Download - Apostila Informática Industrial
Centro de Formação Profissional José Ignácio Peixoto
Informática Industrial
Presidente da FIEMG
Robson Braga de Andrade
Gestor do SENAI
Petrônio Machado Zica
Diretor Regional do SENAI e Superintendente de Conhecimento e Tecnologia
Alexandre Magno Leão dos Santos
Gerente de Educação e Tecnologia
Edmar Fernando de Alcântara
Elaboração
SENAI - CFPJIP
Unidade Operacional
Centro de Formação Profissional José Ignácio Peixoto
Sumário
APRESENTAÇÃO ........................................................................................................................ 6
CONCEITOS IMPORTANTES ...................................................................................................... 7
O QUE É INFORMAÇÃO? ............................................................................................................... 7
COMO OS DADOS SÃO MEDIDOS? .................................................................................................. 7
ARQUITETURA DE UM MICROCOMPUTADOR .......................................................................... 8
A PLACA MÃE .............................................................................................................................. 8
INFLUÊNCIA DA PLACA MÃE NO DESEMPENHO DO MICRO ................................................................... 8
MICROPROCESSADORES .......................................................................................................... 9
O QUE É UM MICROPROCESSADOR? .............................................................................................. 9
DIVISÕES DO MICROPROCESSADOR .............................................................................................. 9
UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO ........................................................................ 10
PLACAS PARA PROCESSADORES INTEL ........................................................................................ 11
PLACAS PARA PROCESSADORES AMD ......................................................................................... 13
RESUMO DE PROCESSADORES E SOQUETES ................................................................................. 16
CLOCK INTERNO, CLOCK EXTERNO E CACHE ...................................................................... 20
CLOCK INTERNO ........................................................................................................................ 21
CACHES L1 E L2 ....................................................................................................................... 21
CLOCK EXTERNO E FSB ............................................................................................................. 21
PLACAS MÃE AT E ATX ........................................................................................................... 22
PLACAS MÃE BTX ..................................................................................................................... 23
MEMÓRIA RAM.......................................................................................................................... 29
MÓDULOS DE MEMÓRIA....................................................................................................... 29
PRINCIPAIS TIPOS DE MEMÓRIA RAM ................................................................................. 32
RDRAM .................................................................................................................................. 32
SDRAM................................................................................................................................... 32
EDO E FPM ............................................................................................................................. 33
MÓDULOS DE 30 VIAS ................................................................................................................ 34
MEMÓRIAS DDR ....................................................................................................................... 35
MEMÓRIAS DDR MAIS VELOZES .................................................................................................. 37
MEMÓRIAS DDR2 ..................................................................................................................... 38
SLOTS DE EXPANSÃO ............................................................................................................. 39
SLOTS PCI E AGP .................................................................................................................... 39
SLOTS PCI EXPRESS................................................................................................................. 41
CHIPSET .................................................................................................................................... 43
CMOS RAM ................................................................................................................................ 82
POST - POWER ON SELF TEST ................................................................................................ 82
FORMAS DE COMUNICAÇÃO ................................................................................................... 83
DRIVER ...................................................................................................................................... 84
BOOT ......................................................................................................................................... 85
CONCEITOS BÁSICOS DE REDE ............................................................................................. 86
CONCEITO DE REDE ............................................................................................................. 86
AMBIENTE AUTÔNOMO ........................................................................................................ 86
UMA REDE SIMPLES ............................................................................................................. 86
REDES LOCAIS (LAN, LOCAL AREA NETWORK) .................................................................. 87
EXPANSÃO DAS REDES ....................................................................................................... 87
POR QUE UTILIZAR UMA REDE? .......................................................................................... 88
VISÃO GERAL DAS REDES ...................................................................................................... 88
SERVIDORES (SERVER) ....................................................................................................... 88
CLIENTES (HOST) ................................................................................................................. 88
MÍDIA ..................................................................................................................................... 88
DADOS COMPARTILHADOS ................................................................................................. 89
IMPRESSORAS E OUTROS PERIFÉRICOS COMPARTILHADOS ......................................... 89
RECURSOS ........................................................................................................................... 89
REDES PONTO A PONTO ......................................................................................................... 89
TAMANHO .............................................................................................................................. 89
CUSTO ................................................................................................................................... 89
SISTEMAS OPERACIONAIS .................................................................................................. 90
IMPLEMENTAÇÃO ................................................................................................................. 90
ONDE A REDE PONTO A PONTO É ADEQUADA ................................................................... 90
CONSIDRAÇÕES SOBRE A REDE PONTO A PONTO ........................................................... 90
REDES BASEADAS EM SERVIDOR.......................................................................................... 92
SERVIDORES ESPECIALIZADOS .......................................................................................... 93
SISTEMA OPERACIONAL REDE BASEADA EM SERVIDOR ................................................. 94
VANTAGENS DA REDE BASEADA EM SERVIDOR................................................................ 94
REDES COMBINADAS .............................................................................................................. 96
PROTOCOLOS........................................................................................................................... 96
CONCEITOS BÁSICOS .......................................................................................................... 96
A ARQUITETURA TCP/IP ....................................................................................................... 96
PROJETANTO A ORGANIZAÇÃO DA REDE ............................................................................ 99
TOPOLOGIAS PADRÃO ....................................................................................................... 100
CONECTANDO COMPONENTES DE REDE ............................................................................ 105
CABO COAXIAL ................................................................................................................... 106
CABO PAR TRANÇADO ....................................................................................................... 108
CABO DE FIBRA ÓPTICA ..................................................................................................... 111
SELECIONANDO O CABO DE REDE ................................................................................... 112
EQUIPAMENTOS DE REDE ..................................................................................................... 112
PLACA DE REDE ...................................................................................................................... 112
REPETIDOR ............................................................................................................................ 113
PONTE (BRIDGE) ................................................................................................................. 114
HUB (CONCENTRADOR) ........................................................................................................... 115
SWITCH (CHAVEADOR) ............................................................................................................ 116
ROTEADOR (ROUTER) ............................................................................................................. 116
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................... 118
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AApprreesseennttaaççããoo
“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento. “
Peter Drucker O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, coleta, disseminação e uso da informação. O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e ,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito da competência:” formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de educação continuada.” Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet- é tão importante quanto zelar pela produção de material didático. Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos. O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !
