Manual Do Formador - 0749

2.3 – Formações Modulares Certificadas

Arquitetura de Computadores

Carlos Pereira

0749

50h

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Índice Objectivos ...................................................... ............................................................................................................. ............................................................................................................... ................................................................................ ........................ 6 Conteúdos...................................................... ............................................................................................................. ............................................................................................................... ................................................................................ ........................ 6 1 - Hardware e software .......................................................................................... ......................................................... ....................................................................... ..............7 1.1 Hardware ...................................................... ............................................................................................................... .................................................................................................................. ............................................................. ....7 1.2 Software............................................................................................................................................................................... Software............................................................................................................................................................................... 7 1.3 Unidade Central.................................................... ......................................................... ............................................................................................................ ................................................... 7 1.4 Dispositivos de entrada e/ou saída ............................................................................................................ ................................................... ....................................................................... ..............7 1.5 Software Base ........................................................ ................................................................................................................. ............................................................................................................ ................................................... 7 1.6 Software Aplicacional............................................................................................................ ................................................... .................................................................................................. ......................................... 8 1.7 Packages ........................................................ ................................................................................................................. .................................................................................................................. ............................................................. ....8 2 – Motherboards Motherboards ................................................................................................................................... ............................................................................ .................................................................................................. ........................................... 8 2.1 Conceito ............................................................................................................. .................................................... .................................................................................................................. ....................................................................... ..............8 2.2 Arquiteturas ................................................................................................................................. .......................................................................... .................................................................................................. ........................................... 8 2.2.1 AT Advanced Technology........................................................................................................ ................................................. ......................................................................................... .................................. 8 2.2.2 Baby AT ....................................................... ................................................................................................................ .................................................................................................................. ............................................................. ....9 2.2.3 ATX – Advanced Technology Extended............................................................................................................ ................................................... ............................................................. ....9 2.2.4 Mini ATX ..................................................... ......................................................... .................................................................................................................. ........................................................... 10 2.2.5 BTX – Balanced Technology Extended .............................................................................................................. .............................................................. ................................................ 10 10 2.2.6 ITX .......................................................... ................................................................................................................ ............................................................................................................... .................................................................... ........... 10 2.2.7 LPX ......................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... .................................................................... ........... 11 2.2.8 NLX ........................................................ .............................................................................................................. ............................................................................................................... .................................................................... ........... 12 3 – Processadores Processadores ........................................................ ................................................................................................................. .................................................................................................................. ........................................................... 12 3.1 Conceito ................................................................................................................................................................................. 12 2 / 48

3.2 Breve Evolução Histórica dos computadores................................................ computadores......................................................................................................... ........................................................... 13 3.2.1 Ábaco ou Soroban (2000 a.C.) .......................................................................................................... .................................................. ............................................................................. ..................... 13 3.2.2 Ossos de Napier (1617) ..................................................... ....................................................... ...................................................................................... ............................... 13 3.2.3 Máquina de Calcular - Pascalina (1642) ........................................................................................................... ...................................................................................... ..................... 13 3.2.4 Máquina de calcular de Leibnitz (1673) .......................................................................................................... ................................................. ........................................................... 14 3.2.5 Máquinas de Charles Babbage (1832 e 1834) ........................................................................... ..................... 14 3.2.6 Tabulador estatístico de Holerith (1880)......................................................... ......................................................................................................... ................................................ 14 3.2.7 Z3 de Konrad Zuze (1941) .......................................................................................................................... ................................................................. .................................................................... ........... 14 3.2.8 Z4 de Konrad Zuze (1942) .......................................................................................................................... ................................................................. .................................................................... ........... 14 3.2.9 Mark I de Howard Aiken (1943) ...................................................... ............................................................................................................... .................................................................... ........... 15 3.2.10 Colossus (1943) ............................................................................................. ......................................................... ........................................................... 15 3.2.11 Modelo de Van Neumann (1944) ........................................................................................................... .................................................. .................................................................... ........... 15 3.2.12 E.N.I.A.C. (1943/1946) .................................................... ....................................................... ...................................................................................... ............................... 15 3.2.13 E.D.V.A.C. (1951)....................................................... ................................................................................................................ ............................................................................................... ...................................... 16 3.2.14 U.N.I.V.A.C. (1951).................................................... ......................................................... ............................................................................................... ...................................... 16 3.2.15 Gerações seguintes (1954) ............................................................................................ ...................................... 16 16 3.3 Modelo de Van Neumann (1944) .................................................... ........................................................ ............................................................................. ..................... 17 3.4 Microprocessador ..................................................... ......................................................... ......................................................................................................... ................................................ 18 18 3.5 Família de Processadores Intel ......................................................... ................................................................................................................ ............................................................................ ..................... 18 3.5.1 Os processadores de 4-bits ..................................................................................................... .............................................. ...................................................................................... ............................... 18 3.5.2 Os processadores de 8-bits ..................................................................................................... .............................................. ...................................................................................... ............................... 19 3.5.3 Processadores de 32-bits......................................................................................................... .................................................. ...................................................................................... ............................... 21 21 3.5.4 Processadores de 64-bits......................................................................................................... .................................................. ...................................................................................... ............................... 23 23 3.6 Arquiteturas RISC/CISC .................................................... ......................................................... ............................................................................................... ...................................... 23 3.6.1 RISC .................................................... ......................................................... .................................................................................................................. .................................................................... ........... 23 3.6.2 CISC ........................................................ .............................................................................................................. ............................................................................................................... .................................................................... ........... 24 24 3.7 Coprocessadores Matemáticos .......................................................................................................................... ................................................................. .................................................................... ........... 24 3.8 Memória Cache .......................................................................................................... ................................................. .................................................................................................................. ........................................................... 24 3.9 Clock Interno ........................................................................................................ ............................................... .................................................................................................................. ........................................................... 25 3.10 Instalação e configuração do Processador ............................................................................................................ ................................................... ........................................................... 25 4 – Memórias .......................................................... ................................................................................................................ ............................................................................................................... .................................................................... ........... 25 4.1 RAM VS. ROM VS. CACHE ........................................................................................................ ................................................. ............................................................................................... ........................................ 26 4.2 Tecnologias das memórias RAM........................................................................................................................ RAM................................................................ ................................................................... ........... 27 4.2.1 DRAM – Dynamic RAM....................................................... .............................................................................................................. ...................................................................................... ............................... 28 28 3 / 48

