os ciclos ociosos do processador são ajustados para que
as instruções sejam executadas num núcleo falso.
Outro assunto de vital importância é a refrigeração dos processadores.
Como é um circuito que trabalha em altas frequências, é natural que
ele aqueça bastante. O design térmico de um processador é muito
importante para o seu sucesso, pois quanto mais energia ele consome,
mais calor é necessário dissipar.
Uma forma de resolver essa dissipação de calor é o uso de uma espécie
de “radiador”, como o que vemos nos automóveis. Esse “radiador” é
popularmente chamado de “cooler”. Assim, para cada tipo de soquete e
encapsulamento do processador, temos um cooler apropriado para ele.
Figura 27: um típico cooler
Desde o lançamento da terceira geração dos processadores, o 80386,
em 1986, a maioria dos processadores para computadores desktop possui
essa arquitetura.
Desde então, todos os programas de computador e os principais sistemas
operacionais possuem versão para processadores de 32 bits.
Os principais processadores Pentium 4 com núcleos Willamete,
Nortwood e algumas séries do Prescott possuem arquitetura de 32 bits.

Vamos citar alguns dos principais processadores de 32 bits da Intel e
suas características:
a) Pentium 4 Willamete: esse processador possui apenas 256 KB de cache
L2, com velocidades (clock interno) que varia entre 1.3 a 2.0 Ghz e
consumo de aproximadamente 70 watts para os modelos mais rápidos.
b) Pentium 4 Northwood: equipado com 512 KB de cache, esse
processador foi produzido para operar em frequências que variam
entre 1.6 e 3.06 Ghz. A série com suporte a HT – Hyper-Threading
possui clock máximo de 3.4 Ghz.
c) Pentium 4 Prescott: já com 1 MB de cache, esse processador possui
um circuito denominado “branch prediction”, responsável por prever
resultados de tomadas de decisão. Alguns modelos desta série foram
fabricados com a tecnologia de 64 bits. As frequências de operações
são semelhantes ao Northwood.
Em meados de 2004, a Intel introduziu um novo conceito denominado
EMT64, segundo o qual os processadores passaram a trabalhar com
instruções de 64 bits. Com essa nova tecnologia, os programas de
computadores, principalmente os sistemas operacionais, puderam
executar blocos de instruções maiores em menor unidade de tempo.
EMT64 Extended Memory 64 Technology – Tecnologia
de Memória Estendida de 64 bits: tecnologia de 64 bits
que a Intel lançou para concorrer com a tecnologia de
64 bits usada pelos processadores Athlon 64 e Opteron
da AMD.
A grande vantagem é permitir a processadores Intel
acessarem mais do que 4 GB de memória. A partir do
processador 386, o barramento de endereços dos
processadores Intel é de 32 bits, fazendo com que o
processador possa acessa até 4 GB (232). Com a tecnologia
EM64T, o processador pode acessar até 16 EB (264) de
memória (um exabyte equivale a 260).
Atualmente, a maioria dos processadores que equipam os computadores
desktops e servidores possuem tecnologia de 64 bits e também são
compatíveis com tecnologia de 32 bits. Vejamos alguns exemplos de
processadores Intel de 64 bits:
a) Pentium D (codinome Presler): esse processador é um Dual-Core
real. Ele possui dois núcleos no mesmo encapsulamento. Possui
frequências de operação que podem variar de 2.66 a 3.8 Ghz.
b) Celeron D: processador de baixo custo, com reduzido cache L2 (256
KB) e clock que pode chegar até a 3.6 Ghz em alguns modelos. É o
processador ideal para PCs domésticos de baixo preço e baixo consumo.

c) Pentium Dual-Core: processador em bastante evidência no mercado
atualmente, equipa os principais computadores desktop da linha Intel.
Normalmente possui 1 ou 2 MB de cache L2, dois núcleos no
encapsulamento, clock que pode chegar a 2.5 Ghz e FSB de 800 Mhz.
d) Core2 Duo: são os processadores da Intel mais em evidência
atualmente. Podem chegar a um clock de 3.3 Ghz, possuem 6 MB de
cache L2 e FSB de 1333 Mhz. São destinados à linha desktop de alto
desempenho, normalmente para designers gráficos e games.
e) Core2 Quad: processadores que possuem 4 núcleos de processamento
em seu encapsulamento. Podem chegar a 3 Ghz de clock, com 12
MB de cache L2 e FSB de 1333 Mhz.
5.2. PROCESSADORES AMD
A AMD (Advanced Micro Devices) também é uma empresa fabricante
de circuitos integrados, especialmente processadores. Seus produtos
concorrem diretamente com os processadores fabricados pela Intel.
Tornou-se conhecida por sua linha de processadores x86, x86-64, K5,
K6-II, K6-III, Athlon, Duron, Sempron, Athlon 64 (arquitetura de 64
bits), Opteron (para servidores) e Turion 64 (para notebooks).
Aqui também falaremos apenas dos processadores fabricados a partir
do ano 2000.
5.2.1. Encapsulamento e refrigeração dos
processadores AMD
Da mesma forma que a Intel encapsula o núcleo dos seus processadores
de modo a ser encaixado num soquete de placa-mãe, a AMD também
desenvolve seus próprios encapsulamentos. Isso quer dizer que você
não pode instalar numa placa-mãe que tenha soquete 423, 478 ou 775
um processador da AMD.
Na década de 90, a AMD lançou seu processador Athlon, que utilizava
um encapsulamento em forma de cartucho e se encaixava em placa-mãe
com Slot A. Nesses modelos a memória cache fica situada fora
do núcleo do processador.
Figura 28: processador, slot A (sem a cobertura plástica)
Fonte: Hardware, o Guia Definitivo. Carlos E. Morimoto, 2007

Logo veio a simplificação do design do processador e o formato de
cartucho (figura 28) deixou de existir, dando lugar ao encapsulamento
do tipo soquete A, mais conhecido como soquete 462.
Figura 29: processador soquete 462
No caso da figura 29, o núcleo do processador não possui revestimento,
tornando mais fácil dissipar calor através dos coolers. Entretanto, isso o
tornou mais frágil. Esses processadores chegam a frequências que vari-am
de 750 Mhz a 1.3 Ghz.
Seguindo a trajetória da AMD, temos os lançamentos dos processadores
da família Duron, que são mais baratos e concorrem com o processador
de baixo custo da Intel, o Celeron. Como todo processador de baixo custo,
o Duron possui pouco cache L2 (128MB) e baixo FSB (100 Mhz).
Em meados do ano de 2004, a AMD inova e lança um novo encapsula-mento
para os seus processadores, denominado soquete 754. Nesses
modelos, o núcleo do processador é revestido por um metal, para prote-ção
contra a pressão mecânica exercida pelo cooler.
A AMD inaugura nesse momento a história da computação de 64 bits
para desktops. Não demora muito e dois novos soquetes são lançados: o
soquete 939 e o soquete AM2.
A estratégia da AMD era lançar um processador cujo controlador de
memória estivesse embutido dentro da própria CPU, tirando essa fun-ção
do chipset.
Outra característica dos processadores AMD é a sua numeração. Nor-malmente
eles são numerados por modelos e não pela frequência de
operação, como os processadores Intel. Então, será comum você ver um
modelo de processador como, por exemplo, “Athlon 64 3800+”. Ele não
indica a frequência de trabalho, apenas o modelo. A frequência de ope-ração
vem escrita em letras menores, na caixa do produto.
A AMD, assim como a Intel, desenvolve seus processadores baseados
numa arquitetura, pois eles precisam rodar praticamente os mesmos
sistemas operacionais e softwares, uma vez que são concorrentes.

Assim, seguindo a linha do tempo, a partir do ano 2000, temos os seguintes
processadores:
a) Duron: esta linha da AMD é a única que traz a informação do seu
clock como modelo. Os processadores Duron foram fabricados com
clock de 750 Mhz a 1.4 Ghz. Seu FSB permaneceu em 100 Mhz e a
memória cache L2 em 128 KB.
b) Athlon (codinome Thunderbird): processadores de maior desempenho,
foram fabricados para concorrer com os processadores Pentium 4.
Seu núcleo possui 256 KB de cache e o FSB varia de 100 a 133 Mhz.
O clock interno desse processador varia de 750 Mhz a 1.4 Ghz.
c) Athlon XP: versão de processador para o mercado desktop. Esse nome
veio de carona com o sistema operacional da Microsoft, o Windows
XP, mas uma coisa não tem nada a ver com a outra; a AMD apenas
aproveitou o marketing da Microsoft. Esses processadores
introduziram o conceito de modelo em vez de frequência na
identificação comercial. Assim, um “Athlon XP 1500+” indica apenas
o modelo, pois na verdade ele representa um processador de clock
interno que pode variar, de acordo com o modelo, de 1.33 a 1.76
Ghz, FSB 133 Mhz e cache L2 de 256 KB “on-die” (na pastilha).
Thoroughbred, Barton e Thorton são os codinomes das suas versões
evoluídas, chegando a clock de 2.2 Ghz (3100+), cache L2 de 512KB
e FSB de 133 Mhz.
A plataforma de soquete A (soquete 462) foi descontinuada e deu vez
a novas plataformas de soquetes, com os encapsulamentos 754, 940,
939 e atualmente a AM2+.
Athlon 64 é o microprocessador de oitava geração da AMD, tendo sido
lançado em 2003. Introduziu o processamento de 64 bits para
computadores de mesa, mantendo compatibilidade com programas
(softwares) x86 de 32 bits. Uma outra característica importante e
inovadora é a controladora de memória integrada no processador. Assim
como a Intel tinha o conjunto de instruções de 64 bits (EMT64), a AMD
tinha o seu conjunto de instruções, denominado AMD64.
Figura 30: um processador Athlon 64 soquete 754