Gerência de Educação e Tecnologia
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CCoonncceeiittooss IImmppoorrttaanntteess
Antes de começarmos a estudar os componentes que fazem parte da arquitetura
de microcomputadores, devemos entender o que é informação e como ela é
medida pelo computador.
O que é informação?
Informação é o conjunto de dados que por si só representam uma mensagem. O
computador trata as informações a nível de dados, ou seja, além de tratar a
informação, trata as partes que a compõem.
Como os dados são medidos?
Existe uma relação de unidades de medida para os dados. Não existe, portanto,
uma escala correta, e sim a mais adequada para representar uma quantidade de
informação. Devemos sempre procurar a unidade que facilite ao máximo o
entendimento da grandeza que queremos apresentar. A menor unidade da
informação chamamos de BIT. Essa unidade tem apenas duas variações que
podem ser 0 (zero) e 1 (um). Veja abaixo as relações entre as unidades usadas
no ramo da informática:
1 byte = 8 bits
1 kilobyte = 1024 bytes
1 megabyte = 1024 kilobytes
1 gigabyte = 1024 megabytes
1 terabyte = 1024 gigabytes
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AArrqquuiitteettuurraa ddee uumm MMiiccrrooccoommppuuttaaddoorr
Neste capítulo veremos como se divide a arquitetura do microcomputador e quais
as funções dos componentes que dela fazem parte.
A placa mãe
Na placa mãe ficam localizados o processador, a memória, várias interfaces e
circuitos importantes. Praticamente todo o trabalho do computador é realizado por
esta placa e seus componentes. Portanto usar uma placa mãe de baixa qualidade
(e em conseqüência, de baixa confiabilidade) coloca a perder toda a
confiabilidade e desempenho do computador.
Influência da placa mãe no desempenho do micro
Muitos usuários desejam um computador de alto desempenho. Por isso podem
eventualmente pagar mais caro por um processador mais veloz, escolhendo, por
exemplo, um Pentium 4 de 3,6 GHz, ao invés de um Pentium 4 de 2,8 GHz. O
processador é o maior responsável pelo desempenho de um computador, mas ele
não é o único. Se a placa mãe não tiver também um desempenho adequado, ela
acabará prejudicando a eficiência do próprio processador.
Algumas placas mãe são bem projetadas e deixam o processador trabalhar com a
sua máxima velocidade. Outras placas são mal projetadas e tornam-se instáveis.
Para eliminar a instabilidade, muitos fabricantes fazem pequenas reduções nas
velocidades de acesso entre o processador, as memórias e outros componentes.
Como resultado, o desempenho fica prejudicado. Comparando vários modelos de
placas similares, porém de fabricantes diferentes, todas utilizando processadores
iguais, podemos encontrar diferenças de desempenho de até 20%. Não pense,
portanto, que as placas mãe são todas iguais, que basta escolher o processador e
pronto. É preciso procurar uma boa placa, confiável e rápida.
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Microprocessadores
O que é um microprocessador?
O microprocessador é um dispositivo lógico programável em um único chip
de silício, concebido sob a tecnologia VLSI (circuito integrado em alta escala). Ele
age sob o controle de um programa armazenado em memória, executando
operações aritméticas, lógica booleana, tomada de decisão, além de entrada e
saída, permitindo a comunicação com outros dispositivos periféricos.
Divisões do Microprocessador
Costuma-se dizer que o microprocessador (ou processador) é o cérebro do
computador, pela sua responsabilidade de execução das tarefas. É um
componente indispensável para o funcionamento do computador, mas tendo só
esse componente o microcomputador não funcionará.
Veremos ao longo do nosso estudo que o funcionamento do microcomputador
depende do funcionamento de um conjunto de componentes corretamente
configurados. Sobre o microprocessador, podemos dividi-lo em três para sua
compreensão:
Unidade de Controle: analisa cada instrução de um programa, controla as
informações na memória principal, ativa a seção aritmética e lógica, ativa os
canais de entrada ou saída, selecionando os dados a serem transferidos e o
dispositivo que será empregado na transferência.
Unidade Lógica e Aritmética: só se comunica com a unidade de controle,
serve para realizar os cálculos de tipo aritmético (soma, subtração,
multiplicação, divisão, radiciação, etc.) e tipo lógico (comparações).
Decodificador de Instruções: só se comunica com a unidade de controle,
serve para realizar os cálculos de tipo aritmético (soma, subtração,
multiplicação, divisão, radiciação, etc.) e tipo lógico (comparações).
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UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO
A Unidade Central de Processamento (UCP) é responsável pelo
processamento e execução dos programas armazenados na Memória
Principal (MP). Divide-se em duas partes, Unidade Lógica e Aritmética
(ULA) e Unidade de Controle (UC), cujas funções são:
ULA: responsável pela realização das operações lógicas e aritméticas,
UC: enviar sinais de controle para toda a máquina, de forma que todos os
circuitos e dispositivos funcionem de forma sincronizada.
Exemplos de processadores e suas características
A tabela abaixo mostra alguns modelos de processadores. Note que cada
fabricante oferece uma grande variedade de modelos, com clocks internos
diversos. São também oferecidas algumas opções de FSB e de cache L2.
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IMPORTANTE: O valor do clock externo influenciará na escolha da placa mãe.
Uma placa para cada processador
À primeira vista as placas mãe são bastante parecidas, mas existem muitas
diferenças. É preciso levar em conta que cada tipo de processador exige um tipo
de placa. Hoje existem diversas categorias de processadores, e cada um deles
requer suas próprias placas mãe. Em toda placa mãe, o processador fica
encaixado em um conector chamado soquete. Cada processador requer um
soquete apropriado. Como uma placa mãe tem apenas um soquete, o resultado é
que cada tipo de processador requer uma categoria de placa mãe. Como
mostraremos a seguir, todos os tipos de soquete possuem uma alavanca lateral
para instalar / desinstalar o processador. Para instalar ou retirar o processador,
temos que levantar a alavanca. Depois de colocado o processador no soquete,
devemos abaixar a alavanca, travando-a.
Placas para processadores Intel
A Intel é a maior fabricante mundial de processadores, seguida pela AMD.
