sábado, 16 de janeiro de 2010

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores


1

Evolução do computador.

Ábaco

A primeira calculadora que se tem notícias é o

ábaco, de origem chinesa, do século V a.C.

(antes de Cristo) capaz de efetuar operações

algébricas elementares.

Calculadoras mecânicas

Anteriormente à década de 40 já existiam

calculadoras mecânicas, dentre elas, podese

destacar: a calculadora de Charles

Babbage

Primeira geração - ENIAC

Foi na década de 40 que surgiram as primeiras válvulas eletrônicas, o

exército americano necessitava de um equipamento para efetuar cálculos

de balística, foi quando se iniciaram os estudos neste sentido.

Cada válvula era capaz de

representar um bit de

informação (somente aceita

dois estados, ligada ou

desligada). Os bytes eram

compostos por oito válvulas.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

2

Como não se tinha muita confiança nos resultados, devido à constante

queima de válvulas, cada cálculo era efetuado por três circuitos diferentes

e os resultados comparados, se dois deles coincidissem, aquele era

considerado o resultado certo.

Portanto, por exemplo, para 2 KB de memória seriam necessárias 16.384

válvulas e para três circuitos 16.384 x 3 = 49.152 válvulas. Os

computadores eram verdadeiros monstros eletrônicos que ocupavam

muito espaço e consumiam muita energia.

O ENIAC (Eletronic Numerical

Integrator and Computer), construído

em 1948 tinha 19.000 válvulas e

consumia cerca de 200 quilowatts,

um absurdo para a época.

Comemora-se na Universidade da

Pensylvania os cinqüenta anos do

ENIAC, e para tal foi montado o ENIAC num chip, com as mesmas funções do

original.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

3

CHIP ENIAC

desenvolvido para as comemorações dos 50 anos do ENIAC

tamanho: 7.44mm x 5.29mm;

174.569 transistores;

Segunda Geração

Foi em 1947 que surgiu o primeiro transistor, produzido pela Bell

Telephone Laboratories. Esta descoberta revolucionou a eletrônica, os

circuitos passaram a consumir muitíssimo menos energia , a ocupar

menos espaço, isto a um custo bem satisfatório.

Os transistores eram e são muito mais confiáveis que as válvulas.

São feitos de cristal de silício, o elemento mais abundante na Terra.

Em 1954 a Texas Instruments iniciou a produção comercial de

transistores.

Da mesma forma os transistores, nos circuitos

digitais foram utilizados para representar os dois

estados: ligado/desligado, ou seja, zero/um.

Nos anos 60 e 70 devido ao emprego do transistor

nos circuitos, se deu a explosão, o boom do uso de

computadores. Ocupavam menos espaço e tinham

um custo satisfatório.

Em 1968 chegou o primeiro computador da UNICAMP, um IBM 1130, com

16KB de memória e um disco de 1 MB, foi um acontecimento, ele

trabalhava com cartões perfurados. Rodava programas em ASSEMBLER,

Fortran, e PL1.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

4

Para dar partida, se utilizava da console e cartões perfurados

especialmente codificados, denominados “ cold start ”, funções

executadas hoje pela ROM e o BIOS.

Terceira geração

Nos anos 60, iniciou-se o encapsulamento de

mais de um transistor num mesmo

receptáculo, surgiu assim o Circuito Integrado

- CI, os primeiros contavam com cerca de 8 a

10 transistores por capsula ( chip ).

Quarta geração

Em novembro de 1971, a Intel

introduziu o primeiro

microprocessador comercial, o

4004, inventado por três

engenheiros de Intel. Primitivo aos

padrões de hoje, ele continha

somente 2.300 transistores e

executava cerca de 60.000 cálculos

por segundo. Nos dias de hoje, vinte e sete anos depois, um

microprocessador é o produto mais complexo produzido em massa, com

mais de 5.5 milhões de transistores, executando centenas de milhões de

cálculos por segundo.

PC 386


A novidade, em 1990, nos PCs 386 DX era possuírem

bancos de memória de 32 bits e chips VLSI ( Very

Large Scale Integration ). Usavam memórias em

módulos do tipo SIPP ( Single In-Line Package ) que

foram rapidamente substituídas. As placas lançadas

em 1992, já utilizavam módulos SIMM, (Single Inline

Memory Modules) - módulo de memória RAM com

fileira única de contatos alinhados - módulo de

expansão de memória (1 Mb, 4 Mb, 8 Mb, etc.);

pequena placa na qual são montados os chips de

memória. Os módulos de 30 pinos ou vias trabalham

simultaneamente com até 8 bits.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

6

Com os 386 atingindo velocidades de 20 MHz, as memórias já se

tornavam lentas e para compensar esta deficiência, as placas começaram

a ser produzidas com o recurso de memória cache externa, equipadas

com até 32kB.

