Arquitetura aberta

Em 1981 a empresa IBM lança um modelo de microcomputador, chamado PC – Personal Computer (Computador Pessoal) que revolucionou o mercado de microcomputadores, pois este novo padrão possibilitou o desenvolvimento de computadores montados com componentes de fabricantes diferentes. Portanto, hoje podemos dizer que a grande maioria das empresas do ramo de fabricação de computadores atua como “montadoras” de computadores. Daí o termo Arquitetura Aberta.

Os diferentes fabricantes dos diversos componentes de um computador seguem um padrão que possibilita a conexão de um dispositivo de um determinado fabricante ao dispositivo de outro fabricante, como por exemplo, uma placa-mãe da marca ASUS utilizando um processador Intel ou AMD. Isso facilita e muito caso o usuário queira, por exemplo, adquirir um componente para aumentar o desempenho do seu computador, pois poderá adquirir um componente de menor preço equivalente ao de maior preço ou marca mais conhecida. Além da possibilidade de podermos montar nosso próprio computador adquirindo componentes avulsos.

Componentes do computador

Os computadores possuem uma grande variedade de componentes que podem ser identificados como componentes internos (Placa Mãe, Processador, HD, etc.) e externos (gabinete, periféricos, etc.). Os tipos de componentes podem variar de acordo com a necessidade do usuário, mas tem alguns componentes que estão presentes na grande maioria dos PCs.

Componentes Externos

A figura 4 mostra basicamente os componentes externos de um PC.

Normalmente estes componentes não estão relacionados diretamente com o desempenho do equipamento, mas são de extrema necessidade para a realização das atividades.

Na imagem podemos visualizar alguns dispositivos de entrada e saída, porém, iremos detalhar estes dispositivos mais adiante.

Gabinete

O gabinete (erroneamente chamado de CPU) consiste em uma caixa metálica que tem a função de proteger em seu interior os componentes internos do computador (HD, Placa-Mãe, Fonte, etc.).

Existem dois modelos de gabinetes, o gabinete vertical (torre) e o horizontal. A vantagem do gabinete vertical é que há possibilidade da instalação de um número maior de placas e outros componentes internos. Este tipo de gabinete possui em seu interior uma chapa de metal, em alguns modelos esta chapa é fixa, mas, em outros ela é parafusada, o que possibilita ao técnico removê-la, facilitando a montagem da Placa-Mãe. O modelo horizontal tem a vantagem de ocupar menos espaço, desde que o monitor esteja localizado sobre ele, porém, a manutenção do computador com este tipo de gabinete é mais complicada devido ao pouco espaço interno onde os componentes, normalmente, ficam muito próximos, além, de ter também a desvantagem de não oferecer muita opção para a instalação de novas placas ou dispositivos.

Quanto ao padrão de gabinetes, existem diversos tipos, mas, basicamente, os dois mais comuns são o padrão AT (Advanced Technology) e o ATX (Advanced Technology Extended).

O padrão AT é o mais antigo. Foi desenvolvido a partir dos computadores IBM PC-AT. Próprio para Placas-mãe AT (9.2.1.1. Tipos de Placa-Mãe), não fornece boas condições de organização interna dos componentes (dispositivos e cabos), o que prejudica na ventilação, podendo causar danos aos componentes do computador. Atualmente, este padrão quase não é mais encontrado.

O padrão ATX é uma evolução do AT e foi criado em 1995 pela Intel. É utilizado atualmente para a grande maioria de Placas-Mãe. Possui várias vantagens em relação ao padrão AT, tais como: melhor espaço interno, o que permite uma melhor organização dos componentes e cabos, consequentemente, possibilitando uma melhor ventilação; possibilidade de expansão de Hardware, pois, normalmente possui mais de uma baia, o que possibilita a instalação de Drives de CD/DVD, e também maior número de portas traseiras para conexão de placas de expansão, dependendo do tipo de Placa-Mãe.

Quanto aos elementos que compõe um gabinete, podemos descrevê-los como segue nas figuras 7:

1. Chapa para suporte da placa-mãe (pode ser fixa ou parafusada)
2. Espaço para instalação de Drives 5 ¼”, são também chamados de BAIAS (a quantidade varia conforme o tamanho do gabinete).
3. Suporte para instalação de HDs.
4. Fonte.
5. Fendas para conexão de placas de expansão (a quantidade varia conforme o tamanho do gabinete).
6. Fenda para encaixe dos conectores da placa-mãe (teclado, mouse, placa de vídeo, etc.)
7. Fios do painel frontal do gabinete (Power Led, Reset, HDD Led, Power SW, USB, Áudio).