Podemos citar alguns lançamentos dos últimos anos: Pentium III (1998), Pentium
4 (2000), Pentium D (2005), Core 2 Duo e Core 2 Quad (2006). Comecemos
abordando o Pentium 4, por ser o mais popular, e depois mostraremos mais
detalhes sobre os modelos mais novos, e também sobre alguns modelos antigos.
Na ocasião do seu lançamento, o Pentium 4 utilizava um soquete provisório
chamado Socket 423. Depois de alguns meses passou a utilizar um outro formato,
o Socket 478, que vigorou a partir de 2001. O Socket 478 foi o mais comum para
o Pentium 4, mas a partir de 2004 este processador passou a ser fabricado com
outro formato, requerendo um novo soquete, chamado Socket LGA 775. Todos os
modelos mais novos de Pentium 4 usam este novo soquete. Como o Socket 423
é o mais antigo e foi pouco usado, abordaremos a seguir apenas o Socket 478 e o
Socket 775, por serem os mais comuns.
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a) Placas com Soquete 478
Permitem a instalação de processadores Pentium 4 e também do Celeron
derivado do Pentium 4 que tenham 478 pinos. Observe na figura 1 a pequena
alavanca localizada na parte lateral do soquete.
Figura 1
Socket 478.
Figura 2
Processador Pentium 4 com
encapsulamento PGA 478 (parte
inferior).
b) Placas com soquete 775
Este é o mais recente formato do Pentium 4 (figura 3) foi lançado em meados de
2004. Durante algum tempo o formato antigo (Socket 478) continuou sendo o
mais comum, mas aos poucos o novo formato passou a prevalecer. Ainda no
início de 2007 era possível encontrar no mercado, muitos modelos de Pentium 4 e
Celeron com Socket 478, mas os modelos com Socket 775 já são maioria.
OBS: Os novos processadores Intel Core 2 Duo e Intel Core 2 Quad também
usam o Socket 775, mas é preciso escolher uma placa mãe que seja compatível
com esses processadores. Nem toda placa mãe com Socket 775 suporta o Core 2
Duo ou o Core 2 Quad, mesmo usando o soquete correto.
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Figura 3
Pentium 4 com formato LGA 775.
Figura 4
Soquete LGA 775.
Placas para processadores AMD
Fizeram muito sucesso entre 2000 e 2004 os processadores AMD Athlon, Duron e
Athlon XP. Seu soquete é chamado Socket 462 ou Socket A. Essses
processadores foram descontinuados em meados de 2005, mas como foram
muito vendidos, encontramos muitos micros em funcionamento equipados com
tais processadores.
Já em 2003 a AMD lançou novos soquetes para sua nova geração de
processadores. O Socket 754, que suporta processadores Athlon 64 e Sempron,
o Socket 939, que suporta também modelos de Athlon 64 e do Athlon 64 FX (uma
versão de maior desempenho do Athlon 64), e mais recentemente o Athlon 64 X2,
que é um processador dual (dois processadores dentro de um único chip). Em
2006 foi lançado o Socket AM2, que tem 940 pinos, e é usado pelas versões mais
novas do Athlon 64, Athlon 64 FX e Athlon 64 X2. É uma verdadeira confusão de
soquetes, vamos apresentá-los com detalhes a seguir.
a) Placas com Soquete A
O Soquete A, também chamado de Soquete 462, destina-se à instalação de
processadores Athlon, Duron, Athlon XP e Sempron (os primeiros modelos de
Sempron usavam o Socket A, os atuais usam o Socket 754 ou o Socket AM2).
Placas com o Socket A foram bastante utilizadas entre 2001 e 2004. Observe na
parte esquerda do soquete da figura 5, a sua alavanca lateral.
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Figura 5
Socket A.
Figura 6
Processador Athlon XP para Socket A.
b) Placas para Socket 754
Modelos mais simples do processador AMD Athlon 64 e do Sempron usam o
chamado Socket 754. Soquetes novos serão bem parecidos com os atuais,
sempre terão uma alavanca lateral que deve ser levantada para permitir a
instalação ou a retirada do processador.
Figura 7
Processador Sempron para Socket
754.
Figura 8
Socket 754, usado pelo
processador AMD Athlon 64
e Sempron.
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c) Placas para Socket 939
Este é o soquete usado por muitos modelos de Athlon 64. Um grande diferencial
deste tipo de soquete é que seus processadores operam com memórias DDR
com 128 bits, enquanto a maioria dos processadores usa memória DDR de 64
bits. Mais adiante nesse capítulo apresentaremos as memórias DDR.
Figura 9
Processador Athlon 64 para Socket 939.
Figura 10
Socket 939.
d) Placas para Socket AM2
No início de 2006 a AMD lançou um novo soquete para seus processadores
Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2 e Sempron. É o Socket AM2, que tem 940
pinos e suporta memórias DDR2. Novas versões desses processadores
passaram a ser produzidas para este novo tipo de soquete, apesar dos
tradicionais soquetes 754 e 939 terem continuado sendo populares.
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Figura 11
Processador Athlon 64 X2 para
Socket AM2.
Figura 12
Socket AM2.
Resumo de processadores e soquetes
Apresentamos até o momento apenas os soquetes mais comuns, para os
processadores produzidos entre os anos de 2001 e 2007. Certamente novos
soquetes chegarão ao mercado, e você não terá dificuldades em montar
futuramente, computadores que usam esses soquetes. Mais adiante nesse
capítulo mostraremos também alguns soquetes mais antigos, usados com
processadores que dominaram o mercado nos anos 90, como o Pentium, Pentium
II, Pentium III e AMD K6-2. A tabela apresentada a seguir resume os soquetes e
processadores apresentados até agora.
Soquete Processadores
Socket 478 Pentium 4, Celeron, Celeron-D
Socket 775 Pentium 4, Celeron, Celeron-D, Pentium D, Pentium EE, Core 2 Duo,
Quad Core.
Socket A Athlon, Duron, Athlon XP, Sempron
Socket 754 Athlon 64, Sempron
Socket 939 Athlon 64, Athlon 64FX, Athlon 64 X2
Socket AM2 Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Sempron
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Placas para processadores antigos
Se você não vai montar um PC novo, e sim dar manutenção em PCs
antigos, precisa conhecer também os soquetes e demais conectores
para processadores que já saíram de linha.