Para a linha de 64 bits da AMD, temos a seguinte evolução:
a) Opteron: linha de processadores destinados a servidores, com o clock
variando de 1.6 a 3.0 Ghz, memória cache L2 de 1 MB e FSB de
200 Mhz. Utilizava soquete 940.
b) Athlon 64 FX: linha de processadores que foram fabricados para
os soquetes 940, 939 e AM2. Também foi fabricado para o novo
soquete F, não citado até então (este soquete será visto quando
falarmos sobre placas-mãe). Possuem também cache de 1 MB, clock
variando de 2.2 a 3.0 Ghz e FSB de 200 Mhz.
c) Athlon 64 X2: é uma versão dual core do Athlon 64. Lançado em
2005. Suas versões melhoradas, como, por exemplo, o de codinome
Windsor, utiliza soquete AM2 e 2 MB de cache L2. Este processador
chega a clock de 3.0 Ghz no modelo 6000+.
d) Sempron: assim que a AMD lançou este processador, o Duron foi
eliminado de sua linha de produção. Fabricados para atinggir baixo
consumo, estes processadores são destinados a desktops de baixo
desempenho, concorrendo diretamente com os processadores Celeron,
da Intel. Foram fabricados para os soquetes 462, 754, 939 e AM2+.
Seu clock varia entre 1.4 e 2.2 Ghz e seu FSB está em 200 Mhz.
[1] MORIMOTO, C.D. Hardware, guia definitivo. Sul
Editores, 2007.
Questionário:
a) O que é a Lei de Moore? Ela se aplica à realidade
tecnológica em que vivemos hoje? Explique.
b) Compare as velocidades (clock) dos processadores
4004 até os mais recentes revisados neste capítulo,
criando um quadro comparativo. Quantas vezes eles
são mais rápidos?
c) Teça um comentário sobre as diferenças entre a li-nha
de processadores para desktops e servidores da
linha Intel e AMD.
d) Qual a necessidade de encapsular os processadores?
Melhora ou piora a dissipação térmica? Opine.
e) Os coolers possuem ventiladores para resfriar os
processadores. O que você pode dizer sobre a fun-ção
da parte metálica que tem contato com a pastilha
do processador?
f) Quais são os encapsulamentos para processadores
Intel vistos neste capítulo?

g) Lendo o capítulo, verificamos que os processadores
Intel e AMD, bem como suas placas-mãe são incom-patíveis.
Crie um comentário discutindo este assunto.
h) No seu entendimento, a quantidade de memória
cache do processador afeta o desempenho do com-putador?
Por quê?
i) O que é a frequência de barramento ou FSB?
j) Quais as versões de processadores de 32 bits da Intel
e da AMD? Quais os seus encapsulamentos?
k) Quais as versões de processadores de 64 bits da Intel
e da AMD? Quais os seus encapsulamentos?
5.3. PLACA-MÃE: COMPONENTES E ESTRUTURA
Como já dissemos, as placas “tudo onboard” ou tudo integrado
enfrentavam certo preconceito, mas, com o advento do padrão ATX
este tipo de placa passou a ter a preferência do consumidor, devido à
sua excelente relação custo x benefício. Apesar disso, elas ainda possuem
os chamados “slots de expansão” que são encaixes onde é possível inserir
os mais diversos tipos de placas.
Figura 31: Painel ATX frontal de uma placa-mãe “tudo onboard”
5.3.1. Barramentos e slots de expansão
Os barramentos são utilizados para interligar os diferentes componentes
internos da placa-mãe e também permitir conectar as placas de expansão
(como fax/modem ou placas de rede). Assim como os demais
componentes, os barramentos evoluíram de forma expressiva durante
as últimas décadas, passando do ISA e das portas seriais aos slots PCI
Express e portas USB 2.0 que utilizamos atualmente.
5.3.1.1. ISA
O primeiro tipo de barramento foi o ISA. Inicialmente lançado na versão
de 8 bits, rapidamente evoluiu para o padrão de 16 bits. Como não é
mais utilizado, não aprofundaremos este assunto.

5.3.1.2. PCI
O barramento PCI (Peripheral Component Interconnected – Componentes
Periféricos Interconectados) funciona a uma taxa nativa de 33 MHz, o
que resulta numa taxa de comunicação com o chipset de 133 MB/s.
O surgimento de novos barramentos nas placas-mãe usando frequências
cada vez maiores está tornando o barramento PCI obsoleto.
Figura 32: três slots PCI (branco) e um slot AGP (marrom)
5.3.1.3. AGP
O padrão AGP foi desenvolvido com a ideia de ser um barramento rápido,
mas específico para o uso das placas de vídeo 3D de alto desempenho,
não podendo ser utilizado com outras placas de expansão, como placas de
som ou modems. Operando a 66 MHz, permite uma taxa de transferência
teórica de 266 MB/s. A figura 32 mostra um barramento AGP.
Embora tenha sido largamente utilizado, o AGP é atualmente um
barramento em vias de extinção, devido à popularização do PCI-Express,
que é muito mais rápido.
Em 1998 surgiu o padrão AGP 2X, que mantém a
frequência de 66 MHz, mas introduz o uso de duas
transferências por ciclo, dobrando a taxa de transferência.
Em seguida foi introduzido o AGP 4X e o 8X, que
realizam, respectivamente, 4 e 8 transferências por
ciclo, atingindo taxas de transferência teóricas de 1066
e 2133 MB/s.
5.3.1.4. PCI-Express
Também denominado PCI-e, este é um barramento que utiliza
transmissão serial em seus circuitos, diminuindo possíveis interferências
entre vias de dados. Como é um barramento de alta velocidade, está
substituindo os barramentos PCI e o barramento AGP.

Uma das características fundamentais do PCI Express é que ele é um
barramento ponto a ponto, onde cada periférico possui um canal
exclusivo de comunicação com o chipset. No PCI tradicional, o
barramento é compartilhado por todos os periféricos ligados a ele, o
que pode criar gargalos [Morimoto, 2007].
Existem 4 tipos de slots PCI Express, que vão do 1x ao 16x. O número
indica quantas linhas de dados são utilizadas pelo slot e,
consequentemente, a banda disponível. Cada linha PCI Express utiliza
4 pinos de dados (dois para enviar e dois para receber), que são capazes
de transmitir a 250 MB/s em ambas as direções [Morimoto, 2007].
Temos então 250 MB/s de banda nos slots 1x, 1 GB/s
nos slots 4x, 2 GB/s nos slots 8x e incríveis 4 GB/s nos
slots 16x.
Figura 33: slot PCI-express (preto, parte esquerda da figura)
5.3.2. Chipset
Um chipset é constituído por um grupo de circuitos integrados ou chips
projetados para trabalhar em conjunto e que são geralmente
comercializados como um produto único.
O chipset é um dos principais componentes lógicos de uma placa-mãe,
dividindo-se entre “ponte norte” (northbridge, controlador de memória,
alta velocidade) e “ponte sul” (southbridge, controlador de periféricos,
baixa velocidade).

Figura 34: diagrama típico do chipset
Fonte: Wikipedia. <http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e7/Slot-
A_Athlon.jpg. Acesso em 15/01/2009>
A figura 34 mostra o esquema de um chipset. São mostradas as duas
pontes, northbridge e southbridge, e a ligação entre essas duas,
normalmente denominada PCI Bridge. Observando os dispositivos
ligados a eles, vemos que na ponte sul estão os dispositivos de baixa
velocidade como USB, barramento ISA, barramento PCI e discos IDE;
na ponte norte temos o barramento AGP (e agora também o PCI-e),
controladores de acesso à memória e à CPU, que trabalham em alta
velocidade.
5.3.2.1. Chipset ponte norte
A ponte norte é o chip mais complexo, que fica fisicamente mais próximo
do processador. Ele incorpora barramentos “rápidos” e as funções mais
complexas, incluindo o controlador de memória, as linhas do barramento
PCI Express, ou o barramento AGP, além do chipset de vídeo onboard,
quando presente [Morimoto, 2007].
Por serem circuitos bastante exigidos, eles tendem a aquecer mais devido
ao alto consumo elétrico. Este fato faz com que ele seja coberto por
um dissipador térmico metálico, evitando queimas ou travamentos.
Atenção na compra com os padrões de compatibilidade!
Por exemplo, o northbridge do chipset NVIDIA nForce2
somente funcionará com processadores Socket A. O
chipset Intel i875 somente funcionará com sistemas que
usem processadores Pentium 4 ou Celeron que tenham
uma taxa de clock maior que 1,3 GHz.

5.3.2.2. Chipset ponte sul
A ponte sul pode ser chamada de I/O Controller Hub (Concentrador
de Controle de Entrada e Saída) em sistemas Intel; já a AMD, VIA,
SiS e outros geralmente usam o nome southbridge. Esta ponte é um
chip que implementa as capacidades mais “lentas” da placa-mãe e pode
ser diferenciado do northbridge por não estar diretamente conectado à
CPU. Em vez disso, geralmente o northbridge é que liga o southbridge
à CPU.
Um southbridge geralmente irá funcionar com vários
northbridges diferentes, mas esses dois chips devem ter
sido projetados para trabalhar em conjunto.
5.3.3. Soquetes com os processadores
As placas-mãe que equipam os computadores possuem uma série de
contatos e encaixes. Um deles é o soquete do processador. Você precisa
utilizar uma placa-mãe que tenha soquete compatível com o processador
escolhido. Vamos falar dos mais comuns atualmente em uso.
Figura 35: soquetes 754, 775, 478 e AM2+, respectivamente.
5.3.3.1. Soquete AMD 754
O Soquete 754 foi o primeiro socket a suportar o HyperTransport e
instruções de 64 bits, lançado pela AMD devido ao sucesso do seu
antecessor o Soquete A (ou 462 – recebeu esse nome pela quantidades
de pinos que possui). Foi usado nos processadores Athlon 64 (2800+ a
3700+) e nos Sempron 2500+.
HyperTransport é um barramento criado a partir dos
processadores AMD64 com o soquete 754. Ele faz a
comunicação direta entre o processador e os demais
dispositivos da placa mãe. Nas versões anteriores ao 754,
o chipset controlava o barramento de memória e outros
componentes ao mesmo tempo. Para o AMD64 foi
criado um controle de barramento exclusivo para os
outros componentes, chamado de HyperTransport.

5.3.3.2. Soquete Intel 478
Tecnicamente denominado mPGA-478, é um soquete para processadores
Intel com 32 bits. Nos soquetes 478, como na maioria, os pinos ficam
nos processadores. Este tipo de soquete possui uma alavanca que trava
o processador logo depois de instalado. É um tipo de soquete ZIF (Zero
Insertion Force – Inserção Zero de Força), ou seja, basta deixar a gravidade
trabalhar para que o processador se encaixe perfeitamente no soquete.
5.3.3.3. Soquete AM2+
O soquete AM2+ é o sucessor direto do AM2 e vem sendo usado nos
processadores mais novos da AMD, como o Phenom. O soquete AM2+
é uma migração intermediaria do AM2 para o AM3 e é totalmente
compatível com o AM2; logo, processadores feitos para o soquete AM2
funcionam perfeitamente em placas-mãe com soquete AM2+.
O soquete AM2+ possui algumas diferenças em relação
ao AM2, que são:
a) HyperTransport 3.0 operando acima de 2.6 GHz.
b) Alimentação separada: uma fonte para os núcleos da
CPU e a outra para o controlador de memória inte-grado
(IMC).
5.3.3.4. Soquete Intel 775
Também conhecido como soquete T, é um soquete da Intel utilizado
no Pentium 4, Pentium D, Celeron e Celeron D e também nos Core 2
Duo. Veio para substituir o Soquete 478, utilizando o padrão LGA em
vez do PGA. Neste padrão, os pinos estão situados na placa-mãe e tocam
em contatos no processador.
5.3.3.5. Futuro soquete
No momento em que este texto era escrito, estava sendo lançado pela
AMD o soquete F, construído para sua linha de processadores Opteron.
Na verdade o soquete existe desde 2006, porém apenas agora ele está
disponível em grande escala. Este soquete tem 1207 pinos e é para a
linha de placas-mãe e processadores para servidores de alto desempenho.
O soquete F também é a base para a linha de processadores AMD Quad
FX, para a instalação de dois processadores em apenas uma placa-mãe.
5.3.4. Soquetes de memória
Teremos ainda neste capítulo um tópico específico sobre memórias.
Entretanto, como a placa-mãe apresenta o receptáculo e o chipset
compatível com as mesmas, abordaremos este assunto aqui.
Basicamente, o soquete de memória é o lugar onde se encaixa a placa
de memória. Ela é fabricada de forma que exista um chanfro que evita
que seja instalado um módulo de memória de forma errada.

