Material Hardware

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04/09/2011 21:53
Leite Júnior
ÍNDICE
HARDWARE x SOFTWARE.............................................................................................................................5
HARDWARE.................................................................................................................................................5
SOFTWARE..................................................................................................................................................5
O COMPUTADOR............................................................................................................................................5
PROCESSAMENTO DE DADOS.....................................................................................................................5
SISTEMA NUMÉRICO......................................................................................................................................6
HEXADECIMAL............................................................................................................................................6
DECIMAL......................................................................................................................................................6
OCTAL..........................................................................................................................................................6
BINÁRIO.......................................................................................................................................................6
O BIT(b)............................................................................................................................................................6
O BYTE(B)........................................................................................................................................................6
A EVOLUÇÃO DO BIT..................................................................................................................................6
CONVERSÃO DE DECIMAL E BINÁRIO.........................................................................................................7
BINÁRIO PARA DECIMAL............................................................................................................................7
DICA..............................................................................................................................................................7
DECIMAL PARA BINÁRIO............................................................................................................................7
DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO.........................................................................................................8
FORMAS DE ARMAZENAMENTO...................................................................................................................8
UNIDADE DE DISQUETE E O DISQUETE......................................................................................................8
UNIDADE E DISCO DE 8” POLEGADAS.....................................................................................................8
UNIDADE E DISCO DE 5’1/4” POLEGADAS...............................................................................................8
UNIDADE E DISCO DE 3’1/2” DE POLEGADA............................................................................................8
OBSERVAÇÃO SOBRE OS DISQUETES....................................................................................................9
UNIDADE DE CD/DVD E O DISCO DE CD/DVD.............................................................................................9
MÍDIA OU DISCO ÓPTICO...........................................................................................................................9
CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DO CD/DVD..................................................................................9
UNIDADE DE CD-ROM................................................................................................................................9
UNIDADE DE CD-RW...................................................................................................................................9
COMBO.........................................................................................................................................................9
DVD-RW.....................................................................................................................................................10
PITS E LANDS............................................................................................................................................10
UNIDADE DE BLU-RAY/HD-DVD E DISCO DE BLU-RAY/HD-DVD.............................................................10
CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DO BLU-RAY/HD-DVD...............................................................10
HD – DISCO RÍGIDO......................................................................................................................................11
FORMATAÇÃO..............................................................................................................................................11
TRILHA / SETOR / CILINDRO....................................................................................................................11
BOOT..........................................................................................................................................................11
SETOR DE BOOT.......................................................................................................................................11
FAT – FILE ALLOCATION TABLE..............................................................................................................12
SISTEMA DE ARQUIVOS (FILE SYSTEM)....................................................................................................12
GLOSSÁRIO...............................................................................................................................................12
PARA O LINUX...........................................................................................................................................12
PARA O UNIX.............................................................................................................................................12
PARA A MICROSOFT.................................................................................................................................12
PARA CD-ROM...........................................................................................................................................12
OUTROS.....................................................................................................................................................12
FAT 16........................................................................................................................................................12
FAT 32........................................................................................................................................................12
NTFS...........................................................................................................................................................13
CLUSTER (AGRUPAMENTO)....................................................................................................................13
PARTIÇÃO.....................................................................................................................................................13
DUAL BOOT...............................................................................................................................................13
FRAGMENTAÇÃO.........................................................................................................................................14
DESFRAGMENTAÇÃO..................................................................................................................................14
[email protected]
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ZIP DRIVE / JAZ DRIVE E ZIP DISK..............................................................................................................14
UNIDADE DE FITA PARA BACKUP E FITAS DAT........................................................................................14
MEMÓRIAS ELÉTRICAS...............................................................................................................................15
MEMÓRIAS....................................................................................................................................................16
MEMÓRIA PRINCIPAL...............................................................................................................................16
MEMÓRIA AUXILIAR..................................................................................................................................16
TIPOS DE ROM..............................................................................................................................................16
ROM............................................................................................................................................................16
PROM.........................................................................................................................................................16
EPROM.......................................................................................................................................................16
EEPROM.....................................................................................................................................................16
FLASH ROM OU FEPROM.........................................................................................................................16
MEMÓRIA RAM..............................................................................................................................................17
MEMÓRIA SRAM...........................................................................................................................................17
MEMÓRIA CACHE.........................................................................................................................................17
CACHE L1......................................................................................................................................................17
CACHE L1 DE INSTRUÇÕES....................................................................................................................17
CACHE L1 DE DADOS...............................................................................................................................17
CACHE L2......................................................................................................................................................17
CACHE L3......................................................................................................................................................17
CACHE HIT....................................................................................................................................................18
CACHE MISS.................................................................................................................................................18
MEMÓRIA DRAM...........................................................................................................................................18
MÓDULOS (ENCAPSULAMENTO) DE MEMÓRIA........................................................................................18
SIMM - SINGLE IN-LINE MEMORY MODULE .........................................................................................18
DIMM - DOUBLE IN LINE MEMORY MODULE..........................................................................................18
TIPOS DE MEMÓRIA.....................................................................................................................................18
EDO - EXTENDED DATA OUT...................................................................................................................18
SDR - SDRAM............................................................................................................................................19
DDR - SDRAM............................................................................................................................................19
DDR2 - SDRAM..........................................................................................................................................20
DDR3 - SDRAM..........................................................................................................................................20
DUAL CHANNEL OU DOIS CANAIS..............................................................................................................20
MEMÓRIA VIRTUAL......................................................................................................................................21
DE PAGINAÇÃO.........................................................................................................................................21
SEGMENTADA...........................................................................................................................................21
DE TROCA (SWAP)....................................................................................................................................21
HIERARQUIA DA MEMÓRIA.........................................................................................................................21
PROCESSADOR............................................................................................................................................22
O QUE ACONTECE QUANDO SE EXECUTA UM PROGRAMA...............................................................22
SOQUETE......................................................................................................................................................22
COOLER.........................................................................................................................................................22
COMPONENTES DO PROCESSADOR.........................................................................................................22
CPU/UCP – UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO.......................................................................22
ULA - UNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICA.................................................................................................22
UC - UNIDADE DE CONTROLE.................................................................................................................23
REGISTRADORES.....................................................................................................................................23
UPF – UNIDADE DE PONTO FLUTUANTE...............................................................................................23
BARRAMENTOS DE SISTEMA.....................................................................................................................23
COMO FUNCIONA.....................................................................................................................................23
BARRAMENTO DE DADOS.......................................................................................................................23
BARRAMENTO DE ENDEREÇO................................................................................................................23
BARRAMENTO DE CONTROLE................................................................................................................23
CLOCK...........................................................................................................................................................24
CLOCK INTERNO..........................................................................................................................................24
CLOCK EXTERNO.........................................................................................................................................24
MULTIPLICADOR DO CLOCK.......................................................................................................................24
OVERCLOCKING...........................................................................................................................................24
NÚCLEOS DO PROCESSADOR...................................................................................................................25
UM NÚCLEO – SINGLE CORE..................................................................................................................25
HYPER-THREADING OU HIPERPROCESSAMENTO...............................................................................25
DOIS NÚCLEOS – DUAL CORE - MULTICORE........................................................................................25
DIFERENÇA ENTRE CORE SOLO, CORE DUO, CORE 2 DUO E PENTIUM DUAL CORE....................25
[email protected]
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QUATRO NÚCLEOS – QUAD CORE.........................................................................................................25
PLATAFORMA CENTRINO............................................................................................................................26
MULTIPROCESSAMENTO............................................................................................................................26
PLATAFORMA RISC X CISC.........................................................................................................................26
RISC............................................................................................................................................................26
CISC............................................................................................................................................................26
MONITORES..................................................................................................................................................27
CRT - CATHODE RAY TUBE.........................................................................................................................27
PADRÃO RGB............................................................................................................................................27
FREQUÊNCIA VERTICAL OU TAXA DE ATUALIZAÇÃO OU REFRESH RATE.......................................27
FREQUÊNCIA HORIZONTAL.....................................................................................................................27
EFEITO FLICKER OU CINTILAÇÃO..........................................................................................................27
MONITOR ENTRELAÇADO.......................................................................................................................27
MONITOR NÃO ENTRELAÇADO...............................................................................................................27
TAMANHO DO MONITOR..........................................................................................................................27
RESOLUÇÃO DO MONITOR.....................................................................................................................28
PIXEL, DOT PITCH E TRIAD......................................................................................................................28
AUMENTANDO UMA RESOLUÇÃO..........................................................................................................28
DDC EM MONITORES PLUG AND PLAY......................................................................................................29
MONITORES LCD..........................................................................................................................................29
MATRIZ PASSIVA.......................................................................................................................................29
MATRIZ ATIVA...........................................................................................................................................29
MONITORES TOUCH SCREEN....................................................................................................................29
DUAL DISPLAY..............................................................................................................................................30
TECNOLOGIA SLI..........................................................................................................................................30
MONITORES DE PLASMA.............................................................................................................................30
MONITORES OLED.......................................................................................................................................31
PLACA DE VÍDEO..........................................................................................................................................31
MDA - MONOCROME DISPLAY ADAPTER...............................................................................................31
CGA - GRAPHICS DISPLAY ADAPTER ....................................................................................................31
EGA - ENHANCED GRAPHICS ADAPTER................................................................................................31
VGA - VIDEO GRAPHICS ADAPTER.........................................................................................................31
SVGA – SUPER VIDEO GRAPHICS ADAPTER........................................................................................31
WXGA - WIDE EXTENDED GRAPHICS ARRAY.......................................................................................31
MEMÓRIA DE VÍDEO.....................................................................................................................................31
PLACAS 2D................................................................................................................................................31
CÁLCULO DA MEMÓRIA...........................................................................................................................32
PLACAS 3D................................................................................................................................................32
COMO A IMAGEM VAI PARA O MONITOR...................................................................................................32
PLACA MÃE – MOTHERBOARD - MAINBOARD..........................................................................................33
ON-BOARD OU OFF-BOARD?..................................................................................................................33
VISÃO GERAL DAS PLACAS-MÃE...............................................................................................................33
FILTRO DE LINHA, ESTABILIZADOR, MÓDULO ISOLADOR E NO-BREAKS.............................................34
FILTRO DE LINHA......................................................................................................................................34
ESTABILIZADOR........................................................................................................................................34
MÓDULO ISOLADOR.................................................................................................................................34
NO-BREAK.................................................................................................................................................34
FORMATO AT E ATX (FONTE E PLACA).....................................................................................................35
FORMATO AT.............................................................................................................................................35
FORMATO ATX..........................................................................................................................................35
CONECTORES DE DISCO............................................................................................................................36
BARRAMENTO IDE - INTEGRATED DRIVE ELECTRONICS...................................................................36
BARRAMENTO SATA – SERIAL ADVANCED TECHNOLOGY ATTACHMENT........................................36
CONECTOR SCSI - SMALL COMPUTER SYSTEM INTERFACE.............................................................36
SSD - SOLID STATE DISKS.......................................................................................................................37
SAS- SERIAL ATTACHED SCSI................................................................................................................37
RAID - MODOS DE OPERAÇÃO...................................................................................................................37
RAID 0 OU STRIPING................................................................................................................................37
RAID 1 – MIRRORING/ESPELHAMENTO.................................................................................................38
RAID 10 OU 0/1 OU 0+1 – MIRRORING AND STRIPING..........................................................................38
RAID 5 – PARITY........................................................................................................................................38
ECC - ERROR CORRECTING CODE............................................................................................................38
PARIDADE.....................................................................................................................................................39
[email protected]
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IRQ / APIC / DMA / I/O...................................................................................................................................39
IRQ - INTERRUPT REQUEST....................................................................................................................39
APIC - ADVANCED PROGRAMMABLE INTERRUPT CONTROLLER......................................................39
DMA - DIRECT MEMORY ACCESS...........................................................................................................40
PIO 4 - UDMA 33 - UDMA 66 - UDMA 100.................................................................................................40
BUS MASTERING......................................................................................................................................40
I/O – INPUT /OUTPUT................................................................................................................................40
BIOS / SETUP / CMOS...................................................................................................................................41
CHIPSET........................................................................................................................................................42
PONTE SUL OU SOUTH BRIDGE OU I/O CONTROLLER HUB(ICH).......................................................42
PONTE NORTE OU NORTH BRIDGE OU MEMORY CONTROLLER HUB(MCH)....................................42
CHIPSET INTEL.............................................................................................................................................42
CHIPSET AMD...............................................................................................................................................43
BARRAMENTOS............................................................................................................................................44
BARRAMENTOS DE EXPANSÃO - INTERNOS............................................................................................44
CNR - COMMUNICATIONS AND NETWORKING RISER).........................................................................44
ISA - INDUSTRY STANDARD ARCHITECTURE.......................................................................................44
MCA - MICRO CHANNEL ARQUITECTURE..............................................................................................45
EISA - EXTENDED INDUSTRY STANDARD ARCHITECTURE................................................................45
VLB – VESA LOCAL BUS...........................................................................................................................46
PCI - PERIPHERAL COMPONENT INTERCONNECT...............................................................................46
AGP - ACCELERATED GRAPHICS PORT................................................................................................47
PCI EXPRESS BUS - PERIPHERAL COMPONENT INTERCONNECT EXPRESS...................................48
PORTAS DE COMUNICAÇÃO – BARRAMENTO EXTERNO.......................................................................49
CONECTOR DIN 5......................................................................................................................................49
PORTA PS/2 OU MINI DIN.........................................................................................................................49
PORTA SERIAL(RS-232)............................................................................................................................49
PORTA PARALELA....................................................................................................................................50
USB 1.1 E 2.0.............................................................................................................................................50
USB 3.0 - UNIVERSAL SERIAL BUS.........................................................................................................51
WUSB – WIRELESS UNIVERSAL SERIAL BUS........................................................................................51
FIREWIRE OU IEEE 1394..........................................................................................................................51
PCMCIA OU PC CARD OU CARD BUS OU EXPRESS CARD..................................................................52
IMPRESSORA................................................................................................................................................53
TIPOS DE IMPRESSORA..............................................................................................................................53
MATRICIAL OU IMPACTO.........................................................................................................................53
IMPRESSORA DE JATO DE TINTA...........................................................................................................53
IMPRESSORA A LASER............................................................................................................................53
PLOTTER....................................................................................................................................................53
IMPRESSORAS TÉRMICA.........................................................................................................................54
IMPRESSORA DE CERA SÓLIDA.............................................................................................................54
IMPRESSORA MULTIFUNCIONAL............................................................................................................54
CARACTERÍSTICAS DA IMPRESSORA.......................................................................................................54
DPI..............................................................................................................................................................54
PPM............................................................................................................................................................54
CMYK..........................................................................................................................................................54
BUFFER......................................................................................................................................................54
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HARDWARE x SOFTWARE
É a representação da parte física e a parte lógica do computador.