PC 486

As primeiras placas dos 486, já nos anos

93 e 94, dispunham de barramento VLS

(VESA Local Bus ), que operavam com 32

bits, podendo transferis até 132 MB/s, bem

superior aos 8 MB/s do barramento ISA. (

VESA - Vídeo Eletronics Standards

Association). As placas fabricadas até

1993 que utilizavam módulos, de 8 bits e

30 pinos, necessitavam de grupos de

quatro para perfazer os 32 bits requeridos

pelas CPU´s 486.Outras placas já

utilizavam blocos de 72 pinos.

Pentium

As placas para CPUs Pentium

apresentam barramento de 64 bits e

utilizam módulos de memória de 32

bits, esses módulos são utilizados

dois a dois para formarem os 64 bits

requeridos. Por razões técnicas, a

grande dissipação do chip das CPUs,

as mesmas tem contar com um

microventilador acoplado para resfriálas.

Como implementações, essas

placas dispõem de soquete do tipo

ZIF ( Zero Insertion Force ) para o

chip da CPU, barramento do tipo PCI

(Periferal Component Intercinnect )

operando com 32 bits, memória cache

SRAM até 512 kB em módulos do tipo

COAST.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

7

COAST (Cache on a Stick), semelhantes aos módulos de memória RAM tipo SIMM.

Outras implementações são as placas de interface incorporadas nas Placas Mãe.

São elas: duas interfaces IDE, uma interface para drives, duas interfaces seriais e

uma interface paralela. Certos fabricantes ainda fornecem placas com interfaces de

som e SVGA incorporadas.

Socket 7

O Socket 7 é o mais popular dentre os soquetes atuais, contém 321

pinos, opera com voltagens 2.5v e 3.3v. Aceita chips de

processadores Pentium desde 75 MHz até 200 MHz K5, K6, 6x86,

6x86MX, and Pentium MMX. As placas Socket 7 geralmente

incorporam reguladores de voltagem para possibilitar demandas

abaixo de 3.3V.

Slot 1

A Intel mudou totalmente o contexto ao lançar o uso do soquete Slot1,

e alojando os processadores da linha

Pentium II em placas. A vantagem foi poder

colocar na mesma placa, contíguo ao chip da

CPU, os módulos de memória cache.

Isto veio a possibilitar transferências de dados a altas velocidades entre a cache e a

CPU. O Slot1 tem 242 pinos e opera com voltagens entre 2.8 e 3.3v.

Diferenças entre microprocessadores da linha Pentium

A primeira questão, e muito importante é a velocidade, ou seja a freqüência do clock

interno. De certa forma, entre chips de uma mesma linha, quanto maior o clock

melhor, porém outros fatores influem na velocidade do sistema como um todo.

Podemos citar, o chip set, o tamanho da memória cache e quanto de memória RAM.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

8

Quinta geração

Pentium P55C ou MMX

A evolução das aplicações de multimídia, envolvendo gráficos, imagens e sons

tornou uma necessidade a implementação de instruções que facilitassem sua

execução. Assim, a Intel adicionou ao Pentium, 57 novas instruções

voltadas para este tipo de processamento, são as chamadas

instruções MMX, ou seja Multimedia Extentions. São instruções que

englobam várias instruções comuns, e são executadas por

hardware, facilitando os produtores de software na criação de seus

programas já se valendo destas novas instruções.

Tais instruções propiciam um bom ganho em velocidade de

processamento. O P55C apresenta uma cache interna de 32 kB, o dobro das dos

Pentiums P54C. Isto pode se traduzir por uma melhoria de performance da ordem de

10% nos processamentos ditos normais, não envolvendo as funções MMX.

Pentium II

Engloba o poder de processamento de 32 bits do Pentium

PRO, uma melhor performance nos programas de 16 bits

e as facilidades do Pentium MMX, operando com clock

interno de 266 MHz e até 300 MHz.

Seu encapsulamento com uma cache externa ou cache 2, que

contígua ao processador, facilita o gerenciamento da memória e melhora seu

desempenho.

