El contexto victoriano y la situación de la mujer

OBJETIVOS

• Identificar as principais características de processadores, memórias e placas- mãe;

• Descrever as características e conexões de Barramentos

Características; função; tipos; especificações técnicas BIOS;

Função; características; tipos; Bateria

Função; tipos; substituição Principais Conexões

IDE; SATA; Floppy; Barramentos e conexões de painel frontal; Chipsets;

PLACA-MÃE (Motherboard)

Figura3.1: Típica placa-mãe de um PC. Fonte: Wikipedia. Disponível em:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/40/ASRock_K7VT4A_Pro_Mainboard.jpg/800px- ASRock_K7VT4A_Pro_Mainboard.jpg.

126 Arquitetura

Figura 3.2: Arquitetura de uma placa-mãe típica. Fonte: Wikipedia. Disponível em:

127 Diagrama em blocos

Figura 3.3 : Diagrama em blocos de um computador, segundo o modelo de barramento de sistema. Fonte: Wikipedia. Disponível em:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/2/28/Systembusmodel.png/800px-Systembusmodel.png.

A Figura 3.3, mais genérica, ajuda a entender melhor a arquitetura de barramentos, inspirada, por sua vez, na arquitetura de von Neumann, já citada no Capítulo 1 desta apostila. Percebe-se 3 blocos principais (CPU, Memory e I/O), interligados através de 3 barramentos (BUS).

A CPU (Central Processing Unit ou Unidade Central de Processamento) é o bloco responsável por realizar o processamento da máquina propriamente dito. É nela que são executadas as instruções que formam os programas (software). Para tanto, ela possui, genericamente, um bloco que realiza cálculos aritméticos e lógicos – a ALU (Arithmetic and Logic Unit ou Unidade Lógica e Aritmética) _{– e um bloco de controle.}

O bloco Memory ou Memória representa a memória principal da máquina, isto é, a memória utilizada pela máquina enquanto os programas estão em execução. Da mesma forma que na arquitetura original de von Neumann, a memória principal armazena tanto dados (como números que precisam ser somados, por exemplo), quanto as instruções de uma dado programa.

O bloco I/O (Input/Output ou Entrada/Saída) representa todos os elementos externos à máquina e que fazem algum tipo de comunicação com ela. Este bloco será melhor detalhado em um outro capítulo.

Para entender como funciona o modelo de barramentos, imagine que a letra/caractere A deva ser armazenada no endereço zero da memória. Para tanto, o dado (o código referente à letra A) deve estar presente no barramento de dados (DATA BUS), o endereço onde o dado será armazenado (o código referente ao endereço zero) deve estar carregado no barramento de endereço (ADDRESS BUS) e no barramento de controle deve ser carregado um código referente à ação de armazenamento/escrita

128 de uma dado (geralmente identificado pela palavra inglesa WRITE). Esta sucessão de ações não costuma ser feita de maneira imediata, levando vários ciclos para ser completada. Entretanto, a velocidade de execução costuma ser tão alta que estas ações não são percebidas. De fato, situações semelhantes a essas acontecem o tempo todo e, para a nossa sorte, não temos que nos preocupar com detalhes tão ínfimos acerca do funcionamento de um PC.

A Figura 3.2 traz mais alguns detalhes acerca da arquitetura do PC. Destaque especial deve ser dado aos blocos chamados Northbridge (Ponte Norte) e Southbridge (Ponte Sul), chipsets (conjunto de chips ou circuitos integrados) responsáveis pelo controle sobre a movimentação de dados, endereços e comandos na máquina.