1. Espaço reservado para a instalação de Drives de 5 ¼”: CD ou DVD. Também chamado de Baia.
2. Entrada para a instalação de Drives de 3.5”: Floppy Disc, Zip Drive, etc.
3. Abertura para instalação interna de Floppy Disc (Disco Flexível de 3.5”).
4. Conjunto de botões e Leds, sendo:
      a. Botão Liga/Desliga: para ligar ou desligar o computador.
      b. Botão Reset: permite reiniciar o computador.
      c. Led Ligado/Desligado: possibilita visualizar se o computador esta ligado.
      d. Led Disco Rígido: quando acesso, indica que o Disco rígido está sendo acessado.
5. Conectores diversos, tais como:
    a. Portas USB (Universal Serial Bus): permite a conexão de dispositivos Plug and Play, como por exemplo, Pen-Drive, HD Externo, Câmeras digitais, etc.
      b. Conector de Áudio: permite a conexão de caixa de som.
      c. Conector de Microfone.

Fonte

É através das fontes de alimentação que ocorre o fornecimento de energia elétrica aos diversos componentes de um computador.

A função da fonte é receber a tensão fornecida pela rede elétrica (110 ou 220 volts) e converter essa tensão em uma voltagem que atenda as necessidades de cada dispositivo do computador, ou seja, em 3,3V, 5V ou 12V. São também chamadas de fontes chaveadas por fazerem a conversão de tensão alternada (AC) para tensão contínua (DC). Além de trabalhar também como estabilizador, atenuando os picos de energia na rede elétrica.

Capacidade da Fonte: Cada dispositivo conectado ao computador consome uma determinada voltagem e a capacidade de fornecimento de energia elétrica varia entre os diversos tipos de fontes, portanto, antes de adquirirmos uma fonte, devemos fazer um levantamento do consumo total do computador e adquirir uma fonte com uma capacidade superior, para que não tenhamos problemas com o consumo de energia elétrica. As informações da capacidade da fonte, normalmente, vêm impressas em uma etiqueta fixada na fonte.

Tipos de Fontes: Existem vários tipos de fontes, porém, os dois mais utilizados são os tipos AT (Advanced Technology) e ATX (Advanced Technology Extended). As fontes AT são os tipos mais antigos, muito utilizadas na década de 1990 e, apesar de ainda serem encontradas, caíram em desuso com o surgimento das fontes ATX. São fontes específicas para gabinetes e placas-mãe AT.

As fontes ATX são as fontes utilizadas atualmente, específicas para gabinetes e placas-mãe ATX. Possuem conectores de 20 ou 24 pinos, necessários conforme o modelo da placa-mãe.

A fonte ATX possui várias vantagens em relação ao padrão AT:

• Possibilitam desligar o computador através de Hardware;
• O conector consistem em uma única peça, ao contrário do padrão AT, que era dividido em 2 peças, com algumas regras para a conexão.
• Os componentes internos são menores, isto possibilita uma redução também no seu peso.

Conectores da Fonte: A figura 11 apresenta os diversos tipos de conectores e seus respectivos dispositivos compatíveis:

Atualmente estão surgindo placas de vídeo cada vez mais avançadas, o que demanda um consumo de energia na mesma proporção. Os slots PCI Express podem fornecer até 75 watts de energia para a placa de vídeo. Para resolver este problema, as fontes com maior potência estão sendo desenvolvidas com um cabo específico para o fornecimento de energia para estas placas. Consiste em um conector auxiliar de 6 pinos que deve ser conectado à placa de vídeo para o funcionamento correto. Como mostra a figura 12.

Cuidados com a Fonte de alimentação: A fonte é um dos itens com maior probabilidade de falha, portanto, alguns cuidados devem ser tomados quando instalarmos e utilizarmos uma fonte de alimentação do computador:

• Verificar o seletor de voltagem 110 ou 220V;
• O ideal é que a caixa protetora da fonte seja blindada para evitar interferências eletromagnéticas;
• Sempre verificar a corrente elétrica local antes de ligar um computador e verificar se a fonte está de acordo com a voltagem.
• Verificar o consumo total dos componentes conectados a ela para instalar uma fonte com uma capacidade acima do necessário.
• Verificar se a ventoinha está funcionando normalmente (não está enroscando) devido ao acúmulo de pó, o que irá causar superaquecimento.
• Antes de mexer em um computador, primeiro desligue o cabo de energia da fonte.
• Instalar um tipo de fonte compatível com o modelo da placa-mãe.

Componentes Internos

Há uma grande variedade de componentes que ficam armazenados no interior do gabinete, e sua grande maioria está relacionada diretamente com o desempenho do computador.

