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Hardware - Aula 2

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Transcript of Hardware - Aula 2

Disco Rígido
Unidade de armazenamento não-volátil, pois mesmo sem energia os dados podem ser mantidos no disco.
Este hardware e infelizmente um meio mecânico.
Sua grande vantagem e a quantidade de armazenamento que e possível utilizar.

Hardware
Processador
Placa-Mãe
A Placa-Mãe (MotherBoard) é ela a responsável pela comunicação entre todos os componentes.
Toda placa-mãe e fabricada para uma linha de processador e fabricante especifico.

Processador
O processador também conhecido como CPU (Unidade Central de Processamento).

Responsável por todos os processos lógicos e aritméticos que lhe são enviados.

Hardware - Aula 2
Estrutura lógica
Para entendermos como um processador funciona e preciso entender um pouco de sua logica.

ULA
A Unidade lógica e aritmética (ULA) nada mais é do que uma unidade do processador , ou seja, o que denominamos CPU. Sua função é executa operações aritméticas e lógicas. Em resumo é uma "grande calculadora eletrônica" parecida com as que forma criadas na II Guerra Mundial. Tal recurso já podia ser utilizado no mesmo período em que os computadores modernos foram elaborados

UC
É a unidade que armazena a posição de memória que contém a instrução que o computador está executando nesse momento. Ela informa à ULA qual operação a executar, buscando a informação (da memória) que a ULA precisa para executá-la. Depois, transfere o resultado de volta para o local apropriado da memória. A seguir, a unidade de controle vai para a próxima instrução.

Co-processador
Co-processador matemático é um circuito que atualmente se encontra dentro do processador e sua função é realizar cálculos matemáticos complexos.

Memória Cache
Memória Cache “tem a mesma função da memória RAM armazenar as informações que estão em uso”.
Mas existe uma diferença entre as duas a
cache está localizada dentro do CPU.
Ou seja ela não passa pelo barramento.

Qual a Função a vantagem da Memoria Cache?
Qual a Diferença de Cache L1, Cache L2 e Cache L3?
Porque não aumentar mais a memória cache dos CPUs?

Clock
Clock ou Clock interno (Rélogio) todas as atividades necessitam de sincronização, serve justamente a este fim, ou seja, basicamente, atua como um sinal para sincronismo.

A medição do clock é feita em hertz (Hz), a unidade padrão de medidas de frequência, que indica o número de oscilações ou ciclos que ocorre dentro de uma determinada medida de tempo, no caso, segundos. Assim, se um processador trabalha à 800 Hz, por exemplo, significa que ele é capaz de lidar com 800 operações de ciclos de clock por segundo.

Medidas de Frequência
Para fins práticos, a palavra kilohertz (KHz) é utilizada para indicar 1000 Hz, assim como o termo megahertz (MHz) é usado para referenciar 1000 KHz (ou 1 milhão de hertz).

De igual forma, gigahertz (GHz) é a denominação usada quando se tem 1000 MHz e assim por diante. Com isso, se um processador conta com, por exemplo, uma frequência de 800 MHz, significa que pode trabalhar com 800 milhões de ciclos por segundo.

FSB (Front Side Bus)
Front Side Bus (FSB) ou, ainda, barramento frontal.
O FSB existe porque, devido a limitações físicas, os processadores não podem se comunicar com o chipset e com a memória RAM.
Assim, quando esta comunicação é feita, o clock externo, de frequência mais baixa, é que entra em ação.

Bits de Processadores
Em resumo, quanto mais bits internos o processador possuir, mais rapidamente ele poderá fazer cálculos e processar dados em geral, dependendo da execução a ser feita. Isso acontece porque os bits dos processadores representam a quantidade de dados que os circuitos desses dispositivos conseguem trabalhar por vez.
Hoje estamos com processadores de 32, 64 bits.

Processadores com
dois ou mais núcleos.
Uma das formas encontradas pelos fabricantes para lidar com a limitação de poder aumentar o clock dos CPUs.
Por isso eles começaram a desenvolver outros núcleos dentro do mesmo CPU.
Assim sendo seria como ter dois CPUs em um.

Vantagens de um Multi-core
Realizar duas ou mais tarefas simultaneamente.
Os núcleos não precisam trabalhar na mesma velocidade.
Reduz a emissão de calor
Ambos podem compartilhar a memória Cache

Arquiteturas
Quando falamos de Processadores e preciso saber que existem três arquiteturas diferentes CISC e RISC e ARM.

CISC
CISC (Computador com um Conjunto Complexo de Instruções).
Usada em processadores Intel e AMD, suporta mais instruções no entanto, com isso, mais lenta fica a execução delas.
E também alto consumo de energia, e aquecimento.
RISC
RISC (Computador com um Conjunto Reduzido de Instruções).
Usada em processadores PowerPC (da Apple, Motorola e IBM) e SPARC (SUN), suporta menos instruções, e com isso executa com mais rapidez o conjunto de instruções que são combinadas.

ARM
ARM (primeiramente Acorn RISC Machine, posteriormente Advanced RISC Machine).

