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SÉRIE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO - HARDWARE MONTAGEM E MANUTENÇÃO DE COMPUTADORES Série TeCNOLOGiA DA iNFOrMAÇÃO - hArDwAre montagem e manutenção De computaDoRes CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI Robson Braga de Andrade Presidente DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti Diretor de Educação e Tecnologia SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI Conselho Nacional Robson Braga de Andrade Presidente SENAI – Departamento Nacional Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti Diretor-Geral Gustavo Leal Sales Filho Diretor de Operações Série TeCNOLOGiA DA iNFOrMAÇÃO - hArDwAre montagem e manutenção De computaDoRes SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Nacional Sede Setor Bancário Norte • Quadra 1 • Bloco C • Edifício Roberto Simonsen • 70040-903 • Brasília – DF • Tel.: (0xx61) 3317- 9001 Fax: (0xx61) 3317-9190 • http://www.senai.br © 2012. SENAI – Departamento Nacional © 2012. SENAI – Departamento Regional de Santa Catarina A reprodução total ou parcial desta publicação por quaisquer meios, seja eletrônico, mecâ- nico, fotocópia, de gravação ou outros, somente será permitida com prévia autorização, por escrito, do SENAI. Esta publicação foi elaborada pela equipe do Núcleo de Educação a Distância do SENAI de Santa Catarina, com a coordenação do SENAI Departamento Nacional, para ser utilizada por todos os Departamentos Regionais do SENAI nos cursos presenciais e a distância. SENAI Departamento Nacional Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP SENAI Departamento Regional de Santa Catarina Núcleo de Educação – NED FICHA CATALOGRÁFICA __________________________________________________________________ S491m Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional. Montagem e manutenção de computadores / Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional, Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Regional de Santa Catarina. Brasília : SENAI/DN, 2012. 322 p. il. (Série Tecnologia da informação - Hardware). ISBN 978-85-7519-498-0 1. Computadores - Equipamento de entrada e saída. 2. Montagem (Computadores). 3. Computadores – Manutenção e reparos. 4. Sistemas operacionais. I. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Regional de Santa Catarina. II. Título. III. Série. CDU: 004.3 Lista de ilustrações Figura 1 - Máquina Pascalina .......................................................................................................................................25 Figura 2 - Máquina diferencial e máquina analítica ............................................................................................25 Figura 3 - MARK I .............................................................................................................................................................26 Figura 4 - ENIAC ...............................................................................................................................................................26 Figura 5 - Evolução dos semicondutores................................................................................................................27 Figura 6 - Processador Intel 8088 ...............................................................................................................................36 Figura 7 - Exemplo de barramentos PCI-E ...............................................................................................................39 Figura 8 - Barramentos do computador 1 ..............................................................................................................39 Figura 9 - Barramentos de computador 2 ...............................................................................................................41 Figura 10 - Barramento 3 ...............................................................................................................................................43 Figura 11 - Processador ..................................................................................................................................................45 Figura 12 - Memória cache L2 dentro do processador .......................................................................................46 Figura 13 - Processador com dois núcleos ..............................................................................................................48 Figura 14 - Processador de IBM Cell de 45nm comparado a uma moeda ..................................................50 Figura 15 - Placa-mãe .....................................................................................................................................................56 Figura 16 - Portas da placa-mãe .................................................................................................................................57 Figura 17 - Soquete AM2 ...............................................................................................................................................58 Figura 18 - Soquete AM3 ...............................................................................................................................................59 Figura 19 - Soquete 775 .................................................................................................................................................60 Figura 20 - Soquete 1156 ..............................................................................................................................................60 Figura 21 - Soquete 1366 ..............................................................................................................................................61 Figura 22 - Slots de memória DIMM ..........................................................................................................................62 Figura 23 - Imagem mostrando placa-mãe e seus chipsets (norte – Northbridge e sul – Southbridge) ..............................................................................................................................................................62 Figura 24 - Slots PCI-e e PCI ..........................................................................................................................................63 Figura 25 - Teste de inicialização (POST) 1 .............................................................................................................64 Figura 26 - Bateria da BIOS e jumper para reset ....................................................................................................65 Figura 27 - Conector ATX de 24 pinos ......................................................................................................................66 Figura 28 - Conector auxiliar 4 pinos ........................................................................................................................66 Figura 29 - Interface IDE/PATA ....................................................................................................................................67 Figura 30 - Interface SATA ............................................................................................................................................68 Figura 31 - Interface do drive de disquetes FDD ..................................................................................................68 Figura 32 - Barramentos ................................................................................................................................................74 Figura 33 - Barramento ISA 1 .......................................................................................................................................75Figura 34 - Slot PCI ...........................................................................................................................................................76 Figura 35 - Slot AGP .........................................................................................................................................................77 Figura 36 - Slots PCI-e 16X acima, e 1X abaixo ......................................................................................................79 Figura 37 - Ponte USB (USB Bridge) ............................................................................................................................81 Figura 38 - HUB USB .......................................................................................................................................................82 Figura 39 - Conectores USB encontrados no mercado .....................................................................................83 Figura 40 - Cabo firewire 6 pinos, IEEE 1394-a, 400Mbps ..................................................................................85 Figura 41 - Cabo firewire 4 pinos, IEEE 1394-a, 400Mbps ..................................................................................85 Figura 42 - Cabo firewire 9 pinos, IEEE 1394-b, 800Mbps ..................................................................................86 Figura 43 - IBM-PC ...........................................................................................................................................................90 Figura 44 - Conector DIN, espelhos do gabinete e gabinete AT .....................................................................92 Figura 45 - Características da fonte AT .....................................................................................................................92 Figura 46 - Gabinetes AT ................................................................................................................................................93 Figura 47 - Placa-mãe ATX ............................................................................................................................................94 Figura 48 - Conector da fonte ATX e reforço de corrente ..................................................................................95 Figura 49 - Ligação direta e tesões da fonte ATX ..................................................................................................96 Figura 50 - Gabinetes ATX .............................................................................................................................................97 Figura 51 - Placa-mãe BTX ............................................................................................................................................98 Figura 52 - Memória SIMM 30 vias .......................................................................................................................... 103 Figura 53 - Memória SIMM 72 vias .......................................................................................................................... 103 Figura 54 - Memórias DIMM ...................................................................................................................................... 104 Figura 55 - Tipos de memória SODIMM ............................................................................................................... 104 Figura 56 - Exemplo de memória ROM ................................................................................................................. 105 Figura 57 - Cálculo da taxa de transferência ....................................................................................................... 110 Figura 58 - Posição dos chanfros ............................................................................................................................. 112 Figura 59 - Exemplo de disco rígido (HD) ............................................................................................................. 118 Figura 60 - Componentes do disco rígido ............................................................................................................ 119 Figura 61 - Geometria do HD .................................................................................................................................... 121 Figura 62 - Mapa de Jumpers ................................................................................................................................... 123 Figura 63 - Conectores SATA e PATA ....................................................................................................................... 126 Figura 64 - Conector SATA.......................................................................................................................................... 127 Figura 65 - Adaptador PARA/SATA .......................................................................................................................... 127 Figura 66 - Unidades SSD 2,5” e 1,8” ....................................................................................................................... 128 Figura 67 - Controladora SCSI da fabricante Atto ............................................................................................. 129 Figura 68 - Controladora SCSI RAID Adaptec 39320 ........................................................................................ 130 Figura 69 - Conectores para discos rígidos .......................................................................................................... 130 Figura 70 - Controladora que é um hardware ...................................................................................................135 Figura 71 - RAID 0 e RAID 1 ....................................................................................................................................... 137 Figura 72 - RAID 3 e RAID 5 ....................................................................................................................................... 139 Figura 73 - RAID 0 + 1 ................................................................................................................................................. 141 Figura 74 - RAID 1 + 0 ................................................................................................................................................. 141 Figura 75 - CD-ROM ...................................................................................................................................................... 146 Figura 76 - Parte traseira do CD-ROM .................................................................................................................. 147 Figura 77 - Compact Disc (CD-R) ............................................................................................................................. 148 Figura 78 - Digital Video Disc (DVD) ....................................................................................................................... 149 Figura 79 - Processo de gravação .......................................................................................................................... 150 Figura 80 - Funcionamento interno ..................................................................................................................... 150 Figura 81 - Geração do sinal de vídeo ................................................................................................................. 150 Figura 82 - Mídia Blu-Ray de 200GB ........................................................................................................................ 153 Figura 83 - Placa de vídeo Trident dos anos 90 .................................................................................................. 156 Figura 84 - Placa de vídeo do início dos anos 2000 ..........................................................................................157 Figura 85 - Conexões supervídeo, DVI e VGA ...................................................................................................... 157 Figura 86 - Duas Placas ATI X1950 em modo Crossfire ................................................................................... 159 Figura 87 - Configuração da resolução da placa de vídeo ............................................................................. 160 Figura 88 - Conversor Analógico/Digital medindo ondas de som em intervalos frequentes ........... 162 Figura 89 - Placa de som ............................................................................................................................................. 162 Figura 90 - Placa de fax-modem .............................................................................................................................164 Figura 91 - Modem tradicional (à esquerda) e softmodem (à direita). ..................................................... 166 Figura 92 - Ligação telefone/fax-modem ............................................................................................................. 166 Figura 93 - Teclado original para Windows .......................................................................................................... 170 Figura 94 - Teclado com acionadores do tipo domo de borracha ............................................................. 172 Figura 95 - Lâmina de plástico com chaves impressas .................................................................................... 172 Figura 96 - O microprocessador e o circuito controlador de um teclado ................................................ 173 Figura 97 - Conector DIN ............................................................................................................................................ 174 Figura 98 - Conector Mini-DIN (Ps2) ....................................................................................................................... 174 Figura 99 - Conector USB ........................................................................................................................................... 174 Figura 100 - Primeiro mouse ....................................................................................................................................175 Figura 101 - Estrutura interna do mouse ............................................................................................................176 Figura 102 - Mouse Óptico ........................................................................................................................................ 177 Figura 103 - Componentes do Mouse Óptico .................................................................................................... 178 Figura 104 - Trackball ................................................................................................................................................... 178 Figura 105 - Processadores Intel Xeon e AMD Opteron .................................................................................. 180 Figura 106 - Placa-mãe Intel com suporte a dois processadores................................................................. 181 Figura 107 - Memória ECC .......................................................................................................................................... 182 Figura 108 - Barramento PCI-X ................................................................................................................................. 184 Figura 109 - Fonte simples de servidor não-redundante ............................................................................... 185 Figura 110 - Fonte de alimentação redundante. O conjunto contém 2 fontes ...................................... 186 Figura 111 - Conectores de fonte de alimentação ............................................................................................ 186 Figura 112 - Placa-mãe de servidor ........................................................................................................................ 187 Figura 113 - Gabinete Full ATX ................................................................................................................................. 188 Figura 114 - Gabinete Full ATX, vista com acesso aos HDs ........................................................................... 188 Figura 115 - Embalagens para memória RAM .................................................................................................... 194 Figura 116 - Embalagens para discos rígidos ...................................................................................................... 194 Figura 117 - Pulseira antiestática ............................................................................................................................ 195 Figura 118 - Plásticos antiestáticos ......................................................................................................................... 195 Figura 119 - Adesivo mostrando que o componente que está dentro de um invólucro é sensível à ESD ................................................................................................................................................................................... 196 Figura 120 - Pincéis antiestáticos ............................................................................................................................ 196 Figura 121 - Manta antiestática................................................................................................................................ 197 Figura 122 - Manuseio correto de placas ............................................................................................................. 198 Figura 123 - Manuseio incorreto de placas ......................................................................................................... 198 Figura 124 - Manuseio incorreto de processadores ......................................................................................... 199 Figura 125 - Placa-mãe ................................................................................................................................................ 200 Figura 126 - Retirando a proteção do soquete 775 .......................................................................................... 201 Figura 127 - Abrindo a trava e a tampa do soquete ......................................................................................... 201 Figura 128 - Retirando a proteção antiestática do processador .................................................................. 202 Figura 129 - Instalação do processador no soquete 775: delimitadores do processador e soquete (G e H), F ranhura para retirar e colocar o processador ...................................... 203 Figura 130 - Travando a tampa do soquete 775 ................................................................................................ 203 Figura 131 - Processador com pasta térmica ...................................................................................................... 204 Figura 132 - Pasta térmica comum ........................................................................................................................ 204 Figura 133 - Pasta térmica à base de prata .......................................................................................................... 205 Figura 134 - Inserindo o cooler ...............................................................................................................................205 Figura 135 - Conector do cooler do processador ............................................................................................... 206 Figura 136 - Conectando coolers de 3 ou 4 pinos a placa-mãe .................................................................... 206 Figura 137 - Numeração dos slots de memória .................................................................................................207 Figura 138 - Instalando módulo de memória ..................................................................................................... 208 Figura 139 - Instalação da fonte de alimentação .............................................................................................. 208 Figura 140 - Fixando espelho da placa mãe ........................................................................................................ 209 Figura 141 - Parafuso de rosca grossa ................................................................................................................... 210 Figura 142 - Parafuso rosca fina ............................................................................................................................... 210 Figura 143 - Suportes para placa-mãe metálicos .............................................................................................. 210 Figura 144 - Suportes para placa-mãe plásticos ................................................................................................ 211 Figura 145 - Furação placa-mãe ............................................................................................................................... 211 Figura 146 - Suportes da placa-mãe ...................................................................................................................... 212 Figura 147 - Suportes da placa-mãe dentro do gabinete .............................................................................. 212 Figura 148 - Fixando a placa-mãe dentro do gabinete ................................................................................... 213 Figura 149 - Pinos de conexão da placa-mãe no painel frontal do gabinete .......................................... 214 Figura 150 - Esquema de botões e leds do gabinete ....................................................................................... 214 Figura 151 - Fios que fazem ligação do painel frontal à placa-mãe............................................................ 215 Figura 152 - Painel frontal conectado à placa-mãe .......................................................................................... 216 Figura 153 - Esquema de portas USB frontais ..................................................................................................... 217 Figura 154 - Conector USB frontal do gabinete e sua indicação de pinos ............................................... 217 Figura 155 - Pinos onde serão instaladas as portas USB ................................................................................. 217 Figura 156 - Duas portas USB frontais ligadas à placa-mãe .......................................................................... 218 Figura 157 - Leitor de cartões mais porta USB frontal ..................................................................................... 219 Figura 158 - Instalando o leitor de cartões .......................................................................................................... 219 Figura 159 - Conector do leitor de cartões .......................................................................................................... 219 Figura 160 - Conector do leitor de cartões conectado à placa-mãe .......................................................... 220 Figura 161 - Instalando o disco rígido ................................................................................................................... 220 Figura 162 - Cabo SATA de 7 pinos ......................................................................................................................... 221 Figura 163 - Portas SATA numeradas na placa-mãe ......................................................................................... 222 Figura 164 - Instalando o drive de DVD ................................................................................................................ 222 Figura 165 - Cabos SATA do HD e drive de DVD conectados à placa-mãe ............................................... 223 Figura 166 - Instalando a placa de vídeo .............................................................................................................. 224 Figura 167 - Conector Auxiliar de 4 pinos (ATX12V) ......................................................................................... 224 Figura 168 - Conector de ATX de 24 pinos (ATX12V) ....................................................................................... 225 Figura 169 - Placa-mãe alimentada com os dois conectores de energia .................................................. 225 Figura 170 - Prendendo o cabo auxiliar ................................................................................................................ 226 Figura 171 - Conector de energia SATA, 15 pinos.............................................................................................. 226 Figura 172 - Adaptador de conector de periféricos para SATA ..................................................................... 227 Figura 173 - Arrumação interna de cabos ........................................................................................................... 228 Figura 174 - Micro inicializando, POST .................................................................................................................. 229 Figura 175 - BIOS na tela MAIN ................................................................................................................................ 231 Figura 176 - Tela advanced do BIOS ....................................................................................................................... 231 Figura 177 - Tela boot do BIOS .................................................................................................................................. 232 Figura 178 - Mudando a sequência de boot (Boot Device Priority) ..............................................................233 Figura 179 - Configurações de segurança do BIOS ........................................................................................... 234 Figura 180 - Aba Exit do BIOS .................................................................................................................................... 234 Figura 181 - Resetando o BIOS ................................................................................................................................. 236 Figura 182 - Placa de diagnóstico karta post st8679........................................................................................ 239 Figura 183 - Testador de fontes Rexus PST-3 ...................................................................................................... 239 Figura 184 - Memtest em funcionamento ........................................................................................................... 241 Figura 185 - PC-Check em funcionamento .......................................................................................................... 242 Figura 186 - Analogia de um sistema de arquivos ............................................................................................ 250 Figura 187 - Disco particionado em duas partições primárias ..................................................................... 253 Figura 188 - Acessando o gerenciador do computador ................................................................................. 255 Figura 189 - Gerenciador do computador ........................................................................................................... 255 Figura 190 - Diminuindo uma partição ................................................................................................................. 256 Figura 191 - Digitando o valor da nova partição ............................................................................................... 256 Figura 192 - Espaço livre para criação de nova partição .................................................................................257 Figura 193 - Criando uma nova partição .............................................................................................................. 258 Figura 194 - Especificando o tamanho da partição .......................................................................................... 258 Figura 195 - Escolhendo a letra da partição ........................................................................................................ 259 Figura 196 - Opções de formatação de disco ..................................................................................................... 259 Figura 197 - Computador com duas partições ................................................................................................... 260 Figura 198 - Tela do instalador do Windows 7 carregando ............................................................................ 264 Figura 199 - Escolhendo idioma e layout de teclado ....................................................................................... 265 Figura 200 - Instalação e reparo do Windows 7 ................................................................................................. 266 Figura 201 - Tipo de instalação do Windows ....................................................................................................... 267 Figura 202 - Tela mostrando dispositivos de armazenamento do computador ................................... 268 Figura 203 - Criando uma partição no instalador do Windows .................................................................... 269 Figura 204 - Partições criadas no processo de instalação do Windows .................................................... 269 Figura 205 - Selecionando partição para instalar o Windows ....................................................................... 270 Figura 206 - Copiando arquivos para o computador e instalando o Windows ...................................... 270 Figura 207 - Tela de cadastro do primeiro usuário e nome do computador ........................................... 271 Figura 208 - Tela de cadastro de senha ................................................................................................................. 272 Figura 209 - Tela para digitar chave do sistema operacional ........................................................................ 272 Figura 210 - Tela de preferência de atualização do Windows 7 .................................................................... 273 Figura 211 - Selecionando em qual ambiente o computador será usado ............................................... 274 Figura 212 - Ajustando horário e data do sistema operacional ................................................................... 274 Figura 213 - Área de trabalho do Windows ......................................................................................................... 275 Figura 214 - Caminho de informações sobre o computador ........................................................................ 277 Figura 215 - Tela do sistema mostrando informações básicas sobre o computador ........................... 277 Figura 216 - Gerenciador de dispositivos ............................................................................................................. 278 Figura 217 - Tela do Windows Update ................................................................................................................... 278 Figura 218 - Rede ponto a ponto ............................................................................................................................ 284 Figura 219 - Rede multiacesso ................................................................................................................................. 284 Figura 220 - Rede em anel ........................................................................................................................................ 285 Figura 221 - Rede local ............................................................................................................................................... 286 Figura 222 - Rede WAN ................................................................................................................................................ 286 Figura 223 - Modelo de referência OSI .................................................................................................................. 287 Figura 224 - Modelo TCP/IP ....................................................................................................................................... 288 Figura 225 - Acessando a interface de rede ........................................................................................................ 290 Figura 226 - Acessando as configurações do adaptador ................................................................................ 290 Figura 227 - Acessando as configurações da placa de rede .......................................................................... 291 Figura 228 - Propriedades de conexão local ....................................................................................................... 291 Figura 229 - Propriedades de Protocolo TCP /IPv4 .......................................................................................... 292 Figura 230 - Acessando o prompt de comando ................................................................................................. 294 Figura 231 - Usando o comando PING .................................................................................................................294 Figura 232 - Comando Ipconfig ............................................................................................................................... 296 Figura 233 - Funcionamento do comando Tracert ........................................................................................... 297 Figura 234 - Funcionamento do Netstat ............................................................................................................... 297 Quadro 1 - Matriz curricular ..........................................................................................................................................20 Tabela 1 - Conversão entre sistemas de numeração ............................................................................................29 Tabela 2 - Sufixos ...............................................................................................................................................................30 Tabela 3 - Grandezas ........................................................................................................................................................31 Tabela 4 - Processadores Intel ......................................................................................................................................51 Tabela 5 - Taxas de velocidades dos barramentos ..............................................................................................79 Tabela 6 - Taxas de transferência USB ........................................................................................................................84 Tabela 7 - Potência dos dispositivos ...........................................................................................................................99 Tabela 8 - Nomenclatura e taxa de transferência ............................................................................................... 111 Tabela 9 - Taxa de transferência das memórias ................................................................................................... 113 Tabela 10 - Modelos de memórias ........................................................................................................................... 113 Tabela 11 - Modo PIO .................................................................................................................................................... 124 Tabela12 - Taxa de transferência do CD-ROM ..................................................................................................... 149 Tabela 13 - Modelo de referência OSI ..................................................................................................................... 288 Sumário 1 Introdução ........................................................................................................................................................................19 2 História do Computador .............................................................................................................................................23 2.1 História e evolução dos computadores ..............................................................................................24 2.2 Evolução das máquinas computacionais ...........................................................................................24 2.3 Sistema de numeração .............................................................................................................................28 2.4 Unidades de grandeza na informática .................................................................................................29 3 Arquitetura de computadores ..................................................................................................................................35 3.1 Processadores ..............................................................................................................................................36 3.2 Arquitetura dos processadores e barramentos ................................................................................38 3.3 Bits internos, externos e capacidade de processamento ..............................................................41 3.4 Capacidade do barramento de endereços .........................................................................................43 3.5 Frequência do processador .....................................................................................................................44 3.6 Memória cache .............................................................................................................................................45 3.7 Tecnologia de múltiplos núcleos ...........................................................................................................47 3.8 Nanometria ....................................................................................................................................................49 4 Placas- mãe ......................................................................................................................................................................55 4.1 Conhecendo a placa-mãe ........................................................................................................................56 4.2 Portas de entrada e saída .........................................................................................................................57 4.3 Soquete para processador .......................................................................................................................57 4.3.1 Soquete AM2 ..............................................................................................................................58 4.3.2 Soquete AM2+ ...........................................................................................................................58 4.3.3 Soquete AM3 ..............................................................................................................................58 4.3.4 Soquete LGA-775 ......................................................................................................................59 4.3.5 Soquete LGA-1156 ....................................................................................................................60 4.3.6 Soquete LGA-1366 ....................................................................................................................61 4.4 Slots de memória .........................................................................................................................................61 4.5 Chipset ............................................................................................................................................................62 4.6 Slots PCI e PCI Express ...............................................................................................................................63 4.7 ROM BIOS .......................................................................................................................................................63 4.7.1 BIOS ................................................................................................................................................64 4.7.2 POST...............................................................................................................................................64 4.7.3 SETUP ............................................................................................................................................64 4.7.4 Bateria da CMOS ........................................................................................................................65 4.8 Conector de energia ...................................................................................................................................66 4.9 Interface IDE / PATA.....................................................................................................................................67 4.10 Interface SATA ............................................................................................................................................67 4.11 Conector floppy disk ................................................................................................................................68 4.12 Placas-mãe com dispositivos on-board e off-board .....................................................................69 5 Barramentos ....................................................................................................................................................................73 5.1 Conhecendo os barramentos .................................................................................................................74 5.2 Barramento ISA ............................................................................................................................................75 5.3 Barramento PCI ............................................................................................................................................76 5.4 Barramento AGP ..........................................................................................................................................77 5.5 Barramento PCI Express ............................................................................................................................79 5.6 Outros barramentos ...................................................................................................................................80 5.7 Barramento USB ...........................................................................................................................................80 5.7.1 HUB USB .......................................................................................................................................82 5.7.2 Conectores USB .........................................................................................................................82 5.8 Barramento IEEE 1394 - FireWire ............................................................................................................84 6 Padrões de Gabinetes e Fontes XT, AT, ATX e BTX ..............................................................................................89 6.1 Padrão XT .......................................................................................................................................................906.2 Padrão AT ........................................................................................................................................................90 6.3 Padrão ATX .....................................................................................................................................................93 6.3.1 Placa-mãe ATX ...........................................................................................................................93 6.3.2 Fonte ATX ....................................................................................................................................95 6.3.3 Gabinete ATX ..............................................................................................................................96 6.4 Padrão BTX .....................................................................................................................................................97 7 Memórias ....................................................................................................................................................................... 101 7.1 Tipos de encapsulamentos ................................................................................................................... 102 7.1.1 Dual In-Line Package (DIP) ................................................................................................. 