Placa-Mãe

É a placa principal do computador, pois é a responsável pela comunicação entre todos os demais componentes do computador, por exemplo, é através de seus barramentos que o processador envia e recebe informações para a memória RAM, assim como entre todos os outros componentes (placa de vídeo, Disco rígido, placa de som, etc.). Devido ao seu nível de complexidade, é um dos componentes que mais apresenta problemas no computador, por isso que o interessante é instalarmos um modelo de marcas conceituadas, pois a probabilidade de apresentar problemas será menor e, normalmente, terá um maior tempo na sua vida útil.

Há uma grande quantidade de fabricantes deste componente, e cada fabricante possui uma grande variedade de modelos. Cada modelo é projetada para dar suporte a um determinado tipo de processador e memória RAM. Ao adquirir uma Placa-Mãe é aconselhável escolher um modelo de um fabricante conceituado e um modelo que de suporte a atualizações futuras de Hardware. Placas de baixa qualidade poderão influenciar no desempenho do computador, além de, normalmente, ter a vida útil bastante reduzida.

Tipos de Placas-Mãe

Quanto ao tipo de Placas-Mãe, existem vários modelos, porém, os modelos mais encontrados atualmente são: AT (Advanced Technology) e ATX (Advanced Technology Extended).

O modelo AT quase não é mais utilizado por se tratar de um padrão bastante antigo, e o modelo ATX é o padrão utilizado atualmente. A aquisição do modelo de Placa-Mãe dependerá do modelo de gabinete disponível, pois, gabinetes AT são compatíveis somente com Placas-Mãe padrão AT e gabinete ATX são específicos para Placas-Mãe ATX.

Barramentos

Os barramentos são vias de comunicação entre os diversos componentes da placa mãe.

Houve uma grande evolução dos barramentos desde o surgimento com os slots ISA e as portas seriais até os slots PCI Express e portas USB 3.0.

O grande problema do surgimento de novos barramentos é que quase sempre os dispositivos são incompatíveis com a versão anterior, o que obriga o usuário a descartar um componente não por algum defeito, mas sim por simples problema de incompatibilidade. Um exemplo disso são as placas de vídeo para barramento AGP e as novas PCI Express 16x.

Obs.: Apesar de possuírem o mesmo nome, não podemos confundir barramento com slots. Os barramentos são as vias de comunicação entre os dispositivos através de impulsos elétricos e os slots são conectores ou encaixes para placas de expansão.

Os barramentos são divididos em dois tipos: Barramento Local e Barramento de Expansão.

Barramento Local

Também chamado de FSB (Front Side Bus), consiste em um barramento de alta velocidade que trabalha na mesma frequencia do processador. Responsável pela comunicação entre processador, Chipset Ponte Norte, Memória RAM e Barramento AGP ou PCI-Express.

Barramento de Expansão

São os barramentos responsáveis por possibilitar a conexão de placas de expansão no computador, tais como: Placa de vídeo, Placa de Som, Placa de rede, etc. Existe uma grande variedade de barramentos. Os principais são:

• ISA (Industry Standard Architecture)
• EISA (Extend Industry Standard Architecture)
• VLB (Vesa Local Bus – VESA)
• AMR (Audio and Modem Riser) e CNR (Communications and network Riser)
• PCI (Peripherical Component Interconect)
• AGP (Accelerated Graphics Port)
• PCI – Express
• USB – Universal Serial Bus
• Firewire (IEEE 1394)

Uma Placa-Mãe é composta por diversos elementos que dão suporte a determinados componentes necessários para o funcionamento do computador:

Na Figura 13 podemos visualizar uma estrutura básica de uma placa mãe, porém, a estrutura pode variar dependendo dos recursos e acessórios fornecidos, e consequentemente, o preço também varia conforme o modelo.

1. Soquete para o processador.
2. Conector do cabo da fonte que fornece energia para o processador.
3. Slots para conexão dos módulos de memória RAM.
4. Conector para Dispositivos com interface IDE com cabos flat de 40 ou 80 vias (Disco Rígido, Drive de CD/DVD, etc.).
5. Bateria CMOS.
6. Conector para Dispositivos com interface SATA (Disco Rígido, Drive de CD/DVD, etc.).
7. Chipset Ponte Norte (Chip conectado diretamente ao processador e responsável pelo controle da memória RAM, barramento AGP ou PCI-Express. Responsável também pela comunicação com o Chipset Ponte Sul.
8. Chipset Ponte Sul: Chip responsável por controlar os dispositivos de entrada e saída, que normalmente são os dispositivos mais lentos do computador: Disco Rígido, barramento PCI, barramento USB, etc.
9. Conector dos cabos frontais do gabinete: Power, Reset, Led Ligado/Desligado e Led Atividade do HD.
10. Slots PCI para conexão de placas de expansão: Placa de som, placa de rede, placa USB, etc.
11. Slot AGP ou PCI-Express: conexão de placa de vídeo.
12. Conector da Fonte de energia.
13. Conectores da parte traseira da placa-mãe para dispositivos de entrada e saída (ver figura 14).