HARDWARE
•
É a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de componentes eletrônicos, circuitos integrados e
placas, que se comunicam através de barramentos.
SOFTWARE
•
É a parte lógica do computador, ou seja, é o conjunto de instruções e dados que são processados pelos
circuitos eletrônicos do hardware.
O COMPUTADOR
É um equipamento eletrônico capaz de armazenar e manipular informações, lógica e matematicamente.
-
Gabinete(NÃO CPU)
Monitor
Teclado
Mouse
Caixas de Som
Microfone
-
Webcam
Scanner
Impressora
HD(disco rígido)
Disquete/CD/DVD
Pen-Drive/MP3/MP4
PROCESSAMENTO DE DADOS
O processamento de dados acontece da seguinte forma:
Para tal processamento utilizamos periféricos de ENTRADA(E), ENTRADA/SAÍDA(E/S) e SAÍDA(S).
[email protected]
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SISTEMA NUMÉRICO
Visto que o computador é um equipamento eletrônico digital, as informações nele processadas são
interpretadas como pulsos elétricos digitais.
HEXADECIMAL
•
Sistema numérico que utiliza a base dezesseis(16).
•
Formado pelos números: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E e F.
DECIMAL
•
Sistema numérico que utiliza a base dez(10).
•
Formado pelos números: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9.
OCTAL
•
•
Sistema numérico que utiliza a base oito(8).
Formado pelos números: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7.
BINÁRIO
•
Sistema numérico que utiliza a base dois(2).
•
Formado pelos números: 0 e 1.
•
É também chamado de Dígito Binário (BINARY DIGIT) ou BIT.
O BIT(b)
É a menor unidade representativa da informação. Um bit tem um único valor, 0 ou 1, que pode representar
verdadeiro ou falso, ligado ou desligado, sim ou não, etc.
Existem também termos para referir-se a múltiplos de bits usando padrões prefixados, como kilobit (Kb),
megabit (Mb) e gigabit (Gb).
O BYTE(B)
•
•
•
Conjunto de 8(oito) bits usado para representar um caractere (byte).
Para armazenar esse conjunto de informações foi necessário criar uma tabela que recebeu o nome de
TABELA ASCII (American Standard Code for Information Interchange - Código Padrão Americano para o
Intercâmbio de Informação).
A codificação inicial da tabela era de 128 caracteres, mas cresceu para 256 caracteres.
A EVOLUÇÃO DO BIT
NOME
Bit(b) 0(zero), 1(um)
Byte(B)
MÚLTIPLO
21 = 2 combinações
28 = 256 combinações – Tabela ASCII
MARCA – 5 Bytes – 40 bits
M = 01000011
A = 01000001
R = 01010011
C = 01001001
A = 01000001
0100001101000001010100110100100101000001
D’ÁGUA – 6 Bytes – 48 bits
MARCA D’ÁGUA – 12 Bytes – 96 bits
1
1
1
1
1
1
1
1
Kilobyte(KB)
Megabyte(MB)
Gigabyte(GB)
Terabyte(TB)
Petabyte(PB)
Exabyte (EB)
Zettabyte(ZB)
Yottabyte(YB)
[email protected]
210 =1024 Bytes – Nasce aqui o múltiplo do Byte
220 - 1024KB – 1024 x 1024 = 1.048.576 Bytes
230 - 1024MB - 1024 x 1024 x 1024 = 1.073.741.824 Bytes
240 - 1024GB – 1024x1024x1024x1024=1.099.511.627.776 Bytes
250
260
270
280
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CONVERSÃO DE DECIMAL E BINÁRIO
Veja abaixo como converter de binário para decimal e de decimal para binário.
BINÁRIO PARA DECIMAL
Dado o número binário 1001, vamos expressá-lo em decimal.
•
Escrever cada número binário multiplicando-o por 2 (base = 2);
1x2
•
0x2
8
•
0×22
0×21
1×20
Faça a potência;
1×8
•
1x2
Da direita para esquerda, eleve cada número 2 a uma potência, iniciando por 0(zero), seguido por 1(um),
2(dois), até finalizar;
1×23
•
0x2
0×4
0×2
1×1
Em seguida a multiplicação;
0
0
1
E por fim some todos os números.
8+0+0+1=9
Pronto, 1001 é 9 em decimal.
Outra maneira de calcular é SOMAR apenas os valores representados por 1(um) ignorando o 0(zero), levando
em conta a evolução do bit.
Número
Binário
Evolução do bit
Soma
Resultado
1024
512
256
128
64
32
16
1
0
0
1
8
8
4
0
2
0
1
1
9
DICA
Se o último bit for 0 (zero) o número decimal será PAR, caso contrário, terminando em 1 (um) será ÍMPAR.
11001 = 25 (IMPAR – Terminou em 1)
11000 = 24 (PAR – Terminou em 0)
DECIMAL PARA BINÁRIO
Dado um número decimal, para convertê-lo em binário, basta dividi-lo sucessivamente por 2, anotando o resto
da divisão inteira:
12
Resto -> 0
2
6
Resto -> 0
2
3
Resto -> 1
2
Último -> 1
Basta que os números sejam lidos/escritos de baixo para cima, ou seja: 1100 é 12 em binário.
[email protected]
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04/09/2011 21:53
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DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO
São usados para efetuar a leitura e/ou gravação dos dados em suas respectivas mídias.
Alguns dispositivos já possuem a mídia(memória) embutida em sua estrutura, temos como exemplo o DISCO
RÍGIDO e o PEN-DRIVE.
FORMAS DE ARMAZENAMENTO
As formas de armazenamento de dados feitas pelos dispositivos são:
•
•
•
MAGNÉTICO: Utiliza princípios eletromagnéticos para gravar os dados.
ÓPTICO: Utiliza um laser para queimar(gravar) ou ler a mídia.
ELÉTRICO: Usa variação de tensão elétrica para armazenar o dado.
UNIDADE DE DISQUETE E O DISQUETE
•
•
•
Também chamado de floppy-disk ou disco flexível.
O armazenamento dos dados é feito de forma MAGNÉTICA.
Existem 3(três) modelos básicos, veja abaixo:
UNIDADE E DISCO DE 8” POLEGADAS
• Unidade e Disco de 8” polegadas.
• Armazena até 1 MB utilizando os dois
lados.
• A unidade é de ENTRADA/SAÍDA.
• O disco é uma MEMÓRIA MAGNÉTICA.
Unidade e Disco de 8” polegadas
UNIDADE E DISCO DE 5’1/4” POLEGADAS
• Unidade e Disco de 5’1/4”
polegadas.
• Armazena até 1,2 MB e em
alguns casos especiais pode
armazenar até 2,88 MB.
• A
unidade
é
de
ENTRADA/SAÍDA.
• O disco é uma MEMÓRIA
MAGNÉTICA.
Unidade e Disco de 5’1/4” polegadas
UNIDADE E DISCO DE 3’1/2” DE POLEGADA
• Unidade e Disco de
3’1/2” polegadas.
• Armazena até 1,44 MB
(nominal).
• Após
a
formatação
passa a ter um valor
real de 1,38 MB.
• A
unidade
é
de
ENTRADA/SAÍDA.
• O
disco
é
uma
MEMÓRIA MAGNÉTICA.
Unidade e Disco de 3’1/2” polegadas
[email protected]
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OBSERVAÇÃO SOBRE OS DISQUETES
O disquete já foi considerado um dispositivo com grande capacidade de armazenamento, devido ao pequeno
tamanho dos arquivos. Atualmente, devido ao tamanho cada vez maior dos arquivos e, devido à existência de
mídias de armazenamento não-voláteis de maior capacidade, cartões de memória (memory sticks, cartões
MMC, cartões SD, ...), Flash Drives USB, CDs, DVDs, armazenamento distribuído em redes locais, e-mail e
disco virtual, o disquete se tornou um utilitário OBSOLETO. Muitos fabricantes de computadores dão como
certo a "morte" dos disquetes e que os computadores do futuro não terão mais drives de disquetes.
UNIDADE DE CD/DVD E O DISCO DE CD/DVD
MÍDIA OU DISCO ÓPTICO
• CD (Compact Disc) Disco compacto para armazenamento óptico de
dados.
• DVD (Digital Video Disc / Digital Versatile Disc) Disco usado para
armazenamento óptico de dados com capacidade de armazenamento
maior que a do CD.
•
•
•
ROM (Read Only Memory) usado somente para leitura, ou seja, já vem
com seu conteúdo gravado.
R (Recordable) permite que os dados sejam gravados somente uma vez
na mesma área, mas várias vezes em áreas diferentes(multiseção), não
possibilitando alterar ou apagar informações.
RW (Recordable Rewritable) permite gravar e regravar os dados várias
vezes, na mesma área.
CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DO CD/DVD
CD
• 650 MB / 74 min
TIPO
• 700 MB / 80 min.
DVD-5
DVD-9
DVD-10
DVD-14
DVD-18
Disco de CD / DVD
DVD
FACE
Simples
Simples
Dupla
Dupla
Dupla
CAMADAS
1
2
1
1 em uma face e 2 na outra
2
GB
4,7
8,5
9,4
13,2
17
UNIDADE DE CD-ROM
• Leitora óptica.
• A velocidade base é de 150KB/s correspondentes
a 1x podendo chegar a 56x.
• É um dispositivo de ENTRADA.
Unidade de CD-ROM
UNIDADE DE CD-RW
• Gravadora óptica.
• Definida por três velocidades (gravação-R
regravação-RW / leitura-ROM).
• Temos unidades de 52x32x52x.
• É um dispositivo de ENTRADA/SAÍDA.
/
Unidade CD-RW
COMBO
•
•
•
•
•
•
Gravadora de CD(CD-RW) e leitora de DVD(DVDROM).
Utiliza a mesma velocidade do CD-RW acrescida
da velocidade de leitura do DVD.
A velocidade de leitura do DVD-ROM é de
1.385KB/s ou 1x.
Temos
unidades
de
48X/32X/48X(CDRW)/16X(DVD-ROM).
Para o CD é ENTRADA/SAÍDA.
Para o DVD é ENTRADA.
[email protected]
COMBO
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04/09/2011 21:53
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DVD-RW
• Gravadora de DVD(DVD-RW).
• Lê e grava CD/DVD.
• Utiliza as mesmas velocidades do CD e DVD,
150 KB/s e 1.385 KB/s, respectivamente.
• A velocidade varia de 1x a 18x.
• É um dispositivo de ENTRADA/SAÍDA.
Unidade de DVD-RW
OBS.: Na briga das montadoras de CD/DVD foi criado um padrão +/-, tanto para leitura, como para
gravação. Esse padrão tornou incompatível a leitura/gravação de CD/DVD (-) em CD/DVD (+), e
vice-versa. Hoje, as unidades utilizam os dois padrões(±) por questões de compatibilidade.
PITS E LANDS
• Durante a gravação “buracos” são criados na
superfície do disco, esses buracos são conhecidos
como PITS e as áreas na superfície do disco que
não foram queimadas são conhecidas como LANDS
(áreas lisas).
Pit (buraco) e Land (plano)
UNIDADE DE BLU-RAY/HD-DVD E DISCO DE BLU-RAY/HD-DVD
BLU-RAY, também conhecido como BD (de Blu-ray Disc) é um formato de disco óptico da nova geração de 12
cm de diâmetro (igual ao CD e ao DVD) para vídeo de alta definição e armazenamento de dados de alta
densidade.
É o sucessor do DVD e é capaz de armazenar filmes até 4 horas sem perdas.
CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DO BLU-RAY/HD-DVD
CARACTERÍSTICAS
VELOCIDADE DO DRIVE
TAXA DE TRANSFERÊNCIA
CAPACIDADE
COMPRIMENTO DA ONDE DO LASER
DISTÂNCIA ENTRE A CAMADA DE
GRAVAÇÃO E A CAMADA
PROTETORA
•
•
•
•
•
•
•
BLU-RAY
1×(36 Mbps), 2×(72 Mbps),
8×(288 Mbps).
54 Mbps (6,75 MB/s).
•
25 GB (única camada).
•
54 GB (dupla camada).
•
100
GB
(quádrupla
camada).
Azul-violeta (405 nm – •
nanômetros)
0,1 mm
•
HD-DVD – DESUSO
4×(144 Mbps), 6×(216 Mbps),
36,5 Mbps (4,56 MB/s).
15 GB (única camada)
30 GB (dupla camada)
Azul-violeta
nanômetros)
0,6 mm
(400
nm
–
MÍDIAS
UNIDADES
NANÔMETRO: vale 1,0×10−9 metros. Tem como símbolo nm.
MÍCRON: vale 1,0×10−6 metros. Tem como símbolo µm.
[email protected]
10
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
HD – DISCO RÍGIDO
•
•
•
•
•
Disco rígido, disco duro, winchester, HDD (Hard Disk), disco local,
são alguns nomes dados a este periférico de armazenamento
magnético.
Capacidade de armazenamento de 40GB, 80GB, 120GB, 160GB,
250GB, 500GB. Já existem unidades de 1TB.
Velocidade de 5.400, 7.200, 10.000, 15.000 RPM (Rotações Por
Minuto).
Taxa de transferência de dados acima de 133MB/s.
Partes do Disco
1 - Prato, mídia ou platter
2 - Atuador ou actuator - parte mecânica
3 - Componentes internos de controle do atuador
4 - Cabeças de leitura e gravação
5 e 6 - Hard Disk Assembly Surface(cilindros)
7 - Placa controladora lógica ou logic board
8 - Conectores externos padrão IDE
Disco Rígido
FORMATAÇÃO
É o processo que prepara o disco para receber os dados. Existem dois tipos de formatação:
FORMATAÇÃO FÍSICA OU FORMATAÇÃO DE BAIXO NÍVEL
• É feita apenas na fábrica ao final do processo de fabricação.
• Consiste em dividir o disco virgem em trilhas, setores e cilindros.
• É feita apenas uma vez, e não pode ser desfeita ou refeita através de software.
• Em discos antigos era possível, hoje não.
TRILHA / SETOR / CILINDRO
• TRILHA: Anéis concêntricos.
• SETOR: São blocos que dividem as trilhas.
• CILINDRO: Mídia de armazenamento.
FORMATAÇÃO LÓGICA
• Consiste em escrever no disco a estrutura do SISTEMA DE ARQUIVOS que será utilizado pelo sistema
operacional.
• SISTEMA DE ARQUIVO é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas que permitem ao Sistema
Operacional controlar o acesso ao disco rígido. Diferentes S.O. usam diferentes sistemas de arquivos
BOOT
•
Processo de iniciação do computador que carrega o Sistema Operacional quando a máquina é ligada.
SETOR DE BOOT
• Nele é registrado qual sistema operacional está instalado, com qual sistema de arquivos o disco foi
formatado e quais arquivos devem ser lidos para inicializar o micro.
• Geralmente são gravadas mensagens de erro, como a clássica “Non-System disk or disk error...”.