4.2.2 FPM – FAST PAGE MODE ............................................................................................................................. .................................................................... .................................................................... ........... 28 4.2.3 EDO – EXTENDED DATA OUTPUT .......................................................................................... ................................ ...................................................................................... ............................ 28 4.2.4 BEDO – BURST EXTENDED DATA OUTPUT RAM ......................................................................................... ................................................... ...................................... 28 4.2.5 SDRAM – SYNCHRONOUS SYNCHRONOUS DYNAMIC RAM ....................................................................................................... .................................................................................. ..................... 29 29 4.2.6 RDRAM – Rambus DRAM ......................................................................................................... .................................................. ...................................................................................... ............................... 29 4.2.7 Formato das Memórias DRAM ......................................................................................................... ................................................. ............................................................................. ..................... 29 4.2.8 VRAM – VÍDEO RAM ..................................................................................................................... ........................................................... ...................................................................................... ............................ 29 4.2.9 SRAM – STATIC RAM ............................................................................................................................................... ...................................................................................... ........................................................... 30 4.3 Instalação das Memórias ....................................................................................... ......................................................... ........................................................... 30 5 – Disco Rígido e CD-ROM ......................................................................................................... ................................................ ......................................................................................................... ................................................ 30 30 5.1 Disco Rígido ....................................................... ................................................................................................................ .................................................................................................................. ........................................................... 30 5.1.1 Composição de um Disco Rígido ............................................................................................................... ...................................................... .................................................................... ........... 31 5.1.2 Leitura de dados do Disco ................................................................................................................. .......................................................... ............................................................................ ..................... 31 5.1.3 Comparação de Discos ........................................................................................................ ................................................. ...................................................................................... ............................... 32 5.1.4 Tecnologias e Barramentos .................................................................................................... ............................................. ...................................................................................... ............................... 32 5.1.5 Instalação/Substituição de um Disco Rígido ................................................................................................... ................................................... ................................................ 33 5.2 CD-ROM ........................................................ .............................................................................................................. ............................................................................................................... .................................................................... ........... 33 5.2.1 Capacidade................................................................................................ ......................................................... .................................................................... ........... 33 5.2.2 Instalação/Substituição da Unidade de CD-ROM .......................................................................................... ......................................................................................... . 33 6 – Bus/Barramento............................................................................................................ ................................................... .................................................................................................................. ........................................................... 34 6.1 Tipos de Barramentos .................................................................................. ......................................................... .................................................................... ........... 34 6.1.1 Barramentos de endereços ......................................................................................................................... ................................................................ .................................................................... ........... 34 6.1.2 Barramentos de dados ..................................................................................................... ........................................ 35 35 6.1.3 Barramentos de memória........................................................................................................ ................................................. ...................................................................................... ............................... 35 35 6.1.4 Barramentos de E/S (I/O) .......................................................... ................................................................................................................. ............................................................................ ..................... 36 6.2 Tipos de barramentos de dados .................................................................................................... ............................................. ...................................................................................... ............................... 36 6.2.1 ISA Bus ............................................................................................................................................ ..................................................................................... ...................................................................................... ............................... 37 6.2.2 MCA Bus ...................................................... ............................................................................................................... .................................................................................................................. ........................................................... 37 6.2.3 EISA Bus ...................................................... ............................................................................................................... .................................................................................................................. ........................................................... 37 6.2.4 VL - VESA Local Bus ............................................................................................................ ................................................... ............................................................................................... ...................................... 38 6.2.5 PCI Bus ............................................................................................... ....................................................... ............................................................................ ..................... 38 6.2.6 AGP Bus....................................................... ................................................................................................................ .................................................................................................................. ........................................................... 39 6.2.7 USB Bus ....................................................... ................................................................................................................ .................................................................................................................. ........................................................... 39 6.2.8 Firewire (IEEE 1394) .................................................................................................................................... ........................................................................... .................................................................... ........... 40 4 / 48

6.2.9 PCMCIA ...................................................................................................... ......................................................... .................................................................... ........... 40 6.2.10 PCI Express ...................................................................................................... ......................................................... ........................................................... 40 6.2.11 Barramentos Barramentos Futuros................................................................................... Futuros.......................... .................................................................................................................. ........................................................... 41 7 – Portas de Comunicação......................................................................................................... ................................................ ......................................................................................................... ................................................ 41 7.1 Portas de comunicação RS232C .................................................................................................... ............................................. ...................................................................................... ............................... 41 7.2 Portas de comunicação Centronics (Porta Paralela) ...................................................... ............................................................................................ ...................................... 42 42 Bips de erro no computador ............................................................................................ ......................................................... ........................................................... 44 Mensagem de erro....................................................... ................................................................................................................ .................................................................................................................. ........................................................... 45 Mensagens de erro comuns ................................................................................................... ................................................ 46 46 Outras mensagens de erro ................................................................................................................................ ........................................................................ ............................................................................. ..................... 46

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Objectivos    

Identificar o hardware que integra o computador. Efectuar a instalação de equipamentos informáticos. Efectuar a manutenção e reparação de equipamentos informáticos. Diagnosticar as causas das avarias.

Conteúdos 

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Hardware e software Conceitos base o Unidade central o Periféricos o Software base o Software aplicacional o Packages o MotherBoards Tipos de MotherBoards TX, VX, FX, ATX o Processadores Família de processadores Intel o Arquitectura dos processadores (RISC/CISC) o Co-processadores matemáticos o Memórias cache internas (L1) o Clock interno o Instalação e configuração de um processador o Memórias Distinguir memórias RAM, ROM, CACHE o  Número de contactos o Velocidades o Instalação de memórias num computador o Discos Rígidos e CD-ROM  Normas EIDE/ATAPI e SCSI o Instalação e/ou substituição de um disco rígido o Instalação e/ou substituição de um CD-ROM o Buses Tipos de buses o ISA/EISA, VESA, PCI o Portas de comunicações Portas de comunicação RS232C o Portas de comunicação Centronics o Instalação de um computador o Montagem de um computador de raiz o Pequenas avarias Avarias com o rato e/ou teclado o Avarias com as drives de disquetes o Avarias com os discos o Emissão de bips de erro o Mensagens de erro do computador o

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1 - Hardware e software 1.1 Hardware O Hardware é composto pela parte física do sistema (qualquer componente do sistema que pode ser visto ou tocado). Exemplos: caixa do computador, rato, monitor.

1.2 Software O Software é a parte não física do sistema (parte lógica), ou seja é um conjunto de instruções que "dizem" ao computador o que fazer (programas). (programas). O software ainda se pode subdividir em dois grupos:  –  –

Software de sistema Software de aplicação

1.3 Unidade Central Processador ou unidade central de processamento (CPU): Responsável pelo processamento, é o "coração" e "cérebro" do computador: processa instruções, efetua cálculos e gere o fluxo de informação. O CPU comunica com os dispositivos de entrada, armazenamento armazenamento e saída.

1.4 Dispositivos de entrada e/ou saída 

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Periférico é o nome dado a qualquer equipamento auxiliar ao computador. Pode estar fora ou dentro da caixa do computador e deve cumprir alguma finalidade não essencial ao sistema. Estes dispositivos permitem a comunicação entre o utilizador e o computador. Os periféricos podem ser classificados segundo a sua atuação em: Periféricos de entrada: dispositivos que, ligados ao computador, permitem a entrada de informações. Periféricos de saída: estes dispositivos permitem ao computador disponibilizar as informações contidas no seu "interior". Periféricos de entrada e saída: exercem as a s duas funções.

