31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 1

Informática para Concursos

Módulo 2 – Hardware

Walter Cunha

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Professor

Contatos:� falecomigo@waltercunha.com� http://blog.waltercunha.com

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Revisão

Introdução à InformáticaComputadores: Tipos e EvoluçõesClassificação dos ComputadoresHardware, Software, Firmware Sistemas OperacionaisOrganização de Arquivos

Tendências

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Conteúdo do Módulo

Linguagem Binária MicroprocessadorPlaca-MãeMemóriasDispositivos de ArmazenamentoBarramentos

Placas AdicionaisPeriféricosInicialização

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Linguagem BináriaBit

A palavra bit é a abreviação das palavras "Binary digIT" (dígito binário)Um número binário é composto apenas de 0s e 1s, como por exemplo: 1011.

(1 * 2^3) + (0 * 2^2) + (1 * 2^1) + (1 * 2^0) = 8 + 0 + 2 + 1 = 11

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Linguagem BináriaByte

Normalmente os bits são agrupados em conjuntos de 8 bits, chamados bytes. Com 8 bits em um byte é possível

representar 256 valores, de 0 a 255

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Linguagem BináriaASCII

Cada valor binário entre 0 e 127 estáassociado a um caractere específicoASCII estendido utiliza a gama completa

dos 256 caracteres disponíveis em um byte.

Os últimos 128 caracteres comportam elementos especiais, como caracteres acentuados de diversas línguas como o português.

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Linguagem BináriaMultiplicadores

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Capacidade de Armazenamento

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Barramentos

Canal de comunicação entre o processador e os restantes dispositivos eletrônicos

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Barramentos:Tipos

Barramento de ControleConduz os sinais elétricos que controlam osdispositivos eletrônicos para que o sistema possa ler/escrever os dados.

Barramento de DadosConduz os dados que o processador vai buscar àmemória RAM ou aos dispositivos de I/O.

Barramentos de EndereçoConduz os endereços das posições de memória ou de dispositivos de I/O.

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Hypertransport

Dois barramentos para comunicação externa: um para acesso à memória e outro para acesso ao chipset. Na verdade, é este último que recebe o nome de HyperTransport.

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Barramentos:Desempenho

Largura de Banda (quantidade de bits que podem ser transmitidos ao mesmo tempo), geralmente potências de 2: 8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits, etc;

Velocidade da Transmissão medida em bps (bits por segundo), por exemplo:10 bps, 160 Kbps, 100 Mbps, 1 Gbps etc.

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Barramentos:Endereçamento

Cada célula armazena um byte. Assim, um processador com o barramento de dados com 16 bits, pode acessar duas células por vez. Um processador com 32 bits pode acessar até 4 células. Para descobrir o valor máximo de memória que o processador consegue acessar, basta fazer um cálculo: elevar a 2 o número de bits do barramento de endereços. Por exemplo, 2 elevado a 32:

2 ³² = 4.294.967.296 bytes => 4 GB

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Microprocessador

Principal componente de um computador, sendo muitas vezes chamado de "cérebro da máquina". Isso porque é o processador que executa, com auxílio de dispositivos como memórias e discos rígidos, todas as operações no computador.

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Microprocessador:Cooler

Responsável por manter a temperatura do processador em níveis aceitáveis. 25º C é considerado um valor ideal para qualquer processador .

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Microprocessador:Clock

Forma de indicar o número de instruções que podem ser executadas a cada segundo (ciclo). Sua medição é feita em Hz Instruções podem precisar de vários ciclos para serem executadas, enquanto outras, uma ciclo só.

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Microprocessador:Clock

Clock Externo

Também conhecido como FSB (Front Side Bus), indica a freqüência de trabalho do barramento (conhecido como barramento externo) de comunicação com a placa-mãe (na verdade, chipset, memória, etc).

Clock Interno

Indica a freqüência na qual o processador trabalha. Geralmente é obtido através de um multiplicador do clock externo.

Overclock

Elevar o clock acima do valor recomendado.

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Microprocessador:

Co- Processador Aritmético Seu nome em inglês é FPU (Floating Point Unit -

Unidade de de Ponto Flutuante). A função deste processador era a de realizar cálculos matemáticos complexos.

RegistradoresMemória pequena e rápida, contida no CPU, utilizada no armazenamento temporário durante o processamento.

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Microprocessador:Memória Cache

Consiste numa pequena quantidade de memória SRAM, incluída no chip do processador. A cache fica entre o processador e a memória RAM� Cache L1� Cache L2� Cache L3

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Microprocessador:Risc vs. Cisc

Instruções CISC:� Complexas� Flexíveis� Abundantes� Requerem mais de um pulso de clock

Instruções RISC� Simples� Rápidas� Requerem normalmente um pulso de clock

Processadores Atuais� Híbridos� Borda CISC� Núcleo RISC

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Processadores Intel:Celeron

Desktop/LaptopMáquinas de baixo custoDiferencia-se da linha Pentium em: � Tamanho do cache

L2� Clock interno� Clock do barramento

externo

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Processadores Intel:Pentium 4

Desktop

Processamento de imagens, criação de vídeo, jogos e multimídia.Tecnologia Hyper-

Threading

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Processadores Intel:Hyper-Threading

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Processadores Intel:Pentium D

Desktop

Primeiro a utilizar Multicore (2 núcelos)

Lei de Moore� “A capacidade dos

processadores dobraria a cada 18 meses.”