• O primeiro setor do disco rígido será reservado para armazenar informações sobre a localização do sistema
operacional, que permitem ao BIOS iniciar seu carregamento.
• O registro de boot é armazenado em um setor de 512 bytes.
• O Setor de boot também é conhecido como “trilha MBR” ou “trilha 0”.
[email protected]
11
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
FAT – FILE ALLOCATION TABLE
• Após a formatação do disco, alguns setores são reservados para guardar a FAT (“File Alocation Table” ou
“tabela de alocação de arquivos”).
• Tem como função servir como um índice, armazenando informações sobre cada cluster do disco.
• Através da FAT, o sistema operacional sabe se uma determinada área do disco está ocupada ou livre, e
pode localizar qualquer arquivo armazenado.
SISTEMA DE ARQUIVOS (FILE SYSTEM)
É um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas, que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao
disco rígido. Diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos.
GLOSSÁRIO
• UFS - Unix File System
• HPFS - High Performance File System
• EXT - EXTended File System
• JFS - Journaling File System
• FAT - File Allocation Table
• NTFS -New Technology File System
• VFAT - conceito generalista que se refere a qualquer formato FAT que possibilite Long FileNames (FAT16 e
FAT32)
PARA O LINUX
• Second Extended File System (Ext2)
• Third Extended File System (Ext3)
• Reiser File System (ReiserFS)
PARA O UNIX
• SysV File System (System V , Coherent , Xenix)
• UFS (BSD , Solaris , NEXTSTEP )
• MINIX File System
• VERITAS VxFS (SCO UnixWare)
PARA A MICROSOFT
• VFAT (Windows 95 em diante)
• NTFS (Windows NT 4 sistemas NT em diante).
PARA CD-ROM
• ISO9660 CD-ROM (conhecido como High Sierra File System)
• Universal Disk Format (UDF), utilizado em DVD, HD-DVD etc.
OUTROS
•
•
•
•
FAT 16
•
•
•
•
FAT 32
•
•
•
HPFS, do OS/2 da IBM
HFS, da Apple
Amiga Fast File System (AFFS)
Acorn Disk Filing System (ADFS)
Utilizado pelo MS-DOS, incluindo o DOS 7.0, Windows 95, sendo compatível com o Windows 98 e a maioria
dos sistemas operacionais usados atualmente.
Adota 16 bits para o endereçamento de dados, permitindo um máximo de 65526 clusters, que não podem
ser maiores que 32 KB.
Podemos criar partições de no máximo 2 Gigabytes.
O sistema operacional reconhece cada partição como um disco distinto: C:\, D:\, E:\, etc...
Utilizado pelo Windows 95 OSR/2, Windows 98 e Windows Millennium.
Utiliza 32 bits para o endereçamento de cada cluster, permitindo clusters de apenas 4 KB, mesmo em
partições maiores que 2 GB.
O tamanho máximo da partição é de 2048 GB (2 TB), o que permite formatar qualquer HD atual em uma
única partição.
[email protected]
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Hardware
NTFS
•
•
•
•
•
Leite Júnior
Começou a ser desenvolvido no início da década de 80, sendo usado no Windows NT
Permite endereçar os clusters usando endereços de 64 bits.
Cluster pequeno afeta o desempenho, cluster grande pode causar desperdícios.
TAMANHO DA PARTIÇÃO
até 512 MB
até 1 GB
até 2 GB
acima de 2 GB
•
04/09/2011 21:53
TAMANHO DO CLUSTER
512 bytes
1 KB (1024 bytes)
2 KB (2048 bytes)
4 KB (4096 bytes)
Nomes de arquivos e pastas utilizam caracteres em Unicode, ao invés de ACSII permitindo o uso de
caracteres especiais.
É um sistema tolerante a falhas.
A MFT (Master File Table) substituiu a FAT (File Allocation Table). A MFT recebe diversas informações do
sistema, como, nome, versão, permissão, usuários de acesso, auditorias, etc.
CLUSTER (AGRUPAMENTO)
• É a menor unidade de alocação de arquivos.
• Pode ser formado por um ou vários setores.
•
Mede 512 bytes(1 setor), 1024 Bytes(2 setores), 2048 Bytes(4 setores) e 4.096 bytes(8 setores).
PARTIÇÃO
•
•
•
•
•
É a divisão de um disco físico em vários discos lógicos.
Cada partição é visualizada como uma unidade lógica
diferente.
Cada partição possui seu próprio diretório raiz e sua própria
FAT.
Antes de formatar o disco rígido, é necessário particioná-lo.
O mais comum é estabelecer uma única partição englobando
todo o disco, mas dividir o disco em duas ou mais partições
traz várias vantagens, como a possibilidade de instalar vários
sistemas operacionais no mesmo disco, permitir uma melhor
organização dos dados gravados e diminuir o espaço
desperdiçado.
DUAL BOOT
• Caso pretenda instalar vários sistemas operacionais no mesmo disco, você precisará também de um
gerenciador de boot (Boot Manager), que é um pequeno programa instalado no setor de boot ou na
primeira partição do disco, que permite inicializar qualquer um dos sistemas operacionais instalados.
[email protected]
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
FRAGMENTAÇÃO
•
•
Quando um arquivo é apagado, os setores ocupados por ele ficam livres. Ao gravar um novo arquivo no
disco, o sistema operacional irá começar a gravá-lo no primeiro setor livre que encontrar pela frente,
continuando a gravá-lo nos próximos setores que estiverem livres, mesmo que estejam muito distantes uns
dos outros.
Este procedimento gera um fenômeno chamado fragmentação de arquivos, que diminui o acesso aos dados.
DESFRAGMENTAÇÃO
•
Tem como função gravar os dados em clusters sequenciais fazendo com que os arquivos sejam lidos muito
mais rapidamente, aumentando o desempenho global do sistema.
ZIP DRIVE / JAZ DRIVE E ZIP DISK
•
•
•
Armazenamento magnético.
É um disco removível.
Capacidade de armazenamento varia de
100 MB a 2 GB.
Zip Drive – Zip Disk
UNIDADE DE FITA PARA BACKUP E FITAS DAT
•
•
•
Armazenamento magnético e sequencial.
Usadas principalmente para processos de backup(cópia de
segurança).
Armazenamento varia de 2 GB a mais de 300 GB.
Fita DAT e Unidade de Fita
[email protected]
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
MEMÓRIAS ELÉTRICAS
•
•
•
•
Conhecida como memória em estado sólido. É chamada assim por não possuir partes móveis (cabeçotes de
leitura/gravação) para efetuar o armazenamento dos dados.
Baseada na tecnologia Flash.
Não volátil.
Capacidade de armazenamento variada, normalmente 1, 2, 4, 8 GB ou superior.
CARTÕES DE MEMÓRIA
PEN-DRIVE
MP3 PLAYER
MP4-PLAYER
MP5 PLAYER
IPOD
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
MEMÓRIAS
•
•
É responsável pelo armazenamento temporário ou definitivo de uma informação.
Basicamente existem dois tipos de memória: auxiliar ou secundária e a memória principal ou primária.
MEMÓRIA PRINCIPAL
• Usada para abrir e manipular informações no sistema.
MEMÓRIA AUXILIAR
• Usada para gravar os dados modificados ou criados na memória principal.
TIPOS DE ROM
•
•
•
Os dados armazenados nesse chip são NÃO VOLÁTEIS, ou seja, não são perdidos quando a energia
elétrica é subtraída.
Os dados armazenados nesse chip são também imutáveis, ou requerem uma operação especial para serem
alterados (diferentemente da memória RAM, que pode ser alterada facilmente).
FIRMWARE é um programa básico gravado em um circuito de memória ROM onde permite o
funcionamento do hardware.
ROM
•
•
•
•
PROM
•
•
EPROM
•
•
•
EEPROM
•
ROM(Read Only Memory) ou (memória exclusiva de leitura).
As informações são gravadas pelo fabricante uma única vez e após isso não podem ser alteradas ou
apagadas, somente acessadas.
Parecida com a RAM, o circuito ROM contém uma matriz com colunas e linhas.
Enquanto a RAM usa transistores para ligar e desligar o acesso a um capacitor em cada intersecção, a ROM
usa um diodo para conectar as linhas se o valor for 1. Se o valor for 0, a linha não é conectada.
(Programmable Read-Only Memory) ou (memória programável de leitura).
Podem ser programados uma vez e não podem mais ser apagadas.
(Erasable Programmable Read-Only Memory) ou (Memória exclusiva de leitura programável e apagável).
Podem ser regravados muitas vezes.
Apagar um EPROM requer um dispositivo especial que emite uma freqüência de luz ultravioleta (UV).
(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) ou (memória exclusiva de leitura programável e
apagável eletricamente).
• Não precisam ser removidos para serem regravados.
• Não necessita de ser completamente apagada para se mudar uma parte específica dela.
• Alterar seu conteúdo não requer qualquer outro equipamento adicional.
FLASH ROM OU FEPROM
• É semelhante à EEPROM, mas, são mais rápidas e de menor custo.
• Considerada um dispositivo de armazenamento em estado sólido.
• Estado sólido significa que não há partes móveis (tudo é eletrônico em vez de mecânico).
[email protected]
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
MEMÓRIA RAM
•
•
•
Random Access Memory, memória de acesso aleatório.
No entanto, assim que ela deixa de ser alimentada eletricamente perde todos os seus dados, daí podendo
ser chamada de MEMÓRIA VOLÁTIL.
Este tipo de memória permite a leitura, gravação e regravação dos dados.
MEMÓRIA SRAM
•
•
•
•
•
Static Random Access Memory, memória estática.
Muito mais rápida que a memória DRAM(dinâmica).
Utilizam circuitos semicondutores feitos com diodos e/ou transistores, como não tem armazenamento de
carga não necessita de REFRESH(atualização).
Armazena menos dados e possui um preço elevado.
Usada em chips de memória CACHE.
MEMÓRIA CACHE
É um tipo ultra-rápido de memória que serve para armazenar os dados usados com maior frequência pelo
processador, evitando na maioria das vezes que ele tenha que recorrer à memória RAM.
CACHE L1
Level 1 - Nível 1 - cache primária: O cache primário é embutido no próprio processador e é rápido o bastante
para acompanhá-lo em velocidade. Processadores antigos tinham 8 KB, o Pentium traz 16 KB, Pentium II e o
Pentium III trazem 32 KB, o Athlon e o Duron da AMD trazem 128 KB.
CACHE L1 DE INSTRUÇÕES
É que é usado para armazenar instruções que serão executadas pelo o processador.
CACHE L1 DE DADOS
É usado para armazenar dados que serão escritos de volta na memória.
CACHE L2
Level 2 - Nível 2 - cache secundária: Torna-se mais lenta por está fisicamente mais distante do núcleo do
processador que o cache L1, o que aumenta os tempos de latência, e reduz a velocidade dos acessos. Mas, tem
uma capacidade maior de armazenamento, podendo variar de 1 MB a 3 MB. Em sistemas mais antigos vinha
embutida na placa-mãe.
CACHE L3
Level 3 - Nível 3: O primeiro processador a utilizar cache L3 foi o K6-3, onde tanto o cache L1 como L2 vinham
embutidos no processador, sendo o cache da placa mãe aproveitado na forma do cache L3.. O Xeon da Intel e o
Barcelona da AMD utiliza cache L3, mas embutido no próprio núcleo do processador podendo chegar a 16 MB.
[email protected]
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
CACHE HIT
É quando um dado requisitado pelo sistema É ENCONTRADO na cache.
CACHE MISS
É quando um dado requisitado pelo sistema NÃO É ENCONTRADO na cache. Neste caso, os dados são
procurados no outro dispositivo de armazenamento sendo copiados para a cache, ficando prontos para o
próximo acesso.
MEMÓRIA DRAM
•
•
•
•
•
•
•
Dynamic Random Access Memory, memória dinâmica.
Possui alta capacidade de armazenamento. 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB ou mais.
O acesso as informações costuma ser mais lento que o acesso a memória estática(SRAM).
Utiliza capacitores para representar o armazenamento dos dados.
Por ser composta de capacitores necessita constantemente de um REFRESH(realimentação), causando uma
lentidão no processo.
Tem um preço bem menor por ter uma estrutura menos complexa e uma tecnologia mais simples que as
SRAM.
É fabricada em forma de módulos de memória ou pente de memória.
MÓDULOS (ENCAPSULAMENTO) DE MEMÓRIA
Definição da montagem dos módulos de memória SIMM e DIMM.
SIMM - SINGLE IN-LINE MEMORY MODULE
• Módulo de memória com fila simples.
• Possui contatos físicos em um único lado do pente de
memória.
• Era possível encontrá-los em módulos de 512 KB, 1 MB,
2 MB, 4 MB e 16 MB.
• Usava um barramento de 8, 16 e 32 bits.
Módulo SIMM
DIMM - DOUBLE IN LINE MEMORY MODULE
• Módulo de memória com fila dupla. Possui contatos
físicos em ambos os lados do pente de memória...
• Possui contatos físicos em ambos os lados do pente
de memória.
• Usa um barramento de 64 bits.
• São os módulos usados hoje.
Módulo DIMM
TIPOS DE MEMÓRIA
EDO - EXTENDED DATA OUT
• Introduzida no mercado em meados
90.
• Permite ao processador acessar um
da memória ao mesmo tempo em
ainda estava fornecendo dados
solicitação anterior.
• É montada em módulos SIMM.
[email protected]
dos anos
endereço
que esta
de uma
Pente de memória EDO
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
SDR - SDRAM
• Synchronous Dynamic Random Access Memory.
• Memória de Acesso Randômico Dinâmico Sincronizado.
• O clock da memória é sincronizado com o barramento da
placa-mãe.
• Possui 2 CHANFRONS delimitadores.
• PC-100 – 100 MHz de clock
• PC-133 – 133 MHz de clock
• O clock do núcleo da memória = clock do pente = clock do
barramento.
PC-100 e PC-133
DDR - SDRAM
• Double Data Rate.
• Dupla Taxa de Transferência.
• Memória de Acesso Randômico Dinâmico Sincronizado.
• Utiliza o mesmo clock da placa transferindo o dobro de informações.
• DDR 200 / PC 1600 - 100 MHz de clock real(chip) / 200 MHz no
barramento.
• DDR 266 / PC-2100 – 133 MHz de clock real / 266 MHz no
barramento.
barramento.
barramento.
barramento.
• O clock do núcleo da memória = clock do pente = dobro do clock do
barramento.
• Cálculo: DDR X / PC-8X MB/s: X/2 de clock real
[email protected]
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Pente DDR
Hardware
04/09/2011 21:53
DDR2 - SDRAM
• Realiza 4 operações por ciclo de clock.
• Double Data Rate Duplicada.
• Utiliza o mesmo clock da placa transferindo 4 vezes mais
informações.
• DDR2 533 / PC2-4300 – barramento 533 MHz, pente 266 MHz,
Chip 133 MHz.