A parte traseira da placa-mãe é composta por diversos conectores para dispositivos de entrada e saída. A quantidade e tipos de conectores podem variar conforme o modelo da placa.

A figura 14 mostra alguns desses conectores e abaixo segue o detalhamento dos mesmos:

1. Conector PS/2 para mouse.
2. Conector PS/2 para teclado.
3. Porta serial para dispositivos com interface Serial.
4. Conector VGA para monitor.
5. Portas USB.
6. Porta RJ-45 para rede.
7. Conectores de áudio (Microfone (rosa), Saída de Áudio (verde), Entrada de áudio (azul).

BIOS (Basic Input Output System)

Além destes componentes físicos, a placa-mãe possui também um conjunto de Hardwares utilizados para a identificação dos dispositivos conectados a ela e também para configurações, denominado BIOS (Basic Input Output System).

O BIOS contém um conjunto de Hardwares gravados em um chip, instalado na placa-mãe, necessários para a inicialização e configuração do sistema.

Quando o micro é ligado, o BIOS realiza uma bateria de testes dos componentes conectados à placa-mãe, tais como: Memória, Processador, Dispositivos I/O, teclado, etc. A esse procedimento é dado o nome de POST (Power On Self Test), e, caso haja algum problema com um desses componentes é emitido mensagens de erro relativo ao componente com defeito. No caso de alguns componentes, como processador, memória, placa de vídeo, etc. apresentar problemas, são emitidos bips que identificam qual componente está com problemas, mas em alguns casos, são emitidas mensagens na tela do computador. Caso esteja tudo em ordem, o BIOS passa o gerenciamento do micro para o Sistema Operacional. É comum nos referir a este procedimento como Boot.

O BIOS possui ainda um outro Hardware denominado Setup. O Setup é o Hardware responsável por uma grande variedade de configurações da Placa-Mãe, ou seja, é o Hardware que possibilita várias alterações na configuração da Placa-Mãe, portanto, é necessário um mínimo de conhecimento das funcinalidades deste programa por parte do usuário, pois, alguma configuração errada ou indevida pode causar problemas na utilização do sistema.

O Setup fica gravado em uma pequena área de uma memória volátil chamada memória ROM, que tem sua energia fornecida por uma pequena bateria fixada à placa-mãe. Essa área é definida como CMOS (Complementary Metal – Oxide Semicondutor).

Processador

O processador, também chamado de Microprocessador ou CPU (Central Processing Unit – Unidade Central de Processamento), é o principal componente do computador, justamente por este motivo é comum as pessoas se referirem ao processador como sendo o “cérebro do computador”, pois é ele o encarregado de executar uma série de cálculos, operações lógicas, operações matemáticas e comandos, processar estes dados de entrada e retornar as informações de forma que o usuário possa entender. Essas informações dependem do tipo de programa ou instrução que solicitou o processamento. Ex: editor de texto, planilha eletrônica, áudio, vídeo, etc.

As tecnologias mais recentes de fabricação são aplicadas neste componente, e isso, consequentemente, o torna um dos componentes mais caros do computador, dependendo do modelo. Atualmente existem apenas três empresas especializadas na fabricação deste componente (Intel, AMD e VIA), competitivamente falando, porém, há uma grande quantidade de modelos disponíveis, e o que os diferencia é cada um com suas respectivas características, porém, a funcionalidade básica é a mesma entre todos.

O processador é um chip composto por milhões de transistores (Transistores correspondem a unidade básica do processador, capaz de processar 1 bit de cada vez. Quanto mais transistores, mais instruções podem ser processadas, limitada a frequência de operação que determina quantos ciclos de processamento são executados a cada segundo.) onde o desempenho está relacionado a algumas características que definem a rapidez de processamento:

Pulso de Clock (ou ciclo de Clock, ou ainda Frequência)

Regula o tempo necessário para o processamento de cada instrução. É uma unidade medida em Hertz (Hz) (MegaHertz – MHz; GigaHertz – GHz) por segundo. Quando uma determinada freqüência é medida em GHz, por exemplo, podemos dizer que a operação está trabalhando com bilhões de ciclos por segundo. Ciclo corresponde a cada intervalo de tempo em que as operações são executadas, que, normalmente, corresponde a alguns nanosegundos.