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Processadores Intel:XEON

Servidores

Cache maiorSistemas Multi-processados

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Processadores Intel:Pentium M

Laptops

“Pentium 3 com um novo cache L2 ultra rápido e grande (1 MB e 2 MB para os novos)”Freqüência sob demanda

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Processadores Intel:Core Duo

Laptop1ro de núcleo duplo para LaptopsAlimenta sob demanda as áreas que requerem energia (centrino)Matou a marca pentium (Core Solo).

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Processadores Intel:Itanium

Servidores

64 bits puro sangüeNem RISC nem CISC, EPICClocks baixosGrande Cache

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Processadores AMD:Sempron

Laptop/Desktop

Linha de Baixo Custo

Concorrente da linhaCeleron

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Processadores AMD:Athlon 64

Desktop

64 bitsConcorrente da linha Pentium 4Controladora de memória integrada

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Processadores AMD:Turion 64

Laptops

64 bitsConcorrente da linha Pentium MBaixo consumo

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Processadores AMD:Opteron

Servidores

64 bitsConcorrente da linha ItaniumRoda aplicações 32 (legadas)

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Placa-Mãe

A – ProcessadorB – Memória RAMC – Slots de Expansão

C1 – PCIC2 – AGPC3 – PCI Express

D - Alimentação

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Placa-Mãe

E – Conectores IDE e Drive de Diquete

F – Bios e BateriaG – Concetores de

Teclado, Mouse, USB e outros.

H – Furos de EncaixeI – Chipset

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Placa-MãeConectores

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Placa-MãeBIOS

É responsável por controlar o uso do hardware do computador e manter as informações relativas à hora e data. Cabe ao BIOS, por exemplo, emitir uma mensagem de erro quando o teclado não está conectado. Em preto o POST. Em Azul o SETUP.

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Placa-MãeBIOS

Memória ROM -> Ponte Sul

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Placa-MãeCHIPSET

Ponte Sul (South Bridge)

Este geralmente éresponsável pelo controle de dispositivos de entrada e saída, como as interfaces IDE ou SATA.

Ponte Norte (North Bridge)

Responsável pelas tarefasde controle do FSB da freqüência de operação da memória, do barramento AGP, etc. Trabalho mais pesado.

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Memórias

São as responsáveis pelo armazenamento de dados e instruções em forma de sinais digitais em computadores.

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Memórias

Primárias� Podem ser endereçadas diretamente pelo

processador. Ex. RAM e ROM

Secundárias� Precisa primeiro ser carregada na memória

primária antes de ser endereçada. Ex. HD e CD.

Terciárias� Precisam de operações de montagem. Ex. Fitas

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MemóriasMemória Virtual (Swap)

Arquivo de Paginação - Espaço de memória separado da memória principal (RAM física) e localizada em meios de armazenamento auxiliares (em geral, discos). A capacidade de um sistema em endereçar o espaço de memória virtual é importante para sistemas operacionais de multitarefa e aplicações muito grandes para entrarem somente na RAMMem. Virtual = Arq. Pag. + Mem. Física

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MemóriasMemória Virtual (Swap)

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MemóriasMemória Não-Voláteis

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MemóriasMemória RAM

Este tipo de memória permite tanto a leitura como a gravação e regravação de dados. No entanto, assim que elas deixam de ser alimentadas eletricamente, ou seja, quando o usuário desliga o computador, a memória RAM perde todos os seus dados.

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MemóriasTipos de RAM

DRAM – Preços Menores, Grande Capacidade e Menor desempenho. Ex. Memória Principal

SRAM – Preços Altos, Pequena Capacidade e Alto Desempenho.Ex. Cache

VRAM – Memória otimizada para tratamento de Vídeo. Já vem embarcada nas placas.

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MemóriasTipos de RAM

EDO – Memória muito antiga, com desempenho inferior ao da SDRAM. Usada aos pares.

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HD

Também conhecido como "Winchester", serve para armazenar dados permanentemente ou até estes serem removidos.

Capacidade: TBsVelocidades: 5.400rpm,

7.200rpm e 10.000rpm.Barramentos: IDE, SATA e

SCSI

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HDGeometria dos Discos

DiscosTrilhasCilindrosSetoresClusters

Formatação Física:processo que divide o disco em trilhas e setores

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HDDMA

(Direct Memory Acces) Como o próprio nome diz, essa tecnologia tornou possível o acesso direto àmemória pelo HD ou pelos dispositivos que usam a interface IDE, sem necessidade do "auxílio" do processador. É importante frisar que os HDs IDE mais recentes trabalham com um padrão conhecido como Ultra-DMA (UDMA). Essa tecnologia permite a transferência de dados em uma taxa de, pelo menos, 33,3 MB/s (megabytes por segundo).