Chip 166 MHz.
Chip 200 MHz.
Chip 266 MHz.
• O clock do núcleo da memória = clock do pente = dobro do clock
do barramento.
• Cálculo: DDR2 X / PC2-8X MB/s: barramento X; pente X/2; chip X/
4.
• DDR2 não pode ser encaixada em slots DDR por ter encaixe
diferente.
• São esperados módulos de até 4GB de memória.
DDR3 - SDRAM
• Realiza 8 operações por ciclo de clock.
• Double Data Rate Triplicada.
• Utiliza o mesmo clock da placa transferindo 8 vezes
mais informações.
• Inicialmente, os módulos DDR3 foram lançados em
versões DDR3-1066 (133 MHz x 8) e DDR3-1333
(166 MHz x 8). Eles serão seguidos pelo padrão
DDR3-1600 (200 MHz x 8). Os três padrões são
também chamados de (respectivamente) PC3-8500,
PC3-10667 e PC3-12800.
Leite Júnior
Pente DDR2
Pente DDR3
DUAL CHANNEL OU DOIS CANAIS
•
•
•
•
É uma arquitetura feita para os controladores de
memória de um computador aumentar a largura de
banda das memórias, desde que se usem números pares
de pentes em canais separados.
Com isso, a controladora de memória poderá acessar os
módulos
de
memória
simultaneamente
usando
barramentos independentes com sincronismo defasado.
O sistema não dobra a velocidade da memória, e sim,
aumenta o volume de transferência dos dados.
EXEMPLO
Single Channel:
400MHz x 8Bytes (64bits) x 1 = 3200MB/s
•
•
Dual-Channel,:
400MHz x 8Bytes (64bits) x 2 = 6400MB/s
•
Resultando em um aumento na largura de banda de
sistema.
•
•
[email protected]
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Dual Chanel
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
MEMÓRIA VIRTUAL
•
•
•
•
Funciona como uma extensão da memória RAM só que no Disco Rígido.
É utilizada quando todo o espaço da RAM é usado pelo sistema operacional, evitando assim que o
computador trave.
A troca constante de informação entre a RAM e o disco rígido (chamado de thrashing -degradação) pode
deixar seu sistema lento.
O Windows cria o chamado ARQUIVO DE PAGINAÇÃO na raiz da unidade C:\ chamado pagefile.sys.
DE PAGINAÇÃO
Pedaços dos dados são colocados tanto na RAM como no disco em forma de páginas(pequenas páginas).
SEGMENTADA
Pedaços dos dados são colocados tanto na RAM como no disco em forma de segmentos(fragmentos maiores
variados).
DE TROCA (SWAP)
O programa é gravado na memória RAM em sua totalidade. Quando um programa não cabe na RAM vai todo
ele para memória virtual. Quando o sistema entender que aquele programa está sendo bastante usado pela
memória virtual o sistema o troca por algum que está em uso na memória real.
SWAP OUT: sai da RAM e vai para a memória virtual.
SWAP IN: sai da memória virtual e vai para a RAM.
HIERARQUIA DA MEMÓRIA
•
Veja abaixo a representação da memória. Da mais rápida a mais lenta.
[email protected]
21
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
PROCESSADOR
•
•
•
É um chip de silício responsável pela execução das tarefas cabíveis a um computador.
Conhecido por CPU/UCP (Central Processing Unit - Unidade Central de Processamento).
As instruções (processos) que ele executa consistem em operações matemáticas e lógicas, além de
operações de busca, leitura e gravação de dados.
O QUE ACONTECE QUANDO SE EXECUTA UM PROGRAMA
1. O programa que está armazenado no disco rígido é transferido para a memória. Um programa é uma série
de instruções identificadas pelo processador.
2. O processador, usando um circuito chamado controlador de memória, carrega as informações do programa
da memória RAM.
3. As informações, agora dentro do processador, são processadas.
4. O que acontece a seguir vai depender do programa. O processador pode continuar a carregar e executar o
programa ou pode fazer alguma coisa com a informação processada, como mostrar algo na tela.
SOQUETE
•
•
Local na placa-mãe onde um
processador é encaixado.
Para cada tipo de processador temos
um soquete específico.
Processador e Soquete
COOLER
•
•
•
•
Conjunto de dissipação térmica instalado sobre o processador que é responsável pela diminuição do calor.
Consiste basicamente em 2 componentes:
1- Microventilador / FAN: ventilador de pequena dimensão responsável pelo fluxo de ar.
2- Dissipador: peça de cobre ou alumínio responsável pela transferência de calor.
•
O excesso de calor gerado pelo processador é transferido para o dissipador, este recebe diretamente o ar
ambiente impulsionado pela ventoinha que mantém num processo contínuo a baixa temperatura,
essencial para o funcionamento adequado do processador.
Cooler
COMPONENTES DO PROCESSADOR
É composto por alguns componentes básicos.
CPU/UCP – UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO
• CPU (Central Processing Unit ) ou UCP (Unidade Central de Processamento).
• A CPU é um circuito onde ocorre o processamento do sistema.
• O processador do computador, o microprocessador, é uma CPU.
ULA - UNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICA
• ALU - Arithmetic Logic Unit.
• Executar operações matemáticas como adição, subtração, multiplicação e divisão.
• As operações realizadas podem ser aritméticas com inteiros ou operações lógicas bit a bit (And, Not, Or,
XOR).
[email protected]
22
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
UC - UNIDADE DE CONTROLE
• Responsável pela tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os
outros componentes.
• A unidade de controle executa três ações básicas intrínsecas e pré-programadas pelo próprio fabricante do
processador, são elas: busca (fetch), decodificação e execução.
REGISTRADORES
• São pequenas quantidades de memórias extremamente velozes que armazenam comandos ou valores que
são utilizadas no controle e processamento de cada instrução.
• Os registradores mais importantes são:
• - Contador de Programa (PC) – Sinaliza para a próxima instrução a ser executada.
• - Registrador de Instrução (IR) – Registra a instrução da execução.
UPF – UNIDADE DE PONTO FLUTUANTE
• FPU - Float Point Unit, também chamada “co-processador matemático”, é encarregada de executar
instruções matemáticas complexas usando números inteiros e fracionários.
BARRAMENTOS DE SISTEMA
•
•
Responsável por fazer a comunicação entre o processador, a memória e o conjunto de dispositivos de
entrada e saída.
Os barramentos usados pelo sistema são: barramento de endereços (address bus), barramento de dados
(data bus) e barramento de controle (control bus).
COMO FUNCIONA
Digamos que o processador necessita de um dado presente na memória. Pelo BARRAMENTO DE
ENDEREÇOS, ele obtém a localização desse dado dentro da memória. Como precisa apenas acessar o dado, o
processador informa ao BARRAMENTO DE CONTROLE que esta é uma operação de leitura na memória. O
dado é então localizado e inserido no BARRAMENTO DE DADOS, por onde o processador, finalmente, o lê.
BARRAMENTO DE DADOS
• É responsável pelo tráfego dos dados manipulados pela CPU e as instruções executadas por ela.
• Os processadores podem usar uma largura de barramentos de 8, 16, 32 e 64 bits onde define o tamanho da
palavra do processador.
• Essa largura define a arquitetura dos processadores.
BARRAMENTO DE ENDEREÇO
• Caminho por onde trafegam os endereços de memória que devem ser acessados pela CPU.
• É ele quem define a quantidade de memória máxima que o processador pode gerenciar.
• A largura atual do barramento é de 32 bits, mas, já existem sistemas de 40 bit.
• 232 = 4.294.967.296 bytes (4 GB)
• 240 = 1.099.511.627.776 bytes (1 TB)
BARRAMENTO DE CONTROLE
• Responsável pelo gerenciamento e sincronização da CPU com os demais componentes do computado.
• Sinais de leitura e escrita na memória trafegam por este barramento.
[email protected]
23
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
CLOCK
•
•
•
•
Na placa-mãe, um cristal de Quartzo, chamado gerador de clock, vibra alguns milhões de vezes por
segundo fazendo com que o processador execute suas ações.
O sinal de clock é medido em uma unidade de frequência chamada Hertz (Hz), que é o número de ciclos de
clock por segundo.
Um clock de 100 MHz significa que em um segundo existem 100 milhões de ciclos de clock.
Na figura abaixo, temos um típico sinal de clock, onde uma onda quadrada passando de “0” (base) a “1”
(topo). Nessa figura você pode ver três ciclos de clock (“pulsos”) completos usando freqüências diferentes.
CLOCK INTERNO
•
•
•
É a frequência interna de operação do processador.
Pode chegar a valores de 1,2 GHz, 2,4 GHz, 3,2 GHz.
Como exemplo temos o Core 2 Duo de 1,6 GHz e ADM Turion x2 de 1,8 GHz.
CLOCK EXTERNO
•
•
É a frequência de trabalho da placa mãe.
Também conhecido como FSB (Front Side Bus), o CLOCK EXTERNO indica a freqüência de trabalho do
barramento (conhecido como barramento externo) de comunicação com a placa-mãe (na verdade, chipset,
memória, etc).
MULTIPLICADOR DO CLOCK
•
•
•
Podemos configurar um processador de duas maneiras diferentes. Alterando a frequência do CLOCK
EXTERNO da placa mãe ou alterando o valor do multiplicador.
O multiplicador é um valor que influencia diretamente a velocidade do CLOCK INTERNO utilizado o valor do
CLOCK EXTENO como referência.
Um CLOCK EXTERNO de 200 MHz utilizando um multiplicador de 9x pode gerar um CLOCK INTERNO de
1.800 MHz (1,8 GHz).
OVERCLOCKING
•
•
•
•
É o nome que se dá ao processo de forçar um componente de um computador a rodar numa frequência
mais alta do que a especificada pelo fabricante.
Normalmente é aplicado em em processadores, para obter maior desempenho em diversas aplicações.
Conseguimos um OVERCLOCKING aumentando a freqüência do seu FSB (Front Side Bus) juntamente com
seu fator de multiplicação.
Pode ocasionar um superaquecimento do processador, instabilidade no sistema e às vezes pode danificar o
hardware, se realizado de maneira imprópria.
[email protected]
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
NÚCLEOS DO PROCESSADOR
Define a quantidade de CPU existente no processador.
UM NÚCLEO – SINGLE CORE
• É um processador que contém um
núcleo, ou seja, uma CPU.
Processador Single Core / Um Núcleo
HYPER-THREADING OU HIPERPROCESSAMENTO
• O Hyper-Threading foi introduzido no final de 2002 pela Intel, na forma de
duas versões especiais do Pentium 4 Northwood (soquete 478), que
operavam a 2.8 e 3.06 GHz.
• Eram identificadas pelo logotipo, que continha as letras "HT", em laranja.
• O processador se apresenta ao sistema operacional como um sistema
DUAL-CORE.
• Dentro do processador, as instruções são reorganizadas, de forma que o
processador possa aproveitar os ciclos ociosos para incluir operações
relacionadas ao segundo aplicativo.
• O aumentar dessas instruções resultava em um pequeno ganho de
desempenho de até 30%, dependendo da configuração do sistema.
Intel Pentium 4 HT
DOIS NÚCLEOS – DUAL CORE - MULTICORE
• É um processador que contém dois
núcleos.
Processador Dual Core
DIFERENÇA ENTRE CORE SOLO, CORE DUO, CORE 2 DUO E PENTIUM DUAL CORE
Processador
Core Solo
Core Duo
Core 2 Duo
Núcleos
Arquitetura
Um
Dois
A mesma do antigo Pentium M (32 bits).
Apesar do nome, não usava a nova
arquitetura Core. Praticamente serviu
apenas para lançar o primeiro processador
dual-core já usando o nome "Core".
Pentium
Core
Dois
Dois
Arquitetura Core (64 bits)
Dual
QUATRO NÚCLEOS – QUAD CORE
• É um processador que contém quatro núcleos.
Processador Quad Core
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
PLATAFORMA CENTRINO
•
•
•
Centrino não é um processador para
notebooks, mas sim uma plataforma
composta
por
um
conjunto
de
componentes específicos ditados pela
Intel: UM determinado PROCESSADOR,
um determinado CHIPSET e uma
determinada placa de REDE SEM FIO.
Um notebook só pode ser considerado
Centrino se ele possuir todos esses três
componentes.
Estas características tornam o sistema
mais eficiente, diminuindo o consumo de
energia e aumentando o desempenho.
Processador, chipset e placa wireless
MULTIPROCESSAMENTO
•
•
•
Envolve dois ou mais processadores físicos (sejam
processadores separados ou múltiplos núcleos
encapsulados no mesmo chip).
O sistema de hardware é gerenciado por um único
sistema operacional.
O
sistema
operacional
com
suporte
a
multiprocessamento deve ser capaz de suportar
multitarefa e manter múltiplas filas de processos,
uma para cada processador.
Dois processadores
PLATAFORMA RISC X CISC
RISC
Reduced Instruction Set Computer ou Conjunto reduzido de instruções computacionais é uma linha de
arquitetura de computadores que favorece um conjunto simples e pequeno de instruções que levam
aproximadamente a mesma quantidade de tempo para serem executadas.
Caso de um chip seja estritamente RISC, o programador teria um pouco mais de trabalho, pois, teria que
combinar várias instruções sempre que precisasse executar alguma tarefa mais complexa.
CISC
Complex Instruction Set Computer, ou, em uma tradução literal, "Computador com um Conjunto Complexo
de Instruções" é um processador capaz de executar centenas de instruções complexas diferentes, sendo assim
extremamente versátil.
A vantagem de uma arquitetura CISC é que já temos muitas das instruções guardadas no próprio processador,
o que facilita o trabalho dos programadores, que já dispõe de praticamente todas as instruções que serão
usadas em seus programas.
Atualmente, os processadores que usamos em nosso micro são híbridos(eles têm um pouco de cada
arquitetura).
[email protected]
26
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
MONITORES
•
•
•
•
CURIOSIDADE: Nas décadas de 60 e 70 não se utilizavam monitores, mas, impressoras de margarida
(antecessoras das impressoras matriciais) como dispositivos de saída. Eram digitados os comandos no
teclado e precisava esperar os resultados serem impressos lentamente em um rolo de papel.
Estes terminais contendo o teclado e a impressora eram chamados de teletipos e, tipicamente, vários deles
eram ligados a um único mainframe (computador central).
Os monitores passaram a ser usados em larga escala apenas a partir do final da década de 70.
Atualmente, temos em uso basicamente 4 tecnologias de monitores: CRT, LCD, Plasma e OLED.
CRT - CATHODE RAY TUBE
•
•
Utiliza Tubo de Raios Catódicos, a mesma
tecnologia utilizada nas TVs.
Um canhão de elétrons bombardeia as
células de fósforo que recobrem a tela,
fazendo com que elas se iluminem em
diferentes intensidades (de acordo com a
intensidade
da
descarga
recebida),
formando a imagem.