1.5 Software Base O Software de sistema ou Software do sistema operativo: permite fazer funcionar o hardware e/ou servir de intermediário entre esse mesmo hardware e o utilizador ou os seus programas de aplicação. Controla toda a atividade de um computador. 7 / 48

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Exemplos: MS DOS, WINDOWS XX, WINDOWS NT, UNIX, LINUX, Etc.

1.6 Software Aplicacional aplicação: são programas que permitem efetuar tarefas específicas. Faz a ligação do O Software de aplicação: utilizador ao software de sistema.  –

Exemplos: WINWORD, EXCEL, POWERPOINT, Etc.

1.7 Packages Um pacote de software é software é o software empacotado num formato de arquivo para ser instalado por um sistema gestor de pacotes ou por um instalador autónomo. Exemplos: Microsoft Office; Microsoft Works; OpenOffice.org; Apple iWork; Google Docs;

2 – Motherboards 2.1 Conceito A placa de sistema (ou placa Mãe, ou motherboard, ou mainboard) é a placa do circuito principal do computador. Todos os componentes elétricos ligam-se à placa de sistema.

2.2 Arquiteturas Há vários tipos de motherboards, de entre os quais se salientam os seguintes: AT, Baby AT, ATX, Mini ATX, BTX, ITX, LPX, NLX. 2.2.1 AT  Advanced Technology 

Comercializada Comercializada entre 1983 e 1996. 8 / 48

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Pouca circulação de ar devido à grande quantidade de cabos que nela estão ligados para efetuar conexão com conectores, o que se reflete num reduzido espaço interno, que provoca sobreaquecimento. Ligada à fonte de alimentação por dois conectores de 6 pinos muito semelhantes, o que, em caso de engano na conexão faz queimar a motherboard. Sem função shutdown, pelo que para desligar o computador é necessário desligar o PC no sistema operativo e depois clicar no botão.

Legenda: Os Legenda: Os fios pretos ficam agrupados no centro do conector que liga à fonte de alimentação 2.2.2 Baby AT  

Dimensões menores que a moteherboard AT. Primeiras placas de uso massivo em PCs.

2.2.3 ATX – Advanced Technology Extended   

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Criada com o intuito de solucionar os problemas do formato AT. Utilizada nos PCs recentes. E vulgarmente encontradas nos portáteis. Os conectores de portas paralelas e em série (dos periféricos) estão ligados diretamente à placa mãe (estão on-board), o que suprime a necessidade de cabos (por exemplo para leitor de CD). Consequentemente, Consequentemente, tem mais espaço interno, e, portanto, mais ventilação. Os conectores de rato e teclado são menores. O conector de energia para ligação à fonte de alimentação é composto por 24 pinos, de forma a não permitir erro no encaixe dos conectores. Tem comando shutdown, o que permite desligar o computador via software, sem necessidade de premir o botão. No formato ATX a placa mãe está instalada do lado direito. 9 / 48

Legenda: Conector Legenda: Conector de ligação à fonte de alimentação de 24 pinos com sentido único de encaixe 2.2.4 Mini ATX 

Devido à variação do tamanho no formato ATX originou-se outro padrão, cuja diferença reside num número reduzido de slots que dá origem a placas cada vez menores.

2.2.5 BTX – Balanced Technology Extended     

Foi lançada em 2003, para substituir a ATX. Objetivo - optimizar o desempenho do sistema. Melhorar a ventilação interna. Placa mãe situada do lado esquerdo. Incompatível com a placa de formato ATX, pois estão posicionadas em lados diferentes.

2.2.6 ITX 

Criada em 2001, pela VIA Technologies. 10 / 48

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Destina-se a computadores altamente integrados e compactos. Não pretende ser o mais rápido, mas mais barato (dado que muitas pessoas usam o PC apenas para navegar na net e editar textos). Esta placa tem tudo ‘on -board’ (vídeo, áudio, modem…). Fonte de alimentação (é fisicamente menor, dado que possui menos periféricos. Assim possibilita um PC mais compacto.

2.2.7 LPX 

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Característica única – possui uma placa ‘em pé’ que se encaixa numa conexão específica da placa principal. É nesta placa (‘em pé’) que encaixam as restantes placas do computador.

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2.2.8 NLX  

Recente. Criada para micro computadores que usam processadores Pentium III e 4.

3 – Processadores 3.1 Conceito O CPU (Central Processing Unit) é responsável pela gestão de todo o computador, vai buscar à memória principal as instruções, examina-as, decifra-as e, finalmente, executa-as.

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O CPU controla as operações básicas dentro do microcomputador microcomputador com o envio e resseção de sinais de controlo, endereços de memória e de dados de uma parte do microcomputador para outra, através de um conjunto de linhas de interconexão (bus).

3.2 Breve Evolução Histórica dos computadores Ao longo do tempo, o Homem foi sempre capaz de resolver e solucionar os problemas com que se deparou, isto, devido à sua capacidade criativa, que lhe permitiu a invenção de um sem número de objetos. Estes utensílios, tais como armas de caça, objetos para armazenar alimentos, ferramentas para auxiliar na agricultura..., possibilitaram-lhe ultrapassar algumas dificuldades sentidas devido a limitações físicas. A evolução do Homem não se limitou aos objetos físicos, cada vez mais se sentia a evolução intelectual, o que o levou a criar objetos que o auxiliassem no desempenho dessas capacidades e assim, surgiram as primeiras ferramentas de cálculo.

3.2.1 Ábaco ou Soroban (2000 a.C.)

O dispositivo para efetuar cálculos mais antigo que se conhece é o Ábaco. O Ábaco tal como conhecemos é constituído por uma série de linhas com contas inseridas. Este modelo de Ábaco foi muito utilizado no Oriente Médio e na Ásia. Uma pessoa treinada pode efetuar operações de soma, subtração, multiplicação, divisão e radiciação com velocidades comparáveis à de uma máquina de calcular, pois, mesmo nas máquinas de calcular electrónicas, a velocidade da operação aritmética fica limitada à capacidade de digitação dos algarismos no teclado.

3.2.2 Ossos de Napier (1617)

John Napier descobriu o logaritmo e usou-o para executar operações de multiplicação e divisão (ou extração de raiz quadrada ou cúbica) através da manipulação de barras de ossos, com valores numéricos gravados nas quatro faces da barra. b arra. 3.2.3 Máquina de Calcular - Pascalina (1642)

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Blaise Pascal, filósofo e matemático francês construiu uma máquina de calcular, de oito algarismos, usando o princípio das engrenagens dentadas, capaz de somar e subtrair. A linguagem chamada PASCAL, feita em sua homenagem, é usada em microcomputadores. 3.2.4 Máquina de calcular de Leibnitz (1673)

Em 1673, Gottfried Leibniz construiu uma calculadora mais completa, porque realizava as quatro operações aritméticas, sendo também mecânica. 3.2.5 Máquinas de Charles Babbage (1832 e 1834)

Charles Babbage projetou dois tipos de máquinas:  –  –

A Máquina de Diferenças: Era um dispositivo mecânico que realizava adições e subtrações, possibilitando calcular fórmulas: polinómios, logaritmos e funções trigonométricas; A Máquina Analítica: De uso mais geral possuía a capacidade de modificar suas operações e assim realizar diferentes cálculos. Embora inteiramente mecânica ela possuía os mesmos componentes de um computador atual: Era uma máquina de calcular programável, onde a sequência de operações aritméticas era codificada em cartões perfurados e executada automaticamente, sem intervenção de um operador. Devido aos princípios fundamentais de programação ainda hoje utilizados nos computadores, ele é considerado o PAI do Computador. Esta máquina nunca chegou a ser implementada.