102 7.1.2 Single In-Line Pin Package (SIPP) ..................................................................................... 102 7.1.3 Single In-Line Memory Module (SIMM) ......................................................................... 102 7.1.4 Dual In-Line Memory Module (DIMM) ........................................................................... 103 7.1.5 Small Outline Dual In-Line Memory Module (SODIMM) .......................................... 104 7.2 Memória ROM ............................................................................................................................................ 105 7.3 Memória RAM ............................................................................................................................................ 106 7.3.1 Memória FMP .......................................................................................................................... 107 7.3.2 Memória EDO .......................................................................................................................... 107 7.3.3 Memória SDRAM SDR ........................................................................................................... 107 7.3.4 Memória SDRAM DDR .......................................................................................................... 108 7.3.5 Memória DDR operando em Dual Channel .................................................................. 110 7.3.6 Memória DDR3 ........................................................................................................................ 112 8 Unidades de Disco Rígido ........................................................................................................................................ 117 8.1 A história do HD ........................................................................................................................................ 118 8.2 As partes principais de um HD ............................................................................................................ 119 8.2.1 Disco ou prato ........................................................................................................................ 119 8.2.2 Cabeçote .................................................................................................................................. 119 8.2.3 Atuador ...................................................................................................................................... 120 8.2.4 Motor ......................................................................................................................................... 120 8.3 Geometria do disco ................................................................................................................................. 121 8.4 Padrão IDE e EIDE ..................................................................................................................................... 122 8.5 Padrões PATA e ATAPI .............................................................................................................................. 124 8.6 Padrão SATA ................................................................................................................................................ 125 8.6.1 Unidade de estado sólido – SSD ....................................................................................... 127 8.7 Padrão SCSI ................................................................................................................................................. 129 9 Tecnologia RAID .......................................................................................................................................................... 133 9.1 O que é RAID? ............................................................................................................................................ 134 9.2 RAID por software e por hardware ..................................................................................................... 134 9.3 Tipos de RAID – níveis ............................................................................................................................. 136 9.3.1 RAID nível 0 ............................................................................................................................. 136 9.3.2 RAID nível 1 ............................................................................................................................. 136 9.3.3 RAID nível 2 ............................................................................................................................. 137 9.3.4 RAID nível 3 ............................................................................................................................. 137 9.3.5 RAID nível 4 ............................................................................................................................. 138 9.3.6 RAID nível5 ............................................................................................................................... 138 9.3.7 RAID nível 0+1 ......................................................................................................................... 140 9.3.8 RAID nível 1 + 0 ....................................................................................................................... 141 9.3.9 RAID nível 5 + 0 ....................................................................................................................... 142 10 Unidades de discos ópticos .................................................................................................................................. 145 10.1 Conhecendo as unidades de discos ópticos ................................................................................ 146 10.2 CD-ROM ..................................................................................................................................................... 147 10.2.1 CD-ROM ................................................................................................................................. 147 10.2.2 CD-R (Compact Disc Recordable) .................................................................................. 148 10.2.3 CD-RW (Compact Disc Recordable Rewritable) ...................................................... 148 10.3 Unidades de DVD ................................................................................................................................... 14910.3.1 DVD-ROM .............................................................................................................................. 150 10.3.2 DVD-R (Digital Video Disc Recordable) ....................................................................... 151 10.3.3 DVD-RW (Digital Video Disc Recordable Rewritable) ............................................. 151 10.4 HD-DVD ..................................................................................................................................................... 152 10.5 Blu-Ray ....................................................................................................................................................... 153 11 Placas de Expansão .................................................................................................................................................. 155 11.1 Placas de vídeo ....................................................................................................................................... 156 11.2 Placa de som ............................................................................................................................................ 161 11.2.1 Entradas e saídas de áudio digital ................................................................................. 163 11.3 Placa de fax-modem ............................................................................................................................. 163 11.3.1 Tipos de modulação ........................................................................................................... 164 11.3.2 Protocolos V.90 e V.92 ........................................................................................................ 165 11.3.3 WinModems ou Softmodems ......................................................................................... 165 12 Periféricos .................................................................................................................................................................... 169 12.1 Teclado ....................................................................................................................................................... 170 12.1.1 Teclas ........................................................................................................................................ 170 12.1.2 Funcionamento .................................................................................................................... 171 12.1.3 A interface com o computador ...................................................................................... 173 12.2 Mouse ......................................................................................................................................................... 175 12.2.1 Funcionamento .................................................................................................................... 176 12.3 Trackball .................................................................................................................................................... 178 13 Hardware para Servidores ..................................................................................................................................... 179 13.1 Processadores.......................................................................................................................................... 180 13.2 Placas-mãe ............................................................................................................................................... 180 13.3 Memória .................................................................................................................................................... 182 13.4 Barramentos ............................................................................................................................................ 183 13.5 Fontes de alimentação ......................................................................................................................... 184 13.6 Conectores de energia ......................................................................................................................... 186 13.7 Gabinetes .................................................................................................................................................. 187 14 Procedimento de montagem de computadores .......................................................................................... 191 14.1 Cuidados com componentes internos ........................................................................................... 192 14.1.1 Eletricidade estática ........................................................................................................... 192 14.2 Manuseando as peças .......................................................................................................................... 197 14.2.1 Manuseio de placas e processadores ........................................................................... 197 14.3 Montando o primeiro computador ................................................................................................. 199 14.3.1 Parafusos................................................................................................................................. 210 14.3.2 Configurando o BIOS .......................................................................................................... 229 14.3.3 Detecção de falhas .............................................................................................................. 237 14.3.4 Ferramentas de diagnósticos de hardware ................................................................ 238 14.3.5 Testador de fonte ................................................................................................................. 239 14.3.6 Testadores de hardware via software ........................................................................... 240 14.3.7 Testadores de memória ..................................................................................................... 240 14.3.8 Testador de Hardware ........................................................................................................ 241 15 Sistemas Operacionais ........................................................................................................................................... 245 15.1 Conhecendo o sistema operacional................................................................................................ 246 15.2 Tipos de sistemas operacionais ........................................................................................................ 248 15.2.1 Sistemas Operacionais de Tempo Real ....................................................................... 248 15.2.2 Sistemas Operacionais Monousuário e Monotarefa .............................................. 248 15.2.3 Sistemas Operacionais Monousuário e Multitarefa ............................................... 249 15.2.4 Sistemas Operacionais Multiusuários e Multitarefas ............................................. 249 15.2.5 Sistemas de arquivos .......................................................................................................... 249 15.2.6 Sistemas de arquivos usados no Windows ................................................................. 250 15.2.7 Sistemas de arquivos usados no Linux/UNIX ............................................................ 250 15.2.8 Sistemas de arquivos usados no Windows ................................................................. 250 15.2.9 Sistemas FAT .......................................................................................................................... 251 15.2.10 FAT16 ..................................................................................................................................... 25115.2.11 NTFS ....................................................................................................................................... 251 15.3 Particionamento de disco ................................................................................................................... 252 15.4 Gerenciador de Disco do Windows ................................................................................................. 254 15.5 Criando uma nova partição ................................................................................................................ 257 15.6 Sistemas operacionais desktop e servidor ................................................................................... 261 15.6.1 Sistema operacional de servidores ............................................................................... 262 15.6.2 Sistemas operacionais Microsoft ................................................................................... 262 15.6.3 Sistemas operacionais Linux ........................................................................................... 262 15.6.4 Sistemas operacionais UNIX ............................................................................................ 263 15.6.5 Instalação de sistema operacional ................................................................................ 263 16 Fundamentos de Redes ......................................................................................................................................... 281 16.1 Definição de redes ................................................................................................................................ 282 16.2 Cronologia de redes .............................................................................................................................. 282 16.3 Topologias de redes .............................................................................................................................. 284 16.4 Classificação de redes ........................................................................................................................... 285 16.4.1 LAN – Local Area Network ................................................................................................ 285 16.4.2 WAN – Wide Area Network ............................................................................................... 286 16.5 Arquitetura de protocolos .................................................................................................................. 287 16.5.1 Modelo de Referência OSI ................................................................................................ 287 16.5.2 Modelo de Referência TCP/IP .......................................................................................... 288 16.6 Endereçamento IP ................................................................................................................................. 289 16.7 Usando ferramentas de redes ........................................................................................................... 292 16.7.1 PING – Packet Internet Grouper ..................................................................................... 293 16.7.2 IPCONFIG ................................................................................................................................ 295 16.7.3 Netstat – Network Statistic............................................................................................... 297 Referências ........................................................................................................................................................................ 301 Minicurrículo dos autores ........................................................................................................................................... 305 Índice .................................................................................................................................................................................. 307 1 Olá caro aluno! Seja bem vindo à unidade curricular Montagem e Manutenção de Computadores! A partir de agora, você é convidado a conhecer a história da computação, os componentes do computador, os conceitos de sistemas operacionais e saberá como instalar um sistema operacional, montar e reparar microcomputadores, além de ver conceitos de redes de computadores. Esta unidade curricular está organizada em 16 capítulos. No capítulo após a introdução, você verá a história do computador, desde a sua criação, evolução, as unidades de grandeza utilizadas no mundo computacional e o sistema de numeração. No terceiro capítulo, Arquitetura de Computadores, você verá os componentes dos computadores e seu funcionamento. Já no quarto capítulo, o tema abordado será a respeito das características da placa-mãe, enquanto que o quinto capítulo tratará sobre os barramentos, no qual você conhecerá os mais utilizados nos computadores. No sexto capítulo, Padrões XT, AT, ATX e BTX, estudaremos os padrões de gabinetes, fontes e placas-mães. Seguindo o estudo, você verá no capítulo 7 as funções das memórias e as diferenças entre diversos tipos que podemos encontrar no computador e no mercado. No oitavo capítulo, estudaremos as unidades de discos rígidos. Você saberá como eles funcionam e suas características. O próximo passo será descobrir o que é o RAID. Portanto, no capítulo 9, você verá como o sistema RAID funciona, quais as diferenças e onde usá-lo. No capítulo 10, o tema abordado será a respeito das unidades de discos ópticos, onde estudaremos o funcionamento destas unidades e as tecnologias disponíveis no mercado. Já no capítulo 11, veremos algumas placas de expansão e suas funcionalidades, enquanto que no próximo capítulo, que trata sobre os Periféricos, será abordado o funcionamento de alguns periféricos como mouses e teclados. No capítulo 13, Hardware para Servidores, você conhecerá hardwares específicos para servidores. No décimo quarto capítulo você aprenderá a montar um computador e configurá-lo para uso, no décimo quinto, aprenderá o que são os sistemas operacionais e suas características. No último capítulo, você aprenderá os fundamentos de redes. Esperamos que o conteúdo desta unidade curricular atenda suas expectativas e que você adquira conhecimentos que possa utilizar em sua vida profissional. Para o profissional, é importante estar preparado tanto nas competências técnicas quanto nas relacionais, para introdução MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS20 poder atuar pró-ativamente, conduzindo as pessoas com as quais trabalha a excelentes resultados e à satisfação profissional. A seguir, são descritos na matriz curricular, os módulos e as unidades curriculares previstos e as respectivas cargas horárias. Agora, você é convidado a trilhar os caminhos do conhecimento. Faça deste processo um momento de construção de novos saberes, onde teoria e prática devem estar alinhadas para o seu desenvolvimento profissional. Bons estudos! Técnico em Redes de Computadores MóDULOS DENOMINAÇÃO UNIDADES CURRICULARES CARGA hORáRIA CARGA hORáRIA DO MóDULO Básico Básico • Eletroeletrônica Aplicada 60h 340h • Montagem e Manutenção de Computadores 160h • Ferramentas para Docu- mentação Técnica 120h Específico I Ativos de Rede • Cabeamento Estruturado 108h 464h • Arquitetura de Redes 80h • Comunicação de Rede Local PR: UCR5 120h • Interconexão de Redes PR: UCR5 96h • Gerenciamento e Monito- ramento de Rede PR: UCR 6 e 7 60h Específico II Servidores de Rede • Servidores de Rede 120h 396h • Serviços de Rede 120h • Serviços de Convergência 60h • Segurança de Redes 96h Quadro 1 - Matriz curricular Fonte: SENAI DN 1 iNTrODuÇÃO 21 Anotações: 2 história do Computador Pronto para embarcar no mundo da montagem e manutenção de computadores? Então, prepare-se para percorrer os caminhos do conhecimento! Otema que você verá agora será a história do computador. Você já se perguntou sobre a evolução das máquinas que hoje fazem parte da maioria das organizações e lares? Pois bem, aqui veremos a evolução dos computadores e seu sistema de medidas. Que tal agora conhecer os objetivos de aprendizagem? Acompanhe! Ao final deste capítulo, você terá subsídios para: a) conhecer a evolução das máquinas computacionais; b) conhecer o sistema de numeração usado nos computadores; c) entender as unidades de grandeza na informática. A partir de agora, você terá a oportunidade de conhecer diversos temas sobre o assunto que farão a diferença em suas práticas. Por isso, dedique-se ao estudo, lembrando que motivação e comprometimento são fundamentais para uma aprendizagem significativa e prazerosa. Pronto para conhecer o início da computação? Vamos lá! MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 24 2.1 hiSTóriA e evOLuÇÃO DOS COMpuTADOreS O computador é uma máquina constituída por componentes e circuitos ele- trônicos, capaz de receber, armazenar, processar e transmitir dados e informa- ções. De modo geral, ele tem como função receber dados, processá-los e, por fim, fornecer uma saída, que pode ser um resultado na tela ou uma página na impressora. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) É importante que você saiba que os computadores passaram por um proces- so evolutivo muito extenso até chegarem aos modelos que se conhece hoje em dia. Para contextualizar essa evolução, que tal vermos os primeiros equipamentos destinados a automatizar tarefas, como cálculos e processamento de dados em geral? Siga em frente! 2.2 evOLuÇÃO DAS MáquiNAS COMpuTACiONAiS Para iniciar o estudo, é importante que você saiba que, ao francês Blaise Pascal, é creditada uma das maiores contribuições para a evolução da computação. Foi por volta de 1642, que ele inventou a primeira calculadora mecânica de que se tem notícia, a chamada Máquina Pascalina, que você poderá observar a seguir. Mais adiante, em 1822, o cientista inglês Charles Babbage construiu um modelo do que viria a ser a máquina diferencial, composta de rodas movidas por meio de uma manivela. Prosseguindo com seus trabalhos, Babbage projetou a Máquina Analítica, composta por uma unidade central de processamento, dispositivos de entrada e saída e, ainda, dotada de uma capacidade de armazenar números. 2 hiSTóriA DO COMpuTADOr 25 Esta máquina possuía um mecanismo tão complexo que não pôde ser construída pelo próprio cientista. VOCÊ SABIA? No entanto, os princípios das ideias de Babbage são usados na computação até hoje, por isso, ele é conhecido como o “Pai do Computador”. A ng el o A lm ei da (2 0- -? ) Figura 1 - Máquina Pascalina N ic ol li Ri os (2 0- -? ) Figura 2 - Máquina diferencial e máquina analítica Durante a Segunda Guerra Mundial, a IBM, em parceria com a Marinha Norte- Americana, patrocinou o projeto de um estudante de Harvard. Desse projeto, nasceu o computador eletromecânico (constituído por relés), denominado MARK I. A primeira máquina totalmente eletrônica, no entanto, foi lançada em 1943. Ela foi projetada pelo matemático Allan Turing e foi batizada de Colossus. VOCÊ SABIA? MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 26 Anos mais tarde, surgiu o ENIAC (Electronic Numerical Interpreter and Calculator), desenvolvido na Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos. Tratava-se do primeiro computador digital de grande porte, composto por 17 mil válvulas, medindo 5,5m de altura por 25m de comprimento e pesando 30 toneladas. W ik im ed ia (2 0- -? ) Figura 3 - MARK I Nas próximas quatro décadas, o processo evolutivo continuou, mas não mais com o uso de mecanismos complexos ou por meio de dispositivos eletromecânicos. Nesse período, houve um grande progresso na área de eletrônica, o que possibilitou o aposento da válvula e a utilização de transistores e, posteriormente, de circuitos integrados ou chips. Como símbolo dessa época, pode-se citar o lançamento do TX-0, pelo MIT (Instituto de Tecnologia de Massachussets), em 1946; o IBM 1401 e o IBM 360, na década de 60; o PDP 11, em 1970; o Altair 8800, já baseado em um Processador Intel e o 8080, em 1975. Mais adiante, em 1979, o Atari 800 tornava-se popular. So st er T i ( 20 -- ?) Figura 4 - ENIAC 2 hiSTóriA DO COMpuTADOr 27 Mas foi em 1981 que a história do computador começou a mudar. Neste ano, a IBM lançou o IBM-PC, um computador dotado de um processador Intel (8088) de 8 bits, voltado ao uso pessoal. Mais adiante, esses equipamentos passaram a adotar o sistema operacional da recém-criada Microsoft, o MS-DOS. Com vistas no mercado em expansão, em 1984, a Apple Computers lançou o Macintosh, um computador com arquitetura interna um pouco diferente do IBM-PC, mas com um diferencial ainda maior: o sistema operacional desenvolvido com interface gráfica, possibilitando o uso de mouse para acionar ícones na tela, o que representou uma revolução para a época. Jú lia P el ac hi ni F ar ia s (2 01 1) Figura 5 - Evolução dos semicondutores A partir de então, a história já fica muito mais próxima dos usuários domésticos. Depois do IBM-PC, a Intel passou a dominar o mercado de processadores, fornecendo CPUs para os maiores fabricantes de computadores. Foi assim com o Intel 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Core 2 Duo, Core 2 Quad, I3 e I5 e Intel I7. SAIBA MAIS É importante salientar que, apesar de ter sofrido diversas melhorias, o padrão IBM-PC é usado até hoje devido à sua arquitetura aberta, que se tornou referência para o mercado de computadores. Mas a história das máquinas computacionais não para por aqui. O desenvol- vimento de inovações na área está em constante transformação e vai continu- ar acontecendo. No mercado de tecnologia, a volatilidade e a efemeridade dos eventos são uma realidade. MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 28 É importante que você fique atento aos lançamentos dos fabricantes de hardware e software para não ficar parado no tempo. FIQUE ALERTA E então, está gostando do assunto? Na próxima etapa veremos alguns sistemas de numeração mais conhecidos. Em frente! 2.3 SiSTeMA De NuMerAÇÃO Você sabia que o sistema de numeração mais difundido na matemática é o decimal? É verdade! Por esse motivo, fica fácil compreender que ele é composto por dez símbolos (de 0 a 9). Como ele é utilizado frequentemente, também se presume que você saiba que com dois dígitos decimais é possível fazer cem combinações distintas, de 00 a 99. Quando se trata de informática, no entanto, é um pouco diferente. Os sistemas utilizados são o binário (composto por dois símbolos: 0 e 1) e o hexadecimal (composto por 16 símbolos: de 0 a 9 e de A a F). Como os equipamentos eletrônicos normalmente trabalham com os estados “ligado” ou “desligado”, adotou-se o sistema binário para representar esses estados, onde “0” equivale ao estado desligado e “1” equivale ao estado ligado. Os números binários também são usados para representar caracteres. Para cada caractere digitado em um editor de texto, por exemplo, existe uma sequência de 8 dígitos binários que o representa. Com relação aos números hexadecimais, diz-se que são usados para representar endereços ou posições na memória do computador. Todos os computadores baseiam-se nos sistemas numéricos estudados aqui, sejam eles microcomputadores desktops padrão IBM-PC, Macintosh ou mainframe. FIQUE ALERTA 2 hiSTóriA DO COMpuTADOr 29 Tabela 1 - Conversão entre sistemas de numeração Observe a seguir, a tabela de conversão entre sistemas de numeração! BINáRIO OCTAL DECIMAL hExADECIMAL 0 0 0 0 1 1 1 1 10 2 2 2 11 3 3 3 100 4 4 4 101 5 5 5 110 6 6 6 111 7 7 7 1000 10 8 8 1001 11 9 9 1010 12 10 A 1011 13 11 B 1100 14 12 C 1101 15 13 D 1110 16 14 E 1111 17 15 F Que tal aprender a fazer a conversão de bases, tais como conversões de bináriopara decimal, entre outras? Para isso, acesse o site: <http://www.lia.ufc.br/~paty/icc/ notas/4/index.html> e confira! SAIBA MAIS Preparado para seguir o estudo? Pois saiba que este assunto não para por aqui. A seguir, você verá as unidades de grandeza na informática. 2.4 uNiDADeS De GrANDezA NA iNFOrMáTiCA Como você pôde observar na tabela anterior, cada sistema de numeração permite um determinado número de combinações a cada grupo de dígitos. Com quatro dígitos binários, por exemplo, é possível formar 16 combinações. Já com 5 dígitos, você poderia formar 32 combinações. Esse cálculo é obtido elevando-se a base 2 ao número de dígitos. Assim, 24 = 16, 25 = 32, 210 = 1024 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 30 Para representar essas grandezas, existem os sufixos. O sufixo K (quilo), que em decimal representa 1000 vezes (como em Kg, Km), em binário representa 210 vezes (1.024). Logo, um quilobyte (1KB) representa 1.024 bytes, conforme a tabela que você verá a seguir. Tabela 2 - Sufixos SUFIxO POTêNCIA QUANTIDADE Quilo (K) 210 1.024 Mega (M) 220 1.048.576 Giga (G) 230 1.073.741.824 Tera (T) 240 1.099.511.627.776 Peta (P) 250 1.125.899.906.843.620 Exa (E) 260 1.152.921.504.607.870.000 Zetta (Z) 270 1.180.591.620.718.450.000.000 Yotta (Y) 280 1.208.925.819.615.700.000.000.000 Com a popularização das memórias e dos discos rígidos com valores na casa dos gigabytes, é comum que você ouça pessoas falando algo como 2 gigas de memória, 160 gigas de HD, etc. A pergunta é: está correto usar o plural nesses casos ou o certo é usar o singular, como 2 giga ou 160 giga? O que você acha? É importante destacar que giga é apenas a grandeza, o fator multiplicador. A unidade de medida de espaço em memória é o byte, este sim, vai para o plural (2 bytes, por exemplo). Assim, se você quer usar o plural, use a grandeza e as unidades juntas, ou seja, 2 gigabytes. Ao usar apenas a grandeza, esta não vai para o plural, sendo obrigatório o uso do singular, ou seja, 2 giga ou 160 giga. VOCÊ SABIA? Outro componente que utiliza o sistema internacional é o “transistor”, que é a base para a construção dos processadores. A tecnologia atual permite que você encontre processadores formados por transistores de tamanho de 45 nanômetros. Mas o que significa isso? Essa é uma boa pergunta! A unidade de medida de comprimento (ou tamanho) é o metro, cujo símbolo é “m”, onde 1 milímetro é o equivalente a 1m/1.000. Diante do exposto, é possível formar a tabela a seguir. Confira! 2 hiSTóriA DO COMpuTADOr 31 Tabela 3 - Grandezas SUFIxO POTêNCIA QUANTIDADE Metro (m) - 1 Milímetro (mm) 10-3 0,001 Micrômetro (μm) 10-6 0,000001 Nanômetro 10-9 0,000000001 Conheça agora um relato interessante sobre a implantação de uma rede de computadores e o endereçamento de endereços IP e MAC. Confira no Casos e relatos! CASOS e reLATOS Implantando uma rede de computadores Fábio abriu uma empresa de informática e como os trabalhos triplicaram nos últimos meses, ele resolveu contratar mais dois funcionários. Assim, Carlos e Joana foram selecionados para as funções e passaram a fazer parte da empresa. No entanto, Fábio precisa interligar os computadores em rede. Como profissionais da área, eles sabem que as redes de computadores foram criadas para possibilitar que computadores pudessem trocar dados uns com os outros ou, até mesmo, compartilhar recursos, como impressoras. Sendo assim, para que os computadores em uma rede fossem diferenciados uns dos outros, foram adotadas duas formas de identificação de cada computador: uma decimal e a outra hexadecimal. Agora que Fábio interligou os computadores, os endereços hexadecimais identificam o computador somente em uma rede local, e quando identificados de forma decimal, podem ter visibilidade na Internet. Com o relato que você conheceu anteriormente, é possível concluir que um nanômetro equivale a um milímetro dividido por um milhão. É essa a grandeza dos transistores que formam os processadores atuais. MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 32 reCApiTuLANDO Nesse primeiro capítulo, você conheceu a história do computador e sua evolução, vendo os principais computadores que foram marcos na história da computação. Estudou também os sistemas de numeração e grandezas da computação. Mas ainda tem muita coisa interessante aguardando por você! O convite agora é para vermos a arquitetura dos computadores. Vamos para a próxima etapa? 2 hiSTóriA DO COMpuTADOr 33 Anotações: Arquitetura de Computadores 33 Certamente você utiliza ou já utilizou com frequência um computador, certo? E já parou para pensar sobre o funcionamento e os componentes dos computadores? Pois esse será o assunto que você passará a estudar a partir de agora. Mas antes, conheça os objetivos de aprendizagem deste capítulo. Ao final desse capítulo, você terá subsídios para: a) compreender o que são os processadores e suas características; b) conhecer o que são barramentos e quais são os principais barramentos encontrados em um computador. Vamos agora conhecer mais detalhes sobre um dos principais componentes do computador como ele faz a troca de informações com outros dispositivos usando os barramentos. 36 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 3.1 prOCeSSADOreS Toda a atividade de um computador pode ser definida por um modelo bastante simples, conhecido como ENTRADA>PROCESSAMENTO>SAÍDA. Neste universo, é fácil identificar a atividade central – o processamento, que, como você viu anteriormente, será o tema central deste capítulo. Na etapa de processamento, são executadas todas as operações da máquina, como acesso a discos rígidos e memórias, cálculos, etc. Pois saiba que quem realiza essa atividade é o processador, o componente principal de um computador, popularmente conhecido como “cérebro da máquina”. Todas as tarefas de um computador têm a participação do processador, como por exemplo, a execução de jogos, músicas, acesso à Internet e aos mais variados programas. Enfim, tudo passa por ele. VOCÊ SABIA? Em outra classificação, o processador também recebe o nome de CPU (Central Processing Unit – Unidade Central de Processamento). Trata-se de um chip responsável por buscar e executar instruções presentes na memória do computador. Essas instruções (processos) consistem em operações matemáticas e lógicas, além de operações de busca, leitura e gravação de dados. Para reforçar esses conceitos, vale conhecer o que Brain (2000) apresenta como uma representação de uma CPU. Acompanhe a figura seguinte. Jú lia P el ac hi ni F ar ia s (2 01 1) Figura 6 - Processador Intel 8088 Já o primeiro microprocessador utilizado em um computador pessoal foi o Intel 8080, lançado em 1974, capaz de executar instruções de 8 bits. Mesmo sendo o primeiro, o 8080 não foi muito popular na época, fator reservado ao Intel 8088, lançado em 1979 e incorporado a um PC IBM – comercializado a partir de 1981. A partir do lançamento do IBM PC, o computador pessoal ficou bastante conhecido e desejado por muitos consumidores. A Intel, de olho nesse mercado, 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 37 não parou de pesquisar e evoluir, lançando (em espaços de tempo cada vez menores) processadores mais modernos e velozes. Com isso, surgiram o 80286, depois o 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III e Pentium IV, Celeron, Xeon, Itanium, Core, Core Duo, Core Quad, I3, I5 e I7. Todos foram produzidos pela Intel e são melhorias do design básico do 8088. Isso tratando apenas de Intel. Seu principal concorrente, a AMD, evoluiu paralelamente, com os 286, 386, 486, 586, K5, K6-3, Athlon, Duron, Sempron, Athlon 64 FX, Phenom e Turion. Essa evolução foi prevista por Gordon Moore, fundador da Intel que, em abril de 1965, publicou um artigo científico na revista Electronic Magazine, dizendo que o poder de processamento dos chips teria um aumento de 100% a cada período de 18 meses. Essa previsão ficou conhecida como Lei de Moore. VOCÊ SABIA?A complexidade de custo de componentes mínimos tem aumentado em uma taxa brutal, ao fator de dois por ano. Certamente baseado em curto prazo, pode ser esperado que continue, se não aumentar. Em longo prazo, a taxa de aumento é um pouco mais incerta, embora não haja razões para acreditar que isso não se mantenha quase constante por ao menos uma parcela de 10 anos. Isso significa que até 1975, o número de componentes por circuito integrado de custo mínimo será 65.000. Eu acredito que esses tipos de circuitos “grandes” podem ser construídos em um único componente (pastilha). (MOORE, 2009). Mas não existe uma maneira absoluta para determinar a capacidade de um processador. É necessário avaliar uma série de fatores, como sua arquitetura interna, o número de núcleos, a velocidade de operação (clock interno e externo), o tamanho da memória cache, o número de bits internos e externos, o tamanho dos barramentos de dados e endereços. Enfim, é preciso conhecer completamente as suas especificações técnicas. Para tornar essa tarefa mais fácil, a partir de agora, você estudará alguns dos fatores capazes de mensurar a capacidade (e o preço) de um processador. Hoje em dia, é muito comum encontrar computadores, em muitas casas, Brasil afora. Com essa popularização, é natural que pessoas que não conhecem a fundo 38 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS a tecnologia cometam algumas gafes. Por exemplo: é comum chamar de CPU a parte que fica embaixo do monitor, onde você conecta todos os periféricos. E, então, essa nomenclatura é certa ou errada? O que você acha? É errada. Apesar de ser bastante popular, essa nomenclatura não é a correta, visto que CPU é abreviatura em inglês para Unidade Central de Processamento – ou seja, o “processador”, conforme você estudou anteriormente. Nesse caso, você deve chamar a referida parte de gabinete. Sim, este é o nome correto! FIQUE ALERTA Agora que você já sabe o que são os processadores, conheça a arquitetura desses processadores e os barramentos. Vamos seguir o estudo! 3.2 ArquiTeTurA DOS prOCeSSADOreS e bArrAMeNTOS Entre outras partes, a CPU é composta internamente por duas subunidades principais: a ALU (Arithmetic Logic Unit – Unidade Lógica e Aritmética), responsável pela execução das operações lógicas e aritméticas e tomadas de decisão; e pela CU (Control Unit – Unidade de Controle), responsável pelos sinais de controle do computador. Além das duas unidades básicas, a CPU é composta também por barramento interno, registradores, unidade de decodificação e pelas caches de instruções e de dados. Para compor essas unidades, os processadores são produzidos sob uma pastilha de silício. Essa pastilha é composta por várias “microchaves”, chamadas de transistores. Você já ouviu falar neles? Pois saiba que eles são responsáveis por permitir a lógica de execução das instruções. Quanto mais transistores houver na pastilha, maior será a capacidade de processamento da CPU. FIQUE ALERTA Além da CPU, existem outros componentes necessários ao funcionamento pleno do computador, que são os periféricos de entrada e saída (em inglês, utiliza-se a sigla I/O, de input/output). Como exemplos de dispositivos de entrada, podem-se citar: teclado, mouse, scanner, etc. Já os dispositivos de saída podem ser: placa de vídeo, de som, monitor, etc. 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 39 Esses dispositivos utilizam barramentos para comunicarem-se com a CPU. Assim, quando for necessário gravar um arquivo no disco rígido ou ler as informações vindas do teclado, é por meio dos barramentos que os dados chegarão ao processador para serem tratados. VOCÊ SABIA? Sn ic ke rd o (2 0- -? ) Figura 7 - Exemplo de barramentos PCI-E Todas essas informações trafegam por um barramento rápido e eficiente, ligado diretamente ao processador, chamado de barramento local. Este barramento também é chamado de Front Side Bus (FSB) que, em uma tradução literal, significa barramento frontal, por situar-se diretamente à frente do processador. O FSB é o barramento que faz a ligação entre processador e memórias RAM. Um diagrama em blocos da arquitetura de um PC é mostrado na figura a seguir. O barramento local, por sua vez, é dividido em três partes distintas. Acompanhe, a seguir, os barramentos e as suas funções específicas. CPU Barramento Local RAM RAM Cache Interface Barramento E/S Dispositivos E/S externos Jú lia P el ac hi ni F ar ia s (2 01 1) Figura 8 - Barramentos do computador 1 Fonte: Adaptado de Silva (1999) 1) Barramento de dados: se é que é possível atribuir valores distintos aos barramentos, diz-se que o barramento de dados é o mais importante dos três, pois é por ele que as informações propriamente ditas trafegam. Em forma de 40 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS sinais digitais, os dados deslocam-se por meio das vias do barramento de dados sendo que, quanto mais vias houver, maior será a capacidade de trabalho do processador. Os primeiros processadores só podiam trabalhar com 4 ou 8 bits de dados no barramento. Logo depois, esse número subiu para 16, 32 e, mais recentemente, para 64 bits. Fazendo uma analogia, é como se houvesse uma rodovia com várias pistas. O número de pistas é o número de bits do barramento e a velocidade na qual eles trafegam, que é chamada de frequência do FSB. Como exemplo, pode-se citar um processador Pentium IV de 3 GHz – FSB 400MHz, que tem 64 vias no barramento externo por onde os dados trafegam a 400Mhz (na verdade, a frequência real não é esta, mas isso você estudará mais adiante). Processadores mais modernos podem ter a velocidade do FSB mais alta, como 1066, 1333 ou 1600Mhz. 2) Barramento de endereços: as informações que trafegam no barramento de dados provêm de algum lugar e devem ser depositadas em algum destino. Pois bem, o local na memória onde o processador vai buscar a informação ou onde ele vai gravá-la é fornecido pelo barramento de endereços. Neste caso, quanto maior for o barramento de endereços, maior será a capacidade de memória do computador. 3) Barramento de controle: você já sabe que as informações trafegam pelo barramento de dados e serão buscadas ou escritas na memória, no local indicado pelo barramento de endereços. Mas como saber se a operação é de leitura ou de escrita? Bem, essa função é reservada ao barramento de controle. Neste barramento trafegam vários sinais de controle como os que você verá a seguir. Acompanhe! a) RW – este sinal indica se a operação em questão é de leitura ou gravação. b) INT – sinal utilizado para que dispositivos externos possam interromper o processador de forma que ele efetue uma operação que não pode esperar. c) NMI – Non-Maskable Interrupt ou Interrupção Não-Mascarável é uma inter- rupção especial usada quando o tempo de resposta é crítico, como em casos de falhas de hardware ou erros de paridade no acesso à memória. d) VCC – entrada de corrente elétrica que alimenta os circuitos internos do pro- cessador (pode haver vários VCCs no processador). e) GND – sinal usado para controle de energia (como se fosse um fio-terra). Também podem ser encontrados vários destes sinais no processador. f) RESET – sinal ligado ao botão RESET do gabinete do computador. Ao ser ativado, o processador para o que está fazendo e inicia as operações nova- mente, como se o usuário tivesse acabado de ligar a máquina. g) CLOCK – é o sinal digital usado internamente para sincronizar todo o funcio- namento do processador. 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 41 A seguir, você conhecerá uma figura que ilustra os três barramentos. Assim, será possível verificar que o barramento de dados é bidirecional, pois a informação entra e sai da memória a todo instante, de maneira aleatória. Aliás, é por isso que ela é chamada de RAM (Random Access Memory ou Memória de Acesso Aleatório). Mas fique tranquilo, pois esse assunto você estudará mais adiante. Linhas de controle R/W (ler/escrever) CPU Registro 1 Registro 2 Registro 3 MEMóRIA... ... Local de memória 2 Local de memória 0 Local de memória 1 Local de memória 14 Local de memória 15 Dados Endereços Jú lia P el ac hi ni F ar ia s (2 01 1) Figura 9 - Barramentos de computador 2 Fonte: Adaptado de Megaestudio (2009) Já os barramentos de controle e de endereços apenas saem da CPU em direção à memória. 3.3 Bits iNTerNOS, exTerNOS e CApACiDADe De prOCeSSAMeNTO Dentre as diversas características do processador, pode-se citar o número de bits como uma das mais importantes, sendo bastante relevante no seu desempenho final. Cabe salientar que existem dois valores relacionados ao número de bits com que o processador trabalha: os bits internos e os externos. O número de bits INTERNOS está relacionado à capacidade de execução das operações. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) 42 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS O primeiro processador para PC produzido em larga escala – o 8088, trabalhava com 16 bits internamente, ou seja, só podia executar instruções com esse número de bits. Nesse caso, ele só conseguia manipular números com valores até 65.536, isso porque 216 = 65.536. Ou seja, é um valor mínimo considerando os 64 bits com os quais os processadores trabalham hoje, mas para os padrões do início dos anos 80, já era um valor considerável. SAIBA MAIS É natural e lógico que quanto mais bits internos o processador trabalhar, mais rapidamente ele poderá fazer cálculos e processar dados em geral (consequentemente, ele será mais caro). Portanto, os bits internos determinam a capacidade de processamento dos processadores. Já o número de bits ExTERNOS está relacionado à capacidade com que o processador troca dados com a memória. O desempenho dessa comunicação se deve a dois fatores: à frequência de operação do barramento e ao número de vias que ele possui. Esse número de vias é o número de bits externos do processador. O processador 8088, que você estudou anteriormente, trabalhava com 16 bits internamente, porém, ao se comunicar com a memória, usava apenas os 8 bits externos que possuía. Na verdade, o processador 8086, lançado anteriormente, já possuía 16 bits tanto interna quando externamente, contudo, as placas-mãe da época não possuíam barramentos locais com “tamanha capacidade”. Para resolver o problema, a Intel lançou o 8088, que trabalhava com os 8 bits externos compatíveis com as placas-mãe da época. Este exemplo mostra que o número de bits externos está ligado diretamente ao hardware da placa-mãe e às memórias, devendo ser, necessariamente, compatíveis com tais. Br an d X Pi ct ur es (2 0- -? ) Os processadores 80286 já trabalhavam com 16 bits externamente. Mais adiante, os 80386 e 80486 atingiram a marca dos 32 bits externos, algo superado apenas com o lançamento do Pentium, que passou a trabalhar com 64 bits externos. Neste caso, cabe salientar que, apesar do barramento externo já ter 64 bits, ele ainda trabalhava internamente com instruções de 32 bits, o que só 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 43 mudou anos mais tarde, com o lançamento das arquiteturas de 64 bits da AMD e depois, da Intel. E você sabe o que é a capacidade de barramento de endereços? Esse será o assunto que estudaremos a seguir. Reúna autonomia e dedicação e bons estudos! 