Socket 423 – Era usado nas primeiras versões do Pentium 4. Poucos meses
depois do lançamento do Pentium 4, a Intel lançou o Socket 478. Durante mais
alguns meses, ambos os tipos de Pentium 4 foram fabricados. O último Pentium 4
produzido para Socket 423 foi o de 2 GHz, a partir daí o padrão passou a ser o
Socket 478.
Figura 13
Processador Pentium 4 para Socket
423.
Figura 14
Soquete de 423 pinos, usado
nos primeiros modelos do
Pentium 4.
Slot 1 – Foi lançado em 1997, usado inicialmente para os processadores Pentium
II. Foi também usado nas primeiras versões do Celeron e do Pentium III.
Podemos encontrá-lo em placas mãe para esses processadores, fabricadas entre
1997 e 2000.
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Figura 15
Processador Pentium II para Slot
1.
Figura 16
Slot 1, usado com
processadores Pentium II e
primeiras versões do Celeron e
do Pentium III.
Slot A – Assim como as primeiras versões do Pentium III usavam um slot ao
invés de um soquete, os primeiros processadores Athlon também seguiam esta
linha. Usavam um slot muito parecido com o Slot 1, chamado Slot A. Na verdade
o Slot A tinha o mesmo formato do Slot 1, apenas era instalado de forma invertida
na placa mãe, e desta forma, seu chanfro ficava na posição oposta. Isto impedia a
instalação de processadores Athlon em placas para Pentium II/III, e vice-versa. E
atenção, se encaixarmos o processador errado de forma invertida, não
funcionará, e sim, queimará.
Figura 17
Processador Athlon para Slot A.
Figura 18
Slot A, usado nas primeiras
versões do processador Athlon.
Socket 370 – Entre 1999 e 2000, a Intel passou a utilizar novamente o formato de
soquete para seus processadores. Fez isso inicialmente com o Celeron, depois
com o Pentium III. Surgiu então o Socket 370, eletricamente similar ao Slot 1,
porém mecanicamente diferente. Este soquete foi usado a partir de então nas
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placas mãe para Celeron e Pentium III, até cessar a produção desses
processadores, em 2002.
Figura 19
Processador Pentium III para Socket
370.
Figura 20
Socket 370, usado nas
versões mais recentes do
Pentium III e do Celeron
derivado do Pentium III.
Socket 7 e Super 7 – O Socket 7 era usado no processador Pentium (1995-
1998). Naquela época, outros fabricantes faziam processadores com pinagem
(disposição dos pinos do chip) compatível com a do Pentium, e portanto uma
única placa mãe suportava processadores de fabricantes diferentes. O Socket 7
foi descontinuado pela Intel após o lançamento do Pentium II (1997). A AMD e
outros fabricantes continuaram produzindo chips para o Socket 7 durante mais
dois anos. Desenvolveram um tipo especial de Socket 7, com velocidade 50%
maior (100 MHz, ao invés de 66 MHz). Era chamado de Super 7. Este soquete
era comum nas placas mãe de baixo custo produzidas entre 1998 e 2000. Quase
sempre eram equipadas com o processador AMD K6-2.
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Figura 21
Processador AMD K6-2, para
Socket 7.
Figura 22
Socket Super 7, usado com os
processadores K6-2 e
similares.
Soquetes de processadores mais antigos – Processadores 286, 386 e 486
também usavam seus próprios soquetes, muito parecidos com os descritos aqui,
porém com um número menor de pinos. Processadores 486 e anteriores estão
fora do escopo deste livro, mas você encontrará informações a respeito na área
de artigos de www.laercio.com.br, caso precise lidar com PCs muito antigos.
CClloocckk iinntteerrnnoo,, cclloocckk eexxtteerrnnoo ee ccaacchhee
Todo processador acessa a memória continuamente. Na memória existem dados
a serem manipulados e programas a serem executados. A execução é feita no
NÚCLEO. O núcleo é muito mais rápido que a memória, por isso existe dentro do
processador, duas áreas de memória rápidas que ajudam a acelerar o acesso. A
CACHE L2 acelera os acessos à memória, e a CACHE L1, por sua vez, acelera
os acessos à CACHE L2 (figura 23).
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Figura 23
Estrutura simplificada de um processador.
Clock interno
É a velocidade do núcleo do processador. Por exemplo, um processador de 3
GHz tem seu núcleo executando 3 bilhões de operações por segundo. Outros
exemplos:
Pentium 4 de 3,4 GHz
Athlon 64 X2 de 2,4 GHz
Pentium III de 800 MHz, etc...
Caches L1 e L2
A CACHE L1 é importante, mas o usuário normalmente não tem escolha sobre
sua velocidade e quantidade. Por exemplo, processadores Athlon possuem cache
L1 com 128 kB. Já a CACHE L2 é normalmente oferecida em várias quantidades,
dependendo do processador. Existem processadores com 64 kB, 128 kB, 256 kB,
512 kB, 1024 kB e 2048 kB de cache L2.
Clock externo e FSB
Processadores velozes devem acessar a memória de forma também mais veloz.
Ainda assim, o CLOCK EXTERNO (velocidade do FSB) é sempre inferior ao
CLOCK INTERNO. Exemplos:
Pentium 4 de 3,2 GHz, com FSB de 800 MHz.
Athlon XP 2400+, com FSB de 266 MHz.
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Pentium III de 800 MHz, com FSB de 133 MHz.
K6-2/500, com FSB de 100 MHz.
FSB significa Front Side Bus. Também é chamado de System BUS. O clock
externo nada mais é que a velocidade do FSB.
PPllaaccaass mmããee AATT ee AATTXX
Durante os anos 80 e até a metade dos anos 90, todas as placas mãe obedeciam
ao chamado “padrão AT”. A partir de então entraram no mercado as placas
“padrão ATX”, que são as mais comuns hoje em dia. As placas padrão ATX
possuem diversas vantagens:
Os conectores ficam na parte traseira, fixos na placa, reduzindo o
uso de cabos internos.
O processador fica sempre próximo à entrada de ventilação da fonte
de alimentação, contribuindo para um resfriamento mais eficiente.
Os conectores das unidades de disco ficam sempre na parte frontal,
mais próximos dessas unidades.