Nas extremidades existe um clipe de encaixe para
garantir que ela não se solte tão facilmente.
Os soquetes atualmente se apresentam de acordo com a quantidade de
vias ou pinos. As mais comuns são:
a) Soquete de memória de 184 pinos: específico para as memórias do
tipo DDR1, que veremos mais adiante.
b) Soquete de memória de 240 pinos: específico para as memórias do
tipo DDR2 e DDR3. Estas memórias não são compatíveis, embora
tenham a mesma quantidade de pinos, pois possuem voltagens
diferentes. Mas você não precisa se preocupar na instalação, pois
os soquetes possuem chanfros que impedem a instalação de
memórias DDR2 em soquetes para DDR3 e vice-versa.
Figura 36: placa-mãe com soquetes 184 pinos, para DDR1
Figura 37: placa-mãe com soquetes 240 pinos, neste caso, para DDR2
No momento em que este texto está sendo produzido,
as memórias DDR3 timidamente estão entrando no
mercado com preços competitivos, em substituição às
memórias DDR2. Assim, existe ainda pouca oferta de
placas-mãe com soquetes de memória para DDR3.
5.3.4.1. Arquitetura Dual Channel de memória
Dual channel (dois canais) é uma técnica usada para dobrar a velocidade
de comunicação entre o controlador de memória (presente no chipset ou

no próprio processador – caso da AMD) e a memória RAM, aumentando
assim o desempenho do micro.
Em micros que suportam a tecnologia de dois canais, o barramento de
dados da memória é expandido para 128 bits (se o processador for de
64 bits). Isso significa que em tais sistemas existem 128 vias conectando
o controlador de memória aos soquetes de memória. Esses fios são
rotulados como D0 a D127. Como cada módulo de memória aceita
apenas 64 bits por pulso de clock, dois módulos de memória são usados
para preencher o barramento de dados de 128 bits.
Para que a tecnologia de dois canais funcione é necessário
que sua placa-mãe tenha chipset compatível com Dual
Channel.
Ambas as placas da figura 36 e 37 têm suporte a memórias Dual Channel.
5.3.5. Conectores internos
As placas-mãe são dotadas de uma série de conectores internos, descritos
a seguir. Entretanto, alguns modelos podem conter conexões especiais
ou adicionais. Na maioria dos casos a fabricante fornece um diagrama
com todas as conexões que poderão ser feitas na placa-mãe. Assim,
como existem grandes variedades de conexões, faz-se necessário
consultar o manual para ter certeza das conexões possíveis.
5.3.5.1. Conectores de fonte de alimentação
A fonte é a responsável por converter os 110 ou 220 volts da rede elétrica
para os 12V, 5V e 3.3V fornecidos nas diferentes saídas, além de filtrar
a corrente e atenuar picos de tensão.
As fontes atuais são capazes de fornecer 350, 450, 600 ou até mesmo
1000 watts. A capacidade da fonte precisa ser dimensionada de acordo
com o computador a ser montado.
A alimentação do processador é regulada por um
dispositivo chamado “módulo regulador de tensão”
(Voltage Reguler Module – VRM) existente na maioria
das placas-mãe modernas. Este dispositivo sente as
tensões requeridas pela CPU (normalmente através de
pinos no processador) e se calibra para prover a tensão
adequada para a CPU. As fontes atuais são fabricadas
com este conector.

As placas-mãe atuais geralmente possuem 2 conectores para
alimentação: 1 conector de 20 pinos (ou de 24 pinos) e 1 conector para
12V, chamado de ATX12V, para alimentação do modulo regulador de
voltagem – VRM, para alimentação do processador.
Figura 38: diagrama de conexão da fonte 20 pinos
Figura 39: diagrama de conexão do VRM
5.3.5.2. Conectores IDE e SATA
As placas-mãe atuais vêm com apenas 1 conector IDE. Entretanto, é
comum você encontrar modelos que são equipadas com 2 conectores
IDE. Cada conector IDE pode conter até duas unidades IDE (discos
rígidos, gravadores, tape drives, etc). Assim, se uma placa-mãe possui
dois conectores IDE, ela pode comportar até quatro unidades IDE, entre
HDs e Gravadores de CD/DVD.
Quando a um conector forem ligadas duas unidades, deve ser ajustada
uma configuração Master/Slave. Esta configuração é realizada no próprio
dispositivo (HD ou gravador): um deles será Master, o outro, Slave. Assim,
eles podem coexistir no mesmo canal sem conflitos. Ver figura 48.

Figura 40: uma placa-mãe típica com seus conectores.
Na figura 40, você pode observar:
a) O conector vermelho, logo abaixo dos slots de me-mória,
é o conector IDE. Esta placa possui apenas um
conector deste. Os conectores IDE transmitem dados
a uma taxa máxima de 133 MB/s.
b) À esquerda dele, em laranja, estão os conectores SATA.
Neste caso são 4 conectores. Os conectores SATA
podem agregar apenas um dispositivo por porta.
c) Logo à direita do conector IDE, você pode observar o
conector da fonte de alimentação.
Figura 41: cabos flat para dispositivos IDE

Como os dispositivos IDE atingiram o nível máximo de performance,
surgiu um novo padrão de conexão de unidades de disco, denominado
padrão SATA. Existem três padrões de controladoras SATA: o SATA 150
(também chamado de SATA 1.5 Gbit/s ou SATA 1500), o SATA 300
(SATA 3.0 Gbit/s ou SATA 3000) e o padrão SATA 600 (ou SATA 6.0
Gbit/s), que ainda está em desenvolvimento.
A figura 16 mostrou o cabo e a figura 40 mostrou 4 conectores tipo SATA.
5.3.5.3. Conectores USB
O USB é o barramento externo mais usado atualmente. O que torna o
USB tão popular é a sua flexibilidade; além de ser usado para a conexão
de todo o tipo de dispositivos, ele fornece uma pequena quantidade de
energia, permitindo que os conectores USB sejam usados também por
carregadores, luzes, etc. As placas-mãe atualmente são equipadas com
até 4 portas USB externas e 4 internas.
Existem duas versões de USB:
a) USB 1.x: as portas transmitem a apenas 12 Mbps
b) USB 2.0: este é o padrão atual. Nesta versão, as portas
transmitem dados a 480 Mbps (ou 60 MB/s)
Figura 42: uma placa PCI com 4 conectores USB externos e 2 internos.
5.3.5.4. Conectores do painel frontal
O gabinete do computador possui uma série de conectores na parte
frontal. Esses conectores controlam a ação do usuário (em casos de
ligar, desligar e resetar) ou mostram o funcionamento do computador
(como painéis que medem temperatura, rotação dos ventiladores, etc).
O mais comum é que as placas-mãe forneçam os seguintes conectores
no painel frontal: Reset, Power Led, Power Switch, HD Led e Speaker.

Figura 43: conectores do painel frontal do gabinete (na parte inferior da figura)
5.3.5.5. Conectores do painel traseiro
O painel traseiro da placa-mãe fornece os principais conectores
responsáveis pela conexão com o mundo externo. Alguns deles são:
portas de teclado e mouse (portas PS/2), porta paralela, porta serial,
portas USB, porta VGA (para ligação com monitores quando a placa-mãe
possui placa de vídeo integrada), conector para rede (para usar o
computador numa rede local ou acessar a internet), conectores de áudio
(entrada, saída e microfone).
Figura 44: painel traseiro de uma placa-mãe.
5.3.6. Placa mãe formatos ATX, Mini ATX e Micro ATX
Existem três tamanhos de placas ATX. As placas ATX tradicionais,
também chamadas de Full ATX, medem 30.5 x 24.4 cm.
Em seguida temos o formato Mini ATX, cuja placa é mais “fina”,
medindo apenas 28.4 x 20.8 cm. Finalmente, temos o Micro ATX, o
formato mais comum, usado nas placas de baixo custo, que medem
apenas 24.4 x 24.4 cm.
Os formatos são intercambiáveis, de forma que você pode instalar uma
placa Micro ATX em um gabinete Full ATX.

5.4. MEMÓRIAS
Para mostrar toda a evolução das memórias RAM seriam necessárias
muitas páginas deste capítulo. Portanto, mostrarei apenas as memórias
que acabaram de sair de evidência, caso das memórias DDR, e as
memórias que estão em evidência, caso das memórias DDR2 e DDR3.
Abordarei também o funcionamento das memórias FLASH, que equipam
os conhecidos pen drives.
5.4.1. Memórias DIMM (Dual In-Line Modules Memory)
É um dos tipos de memória DRAM (Dynamic Random Access Memory).
DIMM – Dual In-line Memory Module significa que os módulos fazem
contatos pelos seus dois lados.
As memórias DIMM estão divididas basicamente em dois tipos: as SDR-SDRAM
e DDR-SDRAM. Esta segunda apresenta classificações
posteriores, como DDR2 e DDR3.
5.4.1.1. DDR-SDRAM (200/266/333/400 Mhz)
Costumam ser chamadas apenas de DDR ou DDR1. Essas memórias
alcançam taxa de transferência com o chipset duas vezes maior que as
antecessoras (SDR – Single Data Rate – Simples Taxa de Dados). Daí
o nome DDR (Double Data Rate – Dupla Taxa de Dados). Desta
maneira, um sistema a 100 MHz tem uma taxa de clock efetiva de 200
MHz. Com os dados sendo transferidos 8 bytes por vez, a DDR SDRAM
fornece uma taxa de transferência de 1600 MB/s.
Para calcular a taxa de transferência desta memória, basta
fazer o seguinte cálculo:
[frequência do barramento da memória] × 2 (pois é uma
taxa dupla) × [número de bytes transferidos]
Por exemplo, uma placa-mãe que fornece ao seu proces-sador
FSB de 100 Mhz tem acesso a memória a 1600
MB/s. Temos:
100.000.000 (cem milhões de ciclos por segundo ou
100 Mhz) x 2 x 8 bytes = 1.600.000.000 bytes/s = 1600
MB/s, aproximadamente.
Figura 45: memória DDR1 de 400 Mhz