Monitor CRT
PADRÃO RGB
• O canhão possui 3 feixes de cores, que trabalham em
conjunto e com intensidade variada.
• Um feixe verde, um vermelho e um azul criam o padrão RGB
(Red, Green e Blue), onde a combinação destas três cores
gera as outras cores.
RED, GREEN E BLUE
FREQUÊNCIA VERTICAL OU TAXA DE ATUALIZAÇÃO OU REFRESH RATE
• Esta frequência consiste no tempo em que o canhão leva para varrer verticalmente a tela a cada segundo.
• Se a varredura é de 56 vezes por segundo, dizemos que a frequência vertical do monitor é de 56Hz.
FREQUÊNCIA HORIZONTAL
• É a quantidade de linhas que o monitor é capaz de varrer por segundo. É medida em kHz.
• O feixe percorre a tela continuamente, da esquerda para a direita, de cima para baixo, formando as linhas
horizontais. Ao chegar na parte direita da tela, o feixe é apagado momentaneamente e surge novamente na
lateral esquerda da tela, sendo posicionado um pouco mais abaixo, e percorre novamente a tela da
esquerda para a direita, formando outra linha. Este processo se repete até que o feixe chegue à parte
inferior da tela.
• A maioria dos monitores consegue varrer mais de 50.000 linhas por segundo (50 kHz).
EFEITO FLICKER OU CINTILAÇÃO
É quando um monitor trabalha com uma freqüência vertical (taxa de atualização) menor que 56 Hz, onde uma
sombra parece percorrer constantemente a tela, fazendo com que esta pareça estar piscando.
MONITOR ENTRELAÇADO
• Possui uma qualidade de imagem reduzida.
• Desenha primeiro as linhas ímpares e depois as linhas pares por ter uma frequência horizontal baixa.
MONITOR NÃO ENTRELAÇADO
• Possui uma qualidade de imagem melhorada.
• Desenha as linhas pares e ímpares em um única varredura aumentado a taxa de atualização da imagem.
TAMANHO DO MONITOR
• Sua medida é feita em polegadas entre as diagonais da tela.
• Temos monitores de 15"(polegadas), 17", 19", 21 ou superior.
• A vantagem de se ter em telas grande é poder usar resoluções
maiores.
Medida do monitor
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Hardware
04/09/2011 21:53
RESOLUÇÃO DO MONITOR
• É medida multiplicando a quantidade de pixel na
horizontal (largura) pela quantidade de pixel na
vertical (altura).
• Resolução não define, por completo, a qualidade da
imagem.
• Quanto maior a resolução maior a quantidade de
pixels.
• Alguns exemplos de resolução em tela normal:
640x480, 800x600, 1024x768 e 1280x1024.
• Alguns exemplos de resolução em tela wide screen:
1280x800, 1600x1024, 1920x1200 e 2560x1600.
Leite Júnior
•
PADRÕES DE RESOLUÇÕES
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•
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•
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•
QVGA:
320x240
VGA:
640x480
SVGA:
800x600
XGA:
1024x768
WXGA:
1280x800
WXGA+: 1440x900
SXGA:
1280x1024
SXGA+: 1400x1050
UXGA:
1600x1200
WSXGA: 1680x1050
WUXGA: 1920x1200
WQXGA: 2560x1600
WQUXGA:3048x2400
Monitor padrão 4:3 e 16:9
PIXEL, DOT PITCH E TRIAD
• PIXEL é um ponto RGB usando para formar a
imagem.
• Se você pegar uma lupa e examinar a tela de seu
monitor, verá que a imagem é formada por pontos
verdes, azuis e vermelhos (RGB).
• TRÍADE é um conjunto de três pontos RGB.
• DOT PITCH é a distância diagonal entre dois pontos
da mesma cor da TRÍADE.
• Antigamente, eram encontrados monitores com Dot
Pitch de 0.29 milímetros quadrados.
• Os monitores atuais utilizam DOT PITCHS de 0.22 ou
0.19 mm, o que garante uma imagem de melhor
qualidade, por permitir uma quantidade maior de
pixels.
• Apenas para efeito de comparação, os antigos
monitores VGA, que suportam apenas 640 x 480 usam
DOT PITCH de 0.39 mm.
Conjunto de PIXELS
TRIAD
AUMENTANDO UMA RESOLUÇÃO...
O que acontece se a resolução for aumentada?
•
•
•
•
•
•
Com
Com
Com
Com
Com
Com
a
o
a
o
o
o
quantidade de pixel?
tamanho do pixel?
qualidade da imagem?
tamanho da imagem?
tamanho da tela?
tamanho da área de trabalho?
[email protected]
...
...
...
...
...
...
aumenta!
diminui!
aumenta!
diminui!
mesmo tamanho!
aumenta!
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
DDC EM MONITORES PLUG AND PLAY
•
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•
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Todos os monitores modernos são Plug and Play.
A identificação automática do monitor é possível graças ao padrão DDC (Display Data Channel), no qual
o monitor envia informações para a placa de vídeo (modelo, marca, resolução suportada, etc).
A placa de vídeo passa a marca e modelo para o Windows, e desta forma podem ser instalados os drivers
corretos.
As principais funções do driver (soft) de um monitor são o ajuste das frequências, o posicionamento das
imagens na tela e os controles de gerenciamento de energia.
Todas as placas de vídeo modernas apresentam suporte para o DDC.
Se a placa de vídeo ou o monitor for antigo e não oferecer suporte ao DDC, o monitor será indicado no
Windows como “monitor desconhecido” (Windows 95 e 98) ou “monitor padrão” (Windows ME/2000/XP).
MONITORES LCD
•
•
•
•
•
•
Monitor de Cristal Líquido tem como base a reflexão da luz
através de um conjunto de substâncias de material líquido.
Existe um transistor para cada ponto da tela (cada pixel é
formado por três pontos) e um pequeno sulco, onde é
depositado o cristal líquido.
Os cristais líquidos são substâncias que tem sua estrutura
molecular alterada quando recebem corrente elétricas.
Em seu estado normal, o cristal líquido é transparente, mas ao
receber uma carga elétrica torna-se opaco, impedindo a
passagem da luz.
A função de cada transistor é controlar o estado do ponto
correspondente, aplicando a tensão correta para cada
tonalidade.
Todos os monitores de cristal líquido são digitais.
Monitor LCD
MATRIZ PASSIVA
•
DSTN - Double Super Twist Nematic, usado em dispositivos portáteis onde não há necessidade de uma boa
qualidade da imagem.
•
Possui um ângulo de visão mais limitado.
•
Possui um tempo de resposta maior.
MATRIZ ATIVA
•
TFT - THIN FILM TRANSISTOR.
•
Encontrado atualmente em notebooks e televisores.
•
Tem como principal característica a aplicação de transistores em cada pixel. Assim, cada unidade pode
receber uma tensão diferente, permitindo, entre outras vantagens, a utilização de resoluções altas.
•
Apresentam uma qualidade muito superior.
•
Possui um ângulo de visão maior.
•
Possui um tempo de resposta menor, entre 40 e 50 milessegundos. Isto significa entre 20 e 25 quadros
por segundo.
MONITORES TOUCH SCREEN
•
•
•
•
São monitores sensíveis ao toque.
Bastante usado em caixa de banco, quiosques multimídia,
computadores de mão.
Encontrado em monitores CRT e LCD.
É um periférico de ENTRADA/SAÍDA.
Monitor TOUCH SCREEN
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
DUAL DISPLAY
•
•
•
•
A partir Windows 98, foi possível fazer a instalação simultânea
de várias placas de vídeo e vários monitores.
Suporta até 9 monitores.
Os monitores podem exibir a mesma imagem ou o
complemento da outra.
Ambas as placas precisam ser PCI, sendo que uma delas pode
ser AGP, on-board ou off-board.
Dual Display
TECNOLOGIA SLI
•
•
•
SCALABLE LINK INTERFACE, desenvolvido pela
NVIDIA, possibilita unir duas placas de vídeo
padrão PCI-Express x16 em paralelo, dobrando
a performance em jogos e em outras atividades
que requeiram processamento 3D.
As placas de vídeo compartilham paralelamente
o processamento de imagens, aumentando a
velocidade de processamento ou a qualidade de
imagem.
O sistema requer além de duas placas
compatíveis, uma placa-mãe com barramento
PCI Express duplo e drivers compatíveis.
SLI
MONITORES DE PLASMA
•
•
•
•
•
•
•
TELA DE PLASMA (português brasileiro) ou ECRÃ DE PLASMA
(português europeu).
•
É um dispositivo baseado na tecnologia de painéis de plasma
(PDP, Plasma Display Panel), que foi aprimorada na última
década tendo em vista o mercado da televisão de alta
definição (HDTV).
•
Displays de plasma são totalmente planos, possuem alta
resolução, com excepcional reprodução de cores e são
normalmente fabricados em proporções de tela diferentes das
encontradas em CRTs e LCDs.
•
São montadas no padrão 16:9 (Widescreen), proporção esta
de imagem definida como padrão para HDTV.
São painéis finos, assim como os do tipo LCD, ocupando pouco espaço, uma vez que não é necessário
nenhum volume atrás do mesmo, como nos aparelhos do tipo CRT.
Utilizam substâncias gasosas (xenon e neon) contidas em células minúsculas, que agem como lâmpadas
fluorescentes microscópicas, emitindo luz ao receberem energia elétrica.
Ao contrário do monitor do tipo LCD, a tela de plasma emite luz própria e não necessita iluminação por trás
(backlight).
O fósforo que recobre internamente cada célula é colorido, em 3 tipos de cores, vermelho, verde e azul, as
cores básicas do sistema RGB.
Cada conjunto de 3 dessas células emitindo luzes em cores diferentes representa um pixel da imagem.
Possui um ângulo de visão superior ao do CRT chegando até 160 graus.
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30
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
MONITORES OLED
•
•
•
Organic Light-Emitting Diode, que são baseadas no uso de polímeros
contendo substâncias orgânicas que brilham ao receber um impulso
elétrico.
Cada ponto da tela é composto com uma pequena quantidade do
material, que depois de receber os filamentos e outros componentes
necessários, se comporta como um pequeno LED, emitindo luz.
Existe um projeto para o desenvolvimento de telas flexíveis, onde os
pixels, formados por OLEDs, juntamente com os transistores e
filamentos necessários possam ser "impressos" diretamente sobre
uma superfície plástica, utilizando impressoras de jato de tinta
modificadas.
OLED
PLACA DE VÍDEO
Tem como função preparar as imagens que serão exibidas no monitor.
MDA - MONOCROME DISPLAY ADAPTER
•
É o mais primitivo e barato, sendo limitado à exibição de textos com uma resolução de 25 linhas por 80
colunas, permitindo mostrar um total de 2.000 caracteres por tela.
•
Não suportava a exibição de mais de duas cores.
CGA - GRAPHICS DISPLAY ADAPTER
•
Usado para trabalhar com gráficos.
•
Podendo exibir gráficos numa resolução de 320x200 e 640x200, mas neste caso exibindo apenas textos no
modo monocromático, como o MDA.
EGA - ENHANCED GRAPHICS ADAPTER
•
Este novo padrão suportava a exibição de gráficos com resolução de até 640x350, com a exibição de até
16 cores simultâneas, que podiam ser escolhidas em uma palheta de 64 cores.
•
Compatível com o CGA.
•
Conseguia rodar o Windows 3.11.
•
Para rodar o Windows 95/98, o requisito mínimo é um vídeo VGA.
VGA - VIDEO GRAPHICS ADAPTER
•
Suporta resolução de 640x480, com a exibição de 256 cores simultaneamente, que podiam ser escolhidas
em uma palheta de 262.000 cores.
•
Evoluiu para a resolução de 800x600, com 16 cores simultâneas.
•
É compatível com os padrões GCA e EGA, o que permite rodar aplicativos mais antigos.
SVGA – SUPER VIDEO GRAPHICS ADAPTER
•
Usado como padrão atual dos monitores.
•
É capaz de representar resoluções de 800x600 e 1024x768.
•
É capaz de exibir 24 e 32 bits de cores, ou seja, o suficiente para o olho humano não conseguir perceber
diferença nas cores.
•
São chamadas de “true-color” ou “cores reais”.
WXGA - WIDE EXTENDED GRAPHICS ARRAY
•
É um padrão de vídeo que pode ser encontrado em telas de LCD com matriz ativa e apresentam alta
resolução de imagem (1366x768 pixels).
•
Possuem o formato widescreen (16:9).
•
Permite maior ângulo de visualização.
MEMÓRIA DE VÍDEO
Usada para armazenar as imagens que estão sendo criadas.
PLACAS 2D
•
Numa placa de vídeo 2D a quantidade de memória não interfere em absolutamente nada no desempenho
da placa, ela apenas determina quais resoluções e quantidade de cores serão suportadas.
•
Uma placa antiga, com apenas com 1 MB de memória por exemplo, será capaz de exibir 16 milhões de
cores (24 bits) em resolução de 640x480 ou 65 mil cores (16 bits) a 800x600.
•
Uma placa com 2 MB, já seria capaz de exibir 16 milhões de cores em resolução de 800x600.
•
Uma placa de 4 MB já seria capaz de atingir 16 milhões de cores a 1280x1024 e assim por diante.
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Hardware
CÁLCULO
•
•
•
•
•
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
DA MEMÓRIA
2^8 = 8 BITS (1 BYTE) = 256 cores
2^16 = 16 BITS (2 BYTES) = 65.536 cores
2^24 = 24 BITS (3 BYTES) = 16 milhões de cores
2^32 = 32 BITS (4 BYTES) = 4 bilhões de cores
Se o monitor usa 1024x768 de resolução, usando 32 bits (4 bytes), temos 1024x768x4=3.145.728 bytes,
ou seja, precisamos de 4 MB de memória de vídeo.
PLACAS 3D
•
Ao processar uma imagem 3D a placa NÃO USA A MEMÓRIA DE VÍDEO apenas para armazenar a
imagem que será mostrada no monitor, mas principalmente para armazenar as texturas que são usadas.
•
Numa placa de vídeo 3D a quantidade de memória não determina a resolução de vídeo que poderá ser
usada, mas sim o desempenho da placa.
•
O motivo é simples, se as texturas a serem usadas pelo jogo não couberem na memória da placa, terão
que ser armazenadas na memória RAM e lidas usando o barramento AGP. O problema é que neste caso
temos uma enorme degradação de desempenho, pois demora muito mais tempo para ler uma textura
armazenada na memória RAM principal do que ler a mesma se estivesse armazenada na memória da placa
de vídeo, que é muito mais rápida.
COMO A IMAGEM VAI PARA O MONITOR
Para o computador enviar as imagens para o monitor, é necessário passar por 3 fases.
•
•
•
Primeira fase: o processador envia os dados ao barramento usado pelo vídeo (ISA, PCI ou AGP). Estes
dados chegam ao chipset da placa de vídeo e lá são processados.