Pentium II Celeron

Semelhante ao Pentium II, uma opção mais barata,

também operando com um clock externo de 66 MHz e

um clock interno de 300 MHz, porém sem a cache 2 e

as vantagens advindas da mesma.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

9

Clock e desempenho

O CLOCK é o número de ciclos digitais executados a cada segundo. Um ciclo por

segundo é denominado Hertz (Hz). Por exemplo, a

energia elétrica da CPFL oscila a 60 HZ, ou seja, a 60

ciclos por segundo. Os clocks dos microcomputadores

oscilam em milhões de Hertz, mega Hertz ou MHz.

Num Pentium, por exemplo, são cerca de 300MHz,

300 milhões de ciclos por segundo, 300 milhões de

instruções de um ciclo. Novas tecnologias estão

possibilitando a execução de mais de uma instrução

por ciclo.

Assim sendo, o desempenho de um microcomputador

está bastante relacionado à velocidade do seu clock, mas outras variáveis são

relevantes, como: tamanho da memória, tamanho do Cache, barramentos utilizados,

e o clock externo.

O clock acima descrito, denominado clock interno define a velocidade com que as

instruções são executadas pela CPU, ao passo que o clock externo é a velocidade

com que os dados trafegam entre a CPU e as memórias e dispositivos externos. O

clock externo da maioria dos micros é de 66 MHz, bastante baixa em relação ao

clock interno.

O circuito gerador de clock opera a 66 MHz, a freqüência do clock externo. E para

suprir o clock interno se utiliza multiplicadores para compatibilizar as freqüências.

Clock externo Clock interno Multiplicador

66 MHz 166 MHz 2.5 x

66 MHz 200 MHz 3. x

66 MHz 233 MHz 3.5 x

66 MHz 266 MHz 4. x

66 MHz 300 MHz 4.5 x

100 MHz 300 MHz 3. x

A maiorias das placas dispõe de conjuntos chaves especiais para a configuração

deste fator de multiplicação.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

10

Voltagem

A preocupação com a voltagem somente diz respeito aos

que pretendem fazer um UPGRADE em seus

equipamentos, As tensões variam entre 2.1 volts e 3.5

volts. Antes de comprar uma nova CPU, é bom que se dê

uma olhada no manual da sua placa de CPU para verificar

compatibilidades e configurações.

Assim como o fator de multiplicação dos clocks, a voltagem pode ser configurada por

meio de chaves.

Cache primária ou cache nível 1

Com a evolução da

velocidade dos

microprocessadores em

relação à das memórias

externas, já no tempo dos

486 foi detectada a

necessidade de se

implementar algo para

resolver o problema. A

solução foi instalar uma

pequena quantidade de

RAM de alta velocidade no

chip do microprocessador,

acelerando assim o

desempenho das memórias externas. A esta memória deu-se o nome de CACHE. A

cache de um 486 era de 8kB, a de um Pentium MMX é de 32 kB. O ganho de

velocidade não é proporcional ao aumento da memória cache.

Cache secundária

Além da memória cache interna implementada nos Chips dos microprocessadores

como os da linha 386, 486 e Pentium da Intel, a maioria das placas possui memória

cache, que é denominada “cache externa”, formada por chips do tipo SRAM síncrona.

O uso de caches externas facilita o desempenho dos microprocessadores.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

11

Placas de CPU

Padrão AT

A disseminação dos micros fez com

que fossem definidos padrões de

tamanhos e disposição de componentes

em placas de CPU, as quais passaram

a ser conhecidas como: BABY AT ou

mesmo AT, utilizadas pelos 486 e

Pentium´s.

Padrão ATX

Atualmente, em função dos novos

microprocessadores surgiram as

placas padrão ATX, usadas para

Pentium II.

Furos de fixação

A fixação das placas é feita através de espaçadores plásticos e parafusos metálicos.

Sempre é bom verificar se não está encostando em nada.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

12

Soquetes para memórias

Memórias

As memórias dos computadores são uma parte muito importante no seu

funcionamento e performance. Elas estão intimamente ligadas ao processador,

chipset, placa mãe e cache.

Principais fatores de sua importância:

· Performance: o quanto de memória que se utiliza afeta dramaticamente a

performance de um sistema inteiro;

· Integridade: memórias ruins podem gerar problemas misteriosos;

· Expansão: a maioria dos softwares demandam mais e mais memórias e o

fato de poder troca-las por outras de maior capacidade é bastante

considerável.

