Arquitetura básica de computadores

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Arquitetura básica de computadores

Hardware: Componentes e funções

O HARDWARE é o equipamento físico, representado no computador por suas partes mecânicas, eletrônicas e magnéticas. A máquina em si, tudo o que se pode tocar.

Gabinete: É a torre onde são encontrados os componentes que formam o computador propriamente dito, como as memórias, o processador e o disco rígido, todos eles estão direta ou indiretamente ligados à placa mãe.

Placa mãe: Placa central que se destina a conexão com todas as outras placas e componentes do computador. Ela é chamada de ‘espinha dorsal’. Assim, ela possui diferentes conectores e é nela que o processador, HD, placas de vídeos, som rede e memórias.

Placa de vídeo: A placa de vídeo é responsável por processar e gerar imagens, para que elas sejam exibidas em um monitor. As placas mais conhecidas são as da marca AMD e NVIDIA.

Placa de áudio: Permite o processamento e a saída de sons do computador. Quanto melhor a placa de vídeo, melhor será a saída de áudio, assim como a placa de vídeo

Fonte de energia: Responsável por alimentar todo o sistema, como placa mãe, processador, memória, dispositivos instalados em slots de expansão (AGP, PCI, PCI-X), drives ópticos (CD, DVD , BlueRay e etc)

Cooler: São pequenos ventiladores responsáveis pela refrigeração dos componentes do computador. Eles são fundamentais, tendo em vista que sem eles os componentes podem aquecer e queimar.

Disco Rígido (HD – Hard Disk): É um tipo de disco de grande capacidade para armazenamento de dados permanentes ou até que sejam removidos do computador. Ela é mais lenta para acesso, porém muito mais barata. Nela se armazenam todos os dados e programas que devem permanecer no computador, mesmo estando ele desligado.

Unidade central de processamento:

A unidade central de processamento ou processador central tem por função executar os programas armazenados na memória principal, buscando cada instrução, interpretando-a e depois a executando. Atualmente, todos os componentes que compunham a CPU estão integrados em um único chip denominado microprocessador. Este é empregado nos computadores atuais, como nesse que você está utilizando neste exato momento. Intel e AMD são empresas desenvolvedoras de microprocessadores.

 

Memórias

Memória ROM (Read-Only Memory ou Memória Somente de Leitura): Memória responsável pelo armazenamento permanente dos dados, Esses dados não podem ser apagados ou alterados, apenas se forem utilizados procedimentos específicos. Quando a energia acaba ou o computador é desligado os dados não se perdem, sendo uma memória não volátil.

Memória RAM (Random Access Memory ou Memória de Acesso Randômico): É uma memória volátil e rápida para acesso pelo processador, porém muito mais cara. A CPU a utiliza para armazenar temporariamente os dados dos programas que estão rodando no computador. Esta memória somente fica ativa enquanto o computador estiver ligado e os conteúdos devem ser salvos, pois quando ele for desligado, tudo o que estiver armazenado nesta memória perde-se.

Memória cache: É um tipo de memória que trabalha em conjunto com o processador. De fato, todos os processadores atuais trazem certa quantidade de memória cache embutida no encapsulamento. Cache de memória serve para aumentar a velocidade no acesso aos dados e instruções armazenados na memória RAM.

 

Tipos de memória e tamanho:

SDR-SDRAM (Single Data Rate Sincronous Dynamic Random Access Memory):

Essa foi a primeira memória capaz de trabalhar sincronizada com os ciclos da placa mãe, sem tempos de espera.  Como o próprio nome diz, elas são capazes de realizar apenas uma transferência por ciclo.

Varia de 66 a 133 MHz

DDR-SDRAM (Double Data Rate):

Memória DDR

As memórias DDR superavam as memórias SDR por sua capacidade de realizar duas transferências por ciclo, o que não necessariamente dobrava a velocidade efetiva (devido ao mesmo tempo de acesso inicial), mas chegavam quase lá.

Varia de 200 a 500 MHz

Tamanho: Até 2 GB

Memória DDR2

A taxa de transferência por ciclo de clock dobrou novamente, e as memórias DDR2 são capazes de realizar quatro transferências por ciclo, mas mantendo praticamente o mesmo tempo de acesso inicial, o que resultava em ótimos resultados em aplicativos que necessitavam de uma grande quantidade de leitura sequencial, mas para aqueles que exigiam apenas alguns acessos aleatórios tiravam pouco proveito dessa velocidade em relação às memórias DDR.

Varia de 533 a 1333 Mhz

Tamanho: até 8 GB

DDR3:

Essa simples mudança nos circuitos de transferência torna possível a criação de memórias operando a 2133 MHz (266 MHz multiplicado por 8), o que é uma velocidade impressionante mesmo para os padrões atuais. A união de uma velocidade de transferência maior e um tempo de acesso menor ainda supre tanto o mercado de computadores domésticos quanto os de alto desempenho nos dias de hoje, e a grande quantidade de chipsets e plataformas suportadas contribuiu para uma queda drástica nos preços.