3.2.6 Tabulador estatístico de Holerith (1880)

Em 1880, um estatístico Hermann Holerith desenvolveu nos EUA um equipamento baseado em cartões perfurados para realizar o censo americano. Holerith obteve grande sucesso e fundou a "Tabulating " Tabulating Machine Company", que deu origem à IBM.

3.2.7 Z3 de Konrad Zuze (1941)

Computador Computador de aplicação geral que eletromecânicos (relés). Apesar de Zule trabalhos de Babbage e a álgebra Boolena, já princípios semelhantes ao da lógica boolena. Kg. Uma adição demorava 0,7 segundos e divisão cerca de 3 segundos.

utilizava interruptores desconhecer os utilizava alguns Pesava cerca de 1000 uma multiplicação ou

3.2.8 Z4 de Konrad Zuze (1942)

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Melhoramento de do Z3. Computador de aplicação geral que seria 1000 vezes mais rápido que qualquer máquina existente. Foi apresentado ao ministério da Guerra Alemão, utilizava válvulas eletrónicas e um teclado para entrada de dados, possibilitando a descodificação de mensagens dos Aliados. Estes projeto foi recusado porque quando estivesse terminado (em 1944) já a Alemanha teria ganho a guerra.

3.2.9 Mark I de Howard Aiken (1943)

Entre 1943 e 1944, surgiu nos EUA o MARK I, primeiro computador regido pelos princípios de Babagge, com tecnologia eletromecânica. O seu criador foi Howard Aiken, que teve o apoio da IBM. O Mark I era um computador a relés e podia executar uma sequência arbitrária de operações aritméticas sob o controle de uma sequência codificada de instruções. Para entrada e saída utilizava-se fita de papel perfurado. perfurado. Tinha 15 metros de comprimento e 2,5 metros de altura. Aiken ainda chegou a construir o Mark II, também baseado em relés, em 1947. Este computador ficou conhecido por ter apresentado o "primeiro caso de real de bug encontrado": um besouro entrou nos seus circuitos, danificando diversos componentes e parando o computador. Em 1949, foi ainda construído oMark III, já com sistema de programa armazenado. 3.2.10 Colossus (1943)

Primeiro a utilizar válvulas. O projeto máquina específica para a descodificação de cerca de 25000 caracteres por segundo com

ULTRA - concebe uma mensagens. Processava 2000 válvulas

3.2.11 Modelo de Van Neumann (1944)

Programação em Memória. John Von Neumann, estudou e formulou modelos teóricos de modernos computadores, foi o primeiro a propor a programação armazenada em memória, cujo conceito é ainda hoje utilizado. Até então os computadores eram programados programados por fios intercambiáveis que liam e processavam os bits perfurados em cartões. John Von Neumann foi o primeiro a propor o conceito de programa armazenado, ou seja as instruções fossem armazenadas no computador juntamente com os dados. O Seu projeto básico é hoje conhecido como "Máquina de Von Neumman, constitui a base de quase todos os computadores. computadores. A programação dos dos computadores na época era era feita por chaves e cabos, o que tornava tornava essa tarefa lenta e tediosa. Von Neumman percebeu que o programa poderia ser armazenado de uma forma digital na memória, juntamente com os dados. Da mesma forma Von Neumman substituiu a aritmética decimal usada nos computadores da época pela aritmética binária paralela . 3.2.12 E.N.I.A.C. (1943/1946)

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ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), foi o primeiro computador eletrónico. Funcionava no sistema decimal, composto por cerca de 18000 válvulas e mais 100000 outros componentes eletrónicos (resistências, condensadores, condensadores, etc.) e pesava cerca de 30 Toneladas. Processou um milhão de cartões perfurados para os cálculos de viabilidade da bomba atómica. 3.2.13 E.D.V.A.C. (1951)

O sucessor do ENIAC - denominado EDVAC, sigla para Computador Eletrónico de Variáveis Discretas - foi planeado para acelerar o trabalho armazenando tanto programas quanto dados na sua expansão de memória interna. O EDVAC podia codificar as informações em forma binária em vez de decimal , o que reduzia substancialmente o número de válvulas necessárias. 3.2.14 U.N.I.V.A.C. (1951)

O UNIVAC foi o primeiro computador comercial. Lia dados a partir de uma fita magnética. 3.2.15 Gerações seguintes (1954)

A revolução seguinte foi originada pela revolução dos transístores os quais substituíram as volumosas válvulas. Houve uma enorme diminuição em cabos e fios, tendo em vista que cada transístor substituía dezenas de válvulas. Desta maneira os computadores tornaram-se consideravelmente menores e devido a isso, muito mais velozes. O computador começa a ser utilizado nas grandes empresas. Tanto a válvula quanto o transístor realizavam um processamento de cada vez. Com o desenvolvimento das técnicas de integração, surgiram os Circuitos Integrados, onde numa pequena cápsula continha, várias dezenas, centenas ou milhares de transístores, ocupando uma área menor que uma unha, dando o nome de microprocessador (processador miniatura). A linguagem de programação foi simplificada e já se podia programar através de mnemónicos (comandos abreviados). Esta linguagem denomina-se ASSEMBLER. ASSEMBLER. A revolução seguinte surgiu com a utilização dos Circuitos Integrados – SLT (Solid Logic Technology) uma técnica de microcircuitos. Nesta geração os computadores podiam realizar vários processamentos simultâneos. As técnicas de integração evoluíram de SSI (integração em pequena escala) para MSI (integração em média escala), LSI (integração em grande escala) e VLSI (integração em muito grande escala). Esta classificação é baseada na quantidade quantidade de componentes que o integrado contém. A programação dos computadores desta geração foi facilitada pelo aparecimento de linguagens orientadas para o problema específico. As linguagens são de natureza universal e assemelham-se cada vez mais a linguagem do homem. Nos anos 80 a VLSI permitiu que milhões de transístores fossem encapsulados numa única pastilha, fazendo com que houvesse uma queda acentuada no preço dos computadores. Essa nova tecnologia possibilitou na década de 70 a existência dos computadores pessoais de 8 bits (Z-80, Apple II, Sinclair, Comodore,...); 16 / 48

Um grande marco nessa era foi o fenómeno do "down sizing" e do "right sizing", que devido a um avanço na tecnologia permitiram que os micro-computadores invadem todo o tipo de empresa e atividade. A grande impulsionadora dos micro-computadores foi a INTEL, juntamente com a MICROSOFT popularizaram popularizaram o uso do computador. computador.