Acesso mais fácil aos soquetes das memórias, facilitando as
expansões.
Fonte de alimentação com funções especiais de gerenciamento de
energia.
O interior de um computador que usa uma placa mãe ATX é mais organizado,
sem aquele “emaranhado” de cabos que existia nos PCs que usavam placas mãe
padrão AT. O resfriamento desses gabinetes é mais eficiente e é mais difícil
ocorrerem transtornos mecânicos na montagem.
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Figura 24
Placas mãe AT e ATX.
Além dessas diferenças técnicas, existem também diferenças nas medidas. As
placas padrão AT possuem em geral 21 cm de largura. As do padrão ATX são
mais largas, como mostra a figura 24. Não são mais fabricadas placas mãe no
padrão AT, somente no ATX. É preciso também comprar um gabinete e uma fonte
de alimentação padrão ATX.
É fácil reconhecer à primeira vista uma placa mãe ATX, mesmo que esteja dentro
do gabinete. Basta checar a parte traseira do computador. Uma placa mãe ATX
possui, na sua parte traseira, um bloco com vários conectores alinhados, como
mostra a figura 25. As placas AT possuem na sua parte traseira, apenas um
conector para a ligação do teclado.
Figura 25
Conectores na parte traseira de uma placa
mãe ATX.
Placas mãe BTX
Estão lentamente chegando ao mercado as placas mãe padrão BTX, que irão
substituir dentro de alguns anos, as placas mãe ATX. Se você comprar ou montar
um micro hoje, não se preocupe. A transição de AT para ATX durou cerca de 5
anos. As placas ATX provavelmente continuarão sendo produzidas por mais
alguns anos. O padrão BTX reagrupa os componentes da placa mãe para permitir
melhor dissipação de calor dos componentes mais quentes. Por exemplo, o
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processador é localizado o mais próximo possível da entrada de ar na parte
frontal do gabinete, e é o primeiro a receber o ar frio, o que evita o seu
aquecimento.
Figura 26
Placa mãe padrão BTX.
O processador e o seu soquete
Já mostramos os soquetes usados pelos principais processadores. Em qualquer
placa mãe padrão ATX, não importa o processador suportado, o soquete fica
sempre na parte direita da placa, como vemos na parte direita da figura 24.
É preciso saber instalar o processador no seu soquete. Não importa se a placa
tem Socket 478 (Pentium 4), ou Socket A (Athlon XP) ou qualquer outro tipo de
soquete. Todos esses soquetes são também chamados de “Socket ZIF” (Zero
Insertion Force, ou força de inserção zero). Esses soquetes possuem uma
alavanca lateral que deve ser levantada para que o processador seja instalado.
Colocamos então o processador no seu soquete, cuidadosamente, como mostra a
figura 27. O processador só encaixa em uma posição, graças à disposição dos
seus pinos e dos encaixes do seu soquete. Deve encaixar perfeitamente, sem que
precisemos fazer força. O soquete só firmará o processador depois que
baixarmos a alavanca lateral.
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Figura 27
Levantando a alavanca para instalar o
processador.
Uma vez que o processador esteja alojado no seu soquete, podemos baixar a
alavanca lateral, como mostra a figura 29.
Figura 28
Colocando o processador no
seu soquete.
Figura 29
Abaixando a alavanca lateral do
soquete para travar o
processador.
Para instalar corretamente um processador no seu soquete, precisamos também
prestar atenção na sua orientação correta. Os soquetes dos processadores
normalmente possuem um ou dois cantos que são diferentes dos demais.
Observe na figura 30 a parte inferior do processador Pentium 4 e o Socket 478.
Um canto do soquete tem dois furos a menos, e um canto do processador tem
duas “perninhas” a menos. Esses cantos devem coincidir para que o encaixe seja
possível.
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Figura 30
Orientação correta do Pentium 4 no
Socket 478 (setas pretas).
O mesmo ocorre com o Athlon XP, Sempron e outros processadores que usam o
Socket A. Seu soquete tem dois cantos que são diferentes dos outros dois,
possuem um furo a menos. O processador tem dois cantos com uma “perninha” a
menos. Os dois cantos diferentes do processador devem coincidir com os dois
cantos diferentes do soquete (figura 31).
Figura 31
Orientação correta do Athlon XP no
seu soquete.
Instalação do cooler no Athlon XP (Socket A)
Mostraremos agora o exemplo da instalação de um cooler em um processador
que usa o Socket A (Athlon XP, Athlon, Duron e as primeiras versões do
Sempron). No capítulo 7 mostraremos a instalação de coolers em outros tipos de
processadores.
OBS: O método de instalação de cooler no Pentium III é similar ao dos
processadores que usam o Socket A.
O cooler é necessário para refrigerar o processador. Nunca devemos ligar um
computador sem o cooler instalado. Os coolers possuem um conector que deve
ser ligado na placa mãe, normalmente em um conector chamado CPU_FAN,
CFAN ou similar. Este conector em geral possui três fios, sendo dois para
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fornecimento de corrente, e um para medição da velocidade de rotação do
ventilador. Desta forma a placa mãe “sabe” se o ventilador do cooler está girando
ou não, e pode tomar providências em caso de defeito neste ventilador. Pode por
exemplo provocar um desligamento automático ou a redução da velocidade do
processador, evitando que fique superaquecido, o que certamente iria danificá-lo.
Figura 32
Todo cooler, depois de instalado, deve ser
conectado em um ponto da placa mãe normalmente
indicado como CPU_FAN ou CFAN.
Para instalar um cooler em um processador para Socket A, devemos tomar
cuidado com a sua orientação correta. O soquete A tem um dos seus lados
diferente dos outros três. O seu cooler também. O lado diferente do cooler deve
corresponder ao lado diferente do soquete, como mostra a figura 33. Não
esqueça também de retirar a etiqueta de papel que protege o material térmico
(elastômero) existente no cooler.
Figura 33
Orientação correta do cooler no soquete do
Athlon XP (setas ).
IMPORTANTE: Instale o cooler no processador com a placa mãe fora do gabinete. Instalar o cooler com a placa mãe instalada no gabinete é mais
difícil e mais perigoso, requer muita prática.