Segunda, o chipset envia os dados processados para a memória do vídeo, para guardar a imagem que será
mostrada no monitor.
Terceira fase: a imagem é transmitida para o conversor digital/analógico (DAC - Digital Analog Converter),
que converterá os dados da imagem (até então em formato digital) para um formato analógico, suportado
pelo monitor. Este, por sua vez, recebe as imagens do DAC e projeta na tela.
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32
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
PLACA MÃE – MOTHERBOARD - MAINBOARD
É responsável pela interconexão de todas as peças que formam o computador. O HD, a memória, o teclado, o
mouse, a placa de vídeo, enfim, praticamente todos os dispositivos, precisam ser conectados à placa-mãe para
formar o computador.
ON-BOARD OU OFF-BOARD?
No início, as placas-mãe serviam simplesmente como uma interface entre os demais componentes, uma placa
de circuito sem vida própria.
Com o passar do tempo, mais e mais componentes passaram a ser integrados à placa-mãe, dando origem às
placas atuais, que incluem vídeo, som, rede e outros periféricos on-board.
Inicialmente, as placas "tudo on-board" enfrentaram preconceito, mas no final acabaram virando norma.
Naturalmente, componentes off-board de boa qualidade quase sempre superam os componentes on-board em
desempenho, mas eles ganham na questão do custo, o que acaba sendo o fator mais importante para a
maioria.
Com exceção dos mais abastados, ninguém compra "o melhor PC possível", mas simplesmente procura a
melhor configuração dentro de um determinado orçamento. Para quem não pode gastar muito (a grande
maioria), acaba fazendo mais sentido procurar uma placa-mãe de boa qualidade, aproveitando os componentes
on-board e investindo o restante em mais memória, um HD de maior capacidade, uma placa 3D off-board, ou
mesmo um processador um pouco mais rápido, de acordo com o perfil de uso.
VISÃO GERAL DAS PLACAS-MÃE
[email protected]
33
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
FILTRO DE LINHA, ESTABILIZADOR, MÓDULO ISOLADOR E NOBREAKS
Quase tudo dentro de um PC é feito usando eletricidade. A mesma eletricidade que mantém seu PC
funcionando pode ser também o grande vilão que o fragiliza durante o uso normal e o danifica durante as
oscilações.
FILTRO DE LINHA
• Funciona como uma primeira linha de proteção contra raios, oscilação de
energia e sobrecargas de corrente.
• Contém um fusível que ao receber esta sobrecarga queima e não deixa a
corrente passar.
• Funciona como uma extensão.
• Custo baixo.
Filtro de linha
ESTABILIZADOR
• Protege equipamentos contra raios, oscilações, indo além do oferecido
por um filtro de linha.
• Tem com principal função "estabilizar" a corrente, absorvendo variações
e entregando sempre 115V para o equipamento.
•
•
•
•
Três problemas comuns em estabilizadores são:
BROWNOUTS (SUB TENSÃO) a tensão cai durante um certo período.
SURTOS (SOBRE TENSÃO) são o problema mais comuns, onde temos
um aumento de até 100% na tensão por um curto espaço de tempo.
SPIKES (DESCARGAS) são descargas maciças, porém de curta duração.
Elas surgem principalmente devido à ação de raios e queima de
transformadores.
Estabilizador
MÓDULO ISOLADOR
• Permite a conexão de equipamentos em tomadas bipolares
comuns, filtra ruídos e transforma a tensão.
• Ele oferece alguma proteção para PCs não aterrados e faz
com que o gabinete do micro não dê choque.
• Nas versões mais recentes, substitui o aterramento.
• Ele é apenas um "quebra galho" para situações onde o
aterramento é impossível ou inviável.
Módulo isolador
NO-BREAK
•
•
•
•
É um dispositivo capaz de manter o fornecimento de energia por um
certo período, em caso de queda da rede elétrica.
Existem 4 tipos, abaixo estão os dois mais importantes:
ONLINE são os mais seguros. Neles, as baterias são carregadas de
forma contínua e o inversor fica constantemente ligado, retirando
energia das baterias e fornecendo aos equipamentos.
OFFLINE (ou standby), a corrente elétrica é filtrada por um conjunto de
circuitos e entregue diretamente aos equipamentos. Paralelamente,
temos as baterias e o inversor, que assume rapidamente em caso de
queda na rede.
No-break
OBSERVAÇÃO: A sequência correta de ligação é FILTRO DE LINHA -> ESTABILIZADOR -> NO-BREAK -> PC
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Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
FORMATO AT E ATX (FONTE E PLACA)
FORMATO AT
• AT é a sigla para (Advanced Technology).
• Placa-mãe media 36 x 32 cm. Placas muito grande acabam sendo caras de se produzir.
• Espaço interno reduzido, no gabinete.
• O conector de alimentação é composto por dois plugs semelhantes (cada um com seis pinos), que
devem ser encaixados lado a lado, sendo que os fios pretos devem ficar localizados no meio.
• É necessário desligar o computador pelo sistema operacional, aguardar um aviso de que o
computador já pode ser desligado e clicar no botão "Power" presente na parte frontal do gabinete.
• Conector do teclado (DIN) é "soldado" na própria placa-mãe e o mouse utiliza a conexão serial.
• Existiram também placas Baby-AT de tamanho reduzido, com 24 x 24 ou mesmo 22 x 22 cm,
geralmente chamadas de micro-AT ou 2/3-Baby.
Fonte, Placa e Gabinete AT
FORMATO ATX
• ATX é a sigla para (Advanced Technology Extended).
• Placa-mãe menor onde o painel traseiro concentra os conectores do teclado, mouse, porta serial,
portas USB, conectores do vídeo, som e rede on-board.
• Oferece o recurso de desligar e ligar automático. Basta executar os procedimentos de desligamento
no sistema operacional e o computador será inteiramente desligado.
• É possível desligar/ligar o computador por meio de software usando placas de rede, modem, etc.
• Ao contrário do padrão AT, nele não é possível encaixar o plug de forma invertida. Cada "furo" do
conector possui um formato que impede o encaixe errado.
Fonte, Placa e Gabinete ATX
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35
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
CONECTORES DE DISCO
São barramentos que permitem conectar discos de vários formatos.
BARRAMENTO IDE - INTEGRATED DRIVE ELECTRONICS
• Permite conectar os cabos onde devem ser ligados os HDs, CD e DVD.
• Esses cabos são chamados de "flat cables", podem ser de 40 vias ou 80 vias, sendo este último mais
usado.
• Cada cabo pode suportar até dois discos (HDs, CD eDVD), totalizando até quatro dispositivos nas
entradas IDE.
• Taxa de transferência de 133MB/s com largura de 32 bits compartilhado.
• Pode ser chamado de PATA (Parallel Advanced Technology Attachment).
Disco Rígido, Cabo Flat e Conector IDE
BARRAMENTO SATA – SERIAL ADVANCED TECHNOLOGY ATTACHMENT
• Permite conectar os cabos onde devem ser ligados os HDs e DVD.
• É um barramento serial, onde é transmitido um único bit por vez em cada sentido permitindo que
sejam usadas freqüências mais altas.
• As placas-mãe pode oferecer 2, 4 ou mais portas SATA.
• Existem três padrões de controladoras SATA, o SATA 150 (150 MB/s), o SATA 300 (300 MB/s) e SATA
600 (SATA 600 MB/s), que ainda está em desenvolvimento.
• Como o SATA utiliza dois canais separados, um para enviar e outro para receber dados, temos 150 ou
300 MB/s em cada sentido.
Disco SATA, Cabo Serial e Conector SATA
CONECTOR SCSI - SMALL COMPUTER SYSTEM INTERFACE
• É utilizado para conexões de HD, scanners, impressoras, CD/DVD.
• A maioria dos cabos SCSI possuem apenas 3 ou 4 conectores, mas existem cabos com até 16
conectores.
• Utiliza placas controladoras para fazer a conexão dos dispositivos.
• É aplicado principalmente em servidores e em aplicações de missão crítica que usem taxas acima de
320 MB/s.
Placa SCSI, Cabo SCSI e Sistema SCSI
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36
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
SSD - SOLID STATE DISKS
• São discos de estado sólido de grande capacidade, 64, 128,
256, 512 GB ou mais.
• Um SSD é um "HD" que utiliza chips de memória Flash no
lugar de discos magnéticos.
• Podem ser conectados a uma porta SATA ou IDE.
• Taxas de transferência (na maioria dos modelos) é similar à
de um HD normal.
• Oferecem tempos de acesso extremamente baixos, o que
melhora o desempenho.
• Reduz bastante o tempo de boot.
• Consomem muito menos eletricidade.
• São mais resistentes mecanicamente (por não possuírem
partes móveis).
• São completamente silenciosos.
• A desvantagem é ser muito caro.
Disco SSD
SAS- SERIAL ATTACHED SCSI
• É um barramento serial, muito similar ao SATA,
voltadas para o uso em servidores.
• Recentemente foi introduzido o padrão de 600
MB/s e passou a ser desenvolvido o padrão de
1.2 GB/s.
• SAS permite o uso de extensores (expanders),
dispositivos que permitem ligar diversos discos
SAS a uma única porta.
• Existem dois tipos de extensores SAS:
• EDGE EXPANDERS permitem ligar até 128
discos na mesma porta.
• FANOUT EXPANDERS permitem conectar até
128 Edge Expanders (cada um com seus 128
discos!), chegando a um limite teórico de até
16.384 discos por porta SAS.
Servidor com Discos SAS
Suporte para disco SAS
RAID - MODOS DE OPERAÇÃO
Redundant Array of Independent Drives/Disks ou Redundant Array of Inexpensive Drives ou Conjunto
Redundante de Discos Independentes ou Conjunto Redundante de Discos Econômicos, permite criar um subsistema de armazenamento composto por vários discos individuais onde se ganhar segurança e desempenho.
RAID 0 OU STRIPING
• Ao usar o RAID 0, todos os HDs passam a ser acessados como se fosse
um único drive.
• Ao serem gravados, os arquivos são fragmentados nos vários discos,
permitindo que os fragmentos possam ser lidos e gravados
simultaneamente.
• O desempenho fica em um patamar próximo da velocidade de todos os
HDs somada.
• O objetivo é unicamente melhorar o desempenho, sacrificando a
confiabilidade.
• Ao criar um array com 4 HDs de 500 GB em RAID 0, teremos um espaço
total de de 2 TB.
• É um sistema NÃO TOLERANTE A FALHAS.
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37
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
RAID 1 – MIRRORING/ESPELHAMENTO
• É conhecido como "espelhamento".
• Os dados são gravados em um disco é automaticamente gravado em
outro disco, ao mesmo tempo.
• Oferece uma redundância dos dados com segurança contra falha em
disco.
• Tende a ter uma demora maior na gravação dos dados pelo fato da
replicação ocorrer entre os dois discos instalados.
• A leitura é mais rápida, pois o sistema terá duas pontes de procura
para achar os arquivos requeridos.
• É um sistema TOLERANTE A FALHAS.
• Aumenta a confiabilidade, a disponibilidade e a segurança do sistema.
RAID 10 OU 0/1 OU 0+1 – MIRRORING AND STRIPING
• Pode ser usado apenas com 4 discos rígidos.
• Os dois primeiros trabalharão em modo Striping (aumentando o
desempenho).
• Os outros dois armazenarão uma cópia exata dos dois primeiros,
mantendo uma tolerância à falhas.
• É uma junção do RAID 0 com o RAID 1 e é muito utilizado em
servidores de banco de dados que necessitem alta performance e
tolerância à falhas.
• Tem como característica aumentar a disponibilidade.
RAID 5 – PARITY
• É muito utilizado em servidores com um grande
número de HDs.
• Usa um sistema de paridade para manter a
integridade dos dados.
• Os arquivos são divididos em fragmentos e, para cada
grupo de fragmentos, é gerado um fragmento
adicional, contendo códigos de paridade.
• Pode ser implementado a partir de 3 discos.
• Quanto maior é a quantidade de discos usados no
array, menor é a proporção de espaço desperdiçado.
• Caso um disco falhe os dados podem ser
reconstruídos com base na paridade dos outros
discos.
ECC - ERROR CORRECTING CODE
É um método de diagnóstico eficiente por ser capaz de além de identificar erros nos dados, corrigi-los através
de algoritmos especiais.
Numa memória com ECC encontramos mais 1, 2 ou até 3 bits para cada byte de memória. Quanto maior a
quantidade de bits destinados ao ECC, mais complexos serão os códigos armazenados e maior será a
possibilidade de um eventual erro ser corrigido.
Apesar de não ser muito usado em memórias RAM, devido à boa confiabilidade das memórias atuais, o ECC é
item obrigatório em discos rígidos e CD-ROMs, pois neles o corrompimento de dados é muito comum.
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38
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
PARIDADE
Refere-se a quantidade de números de bits '1' de um determinado número binário.
Para assinalar a paridade, é adicionado, no final de uma seqüência binária, um dígito binário de paridade. Esse
método é capaz de identificar alterações nos dados depositados nas memórias.
O dado passa a ter 9 bits, tendo o último a função de diagnosticar alterações nos dados.
Na operação de checagem é contados o número de bits “1” de cada byte. Se o número for PAR, o bit de
paridade assume um valor “1” e caso seja IMPAR, o 9º bit, de paridade, assume um valor “0”.
Exemplo de Byte de dados
00000000
10110011
00100100
11111111
Número de Bits “1” no Byte
0
5
2
8
Bit de paridade
1
0
1
1
IRQ / APIC / DMA / I/O
IRQ - INTERRUPT REQUEST
Os endereços de IRQ são interrupções de hardware, canais que os dispositivos podem utilizar para chamar a
atenção do processador.
O sistema operacional chaveia os procedimentos entre os aplicativos ativos, permitindo que ele utilize o
processador durante um determinado espaço de tempo.
Como o processador trabalha a uma frequência de clock muito alta, o chaveamento é feito de forma muito
rápida, dando a impressão de que todos realmente estão sendo executados ao mesmo tempo.
Em PCs antigos, os endereços de IRQ não podiam ser compartilhados entre os dispositivos, o que
freqüentemente causava problemas, já que existem apenas 16 endereços de IRQ disponíveis. Sempre que os
endereços de IRQ se esgotavam (pela instalação de muitos periféricos) ou dois dispositivos eram configurados
para utilizar o mesmo endereço, tínhamos os famosos conflitos, e faziam com que ambos os dispositivos
deixassem de funcionar corretamente.
Atualmente, os conflitos relacionados aos endereços de IRQ são muito raros, pois as placas atuais suportam
diversos sistemas de compartilhamento e atribuição automática de endereços.
