Este documento fornece informações sobre hardware de computadores, incluindo componentes internos como placa-mãe, memória RAM, processador e barramentos. Também discute periféricos, interfaces de entrada e saída e formatos de memória. O documento visa ensinar estudantes sobre os fundamentos do hardware de computadores.
1. Hardware...
APRESENTAÇÃO PESSOAL
Carga horária: 80 h/a por semestre
Duas vezes na semana:
Material
fabriciodperez@blogspot.com
@fabriciodenis
fabriciodenis1@gmail.com
fabriciodenis1@hotmail.com
2. Objetivos da disciplina...
Computadores: Hardware. Software;
Sistema Binário (bits, bytes, etc);
Noções de Lógica Temporizada (clock, ciclo de operação, etc
);
Dispositivos de Entrada, Saída e Processamento de Dados;
Dispositivos internos de um computador (placa mãe,
memórias, processadores, placas controladoras, unidades de
armazenamento, discos ópticos, tipos de fonte de alimentação,
conectores e cabeamento interno);
Segurança e manutenção preventiva;
Instalação de Sistema Operacional e Drivers
3. Método...
Identificação das peças internas do computador;
Montagem e Desmontagem de computadores;
Documentação de peças do computador para
possível pesquisa na internet;
Ferramentas de medir o desempenho do
computador;
Roteiro de instalação de Sistemas Operacionais e
Aplicativos;
Instalação de drivers.
4. Avaliações...
Freqüência mínima de 75%;
30% de trabalhos e 70% provas práticas e
escritas;
Trabalhos escritos em sala de aula, individuais
ou em grupos;
Aulas práticas de identificação e configuração
de componentes do computador;
Provas: individual e realizada sem consulta em
sala de aula e provas.
36. PLACA-MÃE...
Oferece meios de comuniação entre CPU e
demais componentes do computador;
Suporte a novas tecnologias, possíbilidade de
upgrade (processadores) e desempenho são
fatores determinado pela placa-mãe;
37. Formatos...
Onboard: possuem placas controladoras ou
expansão integaradas (vídeo, som, rede),
menor desmpenho (será?);
38. Offboard: onde as placas controladoras ou de
expansão não estão integradas a placa-mãe;
39. Socket do processador...
Encaixe do processador (cpu);
Socket Intel difere de Socket AMD e assim por
diante;
Socket 775 Socket 478 Socket AM2
Core 2 DUO Pentium 4 2.4 GHz Sempron
Pentium 4 HT Celeron Athlon 64 x2
Pentium D Celeron D Athlon 64
Celeron D Turion 64 x2
40. Socket AM3 Socket F Socket LGA 1366
Phenom Opteron Core i7
Athlon II x2 Core i7 Extreme Desktop
Phenom II x4
41. Chipsets...
Conjunto de chips;
Comanda a comunicação entre CPU e demais
componentes da placa-mãe;
Ponte Norte (North Bridge): comunicação
direta com a CPU através do barramento FSB;
FSB: Front Side Bus;
Controle de memória;
Barramento AGP ou PCIExpress
42. Ponte Sul (South Bridge): mais lento
Barramento PCI;
USB;
Portas IDEs e SATA
Barramentos: são vias de comunicação por
onde trafegam os sinais elétricos (bits), sua
velocidade é medida em Hertz (Hz).
Ex: 1Mhz de frequência de operação
44. BIOS...
Sistema básico de entrada e saída;
Primeira camada de software;
Dar a partida no computador;
Processo de inicialização:
Post - Reconhecer o hardware;
Dar o ”boot”;
Prover recursos para o funcionamento do sistema;
45. BIOS...
Sistema básico de entrada e saída (Memória
ROM – Read Only Memory);
Gravado em um chip na placa-mãe;
POST- Post On Self Test ou Auto-Teste de
inicialização;
Tipos:
DIP
PLCC
46. Slots de memória RAM...
RAM – memória de acesso aleatório;
Módulos de memmória: vários chips
encaixados em uma placa;
SDRAM DIMM
SDRAM DDR
SDRAM DDR II
SDRAM DDR III
Capaciade: MB e GB de 4 MB a 2GB
52. Interfaces de discos...
Unidades de Dicos Rígidos; Drives de CD/DVD
e Unidades de Disquetes;
IDE (Intergrated Drive Electronics): Disco
Rígido e CD/DVD, taxa de 133 MB/s
SERIAL ATA (ou Sata – Advanced
Technology Attachment), 150 MB/s e
SATA2 até 300 MB/s
55. Jumpers...
Interruptores, servem para permitir a passagem
de energia entre dois pinos (fechar circuitos);
56. Conectores do painel frontal...
ATX Power Switch;
Speaker connector;
Power Led;
IDE/HDD Led;
Reset SW
57. Barramentos...
Vias de comunicação entre componentes da
placa-mãe, como: processador, RAM, chipset,
slots de expansão, etc.