Quando surgiram os primeiros computadores, a Freqüência era a mesma para todos os componentes (processador, memória, barramentos, etc.), e com o passar do tempo, houve uma evolução tecnológica muito maior no desenvolvimento dos processadores, porém, o mesmo não ocorreu com os demais componentes, deixando, portanto, uma grande diferença nas taxas de transferência entre os componentes. Houve então a necessidade da criação de pulsos de Clock diferentes entre o processador e os demais componentes. Basicamente o processador trabalha com duas frequências:

Frequência Interna ou Clock Interno – Refere-se à capacidade interna de processamento, ou seja, a velocidade em que os Ciclos serão lidos internamente. Por exemplo: quando dizemos que um processador trabalha a 1GHz (1.000.000.000), quer dizer que ele processará até 1 bilhão de ciclos por segundo.

Frequência externa ou Clock Externo – Refere-se à velocidade com que o processador fará para transferência das informações através do barramento local da placa-mãe. Esta frequência é imposta pela placa-mãe, através da FSB (Front Side Bus).

Largura de Leitura de Dados

Este termo refere-se a quantidade de bits que um determinado dispositivo pode ler simultaneamente. Também podemos denominar como Taxa de Transferência de Dados, e podem variar dependendo da tecnologia empregada (8, 16, 32 ou 64 bits).

Leitura Interna ou bits Internos – Refere-se a taxa de leitura em que as informações são executadas dentro do chip do processador ou quantidade de bits internos que é lida em cada ciclo. Ex: Pentium II = 32 bits.

Leitura Externa ou bits Externos – Refere-se à taxa de leitura em que as informações são transferidas do chip do processador para a placa mãe (barramento local), ou seja, a quantidade de bits que o processador envia ou recebe através do barramento local em cada ciclo.

Ex: Pentium II = 64 bits.

Cooler

Os processadores são dispositivos que emitem grande quantidade de calor, havendo, portanto, a necessidade de um sistema de resfriamento eficiente, para evitar a queima do componente. E é o Cooler o responsável pela dissipação do calor emitido pelo processador.

O Cooler consiste em um pequeno ventilador (Fan – termo em inglês), também chamado de ventoinha, com uma base feita de cobre ou alumínio que é a parte responsável pela dissipação do calor. Através de travas ou conectores, o Cooler é pressionado sobre o processador, auxiliando na dissipação do calor, e para ajudar nessa dissipação, é utilizada também uma pasta térmica entre o processador e o cooler.

Para cada modelo de soquete há um modelo de processador compatível e, conseqüentemente, um modelo de Cooler específico. Portanto devemos verificar qual o modelo de Cooler compatível para evitarmos a tentativa de instalar um modelo diferente.

Este dispositivo exige também alguns outros cuidados para evitar problemas com o computador e aumentar sua vida útil:

• Verificar se o cabo de energia do cooler está conectado a placa-mãe quando montar o computador, pois, caso isso aconteça, não haverá refrigeração do processador, podendo queimar o mesmo. O conector de energia possui 3 fios (pinos), sendo dois para a alimentação elétrica de 12V e o outro para o controle de velocidade realizado pelo BIOS;
• Verificar se o Cooler está encaixado e firme ao soquete;
• Sempre realizar uma limpeza devido ao acumulo de poeira, que pode aumentar a temperatura, vindo a prejudicar o processador.

Memórias

Chamamos memória a todos os dispositivos com capacidade de armazenamento de dados. Podemos dividir o armazenamento em duas categorias: Armazenamento Temporário e Armazenamento Secundário.

Armazenamento Temporário: São dispositivos que armazenam determinados dados enquanto está sendo fornecida energia ao mesmo, ou seja, quando desligamos o computador, estes dados são perdidos. Também são chamados de Memória Volátil. Os tipos de memória pertencentes a esta categoria são RAM (Randomic Access Memory – Memória de Acesso Aleatório) e ROM (Read Only Memory – Memória Somente Leitura).

Armazenamento Secundário: São dispositivos que permitem o armazenamento permanente, ou seja, os dados só serão apagados caso o usuário ou o sistema efetue a exclusão. Nesta categoria podemos citar o Disco Rígido, Pen-Drive, CD, DVD, etc.