3.3 Modelo de Van Neumann (1944) Programação em Memória, John Von Neumann, estudou e formulou modelos teóricos de modernos computadores, foi o primeiro a propor a programação armazenada em memória, cujo conceito é ainda hoje utilizado. Até então os computadores eram programados por fios intercambiáveis que liam e processavam os bits perfurados em cartões. John Von Neumann propôs que as instruções fossem armazenadas no computador juntamente com os dados. O seu projeto básico é hoje conhecido como “Máquina de Von Neumman” , constitui a base de quase todos os computadores. A máquina proposta por Von Neumann reúne os seguintes componentes: uma memória; uma unidade aritmética e lógica (ALU); uma unidade central de processamento (CPU); uma Unidade de Controlo (Control Unit), cuja função é pegar num programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada.

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Memória Principal DRAM 1

Memór ia "Cache" SRA SR AM 1

DRAM 2

Unidade de Process amento Central Central (UPC) Central Processing Unit (CPU) Unidade Lógica  Aritmét ica (U LA)  Aritme tic  Logic Unit (ALU)

Unidade de Controlo

SRA SR AM 2 Registos

DRAM 3

DRAM 4

Controlador  de "Cache"

3.4 Microprocessador Existe pelo menos um em todos os computadores (alguns têm mais de um); É o circuito ci rcuito electrónico que processa (calcula) todas as informações que passam pelo computador; As instruções dos programas são executadas pelo microprocessador, ou seja, o Microprocessador é o “cérebro” do computador; O Microprocessador, assim como os demais componentes do computador, é encaixado na Motherboard.

3.5 Família de Processadores Intel 3.5.1 Os processadores de 4-bits

Família MCS-4:      

4004 – CPU 4001 – ROM & 4-bit Port 4002 – RAM & 4-bit Port 4003 – 10-bit Shift Register 4008 – Memoria +I/O Interface 4009 – Memoria +I/O Interface

Família MCS-40:    

4040 – CPU 4101 – 1024-bit (256 × 4) Static RAM with separate I/O 4201 – 4 MHz Clock Generator 4207 – General Purpose Byte I/O Port 18 / 48

        

4209 – General Purpose Byte I/O Port 4211 – General Purpose Byte I/O Port 4265 – Programmable General Purpose I/O Device 4269 – Programmable Keyboard Display Device 4289 – Standard Memoria Interface for MCS-4/40 4308 – 8192-bit (1024 × 8) ROM com 4-bit I/O Ports 4316 – 16384-bit (2048 × 8) Static ROM 4702 – 2048-bit (256 × 8) EPROM 4801 – 5.185 MHz Clock Generator Crystal for 4004/4201A ou 4040/4201A

3.5.2 Os processadores de 8-bits

Família MCS-48:                   

8020 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8021 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8022 – Single-Component 8-bit Microcontroller With On-Chip A/D Converter 8035 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8039 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8040 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8041 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8641 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8741 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8042 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8742 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8243 – Input/Output Expander 8048 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8048 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8748 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8048 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8049 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8749 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8050 – Single-Component 8-bit Microcontroller

Família MCS-48:       

8020 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8021 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8022 – Single-Component 8-bit Microcontroller With On-Chip A/D Converter 8035 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8039 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8040 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8041 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 19 / 48

           

8641 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8741 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8042 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8742 – Universal Peripheral Interface 8-bit Slave Microcontroller 8243 – Input/Output Expander 8048 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8048 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8748 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8048 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8049 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8749 – Single-Component 8-bit Microcontroller 8050 – Single-Component 8-bit Microcontroller

Família MCS-151:     

80151 – High Performance 8-bit Control-Oriented Microcontroller Microcontroller 83151 – High Performance 8-bit Control-Oriented Microcontroller Microcontroller 87151 – High Performance 8-bit Control-Oriented Microcontroller Microcontroller 80152 – High Performance 8-bit Control-Oriented Microcontroller Microcontroller 83152 – High Performance 8-bit Control-Oriented Microcontroller Microcontroller

Família MCS-251:      

80251 – 8/16/32-bit Microcontroller 80252 – 8/16/32-bit Microcontroller 80452 – 8/16/32-bit Microcontroller 83251 – 8/16/32-bit Microcontroller 87251 – 8/16/32-bit Microcontroller 87253 – 8/16/32-bit Microcontroller

Família MCS-96:              

8094 – 16-bit Microcontroller (48-Pin ROMLess Without A/D) 8095 – 16-bit Microcontroller (48-Pin ROMLess With A/D) 8096 – 16-bit Microcontroller (68-Pin ROMLess Without A/D) 8097 – 16-bit Microcontroller (68-Pin ROMLess With A/D) 8394 – 16-bit Microcontroller (48-Pin With ROM Without A/D) 8395 – 16-bit Microcontroller (48-Pin With ROM With A/D) 8396 – 16-bit Microcontroller (68-Pin With ROM Without A/D) 8397 – 16-bit Microcontroller (68-Pin With ROM With A/D) 8794 – 16-bit Microcontroller (48-Pin With EROM Without A/D) 8795 – 16-bit Microcontroller (48-Pin With EROM With A/D) 8796 – 16-bit Microcontroller (68-Pin With EROM Without A/D) 8797 – 16-bit Microcontroller (68-Pin With EROM With A/D) 8098 – 16-bit Microcontroller 8398 – 16-bit Microcontroller 20 / 48

    

8798 – 16-bit Microcontroller 80196 – 16-bit Microcontroller 83196 – 16-bit Microcontroller 87196 – 16-bit Microcontroller 80296 – 16-bit Microcontroller

Família 3000:                    

3001 – Microcontrol Unit 3002 – 2-bit Arithmetic Logic Unit slice 3003 – Look-ahead Carry Generator 3205 – High-performance 1 Of 8 Binary Decoder 3207 – Quad Bipolar-to-MOS Level Shifter and Driver 3208 – Hex Sense Amp and Latch for MOS Memories 3210 – TTL-to-MOS Level Shifter and High Voltage Clock Driver 3211 – ECL-to-MOS Level Shifter and High Voltage Clock Driver 3212 – Multimode Latch Buffer 3214 – Interrupt Control Unit 3216 – Parallel,Inverting Bi-Directional Bus Driver 3222 – Refresh Controller for 4K NMOS DRAMs 3226 – Parallel, Inverting Bi-Directional Bus Driver 3232 – Address Multiplexer and Refresh Counter for 4K DRAMs 3242 – Address Multiplexer and Refresh Counter for 16K DRAMs 3245 – Quad Bipolar TTL-to-MOS Level Shifter and Driver for 4K 3246 – Quad Bipolar ECL-to-MOS Level Shifter and Driver for 4K 3404 – High-performance 6-bit Latch 3408 – Hex Sense Amp and Latch for MOS Memories 3505 – Next generation processor