Varia de 800 a 2400 MHz

Tamanho : até 32 GB

DDR4:

DDR4 proporciona até 50 por cento de aumento no desempenho e na largura de banda e, ao mesmo tempo, reduz o consumo de energia de todo o seu ambiente de computação. Isso representa uma melhora significativa em relação às tecnologias de memória anteriores e uma economia de energia de até 40 por cento.

Varia de 2133 a 3200 MHz

Tamanho: até 128 GB

 

Dispositivos de entrada e saída

Dispositivos de entrada:

São aqueles que enviam informações para o computador

Teclado, mouse, scanner, microfone, joystick, câmera filmadora, câmera digital, tela sensível ao toque, mesa gráfica e caneta ótica.

Dispositivos de saída: São aqueles que recebem informações do computador

Monitor de Vídeo, Impressoras, Caixa de som, sensores (movimento, temperatura etc), óculos (para realidade virtual) e plotter.

Dispositivos de entrada e saída

São aqueles que enviam e recebem informações para/do computador

Modem, drive de disquete, unidade CD/DVD-ROM e disco rígido

 

Dispositivos de armazenamento de dados

É um dispositivo capaz de armazenar informações (dados) para posterior consulta ou uso.

Tipos de dispositivos de armazenamento:

Por meios magnéticos. Exemplos: Disco Rígido, disquete.

Por meios ópticos. Exemplos:  discos ópticos CD, DVD.

Por meios eletrônicos (SSDs) – chip – Exemplos: cartão de memória, pen drive.

Frisando que: Memória RAM não é um dispositivo de armazenamento de informações.

Conectores

PS2: Conectar mouse e teclado mais antigos

P2: conectar caixa de som e microfone

VGA: conector de monitores

DVI: conector de vídeo com resolução melhor do que o VGA

HDMI: conector de vídeo com resolução melhor do que o DVI

AC: ligar a fonte

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RJ-11: ligar o telefone no modem

RJ-45: Conectar o cabo de internet

USB: Conectar a maioria dos equipamentos como impressoras, mouse, teclado, HD externo, pen drive e etc…

SERIAL: mouses, modems, câmeras (webcam), etc.

PARALELA: tipos específicos de impressoras

 

Barramentos: especificação de equipamentos

Um barramento, ou bus, nada mais é do que um caminho comum pelo qual os dados trafegam dentro do computador.

O tamanho de um barramento é importante pois ele determina quantos dados podem ser transmitidos em uma única vez.

Um barramento de 16 bits pode transmitir 16 bits de dados

Um barramento de 32 bits pode transmitir 32 bits de dados

Barramentos Internos:

Ligam a CPU (processador) aos equipamentos que ficam dentro do gabinete.

Existem diversos tipos de barramentos específicos para equipamentos diferentes:

IDE

ISA

PCI

AGP

SCSI

Barramento IDE

Conecta as unidades de armazenamento internas (HD, Drive de CD, Gravadores de CD, Drives de DVD, etc.) à placa mãe do computador.

Os equipamentos são ligados aos barramentos IDE através do Cabo FLAT.

Barramento ISA

Comum em micros mais antigos para encaixar placas de expansão, como modems, placas de som, placas de vídeo,

Está caindo em desuso por ser relativamente lento em relação às novas tecnologias.

Barramento PCI

PCI: substituto do barramento ISA (nas novas placas mãe, é mais comum encontrar vários slots PCI e apenas alguns poucos ISA, quando há ISA)

Barramento AGP

Apenas utilizada para placas de vídeo

Até o lançamento do barramento AGP as placas de vídeo  eram instaladas no barramento PCI. A taxa de transferência máxima teórica do barramento PCI 32 bits a 33 MHz era de 133 MB/s, uma taxa insuficiente para aplicações 3D (como jogos, por exemplo) e que limitava o desenvolvimento de placas de vídeo mais sofisticadas.)

Barramento SCSI

O SCSI é muito usado em servidores de empresas, que normalmente precisam de uma maior velocidade de conexão com os Discos Rígidos, CDs, unidades de fita.

Barramentos Externos

Barramentos externos = portas = interface

Tipos:

PS/2

Serial

Paralela

USB

Firewire

PCM CIA

Porta PS/2

É o barramento atualmente usado para conectar mouse e teclado.

Há duas portas na parte traseira do gabinete, uma para o mouse e a outra para o teclado

Porta Serial

É um barramento usado por equipamentos que transferem relativamente pouca informação, como mouses, modems, câmeras (webcam), etc.

Porta Paralela

Barramento relativamente antigo e está sendo cada vez menos utilizado em computadores atuais. A porta paralela usa conector DB-25.

Porta USB (Universal Serial Bus)

Vem sendo usado em muitos computadores atuais como substituto das portas paralela e serial É possível conectar até 127 dispositivos ao mesmo tempo em uma única porta USB, com o uso de um hub

Porta Firewire

i.Link, IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus/HPSB

i-Link x USB

USB 1.1

12 Mbps

i-Link

400 Mbps

USB 2.0

480 Mbps

i-Link 800

800 Mbps

Barramento PCM CIA (PC Card)

Encontrado em modems, placas de som, placas de rede e até discos rígidos portáteis.

Fonte: UFPB

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