3.4 CApACiDADe DO bArrAMeNTO De eNDereÇOS Você já sabe que o processador troca informações com a memória por meio do seu barramento de dados. Sabe, também, que quanto mais vias tiver esse barramento e quanto maior for a frequência com que os dados ali trafeguem, maior será o desempenho final do processador. Mas e a capacidade de memória que o processador pode endereçar está ligada a quem? Ao seu barramento de endereços! O número de vias do barramento de endereços especifica a capacidade que o processador tem de acessar células na memória. Por exemplo, um processador que possui 32 bits no barramento de endereços pode endereçar até 4 gigabytes de memória, pois 232 = 4.294.967.296 bytes => 4 GB. H em er a (2 0- -? ) Figura 10 - Barramento 3 Cabe aqui uma informação importante: o fato de o processador poder endereçar essa memória não significa que ela será reconhecida pelo sistema operacional. FIQUE ALERTA Mas, veja bem! Para identificar essa capacidade, por exemplo, é preciso que o PC tenha instalado um sistema operacional de 64 bits, como: Windows XP, Windows Vista ou Windows 7, em suas versões de 64 bits. Isso também é válido para outros sistemas operacionais como Linux e Unix. 44 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 3.5 FrequêNCiA DO prOCeSSADOr Quando se fala sobre barramento de dados, vale lembrar, como exemplo, do Pentium IV, 3GHz – FSB 400MHz. Nele aparecem dois valores, ambos utilizando o Hertz (Hz), que é a unidade de medida de frequência. Sendo que 1Hz significa uma oscilação de 1 ciclo por segundo, 1KHz seriam 1.000 ciclos por segundo, e assim por diante. Mas por que na especificação aparecem dois valores? É o que você verá a partir de agora. a) Clock interno: indica a velocidade de execução das operações. No exemplo, constata-se que o processador é capaz de executar 3 bilhões de ciclos em um segundo. Se uma operação levar um ciclo de clock para ser executada, pode-se concluir que esse processador poderá executar 3 bilhões de opera- ções por segundo. É preciso saber que há casos em que as instruções ocu- pam mais de um ciclo de clock para serem executadas. Por outro lado, um determinado ciclo de clock pode executar mais de uma instrução; b) Clock externo: trata da velocidade ou frequência com que os dados trafe- gam no barramento local. É também chamado de frequência do Front Side Bus (FSB) e indica a velocidade na troca de dados entre memória, chipset e processador. No exemplo, o FSB 400Mhz indica o clock externo, ou seja, a frequência do barramento externo. É importante destacar que essa não é a frequência real, mas sim, a equivalente. Isso porque os processadores da Intel são considerados Quad Data Rate (QDR) e são capazes de transportar quatro palavras de dados por pulso de clock. Neste caso, a frequência real, ou seja, aquela configurada no Setup da placa-mãe deve ser dividida por 4, no caso 100MHz. Já os processadores da AMD são Double Data Rate (DDR), transportando duas palavras de dados por pulso de clock. Assim, se um processador AMD acusar FSB de 400MHz, significa que trabalha com clock externo real de 200MHz. Um detalhe de extrema importância é que esses ciclos de clock diferem de fabricante para fabricante. Por isso, um Pentium IV de 2.4GHz (2400 MHz) não é igual ao Athlon XP 2400. FIQUE ALERTA Este último, na verdade, trabalha a 2.0GHz, porém, em testes realizados pelo próprio fabricante, constatou-se que seu desempenho final é equivalente ao do concorrente, de 2,4GHz. Assim, o 2400 é apenas uma nomenclatura (tendenciosa, é claro), mas que não representa o clock real. 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 45 Th om as N or th cu t ( 20 -- ?) Figura 11 - Processador Ainda a esse respeito, vale citar que ao longo da evolução dos processadores, algumas tecnologias foram e continuam sendo desenvolvidas, a fim de melhorar o desempenho das CPUs. Assim como o Hyper-Transport da AMD (que usa dois barramentos para comunicação externa: um para acesso à memória e outro para acesso ao Chipset), ou seja, o controle da memória é feito pelo processador, não mais pelo chipset. A Intel desenvolveu o Hyper-Threading e, recentemente, fabrica processadores com a tecnologia Dual Core, Quad Core, Six Core e Octa core. Outras tecnologias desenvolvidas por esses fabricantes permanecem até hoje embutidas nos núcleos de seus processadores, tais como o MMX e o 3DNOW. 3.6 MeMóriA CAChe Um dos fatores de maior relevância no desempenho final dos processadores é, sem dúvida, o tamanho da memória cache. Você sabe o que é? Trata-se de uma memória estática, constituída por circuitos eletrônicos muito rápidos chamados flip-flops. A memória principal do computador é constituída por circuitos capacitivos,que demoram certo tempo para fazer a carga e descarga, o chamado tempo de refresh. No caso da cache, esse tempo não existe, conferindo a ela um desempenho muito superior. Como o processador está constantemente trocando informações com a memória, a busca de dados poderia representar um fator de queda de rendimento, caso o periférico envolvido fosse a memória principal. Para resolver esse problema, os processadores passaram a utilizar o recurso da memória cache. Como a maioria das instruções do processamento é executada em sequência (pois é assim que elas ficam armazenadas na memória), o processador pode presumir (com uma pequena porcentagem de erro) quais instruções terá de executar na sequência. 46 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Nesse caso, as instruções e os dados mais utilizados pelo processador são trazidos para a cache antecipadamente e quando o processador for buscar algo na memória, primeiramente ele consulta a cache. Se a informação estiver ali, o problema estará resolvido. Se não estiver, aí sim, ele busca na memória principal. Como você pôde perceber, quanto maior a quantidade de memória cache, mais instruções e dados serão trazidos para ela, diminuindo o número de vezes que o processador terá de buscar informações na lenta memória principal (memória RAM). Assim, quanto mais memória cache, maior será o desempenho. FIQUE ALERTA O advento da memória cache surgiu com o 80386. Não que ele possuísse este tipo de memória. Naquela época, era comum ver placas-mãe com alguns chips de memória soldados na placa. Era a memória cache externa. Como ela ficava na placa-mãe, para que o processador pudesse acessá-la, ele enfrentava clock externo (que naquela época ficava em torno de 25MHz). Para resolver esse problema, a partir do 80486 DX, a cache (de 16KB) foi trazida para dentro do processador, aumentando o seu desempenho, pois ela trocava dados com o núcleo do processador, utilizando seu clock interno, que é maior que o clock externo. O lançamento do Pentium trouxe consigo a cache interna, agora chamada de L1 (de 32KB) e a possibilidade do uso de uma porção de memória estática (aproximadamente 256KB) junto à placa-mãe, a chamada Cache L2. Nessa época, portanto, era comum utilizar os termos cache interna e externa. Hoje em dia, contudo, esse conceito caiu em desuso, visto que tanto L1 quanto L2 estão internas ao processador. Aliás, 256KB externos, acessados a 25MHz, nem são comparáveis aos 3MB de L2 internos existentes nos processadores atuais. Alguns processadores da AMD e da Intel possuem memórias cache L3. L2 Bus Core 1 Core 2 Jú lia P el ac hi ni F ar ia s (2 01 1) Figura 12 - Memória cache L2 dentro do processador 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 47 Percebeu a importância da memória cache para o desempenho da sua máquina? Conheça agora a tecnologia de múltiplos núcleos! 3.7 TeCNOLOGiA De MúLTipLOS NúCLeOS Além do clock, do número de bits e do tamanho da cache, outro fator determina o desempenho de um processador. Trata-se do número de cores ou núcleos. Até os processadores Pentium IV, o interior dos chips era dotado apenas de um núcleo, que executava todas as operações. Os fabricantes recorriam ao aumento do clock com a tentativa de melhorar o desempenho final. Quando os processadores ultrapassaram a marca dos 3GHz, eles começaram a consumir muita energia e passaram a esquentar muito. Percebeu-se, então, que para atingir os 4GHz os recursos de hardware seriam comprometidos, e seriam exigidos dispositivos de refrigeração mais caros. Assim, cogitou-se a hipótese de não aumentar o clock, mas sim, o número de núcleos, que trabalhariam em conjunto, dividindo as tarefas. A primeira tentativa foi o lançamento da tecnologia Hyper-Threading. Você lembra desse termo? Esse tema já foi estudado anteriormente. Caso o processador tenha esse recurso, um processador de um núcleo passa a ser “visto” pelo sistema operacional como se fossem dois, o que aumenta o desempenho final em cerca de 10% a 20%. Mais adiante, a Intel resolveu criar um processador realmente com dois núcleos. Trata-se do Pentium D que, na verdade, era um encapsulamento composto internamente por dois Pentium IV normais. VOCÊ SABIA? Ele trabalhava com um clock interno de até 3,6Ghz e possuía cache L2 dupla de 2Mb para cada núcleo. O problema é que o processador aquecia demais e consumia muita energia, dissipando uma potência de até 130 Watts, o que era inconcebível! Sendo assim, dividir as tarefas entre os núcleos era o caminho para seguir avançando no desempenho dos processadores. Nesse sentido, a indústria resolveu inovar, lançando um processador que já fosse Dual Core na essência, ou seja, que possuísse um chip já duplicado. Foi lançado o Core 2 Duo, que trabalhava com 2,40GHz a um FSB de 1066MHz, dissipando apenas 65W. Logo, percebeu-se que esse era o caminho, o que levou ao lançamento posterior do Core 2 Quad (dois Core 2 Duo em um único encapsulamento), somando, em um único processador, quatro núcleos. Paralelamente, a AMD também lançou seus processadores multicore, os conhecidos Athlon Fx2, Fx3 e Fx4. Para entender 48 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS melhor, observe uma imagem interna do chip do Core 2 Duo, que demonstra a simetria entre os núcleos. L2 Bus Core 1 Core 2 Jú lia P el ac hi ni F ar ia s (2 01 1) Figura 13 - Processador com dois núcleos Agora, você é convidado a conhecer um caso importante sobre a quantidade de núcleos. Lembre-se de aplicar estes conhecimentos em seu dia a dia, pois ao unir teoria e prática você torna sua aprendizagem ainda mais significativa! CASOS e reLATOS Quantidade de núcleos João começou a fazer um curso de edição de vídeo usando o software Adobe Premiere CS5 e estava bastante empolgado com o curso. Assim, procurou informações de requisitos mínimos para rodar esse software em sua casa. No site do fabricante, constatou que os requisitos mínimos eram um processador de dois núcleos com pelo menos 2.0GHz e com suporte a 64 bits, e um sistema operacional de 64 bits e 4Gb de memória RAM. Os requisitos correspondiam com o hardware que possuía em casa, então foi ao site da Adobe para fazer o download do programa na modalidade Trial (teste de 30 dias). Instalando o software em seu computador, criou um novo projeto de vídeo e começou a editá-lo, sendo que, após alguns minutos, seu projeto de vídeo estava pronto e João resolveu codificar seu vídeo para o padrão de vídeos em Blu-Ray, a fim de fazer um teste. João ficou assustado, pois sua máquina ficou extremamente lenta. Enquanto a máquina fazia a codificação do arquivo de vídeo, João resolveu verificar, no gerenciador de tarefas do Windows, o quanto de processamento estava sendo usado para essa tarefa. Ele constatou que quase 100% do poder de processamento 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 49 de sua máquina estava comprometido, não o deixando utilizar a máquina para outras tarefas, enquanto o micro realizava a codificação. Na aula seguinte, João procurou seu professor do curso e contou sua experiência, questinando o motivo de seu micro ficar tão lento a ponto de não o deixar rodar outros aplicativos com velocidade razoável. Seu professor explicou que os programas de vídeo não consomem muito recurso do processador para fazer a montagem do projeto de vídeo, mas podem consumir até 100% do recurso da máquina na hora de finalizar um projeto de vídeo, ou seja, modificar o vídeo de um formato para outro (codificação). Assim, disse para João que se quisesse melhorar o desempenho poderia comprar uma placa de vídeo indicada pela Adobe para diminuir o tempo de codificação do projeto de vídeo (algumas destas placas trabalham auxiliando o processador). Mas, se quisesse continuar fazendo outras atividades com o computador enquanto o mesmo codificava o vídeo, deveria trocar seu processador para outro com quatro ou seis núcleos, pois com mais núcleos o computador conseguiria fazer mais tarefas paralelamente e commenor perda de desempenho. Instalação de processadores Na instalação dos processadores, devemos usar pasta térmica entre o processador e o cooler, a fim de aumentar a área de contato entre os dois dispositivos, melhorando, consequentemente, a transferência de calor do processador para o cooler. Mas lembre-se de que não é recomendado que sejam colocados adesivos (como o de garantia) em cima do processador, pois pode atrapalhar a transferência de calor entre os dispositivos, causando travamento do computador, resets aleatórios ou, até mesmo, queima do processador. 3.8 NANOMeTriA Outro conhecimento importante para mensurar a capacidade dos processadores é o tamanho dos transistores com que eles são construídos. Um milímetro é uma medida comum, fácil de ser visualizada. Mas você sabe o que é um nanômetro? Bem, basta pegar 1mm e dividir por 1 milhão. Pequeno, não é? Isso é 1nm. 50 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 14 - Processador de IBM Cell de 45nm comparado a uma moeda E saiba que o primeiro processador da Intel, o 4004, possuía apenas 2000 transistores. Lançado em 1985, o 80386 tinha 275 mil transistores. Já o Pentium III, comercializado de 1999 a 2001, possuía menos de 30 milhões de transistores, com tamanhos que iam de 250 a 130 nanômetros. A primeira versão do Pentium IV já possuía 42 milhões de transistores, com 180 nanômetros cada. Já a última versão foi lançada em 2006, com a tecnologia de 65 nanômetros. Hoje em dia, os processadores são construídos com tecnologia de 45 nanômetros, tornando possível que mais 700 milhões de microchaves eletrônicas habitem um minúsculo espaço dentro de um chip. VOCÊ SABIA? Agora ficou mais fácil perceber que o objetivo da miniaturização é fazer com que mais e mais elementos caibam dentro de um chip, certo? Com isso, será possível diminuir o consumo de energia e aumentar a capacidade e o desempenho dos processadores. E que tal ver o que você estudou a respeito dos processadores por meio de uma tabela? A seguir, você poderá observar os processadores Intel, desde o primeiro (de 4 bits), até os chips comercializados atualmente. Como esses dados são modificados à medida que novos processadores entram no mercado, recomenda-se refazer a pesquisa periodicamente, consultando os sites oficiais dos fabricantes de processadores. FIQUE ALERTA 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 51 Tabela 4 - Processadores Intel 80386 SX 25MHz 32 16 3ª Geração: primeiro processador a trabalhar com instruções de 32 bits, embora usasse um barramento externo de 16 bits. 80386 DX 33MHz 32 32 1985 - Processador de 32 bits. Podia trabalhar em conjunto com um coprocessador matemático, o 80387. Possibilitava a utili- zação de memória cache externa (na placa- mãe), sendo constituído por 275.000 transistores. 80486 SX 33MHz 32 32 4ª Geração: 32 bits, interna e externamente, porém sem coprocessador interno. Cache interna de 8 KB. 80486 DX 66, 75 e 100MHz 32 32 32 bits, interna e externamente, com copro cessador interno. Cache interna de 16KB com 1.200.000 transistores. Pentium 75MHz, 100MHz, 32 64 5ª Geração: a Intel passou a patentear os 133MHz, 166MHz, nomes dos processadores. Trabalhava inter- 200MHz, MMX 233 namente com instruções de 32 bits, mas acessava a memória com blocos de 64 bits. Operava com cache L1 de 16 Kbytes (8K para dados e 8K para instruções), possibilitando o uso de cache externa. O Pentium 200 MMX tinha 32KB de cache, utilizando Soquete 7 e 3.100.000 transistores. Pentium II 233MHz a 32 64 6ª Geração: arquitetura Risc/Cisc, Cache L2 450MHz interna. Soquete slot 1 (cartucho). Era constituído por 7.500.000 transistores. NOME FREQUêNCIA Bits Bits DETALhES INT. ExT. 4004 740KHz 4 4 Datado do ano de 1971, foi o primeiro pro- cessador criado pela Intel. Trabalhava a 740KHz e possuía 2.000 transistores. 8008 1MHz 8 8 Primeiro processador de 8 bits, lançado em 1972. 8080 2MHz 8 8 Lançado em 1974, com 6.000 transistores. 8086 5MHz 16 16 Primeiro processador de 16 bits. 8088 4,77MHz a 8MHz 16 8 1ª Geração: processador utilizado no 1º PC, o IBM-PC/XT, em 1981, com 8 bitsexternos para baratear o custo e 29.000 transistores. 80286 16MHz a 25MHz 16 16 2ª Geração: PC operando a 16 bits externa e internamente. Inaugurou a arquitetura PC- AT, com 134.000 transistores. 52 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Pentium IV HT 3,73GHz 32/64 64 Os processadores HT usam a tecnologia Hyper-Threading, que consiste em aproveitar partes ociosas do processador para executar outras tarefas. Ele é visto pelo sistema opera cional como um processador de dois núcleos, embora não o seja. Na verdade, o desem- penho final é de 10 a 20% maior que um processador sem essa tecnologia. Clocks de 2,66 a 3.6GHz e tecnologia de 90 e 65nm. Pentium D 3,73GHz 32/64 64 Processador com dois núcleos de Pentium IV. Primeiro processador de dois núcleos da In- tel. A partir deste, todos os processadores da Intel usam o Soquete LGA-775. Clocks de 2,66 a 3,6GHz constituídos por 230 milhões de transistores. Core 2 Duo 2,4GHz 64 64 Projeto genuinamente Dual. A pastilha já tem 2 núcleos. Clocks de 1,8 a 2,66GHz. Tecnologia de 45 nanômetros com 820 milhões de transistores. Usa soquete LGA-775. Core 2 Quad 2,4GHz a 3,2GHz 64 64 Duas pastilhas de Core 2 Duo integradas no mesmo processador. Usa soquete LGA-775. I3 1,2GHz a 3,3GHz 64 64 Processador com dois núcleos e com a tec- nologia Hyper-Threading habilitada, au- mentando o desempenho do processador. A arquitetura de comunicação FSB foi subs- tituída pela arquitetura DMI. Usa soquete 1156. Tecnologias de 32nm. I5 2,6GhH a 3,4GHz 64 64 Processador com quatro núcleos e com a tec- nologia Turbo boost, que faz overclock no processador em momentos nos quais é necessário maior desempenho. Usa soquete 1156 e tecnologia de 45 e 32nm. I7 2,6GHz a 3,3 GHz 64 64 Processador com quatro núcleos e tecnolo- gias Hyper-Threading e Turbo boost. Usa soquete 1156 e 1366. Usa tecnologia de 45nm. NOME FREQUêNCIA Bits Bits DETALhES INT. ExT. Pentium III 233MHz a 32 64 Alguns processadores saíram com soquete 1130MHz slot 1 e outros com um novo, chamado PGA 370. Eram comuns clock de 700 MHz e 800 MHz. Era constituído por 7.500.000 transistores. Pentium IV 1,4GHz a 3,4GHz 32 64 7ª Geração: capaz de processar 4 dados por pulso de clock (QDR), Pipeline de 20 etapas. Soquetes PGA 423 e 478 e LGA775, com 42 a 125 milhões de transistores. 3 ArquiTeTurA De COMpuTADOreS 53 Conheça um pouco mais sobre o assunto acessando os sites: <http://ark.intel.com/> e <http://products.amd.com/ en-us/>. SAIBA MAIS Os fabricantes de processadores como AMD e Intel costumam lançar novos processadores a cada 6 meses. Esses novos processadores podem ser simplesmente os mesmos processadores do lançamento do semestre anterior, porém com maior velocidade de clock. Podem haver também, inovações como a adoção de novas tecnologias ou instruções, ou ainda, a diminuição do tamanho dos transistores (nm), que permitem o aumento dos mesmos dentro do processador e, consequentemente, o aumento do poder de processamento e a economia de eletricidade, em alguns casos. Como você pôde ver na tabela anterior, esta baseia-se em processadores Intel. Existem outros fabricantes de processadores para plataforma IBM/PC, como a AMD e a VIA. Todos os conceitos até aqui estudados são aplicados a esses outros processadores. Nosso próximo assunto será a respeito das placas-mães. reCApiTuLANDO Nesse capítulo, você estudou o processador, conheceu sua importância, arquiteturae os principais fatores que o tornam a peça mais importante dentro do computador. Aproveite para reler o conteúdo e relembrar, com especial atenção: os barramentos internos, a memória cache, o tamanho dos transistores e o clock. Outra dica é pra que você verifique a tabela mostrada no final do capítulo e pesquise na Internet outros materiais relativos ao tema, pois como você pôde ver, este assunto é muito volátil e é possível que agora mesmo esteja sendo lançado um novo modelo de processador no mercado. Então, o que você está esperando? Mãos à obra! 4 placas-mãe A partir de agora, você passa a estudar a placa-mãe e suas características. A placa-mãe é um dos principais componentes dos nossos computadores. Portanto, atenção e motivação são fundamentais para um estudo significativo e prazeroso. Mas antes de iniciar o estudo, conheça os objetivos de aprendizagem. Ao final deste capítulo, você terá subsídios para: a) compreender o que é a placa-mãe; b) identificar as partes da placa-mãe; c) conhecer os soquetes e quais são encontrados no mercado; d) conhecer as portas de entrada e saída. Curioso para conhecer melhor o tema central deste capítulo? Então vamos em frente! Lembre-se de que apreender bem os itens que compõem a placa-mãe é fundamental para que você compreenda seu objetivo e funcionamento. 4 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS56 4.1 CONheCeNDO A pLACA-MÃe Como o próprio nome diz, a placa-mãe é a principal placa existente no computador. É nela que são conectadas todas as demais, as chamadas placas de expansão, como a de vídeo, a de rede, etc. Na placa-mãe também são conectados todos os periféricos que devem ser ligados ao PC, tais como teclado, mouse, monitor, impressora, etc. Além das placas de expansão e dos periféricos externos, a placa-mãe é ainda responsável por fornecer os conectores e os slots para a colocação de unidades de disco, memória e processador. Enfim, as placas-mãe também são conhecidas como Motherboard ou Mainboard. Acompanhe, a seguir, a identificação de cada um dos itens que compõem a placa-mãe. M G B In fo rm át ic a (2 0- -? ) Figura 15 - Placa-mãe Mas, antes de comprar uma placa-mãe, dê uma olhada no site do fabricante. Lá é possível verificar as características da placa-mãe, como: o suporte a quais modelos de processadores; quais slots de expansão ela possui; as ferramentas para manutenção e detecção de falhas (diagnóstico); a ferramenta para atualização de BIOS; as versões mais novas do BIOS; os drivers dos dispositivos on-board; os manuais; entre outras coisas. E que tal verificar alguns sites agora? Comece por estes e sinta-se à vontade para pesquisar mais em outros sites sobre placas-mãe. <http://www.asus.com>; <http://www.gigabyte.com.tw>; <http://www.foxconnchannel.com>. SAIBA MAIS E você já ouviu falar em portas de entrada e de saída? Esse será o próximo assunto! Siga com dedicação! 4 pLACAS-MÃe 57 4.2 pOrTAS De eNTrADA e SAíDA É por meio delas que o computador se comunica com os periféricos externos. Na figura a seguir, você poderá visualizar a interface paralela (na cor lilás), o conector do teclado (na cor roxa), o conector do mouse (na cor verde), as portas USB e RJ45 (de rede) e as entradas e saídas de áudio. Note que a utilização de cores distintas facilita a identificação das portas. Essa facilidade foi trazida pela especificação PC97 e é utilizada até hoje. Figura 16 - Portas da placa-mãe Agora ficou mais claro compreender as placas de entrada e saída, certo? Podemos seguir? Vamos saber o que é o soquete para o processador! 4.3 SOqueTe pArA prOCeSSADOr É neste encaixe que o processador será colocado. Existem diversos modelos de processadores no mercado, cada um com um soquete específico. Sendo assim, a placa-mãe deve ser compatível com o processador a ser usado. Os primeiros modelos de processador Pentium utilizavam o Soquete 7. Mais adiante, os processadores Pentium II surgiram com uma nova proposta, o Slot 1 (semelhante a um cartucho de videogame Atari). VOCÊ SABIA? O Pentium III saiu em duas versões, Slot 1 e Soquete PGA 370 (Pin Grid Array – 370 pinos). Mais tarde, o Pentium IV utilizava o Soquete PGA 423 e PGA 478, que inauguraram um novo conceito de encaixe de processador. Trata-se do Padrão ZIF (Zero Insert/input Force – Força de Inserção Zero). A partir desse padrão, não foi mais preciso exercer qualquer força para conectar o processador. Pelo contrário, bastava inseri-lo e baixar uma alavanca para que ele fosse fixado. Com o aumento do número de pinos, a possibilidade de um deles quebrar com o manuseio era grande. Pensando nisso, a Intel lançou no mercado um novo modelo de soquete, agora sem pinos – o LGA 775 (Landing Grid Array – 775 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS58 contatos). Esse soquete, também conhecido por Soquete T, é utilizado nos últimos modelos de Pentium IV e na arquitetura Core. Mais recentemente, para suportar os processadores Intel I3, I5 e I7, foram lançados no mercado os Soquetes 1156 e 1366, também chamados de Soquete D. Vamos conhecer alguns tipos de soquetes? Acompanhe! 4.3.1 Soquete AM2 Soquete de 940 pinos usado pela AMD, com suporte a memórias DDR2, para os seguintes processadores: a) Athlon 64; b) Athlon 64 FX; c) Sempron; d) Athlon 64 X2. Figura 17 - Soquete AM2 4.3.2 Soquete AM2+ Este soquete é o substituto do soquete AM2. A AMD criou esse novo soquete para que placas-mãe com o AM2+ pudessem suportar processadores com a tecnologia Hyper Transport. Os processadores com soquete AM2 funcionam com placas-mãe soquete AM2+ e vice versa. 4.3.3 Soquete AM3 Este é o soquete mais atual usado pela AMD, com suporte a memórias DDR3. Dá suporte aos seguintes processadores: 4 pLACAS-MÃe 59 a) Atlhon II X2-240 ao 250; b) Phenon II X2; c) Phenon II X3; d) Phenon II X4; e) Phenon II X6. Figura 18 - Soquete AM3 4.3.4 Soquete LGA-775 Este modelo é o sucessor do antigo soquete 478. Tem como característica a ausência dos pinos expostos no processador. As placas mães com soquete 775 é quem possuem os pinos de contato com o processador, e isso reduz o risco dos pinos que antes se encontravam nos processadores fossem danificados. Porém, o cuidado passa a ser maior na placa-mãe onde os pinos são encontrados. Processadores que usam o soquete 775: a) Pentium IV (últimos); b) Pentium D; c) Core 2 Duo; d) Core 2 Quad. MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS60 Be rn d/ A pp al oo sa (2 0- -? ) Figura 19 - Soquete 775 4.3.5 Soquete LGA-1156 O soquete 1156 foi desenvolvido para substituir o antigo soquete LGA-775. A ideia da Intel é usar esse soquete para seus processadores intermediários. Os processadores que usam o soquete LGA-1156 são: a) I3; b) I5; c) I7 - Família 8XX. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 20 - Soquete 1156 4 pLACAS-MÃe 61 4.3.6 Soquete LGA-1366 Este soquete foi lançado para ser usado com os processadores mais sofisticados da Intel. Substituiu o soquete 771, que era usado exclusivamente nos processadores Xeon para servidores. No momento, somente os processadores I7, da Família 9XX e Xeon usam esse soquete, que trouxe como novidade o uso da tecnologia de triple-channel. Processadores que usam o soquete 1366: a) I7 – 9XX; b) Xeon – a partir da Família 55XX. Be rn d/ A pp al oo sa (2 0- -? ) Figura 21 - Soquete 1366 4.4 SLOTS De MeMóriA Na placa em questão, você pôde ver quatro slots de memória: dois azuis e dois pretos. Tratam-se de memórias DDR-2 ou DDR-3 a serem usadas em Dual Channel. Fique tranquilo, pois este conceito você estudará mais adiante. Neste caso, ao utilizar dois módulos de memória, deve-se colocá-los ou nos slots azuis ou nos pretos. Se você colocar uma memória em um slot de cada cor, o Setup reconhecerá as memórias, mas trabalhará em single channel. É possível, ainda, encontrar placas que possuem slots para memórias DDR de 184 ou, até mesmo, placas mais antigas, com slots para memórias SDRAM DIMM 168. Slotspara memórias SIMM 30 e SIMM 72 vias só serão encontrados em placas de 486 para baixo. MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS62 Figura 22 - Slots de memória DIMM 4.5 ChipSeT É um conjunto de circuitos integrados ou chip responsável pela comunicação entre o processador e os diversos elementos da placa-mãe. Dada a complexidade desta atividade, ele é dividido em duas partes: Ponte Sul I1 e Ponte Norte I2. H em er a (2 0- -? ) Figura 23 - Imagem mostrando placa-mãe e seus chipsets (norte – Northbridge e sul – Southbridge) a) Ponte norte (northbridge) – é a parte do chipset responsável pelo controle do FSB (Front Side Bus), controle da frequência de operação da memória, do barramento AGP, PCI Express, etc. Em virtude desse trabalho todo, a ponte norte geralmente é coberta por um dissipador de calor, visto que o chip aquece muito e, sem o arrefecimento adequado, poderia ser danificado. Normalmente, os chipsets são desenvolvidos por empresas como VIA Technologies, SiS, AMD/ATI e Intel. É, portanto, comum encontrar um mesmo chipset em modelos concorrentes de placa-mãe. Na ilustração anterior, você pôde observar uma figura que ilustra os chipsets. b) Ponte sul (southbridge) – é responsável pelo controle de elementos que não exigem muito processamento e por dispositivos de entrada e saída, como interfaces IDE (SATA e PATA) e USB. A memória CMOS (que armazena os parâmetros do Setup) também fica localizada na ponte sul. 4 pLACAS-MÃe 63 4.6 SLOTS pCi e pCi expreSS Os slots PCI são as terminações dos barramentos. Neles, serão colocadas a placas de expansão que não exigem muito desempenho ou velocidade, como placas de fax modem e placas de som. Já slots PCI Express são reservados para placas com maior poder de processamento e que, normalmente, exigem mais do computador como, por exemplo, as placas de vídeo e as de rede de 1Gbps ou 10Gbps. Figura 24 - Slots PCI-e e PCI Para apagar as configurações e senha do BIOS, basta mudar o jumper de posição por alguns segundos, e depois voltar o jumper à posição original. VOCÊ SABIA? 4.7 rOM biOS ROM é abreviatura de Read Only Memory. Trata-se de uma memória só de leitura, não volátil, que armazena o Sistema Básico de Entrada e Saída. Na verdade, dentro da ROM existe um firmware composto por três microprogramas, conhecidos por BIOS, POST e Setup. A função de cada um desses programas você conhecerá a partir de agora. MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS64 4.7.1 BIoS BIOS é o acrônimo de Basic Input Output System (ou Sistema Básico de Entrada e Saída). Ele é responsável por controlar o uso e dar suporte ao hardware do computador, sendo considerado um sistema operacional de baixo nível. 4.7.2 PoSt POST é o acrônimo de Power On Self Test, uma espécie de autoteste que é executado durante a inicialização do computador. Neste caso, se houver alguma falha, como ausência do teclado, erro nas memórias ou placa de vídeo, alguma sinalização é emitida. No caso do teclado, uma mensagem será exibida na tela dando conta da sua ausência. Se houver falha de memória, uma sequência de bipes será emitida (normalmente bipes longos e contínuos). Se houver falha na placa de vídeo, a resposta do POST será a emissão de um bipe longo e três curtos. Esses códigos de erros podem variar de acordo com o fabricante da BIOS ou da placa-mãe. BI O S (2 01 2) Figura 25 - Teste de inicialização (POST) 1 4.7.3 SeTup setup é o programa de configuração da placa-mãe. É nele que: se configura a data, a hora e a presença ou não de floppy disks; habilita-se ou não determinados dispositivos; configura-se a frequência das memórias; enfim, toda a configuração de hardware é feita aqui. Após essa configuração, uma espécie de “arquivo de parâmetros” é gerada e enviada para a CMOS (Complementary Metal-Oxide- Semiconductor), onde uma pequena porção de memória presente no chipset (ponte sul) é responsável por guardar essa informação. 4 pLACAS-MÃe 65 4.7.4 BAterIA dA CMoS Como você já viu, a CMOS tem a função de guardar as informações de configuração do computador. É importante saber que ela é volátil, ou seja, necessita de alimentação para que não perca as informações. Nesse caso, existe uma bateria de 3 volts, cujo modelo é conhecido como CR 2032 e que tem a função de não permitir que esses dados sejam perdidos quando o computador for desligado. Figura 26 - Bateria da BIOS e jumper para reset É comum existir, na placa-mãe, um jumper, que está localizado próximo à bateria da CMOS, com a indicação “Clear CMOS”. Ele serve para apagar as configurações gravadas na CMOS, o que é necessário quando se faz uma configuração errada que não permite que o micro seja iniciado novamente ou quando o usuário põe uma senha na inicialização do micro e acaba esquecendo qual era. FIQUE ALERTA Vale lembrar que muitos técnicos, ao realizarem esse procedimento, dizem que apagaram a BIOS. Isso é errado, visto que esta só se apaga quando se faz uma atualização de firmware, que não foi o caso. MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS66 4.8 CONeCTOr De eNerGiA O conector de alimentação, que você poderá verificar na figura seguinte, é um ATX 24, que recebe o cabo vindo da fonte. É possível encontrar conectores com apenas 20 pinos, dependendo da placa-mãe. Os processadores modernos exigem um pouco mais de corrente da fonte. Para suprir essa necessidade, existe o conector de reforço de corrente (auxiliar). Os conectores de reforço de corrente costumam ser de 4 pinos. Em placas-mãe que aceitam processadores topo de linha, ou são destinadas ao público de entusiastas, pode ser encontrado um conector de 8 pinos na placa-mãe. Figura 27 - Conector ATX de 24 pinos ZT O P (2 0- -? ) Figura 28 - Conector auxiliar 4 pinos 4 pLACAS-MÃe 67 4.9 iNTerFACe iDe / pATA Este conector possui 40 pinos e é responsável por receber o cabo que vem do disco rígido IDE. Trata-se de um cabo de 80 vias, muito embora, no passado, ele tivesse apenas 40. Mas este assunto você verá num outro capítulo. Esta porta é capaz de trocar dados com o HD a uma taxa de transferência que pode chegar a 133MB/s e, por isso, é chamada de ATA 133. O conector IDE/PATA pode ser visto na figura 29, observe que eles são numerados como IDE1 e IDE2. W ik im ed ia (2 0- -? ) Figura 29 - Interface IDE/PATA 4.10 iNTerFACe SATA Este conector recebe o cabo que vem do disco rígido SATA. Trata-se de uma evolução do IDE PATA, pois, diferentemente do anterior, no qual a comunicação é paralela, neste os dados trafegam de maneira serial, razão pela qual a taxa de transferência começa em 150MB/s. Entretanto, ele pode atingir até 6GBits/s com a nova versão das interfaces SATA 3.0. Atualmente, a maioria dos dispositivos de armazenamento (como discos rígidos e drives ópticos) estão usando esse tipo de interface. Confira, a seguir, as versões do Serial Ata! SATA 1.0 – Velocidade de 1,5 Gbits/s ou 150 MB/s. SATA 2.0 – Velocidade de 3.0Gbits/s ou 300MB/s. SATA 3.0 – Velocidade de 6.0Gbits/s ou 600MB/s MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS68 Be rk ut (2 0- -? ) Figura 30 - Interface SATA 4.11 CONeCTOr FLOppy DiSk Este conector possui 34 pinos e recebe o cabo que vem do Floppy Disk ou unidade de disquete. Com a popularização das Flash Memory (ou pendrives), é cada vez mais raro encontrar placas que disponibilizem este tipo de porta, isso porque um pendrive de apenas 1GB é capaz de armazenar o conteúdo de aproximadamente 711 disquetes. Atualmente, existem placas-mãe chamadas de Legacy Free (livre do legado, em tradução literal). Elas não trazem nenhuma interface que as liguem ao passado como conectores IDE paralelos ou floppy disk, nem mesmo as interfaces paralela e serial, substituindo tudo isso por conectores SATA e portas USB. Figura 31 - Interface do drive de disquetes FDD 4 pLACAS-MÃe 69 4.12 pLACAS-MÃe COM DiSpOSiTivOS ON-bOArD e OFF-bOArD Certamente você já deve ter ouvido falar do termo on-board, certo? Ele é utilizado para identificar umaplaca-mãe que traz consigo uma série de itens integrados. Dentre eles, pode-se citar placas de vídeo, som, rede, fax, etc. Muitas pessoas, e até mesmo técnicos em informática, costumam duvidar da qualidade dessas placas. O que vai definir qual placa comprar é a utilização que se quer dar ao equipamento. Por exemplo, se você quer utilizar o PC para jogos 3D ou para atividades profissionais que exigem alto desempenho no tratamento de gráficos, como aplicativos CAD/CAM (AutoCad, CorelDraw, PhotoShop), será preciso uma placa de vídeo robusta, que certamente não virá integrada à placa-mãe. FIQUE ALERTA Por outro lado, se a utilização não requer maiores recursos, é possível comprar uma placa bem barata e que já traga todos os recursos integrados, permitindo o acesso à Internet, a utilização de suítes de escritório e a visualização de vídeos e imagens de maneira confortável. Existe ainda um meio termo: é possível comprar uma placa-mãe com itens on- board e, em caso de necessidade, incluir os dispositivos off-board que necessitar, bastando, para isso, desabilitar o recurso on-board no setup da placa-mãe. Assim, mesmo que você possua uma placa de rede 100Mbps on-board, é possível adquirir uma de 1Gbps com fibra óptica e integrá-la ao equipamento sem problema nenhum, o mesmo vale para placas de som e vídeo. Dentro deste contexto, conheça agora um caso importante sobre as placas de vídeo off-board, no Casos e relatos. CASOS e reLATOS Placas de vídeo off-board Lucas resolveu fazer um upgrade em seu computador e, para isso, necessitava de uma nova placa-mãe. Procurou uma loja de informática que um amigo lhe indicara e que possuía atendentes com bastante conhecimento técnico e o ajudariam a fazer a melhor escolha da sua placa-mãe. Chegando à loja, Lucas foi atendido por Marcos, que lhe perguntou em que podia ajudá-lo. Lucas disse a Marcos que precisava de uma nova placa-mãe que suportasse seu processador Intel Core 2 Quad e seus dois módulos de memória DDR2. MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS70 Marcos mostrou a Lucas as opções disponíveis de placas-mãe que eram divididas em três segmentos: uso doméstico, que tinha como característica recursos mais simples; uso empresarial, que era mais estável; e, por último, as placas-mãe utilizadas por gamers ou entusiastas por jogos, sendo estes, clientes que procuram por alto desempenho e estabilidade. Lucas pediu para conhecer as opções para uso doméstico, pois não precisava de uma máquina top de linha, e sim, uma máquina com preço mais acessível e que executasse bem seus projetos básicos em AutoCad e, eventualmente, jogasse um jogo. Marcos informou que a placa-mãe que dispunha possuía os recursos on-board (instalados na placa-mãe e não poderiam ser retirados da placa, somente desabilitados caso fosse a vontade do usuário), placas de som, placa de vídeo e placa de rede. E disse ainda que possuía um barramento PCIe de 16X que possibilitaria à Lucas uma futura expansão de uma placa de vídeo off-board (placa adcionada posteriormente no barramento), caso ele necessitasse. Lucas fechou negócio com a placa-mãe sugerida por Marcos, e ainda comprou uma placa de vídeo off-board PCIe 16X. Entretanto, Marcos lhe informou que a placa não estava disponível e chegaria em 3 dias. Lucas concordou em receber depois a placa de vídeo, levou sua nova placa-mãe para casa, fez a montagem do micro e tudo funcionou corretamente. Após a montagem, Lucas instalou novamente o sistema operacional, para o mesmo detectar todos os hardwares e os demais programas. No terceiro dia, Lucas estava ansioso pela chegada da placa de vídeo, havia testado seu novo computador com o AutoCad, o qual estava estudando na faculdade, e o desempenho em projetos 2D foi bom. Porém, os projetos em 3D travavam um pouco a imagem em projetos grandes. No dia seguinte, Marcos ligou para Lucas e lhe informou que sua placa estava disponível. Lucas foi à loja, pegou sua placa e foi para casa fazer a instalação da mesma. Chegando em casa, inseriu a placa no barramento PCIe, ligou o micro e o monitor não deu sinal de vídeo, mesmo o computador, aparentemente, ter iniciado corretamente. Lucas teve a ideia de devolver o cabo de vídeo para a placa on-board e a imagem apareceu no monitor, ele não entendera o que estava acontecendo, possuía uma placa de vídeo, mas a mesma não estava ligando. Pesquisou na Internet o que poderia estar acontecendo, pois a loja de informática já estava fechada e ele não poderia ir até lá pedir ajuda, somente no dia seguinte. Achou uma informação interessante em um fórum, que descrevia que ao colocarmos uma placa de vídeo off-board, algumas placas-mãe identificariam a nova placa e desabilitariam a placa on-board automaticamente, mas outras não, pois o vídeo on-board permaneceria em funcionamento, e o off-board, não. Lucas viu o procedimento para entrar 4 pLACAS-MÃe 71 no BIOS e mudar a prioridade da placa de vídeo, escolheu inicializar a placa- mãe com a placa de vídeo off-board no barramento PCIe. Após salvar as configurações de vídeo e retornar o cabo para a placa de vídeo off-board, o vídeo funcionou corretamente e, logo após, ele fez a instalação do driver de vídeo e o teste com o AutoCad. O desempenho ficou muito bom e ele ficou contente com a aquisição de seu novo hardware. Como você viu no Casos e relatos, para instalar uma placa de vídeo off-board é necessário configurar no BIOS a preferência pelo vídeo off-board. Em alguns casos, é possível somente inserir a placa de vídeo no slot e, automaticamente, o BIOS reconhece a placa de vídeo off-board. Existem diversos fabricantes no mercado disponibilizando bons produtos, mas há também aqueles que fabricam produtos de baixa qualidade. No caso das placas-mãe, é importante que você fique atento com algumas marcas, tais como: Asus, Gigabyte, Foxconn, PC Chips, MSI, EVGA, Tyan, Intel e ECS. É necessário pesquisar o histórico dos produtos, conhecer a fundo a tecnologia e, sobretudo, usar a experiência adquirida ao longo dos anos. Assim, você poderá escolher uma placa de acordo com conceitos técnicos que norteiam a profissão. reCApiTuLANDO Nesse capítulo você conheceu a placa-mãe. Aprendeu que ela é o componente responsável por interligar todos os periféricos e placas de expansão, compreendeu como a placa recebe diversos dispositivos indispensáveis ao funcionamento do computador. Conheceu todos os itens que a integram e viu a diferença entre as placas on-board e off-board. Por fim, viu alguns sites que oportunizam conhecer o ambiente dos fabricantes de placas-mãe. No próximo capítulo, você verá outro item importante no estudo do hardware: os barramentos. Vamos em frente! barramentos 5 barramentos A partir de agora, você estudará os barramentos dos computadores. Você sabe sua utili- dade? Eles são componentes muito importantes para o computador, pois têm a finalidade de transferir dados de um dispositivo a outro. Neste capítulo, você terá a oportunidade de saber mais sobre temas ligados aos barramen- tos. E agora, o convite é para conhecer os objetivos de aprendizagem. Ao final desse capítulo, você terá subsídios para: a) conhecer os barramentos encontrados em uma placa-mãe; b) conhecer os tipos de barramentos que podem ser vistos no mercado. Que tal iniciar o estudo com bastante atenção e dedicação? Vamos em frente! 5 74 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 5.1 CONheCeNDO OS bArrAMeNTOS Os conceitos que você estudará agora estão bastante difundidos, e já apare- cem no Novo Dicionário Aurélio (1999). Veja a definição de barramentos: “[...] é o conjunto de vias internas que interligam componentes e periféricos. (Correspon- de, nesta acepção, ao inglês bus, abreviatura de busbar)”. Apesar de não se tratar de uma literatura técnica, o conceito é tão simples quanto exato. Os barramentos são mesmo vias ou condutores elétricos por onde os sinais digitais trafegam, in- terligando todos os componentes e periféricos de um computador. Existemdois tipos de barramentos. Conheça cada um deles! a) Barramentos internos – as placas de expansão conectam-se aos barramen- tos internos por meio dos slots. Cada barramento possui um tamanho de palavra de dados com que pode trabalhar, bem como, uma frequência má- xima suportada. Todos esses fatores vão indicar com qual desempenho cada dispositivo vai se comunicar. Como exemplo desses barramentos, pode-se citar: barramento local, barramento IDE, ISA, VLB, PCI, AGP, PCI Express, etc. b) Barramentos externos – são utilizados para conectar periféricos que ficam fora do gabinete, como: teclado, mouse, pendrives, impressoras, etc. Para co- nectar-se aos barramentos externos, esses periféricos se utilizam de portas, tais como: porta serial, paralela, USB, porta PS2, FireWire, IrDA, etc. Jú lia P el ac hi ni F ar ia s (2 01 1) Figura 32 - Barramentos 755 bArrAMeNTOS Agora que você já sabe o que são os barramentos e já conhece o barramento interno e o externo, saiba mais sobre o barramento ISA. 5.2 bArrAMeNTO iSA O barramento ISA (Industry Standard Architecture) era utilizado nos primeiros computadores pessoais, os IBM PC–XT, que trabalhavam com palavras de dados de 8 bits. Mais adiante, com o lançamento da arquitetura AT, o ISA passou a ope- rar com 16 bits. Sua frequência de operação era de 8 MHz, o que se traduz em uma taxa de transferência de 8MB/s no IBM PC ede16MB/s, no AT286. O barramento ISA necessitava de pelo menos dois ciclos de clock para realizar operações de es- crita e leitura. Considerando uma frequência de operação de 8MHz, conclui-se que ele conseguia executar apenas 4 milhões de operações por segundo. Atualmente, não são fabricadas mais placas-mãe que contenham slots ISA em sua estrutura. Para encontrar um desses slots é preciso procurar em micros mais antigos, como Pentium III ou inferiores. VOCÊ SABIA? W be nt on (2 0- -? ) Figura 33 - Barramento ISA 1 E o barramento PCI, você sabe o que é? Sim, não? Então vamos prosseguir para descobrir! 76 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 5.3 bArrAMeNTO pCi Criado pela Intel na época do desenvolvimento do processador Pentium, o barramento PCI (Peripheral Component Interconnect) é utilizado até hoje, dada a sua capacidade de trabalhar a 32 ou 64 bits, o que oferece altas taxas de transfe- rência de dados. Operando com palavras de 32 bits e uma frequência de 33MHz, ele atinge uma taxa de 132MB por segundo. Trata-se de um barramento Plug and Play (PnP) – traduzido como Conecte e Use, ou seja, que permite que uma placa seja a ele conectada e, automaticamente, reconhecida pelo sistema operacional. Vale lembrar que para que isso funcione, é preciso que o sistema operacional suporte este recurso, o que só aconteceu, de fato, com o lançamento do Windows 98. FIQUE ALERTA Em tese, o Windows 95 já era Plug and Play, porém, depois de diversos proble- mas de incompatibilidade e de não reconhecimento automático de dispositivos, ele passou a ser chamado, de forma pejorativa, de Plug and Pray, que em inglês significa Conecte e Reze. Curioso, não é? Outro detalhe a ser comentado é que não adianta apenas conectar o dispositivo no slot PCI e esperar que ele funcione com seu melhor desempenho. O fato de o sistema operacional reconhecer o dis- positivo automaticamente (devido ao PnP), não significa que tenha o driver para ele. No caso de você instalar determinado modelo de placa de rede, por exemplo, o Windows XP vai reconhecê-la apenas como Network Interface Card. Seria, então, necessário ir ao site do fabricante e baixar o driver específico, indispensável para a instalação do dispositivo. Outros exemplos são as placas de fax modem PCI Com- munication Device e as de som PCI Multimedia Audio Device. Figura 34 - Slot PCI 775 bArrAMeNTOS 5.4 bArrAMeNTO AGp O barramento AGP (Accelerated Graphics Port) foi desenvolvido pela Intel com o intuito de obter maiores taxas de transferência entre a placa-mãe e as placas de vídeo. E você sabe por quê? Principalmente para um melhor desempenho nas aplicações 3D. Para suprir as necessidades requeridas pelas aplicações de vídeo, o primeiro AGP (1X) trabalhava a 66MHz e com palavras de dados de 32bits, o que proporciona uma velocidade duas vezes maior que o PCI. Essa taxa de trans- ferência de 264MB por segundo (32bits / 8 * 66MHz) poderia chegar a 532MB/s quando no esquema de velocidade 2X, e muito mais, quando nos modos 4X e 8X. Geralmente, só se encontra um único slot AGP nas placas-mãe, visto que esse só interessa às placas de vídeo. Mas, é importante lembrar sempre que, em se tratan- do de informática, a evolução é algo constante. Com os barramentos destinados às placas de vídeo não seria diferente. O avanço das tecnologias de imagem, bem como dos aplicativos gráficos, exige cada vez mais das interfaces de vídeo. Nesse universo, o barramento AGP, mesmo com suas maiores taxas de transferência, ficou abaixo dos requisitos mínimos para determinadas placas. Assim, tornou-se necessária a criação de um novo barramento que atenda a essa demanda. Surgiu então o PCI Express, que você conhecerá em seguida. Antes, porém, observe a figura seguinte com os slots dos três barramentos que você estudou até então: ISA, PCI e AGP. Figura 35 - Slot AGP 78 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS CASOS e reLATOS Barramentos AGP e PCI Express Jonas adora jogos de computador. Há dois anos, comprou um computador com os recursos mais avançados, inclusive a melhor placa de vídeo que sua placa-mãe suportava em seu barramento AGP 8X: uma ATI X850 XT. No mês passado, resolveu comprar um monitor maior. Até o momento, pos- suía um monitor de cristal líquido de 19 polegadas e resolveu substituí-lo por um de 24 polegadas, que conseguia trabalhar com uma resolução de 1920X1080 linhas contra 1280X1024 do seu antigo monitor, uma grande diferença, pois teria uma área maior de monitor que lhe proporcionaria um envolvimento melhor com seus jogos. Depois de instalar seu novo monitor, usando um cabo DVI, Jonas não per- deu tempo e executou seu jogo, após fazer as novas configurações para a máxima qualidade do jogo, verificou que a imagem do jogo saltava, dando a impressão de lentidão, e resolveu alterar as configurações e baixar a qua- lidade de vídeo. No novo teste, o resultado foi positivo. Jonas pensou no problema: possuía a melhor placa de vídeo de dois anos atrás que execu- tava seu jogo no antigo monitor com máxima qualidade e resolução, mas agora, com o novo monitor e resolução maior, o resultado não era satisfa- tório para ele. Então começou a pesquisar na Internet qual seria a melhor solução para seu problema: rodar seu jogo com a melhor resolução de seu novo monitor. Após fazer pesquisas na internet, verificou as possibilidades de expansão de sua placa-mãe, cogitando a possibilidade de substituição da sua placa de vídeo, e viu que os fabricantes de placas de vídeo não fa- ziam mais estas placas sofisticadas para o barramento AGP, somente para o novo barramento PCIe 16X. Desta forma, ele não encontraria uma placa de vídeo com maior poder de processamento que sua atual. Pesquisou a respeito desse novo barramento e constatou que ele era duas vezes mais rápido que o AGP (2133MB/s do barramento AGP, contra 4000MB/s do PCIe 16X), além de existir placas-mãe que possibilitavam a instalação de duas placas de vídeo, aumentando ainda mais o desempenho para jogos. De- pois de conhecer esses dados, decidiu que iria fazer a substituição de sua placa-mãe por uma com suporte à CrossFire (tecnologia da ATI que permitia instalar mais de uma placa de vídeo funcionando em paralelo) e substituiria sua placa de vídeo por uma com barramento PCIe 16X com suporte à Cros- sFire, o que resolveria seu problema com desempenho. 