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
IRQ
0 - Sinal de clock da placa mãe (fixo)
1 - Teclado (fixo)
2 - Cascateador de IRQs (fixo)
3 - Livre (serial 2 desativada)
4 - Modem
5 - Livre
6 - Drive de disquetes
7 - Livre (porta paralela desativada)
8 - Relógio do CMOS (fixo)
9 - Placa de som, placa de rede (1), placa de rede (2)
10 - Placa de vídeo
11 - Controlador USB (Mouse, impressora e scanner)
12 - Porta PS/2
13 – Co-processador aritmético
14 - IDE Primária
15 - Livre (IDE Secundária desativada)
APIC - ADVANCED PROGRAMMABLE INTERRUPT CONTROLLER
Permite distribuir os dispositivos por mais de 16 portas de endereços disponíveis; o sistema permite que alguns
endereços sejam compartilhados por vários dispositivos.
Originalmente, ele foi desenvolvido para melhorar a eficiência de sistemas com dois ou mais processadores,
mas ele traz benefícios mesmo em máquinas com apenas um processador.
Para que o APIC possa ser ativado, é necessário que exista suporte por parte do processador (todos os
processadores a Partir do Pentium 1 o suportam), da placa-mãe (o suporte foi introduzido a partir das placas
soquete 7, de forma que todas as placas atuais o suportam) e também por parte do sistema operacional.
Graças à expansão no número de endereços, o PC continua com vários endereços livres, apesar da adição das
controladoras USB, placa wireless, leitor de cartões e outros dispositivos que não eram comumente usados em
PCs antigos.
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39
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
DMA - DIRECT MEMORY ACCESS
São utilizados por dispositivos (disponíveis através do barramento PCI, AGP, PCI Express e das portas SATA,
IDE e USB) para transferir dados diretamente para a memória RAM, reduzindo desta forma a utilização do
processador.
Existem 8 canais de DMA numerados de 0 a 7. Os canais de 0 a 3 são herança do PC original e trabalham a 8
bits, assim como o barramento externo no processador 8080. Os canais de 4 a 7 foram introduzidos com o 286
e, acompanhando o barramento de dados do processador, são canais de 16 bits.
Barramento PCI (seguido pelos demais barramentos modernos), trouxe o BUS MASTERING, um sistema muito
mais eficiente e rápido.
PIO 4 - UDMA 33 - UDMA 66 - UDMA 100
•
Existem vários modelos de interfaces IDE, que oferecem diferentes modos de operação.
•
Estes modos de operação são chamados de "Pio" e determinam a velocidade e recursos da interface.
•
Placas mãe um pouco mais antigas, suportam apenas o modo PIO 4, sendo capazes de transferir dados a
16,6 MB/s.
•
Placas um pouco mais recentes, suportam o ULTRA DMA 33 ou o ULTRA DMA 66.
•
Existe o padrão UDMA 100, que já é suportado por placas-mãe atuais.
•
O UDMA 100 é resultado de um pequeno aperfeiçoamento do UDMA 66, e traz como vantagem permitir
transferências de até 100 MB/s.
MODO DE OPERAÇÃO
PIO MODE 0
PIO MODE 1
PIO MODE 2
PIO MODE 3
PIO MODE 4
UDMA 33 (UDMA 2)
UDMA 66 (UDMA 4)
UDMA 100 (UDMA 6)
TAXA DE TRANSFERÊNCIA
3,3 MB/s
5,2 MB/s
8,3 MB/s
11,1 MB/s
16,6 MB/s
33,3 MB/s
66,6 MB/s
100,0 MB/s
BUS MASTERING
É um recurso suportado por algumas arquiteturas de barramento, que permite que a controladora de discos
instalada comunique-se diretamente com os dispositivos, sem ocupar o processador.
É implementado de uma forma bastante completa no barramento PCI, permitindo que vários componentes
utilizem o barramento simultaneamente, dividindo os recursos do sistema.
Um HD com os Drivers de BUS Mastering seria capaz de acessar diretamente a memória, sem ter que recorrer
ao processador, o que além de melhorar o desempenho, não consumiria a CPU, que ficaria livre para fazer
outras tarefas.
O Windows 98/ME/2000 já possuem drivers de BUS Mastering para a grande maioria das placas mãe,
dispensando a instalação dos drivers do fabricante na maioria dos casos.
I/O – INPUT /OUTPUT
Também chamados "endereços de ES". Diferentemente dos endereços de IRQ, eles não são interrupções, mas
sim endereços utilizados para a comunicação entre os dispositivos. Cada dispositivo precisa de um endereço
próprio, mas, ao contrário dos endereços de IRQ, existe uma abundância de endereços de I/O disponíveis, de
forma que eles raramente são um problema. No total, existem 65.536 endereços de I/O e, na maioria dos
casos, cada dispositivo utiliza apenas um, de forma que 99% dos endereços permanecem disponíveis.
[email protected]
40
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
BIOS / SETUP / CMOS
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
O BIOS contém todo o software básico, necessário
para inicializar a placa-mãe, checar os dispositivos
instalados e carregar o sistema operacional.
O BIOS inclui também o SETUP, o software que
permite configurar as diversas opções oferecidas pela
placa, como velocidade do processador, detecção de
discos rígidos, desativação de portas USB, etc.
O PROCESSADOR é programado para procurar e
executar o BIOS sempre que o micro é ligado,
processando-o da mesma forma que outro software
qualquer.
É por isso que a placa-mãe não funciona "sozinha",
você precisa ter INSTALADO O PROCESSADOR e
os PENTES DE MEMÓRIA para conseguir acessar o
SETUP.
Por definição, o BIOS É UM SOFTWARE, mas, como
de praxe, ele fica GRAVADO EM UM CHIP espetado
na PLACA-MÃE.
Na grande maioria dos casos, o chip combina uma
pequena quantidade de memória Flash (256, 512 ou
1024 KB), o CMOS, que é composto por 128 a 256
bytes de memória volátil e o relógio de tempo real.
O
CMOS
(Complementary
Metal-OxideSemiconductor)
serve
para
armazenar
as
configurações do setup. Como elas representam um
pequeno volume de informações, ele é bem pequeno
em capacidade. Assim como a memória RAM
principal, ele é volátil, de forma que as configurações
são perdidas quando a alimentação elétrica é
cortada. Por isso, toda placa-mãe inclui uma
BATERIA
(DE
LÍTIO),
que
mantém
as
configurações quando o micro é desligado.
A mesma bateria alimenta também o RELÓGIO DE
TEMPO REAL (REAL TIME CLOCK) que é um
relógio digital comum, responsável por manter
atualizada a data e hora do sistema, mesmo quando
o micro é desligado.
Para ZERAR O CMOS, você precisa apenas cortar o
fornecimento de energia para ele. Existem duas
formas de fazer isso.
A PRIMEIRA é (com o micro desligado) remover a
bateria da placa-mãe e usar uma moeda para fechar
um curto entre os dois contatos da bateria durante
15 segundos. Isso garante que qualquer carga
remanescente seja eliminada e o CMOS seja
realmente apagado.
A SEGUNDA é usar o jumper "Clear CMOS", que fica
sempre posicionado próximo à bateria. Ele possui
duas posições possíveis, uma para uso normal e
outra para apagar o CMOS ("discharge", ou "clear
CMOS"). Basta mudá-lo de posição durante 15
segundos e depois recolocá-lo na posição original.
Chip do BIOS
Tela do SETUP
Bateria de Lítio
Jumper CLEAR CMOS (vermelho)
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41
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
CHIPSET
Além do processador e das memórias, existem outros circuitos que desempenham papéis muito importantes no
funcionamento de uma placa-mãe este é o CHIPSET.
As placas-mãe atuais possuem um CHIPSETS comporto por dois circuitos, a Ponte Sul e Ponte Norte.
PONTE SUL OU SOUTH BRIDGE OU I/O CONTROLLER HUB(ICH)
Responsável pelo controle de dispositivos de entrada e saída, como as interfaces IDE ou SATA, placas de
expansão PCI, componentes externos (USB, PS/2, serial e paralelo).
PONTE NORTE OU NORTH BRIDGE OU MEMORY CONTROLLER HUB(MCH)
Este chip faz um trabalho "mais pesado". Cabe à Ponte Norte as tarefas de controle do FSB (Front Side Bus),
CPU, memória RAM, placa de vídeo (AGP e PCI Express x1 e x16).
CHIPSET INTEL
A PONTE NORTE é chamada de "MCH" (memory controller hub) e a PONTE SUL de "ICH" (I/O controller hub).
O MCH inclui o controlador de acesso à memória, o vídeo on-board e 16 linhas PCI Express, que podem ser
usadas para criar um único slot 16x ou (no caso de placas que suportam duas placas de vídeo em SLI) dois
slots 8x.
Ligando o MCH ao ICH, temos um barramento rápido, chamado DMI (Direct Media Interface), que oferece um
barramento de 2 GB/s.
O ICH inclui todos os demais componentes, incluindo as portas USB, os controladores de áudio, portas SATA,
slots PCI e mais 6 linhas PCI Express, que permitem adicionar qualquer combinação de slots 1x e 4x.
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42
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
CHIPSET AMD
Nas placas para processadores AMD de 64 bits, a configuração é um pouco diferente, já que o controlador de
memória é incluído diretamente no processador e é usado um barramento HT - HYPERTRANSPORT para
interligar o processador, a ponte norte e a ponte sul do chipset, mas a disposição dos demais componentes é
similar.
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43
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
BARRAMENTOS
É um conjunto de linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos, como CPU, memória e
outros periféricos.
No design original, o barramento de expansão funciona em sincronismo (síncrono), na mesma velocidade de
clock do microprocessador. À medida que a velocidade dos microprocessadores aumentava, simplesmente
aumentava-se o clock do barramento. Infelizmente, algumas placas adaptadoras não funcionavam bem nessas
velocidades maiores, ou se tornavam instáveis e não confiáveis.
Para solucionar a disparidade crescente entre a velocidade do microprocessador e a velocidade que os
dispositivos periféricos poderiam suportar, os fabricantes de computadores começaram a desenvolver um
conjunto de chips, que controlava o barramento e permitia que este operasse de forma diferenciada
(assíncrona) do processador. Isso permitiu que a velocidade de clock do microprocessador fosse aumentada,
independente da velocidade do barramento.
BARRAMENTOS DE EXPANSÃO - INTERNOS
Conecta os componentes externos da placa usando slots de expansão.
CNR - COMMUNICATIONS AND NETWORKING RISER)
• Ao contrário da placa de rede, que trabalha utilizando sinais digitais, tanto a placa de som quanto o
modem utiliza saídas analógicas, o que significa que além dos controladores são necessários os
componentes necessários para a conversão digital/analógico e analógico/digital.
• AMR é utilizado para conectar áudio.
• CNR é utilizado para conectar fax/modem.
Modem e slot CNR / Placa de som CNR
ISA - INDUSTRY STANDARD ARCHITECTURE
• Conecta placas de som, modem, rede e vídeo.
• Muito antigo, estando hoje em desuso.
• Largura do barramento é de 8 bits (micros 8088) ou 16 bits (micros 286).
• Clock de 8,33 MHz.
• Taxa de transferência de 16 MB/s.
• Não é Plug and Play.
Placa e Slot ISA
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44
Hardware
04/09/2011 21:53
MCA - MICRO CHANNEL ARQUITECTURE
• Desenvolvido pela IBM.
• Conecta placas de vídeo e HD.
• Largura do barramento é de 32
bits (micros 386 e 486).
• Clock de 10 MHz.
• Foi o primeiro a suportar
Plug and Play (PnP).
• Não conseguiu se popularizar
devido
ao
seu
alto
custo,
incompatibilidade com o ISA e,
principalmente, por ser uma
arquitetura fechada (IBM), caindo
em desuso com o surgimento do
EISA e do VLB.
• O sistema de plug-and-play do
MCA funcionava com o uso de dois
disquetes. O "reference disk"
continha
um
programa
de
configuração, que alterava a
configuração de endereços e
outras configurações do BIOS e
era fornecido junto com o micro.
Ao comprar qualquer periférico
MCA, você recebia um "option
disk", que era carregado com a
ajuda
do
primeiro
disquete,
configurando a placa. Embora
rudimentar, este sistema já seguia
a mesma lógica da instalação de
drivers, que temos nos dias de
hoje.
Leite Júnior
Tipos de slots
EISA - EXTENDED INDUSTRY STANDARD ARCHITECTURE
• Desenvolvido pela Compaq, onde a mesma abriu as especificações para os demais fabricantes.
• Mesmas dimensões de um slot ISA de 16 bits, porém o slot é mais alto e possui duas linhas de
contatos. A linha superior tem a mesma pinagem do slot ISA de 16 bits, mantendo a compatibilidade
com todos os periféricos. A linha inferior inclui 90 novos contatos utilizados pelas placas de 32 bits.
• Mais rápido que o ISA.
• Conecta placas de vídeo e HD.
• Clock de 8,33 MHz.
• A eliminação dos tempos de espera entre um ciclo e outro permitiu que fosse até 4x mais rápido.
Conector EISA
[email protected]
45
Hardware
04/09/2011 21:53
VLB – VESA LOCAL BUS
• Lançado em 93 pela Video Electronics
Standards
Association
(uma
associação dos principais fabricantes
de placas de vídeo).
• É um barramento de expansão, muito
mais rápido que o ISA, EISA ou o
MCA.
• Foi
outro
padrão
aberto
de
barramento de 32 bits.
• Trabalha em uma freqüência nominal
de 33 MHz, em sincronismos com a
placa-mãe.
• Oferece
taxas
de
transferência
“teóricas” de até 133 MB/s.
• Usado
em
placas
de
vídeo,
controladoras IDE e SCSI.
• As desvantagens do VLB são a falta
de suporte a Bus Mastering e ao Plugand-Play.
• Alta
taxa
de
utilização
do
processador.
• Limitações elétricas, que permitem
um máximo de 2 ou 3 slots VLB por
máquina.
Leite Júnior
Slot VLB
PCI - PERIPHERAL COMPONENT INTERCONNECT
• Surgiu no início dos anos 90 desenvolvido pela Intel.
• Usado por vários tipos de periféricos, como placas de vídeo, placas de som, placas de rede, modem,
adaptadores USB.
• É paralelo.
• O barramento é compartilhado por todos os periféricos.
• Largura do barramento de 32 bits.
• Possui clock de 33 MHz.
• Oferece suporte BUS MASTERING, que é um recurso suportado por algumas arquiteturas de
barramento que permite que a controladora comunicar-se diretamente com os dispositivos, sem
ocupar o processador.
• Suporta os recursos Plug and Play (PnP), permitindo que a placa instalada seja automaticamente
reconhecida pelo computador.
• Uma versão de 64 bits e 133 MHz foi lançada; tendo também uma extensão em seu slot, um
CHANFRON delimitador a mais. Com uma taxa máxima de transferência de 1024 MB/s.
• O PCI-X deveria suprir as necessidades dos periféricos atuais, o problema é que devido ao grande
número de contatos e tamanho físico avantajado, acabou sendo um barramento muito dispendioso e
não prático, ficando relegado aos servidores top de linha.