Barramento Local
Dados
Endereços
Controle
58. Clock...
UC – unidade de controle;
Pulso de ”clock” -
referência de tempo e
sincronismo;
1 Ghz – um gigahertz:
frequência de operação de um dispositivo;
Período – tempo de duração de um ciclo de
clock;
Nanosegundos – bilionésima parte de um
segundo
59. Taxa de transferência...
Valor real de bits transmitidos por dispositivos
de um sistema de computação ou transmissão
de dados;
Taxa de transferência = número de bits x
frequência de operação ÷ 8
60. ISA - (Industry Standard
Architecture)
Processador 8088 – 4,77 Mhz
8 bits → comunicação interna;
8 Mhz → frequência de operação;
8 MB/s → taxa de transferência;
Rede/Vídeo/Controladoras de discos
Plug and Play
61. ISA 16 bits...
Processador 80286 – 6 Mhz a 20 Mhz
16 bits → comunicação interna;
8 Mhz → frequência de operação;
16 MB/s → taxa de transferência;
Rede/Vídeo
Plug and Play
62. PCI - (Peripheral Component
Interconnet)
Rápido e varsátil;
Controladora no chipset da placa-mãe;
32 bits → comunicação interna;
33 Mhz → frequência de operação;
133 MB/s → taxa de trasnferência;
Rede/Vídeo/Som/Fax Modem/etc;
OBS: 64 bits (variação da PCI)
63.
64. AGP (Accelerated Graphics Port
)...
Intel 1996
Exclusiva para controladoras de vídeo;
Acesso direto a memória;
2x e 3x(3,3v); 4x e 8x (1,5v);
Slot Universal
65. Modo Clock Número de Dados por pulso de Taxa de Transferência
bits clock
AGP x1 66 MHz 32 bits 1 266 MB/s
AGP x2 66 MHz 32 bits 2 533 MB/s
AGP x4 66 MHz 32 bits 4 1.066 MB/s
AGP x8 66 MHz 32 bits 8 2.133 MB/s
69. PCI Express...
Intel (2001) e comercializada em 2004
Transmissão serial full-duplex, através de
pistas;
1x, 4x, 8x, 16x e 32x
Hot Plug
Trabalha em 8 bits a uma frequência de 2.5
Ghz;
4 bits para cada direção;
PCI Express 2.0 – 2007 com taxas de até 8GB
72. USB (Universal Serial Bus)...
Transmissão serial;
Taxa de 480 Mbps ou 60 MBs
USB 3.0
Alimentar dispositivos que necessitam mais
energia;
Hot-swappable
4,8 Gbps ou 600 MB/s
Conector com 9 fios
Compatibilidade com a versão 2.0
75. IEEE 1394 (Fireware)...
Sony
Taxa de transferência de 400 Mbps ou 50 MBs
Aparelhos de áudio e vídeo portáteis
Discos rígidos externos;
Impressoras, e montar redes locais;
76.
77. Bluetooth...
Tecnologia sem para transmissão de dados;
Radiofrequência;
Classes:
Classe 1: 100 m
Classe 2: 10 m
Classe 3: 1 m
Taxas de 1.2 Mbps a 3 Mbps (versão 2.0)
79. Memória ROM
Memória de somente leitura;
Armazena o BIOS;
Tipos:
ROM → gravada pelo fabricante, não pode ser
apagada;
PROM → pode ser reprogramada por
equipamentos especiais;
EPROM → pode ser apagada e reprogramada;
EEPROM → pode ser apagada e reprogramada
sem a necessidade de equipamentos especiais;
80. Memória RAM...
Memória de acesso aleatório;
Necessita de energia;
Armazena informações que serão ou já foram
processadas pala UCP;
Módulos de memória;
Banco de memória;
81. Tempo de acesso...
Tempo que a memória leva para ler/gravar
dados;
Nanossegundos;
RAS → Row Address Strobe
CAS → Column Address Strobe
60 ns e 70 ns → depende da tecnlogia;
82. Formatos...
SIMM → single in-line memory module;
Utilizada no inicio da década de 80;
Tipos:
SIMM-30 (vias):
8 bits;
UCPs 386/486
256KB ; 1 MB e 4 MB
SIMM-72:
32 bits;