795 bArrAMeNTOS 5.5 bArrAMeNTO pCi expreSS A evolução natural da interface dos jogos de computador, bem como o au- mento de carga gráfica nos aplicativos de engenharia e desenho, fizeram com que o padrão AGP se tornasse obsoleto eincapaz de fornecer taxas de transfe- rência suficientes para suprir a demanda dos softwares aplicativos e de entrete- nimento. Para resolver tal problema, uma das medidas da indústria foi a criação do barramento PCI Express, o substituto dos barramentos Peripheral Component Interconnect (PCI) e Accelerated Graphics Port (AGP). Esta nova tecnologia trouxe maiores taxas de transferência e a capacidade de operar com placas de vídeo mais modernas e capazes de atender às demandas do mercado. Observe, na tabela que segue, comparações entre as taxas dos diversos padrões de barramentos. Tabela 5 - Taxas de velocidades dos barramentos BARRAMENTO CLOCK NÚMERO DE Bits DADOS POR PULSO TAxA DE TRANSF. PCI 33 MHz 32 1 133 MB/s PCI 66 MHz 32 1 266 MB/s PCI 33 MHz 64 1 266 MB/s PCI 66 MHz 64 1 533 MB/s AGP x1 66 MHz 32 1 266 MB/s AGP x2 66 MHz 32 2 532 MB/s AGP x4 66 MHz 32 4 1064 MB/s AGP x8 66 MHz 32 8 2128 MB/s PCI - X 1x 66 MHz 64 1 533 MB/s PCI - X 4x 133 MHz 64 1 1066 MB/s PCI - X 8x 133 MHz 64 2 2132 MB/s PCI - X 16x 133 MHz 64 4 4266 MB/s Fonte: Adaptado de Clube do Hardware (2009) Figura 36 - Slots PCI-e 16X acima, e 1X abaixo 80 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Com a criação do barramento PCI Express de 8X e 16X foi possível, novamente, usar duas placas de vídeo trabalhando de forma a aumentar o desempenho de vídeo. Os dois principais fabricantes são a NVIDIA e a AMD/ATI que, respectivamente, possuem as tecnologias SLI e CrossFire. Para saber mais detalhes sobre essas tecnologias, realize pesquisa em: <www.nvidia.com> e <www.amd.com> ou leia o artigo do Clube do Hardware, disponível em: <http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1291>. SAIBA MAIS Além dos barramentos que você conheceu, ainda existiram outros. Esse será o assunto que você verá na próxima etapa! 5.6 OuTrOS bArrAMeNTOS Existiram outros tipos de barramentos, como o Vesa Local Bus (VLB), que traba- lhava com palavras de dados de 32bits e frequência de 66MHz. Com a evolução da informática, outros apareceram mais frequentemente nas placas on-board. Tra- tam-se dos slots Audio Modem Riser (AMR) e Conection Network Riser (CNR), usados para modems e placas de rede on-board e também nas placas-mãe de baixo custo. Estes slots não são mais usados em placas-mãe atuais. FIQUE ALERTA Podemos seguir? Vamos aos barramentos USB. Acompanhe! 5.7 bArrAMeNTO uSb Hoje em dia, os técnicos que necessitam instalar uma impressora ou qualquer outro dispositivo USB, muitas vezes, não sabem que até certo tempo atrás essa tarefa era encarada com uma dificuldade razoável, reservada apenas a técnicos ou pessoas com mais experiência. E você sabe por quê? Essa dificuldade se devia ao fato de que cada periférico tinha sua porta ou conector específico. Assim, uma impressora ou scanner deveria utilizar a porta paralela (conector DB 25) ou, em alguns casos, a porta SCSI. No caso do mouse, usava- se a porta serial (conector DB 9), isso sem contar o teclado, que usava a porta DIN ou PS-2 815 bArrAMeNTOS (conector Mini-DIN). Enfim, tudo funcionava sem uma padronização. Para resol- ver esse problema, em 1995, foi criado o USB Implementers Fórum, uma aliança promovida por várias empresas (como NEC, Intel e Microsoft) com o intuito de desenvolver uma tecnologia que permitisse o uso de um tipo de conexão comum entre computador e periféricos. Desse fórum surgiu o Padrão Universal Serial Bus (USB) que, em português, significa Barramento Serial Universal, ou seja, uma tecnologia que tornou mais simples e fácil a conexão de diversos tipos de dispositivos, como câmeras digi- tais, pendrives, modems, mouse, teclado, etc. Essa facilidade se deve ao fato de que o USB é um barramento totalmente plug and play, que reconhece qualquer dispositivo conectado à sua interface. Além disso, trata-se de um barramento hot plugging, ou seja, que permite conectar e desconectar qualquer dispositivo com o computador ligado, sem que este sofra danos. Além disso, não é necessário reiniciar o computador para que o aparelho instalado possa ser usado. Basta co- nectá-lo devidamente e ele estará pronto para o uso. O barramento USB permite a conexão de até 127 dispositivos. Ocorre que, normalmente, o computador dis- ponibiliza um número pequeno de conectores (4 atrás e dois na frente). É preciso utilizar hubs USB, que são aparelhos que usam uma porta USB do computador e disponibilizam mais 4 ou 8 outras portas. É preciso, contudo, usar esse dispositivo com critério, pois conectar vários periféricos em uma única porta certamente vai gerar um ”gargalo” que comprometerá a velocidade de comunicação dos equi- pamentos em questão. É possível, também, conectar um PC ao outro por meio da interface USB. Tal ligação, contudo, não pode ser feita utilizando um cabo A/A (extensão USB), nem com um cabo A/B (usado para conectar impressoras ao micro). Para permitir a li- gação de dois PCs é necessário um dispositivo chamado ponte USB (USB bridge), também chamado adaptador USB-USB, desenvolvido por fabricantes como Anchor Chips e e-Tek Labs, que você pode conhecer melhor por meio da figura a seguir. Th om as N or th cu t ( 20 -- ?) Figura 37 - Ponte USB (USB Bridge) 82 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 5.7.1 HuB uSB Como você estudou anteriormente, podemos conectar vários dispositivos USB em uma única porta. Mas, fisicamente, como é possível fazer isso? Quando a quantidade de portas USB não é suficiente, é possível usar um hub USB para aumentar a quantidade de portas disponíveis no computador. Normalmente, um hub USB “cria” quatro portas a partir de uma porta USB do computador. Se neces- sitarmos de mais portas, é possível ligar um hub USB a outro, chegando assim, à capacidade máxima do barramento USB, que é de 127 dispositivos. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 38 - HUB USB Quanto mais dispositivos conectados a um hub USB, mais lento ficará o acesso a esse dispositivo. Isso acontece em função de a velocidade de uma porta USB ser dividida entre todos os dispositivos que estão transferindo dados. FIQUE ALERTA 5.7.2 ConeCtoreS uSB Dependendo do fabricante e da utilidade de um dispositivo USB podem ser adotados quatro tipos criados para interfaces USB. Vamos saber quais são! 835 bArrAMeNTOS Jú lia P el ac hi ni F ar ia s (2 01 1) Figura 39 - Conectores USB encontrados no mercado a) Conector tipo A: conector mais comum USB, normalmente usado nos pendrives. b) Conector tipo B: conector normalmente usado para conectar um disposi- tivo como uma impressora ou scanner a um computador. Na extremidade do cabo conectado ao computador, usa-se o conector tipo A; e o tipo B, é utilizado na outra extremidade, ligado à impressora ou ao scanner. c) Conectores tipo mini A e mini B: normalmente usados em dispositivos pe- quenos como câmeras digitais, filmadoras ou dispositivos de áudio portátil. Na extremidade do cabo conectado ao computador usa-se o conector tipo A; e o tipo mini A ou B é conectado ao dispositivo portátil. É indispensável que você conheça outra importante característica do USB: o cabo de comunicação leva consigo, além dos dados, a alimentação para o dispositivo conectado à porta. Com isso, é possível alimentar equipamentos que consomem pouca energia, como: mouse, teclado, pendrive, etc. No caso de equipamentos maiores, como impressoras, por exemplo, é preciso usar fonte própria. VOCÊ SABIA? Outra característica a ser destacada é de que os cabos USB devem ter até 5 metros de comprimento, não havendo garantias de que os aparelhos funcionem com conexões superiores a essa. Quanto à velocidade, o barramento USB 1.0 pode operar de 1,5Mbps (megabits por segundo) até 12 Mbps. A velocidade mais baixa geralmente é usada por dispositivos como mouse e teclado, já velocidades mais altas são utilizadas por equipamentos como scanners e câmeras digitais. No caso do USB 2.0, a velocidade pode chegar a 480Mbps, o equivalente a cerca de 60 MB por segundo. Salienta-seque para todas as versões, o conector é o mesmo e totalmente compatível com os demais. Na verdade, o dispositivo conectado à 84 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS porta USB tenta comunicar-se a 480Mbps. Se não conseguir, por uma incompati- bilidade do hardware ou do sistema operacional, ele tenta a taxa de 12Mbps e, em último caso, opera em low speed, a 1,5Mbps. Como você já estudou, o barramento USB está disponível nas versões 1.0 e 2.0, podendo operar de 1,5 a 480Mbps. Para que opere na sua maior taxa de transferência de dados, é preciso que tanto o dispositivo quanto a porta sejam 2.0. Caso você venha a conectar um pendrive que opere na versão 2.0 em uma porta USB de uma placa-mãe moderna, que também disponibilize uma entrada USB 2.0, a comunicação se dará a 480Mbps. Contudo, se conectar o mesmo dispositivo a uma placa-mãe antiga, que possua apenas portas USB 1.0, o sistema operacional vai detectar essa discrepância e emitir uma mensagem recomendando que utilize uma porta de alta velocidade, visto que, para manter a compatibilidade, a taxa de transmissão cairá para 12Mbps, o máximo suportado pela porta USB 1.0 da placa- mãe. FIQUE ALERTA Para finalizar esta etapa de estudos sobre o barramento USB, acompanhe na tabela a seguir, as versões e taxas de transferência de dados do USB. Tabela 6 - Taxas de transferência USB TAxAS DE TRANSFERêNCIA DO BARRAMENTO USB MODO USB 1.0 USB 1.1 USB 2.0 Low Speed 1,5 Mbps 1,5 Mbps 1,5 Mbps Full Speed 12 Mbps 12 Mbps 12 Mbps High Speed Não Opera Não Opera 480 Mbps Fonte: Adaptado de Clube do Hardware (2009) Que tal aprender ainda mais sobre o padrão USB? Para isso, acesse o site <http://www.infowester.com/usb.php> e leia o material disponibilizado por Emerson Alecrim. SAIBA MAIS 5.8 bArrAMeNTO ieee 1394 - Firewire O barramento FireWire foi desenvolvido pela Apple no começo da década de 1990, sendo padronizado apenas em 1995, por meio da norma IEEE 1394. Tinha como função substituir as caras interfaces SCSI, permitindo conexões externas de altas velocidades com scanner e dispositivos de imagem. São padrões de co- 855 bArrAMeNTOS municação serial, comumente utilizados para conexão de câmeras filmadoras ou dispositivos do gênero. A seguir, conheça algumas características do FireWire. a) Pode conectar até 63 aparelhos em um único barramento. b) O cabo deve ter o tamanho máximo recomendado, ou seja, 4,5m. c) Possui duas especificações: IEEE 1394 e IEEE 1394b. d) Possui taxa de transmissão de 400 Mbps (IEEE 1394) e 800 Mbps (IEEE 1394b). Você sabia que a Sony foi umas das primeiras empresas, além da própria Apple, a utilizar essa tecnologia, que é também conhecida como i.LINK? Interessante, não? Podemos conhecer os conectores i.LINK, também conhecidos como Firewi- re, nas ilustrações a seguir. Ph ot od is c (2 0- -? ) Figura 40 - Cabo firewire 6 pinos, IEEE 1394-a, 400Mbps iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 41 - Cabo firewire 4 pinos, IEEE 1394-a, 400Mbps 86 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 42 - Cabo firewire 9 pinos, IEEE 1394-b, 800Mbps Quanto conhecimento novo, você não acha? E agora você já sabe o que são os barramentos FireWire, suas funções e importância. Continue dedicado aos estu- dos e siga motivado! reCApiTuLANDO Neste capítulo, você se dedicou aos barramentos e viu que eles podem ser internos (Local, ISA, PCI, AGP) e externos (USB, FireWire, etc.). Também observou que as placas conectam-se aos barramentos internos por meio dos slots e que os periféricos o fazem por meio das portas de comunicação. Descobriu que houve uma evolução nos barramentos, que aumentaram suas velocidades a fim de comportar as exigências das placas de expansão modernas. O primeiro dos barramentos estudado foi o ISA, em seguida, o PCI e AGP, chegando, por fim, aos barramentos PCI Express, que operam nas versões 1x, 4x, 8x e 16x, podendo atingir taxas de transferência de mais de 4 GB/s (ideais para placas de vídeo de alto desempenho). Por último, você conheceu os barramentos externos USB 2.0, que permitem trocar dados a uma taxa de 480Mbps e o FireWire que, na sua versão IEEE 1394b, pode atingir uma taxa de 800Mbps. E então, gostou dos conteúdos? Prepare-se para embarcar em um novo caminho de conhecimentos. Bons estudos! 87875 bArrAMeNTOS Anotações: 6 padrões de Gabinetes e Fontes xT, AT, ATx e bTx 6 Neste capítulo, você terá a oportunidade de conhecer as características dos modelos XT, AT, ATX e BTX (placas-mãe, gabinetes e fontes), bem como verá um histórico das arquiteturas, por meio de figuras e ilustrações, que tornam possível a diferenciação de um padrão em relação ao outro. Nesta fase, você é convidado a explorar mais sobre esse tema. Mas, antes de iniciar, conheça os objetivos de aprendizagem. Ao final desse capítulo, você terá subsídios para compreender as diferenças entre os padrões XT, AT, ATX e BTX. Começaremos agora mais um capítulo repleto de conhecimentos. Prepare-se para aprender os padrões de gabinetes, placas-mãe e fontes. Vamos lá! 90 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 6.1 pADrÃO xT O padrão XT foi o primeiro utilizado na construção de computadores pessoais, sendo modelo para o IBM-PC, o primeiro computador para uso doméstico (e pessoal) a ser produzido em larga escala. IBM significa International Business Machines e PC vem de Personal Computer ou, em tradução literal, computador pessoal. Uma imagem do IBM-PC, de 1981, pode ser observada a seguir. Fi na nz a O nl in e (2 0- -? ) Figura 43 - IBM-PC Puxa, quantas mudanças tiveram os computadores até chegarem aos que conhecemos hoje, não é mesmo? Conheça agora, o padrão AT. 6.2 pADrÃO AT Para iniciar o estudo, é importante que você saiba o que são gabinetes. [...] quando falamos ‘gabinete’, nos referimos à caixa que envolve o computador e protege os componentes internos do equipamento. Além disso, consideraremos a fonte de alimentação do computador como parte integrante do gabinete, como se ambos fossem uma única peça. As siglas AT e ATX também servem para identificar a placa-mãe quanto ao tipo de gabinete para o qual ela foi projetada. Outra informação importante é que os padrões AT e ATX são usados tanto para gabinetes no formato torre, quanto para gabinetes em formato horizontal. (INFOWESTER, 2009). 916 pADrõeS De GAbiNeTeS e FONTeS xT, AT, ATx e bTx O padrão AT (sigla para Advanced Tecnology) foi introduzido juntamente com os processadores 80286. Ele foi o padrão utilizado nos computadores desde os anos 80 até meados dos 90, sendo substituído somente na segunda metade daquela década, já na era dos processadores Pentium II. Nesse modelo, a distribuição dos itens da placa-mãe dificultava a manutenção. E sabe por quê? Pois muitas vezes as memórias e, até mesmo, o processador ficavam embaixo da fonte. Aliás, muitas outras características podem soar estranhas para aqueles que só conhecem os gabinetes atuais. Por isso, conheça rapidamente um apanhado geral das características. a) Placa-mãe AT A placa-mãe modelo AT não possuía portas seriais nem paralelas integradas. Era preciso utilizar “espelhos”, uma espécie de chapa de metal com os conectores embutidos, sendo que deles saíam flat cables ligados à placa- mãe. Com relação ao conector do teclado, usava-se o modelo DIN, que você verá na próxima figura. b) Fonte AT A fonte modelo AT possuía dois conectores responsáveis por fornecer alimentação à placa-mãe. Esses conectores deveriam ser ligados com os fios pretos voltados para o centro, conforme figura a seguir. Outro fato relevante é que esta fonte não operava em modo standby, ou seja, possuía um interruptor que, quando ligado, fazia com que a fonte ficasse totalmente operacional, com o ventilador ligado e com as tensões presentes em todos os conectores e, quando desligado, fazia com que a fonte ficasse totalmente sem tensão. Já os outros conectores de alimentação de HDs e Floppy eram “normais”,ou seja, as extremidades possuíam fios amarelos e vermelhos (com tensões de 12 e 5 volts, respectivamente) e dois fios pretos (terra) ao centro. c) Gabinete AT Devido ao fato de possuir as características estudadas no item anterior (como fonte com muitos cabos e placa-mãe com projeto obsoleto), o gabinete apresentava uma distribuição interna que dificultava a organização dos cabos, resultando em uma ventilação deficitária e aspecto visual prejudicado, conforme pode ser visto nas figuras seguintes. Por esses motivos e devido ao avanço no desenvolvimento dos processadores, o padrão AT foi logo descontinuado. 92 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Figura 44 - Conector DIN, espelhos do gabinete e gabinete AT Figura 45 - Características da fonte AT 936 pADrõeS De GAbiNeTeS e FONTeS xT, AT, ATx e bTx A si m B ija ra ni ( 20 -- ?) N ic k A re s (2 0- -? ) Figura 46 - Gabinetes AT Estudando o gabinete AT você encerrou o estudo do padrão AT. Ficou claro até aqui? Então vamos adiante para conhecermos o próximo padrão! 6.3 pADrÃO ATx Com o surgimento da arquitetura Pentium II e o consequente aumento de clock dos processadores, houve um aumento da temperatura no interior do gabinete. As características do padrão AT prejudicavam a ventilação interna, o que dificultava o arrefecimento. Para resolver problemas dessa natureza, foi criado, em 1997, o padrão Advanced Tecnology Extended (ATX), que proporcionou uma redistribuição interna dos itens de um PC, melhorando a ventilação. Mas, lembre-se de que este padrão pode ser diferenciado do padrão estudado anteriormente, em função de algumas características: a placa-mãe, a fonte e o gabinete. Vamos saber mais sobre cada uma delas! 6.3.1 PLACA-Mãe AtX A placa-mãe deste padrão passou a trazer as portas ‘serial’ e ‘paralela’ embutidas. Isso dispensou a utilização dos espelhos com flat cables, o que melhorou o aspecto interno, bem como, a ventilação. Foi possível, também, incluir uma série de placas de expansão on-board, como placas de som e rede. Outra mudança foi a utilização dos conectores PS2 para teclado e mouse. Enfim, uma série de mudanças que fizeram com que o padrão fosse rapidamente adotado e utilizado até hoje. A seguir, visualize a figura com uma placa-mãe ATX. 94 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS G ar y H ou st on (2 0- -? ) Figura 47 - Placa-mãe ATX CASOS e reLATOS Placa-mãe com padrão ATx João ganhou seu primeiro computador no final dos anos 90. Seu micro possuía a última versão do processador Pentium Classic com 233Mhz e com tecnologia MMX. Com o passar do tempo, foi necessário fazer a instalação de softwares mais novos e, com isso, o computador ficou mais lento. João economizou durante alguns meses e conseguiu juntar dinheiro para comprar uma nova placa-mãe, memória e processador Pentium 4 de 2.8Ghz (muito mais veloz que o seu). Após ter todas essas peças novas do computador, procurou um amigo para colocá-las em seu antigo gabinete, do tipo AT. Ao ver as peças, o colega de João falou que não era possível fazer o upgrade das novas peças no antigo gabinete, pois a nova placa-mãe possuía o padrão ATX, sendo que os gabinetes padrão AT não suportam placas-mãe ATX. Isto devido ao seu tamanho, que é menor e, além disso, a furação para as portas I/O (entrada e saída atrás do micro) possuem outro padrão. O amigo de João disse ainda que seria necessário comprar uma nova fonte, pois não é possível instalar uma fonte AT em uma placa-mãe ATX. Após as orientações do colega, João comprou uma nova fonte, um novo gabinete e o micro pôde ser montado. João ficou muito contente com o resultado, pois seu micro ficou duas vezes mais rápido. 956 pADrõeS De GAbiNeTeS e FONTeS xT, AT, ATx e bTx O amigo de João também explicou que os gabinetes ATX possuem vários pontos de fixação para placas-mãe. Mesmo havendo vários tamanhos de placas-mãe, os pontos de fixação dos gabinetes ATX coincidem com os pontos de fixação de todas as placas-mãe. Puxa! Que bom que João pôde contar com a ajuda de um amigo para saber mais sobre as placas-mãe e os gabinetes, não é mesmo? Vamos seguir o estudo! 6.3.2 Fonte AtX A fonte do modelo ATX possui apenas um conector para alimentar a placa-mãe, que pode ser de 20 ou 24 pinos. Mais tarde, com o passar dos anos, o lançamento de processadores mais poderosos passou a exigir mais corrente da fonte, havendo necessidade de mais um conector de quatro pinos. Outra característica importante da fonte ATX é que ela pode operar em modo standby, fornecendo tensão à placa-mãe mesmo quando o PC está efetivamente desligado. Isso gera a possibilidade de utilizar o recurso WOL, sigla de Wakeup on Lan ou Wakeup on Modem, que permite ligar o PC por meio de um comando oriundo da rede ou da placa de fax-modem. As figuras a seguir, ilustram bem esse modelo. Observe! Figura 48 - Conector da fonte ATX e reforço de corrente 96 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Verde Preto 01 13 +3.3Vdc|Vs -12Vdc COM PS-ON -5Vdc | NC +5Vdc 2412 +12Vdc +5Vsb PWR_OK +12Vdc COM COM COM COM COM COM COM +5Vdc +5Vdc +3.3Vdc +3.3Vdc Co ne ct or A TX 2 4 pi no s +5Vdc +5Vdc +3.3Vdc Figura 49 - Ligação direta e tesões da fonte ATX VOCÊ SABIA? Como a fonte ATX é ligada diretamente pela placa-mãe, é possível que o técnico encontre dificuldades para saber onde está o defeito, caso o micro não esteja ligando. Pode ser que a fonte esteja sem problemas e a causa do “não ligamento” seja a própria placa-mãe. Nesse caso, é preciso garantir que a fonte está ligando e está convertendo a quantidade de energia correta. Para isso, você deve usar um procedimento bem simples: faça um curto-circuito entre os fios do conector (o verde e um dos pretos). A fonte deverá ligar, ela ligando é importante que o técnico faça a medição das voltagens entregues por elas (veja na figura 49), pois é possível que a fonte esteja convertendo mais eletricidade que deveria ( o que prejudicaria componentes internos) ou menos eletricidade, o que poderia acarretar no micro ligar mas não dar nenhum sinal de inicialização. Esse tipo de teste permite somente que o técnico ligue a fonte de alimentação sem “carga”, ou seja, ela não está ligada a nenhum componente que esteja consumindo energia. Em alguns casos é possível que ao conectar uma nova placa de vídeo ( que consuma mais potência que a fonte consegue suportar) que o micro não ligue, ou ligue funcione por alguns instantes e desligue. Ao fazer o upgrade de seu computador verifique se sua fonte de alimentação suporta o consumo de eletricidade de todos os componentes. 6.3.3 GABInete AtX Além de permitir uma melhor ventilação, o gabinete ATX passou a explorar o design como característica principal. Assim como na linha automotiva é comum vermos carros “tunados”, ou seja, com personalizações – as mais diferentes possíveis –, é comum encontrarmos gabinetes ATX com formatos e cores variadas, o que são os diferenciais desse padrão. Para entender melhor, observe as próximas figuras. 976 pADrõeS De GAbiNeTeS e FONTeS xT, AT, ATx e bTx Ve lo ci ty P C (2 0- -? ) Figura 50 - Gabinetes ATX SAIBA MAIS Para conhecer mais tipos de gabinetes você pode pesquisar nos sites dos fabricantes desses produtos, como: <www. corsair.com>, <www.thermaltake.com> e <www.coolermaster.com>. Vamos ao padrão BTX? Perceba as mudanças que esse padrão trouxe! 6.4 pADrÃO bTx Mais uma vez, o aquecimento gerado pelos processadores foi o motor propulsor de mudanças na arquitetura dos PCs. Em 2003, com o lançamento de processadores com frequências que passavam da casa dos 3GHz, o aquecimento interno do gabinete passou a ser um problema muito grave. Pensando nisso, a Intel introduziu o padrão Balanced Tecnology Extended (BXT), que propunha uma redistribuição completa no posicionamento dos componentes da placa-mãe. Nessa nova concepção, o processador fica localizadomais à frente da placa, logo na parte frontal do gabinete, próximo à entrada de ar. Alinhados a ele, você pode encontrar o chipset ponte norte e a placa de vídeo, sabidamente alguns dos componentes responsáveis pelas altas temperaturas dentro do gabinete. 98 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Um fato curioso é a nova distribuição dos conectores traseiros. Normalmente, no padrão ATX, era comum encontrar os conectores de teclado e mouse localizados na extrema direita da placa-mãe (ao olhar o gabinete desktop de frente). No padrão BTX, esses conectores (quando existem, pois é comum encontrar modelos de placas legacy free) ficam localizados mais ao centro. VOCÊ SABIA? Por fim, cabe ressaltar que o padrão BTX, mesmo tendo sido lançado em 2003, ainda não se tornou padrão de mercado. E você sabe por quê? Isso se deve ao fato de que, atualmente, o aquecimento dos processadores foi diminuído sensivelmente. Os novos chips da plataforma Core dissipam uma potência média de 45 a 65 Watts, muito inferior aos 115 Watts do Pentium Extreme Edition, por exemplo. Com isso, diminuiu a pressa dos fabricantes por substituir um padrão (que funcionou bem até agora) por outro que está ainda em fase de testes. E para compreender melhor esse padrão, observe a seguir, uma placa-mãe. Ez on e Co m pu te r ( 20 -- ?) Figura 51 - Placa-mãe BTX Uma das principais dúvidas dos técnicos é sobre qual potência deve ter a fonte para cada tipo de microcomputador. Bem, a resposta é simples: vai depender do tipo de placas, processador e da quantidade de dispositivos que você terá no seu computador. FIQUE ALERTA No exemplo a seguir, note que, ao calcular a potência da fonte, considerando os dispositivos instalados e a existência de dois discos rígidos, chega-se à conclusão de que ela deverá ter, no mínimo, 305W para suprir a demanda. É recomendável 996 pADrõeS De GAbiNeTeS e FONTeS xT, AT, ATx e bTx usar uma fonte com potência sempre superior ao calculado, para obter certa folga. Ou seja, o ideal seria utilizar uma fonte de 500W. Tabela 7 - Potência dos dispositivos AThLON 64 Fx 100 W (VALOR ESTIMADO) HD (cada) 25 w + 25 W (valor estimado) Drive de CD 25 W (valor estimado) Drive de DVD 25 W (valor estimado) Placa de vídeo 3D 80 W (valor estimado) Mouse óptico 25 W (valor estimado) Total 305 W Fonte: Adaptado de Infowester (2009) Agora você já sabe quais foram as mudanças trazidas pelo padrão BTX, não é mesmo? Mas o aprendizado não para por aqui. Ainda tem muita coisa importante aguardando por você! reCApiTuLANDO Muito bem, aqui você finaliza uma importante etapa de estudos, onde conheceu os padrões de arquitetura de computadores, ou seja, os modelos seguidos para a construção de placas-mãe, gabinetes, fontes, denominados XT, AT, ATX e BTX e descobriu que existe uma série de diferenças entre eles. Além disso, você viu que o fator que mais influenciou a evolução dos modelos foi a temperatura, ou seja, à medida que os processadores foram evoluindo, houve um aumento da temperatura interna do gabinete, gerando a necessidade de redistribuir os componentes do computador, com o objetivo de facilitar a ventilação. Isso fez surgir os padrões aqui estudados. Continue percorrendo os caminhos do conhecimento! 7 Memórias 7 A partir de agora, o objetivo será estudar as memórias e seu detalhes técnicos. As memórias são as responsáveis pelo armazenamento de dados nos computadores. Para que o processador possa executar suas tarefas, ele busca na memória todas as informações necessárias ao processamento. Existem dois tipos básicos de memórias: ROM e RAM, com diversos tipos de encapsulamentos, como veremos nesse capítulo. Está pronto para iniciar? Então conheça os objetivos de aprendizagem! Ao final deste capítulo, você terá subsídios para: a) diferenciar os tipos de encapsulamento de memórias; b) compreender as diferenças entre os tipos de memórias RAM e ROM; c) conhecer os tipos de memória RAM. E então, ficou curioso para conhecer as diferenças das memórias? Siga motivado para conhecer mais sobre esses componentes que estão presentes no seu dia a dia! 102 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 7.1 TipOS De eNCApSuLAMeNTOS O encapsulamento está ligado à parte física, ou seja, ao modo como o chip é “embalado”. De acordo com essa característica, ele recebe um nome - geralmente um acrônimo em inglês - relacionado à sua característica. Que tal agora conhecer os tipos de encapsulamentos de memórias mais usados nos PCs? Acompanhe! 7.1.1 duAL In-LIne PACkAGe (dIP) Este é um tipo de encapsulamento de memória antigo e que foi utilizado em computadores XT e 286. Também é utilizado para encapsular chips que não sejam propriamente memórias, como conjuntos de portas lógicas ou outros circuitos integrados. 7.1.2 SInGLe In-LIne PIn PACkAGe (SIPP) Este tipo de encapsulamento foi utilizado em placas-mãe equipadas com processadores 286 e nas primeiras versões do 386. Trata-se de uma placa com diversos chips soldados e que faz sua ligação à placa-mãe por meio de pinos. Por esta razão, as memórias são, até hoje, conhecidas popularmente como pentes. 7.1.3 SInGLe In-LIne MeMory ModuLe (SIMM) O encapsulamento SIMM foi o primeiro a utilizar um conector de encaixe, conhecido por slot, para sua conexão à placa-mãe, abandonando de vez os pinos. Neste caso, não se justificava mais o apelido popular de pente, passando a ser chamado de memória. Saiba que haviam dois tipos de módulos SIMM: SIMM-30 e SIMM-72. Veja a diferença entre eles. a) SIMM de 30 contatos: eram muito utilizados nas plataformas 386 e nas primeiras versões dos micros equipados com processador 486. Estes módulos tinham a capacidade de armazenamento que ia de 1MB a 16MB. Você pode conhecer melhor este módulo visualizando a primeira parte da figura seguinte. 1037 MeMóriAS Figura 52 - Memória SIMM 30 vias b) SIMM de 72 contatos: eram utilizados nos micros 486 e nas primeiras versões do Pentium, com capacidades que iam dos 4MB aos 64MB. Para conhecê-lo, observe a segunda parte da próxima figura. Figura 53 - Memória SIMM 72 vias É importante lembrar que, na contagem dos pinos (ou contatos), deve-se considerar apenas um lado da memória, por isso o encapsulamento tem o termo single no nome. 7.1.4 duAL In-LIne MeMory ModuLe (dIMM) Este é o padrão de encapsulamento que surgiu para substituir o tipo SIMM. Ao contrário do que você pode pensar, ele não está ligado unicamente aos módulos de memória SDRAM, utilizados em placas-mãe equipadas com processadores Pentium II, Pentium III e em alguns modelos de Pentium IV. Mas qual a origem do nome DIMM? Na verdade, o nome DIMM vem do fato de que são módulos destinados a desktops, sendo considerados os dois lados da memória na contagem dos pinos, por isso a palavra dual no nome. Assim, um módulo DIMM de 168 pinos tem, na verdade, 84 pinos de cada lado. Existem três variedades deste encapsulamento: o DIMM-168, usado em memórias SDRAM SDR PC100, por exemplo; o DIMM-184, usado em memórias SDRAM DDR; e o DIMM 240, usado em memórias SDRAM DDR2 e DDR3. Observe que os módulos DIMM 168 possuem dois chanfros, justamente para que não 104 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS sejam encaixados nos slots destinados aos módulos DIMM 184 e DIMM 240. As figuras a seguir ilustram um exemplo de cada módulo DIMM. Confira! Figura 54 - Memórias DIMM 7.1.5 SMALL outLIne duAL In-LIne MeMory ModuLe (SodIMM) Ainda sobre encapsulamentos, é importante que você saiba que existem os módulos SODIMM, destinados a Notebooks. Para Morimoto (2009), eles são basicamente versões miniaturizadas dos módulos destinados a desktops. Existem dois modelos deste tipo de memória: os módulos SODIMM SDR (que possuem 144 pinos), e os SODIMM DDR, DDR2 e DDR3. Este fato impede o encaixe incorreto, já que ambos são incompatíveis. Figura 55 - Tipos de memória SODIMM Agora que você já conhece alguns tipos de encapsulamento, saiba mais sobre a memória ROM. 1057 MeMóriAS7.2 MeMóriA rOM ROM é a sigla para Read Only Memory (memória somente de leitura). Como o próprio nome diz, trata-se de uma memória que só permite leitura, ou seja, suas informações são gravadas pelo fabricante uma única vez e, depois, não podem ser alteradas ou apagadas, somente acessadas, tendo seu conteúdo gravado permanentemente. Estas memórias são chamadas de “não voláteis”, pois não necessitam de alimentação elétrica para manterem seus dados. Existem quatro tipos básicos de memória ROM: PROM, EPROM, EEPROM (E2PROM) e Flash- EPROM. Conheça cada uma delas a seguir. a) Programmable Read Only Memory (PROM) - é um tipo de ROM que tem sua gravação feita uma única vez durante o processo de fabricação de determinado equipamento. Os dados gravados na memória PROM não podem ser apagados ou alterados e são, normalmente, gravados pelo fabricante de periféricos para armazenar um firmware específico; b) Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) – é um tipo de memória ROM que pode ser programada - e ainda ter seu conteúdo apagado - utilizando equipamentos especiais (geralmente encontrados em oficinas de manutenção eletrônica). O apagamento é feito por meio da aplicação de luz ultra-violeta em uma “janela” transparente (de vidro) existente na parte superior; c) Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (E2PROM) – são memórias cujo conteúdo pode ser apagado não pela aplicação de luz, mas sim, aplicando pulsos elétricos em determinados pinos de programação. Por isso recebem o nome de Electrically Erasable (apagamento elétrico). Esta tecnologia permite a reprogramação da memória sem que ela seja removida do circuito ou placa; d) Flash-EPROM – são memórias E2PROM que utilizam baixas tensões de apagamento, proporcionando um menor tempo para este procedimento. Na língua inglesa, diz-se que isto é feito em um flash de tempo, daí o nome Flash-EPROM. Quando utilizada para armazenar a BIOS do computador, ela permite que a atualização seja feita por meio de softwares apropriados ou, até mesmo, acionando alguns comandos durante o POST. Tudo depende dos recursos que o fabricante da placa-mãe em questão disponibiliza. Su m zi (2 0- -? ) Figura 56 - Exemplo de memória ROM 106 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Mas afinal, o que é firmware? Firmware é o conjunto de instruções operacionais programadas diretamente no hardware de um equipamento eletrônico. É armazenado permanentemente num circuito integrado (chip) de memória de hardware, como uma ROM, PROM, EPROM ou ainda EE-PROM e memória flash, no momento da fabricação do componente. A programação de um firmware em princípio é não-volátil (não perde seu conteúdo com o desligamento da eletricidade) e inalterável, entretanto, quando presente na forma de PROM ou EPROM, o firmware pode ser atualizado. (WIKIPEDIA, 2009). Ah, agora ficou mais fácil entender, certo? E nosso próximo assunto será a memória RAM. Bons estudos! 7.3 MeMóriA rAM RAM é a sigla para Random Access Memory (memória de acesso aleatório). Trata-se de uma memória “volátil”, ou seja, um tipo de chip que permite tanto a leitura quanto a gravação dos dados, mas que exige uma alimentação constante, sob pena de perder os dados armazenados. Em outras palavras, as memórias do tipo RAM perdem seus dados quando o computador é desligado. Existem dois tipos básicos de memória RAM. Vamos conhecer cada um deles? Confira a seguir, alguns conceitos. a) Dynamic Random Access Memory (DRAM): são as memórias do tipo dinâmico e geralmente são armazenadas em cápsulas Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS). Memórias deste tipo possuem alta capacidade, isto é, podem comportar grandes quantidades de dados. No entanto, o acesso a essas informações costuma ser mais lento que o acesso a memórias estáticas. As memórias do tipo DRAM costumam ter preços bem menores que as memórias do tipo estático, pois sua estruturação é menos complexa, ou seja, utiliza tecnologia mais simples, porém viável. b) static Random Access Memory (SRAM): são memórias do tipo estático. São muito mais rápidas que as memórias DRAM, porém armazenam menos dados e possuem preço elevado se for comparado o custo por MB. As memórias SRAM costumam ser usadas em chips de cache. As memórias utilizadas como memória principal do computador são do tipo dinâmica (DRAM) e serão detalhadas na sequência. Sempre que necessitarmos saber qual a quantidade de memória RAM necessária para executar um programa de forma satisfatória, devemos verificar a especificação do produto que usamos. Os fabricantes de software sempre informam os requisitos mínimos e recomendáveis de hardware necessários para executar seus programas. Portanto, sempre tome como referência o recomendado! VOCÊ SABIA? 1077 MeMóriAS 7.3.1 MeMórIA FMP FMP é a sigla para Fast Mode Page. É um tipo de memória assíncrona que usa encapsulamento SIMM-30 pinos e opera com 8 bits. E você sabe em quais computadores essa memória era utilizada? Era usada principalmente nos PCs 386, sendo necessários quatro módulos para formarem 32 bits do barramento externo do processador. 7.3.2 MeMórIA edo EDO é a sigla para Extended Data Out. Trata-se de um tipo de memória assíncrona que chegou ao mercado no início de 1997 e que possui um desempenho superior às memórias FMP. Esse tipo de memória precisava ser usado com módulos em pares. Sabe por quê? Pois os processadores daquela época (Pentium) podiam acessar 64 bits por vez, mas cada módulo de memória EDO trabalhava apenas com 32 bits. No caso de processadores 486, esse acesso era feito a 32 bits e, assim, um único módulo poderia ser usado. Memórias EDO usam o encapsulamento SIMM-72. 7.3.3 MeMórIA SdrAM Sdr Visando uma maior integração ente os componentes, foram criados módulos de memória que atuam com 64 bits simultaneamente, ideais para barramentos de processadores Pentium ou superiores. Os primeiros módulos de 64 bits eram chamados de DIMM-168 (Dual Inline Module Memory com 168 pinos, sendo 84 de cada lado do módulo). E por ser mais rápida, ela passou a ser chamada de Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM). É uma memória síncrona que opera em frequências mais altas que a EDO, variando de 66MHz a 133MHz. Essa memória utiliza o encapsulamento DIMM e é conhecida como PC-66, PC- 100 e PC133. Costuma ser chamada apenas de memória SDRAM ou, ainda, de memória DIMM, mas o correto é SDRAM SDR. 108 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS CASOS e reLATOS Testando a memória RAM Zeca começou a fazer um curso de montagem e manutenção de microcomputadores. Duas semanas após o início do curso, seu computador começou a mostrar uma tela azul quando abria vários programas ao mesmo tempo. Como está fazendo um curso de manutenção de microcomputadores, perguntou ao seu professor o que poderia estar ocasionando essa tela azul. Seu professor disse que poderiam ser duas possibilidades: 1- A memória RAM poderia estar com algum endereço da memória com problema, o que ocasiona a tela azul do Windows, também conhecida como BSD (Blue screen of death), que significa tela azul da morte. A segunda possibilidade seria o caso de o sistema operacional - ou algum dos programas que ele tentava abrir - estarem gravados em um endereço do disco rígido com problemas. Agora que Zeca conhecia as duas possibilidades, perguntou ao professor como poderia comprovar se era de fato um problema na memória RAM ou no Disco Rígido. O professor mostrou a ele um programa de teste de memória chamado Memtest, que deveria ser usado na inicialização do computador. Ali o programa faria um teste que seria o seguinte: iria gravar dados em todos os endereços da memória RAM. Se o programa tentasse gravar algum dado em um endereço de memória com defeito, apareceria uma tela mostrando que havia um problema na memória. Caso isso acontecesse, o professor lhe orientou a primeiramente retirar a memória RAM e limpar seus contatos com uma borracha (ou limpa contatos), e recolocá-la no local. Apósrecolocada, seria necessário novamente rodar o Memteste e, caso aparecesse o mesmo problema, possivelmente a memória RAM estaria com problema, sendo necessário substituí-la. João fez esse procedimento e comprovou que seu único “pente” de memória estava com problema, fez a sua substituição e o computador não mostrou mais as telas azuis. 7.3.4 MeMórIA SdrAM ddr A memória Double Data Rate (DDR) é um tipo baseado na tecnologia SDRAM, natural substituta das memórias DIMM de 168 pinos. Também chamada de SDRAM–II, atinge altas taxas de transferência de dados, podendo chegar a 3,2GB por segundo. 1097 MeMóriAS Na época em que os PCs operavam com processadores Pentium III era comum (e suficiente) que se trabalhasse com memórias com frequência de 133MHz, pois esse era o valor do FSB dos processadores. Caso você não lembre, a frequência do FSB é a “velocidade” na qual o processador troca dados com a memória (na verdade, atualmente essa troca se dá entre o chipset e o processador). Neste caso, não havia problema, pois as frequências da memória e do FSB eram iguais. Com o lançamento do Pentium IV, esse equilíbrio se desfez, gerando a necessidade de se procurar memórias mais eficientes. A primeira tentativa foi com a utilização de memórias RAMBUS, do fabricante de mesmo nome. O problema é que esta era uma memória proprietária, que não se tornou padrão de mercado, isto porque esquentava demais, era muito cara e, além de tudo, só funcionava com processadores Intel. A AMD, que foi preterida nesta história, procurou o seu caminho investindo nas memórias DDR. Era um modelo novo, também SDRAM, pois era uma memória síncrona, dinâmica e, sobretudo, RAM. Ela também é considerada uma memória DIMM, pois usa este tipo de encapsulamento (no caso, uma DIMM 184, com 92 pinos de cada lado). A AMD levou a melhor, pois este tipo de memória acabou se tornando padrão, desbancando as RAMBUS em pouco tempo. Mas o que diferencia a memória Double Data Rate da memória SDR? É a possibilidade de realizar duas operações por pulso de clock (daí o nome – Double Data Rate). Outra característica é a tensão de alimentação que caiu dos 3,3 volts das SDR para 2,5 volts (o que diminuiu a temperatura). Esses fatores mostraram uma vantagem e tanto para a época, visto que uma memória trabalhando a 133MHz podia ser compatível com um processador com 266MHz de FSB. Vale destacar que a frequência REAL da memória continua sendo 133MHz, mas devido à taxa dupla de operações por ciclo de clock, ela se comporta como se trabalhasse a 266MHz. Também é importante frisar que as memórias DIMM-168 usavam uma nomenclatura baseada na sua frequência de operação. Nas memórias DDR (ou DIMM-184) isso não ocorre. Observe o exemplo: numa memória SDRAM PC- 133, o número “133” significa que a memória trabalha a 133MHz. Mas quando se encontra uma memória DDR-266 PC-2100, não significa que ela trabalhe a 2.100MHz. Nesse caso, é possível calcular a taxa de transferência de dados (em MB/s – Megabytes por segundo) utilizando a seguinte fórmula: Taxa de Transferência = Frequência Nominal x Palavra de Dados 110 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Para fazer o cálculo, observe que a frequência de operação é 266MHz, pois é uma DDR-266, e que a memória trabalha com palavras de dados de 64 bits. A memória que você estudou é conhecida como PC-2100, pois atinge uma taxa de transferência de 2100MB/s. Assim, o número que vem depois do “PC” refere-se à taxa de transferência, diferentemente do que ocorria nas memórias SDRAM SDR. Dessa forma, é possível concluir porque as memórias DDR-200, DDR-333 e DDR- 400 são chamadas, respectivamente, de PC-1600, PC-2700 e PC-3200. E então, percebeu que esta memória é mais complexa e mais detalhada do que as outras? É isso mesmo! Observe um exemplo. Figura 57 - Cálculo da taxa de transferência 7.3.5 MeMórIA ddr oPerAndo eM duAL CHAnneL O modo Dual Channel das memórias DDR tem como principal objetivo utilizar dois controladores de memória da placa-mãe simultaneamente, a fim de dobrar a taxa de transferência de dados. Isso ocorre, pois para efeito de cálculo, as memórias poderiam trabalhar com palavras de dados de 128 bits por vez. No exemplo anterior, a taxa de transferência de dois módulos de memória DDR-266, operando em Dual Channel, seria de 4.200MB/s em vez de 2.100MB/s, pois Tx = 266MHz x 128 bits/8. Assim, o resultado dessa operação é aproximadamente 4.200MB/s. É importante salientar que para que isso funcione, é preciso que a placa-mãe esteja preparada para operar em Dual Channel. Sabe-se que as placas mais antigas não operavam desse modo. Outro fato importante é que as memórias devem ser iguais, ou seja, de mesmo tamanho, modelo, frequência, tipo e, inclusive, do mesmo fabricante. Na verdade, essas memórias são vendidas em kits (contendo duas é claro) para evitar incompatibilidades. Por fim, é importante que você saiba que o fato de uma placa-mãe não reconhecer duas memórias em Dual Channel não significa que ela não reconhecerá suas capacidades totais. O único prejuízo seria na taxa de transferência, mas não no volume de memória reconhecido. 1117 MeMóriAS Vamos conhecer mais sobre a técnica de Dual Channel? Então acesse o site técnico: <http:// www.clubedohardware.com.br/artigos/Tudo-o-Que-Voce- Precisa-Saber-Sobre-Memorias-Dual-Channel/673>. SAIBA MAIS MeMórIA ddr2 A memória DDR2 (Double Data Rate 2) é mais uma prova de que na informática a única constante é a mudança (ou evolução). Sim, a memória DDR2 é, obviamente, uma evolução da DDR, mantendo algumas características, como a possibilidade de executar mais de uma operação por vez e o encapsulamento DIMM. Na verdade, a DDR2 pode executar quatro operações por pulso de clock e utiliza o encapsulamento com 240 pinos (DIMM-240). A tensão de operação também caiu dos 2,5 volts da DDR para 1,8 volts. Como a tensão é diferente, não deve haver a possibilidade de utilizar uma memória no lugar da outra. Para evitar que isso aconteça, houve uma mudança no corte (ou chanfro) da memória, conforme você poderá observar nas tabelas seguintes. Outra diferença é que as memórias DDR trabalhavam com frequências de 266MHz, 333MHz e 400MHz, já as DDR2 são encontradas nas versões de 400MHz, 533MHz, 667MHz e 800MHz. Como você já estudou anteriormente, a DDR2 pode executar quatro operações por pulso de clock. Isso faz com que a nomenclatura seja alterada. Assim, uma DDR2 800, na verdade, trabalha com frequência real de 200Mhz, pois os valores reais correspondem a 1⁄4 do valor nominal. Assim, os valores mostrados na tabela a seguir referem-se à frequência nominal e não à real. Tabela 8 - Nomenclatura e taxa de transferência FREQUêNCIA NOMENCLATURA 400 MHz DDR2 -400 ou PC2 3200 533 MHz DDR2 -533 ou PC2 -4300 677 MHz DDR2 -677 ou PC2 -5300 800 MHz DDR2 -800 ou PC2 -6400 Quantos tipos de memórias diferentes você já conheceu até aqui! E agora, saiba mais sobre a memória DDR3. 