O cooler do Athlon XP (e de outros processadores que usam soquetes parecidos)
possui uma alça metálica que faz a fixação do cooler no soquete. Inicialmente
colocamos o cooler sobre o processador e fixamos uma das partes da alça
metálica sobre o soquete, como mostra a figura 34.
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Figura 34
A alça metálica do cooler deve ser
fixada em uma das partes laterais do
soquete.
Figura 35
Fixando a alça metálica
sobre o soquete, com o
auxílio de uma chave de
fenda.
A outra extremidade da alça metálica tem normalmente um apoio para uma chave
de fenda. Usamos uma chave de fenda para baixar a alça metálica
cuidadosamente, fixando-a no soquete (figura 35). Tome muito cuidado, esta
operação é muito crítica. Se a chave de fenda escorregar, poderá bater na placa
mãe e danificá-la. Como medida de segurança, é bom forrar a parte lateral do
soquete com um pedaço de papelão. Assim se a chave de fenda escorregar,
baterá no papelão, e a placa mãe estará protegida.
Depois de instalar o cooler, ligue-o no conector CPU_FAN da placa mãe, como
mostramos na figura 32. O nome deste conector pode variar de uma placa para
outra, pode ser CFAN, PFAN ou algo mais enigmático como FAN2, por exemplo.
Em caso de dúvida, consulte o manual da placa mãe para checar qual é o
conector que deve ser usado. Tome cuidado, pois se ligarmos o cooler no
conector errado, a placa mãe “pensará” que o cooler está danificado, pois não
perceberá a sua rotação. Muitas vezes isto provocará o desligamento automático
do computador. Verifique então no manual da placa, qual é o conector correto
para ligar o cooler do processador.
Podemos encontrar coolers para Socket A com sistemas de fixação um pouco
diferentes do mostrado aqui. O importante é lembrar que o cooler tem uma
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posição correta para ser instalado. Se for instalado de forma invertida, poderá
danificar o processador.
MMEEMMÓÓRRIIAA RRAAMM
MÓDULOS DE MEMÓRIA
As placas mãe possuem soquetes, sempre próximos do processador, que servem
para a instalação de módulos de memória. Observe na figura 36 que esses
soquetes possuem duas alças laterais. Devemos puxar essas alças para que o
módulo de memória possa ser encaixado.
Figura 36
Soquetes das memórias.
Observe na figura 37 que o soquete das memórias possui saliências chamadas
chanfros. Os módulos de memória possuem cortes (também são chamados de
chanfros) que se alinham com as saliências existentes no soquete. Os chanfros
servem para garantir que o módulo só poderá ser encaixado na posição correta.
Também serve para distinguir entre tipos diferentes de memória. Por exemplo,
módulos SDRAM não podem ser instalados em um soquete para módulos DDR.
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Figura 37
Soquetes e módulos de memória
possuem chanfros (saliências e
cortes) que devem coincidir para
permitir o encaixe na posição correta.
Para instalar um módulo de memória fazemos o seguinte:
1) Abrir as alças laterais do soquete (figura 36)
2) Colocar o módulo cuidadosamente sobre o soquete. Alinhe os chanfros do
soquete com os chanfros do módulo (figura 38).
Figura 38
Posicionando o módulo de memória.
Figura 39
Travando o módulo de memória.
3) Forçar o módulo para baixo, encaixando-o no soquete. As alças laterais
travarão o módulo automaticamente. Verifique se o módulo ficou bem encaixado,
e se as alças laterais ficaram bem travadas (figura 39).
Para retirar o módulo do soquete, basta puxar suas alças laterais. As alças forçam
o módulo para cima, removendo-o (figura 40).
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Figura 40
Retirando um módulo de memória.
Escolhendo o soquete correto
Uma dúvida comum é: “se a placa mãe tem 3 soquetes de memória e queremos
instalar apenas um módulo, qual soquete deve ser usado?”. A maioria das placas
mãe permitem que qualquer soquete seja usado, em qualquer ordem, mas como
regra geral para não termos problemas, é recomendável sempre começar pelo
SOQUETE 1. Temos que checar nas indicações impressas na própria placa mãe
(serigrafia), qual é a numeração dos soquetes. Na figura 41 vemos que os
soquetes estão indicados como DIMM1, DIMM2 e DIMM3. Devemos então
começar pelo DIMM1. Se não conseguirmos ver as indicações na serigrafia,
devemos consultar o manual da placa mãe.
Figura 41
Indicação da numeração dos soquetes. Em
caso de dúvida podemos consultar o diagrama
existente no manual da placa mãe.
Memórias antigas
Se você não vai simplesmente montar seu próprio PC, mas dar
manutenção em PCs já existentes e não necessariamente novos,
precisa conhecer os outros tipos de memória utilizados nos últimos
anos.
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PRINCIPAIS TIPOS DE MEMÓRIA RAM
RDRAM
A RDRAM, ou Rambus DRAM, foi utilizada nas primeiras placas mãe para
Pentium 4. Era a única memória suficientemente veloz a ponto de acompanhar a
velocidade do Pentium 4. Essas memórias trabalhavam com 400 MHz (400
milhões de acessos por segundo), da mesma forma como o Pentium 4. As
memórias então existentes eram as do tipo SDRAM, que chegavam a apenas 133
MHz, e eram usadas em placas com o processador Pentium III e outros da época
(1997-2001). A RDRAM caiu em desuso por ser muito cara, e foi substituída pelas
memórias DDR, que também são bastante rápidas. Se você lidar com uma placa
mãe para Pentium 4 produzida entre 2000 e 2001, provavelmente encontrará
memórias RDRAM.
Figura 42
Módulo de memória RDRAM.
A figura 42 mostra um módulo de memória RDRAM, chamado RIMM/184
(Rambus In-line Memory Module). Normalmente o módulo RIMM é coberto por
uma chapa metálica que ajuda a dissipar o calor gerado pelos chips.
SDRAM
A SDRAM (Synchronous DRAM) foi muito utilizada entre 1997 e 2002, em placas
mãe para processadores Pentium, Pentium MMX, Pentium II, Pentium III, Celeron,
K6-2 e similares. Também foi usada nas primeiras placas para processadores
Athlon e Duron. As placas mãe para Pentium 4 também chegaram a utilizar entre
2001 e 2002, memórias SDRAM.