Família MCS-86:     

8086 8088 80186 80188 80286

3.5.3 Processadores de 32-bits

Família x86: 

iAPX 432

21 / 48

 

i960/80960 i860/80860

Família 80386:     

80386DX 80386SX 80376 80386SL 80386EX

Família 80486:     

80486DX 80486SX 80486DX2 80486SL 80486DX4

Família Microarquitectura  P5:  

Pentium Pentium MMX

Família Microarquitectura P6/Pentium M:                

Pentium Pro Pentium II Celeron (base Pentium II) Pentium II Xeon Pentium III Pentium II / III Xeon Celeron (base Pentium III) Pentium 4 Itanium Xeon (base P IV) Itanium 2 Celeron (base Pentium III) Pentium M Celeron M Intel Core Dual-Core Xeon LV

Família Microarquitectura NetBurst:      

Pentium 4 Itanium Xeon Itanium 2 Mobile Pentium 4-M Pentium 4 EE

22 / 48

 

Pentium 4E Pentium 4F

3.5.4 Processadores de 64-bits

Família IA-64:  

Itanium Itanium 2

Família Microarquitectura NetBurst:    

Pentium 4F Intel Pentium D Intel Pentium Extreme Edition Intel Xeon

Família Intel 64 – Core:     

Intel Xeon Intel Core 2 Pentium Dual-Core Celeron Celeron M

Família Microarquitectura Nehalem:     

Intel Pentium Intel Core i3 Intel Core i5 Intel Core i7 Intel Xeon

Família Microarquitectura Intel 64 – Sandy Bridge/Ivy Bridge:     

Intel Celeron Intel Pentium Intel Core i3 Intel Core i5 Intel Core i7

3.6 Arquiteturas RISC/CISC 3.6.1 RISC

Processadores com menos instruções; essas instruções são mais simples (podendo ser executadas em um ciclo de clock). 23 / 48

3.6.2 CISC

Processadores com mais instruções; essas instruções são mais complexas.

3.7 Coprocessadores Matemáticos O coprocessador matemático, ou, mais corretamente, unidade de vírgula flutuante ou FPU (Floating Point Unit), é dedicado à execução de funções ou operações matemáticas com números de vírgula flutuante. Um número de vírgula flutuante é aquele que não é inteiro. Os números inteiros e os dados representados por números inteiros são processados por um outro componente do processador, a Unidade Aritmética e Lógica. Desde o 486DX que o coprocessador matemático passou a ser uma parte integrante do processador, excepção feita ao 486SX. Nos processadores anteriores ao 486, as operações de vírgula flutuante eram executadas pela unidade aritmética e lógica, excepto nos casos em que o PC possuía um coprocessador matemático externo para a execução dessas operações. O coprocessador trabalhava também com o processador para aumentar a performance de aplicações com cálculo matemático intensivo.

3.8 Memória Cache Memória CACHE é uma memória de alta performance (SRAM) colocada logicamente entre o processador e a memória RAM por forma a aumentar a performance do sistema. A memória cache surgiu quando percebeu-se que as memórias não eram mais capazes de acompanhar o processador em velocidade, fazendo com que muitas vezes ele tivesse que ficar "esperando" os dados serem liberados pela memória RAM para poder concluir suas tarefas, perdendo muito em desempenho. Se na época do 386 a velocidade das memórias já era um fator limitante, imagine o quanto este problema não atrapalharia o desempenho dos processadores que temos atualmente. Para solucionar este problema, começou a ser usada a memória cache, um tipo ultra-rápido de memória que serve para armazenar os dados mais frequentemente usados pelo processador, evitando na maioria das vezes que ele tenha que recorrer à comparativamente lenta memória RAM. Sem ela, o desempenho do sistema ficará limitado à velocidade da memória, podendo cair em até 95%!. São usados dois tipos de cache, chamados de cache primário, ou cache L1 (level 1), e cache secundário, ou cache L2 (level 2). O cache primário é embutido no próprio processador e é rápido o bastante para acompanhá-lo em velocidade. Sempre que um novo processador é desenvolvido, é preciso desenvolver também um tipo mais rápido de memória cache para acompanhá-lo. Como este tipo de memória é extremamente caro (chega a ser algumas centenas de vezes mais cara que a memória RAM convencional) usamos apenas uma pequena quantidade dela. Para complementar, usamos também um tipo um pouco mais lento de memória cache na forma do cache secundário, que por ser muito mais barato, permite que seja usada uma quantidade muito maior.

24 / 48

3.9

Clock Interno

O Clock Generator que fornece sinais de clock multifase que coordenam o microprocessador e os periféricos. Este dispositivo produz um sinal (relógio) de alta frequência. Como exemplo, no IBM PC original este relógio era de 14.31818 MHz, e o microprocessador 8086 da Intel trabalhava internamente a 4.77 MHz (1/3 da frequência base). Presentemente os microprocessadores já trabalham com frequências de clock dezenas/centenas de vezes superiores.

3.10 Instalação e configuração do Processador 



 

 

   



PASTA TÉRMICA - A pasta é aplicada na superfície de contacto entre dissipador e processador, substituindo as nas irregularidades da superfície. - A pasta térmica é um composto baseado geralmente em silicone; - Em alguns compostos pode haver partículas de prata ou cobre, que estão entre os metais de maior coeficiente de condutividade térmica; O QUE É PRECISO?  – Processador;  – Ventilador; - Slot(s) de processador; - Uma chave de fendas; - Pulseira anti-estática-Manual da Motherboard; - Também é preciso saber qual tipo socket para o processador; PASSO 1 - Colocar a Motherboard num local apropriado (bancada ou mesa) e localizar o socket; PASSO 2 - A alavanca deve estar em uma posição totalmente levantada antes que o processador possa ser instalado; PASSO 3 - O processador deve ser posicionado de modo que os pinos de socket e processador coincidam; PASSO 4 - Não deve ser necessária muita força para se instalar o processador. Se a instalação do processador exigir um pouco mais de força, isso significará que alguma coisa está errada; PASSO 5 - O processador é instalado e a alavanca é baixada de forma a travar o processador no lugar correto; PASSO 6 - Remover a película, de forma a instalar imediatamente o dissipador de calor; PASSO 7 - Colocar o dissipador de calor de forma que fique centralizado e sobre o processador; PASSO 8 - Prender as presilhas do dissipador de calor empurrando para baixo com a ajuda de uma chave de fendas; PASSO 9 - Após a instalação do dissipador de calor, a etapa seguinte é ligar a ventoinha a alimentação (CPU FAN);

4 – Memórias Memória é um termo genérico usado para designar as partes do computador ou dos dispositivos periféricos onde os dados e programas são armazenados. Sem uma memória de onde os processadores podem ler e escrever informações, não haveria nenhum computador digital de programa armazenado. 25 / 48

O computador só pode identificar a informação através de sua restrita capacidade de distinguir entre dois estados, por exemplo, algo está polarizado num sentido ou está polarizado no sentido oposto. A uma dessas opções o computador associa o valor 1, e ao outro estado, o valor 0. Os dígitos 0 e 1 são os únicos elementos do sistema de numeração de base 2, sendo então chamados de dígitos binários, ou abreviadamente, bit. Entenda-se por bit a unidade básica de memória, ou seja, a menor unidade de informação que pode ser armazenada num computador. A memória do computador pode ser dividida em duas categorias:   Principal: de acesso mais rápido, mas de capacidade mais restrita. Armazena informações temporariamente durante um processamento realizado pela UCP.  Secundária: de acesso mais lento, mas de capacidade bem maior. Armazena grande conjunto de dados que a memória principal não suporta.