112 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 7.3.6 MeMórIA ddr3 É fabricada com tecnologia de 90 nanômetros, o que permite operar com uma tensão relativamente baixa (1,5 volts). Esta memória surgiu com o propósito de reduzir em 40% o consumo de energia em relação à DDR2. Vale lembrar que as memórias DDR2 operavam com tensões que variavam de 1,8V a 2,1V e que as DDR tinham valor ainda superior, ou seja, 2,5V. Essa diferença de tensão em relação às demais fez com que novamente o chanfro fosse modificado, alterando sua posição para evitar o encaixe de um modelo de memória no slot do outro. Isso fica bem evidenciado na figura a seguir. Figura 58 - Posição dos chanfros Em assistências técnicas e lojas de informática é comum os técnicos dividirem as memórias em dois grandes grupos: Memórias DIMM, referindo-se às memórias para Pentium III e afins, e Memórias DDR. Em termos técnicos, essa divisão é totalmente incorreta. Na verdade, DIMM é o tipo de encapsulamento, logo, tanto as SDRAM antigas quanto as DDR, DDR2 e DDR3 são DIMM.O certo, nesse caso, é referir-se às memórias antigas como SDRAM SDR e às novas, como SDRAM DDR, SDRAM DDR2, SDRAM DDR3 (no caso das DDRs pode-se até omitir o termo SDRAM). Saber a nomenclatura correta e usar termos técnicos quando for preciso é fundamental para transmitir confiança ao cliente que procura um técnico para dar manutenção em um equipamento. Pense nisso e bom trabalho! FIQUE ALERTA 1137 MeMóriAS O baixo consumo de energia permite a operação em altas frequências sem superaquecimento, daí o fato de ser possível encontrar memórias operando de 800MHz a 1333MHz. Por evolução natural da tecnologia, as memórias DDR3 realizam 8 acessos por ciclo de clock contra 4 realizados pelas DDR2. Assim como na tecnologia anterior, os acessos são realizados a endereços subjacentes, de forma que não existe a necessidade de aumentar a frequência real das células de memória. Inicialmente, os módulos DDR3 foram lançados em versão DDR3-1066 (133Mhz x 8), DDR3-1333 (166Mhz x 8) e DDR3-1600 (200Mhz x 8). Os três padrões são também chamados, respectivamente, de PC3-8500, PC3-10667 e PC3-12800, dando ênfase à taxa de transferência teórica. Para concluir o estudo sobre as memórias, verifique as tabelas a seguir. Você terá algumas nomenclaturas e características das memórias. Tabela 9 - Taxa de transferência das memórias MEMóRIA FREQ. NOMINAL FREQ. BASE OU REAL TAxA SDRAM PC-66 66 MHz 66 MHz 528 MB/s SDRAM PC- 100 100 MHz 100 MHz 800 MB/s SDRAM PC- 133 133 MHz 133 MHz 1064 MB/s DDR-200 ou PC-1600 200 MHz 100 MHz 1600 MB/s DDR-266 ou PC-2100 266 MHz 133 MHz 2100 MB/s DDR-333 ou PC-2700 333 MHz 166 MHz 2700 MB/s DDR-400 ou PC-3200 400 MHz 200 MHz 3200 MB/s DDR2-800 ou PC2-6400 800 MHz 200 MHz 6400 MB/s DDR3-1600 ou PC3-12800 1600 MHz 200 MHz 12800 MB/s Tabela 10 - Modelos de memórias MODELO CONTATOS BARRAMENTO ENCAPSULAMENTO TIPO FMP 30 8 bits SIMM Assíncrona EDO 72 32 bits SIMM Assíncrona SDRAM - SDR 168 64 bits DIMM Síncrona SDRAM - DDR 184 64 bits DIMM Síncrona SDRAM - DDR 2 240 64 bits DIMM Síncrona SDRAM - DDR 3 240 64 bits DIMM Síncrona Você já conhecia todos esses tipos de memórias? Saiba que conhecer a diferença entre elas é muito importante para o técnico em redes de computadores. No próximo capítulo, nosso tema de estudo será a respeito das unidades de discos magnéticos. Mas antes, é hora de recapitular o aprendizado! 114 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS reCApiTuLANDO Este capítulo foi dedicado ao estudo das memórias do computador. Você viu que elas são divididas em dois grandes grupos: as ROM, memórias só de leitura, não-voláteis e que normalmente são utilizadas para armazenar o firmware básico da placa-mãe – o BIOS; e também as RAM, memórias de acesso aleatório, voláteis (ou seja, que perdem seus dados quando o micro é desligado) e que são utilizadas como memória principal do computador, aquela que fica constantemente trocando informações com o processador. As memórias RAM sofreram um processo evolutivo muito grande, seja no seu formato físico (encapsulamento), seja no seu princípio de funcionamento. Quanto ao encapsulamento, você viu que elas partiram dos modelos SIPP (os famosos pentes de memória), passando pelos modelos SIMM de 30 e 72 pinos e, por fim, chegando aos modelos DIMM de 168, 184 e 240 pinos (ou contatos). Já quanto ao princípio de funcionamento, você viu que as memórias evoluíram dos primeiros modelos FMP, passando pelas memórias EDO, SDRAM SDR atingindo os pontos máximos de desempenho com os modelos SDRAM DDR, DDR2 e DDR3. Enfim, você aprendeu que, nesta área, a evolução é constante e, assim sendo, é bem provável que em breve existam outros modelos no mercado. Por isso, continue estudando para ficar preparado. 1157 MeMóriAS Anotações: unidades de Disco rígido 88 Você sabia que o disco rígido é o dispositivo responsável por armazenar as informações que ficam gravadas permanentemente nos computadores? Trata-se de uma memória de massa, referenciada por sua sigla em Inglês: HD, de Hard Disc. Sabe-se também que no passado este dispositivo era conhecido como Winchester, muito embora este nome não seja comumente usado hoje em dia. É no HD que ficam armazenados todos os programas, jogos, arquivos, fotos e músicas. Com isso, você já pode perceber a importância do seu estudo para o entendimento do funcionamento do computador. Questões como: capacidade de armazenamento, número de pratos (ou discos), interface de comunicação, número de rotações por minuto e outros itens são fundamentais. Aperte os cintos e embarque nessa trajetória sobre as unidades de disco magnéticos. Mas antes de iniciar, acompanhe os objetivos de aprendizagem. Ao final desse capítulo, você terá subsídios para: a) compreender o que é o disco rígido; b) conhecer as partes dos discos rígidos; c) conhecer os padrões de interfaces que os discos rígidos usam; d) identificar o padrão SCSI. Vamos agora aprender mais detalhes sobre esse dispositivo que é extremamente importante para o armazenamento dos nossos dados. Mãos à obra nos estudos! 118 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 8.1 A hiSTóriA DO hD A IBM foi a responsável pelo lançamento do HD, quando criou (em 1956) o 305 Random Access Method of Accounting and Control (RAMAC), o primeiro dispositivo de armazenamento de dados por meio magnético, com capacidade de 5MB. Com custo e dimensões gigantescos para os padrões atuais, ele media 14 x 8 polegadas e custava 35 mil dólares. Na verdade, esse dispositivo não era um HD propriamente dito, pois este só foi lançado em 1973, também pela IBM. Já em 1980, a empresa lançou o IBM 3340, um HD com um pouco mais de 5 polegadas, existente em duas versões, com capacidades de armazenamento de 5MB e 10MB, respectivamente. Ao ler estes valores, percebe-se que isso não representa quase nada na atualidade. No entanto, quando foi criado, quando os sistemas de armazenamento eram baseados em fitas, foi muito representativo. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 59 - Exemplo de disco rígido (HD) Um detalhe curioso que merece destaque pode ser extraído de Infowester (2009): trata-se do fato de que o HD 3340 foi lançado em uma versão com capacidade de 60MB, sendo que 30MB eram fixos e os outros 30MB eram removíveis. Essa característica fez este HD ganhar o apelido de “30-30”. Na época existia um rifle chamado Winchester 30-30 e logo a comparação entre os dois foi inevitável. Como consequência, o HD passou a ser chamado também de Winchester, nome que é usado até hoje por algumas pessoas que não fazem ideia de que este nome veio de uma arma. VOCÊ SABIA? Agora que você conheceu um pouco da história dos HDs, saiba quais as partes que o compõem. 8 uNiDADeS De DiSCO ríGiDO 119 8.2 AS pArTeS priNCipAiS De uM hD A partir de agora, você conhecerá os componentes do HD: discos ou pratos (onde os dados são efetivamente armazenados); motor; cabeçote de leitura e gravação; atuador e controladora. Todos esses componentes localizam-se dentro de uma “caixa metálica”, como esta que você pode observar na figura a seguir. Pratos Motor Atuador Cabeça de leitura e gravação Braço iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 60 - Componentes do disco rígido Veja, na sequência, os detalhes de cada componente. 8.2.1 dISCo ou PrAto É a peça responsável pelo armazenamento de dados propriamente dito. Trata- se de um ou mais discos de alumínio (ou determinado tipo de cristal) cobertos por uma superfície magnética (óxido de ferro). Um HD pode ter de 1 a 5 discos (um embaixo do outro). Num HD de 160GB, por exemplo, podem existir 4 discos, cada um com capacidade de 40GB, mas isso varia de fabricante para fabricante. 8.2.2 CABeçote É um dispositivo muito pequeno e sensível, localizado na ponta do atuador. O atuador movimenta a cabeça do meio até a borda dos discos enquanto estes giram, efetuando assim, os processos de leitura e gravação. Durante o processo de gravação, o cabeçote converte energia elétrica em impulsos magnéticos,que atuam sobre a camada de óxido de ferro. Já no processo de leitura, ocorre o contrário, ou seja, a cabeça é “excitada” pelo campo magnético da superfície e gera eletricidade. Um HD pode ter mais de um cabeçote, um para cada lado 120 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS do disco. Os cabeçotes ficam muito próximos dos discos, mas jamais entram em contato com eles. Caso isso ocorresse, o disco ficaria danificado. Aliás, é por essa razão que não se deve expor o HD a quedas ou pancadas bruscas, sob pena de arranhar os discos. 8.2.3 AtuAdor É a peça responsável por mover o braço e o cabeçote sobre os pratos, permitindo a leitura e a gravação de dados. 8.2.4 Motor O motor é a peça do HD que confere a ele maior ou menor desempenho. É comum ouvir que um HD tem 7.500RPM, 10.000RPM ou 15.000RPM. Trata-se da velocidade do motor, onde RPM significa totações por minuto. E saiba que, quanto maior for a velocidade do motor, maior será o desempenho do HD. Agora que você já conhece a estrutura interna do HD, uma pergunta: você sabe como fazer a manutenção nos dados que estão gravados em um HD? Eis a resposta: para fazer esse tipo de manutenção você deve utilizar, com frequência, alguma ferramenta de correção de arquivos corrompidos e recuperação de blocos danificados (os famosos bad blocs). Um exemplo desse tipo de ferramenta é o scandisk do Windows. Outra maneira de tornar o acesso aos dados mais seguro e rápido é utilizando uma ferramenta desfragmentadora. Ela faz com que os pedaços de arquivos que estão espalhados pelo HD sejam realocados e armazenados em espaços contíguos do disco, o que faz com que esses arquivos sejam lidos mais rapidamente. FIQUE ALERTA E você, gostou do estudo das partes que compõem o HD? Pois, agora, você está pronto para seguir o estudo sobre a geometria do disco. Vamos seguir com disciplina e motivação! 8 uNiDADeS De DiSCO ríGiDO 121 8.3 GeOMeTriA DO DiSCO Para que os dados possam ser armazenados nos discos, a controladora utiliza informações conhecidas por trilhas, setores e cilindros. O conjunto dessas informações é denominado “geometria de disco”, gerada durante a fabricação do HD, por meio de um processo de mapeamento de informações, conhecido como formatação física. Após essa formatação, o HD fica dividido logicamente, conforme ilustrado na figura a seguir. D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 61 - Geometria do HD CASOS e reLATOS Identificando problemas no disco rígido Maria comprou um laptop há dois meses e como esse equipamento é o seu primeiro computador, não tomava muitos cuidados na hora de movimentar o equipamento de uma superfície para outra, de vez em quando havendo pequenas quedas. Um dia, o laptop de Maria começou a ter problemas, após ela tentar abrir um documento de texto, que ela usava todos os dias, apareceu uma tela de erro no programa: “Arquivo corrompido”. Maria não sabia o que fazer e entrou em contato com um técnico de manutenção de micros, e lhe explicou o que acontecia. O técnico foi até sua residência e fez o procedimento para verificar se o disco rígido possuía algum setor (área) com problemas. Para isso, ele ligou o laptop, e quando o Windows iniciou, e ele foi até o “Meu computador”, onde clicou com o botão direito no disco rígido “C:” e escolheu a opção “Propriedades”, na qual encontrou várias abas (todas de propriedades do disco rígido). O 122 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS técnico escolheu a aba “ferramentas”, onde encontraria a ferramenta para fazer a “Verificação de erros” no HD. Essa ferramenta do Windows permite verificar se há algum erro físico, que pode ter sido ocasionado por choques físicos no HD ou, até mesmo, falha do produto. Após o técnico executar a ferramenta de verificação de erros, ele constatou que o disco possuía setores com problemas, e explicou à Maria que não conseguiria reaver os dados que estavam ali. Assim, orientou-a para fazer backup dos dados mais importantes de seu computador com frequência e que, se ela quisesse sanar esse problema do HD (pois futuramente mais arquivos poderiam ser corrompidos), seria necessária a substituição do mesmo. O técnico sugeriu também que ela entrasse em contato com o fabricante do laptop para que fosse averiguado se o lote de HDs do computador de Maria não teve falhas de construção, sendo que, nesse caso, o fabricante deveria trocar gratuitamente seu HD, mas não recuperaria os seus dados. Como você pôde ver, os discos rígidos são dispositivos que trabalham de forma semelhante a um toca discos, porém, com tecnologia magnética. Por ele possuir um disco e um braço é preciso ter cuidado, especialmente, para evitar choques físicos nesse dispositivo. Caso o braço toque o prato, os dados gravados na região que foi tocada serão perdidos, e essa área provavelmente será inutilizada. Mas como verificar problemas físicos no disco? Para verificar se possuímos problemas físicos no disco, basta usar a ferramenta do Windows chamada “Verificação de erros”, ou Scandisk, encontrada nas propriedades do disco rígido. Há também a possibilidade de fazermos o download da própria ferramenta de diagnóstico do fabricante, chamada de Disc Manager. 8.4 pADrÃO iDe e eiDe Você já ouviu falar nos padrões IDE e EIDE? Sim? Não? Vamos entender melhor! Nos primeiros discos rígidos, a placa controladora era ligada aos discos por meio de um cabo com diversos fios metálicos e essa ligação era muito suscetível a ruídos elétricos, que causavam a perda de informações, de modo que a controladora era obrigada a solicitar várias vezes os mesmos dados aos discos. Para resolver esse problema, em 1986, a Western Digital criou o padrão IDE, sigla para Integrated Drive Electronic (em português, Unidade Eletrônica Integrada). Nesse novo modelo, o cabo que ligava os discos à controladora não existia mais. A controladora passou a estar integrada à placa de circuitos do próprio HD e os ruídos desapareceram. Essa solução tornou-se padrão para discos rígidos e é usada até hoje. 8 uNiDADeS De DiSCO ríGiDO 123 Alguns anos após o seu lançamento houve uma melhoria na interface IDE, que proveu um aumento na velocidade de transferência de dados do HD. Trata-se do padrão EIDE, sigla para Enhanced Integrated Drive Eletronic, o qual permitiu que dois dispositivos fossem instalados no mesmo conector IDE. Para que isso ocorra, contudo, é preciso que alguns jumpers que ficam na parte traseira do HD sejam configurados. Mas como configurar os jumpers? Para isso, é preciso obedecer ao mapa de jumpers que vem em cada HD. Em síntese, isso pode ser feito de três maneiras. Acompanhe! a) Master – significa que este é o único Disco Rígido que estará ligado ao cabo, ou será o primeiro Disco Rígido quando dois discos forem ligados ao cabo. b) Slave – significa que este é o segundo Disco Rígido que estará ligado ao cabo. c) Cable select (CS) – significa que, com a utilização de um cabo “especial”, chamado CS, a configuração de quem será o mestre e o escravo será deter- minada pela posição do Disco Rígido no cabo e não pela configuração do jumper. D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 62 - Mapa de Jumpers Neste caso, o HD que ficar na ponta do cabo será o master. Conheça, a seguir, os padrões PATA e ATAPI, importantes para troca de dados entre o HD e a placa-mãe. 124 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 8.5 pADrõeS pATA e ATApi O padrão PATA vem de Parallel Advanced Tecnology Attachment. Trata-se de uma tecnologia que permite a troca de dados entre o HD e a placa-mãe por meio de um cabo paralelo (flat cable) de 40 ou 80 vias. Na verdade, a comunicação do computador com os HDs propriamente ditos é feita por um circuito conhecido como Programmed I/O (PIO). A taxa de transferência de dados do Disco Rígido para o computador depende do modo PIO utilizado, veja a seguir. Tabela 11 - Modo PIO MODO PIO TAxA DE TRANSFERêNCIA Modo 1 5,2 MB/s Modo 2 8,3 MB/s Modo 3 11,1 MB/s Modo 4 16,6 MB/s Modo 5 22 MB/s Atualmente,os HDs operam em outro modo, chamado de Ultra-ATA (também conhecido com Ultra-DMA ou UDMA). Este padrão permite a transferência de dados numa taxa que vai de 33MB/s a 133MB/s, conhecidos como UDMA 33, UDMA 66, UDMA 100 e UDMA 133. Os números nestas siglas representam a taxa de transferência. Assim, o UDMA 33 transmite dados a uma taxa de 33MB/s, o UDMA 66 faz o mesmo em até 66MB/s, e assim por diante. É importante salientar que, para que o HD troque dados com a placa-mãe na velocidade máxima, é imprescindível que ela opere na mesma taxa. Se um HD ATA-133 for instalado em uma placa-mãe que só opera no modo ATA-66, não significa que não vai funcionar, mas sim, que a troca de dados ocorrerá a 66MB/s, quando poderia ser muito mais alta, caso a placa-mãe também operasse a 133MB/s. Já o padrão ATAPI é sigla para Attachment Packet Interface. Trata-se de uma melhoria do padrão ATA para permitir que possamos ligar unidades de CD-ROM na mesma interface IDE reservada para HDs, utilizando inclusive o mesmo flat cable. É o próprio computador, através de seu BIOS e/ou chipset da placa-mãe, que reconhece quando utilizar a interface ATA ou a interface ATAPI. Conforme você estudou, o conector IDE Paralelo tem 40 pinos, mas o cabo pode ser de 40 ou 80 vias. Você sabe qual é a diferença entre um e outro? Bem, apesar de o cabo de 80 vias ter o dobro de fios, o conector também tem 40 pinos. Isso ocorre porque, para cada via de dados, existe um fio usado como aterramento ou blindagem, o que permite operações a maiores taxas de transferência. O cabo de 40 vias permite operação a 33MB/s no máximo, já o de 80 vias pode operar a 133MB/s, devido à operação em altas taxas, que gera maior campo magnético e que, por sua vez, é dissipado ou absorvido pela blindagem existente no cabo de 80 vias. 8 uNiDADeS De DiSCO ríGiDO 125 Um fato importante a ser citado é que é comum encontrar um cabo de 40 vias sendo usado para ligar o CD-ROM. Nesse caso não há problema, já que o dispositivo opera a, no máximo, 8,8MB/s (CD 60x). Também é importante salientar que, caso você utilize um cabo de 40 vias para ligar um HD ATA 133, o Setup o reconhecerá como ATA 33. Faça o teste e comprove. VOCÊ SABIA? Fácil, não é mesmo? E com esse teste você poderá comprovar os conteúdos estudados. Vamos lá, pratique! E agora, o convite é para aprender sobre o padrão SATA. 8.6 pADrÃO SATA Como você pôde acompanhar anteriormente, os HDs PATA trocam dados com a placa-mãe por meio de um cabo paralelo, conhecido por flat cable. Essa característica limita a taxa de transferência de dados em 133MB/s. Isso ocorre pois, ao aumentar a frequência, a corrente elétrica que circula em cada fio (lado a lado) faz com que um campo magnético surja em sua volta. Esse campo gera interferência e, como consequência, a perda de dados. Para resolver o problema, surgiu o padrão Serial Advanced Technology Attachment (padrão SATA) ou Serial ATA, que faz com que o HD conecte-se à placa-mãe por meio de um cabo serial. Com a informação trafegando por um único fio, serialmente, não há problemas de geração de campo magnético. A frequência pode, portanto, aumentar. Isso fica evidenciado quando se compara a maior taxa de transferência do PATA (133MB/s) com a menor taxa do SATA, que já começa em 150MB por segundo, sem contar o SATA II, que pode operar a 300MB/s e, ainda, o SATA III, que chega a 600MB/s. D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) 126 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS É importante que você fique atento para o fato de o cabo serial ser muito menor que o cabo paralelo, pois utiliza somente quatro fios. Este cabo é todo blindado para evitar ruídos externos e apresenta uma vantagem muito clara: como ele é menor, proporciona maior espaço livre dentro do gabinete, o que permite maior ventilação, um fator sempre importante nos computadores. FIQUE ALERTA Ainda em comparação aos discos PATA, é possível notar que no Serial ATA não há necessidade de jumpers para identificar o disco master (primário) ou secundário (slave), pois cada dispositivo conecta-se a um único canal de transmissão, permitindo usar toda a capacidade possível. Outra característica importante é que o padrão permite o uso da técnica hot-swap, que torna possível a troca de um dispositivo Serial ATA com o computador ligado. Por exemplo, é possível trocar um HD sem a necessidade de desligar a máquina, desde que ele não seja o HD que contém o sistema operacional do micro. Por último, é preciso saber que, para manter a compatibilidade, é possível encontrar no mercado alguns adaptadores SATA/PATA. Além disso, muitos fabricantes de placas-mãe já estão desenvolvendo placas com as duas interfaces, o que elimina de vez o problema da compatibilidade. Ci a In fo r ( 20 -- ?) Figura 63 - Conectores SATA e PATA Diante disso, é possível elencar uma série de vantagens do padrão SATA em relação ao PATA, o que pode ser resumido da seguinte maneira. Observe! a) Possui maior taxa de transferência de dados. b) Permite maior ventilação interna ao gabinete. c) Dispensa jumpers para indicar master e slave. d) É compatível com o padrão anterior, por meio da utilização de um adaptador. e) Permite a troca de HDs com o micro ligado. 8 uNiDADeS De DiSCO ríGiDO 127 W ik im ed ia (2 0- -? ) Figura 64 - Conector SATA M ic ro cu bo (2 0- -? ) Figura 65 - Adaptador PARA/SATA 8.6.1 unIdAde de eStAdo SóLIdo – SSd As unidades SSD, também conhecidas por Unidade de Estado Sólido (Solid State Drive – SSD) são dispositivos de armazenamento que podem ser usados para armazenar programas e arquivos de computador como um disco rígido tradicional, sendo diferenciado pela forma como armazena dados. As unidades SSD armazenam dados em chips de memória Flash (NAND ou NOR), ao invés de gravação magnética usado pelos discos rígidos para armazenar dados. Pelo fato de usar chips de memória flash para armazenar seus dados esse novo dispositivo de armazenamento é mais rápido que os tradicionais discos rígidos por dois motivos: ao contrário dos discos rígidos as unidades SSD armazena seus dados de forma digital em chips flash não necessitando fazer conversão dos dados da forma digital para magnética, e também pelo fato de não possuir braço que faz a leitura e gravação de dados, por esses motivos as unidades SSD são muito mais velozes que os discos rígidos e também usam menos eletricidade. 128 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Inicialmente as unidades SSD tinham o propósito de serem usados em computadores portáteis, pois possuíam a característica importante de economizar eletricidade, aumentando a autonomia das baterias desse tipo de computador. Atualmente as unidades SSD possuem o tamanho de 2,5” e 1,8” polegadas, que são tamanhos padrões para unidades de armazenamento de computadores móveis, porém com adaptadores é possível que unidades SSD de 2,5” sejam adaptadas para 3,5” (que é o tamanho padrão de discos rígidos de computadores de mesa), permitindo que os mesmos sejam usados em computadores de mesa. As unidades SSD usam as interfaces SATA, sendo compatível com todas as placas mães do mercado que usa esse tipo de interface. Uma outra característica de unidades SSD é que pelo seu alto valor essas unidades possuem capacidades menores que os discos rígidos. <N en hu m v ín cu lo d e in te rs eç ão > Figura 66 - Unidades SSD 2,5” e 1,8” Foi muito interessante o estudo sobre as unidades de discos magnéticos, você concorda? Em caso de dúvidas, lembre-se de reler os conteúdos e buscar outras fontes de pesquisa. É bastante comum ouvir os técnicos utilizando duas nomenclaturas para se referirem aos HDs: HD IDE e HD SATA. Isso está correto? O que você acha? Bem, na verdade não está, visto que IDE se refere a uma classe maior de HDs, nos quais a placa controladora está ligada diretamente aos discos por meio de circuito impresso, e não por meio de um flat cable. Neste caso, tanto o SATA quando o PATA são discos IDE,só que um utiliza transmissão serial e outro, paralela. VOCÊ SABIA? 8 uNiDADeS De DiSCO ríGiDO 129 Agora que você já sabe diferenciar os padrões SATA e PATA, conheça um novo padrão! 8.7 pADrÃO SCSi SCSI é sigla para Small Computer System Interface. É um padrão muito utilizado para conexões de HD, scanners, impressoras, CD-ROM ou qualquer outro dispositivo que necessite de alta transferência de dados. Normalmente, este padrão é utilizado em servidores, dada a sua alta taxa de transferência de dados e também devido à sua interface, que permite a conexão de até 15 periféricos simultaneamente. Isso é feito por meio da configuração binária de jumpers, fazendo com que cada HD receba um endereço, chamado de SCSI ID. Essa característica é muito importante quando se utiliza a técnica de RAID, que você estudará no próximo capítulo. Na próxima figura, observe um esquema de ligação de diversos dispositivos SCSI a uma placa controladora, assim você o compreenderá melhor. D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 67 - Controladora SCSI da fabricante Atto Existem algumas placas-mãe destinadas a servidores que já trazem uma interface SCSI on-board. No entanto, é mais comum a utilização de placas de expansão, conforme pode ser visto na próxima figura. 130 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Re cy cl ed G oo ds (2 0- -? ) Figura 68 - Controladora SCSI RAID Adaptec 39320 Com relação aos conectores, existem dois tipos: o Narrow SCSI, com 50 pinos; e o Wide SCSI, composto por 68 pinos. E que tal observar a figura seguinte para verificar as diferenças entre os diversos conectores para HDs? Confira! D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 69 - Conectores para discos rígidos SAIBA MAIS Para conhecer mais detalhes sobre as unidades de Estado sólido – SSD e seu desempenho leiam o artigo: <http://www. clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Unidade-SSD- -Patriot-Wildfire-de-120-GB/2366/1>. 8 uNiDADeS De DiSCO ríGiDO 131 reCApiTuLANDO Esse capítulo foi dedicado ao estudo dos discos rígidos. Você conheceu os modelos, suas características físicas e descobriu como funciona a gravação de dados. Viu que eles evoluíram muito nos últimos anos. Essa evolução pôde ser verificada pela capacidade de armazenamento dos dispositivos, que se elevou dos 5MB, desde o primeiro HD, até os 1,5 terabytes, que podem ser encontrados hoje. Houve evolução, também, na interface de comunicação com a placa-mãe, que pode ser feita paralelamente (ATA ou SCSI) ou serialmente (SATA), com taxas de transferência que podem chegar aos 600MB/s. Outra evolução pôde ser percebida na velocidade de rotação dos motores, que passou de 5.000RPM para 15.000RPM (encontrada em HDs para servidores). Enfim, mais uma parte do computador que você conheceu! O próximo capítulo já lhe aguarda com o tema de assunto: a técnica de RAID. Tecnologia rAiD 99 A tecnologia RAID é muito utilizada em servidores corporativos, onde a perda de dados ou a indisponibilidade do computador podem gerar prejuízos muito grandes para as empresas. Imagine um servidor bancário que armazena dados de clientes ou, então, um servidor de banco de dados de uma empresa de cartão de crédito. Com esses exemplos, é possível perceber o quão crítico pode ser o funcionamento de um computador. A tecnologia RAID já é bastante difundida e é usada há alguns anos, sendo uma forma bastante eficiente de proteger os dados e garantir a segurança da informação nos computadores de diversas empresas. Ficou curioso para saber mais sobre essa importante tecnologia? Conheça os objetivos de aprendizagem deste capítulo e garanta um estudo significativo e prazeroso! Ao final desse capítulo, você terá subsídios para: a) conhecer a tecnologia RAID; b) compreender os níveis de RAID. Está pronto para iniciar o estudo sobre a tecnologia RAID? Saiba que ela pode ser usada para aumentar o desempenho do computador ou aumentar a segurança. Siga com atenção! 134 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 9.1 O que é rAiD? A tecnologia RAID surgiu no final dos anos 80 como resultado do trabalho de pesquisadores da Universidade de Berkeley, na Califórnia, Estados Unidos. RAID é a sigla para Redundant Array of Independent (ou Inexpensive) Disks. Sua definição em português seria Matriz Redundante de Discos Independentes. De um modo simplificado, é uma técnica responsável por combinar vários HDs de modo que eles sejam “vistos” pelo sistema operacional como se fossem um só (ou um volume lógico). Existem alguns tipos de RAID que provêm tolerância a falhas. Em outros tipos, o fator mais beneficiado é o desempenho. A seguir, você poderá estudar os diversos níveis de RAID. De imediato, já se pode saber que para montar um RAID serão necessários no mínimo dois discos. Com relação ao número máximo, vai depender do nível de RAID e do modelo da controladora. As controladoras RAID on-board e off-board possuem um comando que deve ser executado na inicialização do computador, para acessar as configurações das controladoras RAID. Por exemplo, as controladoras da Adaptec usam o conjunto de teclas “CTRL + A” para acessar suas configurações. Essas teclas devem ser apertadas após o POST do computador. VOCÊ SABIA? Usar RAID por software ou por hardware? Você sabe qual a diferença? Então siga em frente para descobrir! 9.2 rAiD pOr SOFTwAre e pOr hArDwAre A tecnologia RAID pode ser implementada de duas maneiras: por hardware ou por software. A implementação por hardware é a mais utilizada, isso porque independe do sistema operacional, não utiliza o processador da placa-mãe para funcionar e apresenta melhores resultados em termos de desempenho. A desvantagem é que este modo de operação exige a compra de uma placa de expansão (que pode ser conectada nos barramentos PCI, PCI-e e PCI-X), denominada “controladora RAID”, o que gera um custo adicional. FIQUE ALERTA 1359 TeCNOLOGiA rAiD Atualmente, essa desvantagem vem sendo vencida pelo fato de que diversos fabricantes já disponibilizam controladoras RAID na própria placa-mãe, o que torna a técnica RAID viável, até mesmo em computadores domésticos. A diferença é que a controladora não é SCSI, mas sim, IDE operando com HDs SATA, o que não representa qualquer empecilho. Na próxima ilustração, você poderá visualizar uma controladora SCSI RAID do fabricante Adaptec. Observe! SG I D ep ot (2 0- -? ) Figura 70 - Controladora que é um hardware E a implementação de RAID baseado em software? Essa, por sua vez, não é muito utilizada, visto que, embora ofereça o benefício do menor custo (pois dispensa a compra de uma placa controladora), depende de configurações avançadas do sistema operacional. Outro fator que prejudica é que o desempenho é muito ruim, pois a ausência da controladora específica transfere para o processador do micro o trabalho pesado do RAID, propriamente dito. Para montar um sistema RAID é recomendável que todos os discos em uso tenham a mesma capacidade, velocidade de rotação, quantidade de memória cache e também, o mesmo modelo. FIQUE ALERTA E você sabia que existem alguns tipos de RAID? É verdade. Acompanhe! 136 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 9.3 TipOS De rAiD – NíveiS Existem diversos modos de operação da tecnologia RAID, que são chamados de “níveis de RAID”. Cada um tem um conjunto de características muito específico. Conheça cada um desses níveis. 9.3.1 rAId níveL 0 Este nível também é conhecido como striping ou “fracionamento”. Nele, os dados são divididos em pequenos segmentos e distribuídos entre os discos. Isso faz com que o processo de escrita e leitura de dados seja acelerado. Na verdade, quanto mais discos houver, maior será o desempenho, visto que os dados serão divididos por um número maior e os segmentos ficarão menores, sendo gravados mais rapidamente em cada disco. Se houvesse apenas um HD, essa gravação (ou leitura) seria feita seqüencial- mente ao longo do disco, o que leva mais tempo. Por prover um desempenhosuperior, o RAID 0 é utilizado em aplicações que exijam alta performance, como aplicações de tratamento de imagem e vídeo. Uma vantagem deste nível de RAID é que todo o volume de discos pode ser usado para armazenamento efetivo de dados, visto que não há tolerância a falhas. Assim, se você tem dois HDs de 250GB cada, o volume final para armazenamento de dados será de 500GB. Para prover o RAID 0 são necessários, no mínimo, 2 HDs. O número máximo depende do mode- lo da controladora. O uso do RAID 0 não trás segurança as informações gravadas no disco, somente desempenho, na hipótese de um disco falhar perde-se o con- teúdo como um todo. 9.3.2 rAId níveL 1 Também é conhecido como mirroring ou “espelhamento”. Neste caso, um HD idêntico ao HD principal do computador trabalha em paralelo com ele, de modo que a informação gravada em um disco é igualmente (e simultaneamente) gravada no outro. Por um lado, isso provê tolerância a falhas, visto que, se um dos discos apresentar defeito, o outro pode assumir o computador imediatamente, uma vez que possui os mesmos dados do disco danificado. Por outro lado, este arranjo de discos apresenta duas desvantagens. A primeira é que o volume útil de dados é sempre a metade do total. Se você tem 2 HDs de 250GB cada, o volume final para armazenamento não é 500GB, mas sim, 250GB. Outra desvantagem é que, por fazer a gravação de dados duplicados, o desempenho torna-se inferior ao RAID 0. Nesse caso, recomenda-se a utilização deste nível de RAID em aplicações que não exijam muito desempenho, mas sim, 1379 TeCNOLOGiA rAiD tolerância a falhas. Para prover o RAID 1 são necessários, no mínimo, 2 HDs. O número máximo de discos também é 2. D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 71 - RAID 0 e RAID 1 Fonte: Adaptado de Emdstore (2009) Veja no link seguinte como montar um sistema com RAID 0 e 1: <http://www.clubedohardware.com.br/artigos/ Como-Montar-um-Sistema-RAID/1296/1>. SAIBA MAIS 9.3.3 rAId níveL 2 Este tipo de RAID provê um mecanismo de detecção de falhas em discos rígidos, de modo que todos os discos da matriz ficam sendo “monitorados” pelo mecanismo. Na verdade, este nível de RAID é pouco usado atualmente, visto que praticamente todos os discos rígidos novos saem de fábrica com mecanismos de detecção de falhas implantados. Para prover o RAID 2 são necessários, no mínimo, 2 HDs. 9.3.4 rAId níveL 3 Neste nível, os dados são divididos entre os discos do arranjo, exceto em um, que é reservado para armazenar a informação de paridade, razão pela qual este RAID é chamado de “paridade fixa” ou “dedicada”. Este nível de RAID mostra- se bastante eficiente no que diz respeito ao desempenho, considerando que é capaz de dividir os dados entre os discos. Por outro lado, também é satisfatório no quesito tolerância a falhas, visto que, em caso de perda de algum dos discos, a informação nele contida pode ser obtida por meio de cálculos matemáticos realizados pela controladora envolvendo o conteúdo do disco da paridade e o conteúdo dos HDs que restaram no arranjo. 138 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Essas duas características fazem com que o RAID 3 consiga oferecer altas taxas de transferência e confiabilidade das informações. Para prover o RAID 3 são necessários, no mínimo, 3 HDs. O número máximo depende do modelo da controladora. Uma desvantagem deste RAID é que a paridade sempre ocupa a área de um disco rígido, de modo que a área útil final pode ser calculada com a seguinte fórmula. Área útil do RAID 3 = Capacidade dos discos X (Total de discos – 1) Neste caso, vamos usar o exemplo de um arranjo composto por 3 HDs de 100GB cada. Acompanhe! Área útil = 100 x (3-1) = 100 x 2 = 200GB 9.3.5 rAId níveL 4 Este tipo de RAID é muito semelhante ao nível 3, pois também utiliza a paridade fixa, ou seja, reserva um HD para armazenar o cálculo da paridade. A diferença está no fato de que a reconstrução de dados (no caso de falha de um HD) ocorre em tempo real. Por esse motivo, este nível é usado apenas em aplicações que utilizam arquivos grandes (como armazenamento de vídeos), porque a cada arquivo gravado, a paridade é calculada, o que torna o processo mais lento. Para prover o RAID 4 são necessários, no mínimo, 3 HDs. O número máximo depende do modelo da controladora. 9.3.6 rAId níveL5 Este nível de RAID tem funcionamento semelhante aos níveis 3 e 4, diferenciando-se deles apenas pelo fato de que não há um disco fixo para armazenar a paridade. Neste caso, ela é distribuída em todos os discos do arranjo, o que confere ao RAID 5 o nome de “paridade rotativa”. A distribuição de paridade torna o processo mais ágil, uma vez que não há necessidade de acessar o HD de paridade a todo o momento em que uma gravação ou leitura ocorre. Por prover tolerância a falhas e possuir um desempenho bastante satisfatório, este nível é o mais utilizado no ambiente corporativo. 1399 TeCNOLOGiA rAiD A desvantagem é que, assim como nos níveis 3 e 4, há perda de área útil (correspondente a um HD). Outra desvantagem é que as controladoras RAID que implementam o nível 5 são geralmente mais caras. Para prover o RAID 5 são necessários, no mínimo, 3 HDs e o número máximo depende do modelo da controladora. Confira, na figura seguinte, as diferenças entre os RAID 3 e 5. Block 6 Block 5 Block 4 Block 3 Block 2 Block 1 DADOS: DISCOS: Mirror Block 1 DISCO 3 DISCO 4 Block 5 Block 3 Block 1 DISCO 1 DISCO 2 Block 6 Block 4 Block 2 Striping Striping M irr or in g Mirror Block 3 Mirror Block 5 Mirror Block 2 Mirror Block 4 Mirror Block 6 D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 72 - RAID 3 e RAID 5 Fonte: Adaptado de Emdstore (2009 CASOS e reLATOS Usando RAiD No curso de manutenção de computadores, Zeca aprendeu o que era RAID e ficou bastante interessado em usar essa tecnologia para deixar seu micro mais rápido, utilizando o RAID tipo 0. Após a aula, chegou em casa e verificou no manual da sua placa-mãe se sua máquina, que tinha pouco mais de um ano, possuía essa tecnologia on-board. Constatou que sua placa-mãe tinha suporte ao RAID dos tipos 0 e 1. No dia seguinte, foi a uma loja de informática e comprou mais um disco rígido idêntico ao seu de 500GB do mesmo fabricante e modelo. Agora que ele já sabia que sua placa-mãe tinha suporte ao RAID 0 (que era o seu interesse), e já possuía outro HD, começou a fazer o backup dos seus dados, pois seu professor explicou, na última aula, que para usar o RAID via hardware (a controladora RAID está embutida na placa-mãe), era necessário instalar novamente o sistema operacional. Como no ato de instalar o sistema há a necessidade de formatar o HD, ele fez logo seu backup. Após o backup estar ok, ele instalou o segundo disco na porta apropriada, configurou seu BIOS para inserir via 140 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS CD e olhou no manual qual era a tecla de atalho para configurar o RAID 0. No manual dizia para pressionar CTRL + M após aparecerem as configurações do POST. Ele salvou a configuração de boot e reiniciou a máquina com o DVD de instalação do Windows 7. Após a tela de POST, pressionou as teclas CTRL + M, e viu que apareceu um menu parecido com o BIOS onde era mostrado os HDs e como montar um volume RAID 0 ou 1. Ele escolheu a opção de RAID 0, salvou a configuração e reiniciou o computador novamente. Após o boot, o drive de DVD informou que tinha um instalador do Windows e mostrou a seguinte mensagem: “aperte uma tecla para rodar o instalador do Windows”. Zeca apertou a tecla enter e o processo de instalação do Windows começou, o Windows identificou somente um HD em RAID, e fez a instalação. Após o Windows e todos os programas instalados, Zeca percebeu que seu computador havia ficado quase duas vezes mais rápido. 9.3.7 rAId níveL 0+1 Como o próprio nome sugere, o RAID 0+1 é uma combinação dos níveis 0 e 1. Os dados, portanto, são segmentados e distribuídos entre os discos, o que melhora o desempenho. Contudo, no arranjode discos, os HDs também são duplicados, o que provê redundância. No caso de utilizar 4 discos para compor o arranjo, dois deles serão utilizados para guardar informações úteis, divididas e distribuídas, já os outros dois serão utilizados para replicar a informação existente nos anteriores. A vantagem, neste caso, é que este nível de RAID é implementado por controladoras mais simples (e baratas). A desvantagem é que a capacidade final do volume é sempre a metade do número de discos. Se o arranjo for composto por 4 HDs de 100GB cada, o volume final será de 200GB. Para prover o RAID 0 + 1 são necessários, no mínimo, 4 HDs. O número máximo depende do modelo da controladora, mas deve ser par. 1419 TeCNOLOGiA rAiD Block 6 Block 5 Block 4 Block 3 Block 2 Block 1 DADOS: DISCOS: Mirror Block 1 DISCO 3 DISCO 4 Block 5 Block 3 Block 1 DISCO 1 DISCO 2 Block 6 Block 4 Block 2 Striping Striping M irr or in g Mirror Block 3 Mirror Block 5 Mirror Block 2 Mirror Block 4 Mirror Block 6 D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 73 - RAID 0 + 1 Fonte: Adaptado de Emdstore (2009) 9.3.8 rAId níveL 1 + 0 Trata-se de uma variação do RAID 0 +1, diferindo apenas no fato de que, em vez de fazer um espelhamento de dois RAID 0, o nível 1+0 (ou RAID 10, como também é conhecido) executa a operação de striping entre dois RAID 1, conforme você pode ver na próxima figura. Block 8 Block 7 Block 7 Block 6 Block 5 Block 4 Block 3 Block 2 Block 1 DADOS: DISCOS: DISCO 3 DISCO 4 DISCO 1 DISCO 2 Block 5 Block 3 Block 1 Mirroring Mirroring Block 8 Block 6 Block 4 Block 2 Block 7 Block 5 Block 3 Block 1 Block 8 Block 6 Block 4 Block 2 Striping D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 74 - RAID 1 + 0 Fonte: Adaptado de Pantherproducts (2009) 142 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 9.3.9 rAId níveL 5 + 0 Também conhecido como RAID 50, é composto de vários RAID 5, unidos por meio de um grande RAID 0. Este nível de RAID é bastante sofisticado e só pode ser executado por controladoras de alto nível e, por isso, são bem caros. Destina-se a servidores de arquivos de grande porte, como storages ou algo no gênero. Percebeu a diferença entre os diversos modos de operação da tecnologia RAID? Cada nível possui suas características e funções. reCApiTuLANDO Nesse capítulo, você conheceu o RAID, em alguns casos, utilizado para aumentar o desempenho no acesso aos dados. Viu também que, na maioria das vezes, esta técnica é utilizada para prover redundância, o que torna os sistemas tolerantes a falhas. Aprendeu que esta técnica pode ser feita por hardware - que apresenta melhor desempenho, porém, maior custo - ou por software, que não é muito utilizado. Finalmente, você aprendeu que há diversos níveis de RAID, cada um com características específicas, apresentando vantagens e desvantagens. Agora é hora de se preparar para conhecer as unidades ópticas, tema do próximo capítulo. Até lá! 1439 TeCNOLOGiA rAiD Anotações: 10 unidades de Discos ópticos 10 Você sabe o que são discos ópticos? Se você não sabe, fique tranquilo, pois será o assunto desse capítulo. Unidades de discos ópticos são os drives que recebem mídias com características bastante específicas. Nessas mídias, a gravação ou leitura de dados não ocorre por meio magnético, como nos HDs e disquetes, mas sim, por meio de feixes de LASER. Essas mídias são leitores de Compact Disc (CDs) ou Digital Video Disc (DVDs), dispositivos nos quais o processo de funcionamento e a parte física são bastante semelhantes, por isso, primeiramente você irá estudar essas características inerentes a todos e, em seguida, as especificidades de cada tipo de mídia. Ao final deste capítulo, você terá subsídios para: a) compreender o funcionamento dos drives ópticos; b) conhecer os tipos de mídias ópticas; c) conhecer os tipos de tecnologias ópticas. Entusiasmado para conhecer mais detalhes dos dispositivos ópticos? Então vamos saber mais sobre essa tecnologia que está no nosso dia a dia! 146 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 10.1 CONheCeNDO AS uNiDADeS De DiSCOS ópTiCOS Nas unidades ópticas, o processo de funcionamento pode ser resumido da seguinte maneira: dados digitais são esculpidos no CD como pequenas elevações ou pontos de depressão. Como o laser brilha no movimento entre um tipo de meio e outro, um sensor detecta essa mudança na reflexão, quando a luz se encontra na fase de transição do ponto mais baixo para o mais alto. Cada transição é entendida como bit 1. Já a falta de transições é entendida como bit 0 (nível lógico baixo). O funcionamento da leitura e escrita em uma mídia óptica pode ser observado na próxima figura. Etiqueta Camada de Alumínio Camada de Policarboneto Sentido 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Alumínio LAND PIT Plástico Transparente laser sensor LAND laser sensor D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 75 - CD-ROM Fonte: Adaptado de Computer Desktop Encyclopedia (2009) Você já reparou que na parte frontal das unidades de CD existe um pequeno orifício? E sabe qual a sua utilidade? Bem, imagine que você está usando o micro e uma mídia contendo arquivos importantes está inserida na unidade leitora de CD. Em determinado momento, a energia elétrica é interrompida (o famoso “faltou luz”) e você tem que sair para uma reunião importante e precisa daqueles arquivos. O que fazer, visto que a unidade não abre, pois não há energia elétrica para isso? Neste caso, basta inserir uma haste de metal (pode ser uma ponta de um clipe de papel) no orifício e pronto, a unidade de CD vai abrir e o seu problema estará resolvido. Mas é importante ficar atento para que esse procedimento seja excepcional, e que jamais seja usado com o micro ligado, principalmente se a mídia estiver girando dentro da unidade. VOCÊ SABIA? Nas unidades destinadas a esse tipo de mídia, a conexão ao computador é feita por meio de conectores localizados na parte traseira do dispositivo, onde você pode encontrar entradas para o cabo de alimentação (energia), para o cabo de dados (responsável por transmitir os dados do CD para o computador) e para 14710 uNiDADeS De DiSCOS ópTiCOS o cabo de áudio (que deve ser ligado na placa de som para que seja possível a reprodução de CDs de áudio no Windows 98). Na parte da frente, normalmente encontra-se a bandeja onde as mídias são depositadas. O cabo de dados dos drives de CD geralmente deve ser conectado à interface IDE da placa-mãe (a mesma usada por HDs). Observe, na próxima figura, a parte traseira da mídia. D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 76 - Parte traseira do CD-ROM Fonte: Adaptado de Infowester (2009) Não tente usar um drive óptico aberto. Com a velocidade de rotação da mídia, é possível que ela seja lançada contra objetos ou contra pessoas por perto. FIQUE ALERTA 10.2 CD-rOM As mídias do tipo CD-ROM foram as primeiras a utilizarem o método óptico de gravação de dados. No início, elas foram muito utilizadas para armazenar músicas, que só podiam ser lidas (daí o nome CD-ROM). Mais adiante, com o lançamento dos CD-R, houve a possibilidade gravar dados nessas mídias. A gravação poderia ser feita uma única vez, não havendo possibilidade de apagá-los. Por último, surgiram os CD-RW, que permitiam a gravação e o apagamento dos dados, o que popularizou de vez os CDs como mídia para armazenamento. Acompanhe os detalhes dessa evolução! 10.2.1 Cd-roM Discos de dados com capacidade para 700MB ou 80 minutos de música. Esta mídia é utilizada normalmente para áudio (CDs de música). Para acessar este disco é necessário apenas um dispositivo leitor de CD. 148 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 10.2.2 Cd-r (CoMPACt dISC reCordABLe) Nesta mídia é possível gravar dados uma única vez, de tal modo que não é possível alterar ou apagar essas informações, pois o material usado no CD-R sofre uma transformação quando atingido pelo laser do gravador de CD, deixandoa mídia como um CD-ROM comum. Para gravar neste dispositivo é necessário, no mínimo, um dispositivo CD-RW. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 77 - Compact Disc (CD-R) 10.2.3 Cd-rW (CoMPACt dISC reCordABLe reWrItABLe) Esta mídia permite gravar dados várias vezes, sendo possível, inclusive, apagar aquelas informações gravadas anteriormente. Isso ocorre, pois neste caso, o material usado sofre uma ‘transformação’ quando atingido pelo laser do gravador de CD, mas depois pode, ainda, sofrer outra ação para voltar ao estado original, o que vai permitir o apagamento dos dados e, consequentemente, novas gravações. Para gravar neste dispositivo é necessário, no mínimo, um dispositivo CD-RW. Com relação ao desempenho, é importante que você saiba que quanto maior for a velocidade de rotação (velocidade na qual o CD gira), mais rapidamente as informações chegarão à placa-mãe. FIQUE ALERTA No início dos anos 90, era comum vermos CDs de velocidade simples, os chamados 1X. Esses dispositivos trocavam dados com a placa-mãe a 150KB por segundo (KB/s). A evolução natural da tecnologia fez surgirem os CDs 2X, 4X, 8X, 16X, 24X, 52X, e 60X. Para calcular o valor da taxa de transferência de um drive de CD, basta multiplicar a velocidade do drive (essa informação está presente na parte frontal do aparelho) por 150. Por exemplo, se um drive possui 60X, deve-se fazer 60 ×150 = 9000KB/s, algo em torno de 8,8 megabytes por segundo. A seguir, conheça os valores de taxas de transferência dos CDs. 14910 uNiDADeS De DiSCOS ópTiCOS Tabela 12 - Taxa de transferência do CD-ROM VELOCIDADE TAxA DE TRANSFERêNCIA 1X 150 KB/s 2X 300 KB/s 8X 1200 KB/s 16X 2400 KB/s 24X 3600 KB/s 52X 7800 KB/s 60X 9000 KB/s Agora que você já aprendeu sobre o CD-ROM, chegou a hora de ter mais informações sobre os DVDs. 10.3 uNiDADeS De DvD O DVD é uma mídia de armazenamento com capacidade de 4,7GB (no mínimo), valor bastante superior ao CD, que permite apenas 700MB. A sigla vem do inglês Digital Video Disc, o que prova sua predisposição para armazenar vídeos. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 78 - Digital Video Disc (DVD) Quem especificou as normas para a fabricação do DVD foram as próprias in- dústrias de eletrônicos e de entretenimento, maiores interessados nesse merca- do. O princípio de funcionamento é bastante semelhante ao do CD. As pequenas diferenças tecnológicas propiciam um aumento na capacidade de armazena- mento. Nesse sentido, os 4,7GB de capacidade referem-se à gravação de dados em face única. No caso de face dupla, é possível atingir uma capacidade de 8,5GB, ou ainda, 17GB com dupla camada em face dupla. A gravação deste tipo de mídia é feita partindo do centro e dirigindo-se para as extremidades. Ainda com relação ao funcionamento, vale citar que a leitura é feita com o auxílio de um motor, localizado na parte interna do DVD, responsável por movimentar uma cabeça de leitura. É ela quem “varre” o disco para executar a leitura ou gravação em pontos específicos da mídia. 150 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Para efetuar a referida leitura, um laser é emitido em direção à mídia, que reflete a luz até atingir um sensor (captador óptico). Após a leitura, o sinal digital é convertido em analógico, amplificado e exibido na tela em forma de som e imagem. Conheça, a seguir, algumas mídias e leitoras de DVD. 10.3.1 dvd-roM Discos que permitem apenas leitura, mas não a gravação de dados. Para acessar este tipo de mídia é necessário apenas um dispositivo leitor de DVD (CD- RW/DVD Combo). Face única, camada única (4.7gb) Face dupla, camada dupla (17gb) Face única, camada dupla (8.5gb) D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 79 - Processo de gravação Fonte: Adaptado de Brain (2009) Leitura de Disco do DVD Motor de Rastreamento Motor do disco Captador laser RPM do disco 500 D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 80 - Funcionamento interno Fonte: Adaptado de Brain (2009) D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 81 - Geração do sinal de vídeo Fonte: Adaptado de Brain (2009) 15110 uNiDADeS De DiSCOS ópTiCOS Além do DVD-ROM, temos o DVD-R e o DVD-RW. Quer saber as características de cada um deles? Então prossiga! 10.3.2 dvd-r (dIGItAL vIdeo dISC reCordABLe) Nesta mídia é possível gravar dados uma única vez, de modo que não se pode alterar ou apagar essas informações. Para gravar neste dispositivo é necessário, no mínimo, um dispositivo DVD-RW. 10.3.3 dvd-rW (dIGItAL vIdeo dISC reCordABLe reWrItABLe) Esta mídia permite gravar dados várias vezes, sendo possível inclusive apagar aquelas informações gravadas anteriormente. Para gravar neste dispositivo é necessário, no mínimo, um dispositivo DVD-RW. CASOS e reLATOS Armazenamento de vídeo Gabriel gostava de criar vídeos a partir de sua webcam. Porém, percebeu que ela era bastante limitada com relação à qualidade de imagem (resolução) e que para fazer uma filmagem, era necessário que a webcam ficasse conectada ao computador, o que limitava demasiadamente suas possibilidades de filmagens. A mãe de Gabriel, vendo que o garoto queria explorar mais sobre filmagens, porém estava limitado com relação ao equipamento, decidiu lhe dar uma filmadora simples, mas que fazia filmagens na resolução de 1920X1080 linhas, que é a melhor qualidade do mercado (o chamado Full HD). Gabriel não perdeu tempo e assim que ganhou a filmadora, tratou de fazer novas filmagens. Depois de fazer a edição dos vídeos e notar que seu computador demorava bastante para processar as imagens, pois os arquivos eram muito grandes (em alguns casos, maiores que 4GB), viu que a imagem era superior se comparada aos filmes que já assistira em filmes gravados em DVD. Após os vídeos editados no computador - e ele notar que as imagens e sua montagem dos filmes ficaram muito boas -, Gabriel queria mostrar para os amigos e para a família, porém, deparou-se com um problema. Um filme de duas horas gravado em qualidade Full HD ocupou o espaço de 18GB em um único arquivo. Esse vídeo não caberia em um DVD (e os aparelhos de DVD não suportam 152 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS trabalhar com essa qualidade de vídeo), então Gabriel teve que diminuir a qualidade de seus vídeos para o padrão de 480p (720X480 linhas), caindo bastante a qualidade de seu trabalho. Mas, ele conseguiu mostrar um trabalho bacana a seus amigos e familiares. Para o próximo aniversário, Gabriel já combinou com seus pais que quer um gravador de Blu-Ray, assim poderá guardar seus vídeos em uma única mídia com a máxima qualidade de sua filmadora. 10.4 hD-DvD HD-DVD é abreviatura em Inglês para High Density Digital Video Disc ou Disco de Vídeo Digital de Alta Densidade. Foi o primeiro padrão de DVD de alta densidade, o que provê uma alta capacidade de armazenamento. Promovido por empresas como NEC, Sanyo, HP, Microsoft e Intel, foi fomentado pela indústria do cinema, que precisava de uma mídia que comportasse vídeos com alto padrão de qualidade e definição, o que exige muito espaço. Aliás, para quem está acostumado aos DVDs comuns, que armazenam em média 4,7GB, vai se surpreender com os 15GB de capacidade do HD-DVD, que pode chegar a 30GB se for utilizado o processo de dupla camada. Se o HD-DVD comportar mídia gravável nos dois lados do CD, essa capacidade pode chegar a 60GB. Assim, é possível perceber que é possível gravar muitos arquivos. Apesar desses valores parecerem bem grandes, o HD-DVD já perdeu mercado, pois foi substituído por uma mídia com maior capacidade ainda, o Blu-Ray, que você estudará na sequência. FIQUE ALERTA Como o tamanho dos discos óticos do CD, DVD, HD-DVD e Blu-ray existe no mercado leitores de ópticos que lêem mais de um tipo de disco. Normalmente um drive que lê a tecnologia mais moderna também consegue ler tecnolo- gias mais antigas, EX: Um drive de Blu-ray conseguirá ler discos Blu-ray, DVD´s e CD´s. Existem no mercado drives no mercado que são chamados de Drives combo, essesdrives conseguem ler as tecnologias mais novas como o Blu-ray e suas anteriores, porém só grava nas tecnologias anteriores a mais nova, essa é uma forma dos fabricantes populariza- rem a nova tecnologia no mercado e barateá-la também. 15310 uNiDADeS De DiSCOS ópTiCOS 10.5 bLu-rAy Devido a questões mercadológicas, os fabricantes resolveram interromper o desenvolvimento do HD-DVD, no início do ano de 2008. Em seu lugar, as indústrias se dedicaram à produção e comercialização do Blu-Ray, uma mídia capaz de armazenar 25GB de dados, podendo atingir facilmente os 50GB, caso o processo de fabricação envolva dupla camada. Novamente, se a mídia permitir a utilização dos dois lados, esse valor pode chegar a 100GB. Para finalizar, veja uma imagem de um DVD Blu-Ray. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 82 - Mídia Blu-Ray de 200GB Para saber mais detalhes sobre as mídias de Blu-Rayss, acesse o site da Hughsnews: <http://www.hughsnews.ca/ faqs/authoritative-blu-ray-disc-bd-faq/9-disc-capacity>. SAIBA MAIS reCApiTuLANDO Nesse capítulo você aprendeu um pouco mais sobre hardware, pois foi apresentado às unidades ópticas. Descobriu que nelas, o processo de leitura e gravação é feito por meio de raios laser um pouco diferentes, pois não há processos magnéticos como nos disquetes e HDs. Viu também, que a evolução marcou estas mídias, que iniciaram com o simples CD- ROM de 700MB, passando pelos DVDs de 4,7GB, tendo chegado hoje, aos incríveis 50GB, disponíveis nas mídias Blu-Ray. Percebeu que, devido à segurança que eles proporcionam - pois podem manter os dados gravados por muito tempo-, são utilizados para arquivamento definitivo de dados. No caso de arquivamento temporário, o que mais tem sido usado são as memórias flash, conhecidas como pendrives. Certamente agora, você terá maiores conhecimentos sobre os tão conhecidos dispositivos de armazenamento, não é mesmo? Prepare-se para uma nova etapa de estudos. Até lá! 11 placas de expansão 11 Além dos dispositivos que você estudou até agora, existem outros de fundamental importância e imprescindíveis ao funcionamento do computador. Sabe quais são? Esses dispositivos são as placas de expansão, que você terá a oportunidade de explorar a partir de agora. Perceba que a ênfase também está nas placas de vídeo, placas de som e placas de fax- modem. O convite agora é para conhecer os objetivos de aprendizagem! Ao final deste capítulo, você terá subsídios para: a) compreender o que s ão placas de expansão, ou placas off-board; b) conhecer os tipos comuns de placas de expansão. Preparado para iniciar o estudo das placas de expansão? Você verá que é a elas que você recorrerá, em alguns casos, para acrescentar um novo recurso em seu computador ou uma atualização. Vamos juntos conhecer os detalhes dessas placas! 156 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 11.1 pLACAS De víDeO As placas de vídeo são responsáveis por interpretar as informações binárias geradas no computador e convertê-las em sinais elétricos capazes de serem reproduzidos em um monitor de vídeo, seja ele de tubo (CRT - Cathode Ray Tube) ou de cristal líquido (LCD - Liquid Crystal Display). Os primeiros computadores dispunham de placas de vídeo bastante simples, pois os monitores da época reproduziam apenas informações monocromáticas. Havia também, os primeiros monitores coloridos, mas com resolução (número de colunas x número de linhas) que não passava dos 800x600, com 65536 cores, ou de 1024x768, com 256 cores. Um exemplo desse tipo de placa de vídeo você poderá visualizar a seguir. Trata- se de uma Trident 9440, muito comum no início dos anos 90. Nesse modelo é possível perceber a existência de dois chips, que somados, conferiam à placa um total de 1MB de memória de vídeo. Ra ge 3 D (2 0- -? ) Figura 83 - Placa de vídeo Trident dos anos 90 O avanço da indústria do entretenimento, em especial a de jogos de computador, impulsionou o desenvolvimento das placas de vídeo. Nessa nova fase, elas ganharam processadores próprios e mais capacidade de memória, o que tornou possível a execução de jogos 2D e um maior conforto na movimentação de objetos na tela. Nesta mesma linha, as placas chegaram ao estágio atual, o qual permite que as mesmas suportem recursos 3D, ou seja, imagens em três dimensões processadas pelo de GPU (Graphics Processing Unit, ou unidade de processamento gráfico), que é o item central da placa de vídeo. 15711 pLACAS De expANSÃO Ra ge 3 D (2 0- -? ) Figura 84 - Placa de vídeo do início dos anos 2000 O surgimento dos monitores LCD, bem como o avanço da tecnologia, fez com que novas conexões passassem a fazer parte das placas de vídeo. Dentre elas, pode-se citar: a S-Vídeo, usada para reproduzir o sinal da placa de vídeo em televi- sores ou projetores multimídia; e a Saída DVI, usada normalmente em monitores de cristal líquido. Você poderá observar todas essas conexões na figura a seguir. 8t h G ra de S ci en ce F ai r P ro je ct s (2 0- -? ) Figura 85 - Conexões supervídeo, DVI e VGA 158 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS CASOS e reLATOS Quando usar conexões de vídeo VGA ou DVI? Ivan está fazendo um curso de web design, no qual está aprendendo a trabalhar com tratamento de imagens. No momento, ele possui um microcomputador com monitor de 15 polegadas, que lhe disponibiliza uma resolução de 1024X768 pixels. Essa resolução não é adequada ao seu trabalho, pois a ferramenta que ele usa para edição de imagens possui janelas que parecem “pop-ups” e ocupam muito espaço no monitor, atrapalhando a edição em um monitor pequeno. Com esse problema, Ivan decidiu comprar um monitor maior, com suporte a uma resolução mais adequada à sua necessidade. O monitor escolhido por Ivan possui 24 polegadas, com suporte a 1920X1080 pixels, tecnologia de cristal líquido (LCD) e entrada para dois tipos de cabos de vídeo: o tradicional (VGA) e o DVI. Após comprar o monitor e fazer a instalação do mesmo (utilizando o cabo VGA - analógico), Ivan reparou que a imagem de seu monitor estava com interferências que pareciam “fantasmas”. Ele então desconecta o cabo de vídeo e o reconecta, porém, o problema continua. Sendo assim, como não conseguiu resolver o problema e não tem certeza se este é de fato uma interferência ou algo no monitor, ele resolve entrar em contato com um colega, que é técnico de manutenção de computadores. Depois de relatar o problema ao colega, o mesmo lhe disse para fazer um teste, trocando o cabo VGA pelo DVI (que por trabalhar com sinais digitais não sofre problemas de interferência como o VGA). Ivan não perdeu tempo, lembrou que junto com o monitor LCD vieram dois cabos, um VGA, que ele já conhecia, e o outro, DVI. Ele desconectou o cabo VGA de sua placa de vídeo e do monitor e colocou o cabo DVI na entrada apropriada no monitor e, em sua placa de vídeo. Após ligar o micro, ele verificou que a interferência havia sumido e a imagem havia ficado mais nítida. Com o Casos e relatos anterior, você pôde ver quando é possível usar conexões de vídeos VGA ou DVI, certo? E saiba que, mais recentemente, o desempenho das placas de vídeo passou a contar com um grande aliado: trata-se do barramento PCI Express, que pode trocar dados com o chipset a altas taxas de transferência. Além disso, ele permite que sejam utilizadas duas placas de vídeo em conjunto, de modo que elas compartilhem, paralelamente, o processamento de imagens, o que resulta em um desempenho superior e uma melhor qualidade e resolução na tela. Essa técnica é possível quando se usa o método SLI (Scalable Link Interface), no caso de placas fabricadas pela NVIDIA; ou o método CrossFire, em se tratando de placas fabricadas pela AMD/ATI. 15911 pLACAS De expANSÃO Esses recursos não servem apenas para melhorar o desempenho de jogos de computador. Muitos engenheiros, arquitetos e projetistas ou pessoas que trabalham com editoração eletrônica e edição de imagens também fazem uso do alto poder de processamentoresultante dessas técnicas, isso porque eles utilizam programas como: Corel Draw, AutoCad, StudioWork ou PhotoShop, todos altos consumidores de recursos gráficos do computador. VOCÊ SABIA? Kn ol B et a (2 0- -? ) Figura 86 - Duas Placas ATI X1950 em modo Crossfire Mas, veja bem! Nem só de placas poderosas vive o mercado da informática. Muitas vezes, os micros não precisam de tanta qualidade na geração de imagem. Um exemplo é o mercado corporativo, onde os PCs são usados normalmente para a execução de tarefas simples, como suítes de programas de escritório, navegadores de Internet, entre outros. Nesse caso, uma placa on-board pode tranquilamente dar conta do recado. Mesmo assim, caso uma aplicação necessite de uma resolução mais aprimorada, a placa de vídeo pode utilizar parte da memória RAM principal, resolvendo o problema, embora paliativamente. Além do mais, se você for observar as características de uma placa on-board de hoje - como memória e chipset -, é bem provável que descubra que ela tem capacidade superior a determinadas placas off- board utilizadas antigamente. Enfim, cabe ao técnico observar as necessidades do usuário e recomendar a melhor placa com o melhor custo-benefício para cada caso. E que tal agora conhecer dois itens importantes na medição da qualidade das placas de vídeo? Trata-se da resolução e do esquema de cores. O conjunto de colunas e linhas formadoras da imagem na tela do monitor é definido como ‘resolução’. Quando a resolução está configurada para 1024 x 768, significa que a imagem é formada por quadros de 1024 colunas de pixels por 768 linhas. Assim, quanto maior for a capacidade de resolução de uma placa de vídeo, ou seja, quanto mais pixels por linha ela for capaz de gerar, melhor será a definição da imagem. 160 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS E você sabia que o número de cores que cada placa de vídeo suporta está ligado ao número de bits por pixel? É verdade! Os monitores monocromáticos usavam placas que trabalhavam com apenas 1 bit por pixel, isso porque essa quantidade permitia representar duas cores (preto e banco). Mais adiante, quando surgiram os monitores coloridos, foi necessário aumentar esse número para 8 bits, visto que seria o necessário (e suficiente) para reproduzir 256 cores. Atualmente, as placas de vídeo trabalham com valores elevados de esquemas de cores. É comum encontrarmos placas que geram 16 bits por pixel, o que permite reproduzir 65.536 cores, pois 216 = 65.536. Esse esquema é conhecido como Hi Color. Além desse, é possível encontrar o esquema de 24 bits (16.777.216 cores) e 32 bits (4.294.967.296 cores). Estes dois últimos são conhecidos como True Color (cores verdadeiras) e esses valores podem ser configurados no sistema operacional, conforme a figura a seguir. Cl ic k 21 (2 0- -? ) Figura 87 - Configuração da resolução da placa de vídeo E você já se perguntou como é possível comparar placas de vídeo atualmente? Saiba que não é uma tarefa fácil, pois é preciso saber qual o processador da placa de vídeo (GPU), a velocidade das memórias e a velocidade do barramento no qual a placa de vídeo será instalada. O resultado de todas essas variáveis será a velocidade da placa de vídeo. Que tal verificar as tabelas criadas pelo site Clube do Hardware? Por meio dele, você poderá conferir as velocidades em GB/s das placas de vídeo AMD/ATI e NVIDIA. Note que, quanto maior a velocidade e GB/s, mais rápida será a placa. Para isso, acesse os seguintes sites. ATI: <http://www.clubedohardware.com.br/artigos/ Tabela-Comparativa-dos-Chips-da-AMD-ATI/520>. NVIDIA: <http://www.clubedohardware.com.br/artigos/ Tabela-Comparativa-dos-Chips-da-NVIDIA/519>. SAIBA MAIS 16111 pLACAS De expANSÃO O próximo assunto será a respeito das placas de som. Prepare-se para percorrer mais uma importante etapa de sua aprendizagem! 11.2 pLACA De SOM Ao escutar uma música no formato MP3 tocando em seu computador, normalmente os usuários nem fazem ideia de qual tecnologia está envolvida em todo esse processo, que torna possível que um punhado de bits (em forma de arquivo) seja capaz de acionar os alto-falantes e reproduzir o som. Além de todos os itens de hardware que você já estudou até aqui, um em especial, é o principal responsável por esse processo. Já sabe qual é? Trata-se da placa de som. É ela quem faz a conversão dos sinais elétricos digitais em sinais analógicos, que por sua vez, são reproduzidos nas caixas de som. Quando se fala ao microfone, o processo é inverso, ou seja, o sinal analógico é convertido em digital para que possa ser armazenado no computador. E assim como nas outras placas de expansão, pode-se ter placas de som on-board e off-board. Atualmente, quase todas as placas-mãe saem de fábrica dotadas de placa de som on-board, até porque, normalmente, o sinal de áudio gerado por essas placas é mais do que suficiente para a grande maioria dos usuários. VOCÊ SABIA? Existem, porém, aqueles usuários profissionais, que trabalham com edição de áudio ou utilizam o computador para reproduzir músicas em festas e eventos do gênero. Nesses casos, é necessária uma placa um pouco mais sofisticada. Mas o que há de diferente nas placas off-board? Bem, o sinal analógico caracteriza-se por assumir diversos valores em um período de tempo. Por isso, é representado por uma forma de onda senoidal. Ao digitalizar esse sinal, é preciso efetuar diversas medidas de tensão, em vários períodos. O número de vezes que essas medições são feitas é chamado de ‘taxa de amostragem’. Mas o que é onda senoidal? A onda senoidal obedece uma função seno ou cosseno e é a forma de onda mais simples. Todas as outras, mesmo as mais complexas, podem ser decompostas em conjuntos de ondas senoidais. Em eletrônica, é a forma de onda utilizada como ‘onda portadora’ na maior parte das modulações de rádio. 162 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 88 - Conversor Analógico/Digital medindo ondas de som em intervalos frequentes Para saber mais sobre onda senoidal, acesse: <http://www. feiradeciencias.com.br/sala15/15_07.asp>. SAIBA MAIS As placas profissionais apresentam altas taxas de amostragem, o que garante que o som digitalizado sairá o mais próximo possível do som analógico original, ou que o som digitalizado será convertido para analógico e reproduzido nos alto-falantes com todos os timbres: agudos, graves, frequências, enfim, com a maior fidelidade possível. Fora esses detalhes tecnológicos, as placas de som (tanto on-board quanto off-board) são bem parecidas, apresentando os mesmos conectores. E para facilitar a compreensão, veja a seguir, um modelo de placa de som e seus conectores de entrada e saída. Quando ligar um amplificador de áudio à saída speaker da placa de som de um micro, não deixe o volume da mesma no máximo. Sabe por quê? Pois pode danificar a porta de entrada do amplificador (line in). Para esse tipo de conexão, use a saída line out da placa de som. O volume dessa saída é padrão, sendo o recomendado para esse tipo de ligação. FIQUE ALERTA Joystick Line out 2 Line out 1 Saída para o alto-falante Entrada de microfone Line in H em er a (2 0- -? ) Figura 89 - Placa de som 16311 pLACAS De expANSÃO 11.2.1 entrAdAS e SAídAS de áudIo dIGItAL Placas de som off-board e algumas on-board possuem entradas e saídas de áudio digital chamadas S/PDIF. Essas conexões permitem que sinais de áudio, no formato digital, sejam enviados da nossa placa de som para um aparelho de som, por exemplo, ou ao contrário, usando um único cabo. É comum pessoas fazerem a ligação de seus computadores para assistirem filmes ou jogarem em grandes aparelhos de TV. É possível também, ligar a placa de som no receiver de home theater e usar os recursos de surround, ou seja, usar os 5.1 canais de áudio. Para fazer a ligação de áudio, não necessitamos de 6 fios saindo da nossa placa de som para o receiver (conexão analógica).É possível usar um cabo RCA, ou um cabo Toslink (de fibra óptica) para fazer a ligação de nossa saída de áudio digital no receiver. Nesse único cabo, conectado entre os dois equipamentos, passarão todos os 5.1 canais de áudio (sem interferências), pois estamos usando sinais digitais. 11.3 pLACA De FAx-MODeM Nesta etapa você vai estudar as placas de fax-modem que ficam dentro do computador e são destinadas à conexão por meio de linha discada com o provedor de Serviços de Internet, ou Internet Service Provider (ISP). Mas, a popularização dos serviços de banda larga pode colocar em desuso estas placas (que funcionam em banda estreita e não passam dos 56Kbps). No entanto, ainda é possível encontrar algumas instaladas em computadores de muitos lares brasileiros. Afinal, o que significa modem? A palavra modem é o resultado da aglutinação das palavras modulador e demodulador. Na verdade, é exatamente isso que este dispositivo faz. Quando o computador precisa enviar dados por meio de uma linha telefônica, ele utiliza os sinais elétricos analógicos dessa linha como portadores das informações que se quer transmitir. O sinal digital composto por “zeros” e “uns” é convertido em valores de tensão e correntes compatíveis com a linha telefônica. Esse processo de conversão é chamado de ‘modulação’. Quando a informação chega ao outro lado da linha, o processo inverso é necessário, ou seja, o sinal elétrico analógico deve ser digitalizado e dele são extraídas as informações componentes da mensagem. Esse processo é chamado de ‘demodulação’. 164 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS A ss is ta co m p (2 0- -? ) Figura 90 - Placa de fax-modem Os modems analógicos são pouco usados atualmente. Eles podem ser usados para fazer acesso remoto a computadores que também tenham -. Esse procedimento pode ser usado como alternativa para acessar servidores, caso o link de Internet não esteja em funcionamento. VOCÊ SABIA? Depois de conhecer a função dos modems, veja a seguir, os tipos de modulação! 11.3.1 tIPoS de ModuLAção Tecnicamente, pode-se dizer que há três tipos básicos de modulação. Vamos descobrir quais são! Modulação por frequência – neste caso, a frequência da portadora é alterada para representar os valores “0” e “1”. Como o sinal é analógico, alguma variável deve servir de parâmetro para essa representação. Assim, o valor “0” pode ser representado por uma frequência mais baixa e o valor “1”, por uma frequência mais alta. Modulação por fase – neste caso, a fase do sinal é que sofre alteração de acordo com o bit a ser modulado. Assim, o valor “0” pode ser representado por uma senóide e o valor “1”, por uma cossenóide. Modulação por amplitude – neste tipo de modulação, a variável a ser alterada é a amplitude do sinal da portadora. Assim, para representar o valor “0”, a amplitude do sinal é reduzida. Já para representar o valor “1”, esta amplitude é elevada ao maior valor. Durante o processo de conexão com o provedor, uma 16511 pLACAS De expANSÃO série de sinais são trocados entre o seu modem e o modem do ISP (Internet Service Provider). São sinais que informam aos envolvidos que uma linha telefônica vai transportar dados por uma faixa de frequência genuinamente destinada ao tráfego de voz. É por isso que você escuta uma série de ruídos durante o processo de conexão. É o handshaking ou “aperto de mãos”. Após os acertos iniciais, o alto- falante é desligado e a comunicação começa. 11.3.2 ProtoCoLoS v.90 e v.92 Ao trabalhar com placas de fax-modem, você vai se deparar com uma especificação técnica, sendo possível encontrar placas V.90 e V.92. É preciso conhecer essas especificações para identificar quais as características da placa em questão. Trata-se, portanto, do protocolo de transmissão de dados utilizado pelos modems. É natural imaginar que a placa V.92 é “melhor” que a V.90, mas é preciso saber o porquê dessa afirmação. O protocolo V.92, lançado em 2001, nada mais é do que uma evolução do padrão V.90, apresentando três diferenças básicas em relação a este, acompanhe. a) Maior velocidade de upload – a taxa de upload do padrão V.90 era de apenas 33.600bps. No V.92, esse valor aumentou para 48.000bps. Vale lembrar que o valor de 56Kbps refere-se à taxa de download, e não de upload. b) Recurso quick connect – no padrão V.90, o tempo de handshaking era de aproximadamente 20 segundos. No V.92, esse tempo caiu cerca de 50%, ficando em 10 segundos. c) Tecnologia Modem On Hold (MOh) – é um recurso por meio do qual o computador informa ao usuário que alguém está tentando ligar para o telefone usado na conexão. O usuário pode atender a ligação sem desconectar da Internet, já que a conexão fica “pausada”. Para usar este recurso, contudo, o provedor precisa estar habilitado e, é claro, deve-se pagar uma taxa pelo serviço para a operadora de telefonia. 11.3.3 WInModeMS ou SoFtModeMS Os SoftModem ou WinModem utilizam a tecnologia Host Signal Processing (HSP), a qual transfere muitas de suas tarefas, tais como a modulação e a demodulação, para o processador do micro, barateando o custo da placa. Com isso, hoje em dia é possível encontrar este tipo de placa por preços muito baixos. No entanto, como já estudamos, com a popularização dos serviços de banda larga é provável que, em breve, não se ouça mais falar de placas para acesso discado à Internet. Um SoftModem (modem por software) é um modem construído com pouquíssimos 166 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS componentes, pois trabalhando em conjunto com um software específico, é capaz de usar os recursos do processador e da RAM do computador no qual está instalado. Nos modems tradicionais, essas tarefas são desempenhadas por um hardware dedicado, o que torna o produto mais caro. A seguir, veja dois exemplos de placas: uma SoftModem e outra de um modem tradicional, bem como o esquema de ligação de um telefone a uma placa de fax-modem. D iy tr ad e (2 0- -? ) H em er a (2 0- -? ) Figura 91 - Modem tradicional (à esquerda) e softmodem (à direita). D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 92 - Ligação telefone/fax-modem 16711 pLACAS De expANSÃO reCApiTuLANDO Neste capítulo você conheceu um pouco mais sobre as placas de expansão. Descobriu que as primeiras placas de vídeo geravam apenas imagens monocromáticas, mas que logo foram melhoradas a ponto de reproduzirem figuras com milhares de cores. Percebeu que a evolução neste campo é ditada pela indústria do entretenimento, principalmente pelos fabricantes de jogos de computador que, em busca da reprodução de cenários quase reais, exigem muito do computador em termos de processamento de imagens. Aqui, você também teve a oportunidade de explorar as placas de som, conhecendo todo o processo de digitalização de áudio. Por último, estudou as placas de fax-modem, seu princípio de funcionamento, os tipos de modulação e os protocolos V.90 e V.92, verificando as diferenças existentes entre os modems tradicionais e os SoftModem. Você está quase pronto para solucionar os problemas que um computador apresentar. Mas ainda faltam alguns capítulos e o próximo assunto será a respeito dos periféricos. periféricos 1212 Você já parou para pensar sobre o funcionamento de dois dos periféricos mais importantes dos computadores? E sabe quais são? Neste capítulo, você aprenderá mais sobre o teclado e o mouse, conhecendo suas características e funcionamento, assim como os tipos de conexões existentes para esses tipos de periféricos. Mas antes de iniciar, confira os objetivos de aprendizagem! Ao final desse capítulo, você terá subsídios para: a) compreender o funcionamento dos teclados; b) compreender o funcionamento dos mouses; c) conhecer as conexões usadas por esses dispositivos de entrada. As oportunidades de aprendizagem serão muitas. Faça desse processo uma construção significativa e prazerosa. Bons estudos! 170 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 12.1 TeCLADO Para iniciar, é importantedestacar que os periféricos são os dispositivos por meio dos quais o usuário interage com a máquina. Aqui, você também vai conhecer as principais características e o princípio do funcionamento do teclado e do mouse. Muito embora os teclados modernos disponham de diversas teclas e funções especiais, é preciso saber que o seu design original é baseado nas máquinas de escrever mecânicas. Como todos os outros elementos vistos até agora, o teclado sofreu grandes modificações, sendo que, atualmente, são encontrados em diversos leiautes e modelos: alguns ergonômicos e outros com design muito arrojado. Ra ba yj r ( 20 -- ?) Figura 93 - Teclado original para Windows 12.1.1 teCLAS Normalmente os teclados são compostos por um conjunto de 80 a 110 teclas, dentre as quais estão as teclas do alfabeto, do teclado numérico, de função e de controle. A disposição das teclas obedece a um padrão mundial. No Brasil, utiliza- se a disposição conhecida como QWERTY, referência feita à posição das primeiras seis letras da quarta fileira. Mas, por que as letras são dispostas de maneira tão “desorganizada”? Não seria mais fácil se estivessem em ordem alfabética? A origem mais aceita para justificar o padrão QWERTY é de que essa disposição foi escolhida porque evitava o trava- mento do mecanismo das antigas máquinas de escrever. Existem ainda outras disposições como a QWERTZ e AZERTY, ambos comumente usados na Europa. Além das teclas alfabéticas, existem ainda o teclado numérico e o teclado de funções, este último lançado pela IBM, em 1986, e composto por teclas de F1 até F12. Existem as teclas de controle, como: Home, End, Insert, Delete, Page Up, Page Down, Control (Ctrl), (Alt), Shift e Escape (Esc), que quando usadas em conjunto, 17112 periFériCOS simultaneamente, assumem diversas funções, dependendo do aplicativo que está sendo usado. Finalmente, existem as teclas relacionadas ao sistema operacional usado, como a Windows ou Start, e o teclado desenvolvido para os usuários do Linux, que vem com o pinguim “Tux” estampado e a logomarca ou mascote do Linux. CASOS e reLATOS Investindo em dispositivos de entrada duráveis João possui um computador que comprou há três anos. Na época, seu computador tinha uma configuração muito acima da média, pois ele havia escolhido o processador, a placa de vídeo e a placa-mãe mais sofisticados. Porém, depois de três anos, seu micro não rodava mais todos os jogos atuais com o desempenho esperado. Assim, João decidiu fazer um upgrade em seu computador (substituir peças antigas por mais modernas). Decidiu trocar o processador, a placa-mãe, a placa de vídeo e as memórias, pois suas memórias antigas (DDR2) não eram suportadas em sua nova placa-mãe com suporte à memória (DDR3). Ao planejar sua atualização, João decidiu não trocar alguns itens de seu computador, pois eram de boa qualidade e não influenciariam no desempenho de sua máquina. Eles eram: teclado, mouse, monitor, gabinete e fonte de alimentação. Após comprar as peças e ler o manual da placa-mãe, o próprio João fez a atualização de seu micro, e ficou bastante satisfeito com o resultado. Ficou ainda mais contente, pois como já havia comprado dispositivos de entrada e saída e gabinete de boa qualidade acabou economizando, afinal, não precisou comprá-los novamente. Agora que você conheceu o caso de João, vamos ao funcionamento dos teclados? Em frente! 12.1.2 FunCIonAMento Os teclados funcionam de forma bastante simples. São compostos por diversas chaves acionadas pelas teclas, convertendo as batidas em sinais elétricos para o computador. Na maioria dos teclados, abaixo das teclas, existe uma matriz de borracha composta por bolhas ou domos. Quando pressionamos a tecla, a bolha abaixa. Quando levantamos o dedo, o coeficiente elástico da borracha traz a tecla 172 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS novamente para cima (posição de descanso). Existem teclados em que os domos são individuais, o que torna uma possível limpeza mais difícil, pois manusear mais de cem pecinhas dessas durante a manutenção pode ser algo complicado. Observe os domos na figura a seguir. A M X Pr oj ec t ( 20 -- ?) Figura 94 - Teclado com acionadores do tipo domo de borracha Note que, abaixo dos domos de borracha, existe uma matriz de plástico composta por duas lâminas, na qual são impressos diversos contatos. São as chaves propriamente ditas. Quando os domos são pressionados, eles fecham os contados das chaves, fazendo com que uma corrente elétrica flua entre as suas extremidades. A M X Pr oj ec t ( 20 -- ?) Figura 95 - Lâmina de plástico com chaves impressas 17312 periFériCOS As microchaves ficam em contato direto com um microprocessador existente em cada teclado. É ele quem faz a leitura da matriz, identifica a posição em que a chave foi acionada e interpreta esse comando, comparando-o com um mapa de caracteres (uma espécie de tabela de consulta) armazenado em sua memória. É esse mapa que informa ao computador que determinada tecla corresponde a um caractere ASCII, por exemplo. Te c M un do (2 0- -? ) Figura 96 - O microprocessador e o circuito controlador de um teclado 12.1.3 A InterFACe CoM o CoMPutAdor Depois de gerar o código ASCII correspondente a uma tecla, é preciso enviar essa informação à placa-mãe. Isso é feito por meio da interface de comunicação. E existem diversos tipos de interfaces! A primeira ficou conhecida como DIN, muito utilizada em computadores com padrão AT. Mais adiante, a IBM lançou o padrão PS2, com conector Mini-DIN, tão difundido e que é utilizado até hoje. Por fim, vale citar os teclados que utilizam a interface USB para conexão ao computador, pois trata-se de uma interface bastante fácil de usar e que está se tornando padrão para a conexão de periféricos nos computadores modernos. E você sabia que é possível, ainda, fazer essa conexão sem usar fios? Isso acontece quando utilizamos teclados dotados de circuitos que conectam-se ao computador por meio de raios infravermelhos (IR), radiofrequência (RF) ou conexões Bluetooth. Para tal, há um receptor conectado fisicamente ao computador que é capaz de trocar dados com o teclado, sem a utilização de fios. Observe os conectores nas figuras a seguir. 174 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS A E st ud an til (2 0- -? ) Figura 97 - Conector DIN Tr ad e A ge (2 0- -? ) Figura 98 - Conector Mini-DIN (Ps2) Não conecte ou desconecte mouses ou teclados que usem a porta PS/2 com o computador ligado. Essa porta não é plug and play e o ato de desconectar - ou reconectar - um periférico PS/2 com o computador ligado, pode danificar a porta PS/2 na placa-mãe. FIQUE ALERTA H em er a (2 0- -? ) Figura 99 - Conector USB 17512 periFériCOS 12.2 MOuSe A invenção do mouse é atribuída a Douglas Englebart, um pesquisador da Universidade de Standford que, em 1964, criou o primeiro protótipo do XY Position Indicator For a Display System. Este era um objeto de madeira, que não lembrava os mouses que conhecemos hoje em dia. Inicialmente, ele não tinha muita utilidade, pois todos os comandos realizados no computador eram feitos com o auxílio do teclado. M us eu d o Co m pu ta do r ( 20 -- ?) Figura 100 - Primeiro mouse Curioso para saber mais sobre Douglas Englebart? Então acesse: <http://augmentinghumanintellect.blogspot.com. br/p/douglas-engelbart.html> e conheça a história desse grande pesquisador! SAIBA MAIS No entanto, em uma visita à Xerox, em 1979, o fundador da Apple Computers (Steve Jobs) observou vários protótipos de mouses que lhe despertaram bastante interesse. Em razão disso, a Apple aprofundou os estudos a respeito do novo dispositivo, o que culminou no lançamento do Apple Macintosh, em 1984, que trazia um sistema operacional totalmente moderno, com interface gráfica composta por janelas e objetos na tela, acessíveis por intermédio do mouse – uma revolução para a época. O restante da história certamente você já conhece.O mouse popularizou-se e é encontrado em todos os computadores pessoais fabricados atualmente. O mouse, por muitos anos, foi um dos dispositivos de entrada mais usados, inclusive para desenho no computador. Para facilitar a vida de profissionais que necessitavam criar desenhos a mão livre, foi criada a ‘mesa digitalizadora’ (tablete gráfico), que permite o desenho com canetas desenvolvidas para serem usadas com esse dispositivo. VOCÊ SABIA? 176 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 12.2.1 FunCIonAMento Com relação ao princípio de funcionamento, são encontrados dois tipos de mouse. Ambos possuem dois botões para selecionar objetos e um disco, chamado scroll, que serve para navegar entre páginas, para cima e para baixo. Um dos mouses, o mais tradicional, opera com o auxílio de uma esfera. O outro, o mouse óptico, opera com um feixe de luz que varre a superfície por onde passa. D ’im itr e Ca m ar go (2 01 1) Figura 101 - Estrutura interna do mouse Fonte: Adaptado de Infowester (2009) Como você já estudou, o mouse tradicional tem em sua parte inferior uma esfera coberta por um material de borracha. Essa esfera gira quando ele é movimentado sobre uma superfície, que deve utilizar um mousepad como base de apoio. Existem dois roletes que ficam em contato com a esfera e, como consequência, sofrem a ação da mesma. Esses roletes estão presos a uma haste plástica que possui um disco perfurado na extremidade. Pode haver ainda um terceiro rolete, responsável por estabilizar o giro da esfera, conferindo maior precisão ao movimento, conforme você viu na figura anterior. Os discos perfurados ficam propositadamente posicionados entre sensores compostos por um LED infravermelho e um foto transistor. Quando os discos estão girando, ora eles permitem a passagem de luz do LED para o transistor, ora não, sendo que os sensores registram tanto o movimento vertical quanto o horizontal. No interior do mouse, há um chip responsável por efetuar a contagem do número de pulsos, ou seja, quantos instantes a esfera girou em um sentido e em outro. Essas informações são passadas ao computador, que as entende como coordenadas X e Y. Ele simplesmente repassa essa informação ao cursor, incrementando os valores de X e Y à posição atual da seta na tela. 17712 periFériCOS MouSe óPtICo O Mouse óptico foi desenvolvido pela Agilent Technologies no ano de 1999, e o primeiro mouse comercializado com essa tecnologia foi o Microsoft IntelliMouse. Atualmente os mouses tradicionais (que usavam a bolinha) são absoletos, os mouses ópticos tomaram seu lugar em função da sua precisão, menor necessida- de de limpeza e queda do preço desse tipo de mouse, que hoje tem valor equiva- lente aos antigos mouses tradicionais. A tecnologia óptica desenvolvida para mouses permite que o mesmo trabalhe em quase todas as superfícies, sem a necessidade de um mouse pad. Os mouses ópticos possuem um LED, que é usado para iluminar a superfície onde o mouse será usado e a partir do reflexo se posicionar na superfície. Como o mouse óptico funciona: a) Um LED vermelho emite luz direto na superfície. O reflexo desta luz volta, passa por uma lente e chega a um sensor que captura milhares de imagens. b) Um processador analisa as varias imagens anteriormente coletadas com as mais atuais c) Baseado na mudança das imagens o processador determina qual a direção o mouse foi movimentado e a distância percorrido por ele, essas informa- ções são enviadas para o computador d) O computador movimenta o cursor na tela baseado nas coordenadas infor- madas pelo mouse, Essas informações são enviadas do mouse para o com- putador centenas de vezes por segundo, permitindo que o movimento do mouse seja suave e preciso. M ic ro so ft (2 01 2) Figura 102 - Mouse Óptico 178 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS A da pt ad o de P et er V al di vi a (2 01 2) Figura 103 - Componentes do Mouse Óptico 12.3 TrACkbALL O TrackBall é um dispositivo que funciona de forma semelhante ao mouse, porém seu funcionamento não depende do movimento do TrackBall em cima de um mouse pad como um mouse, para movimentar o cursor na tela o usuário so- mente precisa movimentar a esfera do TrackBall. Os trackballs foram criados entre a década de 50 e 60 e foram utilizados com freqüência nos primeiros laptops até o início da década de 90, quando ainda não existia a tecnologia do trackpad (usado nos notebooks e netbooks atuais). Atualmente os trackballs continuam a serem vendidos, mas em menor escala que os mouses. Algumas pessoas optam pelo uso do TrackBall em função de cau- sarem menor incidência de dores nos pulsos (LER – Lesão por esforço repetitivo), pois para usar o TrackBall necessitamos somente movimentar a esfera dele usado o dedo polegar. Veja abaixo exemplo do TrackBall. Lo gi te ch ([ 20 -- ?] ) Figura 104 - Trackball 17912 periFériCOS Quanto conhecimento, não é mesmo? E no próximo capítulo, você estudará os hardwares para servidores. reCApiTuLANDO Nesse capítulo, você conheceu um pouco mais sobre o mouse e o teclado, que são periféricos de entrada básicos do computador. Aprendeu como mouses e teclados funcionam e quais são as conexões comumente usadas por esses dispositivos, como as interfaces: Seriais; PS/2 ou Mini-DIM; USB e Bluetooth. No próximo capítulo, você conhecerá os tipos de hardwares diferentes: os hardwares para servidores. 13 hardware para Servidores 13 Você sabe o que são servidores? São computadores que tem como tarefa “servir” seus clientes de informações ou serviços de redes. Um servidor diferencia-se de um computador comum por ter algumas características muito particulares, especialmente com relação à alta disponibilidade. Em outras palavras, um servidor precisa ter um hardware de alta qualidade para que seja mínima a possibilidade de falhas e, consequentemente, de indisponibilidade de serviços na rede. Um servidor não necessita somente de hardware de confiança, mas também de softwares preparados para terem alta disponibilidade. Lembre-se de que um software com problemas pode causar a parada de um servidor. Antes de iniciar o estudo, conheça os objetivos de apren- dizagem. Ao final deste capítulo, você terá subsídios para: a) verificar as diferenças dos processadores de servidores e dos computadores desktop; b) conhecer as características das placas-mãe para servidores; c) conhecer as características de memórias para servidores; d) conhecer as características dos barramentos para servidores; e) conhecer as características das fontes para servidores; f) conhecer as características dos gabinetes para servidores. Ao final deste capítulo, você conhecerá algumas características particulares de hardwares para servidores, assim como, características e componentes dos mesmos e, também, alguns servidores que são independentes de fabricantes. Existem no mercado servidores com compo- nentes proprietários, sendo necessário, para tanto, fazer um curso do fabricante dos servidores para ter maior conhecimento da tecnologia e prestar suporte técnico. Pronto para iniciar o es- tudo sobre esses hardwares? 182 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 13.1 prOCeSSADOreS Os servidores de rede e workstations podem usar processadores comuns aos computadores domésticos. Porém, é mais comum encontrar servidores com pro- cessadores especialmente desenvolvidos para eles. Na plataforma x86, a Intel e a AMD fazem processadores próprios para esse segmento. A Intel tem sua linha de processadores XEON (pronuncia-se “Zion”), e a AMD tem a linha Opteron. O SG (2 0- -? ) Figura 105 - Processadores Intel Xeon e AMD Opteron Veja, a seguir, algumas das principais diferenças dos processadores de servido- res, comparados aos processadores para micros domésticos. a) Suporte a multiprocessamento simétrico (SMP), ou seja, em uma única pla- ca-mãe é possível que seja instalado mais de um processador físico. Somente processadores desenvolvidos para servidor podem trabalharem conjunto. b) Maior quantidade de memória cache. c) Menor consumo de eletricidade que os processadores desktops (na maioria dos casos). d) Na maioria dos casos, soquetes diferentes. A AMD usa o soquete “F”, que não é usado em micros domésticos, já a Intel, usa o mesmo soquete do I7 - o LGA 1366 - para os novos processadores Xeon. 13.2 pLACAS-MÃe As placas-mãe para servidores são parecidas com as dos micros de mesa. Na maioria dos casos, essas placas-mãe não possuem suporte a barramentos PCI-e de 16X. Esse tipo de barramento é exclusivo para placas de vídeo de alto desem- penho, o que não é usado em servidores. Que tal agora conhecer algumas carac- terísticas de placas-mãe de servidores? Vamos lá! 18313 hArDwAre pArA ServiDOreS a) Placa de vídeo on-board. b) Mais de um BIOS (para backup, caso um tenha problema na hora da atualização). c) Algumas possuem suporte a mais de um processador. d) Suporte a mais discos rígidos. e) Suporte a tecnologias on-board de SCSI e SAS. f) Suporte a mais opções de RAID On-board. g) Sempre usam memórias ECC e, em alguns casos, ECC Registrada. h) Possuem duas placas de rede integradas à placa-mãe. i) Suporte de até 12 módulos de memória RAM. j) Caso haja mais de um processador na placa-mãe, existem bancos de memó- ria diferenciados para cada processador. k) Placa-mãe com tamanho Full ATX, que necessita de gabinetes próprios. W ik im ed ia (2 0- -? ) Figura 106 - Placa-mãe Intel com suporte a dois processadores E você sabia que a maioria das placas-mãe de servidores possuem mais de uma placa de rede instaladas de forma on-board? Essas placas podem ser usa- das em conjunto, a fim de duplicar a velocidade de acesso à rede. Neste caso, se existirem duas placas de rede de 1Gbps na placa-mãe, o servidor verá como se tivesse um link de dados de 2Gbps. Caso um dos cabos seja desconectado aci- dentalmente, por exemplo, o servidor continuará provendo dados à rede, mas a 1Gbps, ou seja, usando duas placas de rede ao mesmo tempo, podemos ter maior desempenho na rede e redundância. Mas, para que esses benefícios sejam habi- litados, é necessário que o administrador de rede configure as placas de rede no sistema operacional e que configure o switch para usar essa técnica (que pode ser chamada de Link Agregation ou Port Agregation). 184 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Para conhecer mais características de servidores como tecnologias e opções no mercado, pesquise em sites de fabricantes de servidores, como: <www.ibm.com.br>, <www.dell.com.br>, <www.hp.com.br>, <www.oracle. com.br>, <www.itautec.com.br>. SAIBA MAIS E então, você gostou do estudo sobre as placas-mãe? O próximo passo será conhecer as memórias. Pronto para continuar? Siga atento! 