Frequências de operação das memórias
As memórias DDR podem operar nos seguintes
frequências:
a) 200 Mhz;
b) 266 Mhz;
c) 333 Mhz
d) 400 Mhz;
É necessário verificar no manual da placa-mãe quais
das frequências acima o chipset pode suportar.
5.4.1.2. DDR2-SDRAM (533/667/800/1066 Mhz)
DDR2 SDRAM é o acrônimo de Double Data Rate 2 Syncronous Dynamic
Random Access Memory. É um novo tipo de memória e está atualmente
em evidência. Este novo padrão não é compatível com o antigo DDR,
tanto em pinagem quanto em posição dos chanfros e alimentação elétrica.
Os módulos DDR2 operam com o dobro da frequência dos DDR. A
figura 13 mostrou um módulo de memória DDR2.
As memórias DDR2 podem operar nas seguintes
frequências reais:
a) 266 Mhz, com taxa de 4266 MB/s
b) 333 Mhz, com taxa de 5333 MB/s
c) 400 Mhz, com taxa de 6400 MB/s
d) 533 Mhz; com taxa de 8533 MB/s
A comprar os módulos de memórias, entretanto, eles serão
vendidos conforme suas frequências nominais, que são:
a) DDR2-533
b) DDR2-667
c) DDR2-800
d) DDR2-1066
5.4.1.3. DDR3-SDRAM (1600 Mhz)
Ela aparece com a promessa de reduzir em 40% o consumo de energia
se comparadas aos módulos de memórias DDR2 comercializadas
atualmente. As DDR3 apresentam um buffer de 8 bits, enquanto as DDR2
usam 4 bits, e as DDR, 2 bits. Isso a torna duas vezes mais rápidas que
as memórias DDR2.
Teoricamente, esses módulos podem transferir dados à taxa de frequência
efetiva de 400 a 800 Megahertz (MHz) (para uma largura de banda de
clock simples, de 800 a 1600 Mhz). Com isso, estas memórias possuem
taxa de transferência de aproximadamente 25,6 GB/s.

Figura 46: memória DDR3
5.4.2. Memória FLASH
Diferentemente da memória RAM e também das SRAM, a memória
Flash permite armazenar dados por longos períodos, sem precisar de
alimentação elétrica. [Morimoto, 2007].
Tem como vantagem o menor tempo de acesso se comparados a discos
rígidos e também de ocupar pequenos espaços. Graças a isso, ela equipa
câmeras digitais e celulares, por exemplo.
Devidamente encapsulada, essas memórias possuem vida longa, podendo
ser hermeticamente fechadas, evitando entrada de líquidos e outros
objetos que possam danificar seu circuito.
Essa tecnologia se tornou rapidamente predominante em
pen drives, HDs em estado sólido (SSDs), memórias de
câmeras, celulares, palmtops, etc.
Figura 47: Exemplo de uma memória flash
utilizada em um flash drive USB (pen drive).
5.5. DISCO RÍGIDO E ARMAZENAMENTO
Hoje em dia os HDs já ultrapassaram a marca de 1 TB, utilizam gravação
perpendicular e interfaces SATA II. São muito mais rápidos que os
modelos antigos e também mais baratos. Mesmo com o barateamento
das memórias Flash, os HDs continuam imbatíveis para armazenamento
de grandes quantidades de dados.
5.5.1. Capacidades de armazenamento
Não basta apenas adquirir discos rígidos maiores caso você necessite
de mais espaço para armazenar seus arquivos. É necessário que seu
sistema operacional seja capaz de endereçar os tamanhos de que você

necessite. Assim, se seu sistema operacional for o Windows XP, sem
atualização, só conseguirá acessar 128 GB de dados. As versões do
Windows XP atualizadas com o service pack 1 resolvem esta limitação,
sendo possível acessar discos de maior capacidade.
5.5.1.1 Limitação em sistemas de arquivos FAT32 e NTFS
Sistema de arquivos: é a parte do sistema operacional
responsável por gerenciar o uso das unidades de
armazenamento. Assim, quando o usuário solicita leitura
de um arquivo no disco, o sistema de arquivos sabe
exatamente onde ele está gravado; ou, no caso de
gravação, sabe onde há espaço vazio para gravar.
Basicamente, na família de sistemas operacionais Windows, atualmente
temos os seguintes sistemas de arquivos:
a) FAT-32: Em relação ao FAT-16, este sistema teve várias melhorias:
reduzir significativamente o desperdício em disco; permitir acessar
em uma única partição discos rígidos de até 2 Terabytes (no sistema
FAT-16 só podemos acessar 2 GB por partição); e, um ponto pouco
enfatizado: desempenho superior.
b) NTFS: foi uma implementação da Microsoft inicialmente para
servidores. Atualmente esse sistema de arquivos vem com o Windows
XP ou Windows Vista, usados em desktops. São mais seguros do que
os sistemas FAT-32. Suas características principais são: suporte a
arquivos maiores do que 4 GB, cotas de disco, gerenciamento de
grande volumes de dados, criptografia, arquivos esparsos, etc.
5.5.2. Desempenho dos discos rígidos
A transferência de dados entre o computador e o disco rígido pode
ser feita usando dois métodos: PIO (Programmed I/O – Entrada e Saída
Programada) ou UDMA (Ultra Direct Memory Access – Acesso Ultra
Direto à Memória). No primeiro método, o processador do micro
comanda as transferências entre o disco rígido e a memória RAM.
No segundo método, é o chipset da placa-mãe que comanda essas
transferências, através da técnica de UDMA, o que aumenta
significativamente o desempenho do micro, já que o processador fica
livre para fazer outras tarefas durante essas transferências. Assim, o
desempenho do disco esbarra nas taxas de transferências que o chipset
ponte sul (southbridge) pode suportar.

Os discos rígidos acima de 1 GB de capacidade podem
ser classificados em três tipos:
a) PIO modo 4 (que atingem taxas de transferência de
até 16 MB/s).
b) UDMA/33 (que atingem taxas de transferência de até
33 MB/s).
c) UDMA/66 (que atingem taxas de até 66 MB/s).
d) ATA-6 (que atingem taxas de até 100 MB/s).
e) ATA-7 (que atingem taxas de até 133 MB/s).
5.5.3. Disco Rígido IDE
Os discos rígidos IDE, cuja fabricação está sendo descontinuada, utilizam
uma interface com a placa-mãe de 40 pinos. Com isso, se faz necessário
o uso de um cabo flat com muitas vias de transmissão. Utilizar muitas
vias em um cabo é um problema devido à interferência eletromagnética,
que precisa ser tratada. Com o advento de unidades IDE mais rápidas,
tornou-se necessário construir cabos flats mais finos e com mais vias,
a fim de eliminar os ruídos. Assim, para instalação de discos IDE com
interface ATA-7 é necessário um cabo de 80 vias, denominado cabo
ATA-66. A figura 41 apresenta à esquerda um cabo FLAT ATA-66 de
80 vias e à direita um cabo FLAT de 40 vias UDMA/33.
Já falamos que os discos rígidos IDE também precisam ser configurados
de acordo com sua prioridade, que pode ser MASTER ou SLAVE. O
esquema de jumpers para esta configuração é mostrado na figura 48.
Figura 48: HD indicando como configurar
seu jumper para MASTER ou SLAVE
Jumper: uma minúscula peça de metal envolvida em
plástico, responsável por fazer uma ponte entre circuitos
de modo a configurar um equipamento de forma manual.
Os jumpers ainda são muito utilizados, mas gradualmente
estão sendo substituídos por configurações de software.

Figura 49: HD mostrando as interfaces IDE (E),
esquema de jumpers (C) e interface de alimentação (D).
5.5.4. Disco Rígido SATA
Os discos SATA possuem interface de conexão muito mais simples.
Permitem taxas de até 3 Gb/s no padrão SATA-II. Como a interface de
conexão com a placa-mãe é serial, não existe o problema de
interferências eletromagnéticas entre os pares. Assim, pode-se atingir
altas taxas de transmissão para o circuito da placa-mãe. Ao contrário
dos HD IDE, o padrão SATA permite apenas uma unidade por canal.
Assim, em alguns casos, os jumpers presentes no HD SATA são
utilizados para configurar qual padrão SATA será utilizado.
Existem basicamente dois padrões de discos rígidos SATA:
a) SATA, SATA 1, SATA-I ou SATA/150: se comuni-cam
a uma taxa de 1,5 gigabits por segundo (Gbit/s).
b) SATA-II, ou SATA 2: com taxas de até 3 Gbit/s.
Figura 50: um HD SATA mostrando as interfaces
de conexão de alimentação e interface de dados

5.5.5. MTBF dos discos rígidos
Duas informações que constam nas especificações dos HD e que são
frequentemente mal entendidas são o MTBF e o service life, que se
destinam a dar uma idéia estimada da confiabilidade do HD.
MTBF significa Mean Time Between Failures ou “tempo médio entre
falhas”. A maioria dos HDs de baixo custo, destinados ao mercado
doméstico, possuem MTBF de 300.000 ou 600.000 horas, enquanto os
modelos high-end, ou destinados a servidores, normalmente ostentam
um MTBF de 1.200.000 horas.
Complementando as características, temos o service life ou component
design life, que normalmente é de 5 anos. O service life indica o tempo
de vida útil estimado da unidade.
5.5.6. SSDs e HHDs
Além da popularização dos pen drives e cartões, a queda no preço da
memória flash possibilitou o surgimento dos primeiros SSDs ou Solid
State Disks (discos de estado sólido) de grande capacidade. Um SSD é
um “HD” que utiliza chips de memória flash no lugar de discos
magnéticos. Eles são projetados para substituírem diretamente o HD,
conectados a uma porta SATA ou IDE.
Embora as taxas de transferência sejam comparáveis às
de um HD modesto, os SSDs oferecem tempos de acesso
extremamente baixos, o que melhora o desempenho
consideravelmente em uma grande gama de aplicativos
e reduz bastante o tempo de boot. Os SSDs oferecem
também a vantagem de consumirem menos eletricidade,
serem mais resistentes mecanicamente (por não possuírem
partes móveis), além de serem completamente silenciosos.
Figura 51: um disco do tipo SSD
Fonte: Guia do Hardware. http://www.guiadohardware.net. Acesso em 15/01/2009