RAM : memória do tipo escreve - lê :

Uma RAM ( Random Access Memory ), memória de acesso aleatório.

Aleatório significa que o acesso é

direto, por exemplo para trazer

informação da memória numero

7.934.233 não é necessário primeiro

ler tudo que tem nas primeiras 7 milhões de posições anteriores, senão que vá

instantaneamente à posição indicada como se esta fosse a primeira. Nas operações

de leitura e escrita, cada posição de memória é endereçável , isto é, cada vez que

uma posição de memória precisa ser preenchida, apagada ou lida, o respectivo

endereço deve ser fornecido na “entrada de endereços da memória”. Eletricamente

as memórias RAM são memórias voláteis, (quando se desliga, perdem toda a

informação).

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

13

Existem placas de memórias organizadas segundo diferentes comprimentos de

palavra. Esta organização é normalmente simbolizada através de um sinal X .

Por exemplo uma RAM de 1M x 32 é uma memória que tem 32 bits para entrada e

saída de dados, que em paralelo atuam sobre uma das 1M palavras armazenadas,

palavra esta escolhida pela entrada de endereços. Assim sendo, os programas

necessariamente devem estar gravados em discos, fitas, etc. A CPU usa a memória

RAM para armazenar e executar programas contidos nos discos, para ler e gravar

dados que estão sendo processados sua principal propriedade é sua velocidade.

Identificação de módulos memória com paridade:

Quase sempre é possível se reconhecer visualmente módulos de memória com

paridade, nos módulos de 72 pinos, os pinos responsáveis pela paridade são os

pinos de número 35, 36 ,37 e 38, aqueles situados perto da ranhura central do

módulo. Ao se

inspecionar estes

pinos, pode-se

constatar se existe

conexão entre eles

e o resto do módulo,

se houver será um módulo com paridade. É necessário que se verifique conexões

aos pinos em ambos os lados dos módulos.

ROM: memória do tipo somente leitura:

As memórias do tipo ROM são usadas em situações onde os dados devem ser

mantidos permanentemente e seus dados não podem ser corrompidos.

A memória ROM ( Read Only Memory ) que a rigor deveria se chamada Read Only

RAM, por ser uma memória de acesso aleatório porém não volátil. As informações

nelas contidas são gravadas pelo fabricante por meio de uma máscara, de acordo

com o pedido do cliente. Se por um lado, uma ROM não perde os seus registros

quando ocorre a falta de energia, por outro lado não é alterável. Trata-se de uma

memória permanente. Nestas memórias são colocados por exemplo os programas

básicos do SO, pois no momento em que a maquina é ligada, estes programas são

executados.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

14

Tipos de ROM:

· ROM programável (PROM): memórias “em branco” que mediante circuitos

especiais porem ser escritas somente uma vez, assim como os CD-R;

· EPROM programável e apagável mediante o uso de

ultra violeta em uma pequena janela do chip, podendo

ser rescrita;

· EEPROM programável e eletricamente apagável, também podendo ser

rescrita, facilitando a atualização de seus programas;

· Flash BIOS operam da mesma forma que as EEPROM, facilitando aos

usuários a atualização do BIOS de seus computadores.

CD-ROM

Também se dá o nome de “ROM” aos CD-ROM porque estes também não podem

alterar sua informação, mas a natureza do meio é totalmente

diferente entre as pastilhas ROM e os CD-ROMS, pois as

primeiras guardam a informação em forma eletrônica dentro

de circuitos de silício, e os segundos as guardam em forma

de perfurações microscópicas sobre um disco giratório que

serão lidas por um raio LASER.

Memória cache secundária

Com a evolução, a cache primária já não estava sendo suficiente para compatibilizar

as velocidades entre as memórias e os microprocessadores, e a performance total

estava sendo comprometida. Como

resultado passou-se a utilizar um

cache externo, as placas atuais

dispõem de uma cache de 512 kB.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

15

No futuro próximo, com novas tecnologias e baixa de custos, provavelmente serão

utilizadas caches externas com maior capacidade. Normalmente as memórias cache

vem soldadas diretamente na placa da CPU. Certas placas vem com um soquete

especial para memórias cache externas serem instaladas, são as memórias Intel

COAST ( Cache on a stick ).

