Mod 2 Hardware

31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 1

Informática para Concursos

Módulo 2 – Hardware

Walter Cunha


Professor

Contatos:� [email protected]� http://blog.waltercunha.com


Revisão

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

Tendências


Conteúdo do Módulo

Linguagem Binária MicroprocessadorPlaca-MãeMemóriasDispositivos de ArmazenamentoBarramentos

Placas AdicionaisPeriféricosInicialização


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


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


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.


Linguagem BináriaMultiplicadores


Capacidade de Armazenamento


Barramentos

Canal de comunicação entre o processador e os restantes dispositivos eletrônicos


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.


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.


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.


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


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.


Microprocessador:Cooler

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


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.


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.


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.


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


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


Processadores Intel:Celeron

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

L2� Clock interno� Clock do barramento

externo


Processadores Intel:Pentium 4

Desktop

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

Threading


Processadores Intel:Hyper-Threading


Processadores Intel:Pentium D

Desktop

Primeiro a utilizar Multicore (2 núcelos)

Lei de Moore� “A capacidade dos

processadores dobraria a cada 18 meses.”


Processadores Intel:XEON

Servidores

Cache maiorSistemas Multi-processados


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


Processadores Intel:Core Duo

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


Processadores Intel:Itanium

Servidores

64 bits puro sangüeNem RISC nem CISC, EPICClocks baixosGrande Cache


Processadores AMD:Sempron

Laptop/Desktop

Linha de Baixo Custo

Concorrente da linhaCeleron


Processadores AMD:Athlon 64

Desktop

64 bitsConcorrente da linha Pentium 4Controladora de memória integrada


Processadores AMD:Turion 64

Laptops

64 bitsConcorrente da linha Pentium MBaixo consumo


Processadores AMD:Opteron

Servidores

64 bitsConcorrente da linha ItaniumRoda aplicações 32 (legadas)


Placa-Mãe

A – ProcessadorB – Memória RAMC – Slots de Expansão

C1 – PCIC2 – AGPC3 – PCI Express

D - Alimentação


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


Placa-MãeConectores


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.


Placa-MãeBIOS

Memória ROM -> Ponte Sul


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.


Memórias

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


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


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


MemóriasMemória Virtual (Swap)


MemóriasMemória Não-Voláteis


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.


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.


MemóriasTipos de RAM

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


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


HDGeometria dos Discos

DiscosTrilhasCilindrosSetoresClusters

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


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).


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.


Cartões de Memória Flash


Cartões de Memória Flash

Utilizados em Máquinas Fotográficas, handhelds, etc.


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)


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.


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)


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


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.

31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 5931/8/2007 Walter Cunha - Hardware II 59

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


BarramentosIDE

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

31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 6131/8/2007 Walter Cunha - Hardware II

BarramentosSATA

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


BarramentosSCSI

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

31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 6331/8/2007 Walter Cunha - Hardware I 63

BarramentosPorta Serial, PS/2 e Paralelo

Serial � Modems, algumas impressora, mouse

� Bit a Bit

PS/2� Mouse� Teclado

Paralela� Impressora

31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 6431/8/2007 Walter Cunha - Hardware I 64

BarramentosPCI Express

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

31/8/2007 Walter Cunha - Hardware 6531/8/2007 65

BarramentosBluetooth, PCMCIA

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

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


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


Placas AdicionaisVídeo e Som

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

Som� 16 (Comum) a 20 bits

� PCI ou Onboard


Placas AdicionaisModem e Rede

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

Rede� Giga/Fast/Ethernet� Wireless


PeriféricosTeclado e Mouse

Teclado� ABNT ou Internacional

� Multimídia

Mouse� Normais e Ópticos� Scroll� Trackball


PeriféricosMonitor

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

Cores� High Color - 32.768 e

65.536 � True Color - Acima de

16.777.216


PeriféricosConectores de Vídeo


PeriféricosDatashow, Scanner e Cx Som


PeriféricosImpressoras


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


Dúvidas?

Walter Cunha

[email protected]://blog.waltercunha.com


Próximo Módulo

Windows


Informática para Concursos

Módulo 2 – Hardware

Walter Cunha

Mod 2 Hardware

Technology

Transcript of Mod 2 Hardware