1 módulo para um UCP 486
2 módulo para um UCP Pentium
4 M; 8 MB; 16 MB e 32 MB
87. FPM – Fast Page Mode...
Modo de paginação rápida;
Utilizada em módulos SIMM-30 e SIMM-72;
Tempos de acesso de 80, 70 e 60 ns;
5-3-3-3: utiliza 5 ciclos de clock na primeira e 3
ciclos nas demais, ou seja, 14 ciclos na leitura
de 4 informações;
Aguarda a primeira ser concluída para enviar a
próxima;
88. EDO – Extended Data Output...
Extensão de saída de dados;
Utilizada nos módulos SIMM-72 e alguns
DIMM-168;
Tempos de acesso de 70, 60, 50 ns;
6-2-2-2 ou até 5-2-2-2;
Não necessita aguardar até que a primeira
termine para enviar a próxima;
89. SDRAM – Synchronous Dynamic
RAM..
Sincronizada com a placa-mãe;
Utilizada nos módulos DIMM e atuais;
Tempo de acesso de 70 ns;
6-1-1-1 (uma leitura por ciclo);
Frequências: PC-66, PC-100 e PC-133;
90. DDR...
Double Data Rate ou Duplo Fluxo de Dados;
184 vias;
Duas leitura/gravação por ciclo de clock;
Consumo de energia de 2.5 v;
Capacidades: 128 MB a 1 GB
DDR-200 ou PC 1600 1600 MB/s
DDR-266 ou PC 2100 2100 MB/s
DDR-333 ou PC 2700 2700 MB/s
DDR-400 ou PC 3200 3200 MB/s
91. DDR2...
240 vias;
Quatro leituras/gravação por ciclo de clock;
Consumo de energia de 1.8 V;
Capaciades: 256 MB a 2 GB;
Tecnologia ODT → evitar erros de transmissão;
DDR-400 ou PC 3200 3200 MB/s
DDR-533 ou PC 4200 4200 MB/s
DDR-667 ou PC 5300 5300 MB/s
DDR-800 ou PC 6400 6400 MB/s
DDR-1066 ou PC 8500 8500 MB/s
93. DDR3...
240 vias (mesmo que a DDR2);
Oito leituras/gravação por ciclo de clock;
Consumo de energia de 1.5 V;
Redução de 40% no consumo de energia;
Capacidades: 256 MB a 4 GB;
Latência: de 9 ciclos (para inicar a
transferência de dados);
96. Triple Channel...
A partir do i7 as memórias DDR3;
192 bits
Três módulos com as mesmas especificações;
97. Disco Rígido
Memória de armazenamento de massa, ou
seja, não necessita de energia para manter os
dados gravados;
Platters: camada de subtrato (alumínio) e
camada magnética;
Eixo de alumínio;
Motor – rotações por minuto;
3600
5400
7200
10000
98. Cabeças de leitura e gravação (heads);
Braço móvel (ARM);
Actuador → mecânismo que movimenta o
braço;
Atração e repulção eletromagnética;
Sinais magnéticos especiais de fábrica
(formatação física);
Tempo de acesso (10 a 12 milésimos).
101. Funcionamento...
Colchão de ar;
Os Hds não são fechados a vácuo;
Auto-parking → recolhimento automático das
heads, quando há falta de energia;
Causas de problemas de perda de dados,
102. Placa controladora...
Interface entre o disco e a placa-mãe;
Controla:
Rotação;
Movimentos as heads;
Verificação de leituras/gravações;
Atualizar o cache em disco, SDRAM em formato de
chip;
103.
104. Os discos...
Sua capacidade é definida pela tecnologia
(densidade) e diâmetro dos discos;
Densidade é medida por gigabits por polegada
quadrada;
Sputtering: técnica de colocar minúsculas
marcas na camada magnética;
Organização da gravação:
Trilhas e setores;
Setores de 512 bytes;
Cilindros → conjunto de trilhas.
106. Interfaces...
IDE – Integrated Drive Eletronics
1986
ATA – 1990 (placas controladoras IDE/ATA);
ATAPI – AT Attachment Packet Interface (HD/CD-
ROM);
Master/Slave (Utilização de Jumpers);
CS – cable select;
SL – slave;
MA – master;
107. Tecnologias...
PIO mode – programação de entrada e saída
(In/Out) ou PIO.
DMA – modo de acesso direto;
UDMA33 ou ATA-4;
UDMA133 ou ATA-7;
Cabos IDE de 80 vias (UDMA66);
108. Serial ATA ou SATA...
Serial Advanced Technology Attachment;
2000
Transmissão serial, ou seja, um bit por vez;
Sata 150
Sata 300
Sata 600
Canais individuais;