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Figura 43
Módulo de memória SDRAM.
Os módulos de memória SDRAM usam um encapsulamento (formato) chamado
DIMM/168 (Dual In-line Memory Module), com 168 vias. No comércio são
chamados simplesmente de “memória DIMM”. Isto é uma imprecisão, pois as
memórias DDR também usam um encapsulamento chamado DIMM, que no caso
é o DIMM/184.
Memórias SDRAM têm instalação e configuração muito parecida com as
memórias DDR. A diferença física está nos chanfros do seu módulo, que
impedem a sua instalação no soquete errado. Não é possível, por exemplo,
instalar um módulo SDRAM em um soquete para DDR, e vice-versa. A velocidade
da SDRAM também é mais baixa. Enquanto as memórias DDR operam com 200,
266, 333 e 400 MHz e valores superiores, as memórias SDRAM operam com 66,
100 e 133 MHz. A tabela abaixo resume as características das memórias
SDRAM.
Tipo Padrão Clock Formato Taxa de
transferência
SDRAM PC66 66 MHz DIMM/168 533 Mbytes/s
SDRAM PC100 100 MHz DIMM/168 800 Mbytes/s
SDRAM PC133 133 MHz DIMM/168 1066 Mbytes/s
EDO e FPM
Essas memórias foram usadas entre 1994 e 1997, em placas mãe equipadas com
processadores 386, 486 e nas primeiras placas para o processador Pentium.
Memórias EDO (Extended Data Out) e FPM (Fast Page Mode) eram produzidas
em módulos chamados SIMM/72 (Single In-line Memory Module). Ao contrário
dos módulos DIMM/168, DIMM/184 e RIMM/184, que operam com 64 bits (o
mesmo número de bits exigidos pelos processadores Pentium e superiores), os
módulos SIMM/72 operavam com apenas 32 bits (o mesmo número de bits
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exigidos pelos processadores 386 e 486). Por isso, ao serem usados em placas
mãe para processadores Pentium, eram instalados aos pares. Um banco com
dois módulos iguais formava os 64 bits exigidos pelo processador Pentium. Por
exemplo, dois módulos EDO ou FPM com 16 MB resultavam em uma memória
total de 32 MB.
Figura 44
Módulo SIMM/72.
Módulos de 30 vias
Na era dos processadores 286 e 386, eram comuns os módulos SIPP e SIMM de
30 vias (figura 45). Surgiram no final dos anos 80. Inicialmente tinham “perninhas”
para encaixe no seu soquete, por isso ficou popularizado no Brasil o termo “pente
de memória”. Pouco tempo depois foi criado um novo tipo de soquete que
dispensava o uso das perninhas, tornando a fabricação do módulo mais simples.
Eram os módulos SIMM de 30 vias, comuns entre 1990 e 1994.
Figura 45
Módulos de 30 vias.
Módulos SIPP/30 e SIMM/30 operavam com apenas 8 bits. Precisavam ser
usados aos pares para formar os 16 bits exigidos pelos processadores 286 e
386SX, ou de 4 em 4 para formar os 32 bits exigidos pelos processadores 386DX,
486, 586 e similares.
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Memórias DDR
A velocidade de uma memória é dada pelo número de acessos (leituras ou
escritas) realizados por segundo. No caso das memórias DDR, existem modelos
chamados DDR200, DDR266, DDR333 e DDR400. Uma memória DDR400, por
exemplo, realiza 400 milhões de acessos por segundo.
Figura 46
Um módulo de memória DDR.
Os módulos de memória DDR possuem 64 bits, ou seja, 8 bytes. Uma memória
DDR400, por exemplo, faz em um segundo, 400 milhões de transferências, cada
uma delas com 8 bytes. Portanto transfere 400.000.000x8 bytes, ou seja, 3200
MB/s. Por isso também chamamos os módulos DDR400 de PC3200. Os tipos de
memória DDR são portanto os seguintes:
DDR200 = PC1600
DDR266 = PC2100
DDR333 = PC2700
DDR400 = PC3200
O módulo utilizado pelas memórias DDR é chamado DIMM/184. DIMM significa
“dual inline memory module”. Possui 184 contatos, mas este não é o único
módulo DIMM existente. As memórias SDRAM, por exemplo, muito comuns entre
1997 e 2001, usadas em PCs com processadores Pentium II, Pentium III e
contemporâneos, são fabricadas em módulos chamados DIMM/168 (figura 47).
Figura 47
Módulos de memória:
SDRAM (DIMM/168)
DDR (DIMM/184).
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Note como são diferentes os módulos DIMM/168 e DIMM/184 (SDRAM e DDR).
Os formatos diferentes impedem que um módulo DDR seja usado em um soquete
para módulo SDRAM, e vice-versa.
No comércio as memórias SDRAM são conhecidas como “memória DIMM”, e as
memórias DDR são conhecidas pelo nome correto, DDR. Isso é uma
inconsistência, pois as memórias DDR também usam um módulo DIMM, apenas
com um número de contatos maior, 184 ao invés de 168. É importante conhecer
os nomes errados, pois eles são usados no comércio e nas propagandas. Mas é
importante também conhecer os nomes corretos, usados nos manuais dos
produtos e nos sites dos fabricantes.
Outra questão que gera confusão é a da velocidade das memórias DDR. Uma
memória DDR400, por exemplo, não opera na verdade com 400 MHz, e sim, com
200 MHz. Ocorre que ao contrário das memórias mais antigas, as memórias DDR
fazem dois acessos de cada vez. Por isso uma memória DDR400, mesmo
operando a 200 MHz, é indicada como tendo “400 MHz”. O mesmo ocorre para os
outros tipos de DDR. É importante conhecer o clock real das memórias, pois este
é o valor que deve ser configurado na placa mãe, através de jumpers ou do
CMOS Setup. Por exemplo, uma memória DDR333 deve ser configurada como
166 MHz.
Tipo de memória
Clock
DDR200 100 MHz
DDR266 133 MHz
DDR333 166 MHz
DDR400 200 MHz
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Memórias DDR mais velozes
Muitos fabricantes produzem memórias DDR superiores à DDR400. Em geral são
caras e destinadas a computadores nos quais é feito overclock*. Podemos citar
alguns exemplos:
DDR433 ou PC3500
DDR466 ou PC3700
DDR500 ou PC4000
DDR533 ou PC4200
DDR550 ou PC4400
(*) Overclock: Uma espécie de “envenenamento” do computador, fazendo com
que o processador e memória operem com velocidades e tensões acima das
especificadas pelos fabricantes. Por exemplo, colocar um Pentium 4 de 2,4 GHz
operando a 2,8 GHz. O overclock nem sempre funciona, pode deixar o
computador instável, reduzindo a sua confiabilidade, e até mesmo resultar na
queima do processador.