Na parte inferior esquerda da mesma figura, há uma região identificada como

“Slots PCI”. A interação entre a placa-mãe e os dispositivos de entrada e saída,

externos ao computador, é feita através de circuitos de interfaceamento que controlam o hardware destes últimos. Quando tais circuitos são montados sobre a placa-mãe, dizemos que o controle é “on-bord” (integrado à placa). Caso eles estejam em uma

placa à parte, diz-se que o controle é “off-board” (externo à placa). É exatamente nos

slots PCI (slots de expansão) que as placas off-board são conectadas. Desta forma, é possível conectar um terminal de vídeo ao PC, utilizando-se uma placa de vídeo, ou então, um sistema de som, através de uma placa de som. A vantagem de usar um controle off-board, em detrimento do on-board, é que o primeiro não exige que toda a placa-mãe seja substituída no caso de uma falha localizada na placa off-board. As especificidades dos slots de expansão e dos dispositivos de entrada e saída serão tratadas em outro capítulo.

PROCESSADORES

Os processadores são os elementos responsáveis pela execução dos programas do computador. De uma maneira geral, os processadores possuem dois blocos constituintes principais: a Unidade Lógica e Aritmética (ULA) e a Unidade de Controle.

Os microprocessadores são circuitos integrados, chips, desenvolvidos na década de 1970. Dentre os diversos fabricantes de microprocessadores destacam-se, atualmente a AMD e a Intel.

A Figura 3.4 exibe uma tabela contendo um resumo da evolução dos processadores Intel, a partir do 8080. Desponta aos olhos o aumento da integração de elementos de comutação em um único chip; 6.000 transistores no 8080 para 731.000.000 no Core i7, além do aumento na velocidade do clock, que está intimamente ligado à duração de um ciclo na máquina.

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Figura 3.4: Evolução dos processadores Intel, entre 1974 e 2008.

O 8080 foi extremamente importante por ser o primeiro microprocessador que integrava em uma única pastilha funcionalidades que o aproximavam fortemente dos minicomputadores da época. Operando com palavras de 8 bits, ele foi crucial para o surgimento dos primeiros microcomputadores, apelidados de computadores pessoais (PC), pois marcaram a saída do computador de ambientes como grandes empresas, governos e universidades e sua entrada nos lares. A partir do 8080, começaram a surgir inúmeras empresas de garagem, que, aproveitando a versatilidade e poder computacional dos nascentes microprocessadores, podiam montar máquinas de tamanho reduzido e vendê-las a preços muito convidativos. De fato, o primeiro PC foi comercializado por uma dessas pequenas empresas – a MITS –, através de uma revista de hobby chamada Popular Electronics, por menos de U$ 400.

É importante também notar que as grandes empresas da época – como a IBM, por exemplo – perderam o bonde do desenvolvimento do PC. Voltadas para o desenvolvimento dos minicomputadores, tais empresas não acreditavam no apelo que a ideia de ter um computador em casa teria. Após o sucesso do Altair, tiveram que

130 correr atrás das pioneiras (muitas das quais se tornariam gigantes do mercado da computação, como Microsoft e Apple).

Figura 3.5: Processador Intel 8080. Fonte: Wikipedia. Disponível em:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/KL_Intel_i8080_Black_Background.jpg/800px -KL_Intel_i8080_Black_Background.jpg

Dado sua tarefa de realizar cálculos e a quantidade de elementos comutadores em seu interior, os processadores precisam dissipar muita energia. Para evitar que queimem, costuma-se acoplar neles dissipadores de calor associados a ventoinhas (coolers).

O poder de computacionalidade de um processador está intimamente ligado a sua capacidade de reunir o maior número possível de transistores no menor espaço possível e à velocidade com que as instruções são executadas. Entretanto, há limitações a esta integração, representados, por exemplo, pelo aquecimento durante a operação. Para resolver este problema, e outros, os fabricantes começaram a desenvolver processadores com mais de um núcleo, trabalhando em paralelo. Assim, é possível aumentar o poder de processamento sem alterar significativamente a densidade do chip.

Figura 3.6: Um processador de 2 núcleos Intel Core 2 Duo E6750. Fonte: Wikipedia. Disponível em: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/af/E6750bs8.jpg/800px-E6750bs8.jpg