13.3 MeMóriA Os servidores podem usar dois tipos de memórias: uma chamada de UDIMM (Unregistered memory) e a outra RDIMM (Registered memory), ambas usam o re- curso ECC (Error Correcting Code). Ou seja, caso algum dado esteja corrompido e seja enviado para ser processado pelo processador, a memória RAM ECC possui recursos para detectar dados corrompidos e tentar corrigir esse dado. Caso não seja possível, a memória não deixa com que o dado seja processado pelo mes- mo, possivelmente evitando que o servidor trave. Servidores que usam memórias RDIMM ECC possuem maior suporte à memória RAM que servidores que usam memórias UDIMM. O fato de um servidor ter muita memória RAM torna obrigató- rio o uso de memórias do tipo ECC, tornando o equipamento mais estável. Para saber se seu servidor usa memórias UDIMM ou RDIMM verifique no manual do fabricante ou da placa-mãe. Fisicamente, além da etiqueta falando que a memória é ECC, ela se diferencia por ter 9 chips de memória. Acompanhe a figura. IX BT L ab s (2 0- -? ) Figura 107 - Memória ECC 18513 hArDwAre pArA ServiDOreS CASOS e reLATOS Fazendo testes de memória em servidores Ricardo é administrador de redes de uma empresa de médio porte que pos- sui dez servidores executando diversos serviços de redes. Em uma segun- da-feira, o servidor de páginas web começou a mostrar mensagens de erros e reiniciou duas vezes. Ricardo, que já tinha trabalhado com suporte técni- co antes de estudar redes de computadores, logo imaginou que o proble- ma poderia ser na memória do servidor. Lembrou-se do programa Memtest que fazia teste de memória e que possuía uma cópia desse programa em um CD. Pegou o CD, mudou a sequência de boot do servidor (para ele ler o CD antes de inicializar o Sistema Operacional) e reinicializou o servidor. O servidor começou a rodar o Memtest e parou, não mostrando as informa- ções de processador e memória. Ricardo, ao ver esse problema, suspeitou que estivesse relacionado com o fato de o programa não ter suporte a pro- cessadores de servidores, ou a memórias ECC (que esse servidor possuía). Sendo assim, foi ao site do fabricante e comparou sua versão do Memtest à versão mais nova. Percebeu então, que sua versão era muito antiga e não ti- nha suporte ao chipset de servidores Xeon e memórias ECC. Com isso, fez o download da versão mais nova, gravou o software em outro CD e executou a ferramenta. Após alguns minutos, o software mostrava que alguns ende- reços de memória estavam com problemas. Os servidores da empresa de Ricardo ainda estavam dentro do prazo de garantia on-site do fabricante (o serviço técnico vem ao local para fazer reparos), e ele resolveu ligar para o suporte técnico, comentando sobre os testes realizados. No dia seguinte, o técnico especializado em servidores veio com novos módulos de memória, fez a troca, e o servidor voltou a funcionar corretamente. Assim como aconteceu com Ricardo, lembre-se de sempre verificar se a versão do software de testes possui suporte ao hardware que se quer testar. 13.4 bArrAMeNTOS As placas-mãe de servidores atuais possuem barramentos PCI, PCI Express de 1 e 4 X e, em algumas placas, 8X. Com esses barramentos, é possível instalar mais placas de rede no servidor ou controladoras de disco com maior poder de proces- samento, para uso de RAID via hardware. 186 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Há um barramento que é exclusivo para servidores, que é chamado de PCI-X (não confundir com PCI Express). Esse barramento pode transferir até 1066MB/s, sendo muito mais rápido que os barramentos PCI de 32 bits. Esses barramentos são usados quase que exclusivamente para controladoras de discos SCSI ou SAS e utilizados para placas de rede múltiplas (uma placa de rede possui 4 portas de rede). Na figura seguinte, é mostrada uma placa-mãe com dois barramentos PCI de 32 bits abaixo, e dois barramentos PCI-X de 64 bits, aci- ma. Reparem que eles são um pouco maiores que os PCIs comuns. Figura 108 - Barramento PCI-X É possível instalar uma placa PCI em um barramento PCI-X. Para isso, é preciso somente conferir se a placa PCI trabalha com 3,3 volts. Atendendo a esse requisito, pode ser instalada no slot PCI-X. Caso seja uma placa PCI de 5 Volts, fisicamente não é possível instalá-la. VOCÊ SABIA? 13.5 FONTeS De ALiMeNTAÇÃO Em servidores, também usamos fontes de alimentação que convertem a ele- tricidade alternada (CA) para a contínua. As fontes para servidores são sempre fontes de potência real, ou seja, se a fonte diz que ela suporta 600 Watts de carga, ela atenderá a essa demanda de eletricidade. 18713 hArDwAre pArA ServiDOreS Figura 109 - Fonte simples de servidor não-redundante Dependendo da necessidade do cliente, na compra dos servidores - ou mes- mo das fontes - é possível que elas sejam redundantes, ou seja, no espaço de uma fonte de alimentação, existem duas. As fontes redundantes têm a finalidade de dar maior disponibilidade a um servidor. Se um servidor contém duas fontes, no caso de queimar uma, consequentemente, o servidor não desligará e os serviços de rede não serão interrompidos. Mas aí vem uma questão: uma das fontes de meu servidor queimou, eu pre- ciso desligar o equipamento para trocar a fonte? A respostaé “não”. Se a fonte é redundante, você poderá retirar a fonte queimada e substituí-la com o servidor ligado. Existem servidores com duas ou três fontes. Nos modelos mais simples de servidores, normalmente esse tipo de fonte é opcional. Já em servidores maiores, com mais de um processador, fontes redundantes tornam-se itens de série. As fontes de alimentação simples, normalmente, são usadas para pequenos servidores, pois estes são, com frequência, destinados a pequenas empresas. Em alguns casos, essas fontes podem ser retiradas sem que seja necessário desmontar o gabinete. VOCÊ SABIA? Fontes redundantes normalmente são opcionais em pequenos servidores, mas de série, em servidores maiores (com dois ou mais processadores). É possível fazer a troca de uma das fontes sem que seja desligado o servidor. Veja, a seguir, uma fonte redundante. 188 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS M er ca do L iv re (2 0- -? ) Figura 110 - Fonte de alimentação redundante. O conjunto contém 2 fontes Sempre ligue um servidor em um nobreak, de preferência ‘gerenciável’. O uso de nobreak é necessário para que, em caso de quedas de energia, o servidor não seja desligado indevidamente, corrompendo arquivos carregados na memória. FIQUE ALERTA Você já conhecia as fontes de alimentação? Percebeu sua importância? O pró- ximo assunto será a respeito dos conectores de energia. 13.6 CONeCTOreS De eNerGiA Os conectores de energia fornecidos por fontes de servidores costumam ser iguais aos de fontes ATX convencionais. Fontes de alimentação para servidores com mais de um processador possuem 1 conector auxiliar de 4 (ATX12V) ou 8 (EPS12V) pinos para cada processador. Ou seja, caso a placa-mãe possua dois soquetes, a fonte a ser conectada na placa-mãe deve ter dois conectores auxiliares, de 4 ou 8 pinos. Proces- sadores que consomem mais energia costumam requerer conectores de 8 pinos (EP- S12V). As fontes para servidores possuem os conectores tradicionais usados em mi- cros de mesa também. Para recapitular, são eles: o conector de 24 pinos (ATX12V24), o conector de periféricos (4 pinos periférico 4X- 12V + 5V), o conector de drive de disquetes (conector Floppy 4X pinos – 12V + 5V) e o SATA (4X pinos – 12V + 5V). SD C (2 0- -? ) Figura 111 - Conectores de fonte de alimentação 18913 hArDwAre pArA ServiDOreS Bi t T ec h (2 0- -? ) Figura 112 - Placa-mãe de servidor Fonte: Adaptado de Intel (2011) Na figura anterior, você pôde ver o esquema de uma placa-mãe para servido- res. Nela foi possível verificar os dois soquetes de processadores e um conjunto de seis bancos de memória para cada processador. Mas, perceba que na parte de alimentação, temos alguns detalhes. Sabe quais são? Então acompanhe! a) Dois conectores de 8 pinos (EPS12V), um para cada processador. b) Um conector de 24 pinos (ATX12v24 ) para alimentação da placa mãe. Percebeu a importância dos conectores de energia? Continue aprendendo! 13.7 GAbiNeTeS Na maioria das vezes, você verá servidores montados por grandes empresas no ramo de computação, como: IBM, HP, DELL, ITAUTEC, entre outros. Porém, é possível montar um servidor com as peças que você preferir. Para iniciar, escolha um gabinete. O gabinete usado por servidores pode ser do tipo torre ou do tipo horizontal, para ser montado em um hack fechado. E você sabe quais são os gabinetes usados por servidores? São do tipo Full ATX, que acomodam placas-mãe maiores que os gabinetes ATX, estudados an- teriormente. Esses gabinetes costumam ter suporte a discos frontais ao gabinete (que podem ser retirados sem desmontar o gabinete), além de suporte a fontes redundantes e sensor de intrusão (botão que fica na tampa do gabinete e registra no BIOS quando o gabinete foi aberto, a fim de saber o dia e a hora que houve modificações no hardware da máquina). 190 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Figura 113 - Gabinete Full ATX Figura 114 - Gabinete Full ATX, vista com acesso aos HDs Na figura anterior, você pôde ver a parte frontal de um gabinete de servidor. Nesse gabinete, é possível instalar até 6 discos rígidos na parte frontal. Esse tipo de acesso facilita a substituição de discos, caso seja necessária a substituição de um disco defeituoso ou, até mesmo, o acréscimo de mais um disco, sem necessi- tar desligar o servidor. 19113 hArDwAre pArA ServiDOreS Esses suportes de discos rígidos são chamados de gavetas hot swap ou hot-plug. Os termos hot-swap ou hot-plug querem dizer que o dispositivo pode ser “tirado a quente”, ou seja, com o servidor ligado. VOCÊ SABIA? Além disso, podem ser usados como dispositivos hot swap/hot-plug discos rí- gidos com tecnologias SCSI, SATA e SAS. reCApiTuLANDO Aqui, você viu que os hardwares dos servidores possuem alguns re- cursos especiais, tais como: fontes redundantes, memórias com cor- reções de erros e gabinetes especiais para facilitar a manutenção (possibilitando a retirada dos discos rígidos sem desligar o servidor). Esses são alguns dos exemplos que podemos encontrar no mercado. Vamos agora ao próximo capítulo, para conhecer o Procedimento de montagem de computadores. Siga motivado! procedimento de Montagem de Computadores 1414 Nesse capítulo que inicia, você conhecerá as etapas de como montar um computador. Este procedimento é de grande importância para o profissional de manutenção de microcomputadores e, quanto mais computadores forem montados, melhor é sua habilidade técnica. A montagem de microcomputadores é uma atividade que requer alguns cuidados, dentre eles a atenção quanto às peças a serem utilizadas. É necessário conhecer e estar atento aos componentes internos, para que não sejam instalados de forma incorreta e que não sejam danificados quando manuseados. Antes de iniciar, conheça os objetivos de aprendizagem! Ao final desse capítulo, você terá subsídios para: a) conhecer os cuidados a serem tomados com componentes internos do computador; b) conhecer o que é a eletricidade estática; c) conhecer como armazenar componentes internos do computador; d) conhecer o processo de montagem de um microcomputador; e) saber configurar um BIOS; f) conhecer procedimentos de teste de hardware. Após estudar sobre os componentes internos de um computador e conhecer o procedimento de montagem, você será capaz de realizar esta tarefa na prática e do começo ao fim. Fique atento a cada etapa desse estudo e aproveite para realizar anotações ao longo do seu aprendizado, como forma de enfatizar o que você aprende. 194 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 14.1 CuiDADOS COM COMpONeNTeS iNTerNOS Antes de introduzir o assunto do procedimento de montagem de microcom- putadores, é necessário conhecer alguns componentes internos: as placas eletrô- nicas. As placas eletrônicas são peças feitas de fibra de vidro. Possuem trilhas metálicas que interconectam os componentes eletrônicos, tais como transistores, resistores, circuitos integrados (CI), entre outros. A maioria desses componentes trabalham com voltagens de 3 a 5 volts. No mundo da eletrônica há um efeito físico que pode trazer problemas para os componentes eletrônicos, caso não seja controlado. Esse efeito é conhecido como eletricidade estática ou, no inglês, Electro Static Discharge (ESD). Conheça, a seguir, como ocorre esse efeito e quais consequências pode apresentar. 14.1.1 eLetrICIdAde eStátICA A eletricidade estática pode ser criada de diversas formas. Basicamente, são cargas elétricas que estão paradas em um objeto ou pessoas. Essa eletricidade se forma principalmente em locais secos ou com atrito de materiais sintéticos, como por exemplo com sapatos ao entrarem em contato com o piso sintético ou em roupas, como as de lã. O ato de vestir ou despir uma peça de roupa de lã é um dos procedimentos mais comuns de manifestação da eletricidade estática. Quando ocorre, é possível visualizar pequenas fagulhas ou ouvir estalos que comprovam tal feito. VOCÊ SABIA? O que poucas pessoas sabem éque esse tipo de eletricidade, quando se manifesta no nosso corpo, é capaz de danificar componentes de uma placa de um computador. Nesse caso, tende a sair de um corpo com mais carga elétrica para outro com menor carga. Na situação a seguir, você acompanhará uma experiência de manifestação da eletricidade estática, bastante comum entre as pessoas, e que representa muito bem a situação de eletricidade estática entre dois corpos. 1 INTERMITENTE Tudo aquilo que se interrompe e recomeça a intervalos. Em um momento aparece e em outros não. 19514 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS CASOS e reLATOS Equilíbrio elétrico Numa manhã de segunda-feira, Luiz se prepara para chegar mais cedo ao trabalho. A cidade de Brasília estava por receber um grande evento e, por esse motivo, receberia muitos visitantes. Ao colocar uma das mãos sobre o carro, Luiz se assusta e dá um passo para trás. Você saberia dizer o que aconteceu naquele momento? Em regiões mais secas do país é relativamente comum as pessoas sentirem choque ao tocar em um automóvel. Isso acontece porque um dos corpos está mais carregado eletricamente que o outro. Sendo assim, ao tocar a carroceria, Luiz e o carro tendem a entrar em equilíbrio elétrico, ou seja, os dois corpos irão possuir a mesma carga elétrica. Em um acontecimento como este é comum resultar em um simples susto, mas por vezes é possível que circuitos eletrônicos causem prejuízos como queima de componentes ou problemas intermitentes1. A seguir, saiba como lidar com as consequências da eletricidade estática. CoMo evItAr ProBLeMAS CoM eLetrICIdAde eStátICA (eSd) Para diminuirmos a possibilidade de problemas causados pela eletricidade es- tática é necessário que sejam tomados alguns cuidados, como o armazenamento dos componentes eletrônicos em invólucros apropriados. Conheça alguns mode- los de invólucros que devem ser usados para armazenar placas, processadores, memórias e discos rígidos. Embalagem para memórias As memórias RAM devem sem armazenadas em caixinhas, como a da figura a seguir, ou ainda, em sacos antiestáticos, que você conhecerá na sequência. 196 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Figura 115 - Embalagens para memória RAM Evite adquirir memórias que estiverem envolvidas em plásticos que não sejam os antiestáticos. É muito comum encontrar, no mercado, memórias envolvidas em plástico- bolha, o qual é uma fonte de eletricidade estática e com isso, faz com que as memórias possam ter problemas intermitentes. De uma forma geral, o plástico-bolha não é adequado para envolver componentes eletrônicos. Portanto, evite utilizá-los. SAIBA MAIS Embalagem para discos rígidos – hD Os HDs também possuem embalagens próprias. No Brasil, não é comum um disco rígido acompanhar uma caixa que contenha os detalhes do produto, mas é comum acompanhar uma caixa plástica, como a da figura a seguir, que protege o disco contra choques físicos e eletricidade estática. A lfe na (2 0- -? ) Figura 116 - Embalagens para discos rígidos 19714 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Pulseira antiestática A pulseira antiestática tem a função de retirar a eletricidade estática de nosso corpo, mas por si só, ela não faz essa tarefa. Em uma das extremidades da pulseira há uma espécie de garra, que deve estar conectada a um local aterrado, e a outra extremidade deve ser colocada no pulso do técnico. É importante salientar que a pulseira antiestática deve ser utilizada no braço que menos é utilizado durante o procedimento, ou seja: o técnico que trabalha mais com o braço esquerdo deve colocar a pulseira no braço direito, e o técnico que trabalha com o lado direito deverá colocar a pulseira no lado esquerdo. Essa é uma forma de evitar problemas no manuseio de componentes do computador. IN FO M A ( 20 -- ?) Figura 117 - Pulseira antiestática Plásticos antiestáticos Os plásticos antiestáticos têm como função proteger placas e componentes eletrônicos da eletricidade estática que existe fora da embalagem. Esses plásticos costumam acompanhar: placas-mãe, placas de rede, placas de vídeo e, algumas vezes, pentes de memória. De uma forma geral, os plásticos antiestáticos têm cor escura e sempre vêm com um adesivo ou desenho mostrando que protegem materiais contra eletricidade estática. Veja um exemplo, na figura a seguir. iS to ck ph ot o (2 0- -? ) Figura 118 - Plásticos antiestáticos 198 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Figura 119 - Adesivo mostrando que o componente que está dentro de um invólucro é sensível à ESD PInCéIS PArA LIMPezA de CoMPonenteS É muito comum, entre os técnicos de manutenção de computadores, a tarefa de limpeza de componentes como placas, coolers, ventoinhas, dissipadores de calor, etc. Para essa atividade, se faz necessário o uso de pincéis antiestáticos. Apesar da maioria dos técnicos usarem qualquer tipo de pincel para realizar esse procedimento, há chances de no momento da fricção entre o pincel e a peça a ser limpa, acabar gerando eletricidade estática. Para evitar esse problema, é recomendável utilizar pincéis antiestáticos, que costumam ser identificados com o adesivo mostrado na figura anterior ou com algum texto dizendo que evitam eletricidade estática. Conheça, a seguir, alguns modelos de pincéis antiestáticos. H VL P Sa le s (2 0- -? ) Figura 120 - Pincéis antiestáticos 19914 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS MAntA AntIeStátICA As mantas antiestáticas são materiais que ficam em cima de uma bancada ou mesa, e permitem que o trabalho seja realizado com componentes eletrônicos em sua superfície. A manta antiestática tem, em uma de suas extremidades, um fio que deve ser ligado a um local aterrado, de forma a eliminar a eletricidade de sua superfície ou de qualquer componente depositado em sua superfície. É comum encontrar nas mantas um local para conectar a pulseira antiestática, permitindo que o corpo do técnico e dos componentes fiquem aterrados e livres de eletricidade estática. CP S In du st ria l E ng in ee rin g (2 0- -? ) Figura 121 - Manta antiestática 14.2 MANuSeANDO AS peÇAS Para um técnico em manutenção de microcomputadores, é extremamente importante saber que se deve evitar o contato direto com componentes eletrônicos, especialmente se não estiver usando uma pulseira antiestática. Todas as placas devem ser manuseadas pelas extremidades, evitando assim, o contato direto da mão do técnico com os componentes e trilhas. 14.2.1 MAnuSeIo de PLACAS e ProCeSSAdoreS O manuseio das placas se dá sempre pelas bordas, para evitar que haja contato das mãos, pois podem ter eletricidade estática e, consequentemente, danificar a placa. Outro fator que requer atenção quanto a esta peça é o fato dela sofrer oxidação. 200 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS É comum algumas pessoas transpirarem nas mãos, e essa umidade pode oxidar os contatos dos componentes, causando maus contatos. Na figura a seguir, você pode visualizar a forma correta de manuseio das placas sem que o suor das mãos prejudique a peça. Em seguida, veja a maneira incorreta do manuseio. Figura 122 - Manuseio correto de placas Figura 123 - Manuseio incorreto de placas Os processadores também são componentes bastante sensíveis à ESD e, portanto, não devem entrar em contato com as mãos, a fim de evitar danificá-los com eletricidade estática. Veja na figura a seguir, a forma incorreta de manuseio de processadores. 20114 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Figura 124 - Manuseio incorreto de processadores 14.3 MONTANDO O priMeirO COMpuTADOr O primeiro passo para a montagem de um computador é ter um espaço amplo para trabalhar, no qual seja possível disponibilizar com segurança o gabinete e os componentes. É recomendável que as peças estejam em cima de uma manta antiestática devidamente aterrada. Para montar um computador, como exemplo, usaremos os seguintes materiais. a) Processador Intel Celeron D 2.8GHz. b) Cooler originalda Intel para soquete 775. c) Pasta térmica para equipamentos eletrônicos. d) Placa-mãe Intel D102GGC2. e) Dois módulos de memória DDR2 de 1GB e 667Mhz cada uma. f) Placa de vídeo ATI X1600XT com 256MB e barramento PCI Express 16X. g) Gabinete ATX. h) Fonte ATX de potência nominal de 450 Watts com conector de 20 Pinos. i) Drive de gravação de DVD com interface SATA. j) Disco rígido Samsung de 160GB 7200RPM com interface SATA. k) Leitor de cartões ligado em uma interface USB na placa-mãe. Acompanhe, a seguir, o passo a passo de como proceder na montagem de um computador. 202 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS PASSo 1 Primeiramente, serão montados os componentes na placa-mãe. Esse procedimento será realizado fora do gabinete, a fim de poder visualizar pequenos problemas que podessam vir a acontecer no processo de montagem. Caso seja realizada a montagem dos componentes da placa-mãe com ela já instalada no gabinete, há maior dificuldade de ver os pequenos detalhes e os problemas. PASSo 2 Na imagem a seguir, você pode ver uma placa-mãe sem nenhum componente conectado a ela. Após acomodar a placa em cima da manta antiestática (ou mesmo na espuma que acompanha a placa mãe na caixa), conecte o processador, os módulos de memória e o cooler. Figura 125 - Placa-mãe A placa a seguir é para processadores Intel, com soquete 775. Ao ser retirada da caixa, você verá que ela possui uma proteção do soquete, que deve ser removida. Veja na figura a seguir, como retirar a proteção do processador para instalação. 20314 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Figura 126 - Retirando a proteção do soquete 775 Para retirar a proteção do soquete, você deve abrir a trava e empurrar a proteção plástica de dentro para fora. Ou então, puxar pelas extremidades a tampa plástica, mesmo com a trava fechada. Após retirar a proteção do soquete 775, você deve abrir a trava e a tampa do soquete, para poder instalar o processador. Para abrir o soquete é necessário puxar a alavanca “A” no sentido oposto ao soquete e depois puxar a alavanca “B” para cima. Com esses dois movimentos, é possível abrir a tampa metálica e colocar o processador no soquete. Veja, na figura a seguir, como proceder. In te l ( 20 -- ?) Figura 127 - Abrindo a trava e a tampa do soquete Fonte: Adaptado de Intel Que a forma como é colocado o processador no soquete 775 é semelhante aos novos soquetes da Intel, o 1155 e o 1366? VOCÊ SABIA? 204 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS PASSo 3 Os fabricantes de processadores costumam colocar um plástico ou espuma antiestática embaixo dos processadores, a fim de proteger seus contatos contra eletricidade estática. Já no caso dos processadores que têm terminais expostos, a proteção serve também para que os mesmos não sejam amassados. Na figura a seguir, veja como ocorre o processo de retirada da proteção que acompanha um processador da Intel. In te l ( 20 -- ?) Figura 128 - Retirando a proteção antiestática do processador Fonte: Adaptado de Intel PASSo 4 Após retirar a proteção do processador, você deve colocar o processador no soquete. Na figura a seguir, é mostrado como se deve colocar o processador no soquete aberto. Deve-se pegar o processador sempre pelas laterais, pois é necessário evitar tocar os contatos. Veja que o soquete apresenta alguns pinos delimitadores nos detalhes G e H, na imagem a seguir. Você sabe o qual é a função desses pinos? Os pinos delimitadores não deixam que o processador seja encaixado de mais de uma maneira. Na figura a seguir, são mostrados o soquete e o processador no sentido correto de instalação, com o alinhamento dos pinos delimitadores do processador (G) com o do soquete (H). Em volta do soquete são encontradas ranhuras, para que seja mais fácil a colocação e remoção do processador (F), veja como: 20514 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS In te l ( 20 -- ?) Figura 129 - Instalação do processador no soquete 775: delimitadores do processador e soquete (G e H), F ranhura para retirar e colocar o processador Fonte: Adaptado de Intel (2011) In te l ( 20 -- ?) Figura 130 - Travando a tampa do soquete 775 Fonte: Adaptado de Intel (2011) PASSo 5 Após colocar o processador no soquete, você deve colocar a pasta térmica na superfície do processador. A pasta térmica é um produto que devemos passar entre o processador e o cooler a fim de aumentar a área de contato entre os dois dispositivos, o que facilita a troca de calor do processador para o cooler. É obrigatório o uso da pasta térmica, porém, esta pode ser substituída por um cooler novo, já que ele vem com elastômero. Elastômero é um polímero (possui aspecto de borracha) que costuma vir com coolers novos (ainda não usados). O elastômero, quando aquecido, entra em fusão com o processador e o cooler, funcionando de forma semelhante à pasta térmica. Não é comum encontrar elastômero em lojas de informática, mas nada impede 206 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS que o elastômero seja removido e seja usada a pasta térmica (caso seja preferência do usuário). Podem ser utilizadas tanto as pastas tradicionais quanto as térmicas, as quais conseguem transferir o calor mais rapidamente do processador para o cooler. Existem pastas comuns que normalmente são brancas e parecem uma pomada, como você pode visualizar na figura a seguir. Figura 131 - Processador com pasta térmica Existem também pastas térmicas mais sofisticadas, que podem ter em sua composição prata ou ouro. Na figura a seguir, você pode ver um modelo de pasta térmica com composição de prata. Figura 132 - Pasta térmica comum Caso você faça a desmontagem do cooler de um computador e encontre uma massa (elastômero), retire-a, pois ela não pode ser reutilizada. Após o primeiro uso, o cooler deve ser limpo com álcool isopropílico e depois, deve ser utilizada a pasta térmica de sua preferência. Para a retirada do elastômero, evite utilizar chaves de fenda, pois elas riscam a superfície do cooler e diminuem a área de contato com o processador. FIQUE ALERTA 20714 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Figura 133 - Pasta térmica à base de prata PASSo 6 A próxima etapa de montagem dos componentes da nossa placa-mãe é o cooler. Nessa etapa, será mostrado como fazer a fixação do cooler e sua instalação de forma correta. Na figura, é mostrado um cooler para soquetes 775. Fique atento ao ver como funciona o sistema de travamento e destravamento desse cooler, pois é muito comum ter pinos de fixação quebrados e isso pode influenciar a eficiência de retirada do calor do processador. Um cooler que não está bem fixo na superfície do processador pode causar problemas de superaquecimento. Figura 134 - Inserindo o cooler 208 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Você deve conectar o conector de alimentação do cooler na placa-mãe. Normalmente, o conector de alimentação fica próximo aos slots de memória (locais onde instalamos as memórias RAM) ou abaixo do soquete. Costuma ter o nome de “CPU_FAN”. FAN é sempre o termo usado na placa-mãe para locais onde podem ser conectados os coolers ou as ventoinhas. Em uma placa-mãe usada, eles encontram-se ao lado direito dos slots de memória. Normalmente, os coolers vendidos com os processadores da Intel possuem conectores com 4 pinos, mas existem coolers de outros fabricantes para processadores Intel que possuem somente 3 pinos. Eles também podem ser conectados no conector CPU_FAN de 4 pinos, como o da figura a seguir. Na sequência, veja como deve ser conectado. Figura 135 - Conector do cooler do processador In te l ( 20 -- ?) Figura 136 - Conectando coolers de 3 ou 4 pinos a placa-mãe 20914 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS PASSo 7 Após fixar o cooler e ligá-lo ao conector de alimentação da placa-mãe, você deve fazer a instalação dos módulos de memória. Na placa-mãe que usamos como exemplo, há apenas dois slots para instalação de memória. Repare, na figura seguinte, que os slots possuemnumeração para identificá-los e que foram usadas as palavras DIMM1 e DIMM2. É importante que você preencha os slots sempre do menor número para o maior, primeiro o DIMM1 e depois, o DIMM2. Quando houver somente um módulo de memória, use o slot DIMM1. Esta placa-mãe terá dois módulos de memória DDR2 de 1GB cada uma. Veja, na figura a seguir, o processo de instalação dos módulos de memória. Figura 137 - Numeração dos slots de memória Para realizar a instalação dos módulos de memória, abra as travas brancas do slot de memória. Repare que os módulos de memória possuem uma ranhura, que deve estar alinhada com a ranhura do slot da placa-mãe. Após alinhar os módulos de memória com o slot da placa-mãe, pressione as memórias em sua parte superior. Automaticamente, as travas brancas irão posicionar-se na parte de dentro, segurando as memórias. Caso seja necessário retirar algum dos módulos de memória, pressione as travas brancas para fora do slot, e o módulo de memória será desencaixado. Veja esse procedimento na figura a seguir. 210 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS in te l ( 20 -- ?) Figura 138 - Instalando módulo de memória Fonte: Adaptado de Intel (2011) PASSo 8 Após instalar os componentes da placa-mãe (processador, coolers e módulos de memória) você deve começar a colocar os componentes dentro do gabinete. O primeiro componente a ser inserido é a fonte de alimentação. A fonte é instalada por dentro do gabinete, conforme figura a seguir. Figura 139 - Instalação da fonte de alimentação 21114 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS A fonte possui quatro parafusos, os quais devem ser aparafusados do lado de fora do gabinete. Os parafusos usados para essa finalidade são os de rosca grossa, que você conhecerá nas páginas seguintes. Devem ser colocados todos os parafusos de fixação da fonte, pois se por acaso, a mesma cair, estará estragando componentes internos do computador, já que na maioria dos gabinetes, a fonte está localizada acima da placa-mãe. Sempre deixe a fonte com a chave de alimentação selecionada em 220 volts, é um procedimento simples e evita que usuários desatentos queimem a fonte de alimentação. FIQUE ALERTA Após instalada a fonte, você deve realizar a instalação do espelho da placa-mãe. Esse componente acompanha a placa e normalmente serve apenas para um tipo de placa-mãe. É importante você ter o cuidado para não perder esse componente. Para instalá-lo, você deve fixá-lo por dentro do gabinete, fazendo uma leve pressão e encaixá-lo dentro do gabinete, fazendo pressão para fora dele. Veja como realizar este procedimento na figura a seguir. Figura 140 - Fixando espelho da placa mãe Realizado esse processo, chegou o momento de fixar os componentes internos no computador. Mas antes, você conhecerá um pouco sobre os parafusos utilizados no computador. 212 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 14.3.1 PArAFuSoS Na parte interna do computador, há dois tipos de parafusos. Esses parafusos possuem duas bitolas (diâmetro do parafuso) diferentes, uma mais fina e a outra mais grossa. Veja, nas figuras a seguir, parafusos de rosca grossa e parafusos de rosca fina. Figura 141 - Parafuso de rosca grossa Figura 142 - Parafuso rosca fina Os parafusos de rosca grossa são usados na fixação de discos rígidos (HD), da placa-mãe, da fonte de alimentação e das tampas do gabinete. Os parafusos de rosca fina são usados para fixar drives de CD/DVD/Blu-ray, drives de disquete, leitor de cartões interno, placas de expansão e tampas para fechar os espaços das placas de expansão. Além dos parafusos de rosca grossa e fina, é possível encontrar suportes para placa-mãe, que podem ser metálicos ou plásticos. Esses suportes também são comumente chamados de espaçadores e são usados quando o gabinete não possui um ponto de apoio necessário na placa-mãe. É comum usar esses suportes nas extremidades do lado direito, na região das memórias e das conexões com os botões liga e reset. Nas figuras a seguir, você conhecerá os suportes de placas- mãe metálicos e plásticos. Figura 143 - Suportes para placa-mãe metálicos 21314 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS M ap lin (2 0- -? ) Figura 144 - Suportes para placa-mãe plásticos Preste atenção ao aparafusar. Caso o parafuso não entre, verifique se ele está alinhado corretamente. Se o parafuso for usado em um local incorreto, este pode vir a estragar a rosca do furo, inutilizando-o e, consequentemente, não fixando corretamente um componente interno. FIQUE ALERTA PASSo 9 Retomando ao procedimento de instalação da placa-mãe, veja na figura seguinte, que a placa possui 6 furos. Esses furos servem para fixação de placa no gabinete e todos eles devem ser usados. Os furos mostrados na figura possuem bordas metálicas. Nesses furos podem ser usados parafusos, sem nenhum tipo de arruela. Acompanham o gabinete, parafusos de rosca grossa e arruelas. As arruelas só devem ser usadas em furos da placa-mãe que não tenham bordas metálicas. É possível usar espaçadores plásticos nos furos que não possuem bordas metálicas também. in te l ( 20 -- ?) Figura 145 - Furação placa-mãe 214 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Após verificar os furos na placa-mãe, você deve conferir se os furos da mesma coincidem com os suportes do gabinete. Os furos das placas são padronizados, assim como os dos gabinetes. É possível que algum dos furos da placa-mãe não tenha suporte nativo no gabinete. Por esse motivo, você poderá usar espaçadores metálicos, que ficam entre o gabinete e a placa-mãe, ou ainda, os espaçadores plásticos. É bom dar preferência, sempre que possível, a espaçadores metálicos, por possuirem suporte a parafusos, não deixando folga entre a placa-mãe e o gabinete. Já os espaçadores plásticos, costumam deixar folga. Nas figuras seguintes, será mostrado o suporte feito pelo fabricante do gabinete e um espaçador metálico (em dourado), que permite que seja colocado um parafuso em sua superfície. Figura 146 - Suportes da placa-mãe Figura 147 - Suportes da placa-mãe dentro do gabinete 21514 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Após verificar se todas as necessidades de suporte da placa-mãe foram atendidas, você deve instalar a placa-mãe dentro do gabinete. Esse processo é um pouco trabalhoso, pois é preciso segurar a placa-mãe por suas extremidades e incliná-la, de forma a encaixar primeiramente os conectores de entrada e saída com o espelho e depois, deve-se descer a placa-mãe até que ela fique apoiada em cima dos suportes que irão fixá-la. Veja como ocorre esse procedimento na figura a seguir. Figura 148 - Fixando a placa-mãe dentro do gabinete No momento do alinhamento da placa-mãe com os suportes do gabinete, permaneça com a placa-mãe um pouco levantada, a fim de evitar que os suportes do gabinete arranhem alguma trilha elétrica da mesma. FIQUE ALERTA PASSo 10 Existem alguns gabinetes nos quais é possível retirar o suporte onde a placa-mãe é fixada. Com isso, fica mais fácil fazer a instalação da placa-mãe no gabinete. Após a fixação da placa-mãe dentro do gabinete, você deve fazer a instalação dos itens do painel frontal do gabinete. São eles: Power LED, HDD LED, Power Switch (POWER_SW), Reset Switch (RESET_SW) e os conectores USB. Conforme visto anteriormente, no canto inferior direito das placas-mãe estão localizados os pinos para fazer a conexão dos botões de liga e reset, além das luzes do HD (HD LED) e daquela que mostra se o computador está ligado (Power 216 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS LED). Na figura seguinte, você verá a área onde devem ser conectados os itens do painel frontal do gabinete. Figura 149 - Pinos de conexão da placa-mãe no painel frontal do gabinete Nas placas-mãe atuais, os pares de pinos são identificados por cores, para facilitar a distinção dos conectores que serão conectados ali. Para saber em que posição conectar os fios dos itens do painel frontal, veja, na figura a seguir, os conectorescoloridos da placa-mãe. Você poderá também consultar o manual de instruções. in te l ( 20 -- ?) Figura 150 - Esquema de botões e leds do gabinete Na figura que você acabou de visualizar, repare que há um único pino sozinho (que não tem par). Ele serve de referência com relação à posição dos outros, caso a placa não tenha diferenciado os pares de forma colorida. Esse pino, mostrado como pino 9, não é usado. Agora que você já sabe onde deve conectar os fios do painel frontal, você vai saber como diferenciar esses fios, para depois conectá-los aos seus respectivos locais na placa-mãe. 21714 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Na figura a seguir, você verá os fios que fazem a ligação dos itens do painel frontal com o gabinete. Nesta figura, você perceberá que cada fio acompanha uma identificação. A descrição de cada informação é a seguinte. Acompanhe! a) POWER LED – Liga o LED verde do gabinete, que fica brilhante quando o computador está ligado. Esse conector possui polaridade. O fio branco é o negativo (-) e a outra cor é o positivo. b) RESET SW – Liga o botão Reset do painel frontal à placa-mãe. Permite também que o computador seja reiniciado a partir do botão do gabinete. A sigla SW vem do inglês SWITCH que, em português, significa chave ou botão. Esse conector não possui polaridade. c) POWER SW – Liga o botão de liga/desliga do painel frontal à placa-mãe. Permite que o computador seja ligado ou desligado a partir do botão do gabinete. Esse conector não possui polaridade. d) h.D.D LED – Liga o LED vermelho do gabinete, que fica brilhante quando o computador está acessando o disco rígido. Esse conector possui polaridade. O fio branco é o negativo (-) e a outra cor é o positivo. Cl ub e do H ar dw ar e (2 0- -? ) Figura 151 - Fios que fazem ligação do painel frontal à placa-mãe Os fios do painel frontal não costumam ser de mesma coloração dos pinos da placa-mãe. Procure sempre ler a identificação dos conectores do painel frontal, e veja as respectivas posições no esquema fornecido pela placa-mãe. Na figura que representa o esquema de botões e leds de um gabinete, nas áreas do HD LED e do POWER LED, repare que é mostrada a polaridade de cada um dos pinos. Essas áreas da placa-mãe se conectam às luzes do painel frontal, mas se essas luzes forem conectadas com a polaridade trocada, elas não acenderão. 218 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Se após a montagem você perceber que as luzes frontais não acendem, mude a polaridade dos fios, pois eles podem estar invertidos. O fio branco sempre deve ficar na posição de negativo (-) e a outra cor, no positivo (+). Após a conexão dos fios do painel frontal, você encontrará um resultado parecido com o da figura a seguir. Cl ub e do H ar dw ar e (2 0- -? ) Figura 152 - Painel frontal conectado à placa-mãe Após conectar as luzes e botões do painel frontal, você deve conectar as portas USB. Em gabinetes simples, como os utilizados neste passo a passo, é comum ter até 2 portas USB. A maioria das placas-mães possuem suporte para até 4 portas USB frontais. A placa utilizada como exemplo neste procedimento, possui suporte para até 4 portas. Na figura de representação dos pinos, que você verá no próximo passo, são mostrados dois conjuntos de pinos, que serão usados para conectar os dispositivos USB frontais. PASSo 11 Chegou o momento de realizar a conexão entre a placa-mãe e as duas portas USB frontais. E, na sequência, você ligará o leitor de cartões às duas outras conexões USB da placa. No manual das placas-mãe também são informadas as posições dos fios da porta USB. Como você pode ver na figura seguinte, há a identificação de cada um dos pinos, assim como nos conectores de luzes e botões de ligar e reset. Nesse caso, os conectores USB do painel frontal também possuem identificação. 21914 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS in te l ( 20 -- ?) Figura 153 - Esquema de portas USB frontais Figura 154 - Conector USB frontal do gabinete e sua indicação de pinos Figura 155 - Pinos onde serão instaladas as portas USB 220 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Repare que os pinos de conexão USB na placa-mãe também possuem um pino que não tem par. Ele é denominado de pino 10. Esse pino serve como referência e sempre ao lado do pino 10 estão os pinos GROUND ou GND, que são pinos negativos (-) da porta USB. Sempre que fizer uma conexão de portas USB verifique se o GND está próximo do pino 10, e se na outra extremidade está o pino VCC, que é o POWER (+). No caso da inversão desses pinos, qualquer dispositivo conectado a essa porta USB será danificado! Que a conexão incorreta dos fios da porta USB na placa- mãe pode queimar o dispositivo conectado à porta USB? VOCÊ SABIA? Na figura a seguir, são mostradas duas fileiras de pinos. Se cada porta USB necessita de 4 pinos, então em cada conjunto de pinos, como mostrado na figura anterior, é possível conectar até duas portas USB, sempre deixando sem conectorização o pino 10. Veja, então, como fica a conexão de duas portas USBs no conjunto de portas USB 1 da placa-mãe. Figura 156 - Duas portas USB frontais ligadas à placa-mãe PASSo 12 Você aprenderá agora como instalar o leitor de cartões e utilizar outro conjunto de portas USB da placa-mãe. Primeiramente, conheça o leitor de cartões. Esse leitor entra na baia onde anteriormente eram instalados os drives de disquetes. Esse leitor usa duas portas USB, uma para ele mesmo e a outra que conecta-se com mais uma porta USB frontal, totalizando três portas USB frontais no gabinete. Veja na figura seguinte, um leitor de cartões. 22114 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS M az er (2 0- -? ) Figura 157 - Leitor de cartões mais porta USB frontal O leitor de cartões será instalado no gabinete, pela parte da frente, conforme figura. Após a fixação, você deve ligar o conector do leitor de cartões na placa-mãe. Esse tipo de conector permite que ele seja instalado em somente uma posição, evitando problemas de inversão de pinos da portas USB. Em alguns gabinetes, as portas USB também já são nesse padrão. Figura 158 - Instalando o leitor de cartões Figura 159 - Conector do leitor de cartões 222 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Figura 160 - Conector do leitor de cartões conectado à placa-mãe PASSo 13 Após a instalação do leitor de cartões, o próximo passo é a instalação do disco rígido, que deverá ser instalado por dentro do micro. A maioria dos gabinetes permite a instalação de pelo menos quatro discos. O disco rígido deve ser fixado com quatro parafusos de rosca grossa, como você verá na figura seguinte. Figura 161 - Instalando o disco rígido Quando for instalar o disco rígido verifique se, ao colocá-lo na posição escolhida, não atrapalhará a manutenção do computador. Há no mercado placas-mães cujo jumper de reset da BIOS fica acima das portas SATA. Se esse fosse o nosso caso, o jumper ficaria atrás do disco rígido. Se algum dia fosse necessário resetar o BIOS, possivelmente teria que retirar o disco para fazer esse procedimento. Portanto, antes de instalar o disco rígido, verifique se a posição dele não atrapalha o manuseio dos itens da placa-mãe. Esses itens são: 22314 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS a) acesso ao jumper do BIOS; b) acesso às portas SATA, o que pode atrapalhar o acréscimo de mais dispositivos SATA; c) acesso aos fios do painel frontal; d) a placa de vídeo é muito grande e os cabos SATA do HD encostam-se à placa de vídeo. Caso um dia tenha que tirar o disco, terá que retirar também a placa de vídeo. Que ao utilizar os 4 parafusos para a fixação do disco rígido você evita que o disco possa vibrar, evitando que tal impacto arranhe a parte interna dele? Essa movimentação, inclusive, permite que disco rígido possa perder dados contidos nele. VOCÊ SABIA? PASSo 14 Após instalado o disco rígido no gabinete, você deve fazer a conexão do disco à placa-mãe. Como o disco possui uma interfaceSATA, você utilizará um cabo SATA de 7 pinos, para fazer essa conexão. Sh en zh en Y iw an da E le ct ro ni cs C o. , L td . ( 20 -- ?) Figura 162 - Cabo SATA de 7 pinos Após conectar uma das extremidades do cabo SATA ao disco, você irá conectar a outra extremidade à placa-mãe. A placa-mãe que está sendo usada como modelo possui quatro portas SATA, todas elas numeradas como SATA 1, SATA 2, SATA 3, SATA 4. É recomendado que, quando usado mais de um dispositivo SATA conectados à placa-mãe, deve-se colocar o disco onde está o sistema operacional na primeira porta, ou seja, na porta SATA 1. 224 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Figura 163 - Portas SATA numeradas na placa-mãe PASSo 15 Depois dessa etapa, é necessário então instalar o drive de DVD. Para isso, você deve inseri-lo pela frente do gabinete, conforme a figura seguinte. O drive de DVD deve ser fixado com quatro parafusos de rosca fina. É interessante apertar apenas um pouco, e verificar se o drive ficou alinhado com o gabinete. Depois de confirmado este alinhamento, aperte devidamente os parafusos. Figura 164 - Instalando o drive de DVD Uma vez fixados os parafusos no drive de DVD, chegou o momento de fazer a conexão do cabo SATA de 7 pinos no drive. Na outra extremidade, você deve conectá-lo na porta SATA2 da placa-mãe. Após conectado o cabo SATA do drive de DVD, você deverá ter como resultado o que é mostrado na figura a seguir. 22514 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Figura 165 - Cabos SATA do HD e drive de DVD conectados à placa-mãe PASSo 16 Nessa nova etapa, você saberá como instalar a placa de vídeo. A placa-mãe utilizada neste procedimento já possui uma placa de vídeo onboard. Ainda assim, você irá aprender como instalar uma placa de vídeo offboard no barramento PCI Express. A placa-mãe utilizada nesse exemplo é uma placa-mãe simples e só possui slot PCI Express de 16X. Existem outras placas mais sofisticadas, que podem ter mais de um slot PCI Express. Nesse caso, você deve verificar no manual da placa-mãe qual o primeiro slot a ser usado. O slot PCI Express 16X na placa-mãe deste exemplo é o primeiro slot, o mais próximo ao processador e é exclusivo para placas de vídeo. Antes de colocar a placa de vídeo, você deve verificar se no fundo do gabinete há alguma fenda aberta ao lado do slot que você irá usar. Caso não esteja aberta, basta movê-la devagar até ela se desprender do gabinete. Na figura que você viu anteriormente, é possível identificar que há duas fendas abertas no gabinete. Escolha a que se localiza mais próxima do slot PCI Express 16X e conecte a placa de vídeo. Após sua conexão na placa mãe, é necessário fixá-la com um parafuso de rosca grossa. 226 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Figura 166 - Instalando a placa de vídeo Se for necessário abrir uma fenda atrás do micro para instalar a placa de vídeo, tenha cuidado ao tirar a tampa metálica no fundo do gabinete, pois essa peça metálica pode arranhar placa-mãe. FIQUE ALERTA PASSo 17 A próxima etapa do procedimento de montagem é a conexão dos cabos de força na placa-mãe e nos drives. A placa-mãe deve ser alimentada por dois cabos de força: um conector chamado ATX12V24, de 20 ou 24 Pinos (dependendo da placa), e um conector chamado Auxiliar, ou AUX de 4 (ATX12V) ou 8 (EPS12V) pinos. Nas figuras seguintes, você conhecerá um conector Auxiliar de 4 (ATX12V) pinos e outro de 20 pinos, que com mais 4 formam um conector de 24 pinos. Figura 167 - Conector Auxiliar de 4 pinos (ATX12V) 22714 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Figura 168 - Conector de ATX de 24 pinos (ATX12V) A maioria das placas-mãe atuais recebem alimentação da fonte por meio de um cabo ATX de 24 pinos (ATX 12V), que é usado para os circuitos da placa-mãe, como os chipsets, memórias e barramentos. Já o processador recebe um cabo de alimentação exclusivo, como é o caso do cabo Auxiliar. Esse cabo pode ser de 4 ou 8 pinos. Placas-mãe simples e intermediárias, normalmente, têm um conector de 4 pinos na mesma. As placas de servidores, workstations e para entusiastas por overclock, por exemplo, necessitam de mais energia, por isso usam um conector de 8 pinos. A placa-mãe utilizada como exemplo nessa montagem será conectada a um conector ATX de 20 pinos e um de 4 pinos (ATX 12V). Na figura seguinte, você verá os dois conectores alimentando a placa-mãe. Nesse momento, se você quisesse ligar o computador para teste, ele funcionaria, porém, teria que alimentar ainda os drives de DVD e disco rígido, para poder inicializar o computador. Figura 169 - Placa-mãe alimentada com os dois conectores de energia 228 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS O cabo do conector auxiliar deve ser preso em algum local do gabinete, para que não atrapalhe o funcionamento do cooler. Na figura a seguir, é mostrado que o cabo auxiliar pode ser preso no fundo do gabinete, por meio de uma fita plástica, também chamada de “abraçadeira”. Esse recurso evita que o cabo se desloque para cima do cooler, evitando travar essa peça. É um cuidado simples que se deve ter, porém, bastante importante, já que é bastante comum acontecer de o conector cair sobre o cooler. Figura 170 - Prendendo o cabo auxiliar PASSo 18 Falta pouco para você terminar a montagem de seu computador! Para isso, é necessário, neste momento, alimentar o drive de DVD e o disco rígido. Serão necessários, então, dois cabos SATA de alimentação (também chamado de cabo SATA de 15 pinos). Caso sua fonte não possua cabos de alimentação SATA, é possível adquirir adaptadores de conector de periféricos para SATA. Pc S up po rt (2 0- -? ) Figura 171 - Conector de energia SATA, 15 pinos 22914 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Figura 172 - Adaptador de conector de periféricos para SATA Após conectar todos os cabos de energia, você deverá preocupar-se em arrumar os cabos dentro do computador. No computador que estamos montando, usamos cabos de dados SATA, se montássemos um computador com disco rígido e drive óptico IDE deveríamos nos preocupar mais com a arrumação dos cabos, pois como os cabos são largos, se não estiverem organizados, atrapalham o fluxo de ar dentro do computador, podendo contribuir para uma elevação na temperatura interna. A organização dos cabos internos pode variar de acordo com o gabinete utilizado. No exemplo mostrado aqui, montamos um computador com disco rígido e drive óptico com interfaces SATA, o que facilita na organização e ventilação interna, mas caso no seu computador possuam dispositivos IDE, sempre junte os cabos de dados, a fim de melhorar o fluxo de ar dentro do computador. Acompanhe, a seguir, duas formas de organização dos cabos. a) Cabos de energia: Tente juntá-los no ponto onde parecem ser mais nume- rosos. Normalmente, costumam ficar pouco abaixo do drive de DVD, ao lado das memórias. Para juntá-los, use uma fita plástica “abraçadeira”. Quanto aos cabos de alimentação que não forem utilizados, enrole-os e deixe-os no mesmo ponto. b) Cabos de dados: Junte os cabos de dados em um ponto onde são mais numerosos. Para prendê-los, utilize também as “abraçadeiras”. Veja, na figura a seguir, uma sugestão de arrumação dos cabos. 