Memória ROM (Read Only Memory)

Memória responsável por armazenar os programas da BIOS. É uma memória volátil, ou seja, os dados são perdidos quando o computador é desligado, porém, os dados armazenados nela não podem ser apagados, pois, serão necessários para a execuçao de alguns procedimentos quando ligamos o computador, e para que isto não ocorra, é função de uma bateria manter esta memória energizada. Esta bateria é chamada bateria de CMOS ou então CR-2032, e além de fornecer a energia necessária para manter as configurações do sistema, é a responsável também por manter o relógio de tempo real (real time clock), um relógio digital normal, responsável por manter a hora do sistema atualizada.

Na Figura 17, podemos visualizar o chip que contém o BIOS e a bateria RS-2032.

Existem 3 tipos de memória ROM:

PROM (Programmable ROM) – Memória fabricada sem programação de fábrica, sendo possível programá-la apenas uma vez. Atualmente não é mais utilizada.

EPROM (Eraseable PROM) – Tipo de memória ROM que possibilita o apagamento e reprogramação através de uma “janela de vidro” onde raios ultravioleta de alta potência incidem fazendo com que os dados sejam apagados.

EEPROM (Electrically Eraseable PROM) – Esse é o tipo de memória ROM usada atualmente. Permite sua reprogramação através da utilização de disquetes, ou então, de Hardware instalado no computador. A este procedimento dá-se o nome de “atualização de BIOS”.

Obs: Deve-se ter um grande cuidado com a atualização de BIOS, pois, caso ocorra algum problema durante a atualização ou ela seja feita de forma incorreta, a placa-mãe pode se tornar inutilizável.

Memória RAM (Randomic Access Memory)

Após a inicialização do computador e os testes realizados, é carregado o Sistema Operacional. Todas as informações necessárias para a execução do SO e os arquivos e programas abertos posteriormente são armazenados na memória RAM (Randomic Access Memory – Memória de Acesso Aleatório).

A memória RAM é a memória principal do computador e é o dispositivo que permite o armazenamento temporário de dados, por esse motivo também é chamada de Memória Volátil, ou seja, os dados são apagados no caso de ausência de energia elétrica, por exemplo, quando o computador é desligado.

O processador não possui capacidade de armazenamento, então, é na RAM que ele busca os dados (operação de “leitura”) ou armazena os dados (operação de “escrita”), por exemplo, quando você executa um determinado programa, ele é transferido do HD para a memória RAM, onde o processador irá ler os dados e executá-lo. Portanto, quanto mais memória o seu computador tiver, mais programas poderão rodar simultaneamente.

Cada modelo de Placa-Mãe possui soquetes que dão suporte a um determinado tipo de memória. Em alguns modelos, quando surge um novo tipo de memória, algumas Placas-Mãe fornecem duas opções de soquetes para a memória RAM, ou seja, é possível instalar módulos do padrão antigo ou do padrão novo.

Características

Capacidade de armazenamento: a capacidade de armazenamento é definida em MegaByte (MB) ou GigaByte(GB): 512 MB, 1024 MB (1 GB), 2048 MB (2 GB), etc.

Velocidade: Nas memórias FPM e EDO a velocidade era medida em ns (nano segundos) ou tempo de acesso (o tempo de acesso é definido pelo tempo em que ocorre uma determinada leitura ou escrita), e após a SDRAM a velocidade passou a ser medida em MHz. Ex: 66 MHz, 100 MHz, 133 MHz, etc.

Formatos

Os formatos da memória RAM correspondem a sua estrutura física, ou seja, a forma como ela é encaixada à Placa-Mãe ou ao seu tamanho. Existem diversos formatos de memória RAM, tais como: DIP (Dual In Parallel); SIPP (Single Inline Pin Package); SIMM/30 (Single Inline Memory Module); SIMM/72 (Single Inline Memory Module), porém, os formatos mais encontrados são os seguintes:

DIMM/168 (Double Inline Memory Module): São módulos com 168 vias, possuindo contatos nos dois lados do módulo, 84 de cada lado. Trabalham com uma taxa de transferência de 64 bits por ciclo. Possui módulo com capacidade de 32, 64, 128, 256 e 512 MB. Uma de suas características que permite identificar o formato é que possui dois chanfros que subdividem a linha de terminais.

DIMM/184 (Double Inline Memory Module): São também chamadas DDR (Double Data Rating). Possuem 92 terminais de cada lado. A partir deste formato, os módulos trabalham em sincronia com o processador, o que torna o processo mais rápido. Diferente do módulo de 168 vias, possui apenas um chanfro que separa a linha de terminais.

DIMM/240 ( Double Inline Memory Module): Existem dois tipos com este formato, DDR2 e DDR3. São módulos utilizados nas placas atuais, sendo que as mais recentes estão utilizando o padrão DDR3. Possuem módulos com capacidade que variam entre 256 e 2048 MB. Também possuem apenas um chanfro dividindo a linha de terminais.