Chips LSI, MSI, SSI

A classificação dos circuitos integrados ( integração significa agrupamento) se dá

pelo número de transistores num único circuito.

tecnologia número de transistores época de

desenvolvimento

SSI Small Scale Integration 1 a 100 Anos 60

MSI Medium Scale Integration 100 a 1.000 Anos 70

LSI Large Scale Integration 1000 a 1.0.000 Anos 80

VLSI Very Large Scale Integration 10.000 a 1.000.000 Início dos anos 90

UHSI Ultra High Scale Integration 1.000.000 a 1.000.000.000 Final década de 90

Bateria

As baterias usadas nas placas de CPU duram geralmente entre dois e três anos,

sendo responsáveis por manter os dados de configuração de hardware no chip de

CMOS e o funcionamento do relógio permanente. Atualmente são utilizadas baterias

de lítio, menores e mais confiáveis.

CMOS

O chip denominado CMOS é composto por um relógio eletrônico e memória 64 bytes

de memória RAM, é nesta memória que estão

armazenadas as informações relativas à

configuração do hardware do micro.

Existe um programa especial para atualizar

estes dados, denominado CMOS Setup.

Nos equipamentos atuais, as funções do

CMOS estão embutidas em um dos chips de

CHIPSET.

BIOS

O BIOS (Basic Input- Output System) é um pequeno programa armazenado em um

chip de memória ROM da placa de CPU. Ele é responsável por “acordar “ o

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

16

computador. Assim que um computador é ligado o BIOS começa suas atividades,

contar e verificar a memória RAM, inicializar dispositivos, e o principal, dar início ao

processo de boot .

Boot é a operação de passagem do sistema operacional do disco onde se encontra

para a memória do computador.

Mesmo após ao Boot, o BIOS continua funcionando, fornecendo parâmetros e

configurações ao sistema operacional armazenados no CMOS quando do CMOS

Setup.

UPGRADE do BIOS

Nos computadores mais novos o BIOS está gravado em uma memória do tipo Flash

EPROM. Nestes equipamentos pode-se executar um utilitário para realizar o upgrade

do BIOS. Trata-se de uma operação bastante simples, o software executa tudo para

você. Porém, as instruções devem ser muito bem entendidas e seguidas.

Qualquer erro poderá ser fatal e o computador poderá não inicializar mais.

CHIPSET

Tão importantes quanto as CPUs, e talvez mais que as memórias são os “CHIPSET”.

Estes circuitos, os quais estão ligados diretamente ao chip da CPU, são os

responsáveis pela maioria das trocas de

informações entre a CPU, memórias e

barramentos:

interface IDE

controle das memórias RAM

controle das memórias do cache externo

controle de barramentos ISA e PCI

controle de DMA e interrupções

Os chipset são projetados pelo fabricante para operar com determinados conjuntos

de processadores. A maioria deles foi projetada para operar com os processadores

da linha 486, da classe Pentium. Pentium PRO ou Pentium II.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

17

Por exemplo, o Pentium Pro e o Pentium II tem cache nível 2 dentro da CPU, é obvio

que eles irão necessitar diferentes projetos de circuitos que o Pentium , o qual tem

cache nível 2 na placa mãe.

Muitas placas Mãe que suportam processadores Pentium também suportam seus

equivalentes da AMD e Cyrix. Porém as configurações tanto da velocidade do

barramento, quanto as voltagens deverão ser ajustadas.

Os chipsets pertencem à mesma classe de tecnologia dos chips de CPU, a

tecnologia VLSI ( Very Large Scale Integration ).

Alguns chipsets são popularmente conhecidos como “TRITON “.

Chipsets da linha Intel

i430FX – Triton, i430HX – Triton II, i430VX – Triton III , i430TtX – Triton IV

Barramentos

Os barramentos são denominados “ BUS ” , ou seja, ligações para transporte de

dados através das quais todas as unidades principais do computador são

interligadas. Pelo BUS, estas unidades recebem dados, endereços de memória,

sinais de controle e energia

Placas de expansão

Placas de expansão são pequenas placas conectadas à placa mãe e que se prestam

para propósitos os mais variados. As mais comuns são as placas de vídeo, placa

modem, placa de rede, etc.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

18

Chipset i430 TX

1. O chip 82439TX está ligado diretamente ao barramento externo do processador Pentium.

Nesta conexão trafegam dados a 66MHz, o clock externo;

2. O chip 83439TX controla a cache externa do processador e gerencia as transferências de

dados entre o processador e a cache externa, e vice versa.