230 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Figura 173 - Arrumação interna de cabos Após arrumarmos os cabos de nosso computador, é recomendável que liguemos a primeira vez o computador com a tampa aberta, pois caso haja algum detalhe a ser ajustado, não é necessário abri-lo novamente. Mas lembre-se: não é recomendável usar o computador de forma usual com a tampa aberta, pois, dessa forma, os componentes ficam expostos, podendo causar algum acidente e além disso, ele acumulará mais poeira. Conheça os erros mais comuns durante a montagem de microcomputadores. Acesse o tutorial de Gabriel Torres e Cássio Lima no seguinte endereço: <http:// www.clubedohardware.com.br/artigos/Erros-Tipicos-de- Montagem/703/1>. SAIBA MAIS Após realizar as etapas anteriores e organizaros cabos, é o momento de ligar o computador e verificar se está tudo funcionando conforme o esperado. Ao ligar a máquina pela primeira vez, você deve conectar os seguintes cabos: a) de alimentação: verifique se a fonte está com a tensão (voltagem) correta do estabilizador ou tomada; b) cabos de vídeo; c) cabos de mouse e teclado; d) cabo de rede; e) cabos das caixas de som e microfone. Se estiver tudo certo, seu computador emitirá um sinal sonoro (um “beep”) e mostrará a tela do POST (Power On Self Test). Essa tela confirma que o computador 23114 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS encontrou os componentes básicos para iniciar: processador, memória e placa de vídeo. Caso falte algum desses componentes, o computador emitirá sinais sonoros de forma seguida. Os “beeps” podem variar para cada placa-mãe e, se no seu caso, forem três beeps, verifique se os módulos de memória ou placa de vídeo estão com mau contato. A primeira tela de inicialização do seu computador deverá ser a seguinte: BI O S (2 01 1) Figura 174 - Micro inicializando, POST Na primeira vez que você inicia o computador, deverá aparecer, no rodapé do POST, qual será a tecla usada para entrar nas configurações do BIOS, também chamado de SETUP. As teclas normalmente utilizadas são as teclas F2 e DELETE. No caso da placa-mãe que estamos usando, você deve apertar a tecla “F2” quando o computador é ligado. Caso não consiga entrar em uma tela azul, como mostra a figura seguinte, reinicialize o computador e tente novamente. Podem ser necessárias algumas reinicializações do computador até que você se acostume com o ponto para apertar a tecla e entrar nas configurações do BIOS. 14.3.2 ConFIGurAndo o BIoS Todos os computadores do padrão PC possuem um BIOS. Como visto anteriormente, BIOS é um programa escrito em uma memória ROM ou Flash que fica na placa-mãe. O programa do BIOS faz com que o computador seja inicializado e fique pronto para rodar um sistema operacional. No BIOS são configurados parâmetros como hora e data do sistema e a sequência de inicialização dos dispositivos de armazenamento. 232 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Num sistema BIOS, também é possível verificar dados do hardware, como: a) tipo de processador utilizado; b) quantidade de memória instalada e a capacidade de cada módulo de memória; c) temperatura do processador e da parte interna do gabinete; e d) qual a tensão (voltagem) elétrica que a fonte está fornecendo aos componentes. O BIOS foi criado pela AMI – Americam Megatrens, Inc. –, mas há outros fabricantes de BIOS. É provável que você encontre, ao longo de sua profissão, BIOS diferentes, por isso, tente memorizar os nomes e as opções que serão abordados em seu livro didático. CoMo ConFIGurAr Você já deve ter reparado que ao lado do BIOS há informações sobre os comandos de como operá-lo, ao lado direito da tela. Em alguns BIOS, essas informações podem estar no rodapé da tela. Primeiramente, você verá as opções que são da primeira aba. Essa primeira tela do BIOS é a tela MAIN. Na aba da tela principal, você encontrará as seguintes informações. AMIBIOS – Fabricante da BIOS a) BIOS Version: Versão do BIOS em uso. b) Build date: Quando esse BIOS foi criado. Processor - Processador a) Type: Mostra qual o processador foi instalado na placa-mãe. No exemplo deste livro, trata-se de um Intel Pentium 4 de 3.8GHz. b) Speed: Velocidade do clock do processador, 3.800 MHz, que é igual a 3.8GHz. c) Quantidade de processadores: 1e. system Memory – Total de memória a) Total physical memory: Quantidade de memória instalada, que é 2048MB ou 2GB. b)Total system resources: Memória usada pelo sistema. Poderia mostrar a quantidade de memória que a placa de vídeo onboard utiliza, mas como não está sendo usada (pois há uma placa offboard) o valor apresentado é 0MB. c) Total avaliable memory: Total de memória disponível. 23314 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS System Time – Mostra a hora no exato momento. Para mudar esses valores, basta selecionar o campo que deseja alterar, por meio da tecla TAB, e usar os botões + ou – para alterar o valor do campo. Lembre-se de que o horário utilizado servirá como referência para o sistema operacional. System Date – Mostra a data. Para mudar os valores, basta usar a tecla TAB, selecionar o campo desejado e depois usar as teclas + ou -. Language – Mostra as linguagens disponíveis do BIOS. É bastante comum estar disponível nos idiomas inglês, francês e espanhol. Em alguns BIOS de computadores montados por fabricantes brasileiros é possível encontrar o BIOS em português. BI O S (2 01 1) Figura 175 - BIOS na tela MAIN Após verificar as configurações, informações e opções da tela MAIN, você terá acesso à aba Advanced. Para chegar a essa aba, basta apertar, no teclado, a seta para o lado direito. BI O S (2 01 1) Figura 176 - Tela advanced do BIOS 234 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Na aba Advanced é possível encontrar as seguintes opções para configurações. a) Processador – Processor Configuration: Mostra configurações do processador. É como se fosse possível habilitar o recurso de Hyper Thread, por exemplo. Em algumas placas-mãe, nessa área, é possível mudar o multiplicador do processador, permitindo fazer overclock. b) Dispositivos de armazenamento IDE e SATA – IDE configuration: Nessa área serão mostradas configurações do SMART, por exemplo, que é um recurso que avisa caso o disco esteja com problemas, entre outros. c) Configurações do drive de disquetes – Floppy Configuration: Permite habilitar ou desabilitar o controlador do drive de disquetes. Deixar o drive de disquete somente para leitura dos mesmos, impedindo qualquer outro tipo de gravação. d) Configurações de portas de entrada e saída – super i/O configuration: Configurações das portas Seriais e Paralelas (interfaces de conexões com dispositivos externos). e) Configurações das portas USB – USB configuration: Permite configurar, habilitar ou desabilitar o conjunto de portas frontais do gabinete. f) Configurações das placas PCI – PCI configuration: Configurações relativas a placas PCI, como a escolha de quais IRQs cada barramento PCI usará. g) Configurações das memórias: Permite configurar a velocidade da memória, a taxa de atualização da memória e, até mesmo, a tensão (voltagem) que as memórias usarão. Importante: na aba advanced você não fará nenhuma alteração. Você conhecerá agora a aba Boot. Nesta aba, você encontrará configurações que permitem escolher a partir de qual dispositivo de armazenamento será inicializado o computador. Nos BIOS recentes existem as opções de “bootar” a partir de drives ópticos, discos rígidos, dispositivos USB (HDs externos e pendrives), pela rede e, em poucas placas-mãe, a partir de discos com interface Firewire. BI O S (2 01 1) Figura 177 - Tela boot do BIOS 23514 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Ainda na aba Boot, você acessará a opção “Boot settings Configuration”. Para poder entrar nessa opção, basta clicar com a seta para baixo e quando a opção estiver em branco, apertar “ENtER”. Após esta operação, você encontrará a sequência com que os dispositivos de armazenamento serão inicializados. A ordem de boot selecionada no momento é a seguinte. Acompanhe! a) Primeiramente o BIOS procurará um disco de inicialização do drive de CD/DVD. b) Não encontrando nenhum disco de instalação dentro do drive, ele passa para a segunda opção, que é a do HD, o disco rígido. c) Não havendo um sistema operacional instalado no HD, ele passa para a terceira opção, a “disabled”, que significa que a opção está desabilitada. É interessante que a sequência de boot seja como a que é apresentada na figura seguinte, pelo seguinte motivo: no momento que você desejar instalar um sistema operacional, provavelmente você utilizará uma mídia óptica (CD ou DVD). Uma vez que o drive óptico é o primeiro dispositivo a ser inicializado, o computador irá ler o CD de instalaçãodentro do drive óptico e, consequentemente, começará a fazer a instalação do sistema operacional. BI O S (2 01 1) Figura 178 - Mudando a sequência de boot (Boot Device Priority) É importante ressaltar que o CD/DVD deve ser inicializável. Caso contrário, não será possível realizar a instalação do sistema operacional a partir dessa mídia. Se desejar mudar o dispositivo a ser inicializado, primeiramente você deve selecionar o campo “1st Boot Device” e, em seguida, apertar a tecla “ENTER”. Lá aparecerão todos os dispositivos de armazenamento que seu BIOS suporta inicializar. A aba seguinte é a security. Essa aba tem como finalidade as opções de segurança do BIOS, mas a função mais comum utilizada nessa guia é a escolha de senhas para o acesso ao BIOS. 236 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS As senhas podem ser configuradas de duas formas: para serem usadas como Administrador ou como User (usuário). A diferença entre os dois é a seguinte: se você configurar o BIOS com senha, toda vez que a tecla F2 for acionada, será solicitada uma senha. Se você inserir a senha do Administrador, você terá a liberdade de alterar qualquer configuração do BIOS. Mas se você utilizar a senha do User, você somente poderá visualizar as configurações do BIOS, e não modificá-las. BI O S (2 01 1) Figura 179 - Configurações de segurança do BIOS Não há uma preocupação em colocar senha no BIOS para computadores domésticos, a menos que esse computador seja utilizado em um ambiente de trabalho. Nesse caso, é interessante que se cadastre uma senha, a fim de não permitir que as configurações sejam alteradas. A aba seguinte é a “EXit”. Trata-se de uma aba bastante importante, pois além de ser usada para sair do BIOS, ela possui algumas opções que facilitam em caso de configurações indevidas no BIOS. BI O S (2 01 1) Figura 180 - Aba Exit do BIOS 23714 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS A aba “sair” apresenta as seguintes características. a) Save Changes and Exit – Salva configurações e sai do BIOS. b) Discard Changes and Exit – Descarta qualquer mudança feita na sessão atual e sai do BIOS. c) Discard Changes – Descarta as alterações feitas nessa sessão. d) Load Setup Defauts – Carrega opções padrões do BIOS. e) Load Custom Defaults – Carrega opções personalizadas pelo usuário. f) Save Custom Defaults – Permite que o usuário salve uma configuração personalizada como Default (padrão). Provavelmente as duas opções mais usadas na aba EXIT são: Save changes and exit e Load Setup Defaults. Caso você tenha alterado alguma opção dentro do BIOS, e não se lembra qual foi, use a opção Load Setup Defaults, para que seja carregada a configuração padrão do BIOS e, provavelmente, sua máquina inicializará corretamente. ProCedIMento PArA reSet do BIoS Ao trabalhar com manutenção de microcomputadores, algumas vezes é possível encontrar problemas, como: não lembrar da senha utilizada para acesso ao BIOS ou a rejeição do boot pelo drive de CD ao reinstalar o sistema operacional. Nesses dois casos, a única forma de realizar o trabalho seria fazendo um reset do BIOS. Os manuais das placas-mães apresentam um tópico que mostra como fazer o reset do BIOS da placa utilizada. Trata-se de um procedimento bastante simples, mas para realizá-lo é necessário abrir a máquina para resetar o BIOS. Para realizar esse trabalho, o micro não deve estar ligado à tomada. São quatro formas de apagar as configurações do BIOS: a) mudando a posição do jumper; b) não encontrando o jumper para resetar o BIOS, retire a bateria por alguns segundos; c) caso não encontre o jumper e seja retirada a bateria, mesmo assim, não será perdida a senha. Ao retirar a bateria, encoste os dois polos do suporte da mesma (uma está na borda e a outra na parte de baixo) por alguns segundos. d) em placas-mãe, como por exemplo as da marca Intel, há uma particularidade: nenhum dos procedimentos acima funcionaria. Sendo assim, deve-se mudar a posição do jumper e ligar o micro. Após esse procedimento, o computador automaticamente entrará no BIOS em uma nova aba chamada 238 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Maintence. Nessa aba há a opção chamada reset passwords. Selecionando essa opção, somente as senhas serão perdidas. Para essa placa-mãe voltar ao funcionamento, você deve salvar a alteração na aba EXIT, desligar o computador e retornar o jumper na opção original. Figura 181 - Resetando o BIOS CASOS e reLATOS Problema com a placa-mãe nova Roberto resolveu montar um novo computador, ele já possuíra dois computadores e já tinha um bom conhecimento sobre softwares, hardwares e de como usá-lo, porém tinha o interesse de aprender a montar o seu computador, detalhe a detalhe. Pela vontade de montar seu próprio micro Roberto comprou um livro de montagem e manutenção. Após terminar de ler o livro e com seus novos conhecimentos, começou a comprar os hardwares de seu computador: uma nova placa-mãe, um processador, memória, disco rígido, gabinete, fonte de 550 Watts reais, placa de vídeo e um gravador de Blu-Ray. Agora que Roberto possuía todos os hardwares necessários e também os conhecimentos, ele começou a montagem de seu novo equipamento. Após a montagem, Roberto fez todas as verificações de cabos e conexões, e avaliou se nenhuma placa estava encostando no gabinete. Estava tudo ok e o mesmo encontrava-se pronto para ser ligado na energia. Entretanto, após ligar o computador na energia, Roberto notou que o computador não inicializava. O led da placa-mãe estava aceso, o 23914 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS que demonstrava que ali chegava energia. Roberto pensou, então, que pudesse ser um problema na fonte, procurou seu livro e viu como era o procedimento para fazer a ligação da fonte fora do gabinete e constatou que a a mesma estava ok. Roberto não sabia mais o que fazer para testar o micro, e começou a pensar que o problema era na placa-mãe, até que teve a ideia de ler o manual. Ao passar página a página do manual, reparou que havia uma orientação do fabricante para mudar a posição do jumper do BIOS, ali dizia “por padrão do fabricante o jumper do BIOS está na posição para que a bateria não alimente o BIOS, mude o mesmo para a outra posição no processo de montagem de seu computador”. Roberto não perdeu tempo, desligou o micro da energia, esperou o led da placa- mãe apagar (o que demonstrava que a placa não estava mais energizada) e mudou a posição do jumper. Depois disto, ele ligou a máquina na tomada e o computador inicializou. Nada como ler os procedimentos do fabricante! 14.3.3 deteCção de FALHAS Após montarmos nosso computador ou fazermos uma manutenção preventiva em um computador é recomendável fazer a verificação se tudo está funcionando corretamente. Serão mostrados agora alguns dos itens mais comuns de serem esquecidos, portanto crie um check list (lista de verificação) com esses itens para não se esquecer de nada. a) Verifique a tensão elétrica de entrada da fonte (voltagem). b) Verifique a sequência de Boot do computador. c) Fixe os cabos dentro do gabinete. d) Verifique a quantidade de pasta térmica em caso de superaquecimento. e) Fixe corretamente o cooler, cheque se ele não possui folga. f) Verifique se todas as conexões frontais do micro estão funcionando (luzes, conectores de som e portas USB). g) Cuidado para não apertar demasiadamente a “abraçadeira” plástica, para não estragar os cabos de energia ou de dados. h) Verificar compatibilidade de placas (slots de expansão). i) Verificar se não há nenhum cabo encostando ou próximo às ventoinhas do processador e placa de vídeo. j) Verificar se a fonte é adequada para utilização do computador em questão (potência). k) Verificar se disco rígido está corretamente fixado. 240 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 14.3.4 FerrAMentAS de dIAGnóStICoS de HArdWAre Conheceremos agora, como verificar problemas em nossos computadores. Já sabemos os fundamentos dos computadores, como verificarfalhas comuns nos mesmos e agora veremos quais ferramentas devemos usar para analisar problemas de hardware em computadores. Como sabemos, os computadores são equipamentos que usam a eletricidade e componentes eletrônicos para manipular informações digitais. Sabemos também que a eletricidade é invisível, então como podemos analisar problemas em nossos computadores? Analisar problemas em computadores nem sempre é uma tarefa fácil, para isso devemos usar ferramentas de hardware e software de modo a conseguirmos avaliar se existe um ou mais componentes danificados ou, até mesmo, se estão mal configurados. PLACAS de dIAGnóStICoS Existem no mercado placas de teste de hardware. Há alguns anos atrás elas tinham preço bastante alto, mas, atualmente, existem versões dessas placas que possuem o preço bastante acessível, sendo altamente recomendável a compra destas para a pessoa que deseja trabalhar nessa área. Com as placas de diagnósticos conseguimos fazer alguns testes, é possível, desta forma, fazer a verificação de erros, especialmente da placa-mãe. Exemplo: Um usuário fez o upgrade do seu processador, que antes possuía 4 núcleos e agora foi trocado por um novo, de 6 núcleos. Porém, o usuário não checou a compatibilidade entre a placa-mãe e o processador, e o computador está instável, ou seja, quando se exige grande poder de processamento, o micro reinicializa. Esse problema poderia, possivelmente, ser corrigido com a atualização do BIOS, que é o software que reconhece o processador e suas características, mas para ter certeza, somente usando uma placa de diagnósticos. No momento em que o computador fosse inicializado, ela mostraria os erros e, com isso, o técnico chegaria à conclusão que seria necessária a atualização do BIOS. As placas de diagnósticos não mostram em seu display “o que” exatamente o técnico deve fazer, porém elas mostram todos os detalhes de inicialização do computador, o que irá ajudá-lo a analisar o problema. Outro caso em que as placas de diagnósticos podem ser bastante úteis, seria para a detecção de defeito na placa-mãe ou processador. É muito comum quando um computador para de funcionar, o técnico substituir alguns cabos e verificar maus contatos, mas não são todos que retiram um processador, por exemplo, e testam o mesmo em outra placa-mãe. Eles geralmente não o fazem, pois há o risco de um hardware como esse, com problema, avariar a placa-mãe operacional, e o mesmo ocorre com a placa-mãe. Para isso, as placas de diagnósticos foram criadas. 24114 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Mas como usar uma placa de diagnósticos? As placas de diagnósticos normalmente são placas que possuem barramento PCI, o que possibilita a instalação direta das mesmas na placa-mãe. Em alguns casos, a mesma placa pode ser usada para computadores de mesa (desktops) e para laptops, se estes possuírem os barramentos Mini-PCI ou Mini PCIe, que são portas exclusivas para laptops. Veja na imagem a seguir, um modelo de placa de diagnóstico Karta post st8679. Essa placa possui três componentes: uma interface para testes de laptops com barramento Mini PCI; uma interface com barramento PCI para testes em desktops; e um display, que pode ser acoplado a qualquer das interfaces. G eo rg e D oy le ([ 20 -- ?] 1) . Figura 182 - Placa de diagnóstico karta post st8679 14.3.5 teStAdor de Fonte Outra ferramenta importante que um técnico deve possuir é um testador de fonte. Esse item não é obrigatório, caso ele já possua um multímetro, porém, um testador de fontes facilita muito o trabalho do técnico, visto que essa ferramenta mostra todas as voltagens em um único display e emite alarmes para quando há voltagens acima ou abaixo do normal. Vejamos na imagem abaixo, como é um testador de fontes. G eo rg e D oy le ([ 20 -- ?] 1) . Figura 183 - Testador de fontes Rexus PST-3 242 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 14.3.6 teStAdoreS de HArdWAre vIA SoFtWAre Além das ferramentas físicas que conhecemos há pouco (placas de diagnóstivos e testadores de fontes), podemos fazer testes de nosso computador via softwares. Quando nosso computador não inicializa, ou seja, não temos nenhuma imagem ou sinais de áudio, devemos usar as ferramentas anteriores para verificar se há problemas com a fonte de alimentação ou, até mesmo, um problema com componentes ligados à placa-mãe. Entretanto, quando nosso computador inicializa, roda o sistema operacional e apresenta falhas, podemos usar também recursos de software para ajudar-nos a descobrir qual o problema. Falaremos sobre dois tipos de software de testes extremamente importantes e que devem fazer parte do ferramental do técnico, são eles: testador de memórias e testador de hardware (de forma individual). 14.3.7 teStAdoreS de MeMórIA É importante o técnico de informática ter disponível um testador de memória. Embora existam equipamentos para testar memórias RAM, eles não possuem preço acessível, não justificando sua compra. Existem softwares que permitem ao técnico fazer testes de memória usando o próprio computador como plataforma de testes. Um software recomendado é o Memtest, que pode ser encontrado no site <http://www.memtest.org/>. Para usá-lo, é necessário gravar o programa em um CD bootável. E você sabe como funciona um testador de memória? As memórias RAM são dispositivos que, como sabemos, guardam informações. Para que o computador encontre as informações dentro da memória, ela organiza as mesmas a partir de endereços. Os softwares de teste escrevem informações em todos os endereços da memória e, depois, as apaga. Eles ficam fazendo esse procedimento por vários minutos e, normalmente, quando uma memória está com problema, quer dizer que um ou mais endereços dela não estão acessíveis para gravação, o que ocasiona travamentos no computador. O teste de memória, quando acha esse endereço com problema, mostra um despejo de memória, ou seja, ele fica tentando gravar informações (sem sucesso) em um endereço, e mostra isso na tela. Quando um erro na memória é encontrado, normalmente temos que substituir o módulo de memória, mas antes de fazê-lo, faça uma limpeza nos contatos do módulo de memória para ter certeza que o problema não era um mau contato. Vejamos a seguir imagens do Memtest em funcionamento. 24314 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS M EM TE ST (2 01 1) Figura 184 - Memtest em funcionamento Um dos problemas mais comuns em computadores, especialmente em regiões litorâneas, são os problemas relacionados à oxidação nos contatos de placas. Os módulos de memória RAM costumam requerer atenção com frequência. Quando nosso computador é ligado - e o mesmo emite 3 beeps -, temos duas possibilidades: Ou nosso computador, no ato do POST, não detectou a memória RAM, ou não detectou a placa de vídeo. No caso de nosso computador possuir placa de vídeo offboard, só existe uma alternativa: a memória RAM. O primeiro passo seria limpar a mesma. Para isso, basta retirarmos a memória do slot da placa-mãe e fazer a limpeza seus contatos com uma borracha escolar e depois recoloca-la no slot. Como já estudamos, os computadores são equipamentos digitais, que funcionam com eletricidade. Vamos em frente! 14.3.8 teStAdor de HArdWAre Agora que conhecemos o testador de memórias, vimos que é possível fazer testes de nossos módulos de memória, mas e se, por acaso, eu quiser fazer um teste de uma porta serial? Ou mesmo dos recursos da minha placa-mãe? Para essas questões, existem softwares como o PC-Check. Softwares como o PC-Check (<http://www.eurosoft-uk.com/pccheck.html>) permitem que o técnico verifique cada um dos componentes do computador, contando que ele esteja inicializando. Podemos fazer testes: de interfaces seriais; paralelas; de vídeo; do processador; da placa mãe e, até mesmo, um teste de stress, ou seja, o software simula uma sobrecarga nos hardwares do computador a fim de simular um problema. O PC-Check, assim como a maioria dos softwaresde teste de hardwares, não necessita do Windows para funcionar, somente um CD bootável com uma cópia do PC-Check, assim como o Memtest. 244 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS PC -C he ck (2 01 1) Figura 185 - PC-Check em funcionamento reCApiTuLANDO Como você pôde acompanhar neste capítulo, o estudo de como proceder para a montagem de computadores deve ser realizado com atenção e dedicação, já que se trata de uma prática que requer cuidados com as peças que serão utilizadas na montagem. Nesse capítulo, você estudou a eletricidade estática, como ela ocorre e os cuidados que se deve ter para evitar consequências graves com esse tipo de eletricidade. Você conheceu também, quais são os componentes eletrônicos que deverão ser instalados no computador. Aprendeu a manusear placas, montar um computador do início ao fim e, ainda, aprendeu como configurar um BIOS e como fazer testes básicos de hardware. Vamos estudar agora os Sistemas Operacionais. 24514 prOCeDiMeNTO De MONTAGeM De COMpuTADOreS Anotações: Sistemas Operacionais 15 Pronto para entrar no mundo dos sistemas operacionais? Aqui aprenderemos quais os sistemas operacionais disponíveis no mercado e quais as suas diferenças. Você saberá como instalar um sistema operacional, fazer o particionamento e as características dos sistemas de arquivos. Antes de iniciar, conheça os objetivos de aprendizagem. Ao final desse capítulo, você terá subsídios para: a) conhecer os sistemas operacionais; b) verificar os tipos de sistemas operacionais; c) compreender os sistemas de arquivos; d) compreender as diferenças entre sistemas operacionais domésticos e de servidores; e) conhecer as opções de sistemas operacionais disponíveis no mercado; f) compreender o procedimento para particionar um disco rígido usando o Windows 7; g) conhecer o procedimento para instalação do Windows 7. Aperte os cintos e embarque nesta viagem rumo ao conhecimento. Bons estudos! 248 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 15.1 CONheCeNDO O SiSTeMA OperACiONAL O sistema operacional é o software mais importante de um computador. Ele é responsável por trabalhar como um intermediário entre nós, os usuários e o hardware. É o sistema operacional que recebe nossas “ordens” e as converte para uma linguagem de máquina, fazendo com que a máquina processe essas informações. Quanto mais moderno for o sistema operacional, mais recursos ele possuirá e mais simples será a sua utilização. Mas qual hardware deve ser usado em cada sistema operacional? Todos os fabricantes de sistemas operacionais nos informam os requisitos mínimos e os recomendáveis para que o sistema operacional funcione. Conheça agora os requisitos de sistema do Windows 7. Se quiser executar o Windows 7 no seu PC, você vai precisar de: a) Processador de 1 gigahertz (GHz) ou superior de 32 bits (x86) ou 64 bits (x64); b) 1 gigabyte (GB) de RAM (32 bits) ou 2 GB de RAM (64 bits); c) 16 GB de espaço em disco disponível (32 bits) ou 20 GB (64 bits); d) Dispositivo gráfico DirectX 9 com driver WDDM 1.0 ou superior. Requisitos adicionais para usar determinados recursos: a) Acesso à Internet (taxas podem ser aplicadas); b) Dependendo da resolução, a reprodução de vídeo pode exigir mais memória e hardware gráfico mais avançado; c) Alguns jogos e programas podem exigir uma placa de vídeo compatível com DirectX 10 ou superior para melhor desempenho; d) Para alguns recursos do Windows Media Center, um sintonizador de TV e hardware adicional podem ser necessaries; e) O Windows Touch e Tablet PCs exigem hardware específico; f ) O Grupo Doméstico exige uma rede e PCs com o Windows 7; g) A autoração de DVD/CD requer uma unidade ótica compatível; h) O BitLocker exige Trusted Platform Module (TPM) 1.2; i) O BitLocker To Go exige uma unidade flash USB; j) O Modo Windows XP requer mais 1 GB de RAM e mais 15 GB de espaço disponível no disco rígido; h) Música e sons requerem saída de áudio. (MICROSOFT, 2011). 24915 SiSTeMAS OperACiONAiS Os requisitos mínimos são as recomendações mínimas do fabricante para que o sistema operacional funcione. O sistema funcionará, porém seu desempenho não será bom. Os fabricantes fazem testes com hardwares antigos para saber qual o hardware mínimo para o sistema operacional funcionar (somente o sistema operacional, não considerando o uso de mais nenhum software). Já os requisitos recomendáveis são as configurações do hardware necessárias para que o software funcione sem lentidão, de forma bastante satisfatória, inclusive com mais programas sendo executados ao mesmo tempo. Portanto, é preciso pensar. Temos um computador somente para usar o sistema operacional? A resposta é não. Necessitamos usar aplicativos como editores de texto, navegadores de Internet, entre outros, todos estes no sistema operacional. Sendo assim, não é recomendável basear-se nos requisitos mínimos de hardware para instalar o sistema operacional em um computador, e sim, nos requisitos recomendados. E você sabe quais são os requisitos mínimos do Windows 7? Acompanhe! a) Processador de 1 gigahertz (GHz) ou superior de 32 bits (x86) ou 64 bits (x64); b) 1 gigabyte (GB) de RAM (32 bits) ou 2GB de RAM (64 bits. c) 16GB de espaço em disco disponível (32 bits) ou 20GB (64 bits). d) Dispositivo gráfico DirectX 9 com driver WDDM 1.0 ou superior. Vamos agora aos exemplos dos requisitos recomendados para usarmos o Windows 7. a) Processador com mais de 1 gigahertz (GHz) ou superior de 32 bits (x86) ou 64 bits (x64); b) 2 gigabyte (GB) de RAM (32 bits) ou 2GB de RAM (64 bits). c) 16GB de espaço em disco disponível (32 bits) ou 20GB (64 bits). d) Dispositivo gráfico DirectX 9 com driver WDDM 1.0 ou superior. Lembre-se sempre de que usando a configuração de requisitos recomendados você não terá problemas quanto ao desempenho em seu computador. Todos os fabricantes de software divulgam os requisitos de hardwares necessários para que seu software funcione corretamente. Não deixe de conhecê-los antes de usar um programa! FIQUE ALERTA Conheça agora, os tipos de sistemas operacionais! 250 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS 15.2 TipOS De SiSTeMAS OperACiONAiS Atualmente, existem vários equipamentos que usam sistemas operacionais, não somente os computadores. Alguns aparelhos de celulares e dispositivos de monitoramento também usam sistemas operacionais. Para atender essas necessidades, existem 4 tipos de sistemas operacionais, que são: o Sistema Operacional de Tempo Real (RTOS – Real Time Operation a System); Monousuário e Monotarefa; Monousuário Multitarefa; Multiusuário e Multitarefas. Entenda melhor cada um deles! 15.2.1 SISteMAS oPerACIonAIS de teMPo reAL São sistemas operacionais criados para serem usados em equipamentos que não podem atrasar o processamento de nenhuma informação. Um exemplo seria a “centralina” de um carro. Centralina? Isso mesmo! A centralina é responsável por fazer a mistura de ar combustível do carro e não pode atrasar em uma tarefa como essa, pois poderia causar uma falha no carro ou, até mesmo, um acidente. Para se ter outro exemplo serial, é possível pensar em um equipamento que controla os processos de uma fábrica e não pode ter atraso, pois poderia comprometer alguma etapa na fabricação de algum produto. Normalmente, os sistemas operacionais de tempo real não têm uma interface simples para o usuário final, mas têm uso restrito e necessitam de pessoal especializado para operá-los. 15.2.2 SISteMAS oPerACIonAIS MonouSuárIo e MonotAreFA São sistemas operacionais que não diferenciam o usuário que está na máquina. Não existe uma tela de autenticação no sistema (login), nem é possível configurá-lo. Além de não diferenciar quem está na frente do computador, ele só permite usar um programa por vez, ou seja: é possível usar um editor de texto, mas se o usuário quiser usar um software de planilha, será preciso salvar o trabalho feito pelo editor de texto, fechar o programa editor de texto e executar o softwarede planilha. Esses sistemas operacionais são usados atualmente para sistemas embarcados, tais como alguns telefones celulares e Dispositivos Pessoais Digitais (PDA- Personal Digital Assistent), ou o Palmtop, por exemplo. Esses dispositivos, como são de uso pessoal, não pedem um usuário e senha e nem possibilitam que mais de um programa rode ao mesmo tempo. Esse tipo de sistema operacional não é mais usado para computadores, tendo sido usado no passado para sistemas operacionais, como o MS DOS. 25115 SiSTeMAS OperACiONAiS 15.2.3 SISteMAS oPerACIonAIS MonouSuárIo e MuLtItAreFA São sistemas operacionais que também não diferenciam o usuário que está usando a máquina e não há uma tela para fazer login, porém ele pode rodar mais de um programa ao mesmo tempo. Podemos falar que as versões mais antigas do Windows (anteriores ao Windows 2000) eram sistemas operacionais monousuários e multitarefas, pois não diferenciavam os usuários que usavam as máquinas, porém permitiam que os usuários usassem mais de um programa ao mesmo tempo. Como exemplo desse sistema, podemos citar o uso do editor de texto ao mesmo tempo em que a planilha eletrônica é também utilizada. 15.2.4 SISteMAS oPerACIonAIS MuLtIuSuárIoS e MuLtItAreFAS São sistemas operacionais que permitem o cadastro de mais de um usuário na mesma máquina. O cadastro de mais de um usuário em uma mesma máquina permite que os usuários tenham pastas próprias e configurações diferenciadas para cada usuário. Por exemplo: cada usuário do computador poderia usar em sua área de trabalho um papel de paredes diferente, ou seja, um usuário não afeta a área de trabalho do outro. Isso não seria possível em sistemas operacionais monousuários. Esses sistemas também permitem o uso de mais de um programa ao mesmo tempo. 15.2.5 SISteMAS de ArquIvoS ‘Sistema de arquivos’ é a forma como dados são organizados dentro de um dispositivo de armazenamento. Cada sistema operacional possui suporte a alguns sistemas de arquivos. E os sistemas de arquivos mais modernos permitem que o sistema operacional consiga gerenciar maiores discos rígidos, maiores partições e maiores tamanhos de arquivos únicos. É de responsabilidade do sistema de arquivos gerenciar arquivos de dados, pastas, atributos ou permissões de arquivos e pastas. 252 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Lu is M en eg he l ( 20 11 ) Figura 186 - Analogia de um sistema de arquivos Fonte: Adaptado de Wikipedia (2011) Cada sistema operacional possui seus sistemas de arquivos. É possível escolher o sistema de arquivos que iremos usar em nosso computador. Confira alguns exemplos a seguir. 15.2.6 SISteMAS de ArquIvoS uSAdoS no WIndoWS Os sistemas de arquivos usados no Windows podem ser: FAT16, FAT32 e NTFS. 15.2.7 SISteMAS de ArquIvoS uSAdoS no LInuX/unIX Já no Linux/UNIX temos: Ext2, Ex3 e Ext4. 15.2.8 SISteMAS de ArquIvoS uSAdoS no WIndoWS Nos sistemas operacionais da Microsoft podemos usar os sistemas de arquivos (file system): FAT16, FAT32 e NTFS. E saiba que esses sistemas não têm suporte a outros sistemas de arquivos, o que representa que, se for colocado um disco rígido com sistema de arquivos Ext3 (um sistema de arquivos do Linux dentro de um computador que está rodando Windows), o mesmo não conseguirá ler o conteúdo do disco rígido com Ext3. Vale ressaltar ainda, que sistemas operacionais Linux/Unix têm suporte aos sistemas de arquivos da Microsoft. Portanto, conseguem ler sistemas de arquivo FAT16, FAT32 e NTFS. Mas quais são as características dos sistemas de arquivos da Microsoft? Essa é uma boa pergunta. Vamos conferir quais são! 25315 SiSTeMAS OperACiONAiS 15.2.9 SISteMAS FAt A sigla FAT significa tabela de alocação de arquivos ou, em inglês, File Allocation Table. O sistema de arquivos FAT já é um sistema de arquivos antigo e pouco usado. Existem três versões do sistema de arquivos FAT: FAT12, FAT16 e FAT32. No entanto, o FAT12 não é mais usado atualmente. 15.2.10 FAt16 É um sistema de arquivos usado pelos sistemas operacionais Microsoft DOS, do Windows 3.X até o Windows 95. Esse sistema de arquivos tem capacidade para gerenciar um disco ou uma partição (parte de um disco) de, no máximo, 2GB. No passado, caso tivéssemos um disco rígido de 4GB e quiséssemos usar o FAT16, teríamos que, obrigatoriamente, dividir o disco rígido em duas partes de 2GB cada. Uma característica importante do FAT16, ao se utilizar esse sistema de arquivos, é com relação aos nomes de arquivos e pastas. Os nomes de arquivos e pastas podem ter, no máximo, 8 caracteres (sem contar a extensão). Sendo assim, tratando-se de um arquivo de texto, não conseguiríamos escrever um nome de arquivo “computador” e, sim, “computad.txt”. Atualmente, não é comum vermos computadores usando o FAT16, apesar de ser possível usá-lo em discos modernos. VOCÊ SABIA? 15.2.11 ntFS O NTFS (New Technology File System) foi um sistema de arquivos baseado no HPSF (High Performance File System), criado pela IBM e Microsoft para o IBM OS/2 (isso mesmo, o sistema operacional IBM OS/2 foi criado em parceria com a Microsoft). O NTFS começou a ser usado no servidor de redes da Microsoft - o Windows NT -, em 1995. Esse novo sistema de arquivos tinha várias vantagens se comparado a seus antecessores, como o gerenciamento de disco de até 2TB. O tamanho de arquivos era limitado somente pelo tamanho da partição e melhor desempenho. Ele possui também suporte a permissões de arquivos e pastas, o que permite maior segurança. E saiba que, atualmente, todos os sistemas da Microsoft usam como padrão o NTFS. 254 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Caso precise gravar um arquivo que tenha tamanho maior que 2GB em um pendrive, o mesmo deve ter o sistema de arquivos NTFS. FIQUE ALERTA Mas você sabe o que é o particionamento de disco? Essa é uma técnica muito importante. Vamos saber mais! 15.3 pArTiCiONAMeNTO De DiSCO Particionamento é uma técnica usada para dividir um disco rígido em mais de uma partição lógica. Mas qual a sua utilidade? Particionando um disco rígido em duas partes, por exemplo, é possível fazer a instalação de mais de um sistema operacional no mesmo disco. Podemos também, com duas partições, usar uma partição para o sistema operacional e programas e a outra partição, para guardar arquivos dos usuários daquele computador. Cada partição de disco é mostrada no Windows com uma letra. A partição primária do sistema operacional usa a letra “C:”. Conforme vamos criando mais partições, são acrescentadas letras de “D” a “Z”, a nossa escolha. Mas veja bem: não é possível usar as letras “A” e “B”, pois as mesmas são reservadas para os antigos drives de disquetes. É possível criar três tipos de partições: primária, estendida e lógica. Entenda cada uma delas! A partição primária é usada para instalar o sistema operacional. Sistemas operacionais da Microsoft precisam, obrigatoriamente, de uma partição primária para que seja instalado o Windows. Caso seja necessária a instalação de um segundo sistema operacional, devemos criar mais uma partição primária. É possível criar até quatro partições primárias em um disco rígido. A partição primária também pode ser usada para guardar informações que não sejam do sistema operacional, porém, só nela é possível que sistemas operacionais sejam inicializados. Para entender melhor, pense no seguinte exemplo: em um disco rígido foram criadas duas partições primárias, uma para o sistema operacional e outra para guardar dados. Caso um dia seja necessário reinstalar o sistema operacional, podemos somente apagar os dados da partição primária (onde está o sistema operacional) e reinstalá-lo. A partição onde guardamos nossos dados (estendida ou segunda partição primária) não sofrerá nenhuma alteração. 25515 SiSTeMAS OperACiONAiS Cl ub e do H ar dw ar e (2 0- -? ) Figura 187 - Disco particionado em duas partições primárias A partição estendida é uma partição primária especial. Só pode haver uma partiçãoestendida em cada disco rígido. Por ser uma partição primária especial, em um disco rígido onde exista uma partição estendida, a mesma toma lugar de uma partição primária, ou seja, havendo uma partição estendida em um disco rígido, só podemos ter três partições primárias. Já a partição lógica, que também pode ser chamada de unidade lógica, fica dentro da partição estendida. É possível criar até 12 partições lógicas em um disco rígido, e o mesmo pode ter até 15 partições, sendo elas: 3 primárias e uma estendida, contendo 12 partições lógicas. Para trabalharmos com particionamento podemos usar ferramentas do próprio sistema operacional ou de outras empresas. No caso do Windows, o particionamento pode ser feito no ato da instalação do sistema operacional. Se o Windows instalado for a versão Vista ou 7, é possível criar partições dentro do próprio Windows, usando a ferramenta “Gerenciamento de disco”. No passado, antes da criação do Windows XP, usávamos uma ferramenta do MS DOS para criar partições chamadas FDISK, sendo que essa ferramenta já vinha com o DOS. Um dos problemas dessa ferramenta era: para criar novas partições era necessário apagar todo o conteúdo do disco. O uso dela era recomendado somente antes de instalar algum sistema operacional. Um software muito famoso criado pela Symantec era o Partition Magic. Essa ferramenta permitia o redimensionamento de partições sem apagar o conteúdo do disco. Era um software bastante popular, sendo que, atualmente, não é mais usado, pois ele só trabalha com a versão de NTFS usado até Windows XP (não sendo compatível com as versões mais novas do NTFS, que são usadas no Windows Vista e 7). Outros softwares de particionamento de disco são: o Cute Partition Manager e o Paragon. Existem vários outros disponíveis de forma paga ou de graça na Internet. No processo de instalação do Windows, você verá como 256 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS criar partição de disco usando o Gerenciamento de disco do Windows. E você sabe quais são os softwares de particionamento de disco? Acompanhe a seguir. a) Gerenciamento de disco (no Windows Vista e 7); b) FDISK; c) Partition Magic; d) Paragon; e) Cute partition Manager. Não é necessário nenhum software extra para criar partições ou redimensionar partições, caso você use o Windows Vista ou Windows 7. Para o serviço de redimensionamento e criação de partições, pode ser usado o Gerenciamento de disco do Windows. FIQUE ALERTA 15.4 GereNCiADOr De DiSCO DO wiNDOwS A partir de agora, saberemos como criar uma partição em um micro com o Windows recém instalado. Nesse exemplo, quem instalou o sistema operacional não fez o particionamento de disco no ato da instalação do sistema, por isso estaremos mostrando como criar uma nova partição usando o Gerenciador de Discos do Windows. Esse procedimento é o mesmo para versões do Windows Vista e do Windows 7. Para fazer o mesmo procedimento com o Windows XP necessitamos de uma ferramenta fora do Windows como o Partition Magic. Pense que o computador que estamos usando possui um disco rígido de 20GB. Esse disco possui somente duas partições: a primeira foi criada pelo Windows 7 e é uma partição usada pelo sistema. Não devemos alterá-la. A segunda é nossa partição primária, e é com essa que estaremos trabalhando. Devemos primeiramente acessar o gerenciador do computador, que é o programa que gerencia vários outros programas do Windows, inclusive o Gerenciador de Discos, que é onde devemos ver o processo de particionamento de discos dentro do Windows nas versões 2000: XP, Vista e 7. 25715 SiSTeMAS OperACiONAiS W in do w s 7 (2 01 1) Figura 188 - Acessando o gerenciador do computador Para acessar o gerenciador do computador, clique no botão Iniciar, posicione o mouse em cima da opção Computador, clique com o botão direito do mouse e selecione a opção Gerenciar. Observe a figura anterior. Já na próxima figura, observe o gerenciador do computador. Nessa tela, são mostradas várias informações do sistema assim como ferramentas. Estaremos trabalhando na penúltima opção, Gerenciamento de Disco, que já está selecionada. Lá é mostrado nosso Disco (Disco 0) com suas duas partições. W in do w s 7 (2 01 1) Figura 189 - Gerenciador do computador 258 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Perceba que não possuímos espaço livre em nosso disco. Por isso, para criar uma nova partição devemos diminuir a nossa partição “C” e liberar espaço a fim de criarmos outra partição. Para diminuir uma partição, devemos clicar com o botão direito em cima da partição a ser diminuída e selecionar a opção Diminuir Volume. Acompanhe a seguir. W in do w s 7 (2 01 1) Figura 190 - Diminuindo uma partição W in do w s 7 (2 01 1) Figura 191 - Digitando o valor da nova partição Como você pôde ver na figura anterior, temos a ferramenta que irá diminuir a partição. Por padrão, essa ferramenta sugere um tamanho a ser diminuído. Esse número padrão não é obrigatório. No campo “Digite o espaço a diminuir em MB”, 25915 SiSTeMAS OperACiONAiS estaremos colocando o valor de 8000, que quer dizer 8000MB ou 8GB. Esse será o espaço liberado para a criação de uma nova partição. W in do w s 7 (2 01 1) Figura 192 - Espaço livre para criação de nova partição Após rodarmos a ferramenta para diminuir a partição, temos uma partição de aproximadamente 8GB disponível. Veja na figura que segue, que há um retângulo com uma tarja preta escrita “espaço não alocado”. Esse retângulo é uma partição que ainda não tem um sistema de arquivos, por isso ainda não está disponível para uso. E para criar uma nova partição? Você sabe como deve proceder? Vamos aprender juntos a seguir. 15.5 CriANDO uMA NOvA pArTiÇÃO Após fazer os procedimentos de diminuição da única partição do disco, teremos espaço livre para a criação de outra partição. Lembre-se de que a criação de uma partição sempre necessita de espaço livre. Com todas as figuras anteriores você pôde perceber que para criar uma nova partição, devemos clicar com o botão direito em cima do espaço não alocado e selecionar a opção novo volume simples. 260 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS W in do w s 7 (2 01 1) Figura 193 - Criando uma nova partição Após clicar em novo volume simples, o assistente da ferramenta de particionamento perguntará qual será o tamanho da nova partição. Temos um espaço livre de 8GB, porém não somos obrigados a usar todo esse espaço e poderíamos, por exemplo, fazer duas partições de 4GB cada uma. Mas nesse exemplo estaremos usando todo o espaço livre para criar uma nova partição. W in do w s 7 (2 01 1) Figura 194 - Especificando o tamanho da partição Depois de selecionar o tamanho de nossa partição devemos atribuir uma letra para nossa partição. Todos os dispositivos de armazenamento do Windows se baseiam em letras. 26115 SiSTeMAS OperACiONAiS W in do w s 7 (2 01 1) Figura 195 - Escolhendo a letra da partição As letras podem ser escolhidas de D a Z. Se houver drives ópticos, pendrives ou unidades de redes mapeadas em seu computador podem aparece menos opções de letras, porque algumas podem estar sendo usadas por esses dispositivos de armazenamento. W in do w s 7 (2 01 1) Figura 196 - Opções de formatação de disco A última etapa do processo de criação de nossa partição é a de formatá-lo. Na figura seguinte, dentro das opções de formatações, temos um campo chamado 262 MONTAGeM e MANuTeNÇÃO De COMpuTADOreS Sistema de Arquivos onde é possível selecionar o Sistema de Arquivos que queremos. Como estamos usando o Windows, só teremos as opções NTFS e FAT32. Outras opções importantes nessa última tela são a de Rótulo do Volume, que serve para darmos um nome a essa partição. Não é obrigatório alterar o nome sugerido pelo Windows. Temos também as opções Executar uma Formatação Rápida e Ativar Compactação de Arquivos e Pastas. Saiba que a opção de formatação rápida serve para formatar o disco rapidamente,