Um meio termo entre os SSDs e os HDs tradicionais são os HHDs
(Hybrid Hard Drives, ou HDs híbridos), que são HDs tradicionais que
incorporam chips de memória flash, usados como um buffer de dados.
Todos os HDs atuais incluem uma pequena quantidade de memória
SDRAM (ou SRAM), usada como cache de disco. O cache é bastante
rápido, mas é limitado por dois fatores: é muito pequeno (16 MB na
maioria dos HDs atuais) e perde os dados armazenados quando o micro
é desligado.
Em um HHD é usada uma quantidade generosa de memória flash (512
MB ou mais), com duas funções principais: (1) armazenar dados
frequentemente acessados (de forma que eles continuem disponíveis
depois de desligar o micro e possam ser usados no próximo boot) e (2)
servir como um buffer de dados (permitindo que arquivos sejam salvos
na memória flash e copiados para os discos magnéticos quando for mais
conveniente).
5.5.7. Unidades de leitura e gravação ótica
Muito utilizadas para multimídia, as unidades óticas são excelentes
opções quando se trata de volumes de dados maiores e que precisam
ser carregados num meio físico mais confiável. Pen drives podem conter
grandes volumes de dados, entretanto há problemas com a sua
confiabilidade e não são comparativamente tão baratos. Essa lacuna é
preenchida pelas unidades óticas de gravação de CD e DVD. As unidades
óticas, assim como os discos rígidos, apresentam interfaces de conexão
à placa-mãe IDE ou SATA.
5.5.7.1. CD-RW
Os gravadores de CD são muito práticos para fazer backup de grandes
quantidades de dados, transportar arquivos ou programas e duplicar CDs
de áudio ou dados, tarefas para as quais apresentam um excelente custo-benefício,
considerando-se o baixo custo das mídias virgens. A figura
23 mostrou um gravador de CD interno.
Existem dois tipos de CDs:
a) CD-R: pode ser gravado apenas uma vez.
b) CD-RW: chamado de CD regravável, pode ser apagado
e gravado; alguns fabricantes dizem que até 1000 vezes.
Os gravadores CD-RW carregados com mídia CD-RW
podem chegar às seguintes velocidades de gravação:
a) 10x = 1,46 MB/s
b) 16x = 2,34 MB/s
c) 24x = 3,51 MB/s
d) 32x = 4,68 MB/s

Carregados com mídia CD-R, podem atingir as seguintes
velocidades de gravação:
a) 16x = 2,34 MB/s
b) 40x = 5,85 MB/s
c) 48x = 7,03 MB/s
5.5.7.2. DVD-RW
Os gravadores de DVD permitem gravar ou duplicar DVDs com dados
ou filmes (usando o software adequado e respeitando as capacidades
máximas). Gravam volumes de dados bem maiores do que os gravadores
de CD. As mídias de DVD-R podem armazenar até 4 GB de dados; os
DVDs de dupla camada e dupla face podem armazenar até
aproximadamente 16 GB de dados. A figura 24 mostrou um gravador
de DVD interno.
Os gravadores DVD-RW carregados com mídia DVD-RW
podem chegar às seguintes velocidades de gravação:
a) 4 x = 5,28 MB/s,
b) 6x = 7,92 MB/s.
Carregados com mídia DVD-R, podem atingir as
seguintes velocidades de gravação:
a) 8x = 10,56 MB/s,
b) 16x = 21,12 MB/s,
c) 20x = 26,4 MB/s.
5.6. VÍDEO E PLACAS 3D
A função da placa de vídeo é preparar as imagens que serão exibidas
no monitor. As placas de vídeo e monitores evoluíram muito nestas
duas últimas décadas, partindo dos monitores verdes só para caracteres
até as imagens coloridas com alta definição atuais.
5.6.1. Monitores CRT e LCD
Os fatores que diferenciam os modelos de monitores à venda no mercado
são, basicamente: o tamanho, o Dot Pitch (o tamanho dos pontos que
compõem a tela), as resoluções suportadas e a taxa máxima de atualização
da imagem.
O tamanho do monitor é medido em polegadas. Os monitores de 15, 17
e 19 polegadas são os mais tradicionais. Essa medida refere-se à distância
entre os extremos diagonais da tela.
Os monitores são formados por pequenos pontos que compõem a imagem
na tela: são os Dot Pitch. Cada uma dessas pequenas estruturas possui

um ponto verde, um azul e outro vermelho, que são as cores básicas. O
que define a qualidade da imagem é a distância entre essas tríades: quanto
menor a distancia entre eles, melhor será a qualidade da imagem, pois
ela será formada por uma quantidade maior de pontos. Uma medida
comum são os monitores com Dot Pitch de 0,22 e 0,19 mm.
Pixel: é o menor elemento num dispositivo de exibição
ao qual é possível atribuir-se uma cor. De uma forma
mais simples, um pixel é o menor ponto que forma uma
imagem digital, sendo que o conjunto de milhares de
pixels formam a imagem inteira.
Figura 52: vários pixels formando o “P8”
Os monitores CRT utilizam um princípio bastante simples, fundamen-talmente
a mesma tecnologia usada nas TVs desde a década de 1930.
Um canhão de elétrons bombardeia as células de fósforo que recobrem
a tela, fazendo com que elas se iluminem em diferentes intensidades
(de acordo com a intensidade da descarga recebida), formando a ima-gem.
[Morimoto, 2007].
Os monitores LCD (Liquid Cristal Display – monitores de cristal
líquido) já vêm há várias décadas sendo usados em computadores
portáteis. Atualmente vemos uma popularização desta tecnologia
também no mercado de computadores de mesa.
Os monitores de cristal líquido são muito mais finos e possuem uma
tela realmente plana, o que elimina as distorções de imagem causadas
pelas telas curvas dos monitores CRT e aumenta a área útil do monitor,
já que não há espaços desperdiçados nos cantos da imagem.
Os monitores LCD também gastam menos eletricidade.
Enquanto um monitor CRT de 14 polegadas consome por
volta de 90 W e um de 17 polegadas por volta de 110 W,
um LCD dificilmente ultrapassa a marca dos 40W. Outra
vantagem é que estes monitores emitem uma quantidade
menor de radiação nociva (praticamente nenhuma em
alguns modelos), o que os torna especialmente atraentes
para quem fica muito tempo em frente ao monitor.

5.6.2. Placas de vídeo 3D (GPU)
A exibição de imagens exige tanto processamento que as placas de vídeo
passaram a incorporar uma GPU (Graphics Process Unit – Unidade
de Processamento Gráfico): um processador especializado em executar
os cálculos para exibição gráfica (ou de imagens). Já explicamos este
processo de exibição gráfica no item 4.5.1. Além disso, as placas de
vídeo de alta performance (desempenho) passaram a ter uma grande
quantidade de memória RAM colocada na própria placa de vídeo e
passaram a dispor de acesso ao barramento (PCI-e ou AGP).
As GPUs hoje estão incorporadas às conhecidas placas
de vídeo para jogos, segmento em que a Nvidia se
destaca com o modelo Geforce.
Figura 53: uma GPU incorporada a uma placa de vídeo
5.6.2.1. Memória
Numa placa de vídeo 3D a quantidade de memória é um dos fatores
determinantes da performance da placa. O motivo é simples: se as
texturas a serem usadas pelo jogo não couberem na memória da placa,
terão que ser armazenadas na memória RAM principal (do micro) e
lidas usando o barramento que a placa usa. Isto, evidentemente, causará
um atraso na leitura dos dados para processamento da imagem.
Observe as características técnicas de uma placa de vídeo
muito conhecida (uma 8500 GT da Nvidia):
a) Resolução Digital Máxima 2560 x 1600 (display),
b) Saídas: DVI-I (Dual-Link), VGA, HDTV,
c) Tecnologia NVIDIA SLI para proporcionar o dobro
de desempenho,
d) Tipo de Memória: DDR2,
e) Chipset: GeForce 8500GT,
f) Clock do núcleo: 450 MHz,

g) Clock da memória: 400 MHz,
h) Quantidade de memória: 512 MB,
i) Interface de memória:128-bit,
j) Largura de banda da memória (GB/s): 12.8.
Observe no quadro acima que as placas de vídeo possuem memórias
com as mesmas características das memórias que equipam as placas-mãe,
como tipo (DDR2) e interface de memória (128 bits).
Interface de memória: é quantidade de bits que podem
ser acessadas de uma só vez pelo processador do sistema,
podendo ser uma CPU ou GPU.
5.6.2.2. Clock da GPU (Graphic Process Unit)
Assim como os processadores dos computadores (CPU), a GPU possui
um clock associado. Geralmente, quanto maior o clock maior o
desempenho da placa. Mas isso não é uma regra. A placa precisa ter vários
outros recursos associados para permitir uma boa renderização em tempo
real. No caso da 8500 GT mostrada no exemplo, o clock é de 450 Mhz.
5.6.2.3. GPUs Nvidia
O termo “renderizar” (do inglês “to render”) vem sendo
usado na computação gráfica, significando converter
uma série de símbolos gráficos num arquivo visual, ou
seja, “fixar” as imagens num vídeo, convertendo-as de
um tipo de arquivo para outro, ou ainda “traduzir” de
uma linguagem para outra.
Nvidia é uma empresa norte-americana que fabrica peças de computador
e é mais popularmente conhecida por sua série de placas de vídeo GeForce.
A popular série de GPUs GeForce existe desde 1999 e tornou a Nvidia
umas das líderes na criação de aceleradores gráficos do mundo. Uma
GPU Nvidia foi mostrada na figura 53.
Quadro evolutivo das GPUs Geforce:
• GeForce 4: esta série é especial. Está dividida em
GeForce4 comum (DirectX 8.1, OpenGL 1.5) e em
Geforce4 MX, que usa o mesmo processador gráfi-co
da série GeForce2.
• GeForce FX: DirectX 9 e OpenGL 1.5. Foi criada
mais tarde a série PCX, que inseria o novo barra-mento
PCI-Express em algumas placas da série FX.