3. O chip 83439TX também controla o fluxo de dados nos dois sentidos entre a cache externa e

a memória DRAM;

4. O chip 83439TX ainda gera os sinais digitais do barramento PCI, este barramento opera com

a metade da velocidade do clock externo, ou seja 33 MHz.

5. Ao barramento PCI estão conectados os slots PCI. Neste barramento também fica a conexão

para as docking stations no caso dos equipamentos portáteis, os Laptop´s;

6. O terceiro integrante deste chipset é o 82371AB, que se encontra conectado ao barramento

PCI;

7. O 82371AB dispõe de duas interfaces IDE com capacidade para operar em modo

Ultra DMA 33;

8. Além disto, o 82371AB também possui duas interfaces USB (Universal Serial Bus)

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

19

chipset i440L

1. O chip 82443LX pode estar está ligado ao barramento externo de até dois processadores

Pentium II (depende da capacidade da Placa), operando a 66 MHz;

2. O chip 82443LX controla os acessos à memória DRAM, EDORAM ou SDRAM , acessando-as

a um clock de 66MHz. Pode operar com 72 bits se os módulos forem do tipo DIMM/168, e 36

bits se forem do tipo SIMM/72.

3. O chip 82443LX faz o controle de um barramento AGP que opera a 66MHz, porém como são

executadas duas transferencias a cada ciclo, tudo de passa como se estivesse a um clock de

133MHz, é o modo chamado 2x do AGP. Neste barramento podem ser instaladas diversos

dispositivos gráficos. Todas as placas de vídeo AGP possuem aceleradores 3D.

4. No chip 82443LX se encontram as ligações para o barramento PCI, e como é sabido, opera a

50% do clock externo, ou seja a um clock de 33MHz.

5. Slots PCI estão conectados ao chip 82443LX via barramento PCI..

6. No barramento PCI., está conectado o chip 82371SB.

7. O chip 82371 é capaz de operar a 33MB/s, no modo Ultra DMA 33.

8. O chip 82371 também comporta duas interfaces USB (Universal Serial Bus),

9. O chip 82371 anda controla um barramento ISA, onde estão conectados os slots ISA e o

BIOS da placa Mãe.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

20

Slots

Slots são conectores para se encaixar as placas de expansão de um micro, ligandoas

fisicamente aos barramentos por onde trafegam dados e sinais. Podemos citar,

placas de vídeo, placas de fax/modem, placas de som, placas de interface de rede,

etc.

Slots ISA

Os slots ISA, ligados a barramentos ISA (Industry Standard Architeture) foram

criados em 1981, ainda nos tempos dos 486DX,

operam com 16 bits e a um clock de 8MHz. A cada

transferencia de dados em um barramento ISA,

herança do passado, tem que ser usado um ciclo

de Wait State, o que resulta numa taxa da

transferencia de 8MB/s, a velocidade das placas

da época.

Slots VESA

Os slots VESA (Vídeo Eletronics Standard Association) ligados à barramentos

VEAS., são uma interface bastante rápida,

desenvolvida para receber principalmente placas

de vídeo. Estão ligados diretamente ao

barramento interno das CPUs, daí o nome VESALOCAL

BUS. Conseguem transferir até 132MB/s

Slots PCI

Mais atual que o barramento ISA, o barramento PCI (Periferal Component

Interconnect),e por conseguinte os Slots PCI

operam com 32 bits. Transferem dados com

uma freqüência de 33 MHz, resultando em

transferencias de até 132 MB/s. Podendo e vir a

operar com 64 e até 128 bits

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

21

Slots AGP

O barramento AGP (Acelerated Graphics Port) foi lançado pala INTEL com o especial

objetivo de melhorar o desempenho das

placas de vídeo de micros utilizando o

Pentium II. Fisicamente o slot AGP é

um pouco diferente dos demais quanto

ao encaixe, para evitar equívocos,

somente aceita placas de tecnologia AGP. O barramento AGP transfere dados a 133

MHz, ou seja quatro vezes mais rápido que o PCI. O padrão AGP por ter sido

desenvolvido pela Intel, tem incorporado um recurso denominado DIME (Direct

Memory Execution). Isto propicia que as texturas a serem aplicadas nas imagens

geradas pelas placas de 3D possam ficar armazenadas na RAM da placa da CPU e

automaticamente são transferidos para a placa de vídeo. Somente os chipsets

i440LX e i440BX são capazes de suportar barramento AGP. Certos chips de placas

SVGA AGP podem ser usados no modo X2, e com isto, operarem a uma taxa de

transferencia de dados de 532

Comparação de desempenho quanto a taxas de transferencia:

barramento num. bits clock taxa

ISA 16 8 MHz 8 MB/s

PCI 32 33 MHz 132 MB/s

AGP X1 66 133 MHz 266 MB/s

AGP X2 32 133 MHz 532 MB/s

Placas Plug and Play

Primeiramente, é necessário que tanto sistema operacional instalado no

equipamento esteja orientado para plug and play, quanto o hardware e o BIOS.

Também as placas e dispositivos a serem instalados deverão ser compatíveis com

PnP, senão não serão reconhecidos pelo sistema operacional. O sistema PnP surgiu

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

22

no início de 1995, os drivers dos dispositivos requerem 32 bits. O barramento PCI foi

projetado tendo o PnP como uma de suas facilidades.

Funcionamento do PnP - Plug and play é uma especificação.

Um sistema operacional PnP faz a varredura de todo o sistema do microcomputador

toda vez que executa o boot, e determina as necessidades de cada dispositivo.

Então ele procura por dispositivos não PnP ( legacy devices) os quais não podem ter

sua configuração modificada por software. O sistema operacional tenta configurar os

dispositivos PnP considerando primeiramente as configurações dos dispositivos não

PnP instalados, nem sempre dá certo.

Como se processa:

1. O sistema operacional cria uma tabela dos recursos disponíveis, incluindo IRQ´s,

DMA´s e endereços de I/O, mas não incluindo aqueles requeridos pelos

dispositivos de sistema

2. O Sistema Operacional então determina quais são os dispositivos PnP e os não

PnP e os identifica.

3. Carrega o ultimo ESCD, ou Extended System Configuration Data.

4. Compara o ultimo ESCD com a configuração atual, se igual, todo bem, senão

continua.

5. Reconfigura o ESCD. Verifica a tabela de recursos criadas no passo 1, ignora os

assinalamentos sendo utilizados pelos dispositivos anteriormente instalados (o

legado anterior), e assinala os recursos disponíveis para os dispositivos PnP.

6. Salva o nove ESCD e escreve a mensagem “ Updating ESCD …Successful”

Reguladores de Voltagem

A maioria dos circuitos de uma placa de CPU

atuais, ou seja, do tipo ATX utilizam 3,3 volts,

porém alguns microprocessadores necessitam

de outros valores de tensão, daí as placas de

CPU continuarem a ter circuitos reguladores de

voltagem.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

23

Dip switches

Dip switches são pequenas

chaves configuráveis usadas

para a configuração de placas de

circuitos.

Jumpers

Jumpers são pequenos pinos com uma peça metálica

revestida de plástico chamada “bridge” ou ponte que se

coloca sobre os pinos, conectando dois deles quaisquer.

Atualmente os jumpers são mais comuns que as

switches.

Para se configurar tanto os jumpers quanto as switches

é necessário que se tenha o manual da placa em mãos.

Um exemplo é a definição do fator de multiplicação do

Clock utilizado nas placas que aceitam diversos modelos de chips de CPU

Discos Rígidos - HD

Basicamente, trilhas setores e cilindros são divisões

dos um dos “pratos “de um HD. Uma trilha é um anel

concêntrico ao longo do “prato”, contendo as

informações. Cada HD é composto por dois ou mais

pratos, armazenando dados em ambas as faces do

“prato”, a um conjunto de trilhas alinhadas

concentricamente dá se o nome de cilindro.

Como as trilhas dos HDs são grandes , cada uma

delas é dividida em setores, os setores são fatias de uma trilha . Diferentes HDs tem

diferentes números de trilhas.

A cada setor é dada uma identificação durante a formatação, para ajudar ao

controladora a encontrar o setor apropriado que esteja procurando.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

24

O número dos setores é escrito no início e no final de cada setor, denominados

prefixo e sufixo do setor. Esta identificação demanda espaço num HD, daí a diferença

entre sua capacidade, não formatado e formatado.

A formatação dos HD´s

São duas as formas de se formatar um HD, a formatação física ou de baixo nível e a

formatação lógica ou de alto nível. Ambas são executadas para a preparação de um

HD para uso. A formatação lógica define áreas de dados, cria as trilhas, separa os

setores e coloca os números de identificação dos setores, os ID numbers.