4.1 RAM VS. ROM VS. CACHE Memória RAM– É um tipo de memória essencial para o computador, sendo usada para guardar dados e instruções de um programa. Tem como características fundamentais, a volatilidade, ou seja, o seu conteúdo é perdido quando o computador é desligado; o acesso aleatório aos dados e o suporte à leitura e gravação de dados, sendo o processo de gravação um processo destrutivo e a leitura um processo não destrutivo. Existem dois tipos básicos de memória RAM, RAM Dinâmica e RAM Estática. Dinâmica - Esta é uma memória baseada na tecnologia de capacitores e requer a atualização periódica do conteúdo de cada célula do chip consumindo assim pequenas quantidades de energia, no entanto possui um acesso lento aos dados. Uma importante vantagem é a grande capacidade de armazenamento oferecida por este tipo de tecnologia. Estática - É uma memória baseada na tecnologia de transistores e não requer atualização dos dados. Consome mais energia (o que gera mais calor) comparando-se com a memória dinâmica sendo significativamente mais rápida. É frequentemente usada em computadores rápidos. Possui uma capacidade de armazenamento bem menor que a memória dinâmica. Vantagens

Desvantagens

RAM Dinâmica

Barata Baixo Consumo Alta Densidade

Necessita de Atualização Lenta

RAM Estática

Rápida Mais cara Não necessita de atualização Consome Mais Energia Baixa Densidade

Vídeo RAM- É uma área especializada da memória RAM onde a CPU compõe, detalhadamente, a imagem mostrada no monitor. É especialmente organizada para manipular tanto a qualidade de apresentação quanto a cor. O buffer de vídeo inicia com 640K, mas seu tamanho e sua localização na memória depende do tipo de modo de vídeo em uso. Os modos de vídeo são: modo texto e modo gráfico. No modo texto, a CPU usa um conjunto de bytes do buffer de vídeo para prescrever que conjunto de bytes do buffer de vídeo para prescrever que caractere 26 / 48

aparecerá, em que posição da tela e com que cor. No modo gráfico, a CPU deve especificar o valor da cor de cada pixel ou ponto do ecrã. O Adaptador de vídeo encarrega-se de formar os caracteres. Memória ROM- É um tipo de memória que contém instruções imutáveis, nela estão localizadas rotinas que inicializam o computador quando este é ligado; É não-volátil, ou seja, os dados não são s ão perdidos com a ausência de energia; É também de acesso aleatório. Alguns dos tipos de memória ROM são: EPROM e EEPROM. EPROM- É um tipo de ROM especial que pode ser programada pelo usuário. Seu conteúdo pode ser apagado pela exposição a raios ultravioletas. EEPROM- É também um tipo especial de ROM muito semelhante á EPROM, tendo como diferença apenas o fato de que seu conteúdo é apagado aplicando-se uma voltagem específica em um dos seus pinos de entrada. Memória Cache - É uma memória de alta velocidade que faz a interface entre o processador e a memória do sistema. A memória RAM dinâmica é frequentemente usada em computadores modernos. Isto, é devido a características como: Baixo consumo, Chips de alta densidade, e baixo custo. No entanto, é uma memória lenta não podendo assim suportar processadores velozes. Quando um processador requer dados da memória, ele espera recebê-los num tempo máximo. Isto é chamado ciclo de clock. Para usar uma memória dinâmica lenta com um processador rápido é necessário um Hardware extra (chamado de memória cache) que fica entre o processador e a memória. Todos os acessos da memória pelo processador são alimentados pelo sistema de cache. Ela compreende um comparador de endereços que monitora as requisições do processador, alta velocidade da RAM estática e chips extras de Hardware. O sistema de cache inicia tentando ler tantos dados da memória dinâmica quanto possível e guarda-os em sua memória estática de alta velocidade (ou cache). Quando requisições do processador chegam, ela checa se os endereços requisitados são os mesmos dos que já j á foram lidos da memória, caso seja, os dados são enviados diretamente da cache para o processador, caso contrário, ela permite que o processador aceda à memória principal (o processador realiza este acesso lentamente).Então o sistema de cache atualiza seu conteúdo com o que foi lido da memória pelo processador e tenta ler tantos dados quanto possível antes que a próxima requisição do processador chegue. Quando o sistema de cache atende a uma requisição do processador, é chamado cache hit. Se o sistema de cache não atende a uma requisição do processador, é chamado cache miss.

4.2 Tecnologias das memórias RAM        

Memórias DRAM regulares; Memórias FPM (FAST PAGE MODE); Memórias EDO (EXTENDED DATA OUTPUT); Memórias BEDO (BURST EXTENDED DATA OUTPUT RAM); Memórias SDRAM (SYNCHRONOUS DYNAMIC RAM); Memórias RDRAM (Rambus DRAM); Memórias VRAM (Vídeo RAM); Memórias SRAM (Static RAM).

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4.2.1 DRAM – Dynamic RAM  



 

Primeiro tipo de memória usadas em PC’s;

O acesso é feito enviando primeiro o endereço RAS e em seguida o endereço CAS, da forma mais simples possível; Foi fabricado com velocidades de acesso ac esso a partir de 150 nano segundos, mais do que suficientes para suportar o BUS de 4,77 MHz do PC original; Foram desenvolvidas posteriormente versões de 120, 100 e 80 nano/ s para serem utilizadas em pc’s 286. Constituídas basicamente por transístores e condensadores (sendo estes últimos que lhe conferem as características próprias, exigindo o chamado refreshing ou alimentação eletrónica, o que as torna mais lentas).

4.2.2 FPM – FAST PAGE MODE



Não é preciso enviar o endereço RAS e CAS para cada bit a ser lido, mas simplesmente enviar o endereço RAS (linha) uma vez e em seguida enviar vários endereços CAS (coluna). FPM conseguem ser cerca de 30% mais rápidas que as memórias regulares



Foram utilizadas em pc’s 386, 486 e nos primeiros Pentium.





FPM na forma de pentes SIMM de 30 ou 72 vias vi as e com velocidades de acesso de 80, 70 e 60 nano/s, sendo as de 70 nano/s as mais comuns.