Memória Cache

Mesmo com a evolução das tecnologias aplicadas nos módulos de memória RAM há uma grande diferença entre as taxas de transmissão com o processador, ou seja, o processador é muito mais rápido que as memórias RAM, isso impedia o processador de trabalhar com toda sua velocidade de processamento, pois ficava limitado a velocidade da Memória RAM.

Devido a esta diferença, foram desenvolvidos novos tipos de memórias com controladores de cache que possibilitam o trabalho com a memória RAM sem comprometer o desempenho do processador.

Portanto, quando o processador necessita de alguma informação na memória RAM, o controlador transfere essa informação à memória cache, que trabalha em uma velocidade muito superior a memória RAM.

Atualmente existem 3 tipos de memória Cache:

Cache L1 (Level 1 = Nível 1): Memória presente dentro do processador, o que possibilita trabalhar na mesma velocidade. A sua capacidade pode variar entre 16 e 128 KB.

Cache L2 (Level 2 = Nível 2): Memória também muito rápida, porém, um pouco mais lenta que a L1. Os processadores atuais já trazem está memória encapsulada em seu interior, mas para os modelos mais antigos ela era fixada na Placa-Mãe. Por ser mais lenta, possui uma tecnologia mais barata, o que possibilita a disponibilização de uma quantidade maior, podendo atingir em alguns modelos até 4 MB.

Cache L3 (Level 3 = Nível 3): É o tipo mais lento entre as memórias cache. Ainda pouco utilizada, mas seu uso está sendo cada vez mais utilizada com o surgimento de novos processadores.

Memória Virtual

Esse tipo de memória é uma espécie de extensão entre a memória RAM e o Disco rígido (HD), ou seja, quando a memória RAM não comporta mais a quantidade de aplicativos sendo executados, o sistema operacional verifica áreas com arquivos a mais tempo sem acesso armazenados na RAM e os transfere para uma área no HD. É também chamada de Arquivo de Paginação.

O problema é que, como a velocidade de leitura/escrita no HD é muito mais lenta do que na memória RAM, quando o sistema operacional passa a utilizar a memória virtual mais constantemente, há uma grande queda de desempenho no computador, tornando-o bastante lento.

Dispositivos de Armazenamento Secundário

São dispositivos onde as informações são armazenadas de forma permanente, ou seja, os dados não são apagados quando o computador é desligado, possibilitando a abertura e/ou edição dos arquivos posteriormente.

Existe uma grande quantidade de dispositivos para estes fins, tais como: Cartão de memória, Fita Magnéticas, Disk Packs, HDs, Discos Ópticos, etc. Atualmente, as formas mais utilizadas para armazenamento se dividem nas seguintes categorias:

 Discos Rígidos (Hard Disk - HD)

É o principal dispositivo de armazenamento secundário do computador. Tem capacidade de armazenamento muito superior aos Discos removíveis, chegando a alguns TeraBytes de capacidade. A gravação e leitura ocorrem através do magnetismo.

Houve uma grande evolução desde o surgimento dos primeiros Discos magnéticos, pois, o primeiro meio de armazenamento magnético foi o Disk Pack, como mostra a figura 21, onde podemos ver a diferença em relação a um HD atual com a mesma capacidade de armazenamento.

É no HD que é instalado o Sistema Operacional/SO (Operating System/OS) do computador, e é também onde ficam armazenados os arquivos dos demais programas ou arquivos criados pelos usuários.

As interfaces utilizadas como meio de conexão dos HDs passaram por várias adaptações até atingir o estado atual. As primeiras placas-mãe não possuíam interfaces para conexão de Discos. Quando se adquiria um HD, era necessária também a aquisição de uma placa de expansão, que era instalada em slots ISA disponíveis nas Placas-Mãe para possibilitar o uso do Disco.

Atualmente isso não é mais necessário, as interfaces já vêm fixadas na placa-mãe e basta adquirir o cabo correspondente ao tipo de HD a ser instalado.

Os tipos de HDs mais utilizados são:

• IDE (Integrated Drive Electronics);
• SATA (Serial Advanced Technology Attachment);

Independente do padrão de HD, as características internas são as mesmas: possuem alguns componentes que possibilitam a leitura e escrita dos dados, como mostra a figura 22.

Cabos para transferência de dados do HD

A comunicação dos HDs com a placa-mãe se dá através de cabos diferenciados conforme o tipo de interface do HD.

Os mais utilizados, conforme os tipos de HDs, são os cabos Flat (Flat cable) para dispositivos IDEs e os cabos SATA.