Setup manual de drives

Se o BIOS de seu computador não suportar auto detecção, ou se por outra razão

você desejar fazê-lo manualmente, leia atenciosamente o manual de informação do

HD

Você deverá saber pelo menos as seguintes informações:

Número de cilindros

Número de cabeças

Setores por trilha

Após isto deverá registrar os dados na ROM de seu computador, anotando em lugar

seguro o registro destas configurações para o caso da bateria se acabar e corromper

os dados, impossibilitando o acesso aos dados do disco.

Eletricidade estática

Os componentes dos computadores estão se tornando cada vez compactos, com

“nano componentes”. Principalmente nos meses mais secos do ano onde a umidade

está abaixo de 50% , a possibilidade de se ter descargas eletrostáticas é bastante

grande, atingindo centenas e até milhares de volts. Tais descargas causam danos

irreversíveis nos componentes eletrônicos. Apenas um toque poderá causar danos

definitivos ou danos parciais, responsáveis por funcionamentos intermitentes. Devese

evitar tocar os componentes, circuitos ou contatos metálicos de uma placa ou

dispositivos, procurando segura-los pela carcaça ou pelas bordas. O mais

recomendado é o uso de pulseiras conectadas à carcaça dos equipamentos,

descarregando assim a eletricidade estática. Outro expediente, um paliativo é segurar

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

25

durante algum tempo a carcaça do equipamento antes de se manipular os

dispositivos ou placas, o que deve ser repetido a cada 15 minutos.

È importante que o cabo equipamento esteja conectado á rede elétrica para garantir o

aterramento quando estivermos efetuando a descarga eletrostática.

Instalando Drives

As modernas placas mãe dos microcomputadores tem duas interfaces IDE,

comportando dois dispositivos cada.

Instalar novos drives, de certa forma é uma operação bastante fácil desde que se

tome os devidos cuidados. Dentre eles, antes de mais nada é necessário se verificar

a disponibilidade de um conector vago nos cabos de conexão. Os micros geralmente

vem com um cabo comportando somente um dispositivo. Assim sendo é preciso

providenciar um cabo com dois conectores.

Se o micro tiver somente um drive de disco e se pretender substituí-lo, é necessário

que se tenha um disquete com o sistema operacional para o boot. Também, e isto é

bastante importante, é preciso saber se o disquete funciona. É com ele que se irá

configurar o novo drive, alias, sempre é bom termos um disquete “ de sistema” para

alguma emergência, não toma muito tempo e poupa muitos dissabores.

Passos para se criar um bom disquete de sistema:

1. Formatar um disquete, usando o Windows Explorer:

formatação completa e copiar arquivos de sistema

2. O disquete “de sistema” deverá conter com os seguintes programas:

Command.com, Drvspace.bin, Io.sys, e Msdos.sys

3. Copie para o disquete os seguintes programas:

fdisk.exe, format.com, edit.com, Qbasic.exe, regedit.exe,

Uninstall.exe, sys.com, scandisk.ini, chkdsk.exe e attrib.exe

4. Poderão ser copiados também o config.sys e o autoexec.bat

5. Esteja certo que o Qbasic.exe está no disquete pois o edit não funciona sem o

Qbasic;

6. Nem todos os programas são necessários, porém serão de muita valia se

acontecer alguma situação inesperada.

7. Coloque o disquete no modo write-protect.

Centro de Computação – UNICAMP Arquitetura de Computadores

26

8. Teste o seu funcionamento, executando um boot via disquete.

O Futuro

Gordon Moore, um dos três fundadores da Intel e um dos inventores do

primeiro microprocessador, em 1964 formulou uma lei conhecida como a

“Lei de Moore”:

“ O poder e a complexidade de um chip poderia dobrar a cada dezoito

meses, com diminuição proporcional de seus custos ”

Isto tem se confirmado, tanto o tempo apregoado quanto os custos

tendem a se reduzir. Em 1997 uma empresa da Califórnia lançou o

primeiro BioChip para fins comerciais, cada vez mais se busca a

tecnologia que possa produzir e dotar de “ inteligência “ os computadores.

O FUTURO É HOJE,

ESTÁ ACONTECENDO AGORA,ENQUANTO VOCE ESTÁ LENDO ISTO

Sem comentários:

Enviar um comentário

RADIO ORBITAL