• Está tornando-se obsoleto.
Placa de Rede PCI e Slot PCI
[email protected]
46
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
AGP - ACCELERATED GRAPHICS PORT
• Barramento rápido, feito sob medida
para o uso das placas 3D de alto
desempenho.
•
Nasceu em 1996 e é paralelo.
•
•
Largura do barramento de 32 bits.
Possui clock de 66 MHz, o dobro do
PCI.
Taxa de transferência de 266 MB/s,
AGP 1x.
No AGP 8x pode chegar a 2,1 GB/s.
Suporta os recursos Plug and Play
(PnP),
permitindo
que
a
placa
instalada
seja
automaticamente
reconhecida pelo computador.
•
•
•
•
Em 1998 surgiu o padrão AGP 2X, que
mantém a freqüência de 66 MHz, mas
introduz o uso de duas transferências
por ciclo (assim como nas memórias
DDR),
dobrando
a
taxa
de
transferência.
•
Em seguida foi introduzido o AGP 4X e
8X, atingindo taxas de transferência
de 1066 e 2133 MB/s. Permitindo
quatro e oito transferências por ciclo.
•
O desempenho de uma placa 3D é
diretamente vinculado à velocidade de
acesso à memória. Mais de 95% das
informações que compõem uma cena
3D de um game atual são texturas e
efeitos (elemento Z). As texturas são
imagens 2D de resoluções variadas
que são "moldadas" sobre objetos,
paredes e outros objetos 3D, afim de
criar um aspecto mais parecido com
uma cena real.
•
A velocidade do barramento AGP é
importante quando o processador
precisa transferir grandes volumes de
texturas e outros tipos de dados para
a memória da placa de vídeo, quando
a memória da placa (on-board/off
board) se esgota e ela precisa utilizar
parte da memória principal como
complemento
usando
um
trecho
reservado da memória principal.
•
Naturalmente, tudo isso também pode
ser feito através do barramento PCI. O
problema é que a baixa velocidade faz
com que a queda no desempenho seja
cada vez maior.
•
Placas
de
vídeo
que
utilizam
sinalização de 3.3V (como a nVidia
TNT2, à esquerda da foto ao lado)
possuem o CHANFRO do encaixe
posicionado
ao
lado
esquerdo,
enquanto nas placas que utilizam
1.5V, ele é posicionado à direita.
[email protected]
Placa AGP
Slot AGP
Placa AGP de 3.3V e placa AGP universal
Placa com slot AGP de 3.3V e placa com slot de 1.5V
47
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
PCI EXPRESS BUS - PERIPHERAL COMPONENT INTERCONNECT EXPRESS
• PCIe ou PCI-EX, foi concebido pela Intel em
2004 e se destaca por substituir, ao mesmo
tempo, os barramentos PCI e AGP.
• É um barramento ponto a ponto (serial), onde
cada periférico possui um canal exclusivo de
comunicação com o chipset.
• Usado para conectar discos externos(eSATA),
placas de captura de vídeo, placas de vídeo, etc.
•
•
•
•
PCI EXPRESS x1.
Largura do barramento de 1 bit.
Taxa de transferência de 250 MB/s em ambas as
direções.
Possui clock de 2,5 GHz.
•
•
•
•
PCI EXPRESS x2.
Taxa de transferência de 500 MB/s.
Não muito usado.
•
•
•
PCI EXPRESS x4.
Taxa de transferência de 1 GB/s.
•
•
•
•
PCI EXPRESS x8.
Não muito usado.
•
•
•
PCI EXPRESS x16.
•
Suporta os recursos Plug and Play (PnP),
permitindo
que
a
placa
instalada
seja
automaticamente reconhecida pelo computador.
Substituto do barramento PCI e do barramento
AGP.
•
Tamanho dos slots
Controladora com duas portas eSATA
Placa de captura de vídeo x1
NOVIDADE:
• Em 2007 foi lançada a versão PCI Express 2.0
que é completamente compatível com o padrão
antigo.
• Sua velocidade é dobrada, oferecendo 500 MB/s
por linha de transmissão.
Placa x16
Slot PCI Express x1 e x16
[email protected]
48
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
PORTAS DE COMUNICAÇÃO – BARRAMENTO EXTERNO
Conectamos o mouse (tanto serial, quanto PS/2), teclado, portas USB, porta paralela (usada principalmente por
impressoras), além de outros que são disponibilizados conforme o modelo da placa-mãe.
CONECTOR DIN 5
• Conector serial para teclados.
• Localizado na parte traseira da placa-mãe.
• Nas placas-mãe AT, o conector para o teclado é do tipo DIN de 5 pinos fêmea.
• O teclado, por sua vez, também possui um conector DIN 5 do tipo macho.
Conector DIN de 5 pinos fêmea e macho
PORTA PS/2 OU MINI DIN
• As placas-mãe ATX, Micro ATX e Flex ATX aboliram totalmente os conectores DIN, e passaram a
utilizar um tipo de conector menor, conhecido como “PS/2”.
• Também chamado de conectores DIN de 6 pinos ou “mini DIN”.
• Usado para conectar teclado e mouse.
• Transfere dados de forma serial (bit a bit).
Conector PS/2 fêmea, macho e conversor DIN-PS/2
PORTA SERIAL(RS-232)
• RS-232 é um padrão para troca serial de dados
binários entre um DTE (terminal de dados - Data
Terminal Equipment) e um DCE (comunicador de
dados, - Data Communication Equipment).
• É comumente usado nas portas seriais dos PCs.
• Existem dois tipos de conectores: o DB-9 e o DB-25,
que têm, respectivamente, 9 e 25 pinos.
• Usado por mouse e modem para troca de dados.
• Usa transmissão assíncrona.
• Nos micro-controladores modernos todo este trabalho
normalmente é efetuado por uma UART (Universal
Asynchronous Receiver/Transmitter)
• Transfere dados de forma serial (bit a bit).
Conector Serial RS-232
[email protected]
49
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
PORTA PARALELA
• É usado para conectar impressora, scanner, zip-drives, câmeras de vídeo-conferência e discos
externos.
• O conector é do tipo fêmea de 25 pinos.
• Taxa de transferência de 9,6 Mbps (1,2MB/s).
Cabo e conector Paralelo
USB 1.1 E 2.0
• É um barramento serial universal. Transmite os dados bit
a bit.
• Os conectores possuem apenas 4 contatos, sendo dois
para a transmissão dos dados (um envia e outro
recebe), e outros dois para a transmissão de energia.
• Simplificou a conexão de diversos tipos de dispositivos
(câmeras digitais, drives externos, modems, mouse,
teclado, etc).
•
Existem adaptadores USB para portas seriais, portas
paralelas, rede (com um conector RJ45), saídas VGA,
quais dependem da instalação de drivers para funcionar.
•
•
É um barramento HOT Plug and Play (HOT PnP).
Permite conectar e desconectar o dispositivo com o
sistema ligado.
•
Cada porta USB permite a conexão de até 127
dispositivos.
O problema é que a velocidade e a energia são
compartilhadas entre os periféricos conectados ao hub.
•
•
•
USB 1.x: 12 Mbps (1,5 MB/s).
Conecta mouse e teclado.
•
•
USB 2.0: 480 Mbps (60 MB/s).
Conecta HDs, pendrives, drives de CD, placas wireless e
outros periféricos rápidos.
•
•
Existem quatro tipos de conectores USB.
Tipo A: que é o mais comum, usado por pendrives e
todo tipo de dispositivo conectado ao PC.
Tipo B: que é o conector "quadrado" usado em
impressoras e outros periféricos,
Mini 5P e Mini 4P: dois formatos menores, que são
utilizados por câmeras, mp3players, palmtops
•
•
Tipos de conectores
Conversores USB
Adaptador USB para porta serial
ALGUNS DISPOSITIVOS USB(GELADEIRA, PORTA USB e HUB USB)
[email protected]
50
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
USB 3.0 - UNIVERSAL SERIAL BUS
• Novo barramento serial universal de alta velocidade.
•
Velocidade do USB 3.0: 5 Gbps (625 MB/s), 10x mais
rápido que o USB 2.0.
•
No USB 2.0, 25 GB de dados são transferidos em 14
minutos. No USB 3.0 leva apenas 70 segundos. Muito
rápido, superando o FireWire e outros dispositivos para
trás.
•
Assim como o USB 2.0, é HOT Plug and Play (HOT
PnP).
•
OBS.: O FireWire NÃO ficará para trás. Ele deverá ser
atualizado com o padrão S3200, fornecendo largura de
banda de 3,2 Gbps (400 MB/s) e recursos de
gerenciamento de energia similares aos do USB 3.0.
Conector USB 3.0
WUSB – WIRELESS UNIVERSAL SERIAL BUS
• Barramento serial universal de transmissão de
dados sem fio.
• O objetivo é que o WUSB seja uma opção ao uso
do USB em todo tipo de periféricos, incluindo
mouses,
joysticks,
impressoras,
scanners,
câmeras digitais, mp3 players e até mesmo HDs
externos.
•
•
Velocidade de 480 mbps (60 MB/s) até 3 metros.
Velocidade de 110 mbps (13,7 MB/s) até 10
metros.
•
É mais rápido que o Bluetooth, só que mais caro.
•
Assim como o USB tradicional é HOT Plug and
Play (HOT PnP).
Dispositivo WUSB
FIREWIRE OU IEEE 1394
• Surgiu em 1995 (pouco antes do USB), como um concorrente do
barramento SCSI.
• É um barramento serial similar ao USB.
•
•
FireWire Padrão: 400 Mbps (50 MB/s).
FireWire 800 (IEEE 1394B): 800 Mbps (100 MB/s).
•
O concorrente direto do FIREWIRE é o eSATA (versão externa do
SATA).
•
Conecta ao mesmo tempo 63 aparelhos ( em um único
barramento.
•
É um barramento HOT Plug and Play (HOT PnP). Permite
conectar e desconectar o dispositivo com o sistema ligado.
•
Utilizado para transferir vídeos a partir de uma filmadora digital
ou conectar discos rígidos externos ao computador.
[email protected]
51
FIREWIRE - IEEE 1394
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
PCMCIA OU PC CARD OU CARD BUS OU EXPRESS CARD
• Personal
Computer
Memory
Card
International
Association é um consórcio de empresas de Informática
que produziu a especificação homônima para uma
interface de 16 bits de expansão de computadores
portáteis, e os cartões que usam essa interface.
•
Transfere dados em 16 bits.
•
Atualmente é possível encontrar praticamente qualquer
tipo de dispositivo na forma de placas PCMCIA:
modems, placas de som, placas de rede, placas
decodificadoras de DVD, cartões de memórias SRAM e
memórias Flash e até mesmo discos rígidos removíveis.
•
•
PC Card é um barramento destinado aos computadores
portáteis (notebooks e laptops), desenvolvido pela
PCMCIA em conjunto com mais de 300 fabricantes,
afim de estabelecer os padrões para os cartões
adaptadores e de expansão para notebooks e laptops.
Transferem dados em 32 bits.
•
Possuem o recurso de ser Plug and Play.
•
Existem ainda adaptadores, que permitem instalar uma
placa PC Card em um slot PCI, permitindo sua
instalação em um desktop
CARTÃO PCMCIA
Placas PC Card de 16 bits e placa de 32 bits
(no centro)
Adaptador PC Card > PCI
[email protected]
52
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
IMPRESSORA
Uma impressora ou dispositivo de impressão é um periférico que quando conectado a um computador ou a uma
rede de computadores, tem a função de dispositivo de saída, imprimindo textos, gráficos ou qualquer outro
resultado de uma aplicação.
TIPOS DE IMPRESSORA
MATRICIAL OU IMPACTO
• Impressoras de impacto baseiam-se no princípio da
decalcação, ao colidir uma agulha ou roda de
caracteres contra um fita de tinta.. As impressoras
margarida e impressoras matriciais são exemplos de
impressoras de impacto.
Impressora Matricial
IMPRESSORA DE JATO DE TINTA
• É o tipo de impressora mais popular pela sua relação
custo/qualidade. Podem imprimir texto e gráficos com
qualidade variável. Funcionam expelindo um jato de
tinta. O seu único defeito é que pode borrar ao se ter
contato com água.
Impressora Jato de Tinta
IMPRESSORA A LASER
• As impressoras a laser são um tipo de impressoras que
produzem resultados de grande qualidade, quer para
desenho gráfico quer para texto. Esta impressora utiliza
o raio laser para a impressão.
Impressora Laser
PLOTTER
•
•
Uma plotter é uma impressora
especializada
para
desenho
vectorial.
Este equipamento destina-se a
imprimir desenhos em grandes
dimensões, com elevada qualidade e
rigor, como, por exemplo, plantas
arquitetônicas, mapas cartográficos,
etc.
[email protected]
Plotter Vertical e de Mesa
53
Hardware
04/09/2011 21:53
Leite Júnior
IMPRESSORAS TÉRMICA
• Ideal para impressão de comandas, pré-conta,
estacionamento, cozinha/bar, pedido interno, delivery,
gerenciamento de fila (senhas), impressão de carnês.
Impressora Térmica
IMPRESSORA DE CERA SÓLIDA
• A cera sólida é uma
tecnologia
de
impressão em cores.
Usa
bastões
(ou
blocos) sólidos de cera
não tóxica em vez de
cartuchos de toner ou
jato de tinta. A cera
sólida é fácil de usar,
produz qualidade de
impressão em cores e
é eficiente em termos
de custos e é muito
boa
para
o
meio
ambiente.
Impressora Cera Sólida
IMPRESSORA MULTIFUNCIONAL
• É impressora jato de tinta, copiadora, scanner,
leitora de cartão.
• Ideal para quem imprima muito pouco e busca um
equipamento a preço accessível.
• Entrada para conexão direta com câmera digital.
• É um periférico de entrada/saída.
Impressora Múltifuncional
CARACTERÍSTICAS DA IMPRESSORA
DPI
DPI - Dots Per Inch ou PPP - Pontos por Polegadas. Está diretamente ligada a resolução.
A resolução se refere à quantidade de pontos que se pode colocar em uma polegada. Quanto mais alta é a
resolução, mais detalhe se obtém da imagem, especialmente as sombras e as partes escuras.
PPM
PPM - Páginas Por Minuto. Unidade que mede a velocidade da impressora.
CMYK
São as cores utilizadas no processo de impressão:
C – CIANO (AZUL)
M – MAGENTA (VERMELHO)
Y - YELLOW (AMARELO)
K - BLACK (PRETO)
BUFFER
Uma parte da memória que armazena dados temporariamente para ajudar a compensar as diferenças na taxa
de transferência de um dispositivo para a outro.
Memória utilizada nas impressoras
Quando é enviado para a impressora 100 paginas para impressão o computador leva um tempo para receber
essa informação... Quanto maior o número do Buffer mais rápido o computador ficará livre para outras
aplicações.
[email protected]
54
Hardware

Material Hardware

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