Utilizado em dispositivos portateis como Celulares, Smartphones, PDAS, Tablets e alguns notebooks e ultrabooks.
Vantagens: Compacto, alto desempenho, baixo consumo de Energia e baixa temperatura.

LEI DE MOORE
Gordon E. Moore presidente da Intel, notou que até 1965 ainda não se tinha uma previsão de como seria futuramente o hardware, e por isso fez uma profecia ( HIPÓTESE) prevendo que o número de resistores dos chips teria um aumento de 100%, pelo mesmo custo a cada 18 meses. Sua hipótese se concretizou. E recebeu a nomenclatura de Lei de Moore. Esta, servio para um elevado número de dispositivos digitais além de CPUs. Sendo que qualquer chip passou a ser ligado a lei de Moore. Esse padrão continuou a se manter até hoje.

A lei de Moore que de início era um instrumento de observação, acabou por tornar-se um objetivo para as indústrias de semicondutores. As mesmas teve que investir em pesquisa com o intuito do desenvolvimento dos novos chips, influenciando assim para a Segunda com previsão de um aumento no custo dos chips.

TDP (Termal Design Power)
Mais Conhecido como Dissipador, responsável por manter o processador trabalhando a baixas temperaturas.

Efeito Joule
O Efeito Joule, e o processo de transformação de energia elétrica em calor. Este efeito surge devido aos choques dos elétrons contra a rede
de íons do condutor, isso se manifesta como aumento de temperatura.
Temperatura Máxima
A temperatura máxima, normalmente está estampada no processador, também e possivel encontrar no Data Book do processador.
Efeitos da Temperatura
no Processador
Redução da vida útil do processador;
Travamentos aleatórios;
Resets aleatórios;
Eventual queima do processador.
Como resolver problemas de superaquecimento?


Reduzir a temperatura do ambiente;
Melhorar o fluxo de ar dentro do gabinete.
Pasta Térmica
A utilização da pasta térmica, torna-se necessária pois o cooler sozinho, não resolve a questão da dissipação de calor, e preciso a pasta para, completar as lacunas entre o cooler e o processar, pois por meio delas passam as lacuna de ar.
Conhecendo a Placa-mãe
Barramentos
O Barramento e responsável pela comunicação ente CPU, Memória e E/S
Chipset
Chipset e o nome dado ao conjunto de Chips, usados na placa-mãe.
Esses circuitos integrados também são chamados de ponte.
A maioria das Placas tem dois chips, conhecidos como Ponte Norte e Ponte Sul.
Ponte Norte
A Ponte Norte, chamada também de MCH (Memory Controller Hub) é conectado diretamente ao processador.


Controlador de Memória;
Controlador de PCI Express;
Controlador de Barramento AGP;
Interface p/ transferencia de dados com a ponte Sul.
Ponte Sul
A Ponte Sul, também chamada de ICH
(I/O Controller Hub)

Portas p/ unidades de ATA e SATA;
Portas USB, Firewire;
Som On-board;
Rede On-board;
Barramento PCI;
PCI Express;
Relógio de Tempo Real (RTC);
Memória de Configuração (CMOS);
Barramentos ISA e Dispositivos antigos.
QuickPath Interconnect (QPI)
e
HyperTransport
Dependendo do processador, outra tecnologia pode ser utilizada no lugar do FSB. Um exemplo é o QuickPath Interconnect (QPI), utilizado nos chips mais recentes da Intel, e o HyperTransport, aplicado nas CPUs da AMD.

Padrões de Placa-Mãe
AT;
ATX;
BTX;
ITX.
O ATX, e um formato de placas-mãe
que substituiu o formato AT, com o
intuito de melhorar alguns problemas
no seu antecessor.

Dissipação térmica;
Posição de cabos;
Posição do processador;
Posição da Memória.

ATX
ITX
O ITX, e um padrão destinado a micros baratos, geralmente placas com baixo desempenho.
Geralmente visando todos os dispositivos onboard.
BTX
O BTX, formato lançado pela Intel , para substituir o ATX.

AT
Formato antigo de Placas-mãe.
Memória
Um módulo de memória permite que seja armazenado arquivos no computador.

Existem vários tipos de Tecnologia, quando se referimos a memória.

Tipos de Memória
Memória Primaria
Memória Secundária
Memória volátil
Memória não-volátil

Sensores
As placas-mãe atuais possuem sensores internos que, auxiliam no monitoramento da voltagem enviada para cada componente.
E por meio do mesmo e possivel identificar a temperatura de alguns equipamentos.

USB - Universal Serial BUS
O padrão USB de conexão, foi uma revolução nas conexões de periféricos.
O USB permite até 127 equipamentos, no mesmo micro com velocidades de 1,5 à 12 Mbps.
Tudo Plug and Play.
USB - Universal Serial BUS 2.0
A grande diferença e na taxa de transferência que pode chegar ate 60 Mbps.
Barramento AGP
O barramento AGP (Accelerated Graphics Port) barramento desenvolvido especificamente para placas de vídeo.
Com frequência de operação maior, também teveaumento na taxa de transferência.