4.2.3 EDO – EXTENDED DATA OUTPUT  

 

As memórias EDO foram criadas em 94. Modo de acesso é semelhante ao FPM, mas um acesso aos dados pode ser iniciado antes que o anterior termine, permitindo um aumento significativo da velocidade dos acessos. São fabricados em velocidades de 70, 60 e 50 nanos, com predominância dos módulos de 60 nanos. As memórias EDO são encontradas em módulos de 72 vias, existindo também alguns casos raros de memórias EDO na forma de módulos DIMM.

4.2.4 BEDO – BURST EXTENDED DATA OUTPUT RAM   

Permitem acessos mais rápidos do que as anteriores. O custo de produção das memórias BEDO é praticamente o mesmo das memórias EDO e FPM. O maior impedimento à popularização das memórias BEDO foi a falta de suporte por parte dos chipsets Intel, que suportavam apenas memórias EDO e SDRAM.

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4.2.5 SDRAM – SYNCHRONOUS DYNAMIC RAM 









Os chips SDRAM são construídos em múltiplos e independentes blocos de acesso, proporcionando acesso de um segundo bloco antes do fim de processamento do primeiro. Possui tempo de acesso basicamente de 6 a 15ns e possibilita comunicação com barramento de 100MHz, ao contrário das FPRAM de 33MHz e das EDORAM de 66MHz. As memórias SDRAM, são capazes de trabalhar sincronizadas com os ciclos da placa mãe, sem tempos de espera (uma leitura por ciclo). Não necessita esperar o tempo de leitura de memória para que os dados estejam garantidamente disponíveis. Funcionam de uma forma sincronizada com os ciclos da placa mã e. Uma memória SDRAM com tempo de acesso de 12 nano/segundos consegue ser cerca de 30% mais rápida que uma memória EDO de 60 nano/s num BUS de 66 MHz

4.2.6 RDRAM – Rambus DRAM    

Visa diminuir o tempo de espera do sistema. Esta memória pode trabalhar até 1333 MHz. Atualmente são utilizadas apenas em algumas máquinas de jogos e em aplicações gráficas muito intensivas. Esse tipo de memória é vendido em um módulo chamado RIMM (Rambus (R ambus In-line Memory Module).

4.2.7 Formato das Memórias DRAM

4.2.8 VRAM –  VÍDEO RAM Utilizada antigamente nas placas gráficas e de vídeo. Possui uma  tecnologia que lhe permite escrever e ler informação simultaneamente. Estão a ser  substituídas por memórias com a tecnologia DDR3 e DDR4 devido ao 

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aumento da velocidade da tecnologia DDR.

4.2.9 SRAM – STATIC RAM     

São constituídas fundamentalmente por circuitos "flip-flop" (apenas transístores) Mais rápidas do que as DRAM (Tempo de acesso mais rápido) Mais caras do que as DRAM Não necessitam de refrescamento (acesso periódico para manutenção de dados). Por ser dispendiosa é utilizada apenas para memória cache: L1 ou L2.

4.3 Instalação das Memórias 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Descubra que tipo de memória RAM o seu computador requer; Verifique quantos sockets você tem para a memória RAM; Veja as opções; Faça a compra; Desligue o computador; Abra a caixa do computador; Descarregue a eletricidade estática; Localize seus slots de memória; Remova a memória antiga; Tire a sua nova memória da embalagem de proteção; Insira a nova memória no slot; Aproveite para remover algum pó que exista dentro da caixa do computador; Feche o computador; Ligue o computador; Verifique a RAM no Windows;

5 – Disco Rígido e CD-ROM 5.1 Disco Rígido rígido, é um componente de hardware do computador. Sua utilidade é o O HD, Hard disk  ou  ou disco rígido, armazenamento de dados. Isto significa que quando algum arquivo é armazenado, ele não se perde com o desligamento da máquina (como acontece com a memória RAM).

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5.1.1 Composição de um Disco Rígido   

 



Platters: destinados a armazenar informação Spindell motor: motor de rotação dos discos. Heads: dispositivos eletromagnéticos de escrita. Arms: Suportam as Heads. Actuator: Dispositivo que está mecanicamente conectado a um único assembley e posicionado sobre a superfície do disco. Logic Board: Controla a atividade dos outros componentes e comunica com o resto do PC.

leitura e

Cada superfície de um platter (prato) contêm biliões de dados individuais. Estes estão organizados e permitem um acesso rápido à informação. Cada platter tem duas heads (cabeças), uma no topo e outra em baixo. Logo, um disco com 3 platters tem 6 superfícies e 6 heads. Cada platter contêm informação armazenada em círculos, que se chamam tracks (trilhas). Cada track é repartido em pequenas peças designados por Sector´s (sectores). Cada sector contêm 512 bytes de informação. Um cilindro ente nde-se como sendo o conjunto de sectores dos diferentes pratos que estão no mesmo enfiamento, visto de cima. 5.1.2 Leitura de dados do Disco

O que é que acontece no disco quando se lê uma parte de informação? 

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O primeiro passo consiste em aceder ao disco para verificar onde procurar a informação. Esse processo poderá ser efetuado pelo sistema operativo, pela BIOS, pela aplicação ou por qualquer controlador. A localização no disco, pressupõem vários tipos de traduções até que sejam expressos de forma geométrica. Essa geometria é normalmente expressa em termos de cilindros, ci lindros, cabeças e sectores. O pedido é enviado para o controlador do disco através do seu endereço, questionando qual o sector que deverá ler. O controlador do disco rígido vai verificar se a informação pedida está presente no buffer interno do disco (ou cache). Se estiver presente, o controlador fornece a informação de forma imediata sem ler a superfície do disco. Na maioria dos casos, o disco já se encontra a rodar. Mas, se não estiver, o controlador do disco ativa o motor. O controlador interpreta o endereço e executa as traduções que consideram necessárias. O programa do disco, verifica o número final do cilindro requisitado e este indica ao disco qual a trilha e superfície que deverá observar. A placa lógica dá indicações ao actuator  para  para mover as cabeças de leitura/ escrita na trilha correta. Quando as cabeças estão na posição correta, o controlador ativa a c abeça especifica para a posição correta. A cabeça começa a ler a trilha, procurando o sector que foi pedido. Ela espera que o disco rode para o número correto.

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O controlador da placa lógica, coordena a informação a partir do disco para o buffer. Este envia a informação para a memória do sistema.

5.1.3 Comparação de Discos

É possível comparar os discos analisando o seguinte conjunto de características físicas, habitualmente referidas referidas nas respetivas especificações técnicas: 

A velocidade de rotação (4200 rpm a 15000 1 5000 rpm) Tempo médio de acesso (5 a 15 ms)

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Tamanho do disco (5,25”, 3,5” e 2,5”)

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Memória disponível, normalmente designada por Buffer  Garantia

B arramentos 5.1.4 Tecnologias e Barramentos

MFM:  

Usado atualmente nas disquetes Velocidades até 5 Mbit/s, posteriormente 7,5 Mbit/s

IDE/ATA    

Versão mais recente: UDMA/133, a 133 MB/s Velocidade de rotação