Discos Removíveis ou flexíveis:

São dispositivos, normalmente, com capacidade de armazenamento inferior aos Discos Rígidos, e podem ser subdivididos em várias categorias, como segue abaixo:

Discos Flexíveis (Floppy Disk): Tipo de Disco magnético desenvolvido por Alan Shugart da IBM, em 1967. Consiste de um Disco de plástico com material magnético que possibilita a gravação dos dados em ambos os lados. Houve uma variedade no tamanho destes Discos desde o seu surgimento, sendo que o primeiro possuía um diâmetro de 8”, passando posteriormente para 5 ¼”, e depois para 3.5”, sendo este a última atualização deste meio de armazenamento. O disquete de 3,5” comporta no máximo 1,44 MB, além, da sua fragilidade, pois para manter dados salvos neste dispositivo é aconselhável ter pelo menos uma cópia de segurança. Na figura 23 podemos notar a diferença entre os diferentes tamanhos:

Zip Drive: Surgiu em 1994 como alternativa ao disquete 3.5”. Consiste em um disquete também de 3,5”, porém, um pouco mais espesso e com uma capacidade de armazenamento de 100 MB. O Drive é conectado na porta paralela da placa-mãe, sem desativar o funcionamento da impressora.

Algum tempo depois houve um aperfeiçoamento onde foi mantido o tamanho físico, porém, a capacidade pode chegar a 1 GB. Mas, mesmo assim, surgiram novos dispositivos com capacidades bem maiores e bem mais práticos, tornado os disquetes uma tecnologia obsoleta.

Dispositivos Ópticos: Armazenamento feito através de raios laser, normalmente em Discos com 12 cm de diâmetro. A gravação é feita através de um diodo laser que forma pequenas depressões (sulcos) na superfície da mídia, as quais serão utilizadas para posterior leitura. As mídias podem ser para apenas uma gravação ou regraváveis (RW), o que permite a regravação de arquivos por determinada quantidade de vezes. As capacidades de armazenamento podem variar entre 700 MB e 100 GB, dependendo do tipo da mídia. As mídias disponíveis são: CD (ROM e RW); DVD (ROM e RW); e Blu-Ray.

Memória Flash: É uma memória do tipo EE PROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory), não volátil, ou seja, os seus dados não são apagados com a ausência de energia elétrica. Atualmente há uma grande variedade de dispositivos que utilizam este tipo de memória: Pen-Drive, Cartões de Memória, Celulares, Câmeras Digitais, etc. Normalmente, os dispositivos que utilizam este tipo de memória são conectados através das portas USB do computador, ou então em leitores de cartão. Uma das grandes vantagens deste tipo de dispositivo é a capacidade de armazenamento, que pode chegar a centenas de GigaBytes, além da praticidade quanto ao tamanho e a forma de instalação, por ser plug and play, basta conectar ao computador para ser reconhecido automaticamente.

HD Externo: São HDs normais utilizados nos microcomputadores ou notebooks. São armazenados em uma espécie de capa chamada Case. E, normalmente, são conectados aos computadores através de um cabo USB. Quanto aos tipos, existem cases para HDs com interface IDE ou SATA, e o tamanho físico pode ser o de 3.5”, utilizado na maioria dos PCs ou de 2.5”, utilizado nos notebooks. Possui algumas vantagens em relação aos demais dispositivos de armazenamento removíveis, tais como: Por se tratar de um HD normal, pode ter qualquer tamanho disponível que o computador conseguirá ler; ótima forma de proteger seus dados com cópias de segurança; alguns sistemas operacionais permitem a instalação neste HD, possibilitando ao usuário acessar o SO em qualquer computador; fácil de transportar, pois seu tamanho é relativamente pequeno.

Periféricos

São dispositivos com funções extras de auxílio conectados ao computador. São divididos em dispositivos de entrada, dispositivos de saída ou de entrada e saída de dados:

Dispositivos de Entrada (Input): São os dispositivos que, de alguma forma, alimentam o sistema com dados através de sinais elétricos a serem processados, em seguida esses sinais são processados para a realização do processamento. Exemplos de Dispositivos de Entrada: Teclado, Mouse, Microfone, Scanner, etc.

Dispositivos de Saída (Output): São os dispositivos que exibem ou retornam informações ao usuário. Exemplo de Dispositivos de Saída: Impressora, monitor, caixas de som, etc.

Dispositivos de Entrada e Saída (Input/Output): São dispositivos que podem atuar tanto como Entrada quanto Saída, ou seja, podem transferir dados para o computador assim como receber dados do mesmo. Temos como exemplo de Dispositivos de Entrada e Saída: Monitor Touch Screen; CD; DVD; Pen-Drive; Modem; etc.