• GeForce 6: DirectX 9.0c, OpenGL 2.0. Traz melho-ras
no consumo elétrico e introduz a tecnologia SLI,
que permite o uso de duas placas de vídeo ao mesmo
tempo, aumentando, portanto, o desempenho.
• GeForce 7: DirectX 9.0c, OpenGL 2.0. Contém tam-bém
o SLI, mas desta vez traz suporte às novas tec-nologias
para anti-aliasing, que é a suavização dos
contornos das figuras renderizadas na tela.
• GeForce 8: DirectX 10, OpenGL 2.0. Conta com
suporte à memória GDDR4, Shader Model 4.0,
NVIDIA® PureVideo™ e SLI. Lançadas em novem-bro
de 2006.
OpenGL: é um conjunto de algumas centenas de funções,
que fornecem acesso a praticamente todos os recursos
do hardware de vídeo.
DirectX: é uma coleção de APIs (Aplication Program
Interface – Interface do Programa de Aplicação) que
tratam de tarefas relacionadas à programação de jogos
para o sistema operacional Microsoft Windows.
SLI: é uma tecnologia da Nvidia que permite o uso de
placas do tipo DUAL, ou seja, duas placas de vídeo
processando conjuntamente.
5.6.2.4. GPU Radeon
Radeon é a marca de aceleradores gráficos 3D criada pela ATI
Technologies em 2000. Atualmente a ATI é controlada pela empresa
de processadores que já conhecemos, a AMD. Podem ser separados
em quatro diferentes grupos, que podem ser diferenciados pela versão
Direct3D que implementam. Distinções mais específicas podem ser
feitas quanto aos recursos, quantidade de memória, frequência de
processamento e memória.
Quadro evolutivo das GPUs ATI Radeon (alguns):
• Radeon X1950 GT PCIe x16, 512MB GDDR3
500 Mhz
• Radeon X1950 Pro PCIe x16, AGP 8X 256 MB,
512 MB ambos GDDR3 e 575 Mhz de clock
• Radeon X1950 XT PCIe x16, AGP 8x 256MB
625 Mhz GDDR3.
• Radeon X1950 XTX PCIe x16 512 MB GDDR4
650 Mhz

5.6.2.5. GPU Integrada à placa mãe
Atualmente é muito comum encontrar placas-mãe com vídeo integrado,
o que reduz o custo final do computador. Essas placas possuem
GPU 3D, entretanto geralmente são de baixo desempenho para jogos
e alguns programas gráficos. O custo final da placa-mãe deve ser
ponderado com o uso do computador para decidir se deve ou não ser
adquirida em separado a placa aceleradora de vídeo.
No caso do vídeo onboard, o chipset da controladora
de vídeo passa a fazer parte do chipset da placa mãe.
Assim, ao invés de dois chips, é produzido apenas um,
barateando o conjunto.
O grande problema neste caso é o que fazer com a memória de vídeo:
não dá para integrar memória no chipset da placa mãe. A solução
encontrada foi passar a compartilhar a própria memória RAM do sistema
entre o processador e o chipset de vídeo. Com isto, o vídeo onboard
acaba tendo o custo bem reduzido, pois, além de aproveitar o mesmo
encapsulamento do chipset, também passa a utilizar a memória RAM,
que já estaria lá de qualquer maneira.
As placas-mãe com vídeo integrado têm em seu painel
traseiro um conector do tipo VGA, ou, em alguns casos,
DVI.
5.6.2.6. Conectores VGA e DVI
São interfaces às quais se conectam os monitores, projetores, ou outro
qualquer dispositivo de saída compatível. Basicamente existem dois
conectores para saída de vídeo:
a) Conector VGA (Vídeo Graphics Array ou Matriz de Vídeo Gráfico):
possui interface de 15 pinos e está disposta em tipos M (macho) e
F (fêmea). As interfaces fêmeas localizam-se próximo a circuitos
GPU enquanto as interfaces macho são localizados nos dispositivos
de saída, como os monitores.
b) Conector DVI: é um padrão de interface de vídeo criado para
melhorar a qualidade dos dispositivos de vídeo digitais, como
monitores LCD e projetores digitais. Esse padrão foi projetado para
transportar dados digitais não comprimidos para o vídeo.
Figura 54: conector VGA fêmea

Figura 55: conector DVI macho
5.7. OUTROS DISPOSITIVOS
5.7.1. Placas de som
O som é um sinal analógico. Um micro PC não pode trabalhar com sinais
analógicos e tentar representar sons reais na forma de sequências de uns
e zeros como nos sons gerados pelo speaker; a qualidade seria horrível.
O responsável por transformar os sons digitais em ondas analógicas e
vice-versa é a placa de som. Atualmente, todas as placas-mãe vêm com
placas de som integradas. Isso pode ser visto no painel traseiro da placa.
Figura 56: uma placa de som PCI 5 Canais
5.7.2. Placas de rede
O primeiro componente de uma rede é justamente a placa de rede. Além
de funcionar como um meio de comunicação, a placa de rede
desempenha várias funções essenciais, como a verificação da integridade
dos dados recebidos e a correção de erros. Atualmente, as placas mais
comuns são as placas Ethernet 10/100 Mbps. É através dela que podemos
utilizar o que chamamos de internet banda larga oferecido com nomes
comerciais, como Velox e Speed, por exemplo.
Atualmente as placas de rede que estão em evidência,
por possuírem maior desempenho, são as placas de rede
Gigabit. O nome vem das velocidades que suporta: 10,
100, 1000 Mbps. Podem vir no padrão de slot PCI ou
PCI-e 1x ou simplesmente vir integrada na própria placa-mãe,
junto ao seu painel traseiro.

5.7.3. Placas de fax/modem
Os modems tiveram um papel essencial no desenvolvimento e
popularização da Internet, já que são aparelhos relativamente baratos
que permitem a qualquer um que tenha um micro e uma linha telefônica
acessar a rede pagando apenas uma ligação local. Sem eles a Internet
jamais teria se tornado tão popular como é hoje. Porém, estão sendo
substituídos pelas placas de rede para o acesso banda larga.
Questionário:
a) Faça um estudo e informe quais são as maiores ca-pacidade
de discos rígidos para computadores
desktop e servidores.
b) Se você necessita de um disco rígido maior, quais
são os cuidados que precisa ter ao adquiri-los?
c) Quais são as funções dos sistemas de arquivos? Qual
é a relação com os discos rígidos? O mesmo con-ceito
se aplica a pen drivers?
d) Elabore um gráfico demonstrando as velocidades de
acesso ao disco quando utilizando modo PIO e UDMA.
e) Por que os discos rígidos IDE possuem limitação
em sua taxa de transferência?
f) Qual tipo de cabo de dados é utilizado em um disco
IDE? E em um disco SATA?
g) Qual a função do jumper?
h) Os discos rígidos SATA possuem interfaces mais rá-pidas
do que discos IDE, pois utilizam padrão serial
de transmissão. Complemente esse conceito.
i) As interfaces de discos SATA podem ser ligadas a
interfaces IDE quando ..............................................
(complemente esse conceito).
j) Em uma unidade de disco o que é o MTBF?
k) Atualmente, onde são usados os discos do tipo SSD
(Solid State Disk)? Qual a vantagem? Qual a des-vantagem?
l) Quando dizemos que um monitor tem 17”, o que
isso quer dizer?
m) Num monitor, o que é um pixel? E o que é um Dot
Pitch?
n) Basicamente, qual a diferença entre CPU e GPU?

o) Quando dizemos que o clock da GPU tem 475 Mhz,
o que isto quer dizer?
p) Qual a função da memória de vídeo? Qual a diferen-ça
para a memória RAM?
q) Qual o objetivo de embutir uma GPU no chipset da
placa-mãe?
r) Quais são os maiores fabricantes de GPU que estu-damos?
s) Atualmente, se você possui internet banda larga, qual
placa é necessária em seu computador para que o
acesso banda larga funcione: Placa de Fax/Modem
ou Placa de Rede? Justifique sua resposta.
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6. MONTANDO UM SISTEMA DE COMPUTADOR
Partindo para as atividades práticas!
Neste capítulo veremos quais são os principais passos
que devemos seguir ao montar um computador.
Obviamente estas são as orientações básicas que devem
ser seguidas. Nas primeiras vezes em que for executar
estas tarefas de forma prática, você deverá ser monito-rado
por um técnico experiente.
Existem também várias outras formas de executar essas
tarefas. Vale o bom senso, a habilidade e a experiência
de cada um.
Bom treinamento!
Como já vimos no capítulo anterior, todos os componentes devem ser
cuidadosamente selecionados para que não haja problemas de incom-patibilidade
ao montar o seu sistema.
Agora, teremos visões práticas dos procedimentos utilizados para montar,
configurar e instalar programas em um sistema pré-montado.
6.1. LISTA DE VERIFICAÇÃO DE COMPONENTES
Para montar um computador são necessários os seguintes itens básicos:
a) Ferramentas: chaves Philips, de fenda e alicates.
b) Estabilizador: para alimentar os componentes ao ligar o computador.
c) Monitor: para verificar o funcionamento do computador.
d) Teclado e mouse para poder configurar o computador.
e) Local apropriado, como uma mesa ou bancada.
f) Conjunto de parafusos para acoplagem das placas e unidades.
g) Pulseiras anti-estáticas, caso haja necessidade de uso no local.
h) Todos os componentes necessários à montagem: processador, cooler,
placa-mãe, memória, HD, gravadores de CD/DVD, drives de disquete
ou de leitor de cartões, gabinete e fonte, dentre outros necessários.
A pulseira anti-estática visa evitar que haja descargas
ou correntes, transitando pelas peças, e não desviá-las,
como é o objetivo de um aterramento.
6.2. GABINETE: REMOVENDO A TAMPA DE ACESSO
O primeiro passo ao montar o sistema é a abertura do gabinete.
Normalmente, todos os gabinetes vêm embalados em caixas especiais

que o protegem de solavancos, quedas, pancadas, violações, etc. Ao
desembalar o gabinete, devemos verificar quais os acessórios que o
acompanham, que devem ser:
a) Gabinete ATX com fonte e Cabo AC,
b) Parafusos e Conectores para as placas e unidades,
c) Cabos internos dos LEDs, power, reset e speaker,
d) Base do gabinete com seus conectores.
Ao abrir a tampa lateral do gabinete, deparamo-nos com uma bandeja
metálica ao fundo. Nesta bandeja será a montada a placa-mãe. Devem
ser observadas as furações desta bandeja, se são compatíveis com sua
placa-mãe.
Figura 57: um gabinete com sua tampa lateral removida
6.2.1. Verificação do tipo de fonte de alimentação
Você precisa se certificar de que a fonte que vem com o gabinete forneça
a potência e todos os conectores necessários para alimentar as placas e
as unidades que irão compor seu computador. Os principais itens a
verificar são:
a) Tipo de fonte ATX: podem ter 20 pinos ou 20+4 pinos e possuir
conector ATX12V.
b) Potência da fonte: é comum vir com 200W reais e 450W nominais.
É necessário verificar seus componentes (somar seus consumos) para
ter certeza de que a potência da fonte é suficiente.
c) Quantidade de conectores de alimentação para as unidades de disco
rígido, gravadores e leitores (denominados de conectores molex).