A taxa de transferência máxima teórica do barramento PCI 32 bits a 33 MHz era de 133 MB/s, uma taxa insuficiente para aplicações 3D.

Memória Primaria
Memória Secundária
Memória volátil
Memória não-volátil
São memórias que o processador precisa acessar para enviar os dados, em muitos casos sem essas memórias o processador pode simplesmente não funcionar.
Exemplo: Memória Cache e RAM

São as memórias de armazenamento.
las servem para guardar as informações permanentemente. Ou seja, somente perdem informações quando são formatadas, tem arquivos excluídos ou danificados.
Exemplo: Disco Rigido

A Memoria Volátil e aquela que precisa de energia para manter as informações guardadas.
As Memórias Primarias são Memórias Voláteis.
São fabricadas em duas tecnologias: dinâmica e estática.
Guardam informações mesmo com o computador desligado, mais conhecidas como Memória ROM.
Essas memórias geralmente são usadas em um computador para gravar a BIOS.

Dinâmica é um tipo de memória que precisa ser atualizada e recarregada constantemente.

Estática a informação fica armazenada durante todo o tempo, mudando apenas durante algum pulso de clock novo.

Tipos de ROMs
ROM gravada somente na fábrica uma única vez.
PROM gravada pelo usuário uma única vez.
EPROM gravada e regravada utilizando-se de técnicas de luz ultravioleta.
EEPROM memória gravada e regravada quantas vezes necessário.

Interface IDE (PATA)
Interface IDE (Intelligent Drive Electronics ou Integrated Drive Electronics) também é conhecida como ATA (Advanced Technology Attachment) ou, ainda, PATA (Parallel Advanced Technology Attachment). Trata-se de um padrão que chegou pra valer ao mercado na época da antiga linha de processadores 386.

Interface SATA (ATA)
O padrão SATA (Serial ATA) é uma tecnologia para discos rígidos, unidades ópticas e outros dispositivos de armazenamento de dados que surgiu no mercado no ano 2000 para substituir a tradicional interface PATA.

Interface SCSI
SCSI é sigla para  Small  Computer  System Interface. Trata-se de uma tecnologia criada para acelerar a taxa de transferência de dados entre dispositivos de um computador, desde que tais periféricos sejam compatíveis com a tecnologia.


Interface SSD
Nova interface, com ela não existe a necessidade de partes mecânicas, pois já se começa a utilizar Cis. Idêntico ao Pendrive, pois não deixa de ser uma memória flash melhorada!

SSD
SSD é a sigla para Solid-State Drive, algo como "Unidade de Estado Sólido“.

O SSD está em fase de adaptação então tem muita coisa por vir ainda.

Vantagens do SSD
Maior desempenho;
Maior velocidade;
Não a riscos com questão de falha mecânica;
Menor taxa de temperatura;
Consome menos energia;
Compacto;
Não apresenta falhas com vibrações.

Desvantagens do SSD
Custo muito alto;
Menor capacidade;
Vida Útil pequena.

HDs Híbridos
Esses HDs são mais difíceis de encontrar, eles utilizam as duas tecnologias em um único equipamento.

Placa-Mãe
Memória
Disco Rigido
Gabinete
O Gabinete nada mais e do que o chassi do Computador. Nele são inclusos todos os Hardware (Placa-mãe, CPU, Memoria, Drives, etc.)
Hoje e muito generalizado o Gabinete, pois alguns chamam de Torre, CPU, Computador, mas todos estão de certa forma correta.

O Termo AT e ATX, este termo, já não e muito utilizado atualmente, por encontrarmos somente o padrão ATX.
E muito importante saber o conceito mesmo, que ele seja defasado, pois um gabinete AT não e possível colocar uma placa-mãe ATX e nem uma Fonte ATX.
BTX e idêntico ao ATX, só que a placa-mãe e montada no lado contrario.

Fonte de Energia
Responsável por converter a energia alternada em continua, para que a alimentação dentro do micro seja utilizada pelo hardware, variando entre suas voltagens necessárias.

Corrente alternada
Dependendo da forma como é gerada a corrente, esta é invertida periodicamente, ou seja, ora é positiva e ora é negativa, fazendo com que os elétrons executem um movimento de vai-e-vem.

Corrente contínua
Uma corrente é considerada contínua quando não altera seu sentido, ou seja, é sempre positiva ou sempre negativa.

PCI-Express
A conexão PCI espress e baseada no conceito de "pistas", que é uma comunicação em série de apenas um bit, "full-duplex" e alta velocidade.
Como Funciona um HD
Padrões de Fontes
Existe 2 padrões que são os mais conhecidos e utilizados, esses são os padrões AT e ATX
Padrão AT
Botão AT
Padrão já em desuso, utilizado em maquinas antigas.
Cabo Fonte AT
Placa-Mãe AT
Padrão ATX
Padrão mais utilizado na maioria dos computadores atualmente.
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