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HDExternos

Um HD que você pode levar para cima e para baixo, e conecta ao computador apenas quando precisa. Para isso, pode-se usar, por exemplo, portas USB, FireWire e até SATA externo, tudo depende do modelo que vocêescolher.

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Cartões de Memória Flash

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Cartões de Memória Flash

Utilizados em Máquinas Fotográficas, handhelds, etc.

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Pendrives

Dispositivo móvel que permite armazenar até

centenas de MBs em

dados de qualquer tipo. Usam a conexão USB

do computador. Alguns são especializados em músicas (mp3) e em vídeo (mp4)

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Drives Ópticos

CD-ROM: serve apenas para ler CDs

CD-RW (gravador): serve para ler e gravar CD-Rs e CD-RWs

CD-RW + DVD (combo): serve como leitor de CD-ROM e de DVD, além de gravador de CDs;

DVD-RW (gravador): esse drive é um dos mais completos, pois lê e gravas CDs, assim como lê e grava DVDs.

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Mídias Ópticas

CD-R (~700 MB)CD-RW DVD-ROM (4,7 GB; 8,5 GB Dual Layer)DVD-RAMHD-DVD (15 GB ou 30 GB Dual Layer)Blu-Ray (25 GB)

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Disquete (Floppy Disc)

Consiste em uma espécie de capa

quadrada que protege

um disco magnético que suporta até 1,44

MB.

� Pouca Capacidade

� Muito Sensíveis a Campos Magnéticos

� Obsoleto

� Protocolo DPLDPC

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Fita Magnética (Tapes)

Mídia de não-volátil que consiste em uma

fita plástica coberta de

material magnetizável.

� Grande capacidade

� Baixo Custo

� Longo Tempo de Vida

� Armazenamento Terciário.

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BarramentosISA, PCI, AGP

ISA� Taxa: 16 Mbps� Banda: 8 bits� Desuso

PCI� Taxa: 133 Mbps� Banda: 32 bits� Plug and Play

AGP� Taxa: (1x) 266 MBps� Banda: 32 Bits� Vídeo

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BarramentosIDE

Taxa: Até 133 MbpsBanda: 32 bitsHD e Disp Ópticos2 em cada Placa2 dispositivos em cada Barramento (Mestre e Escravo)Cabo Flat

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BarramentosSATA

Taxa: 150 ou 300 Mbps(SATA2)Banda: 1bit (Serial) Ocupa menos espaçoEstá substituindo o ATA.HD’s

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BarramentosSCSI

Taxa: 320 Mbps15 dispositivosHD, Disp Ópticos, Impressoras e Fitas.Mais comuns em Workstations e Servidores

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BarramentosPorta Serial, PS/2 e Paralelo

Serial � Modems, algumas impressora, mouse

� Bit a Bit

PS/2� Mouse� Teclado

Paralela� Impressora

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BarramentosPCI Express

1x – 250 Mbps16 x – 4000 Mbps Substituindo o AGP

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BarramentosBluetooth, PCMCIA

Bluetooth� Sem-fio� 10 m, 1Mbps� Conecta periféricos � Utilizado para sincronização

PCMCIA� PCCard, PCBus� Modems, Rede, Memória Flash, etc.

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BarramentosUSB e Firewire

USB� Hot plug and Play� Até 127 dispositivos� USB 1.1 12Mbps� USB 2.0 480 Mbps

Firewire� Hot plug and Play� Até 63 dispositivos� Vers. Inic. 400 Mbps� Vers Ataul 800 Mbps

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Placas AdicionaisVídeo e Som

Vídeo� Memória Própria� PCI, AGP e PCI Exp� Até 1GB!!!

Som� 16 (Comum) a 20 bits

� PCI ou Onboard

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Placas AdicionaisModem e Rede

Modem� Transmissão analógica� 56 Kbps� V.90 e V.92

Rede� Giga/Fast/Ethernet� Wireless

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PeriféricosTeclado e Mouse

Teclado� ABNT ou Internacional

� Multimídia

Mouse� Normais e Ópticos� Scroll� Trackball

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PeriféricosMonitor

CRT ou LCDSistema RGBResoluções:� 640x480� 800x600� 1024x768� 1280x1024.

Cores� High Color - 32.768 e

65.536 � True Color - Acima de

16.777.216

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PeriféricosConectores de Vídeo

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PeriféricosDatashow, Scanner e Cx Som

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PeriféricosImpressoras

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Gabinete e Alimentação

Gabinete� Acomoda os

componentes internos� AT e ATX

Alimentação� Estabilizador

� Previne curtos-circuitos e sobretensões

� No-Break� Baterias� Tempo para o computador Desligar

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Dúvidas?

Walter Cunha

falecomigo@waltercunha.comhttp://blog.waltercunha.com

31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 76

Próximo Módulo

Windows

31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 77

Informática para Concursos

Módulo 2 – Hardware

Walter Cunha