Potência real de uma fonte é a capacidade de ela suportar
continuamente o pico máximo de uso do computador.
Potência nominal refere-se à capacidade de pico que é
atingida em alguns instantes.
As fontes de potências reais maiores são mais seguras,
porém mais caras.
Figura 58: uma típica fonte ATX
6.2.2. Verificação da voltagem da fonte de alimentação
Quando desembalamos um gabinete, devemos inicialmente observar a
chave seletora de voltagem da fonte de alimentação, que pode estar
em 110v ou 220v. Por padrão, alguns gabinetes vêm com chave
selecionada para 220 v. Selecione imediatamente a voltagem adequada
para o seu local de trabalho.
6.3. PLACA MÃE: DESEMBALANDO
E CONFERINDO OS COMPONENTES
Com o gabinete preparado, devemos então utilizar a bandeja que o
acompanha para montar e configurar a placa-mãe.
Uma motherboard que segue padrões de qualidade deve vir acompanhada
de:
a) Motherboard embalada com material anti-estático.
b) Proteção no fundo da caixa (como uma bucha, isopor ou plástico bolha).
c) Cabos FLAT/SATA de dados para conexão de unidades de discos.
d) Espelho traseiro do gabinete compatível com o painel traseiro da placa.
e) Manual de Instalação e configuração.
f) CDs/DVDs de atualização e instalação de drivers e recursos que
podem acompanhar a motherboard.

Para fixar a motherboard na bandeja, devemos seguir os seguintes passos:
a) Primeiramente, devemos evitar tocar nos chips que acompanham a
motherboard. A eletricidade estática que está no nosso corpo pode
danificar algum componente, fazendo com que a motherboard não
funcione.
b) Colocar a motherboard na bandeja e observar a posição dos parafusos
e encaixes plásticos que deverão ser utilizados.
c) Fixar a motherboard com os parafusos e encaixes adequados,
tomando o cuidado de não deixá-la frouxa ou com falta de parafusos.
Figura 59: montando uma motherboard na bandeja do gabinete
6.3.1. Cabos Flats
No que se refere aos cabos de suas interfaces, a placa-mãe deve prover
os cabos FLAT IDE (40 vias ou 80 vias), FLAT para drive de disquete
e, se houver interface SATA, ela deve prover um ou dois cabos SATA
de dados.
6.3.2. Cabos SATA de alimentação
Este tipo de cabo é específico e é comum que seja fornecido com as
motherboard. Pelo fato de as fontes ATX ainda não estarem na versão
1.3 da especificação ATX, os fabricantes de motherboard fornecem cabos
SATA de alimentação (energia) que podem ser conectados em conectores
molex. Algumas fontes ATX fornecem os conectores SATA de alimentação.
Figura 60: cabo SATA de alimentação. O branco é o molex e o preto é o SATA

6.3.3. Espelho traseiro
É fornecido junto com a motherboard. Os fabricantes tendem a divergir
no espaçamento entre os conectores do painel traseiro; mas fornecem
espelhos que se encaixam perfeitamente na parte traseira dos gabinetes,
onde fica o painel traseiro da motherboard, de acordo com seu modelo.
Figura 61: espelho típico de uma motherboard
6.3.4. Manuais e CD de instalação
Toda motherboard deve vir acompanhada de seus manuais e CDs de
instalação. É muito comum que os manuais venham em outra língua,
principalmente inglês. Por isso é necessário que tenhamos algum
conhecimento de inglês técnico para interpretar seu conteúdo.
Os CDs que acompanham a placa-mãe são normalmente dos drivers
de dispositivos que compõem a placa. É comum que neste CD venham
ainda alguns programas utilitários e aplicativos de brinde para o usuário.
Device Driver (controlador de dispositivo) é um software
que faz o controle do dispositivo e que é necessário ao
sistema operacional. Por exemplo, a placa de som
necessita de um device driver para que o Windows possa
fazê-la funcionar corretamente, emitindo e gravando
sons. Como as motherboards vêm integradas com vários
dispositivos, é necessário que sejam fornecidos todos
os device drivers no CD de instalação.
6.4. PROCESSADORES: DESEMBALANDO
No mercado podemos encontrar processadores da seguinte forma: BOX
e TRAY.
Os processadores BOX são fornecidos pelos seus fabricantes numa
embalagem do tipo caixa e com um cooler apropriado. Na base deste
cooler também vem uma massa cinzenta ou branca, que é a pasta térmica
pré-aplicada. Ainda acompanham estes processadores um manual de
instalação e instruções de manuseio, que de forma geral são:
• Cuidados ao tocar nos pinos e contatos do processador,
• Cuidados ao soquetar o processador na motherboard,
• Cuidados ao abrir e fechar a alavanca de contenção do soquete,
• Cuidados ao aplicar a pasta térmica,
• Cuidados ao instalar o cooler,
• Cuidados ao ligar o cooler.

Na forma TRAY, os processadores são adquiridos em grandes quantidades
(dizemos que são adquiridos na bandeja – tray –, que são caixas fechadas
contendo centenas de processadores). Neste modo, os coolers precisam
ser adquiridos separadamente, assim como as pastas térmicas.
6.4.1. Encaixando o processador na placa-mãe
Para encaixar um processador no soquete adequado, devemos
primeiramente abrir o soquete através de uma alavanca que fica ao lado.
Após colocar o processador, a alavanca deve ser abaixada, para que
ele fique firmemente preso ao soquete.
Figura 62: encaixando um processador no soquete
6.4.2. Importância da pasta térmica
Inevitavelmente as superfícies de contato do processador e do cooler não
são perfeitas. Existem pequenas fendas que, apesar de não visíveis a olho
nu, podem causar uma má refrigeração do processador por parte do cooler.
Assim, para preencher estas lacunas, aplica-se uma fina camada de pasta
térmica que possui característica química de aquecer rapidamente e passar
o calor para o material metálico com o qual é fabricado o cooler.
6.5. MEMÓRIAS
Encaixar módulos DIMM de 168 vias também é bastante simples: solte
as travas plásticas do soquete, encaixe o módulo como um cartucho de
videogame e em seguida feche as travas, prendendo-o ao soquete. Não
há como encaixar o módulo ao contrário, pois, devido à posição das
saliências no soquete, ele só encaixa numa posição. [Morimoto, 2002].
É necessário um pouco de força com os dedos polegares para encaixar
um módulo de memória DIMM. As travas laterais, se estiverem em
perfeito estado, se fecharão quando os módulos forem corretamente
colocados.

Figura 63: encaixando memórias em slot DIMM
As memórias do tipo DIMM (DDR, DDR2 ou DDR3) e as do tipo SDR
possuem chanfros que impedem que memórias de outro tipo sejam
encaixadas no slot.
Em alguns casos, tipos diferentes possuem a mesma
quantidade de chanfros, porém posicionados de forma
diferente, impedindo, por exemplo, o encaixe de uma
memória DDR2 num slot DDR3. Os chanfros são as
saliências encontradas nos slots de memória.
6.6. UNIDADES DE ARMAZENAMENTO
As unidades de armazenamento podem estar dispostas de maneira interna
ou externa ao gabinete. Por exemplo, alguns gabinetes suportam até 4
dispositivos internos de 3,5” e até 4 dispositivos de 5,25”. Isto quer
dizer que podemos colocar até 4 gravadores ou outra unidade de 5.25”
ou até 4 HDs internos. Mas isto não é uma regra. Alguns fabricantes
fornecem gabinetes mais espaçosos de acordo com a necessidade do
usuário.
6.6.1. Montando unidades de discos rígidos
Após montar a unidade de disco rígido no gabinete, o que é feito
utilizando-se de 4 parafusos (2 de cada lado), é necessário o encaixe
dos cabos de dados e energia.
Em HDs de interface IDE é necessário configurar os jumpers Master/
Slave caso você vá utilizar um único cabo para conectar duas unidades
IDE (ver figuras 48 e 49).

Para não encaixar os cabos flat de maneira invertida, basta seguir a
regra do pino vermelho: a extremidade do cabo que está em vermelho
deve ser encaixada no pino 1 do conector. Para determinar a posição
do pino 1 no conector IDE da placa mãe, basta consultar o manual, ou
procurar pela indicação de pino 1 que está decalcada na placa mãe ao
lado do conector.
Figura 64: encaixando o cabo FLAT IDE à placa-mãe
Ao encaixar a outra extremidade do cabo no HD, no gravador de CD
ou no drive de disquetes, a regra é a mesma: encaixar sempre a tarja
vermelha do cabo flat no pino 1 do conector. A tarja vermelha ficará
na direção do cabo de força. Você também encontrará esta saliência no
encaixe da maioria dos HDs e drives de disquetes, bastando neste caso
que o lado do cabo com as ranhuras coincida com a saliência.
Figura 65: encaixando cabos FLAT e energia nas unidades IDE
Ao montar unidades SATA você provavelmente não terá problemas, pois
a instalação é mais fácil. Algumas diferenças que devem ser observadas:
a) Não é necessário fazer configuração Master/Slave, pois cada canal
SATA aceita apenas uma unidade.
b) Os cabos possuem chanfros específicos que tornam praticamente
impossível a instalação incorreta.
c) Em alguns casos, quando os chanfros se quebram, é necessário
recorrer ao manual do esquema de montagem, como na figura 66.

Figura 66: manual de um HD SATA mostrando seu esquema de conexão
6.6.2. Montando unidades óticas
As unidades óticas (gravadores de CD e DVD) também podem vir com
interfaces IDE ou SATA. Os procedimentos de configuração tanto na
interface IDE quanto na SATA são os mesmos utilizados nos HDs; muda
apenas o local físico da instalação da unidade, que é uma baia de 5,25”.
Figura 67: interface IDE de um CD-ROM/CD-RW/DVD-RW
6.6.3. Montando dispositivos de
armazenamento em massa
Alguns dos dispositivos de armazenamento em massa são os que vimos
até agora, HDs e drives de CD e DVD. Entretanto, atualmente um
pequeno dispositivo tem surgido no mercado em substituição aos drives
de disquetes: são os leitores de cartão de memória.
Normalmente esses leitores possuem interface USB, sejam eles internos
ou externos, e são capazes de ler cartões de vários tipos diferentes.
No modelo interno, os leitores de cartões são instalados
nas mesmas baias onde se instalam os antigos drives de
disquete. No modelo externo a conexão é normalmente
feita pela porta USB.
Esses dispositivos, quando internos, são conectados a portas USB
disponíveis na própria placa-mãe. São chamadas USB internas. É comum
que uma placa-mãe venha com, no mínimo, 4 USB internas. Nas portas
USB internas são conectadas também as portas USB externas do painel
frontal do gabinete.

Figura 68: 4 conectores USB internos onde são conectados
o painel frontal USB e os leitores de cartões de memória
6.7. PLACAS DE VÍDEO
Independentemente do modelo – PCI-express (PCI-e), AGP ou PCI –,
a instalação da placa de vídeo é bem simples. Porém, é necessário
verificar se o slot é compatível com a placa de vídeo. Algumas placas
AGP estão disponíveis em versões 2x, 4x e 8x: para ter certeza da
adequação, é necessário consultar o manual da placa-mãe.
Atualmente o PCI-e mudou para a versão 2.0; entretanto, estas placas
são compatíveis com slots PCI-e 1.0.
Ter uma placa de vídeo PCI-e 2.0 instalada num slot
PCI-e também 2.0 garante maior desempenho gráfico
para designers e games.
Tanto o slot AGP quanto o PCI-e possuem um mecanismo de retenção
na extremidade do slot que prende a placa em sua extremidade inferior.
Isto impede que a placa se movimente no slot no momento de alguma
trepidação, como transporte ou limpeza, ou no momento em que conec-tamos
o monitor na saída de vídeo, o que exige certa pressão. As figuras
69 e 70 ilustram a borda da placa onde se prende a retenção do slot.
Figura 69: retenção placa AGP (indicado pela seta)

Figura 70: retenção PCI-e (indicado pela seta)
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7. CONFIGURANDO UM SISTEMA
DE COMPUTADOR
Finalizando a instalação!
Caríssimos
Chegamos à etapa final, o momento de colocar tudo para
funcionar. Neste capítulo veremos os primeiros passos
para a instalação e configuração do sistema operacional.
Além disso, falaremos da instalação dos device drivers
que irão compor o sistema e deixar tudo funcionando
perfeitamente.
Assim como no capítulo anterior, nas primeiras vezes
em que for executar estas tarefas de forma prática, você
deverá ser monitorado por um técnico experiente.
[]’s
Prof. Allan
Já vimos que, além do hardware, o computador necessita de um software
básico para funcionar, o sistema operacional (SO). Existem vários tipos
de SO no mercado. Os mais importantes são o Windows e o Linux.
Assim como o Linux, o Windows vem em várias versões. No presente
momento o Windows Vista está ganhando força no mercado, mas o
Windows XP ainda é quase uma unanimidade. Não sou defensor nem
guardião de nenhum dos sabores dos sistemas, pois é necessário que
aprendamos sobre ambos. Neste capítulo veremos a instalação do
Windows XP. Sugiro que você pesquise para aprender a instalar outros
tipos de sistemas operacionais. Posso adiantar que muda muito pouco.
7.1. PRIMEIRO PASSO: BOOT
BOOT é o processo que faz a carga do sistema operacional. Carregar
um SO significa colocar na memória os principais módulos que
compõem o sistema, o que permite ao usuário começar a usar o
computador. Entendamos isso então:
a) Quando montamos um computador novo, ele não vem com sistema
operacional, é necessário instalá-lo. Para instalar o SO é necessário
que tenhamos o CD/DVD de instalação do mesmo, assim como sua
chave de licença de uso.
b) Na instalação, o SO é gravado no disco rígido em forma de arquivos,
na pasta escolhida para ser a do sistema.
c) O CD/DVD original de instalação é “bootável”, ou seja, possui
módulos do sistema que permitem a sua instalação.

No processo de BOOT, o SETUP deve ser alterado de
modo que a sequência de BOOT leia primeiramente a
unidade que contém o sistema operacional (neste caso
é uma unidade de CD ou DVD).
Ao ligar o computador, surge uma tela indicando o tipo do processador,
a quantidade de memória, etc (figura 71), informações carregadas por
um programa chamado POST, que testa e inicializa os dispositivos do
computador. Neste momento ainda não foi carregado o sistema
operacional. Na instalação, é necessário que o usuário entre no SETUP
do computador para configurar a sequência de BOOT (normalmente
pressionando a tecla DEL logo depois de ligar o PC – ver figura 71:
“Press DEL to run Setup”).
Observe a figura 72 (mostrada após apertar DEL durante o boot); nessa
tela deve ser selecionada a opção “Advanced setup”.
Figura 71: tela inicial do POST.
Observe os dizeres “Press DEL to run Setup”
Figura 72: Após pressionar a tecla DEL aparece
esta tela com as opções de configurações

Figura 73: na opção “Advanced Setup” temos esta tela,
onde é selecionado o primeiro dispositivo a ser buscado para um
boot “1st Boot Device” que está apontado para um HD.
Observe a figura 73: na opção “1st boot device” (primeiro dispositivo
de boot) deve ser selecionado o drive de CD ou DVD; na figura
mostrada, ele está como a segunda opção (2nd boot device). Deve-se
colocar o CD ou DVD de instalação na unidade. Após isso, devem-se
salvar as alterações, saindo do SETUP seguindo as instruções da tela.
7.2. INSTALAÇÃO DO SISTEMA OPERACIONAL
A instalação do Windows XP é iniciada, então, imediatamente. Nas
figuras que se seguem serão mostradas as telas de instalação e, abaixo
de cada tela, haverá um descritivo sobre o momento da instalação.
Figura 74: passo inicial da instalação do Windows XP.
Observe a barra inferior para a progressão da instalação

Figura 75: tela inicial de opções de instalação.
Pressione enter para continuar o processo de instalação
Figura 76: tela do contrato de licença.
Observe sempre a barra inferior. Pressione F8 para concordar
Figura 77: tela de preparação dos discos.
Neste momento o usuário poderá criar partições no disco.

Na preparação do disco é possível criar mais de uma partição. É comum
criar duas partições ou mais no disco. Assim, elas são identificadas no
sistema com as letras do alfabeto, como C, D, E, F e assim por diante.
Para fazer isso, basta pressionar C que o sistema mostrará uma tela pedindo
que o usuário entre com o tamanho da partição que se deseja criar.
Figura 78: tela de formatação.
Após criar a partição é necessário formatar o HD para receber os arquivos
Figura 79: progresso da formatação vai de 0 a 100 %
Figura 80: progresso da cópia dos arquivos iniciais do SO para o HD

Figura 81: opções de configuração de idiomas e teclados
Figura 82: Tela onde deve ser inserido o nome do usuário

Figura 83: tela da chave do produto:
o número de série do sistema operacional que você está instalando
Figura 84: Inserir o nome do computador. Se preferir, pode também inserir
uma senha para o administrador do computador

Figura 85: ajuste da data e hora do sistema
(clique no calendário se precisar alterar)
Figura 86: progresso de instalação

Figura 87: configuração de rede. Escolha Configurações típicas
Figura 88: progresso da cópia dos últimos arquivos do SO

7.3. INSTALAÇÃO DOS DRIVERS DE DISPOSITIVO
Após finalizar a instalação do sistema operacional, é necessária a
instalação dos drivers que controlam e dão suporte ao hardware do
computador, como placas de vídeo, placas de som, placas de rede,
chipset, interfaces USB, placas de fax/modem e quaisquer outros
dispositivos que o computador possua.
Normalmente todos os CD/DVDs dos drivers dos
componentes acompanham o computador. Faz-se
necessário apenas a instalação dos mesmos colocando
o CD na unidade e seguindo os passos da instalação
que o programa mostra.
Figura 89: tela típica da instalação automatizada dos drivers de dispositivos
Figura 90: gerenciador de dispositivos com os drivers já instalados

7.4. TESTES FINAIS
Para concluir a instalação do SO e tornar o PC pronto
para uso é necessário conferir e testar os itens que foram
montados e cujos drivers foram instalados.
Normalmente executa-se um checklist para verificação
de montagem e funcionamento e um checklist de
software para testar os equipamentos.
a) Checklist de montagem: neste momento são verifi-cados
todos os encaixes dos componentes bem como
sua regulação, como:
• Chave de voltagem da fonte em 110 ou 220V
dependendo da região.
• Encaixe do cooler do processador.
• Encaixe da placa de vídeo.
• Encaixe das memórias.
• Conexão dos cabos SATA/IDE de dados.
• Conexão dos cabos de alimentação das unidades.
• Conexão dos cabos de alimentação da placa-mãe.
• Verificação das conexões dos USB frontais.
• Verificação da furação do espelho do painel
traseiro da placa-mãe.
• Verificação de outros componentes de montagem
não listados aqui.
b) Checklist de software: tem por objetivo verificar al-gum
mau funcionamento do computador, como tem-peratura,
rotação dos coolers, erros de leitura de
memória ou disco rígido, dentre outros. Normalmen-te
utilizamos um software de medição e testes. O
mais comum chama-se Everest e pode ser baixado
em http://www.lavalys.com. No menu Ferramentas
deste programa você pode utilizar a opção “Teste
de Estabilidade do Sistema”, onde poderá ser me-dido
o desempenho dos principais componentes do
PC. É muito comum encontrarmos erros em memó-rias
e aquecimento do processador. Esse software
não é completo, mas desempenha bem os testes
básicos em um PC recém montado. Observe na fi-gura
90 a tela do software sendo executado.

Figura 91: Everest sendo executado num PC
Você pode observar que este software coloca a CPU em uso máximo,
utiliza o cache constantemente e faz testes de leitura e gravação em
memória e discos. Observe também o gráfico de temperatura da CPU
e dos discos disponíveis.
Esse software é um teste feito de modo que você possa
observar algumas características fundamentais sobre o
funcionamento do PC. Entretanto ele é apenas uma etapa
do ciclo de montagem e manutenção.
Faz-se necessário o conhecimento adquirido ao longo
deste curso de modo que você tenha mais segurança ao
tomar algumas atitudes. Por exemplo, você, ao perceber
que a CPU aquece mais do que o normal, é necessário
verificar os ventiladores internos do PC (cooler e dissi-pador
do processador, exaustor da fonte, exaustores do
gabinete, mecânica de encaixe do processador, defeito
do processador e pasta térmica). Todo esse conjunto de
conhecimentos você precisa ter para que uma ação seja
empreendida. Assim, não basta apenas montar o compu-tador;
é necessário observar como ele funciona, como os
componentes interagem entre si, quais são os componentes
que você utiliza e se são compatíveis entre si.
A prática leva à perfeição. Assim, um trabalho contínuo
nesta área pode mostrar vários casos que, com soluções
inteligentes, podem ser resolvidos utilizando os
fundamentos mostrados neste texto.
Siga em frente!

REFERÊNCIAS
MORIMOTO, Carlos E. Hardware, o Guia Definitivo. Porto Alegre:
GDH Press e Sul Editores. 2007.
MORIMOTO, Carlos E. Hardware, Manual Completo. Porto Alegre:
GDH Press e Sul Editores. 2002. Versão on line, disponível em http:/
/www.gdhpress.com.br/hmc/#indice em 2/3/2009.
TORRES, Gabriel. Hardware Curso Completo. 4 ed. Rio de Janeiro:
Axcel Books. 2001
TANEMBAUM, Andrew S. Sistemas Operacionais Modernos. 2 ed.
São Paulo: Prentice Hall. 2003.
VASCONCELOS, Laércio. Hardware na Prática. 2 ed. Rio de Janeiro:
Laércio Vasconcelos. 2007
Guia do Hardware. http://www.guiadohardware.net
Clube do Hardware. http://www.clubedohardware.com.br
Laércio Vasconcelos Computação. http://www.laercio.com.br

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