Uma memória DDR é capaz de operar com velocidade menor que a sua própria
velocidade. Por exemplo:
Memórias DDR266 podem operar como DDR200
Memórias DDR333 podem operar como DDR266 ou DDR200
Memórias DDR400 podem operar como DDR333, DDR266 ou
DDR200
Esta característica é importante porque ao criarem memórias mais velozes, os
fabricantes muitas vezes param de fabricar os modelos mais antigos. Se você
tem, por exemplo, uma placa mãe que exige memórias DDR266, e se não estiver
encontrando à venda memórias DDR266, poderá instalar memórias DDR333 ou
DDR400. Em casos como esse, as memórias normalmente irão operar com a
velocidade mais baixa. Por exemplo, memórias DDR400 irão operar como sendo
DDR266.
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OBS: Pode ser necessário reduzir manualmente a velocidade das memórias,
usando o comando Advanced Chipset Configuration, no CMOS Setup.
Memórias DDR2
Esta é a nova geração de memórias que está substituindo a DDR. Memórias
DDR2 foram lançadas em 2004 e tornaram-se populares a partir de 2006. Foram
lançadas inicialmente na versão DDR2/400 (ou PC2-3200). Depois surgiram
modelos /533, /667 e /800.
Figura 48
Módulos DDR e DDR2.
Memórias DDR2 usam módulos DIMM/240. A figura 48 compara um módulo
DIMM/184 (DDR) com um módulo DIMM/240 (DDR2). Existe uma pequena
diferença no posicionamento do chanfro que encaixa no soquete, impedindo que
módulos DDR2 sejam encaixados em soquetes para DDR, e vice-versa. Note
ainda que o módulo de DDR2 tem mais pinos (240) que o do módulo DDR.
Os tipos de DDR2 atuais são:
DDR2/400 ou PC2-3200
DDR2/533 ou PC2/4200
DDR2/667 ou PC2/5400
DDR2/800 ou PC2/6400
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OBS: As placas mãe para processadores Intel Pentium 4, Core 2 Duo e Core 2
Quad, equipados com chipsets i915, i925, i945, i955, i965, i975 e superiores, bem
como as placas para processadores Athlon 64 e Sempron com Socket AM2,
operam com memórias DDR2.
SSLLOOTTSS DDEE EEXXPPAANNSSÃÃOO
Slots PCI e AGP
Sobre a placa mãe, fazemos o encaixe das placas de expansão. São placas de
vídeo, placas de som, placas de modem, placas de interface de rede, placas de
captura de vídeo e várias outras menos comuns. Nem sempre um PC tem todas
essas placas. Em geral os PCs mais simples usam menos placas de expansão,
enquanto os mais sofisticados usam mais. As placas de expansão ficam
encaixadas em conectores chamados de “slots”.
Figura 49
Slots de uma placa mãe.
Os dois principais tipos de slot são PCI e AGP, mas existem outros padrões. Os
slots PCI são os encontrados em maior quantidade. A maioria das atuais placas
de expansão utiliza este padrão. Normalmente as placas mãe possuem de 2 a 6
slots PCI. O outro tipo de slot encontrado nas placas mãe modernas é o AGP.
Este slot é muito parecido com o PCI, mas opera com velocidade bem mais
elevada. É usado para a instalação de uma placa de vídeo 3D padrão AGP de
alto desempenho. Um slot PCI transfere dados com a velocidade de 133 MB/s.
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Um slot AGP transfere dados a 266 MB/s, 533 MB/s, 1066 MB/s ou 2133 MB/s,
dependendo da versão (1x, 2x, 4x, 8x).
Nas placas mãe antigas encontrávamos os slots ISA. Este tipo de slot foi usado
nos PCs desde o início dos anos 80. São obsoletos, mas por questões de
compatibilidade foram mantidos nas placas mãe, até pouco tempo atrás
(aproximadamente 1999).
Figura 50
Slots ISA, PCI e AGP (da esquerda para a
direita).
A tabela abaixo mostra algumas características dos slots ISA, PCI e AGP. Os
slots ISA são de 16 bits (transferem 16 bits de cada vez), enquanto os slots PCI e
AGP são de 32 bits. As placas atuais não possuem mais slots ISA. Podemos
encontrar um ou dois desses slots em placas produzidas até o ano 1999,
aproximadamente.
Tipo Bits Número de slots
Velocidade
ISA 16 0, 1 ou 2 8 MB/s
PCI 32 2, 3, 4, 5 ou 6 133 MB/s
AGP 1x 32 0 ou 1 266 MB/s
AGP 2x 32 0 ou 1 533 MB/s
AGP 4x 32 0 ou 1 1066 MB/s
AGP 8x 32 0 ou 1 2133 MB/s
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Slots AMR, CNR e ACR
Existe ainda um quarto tipo de slot, o chamado AMR (Audio Modem
Riser), e suas variantes (CNR e ACR). É encontrado em algumas
placas mãe produzidas entre 1999 e 2002, e serve para instalar
placas AMR, que possuem circuitos de som e modem. Essas placas
de expansão AMR são bastante raras, apesar de muitas placas mãe
atuais possuírem slot AMR. O mesmo se aplica às placas CNR e
ACR.
Figura 51
Slot CNR.
Placas AMR/CNR foram muito utilizadas nas placas mãe com “modem onboard”,
sobretudo nos modelos de baixo custo. Na verdade esses modems não eram
onboard, e sim, placas de modem AMR. Não fizeram muito sucesso, e modelos
mais recentes de placas mãe já aboliram totalmente os slots AMR e similares.
Slots PCI Express
Em meados de 2004 surgiram as primeiras placas mãe com os novos slots PCI
Express. Este novo barramento irá substituir aos poucos os atuais barramentos
PCI e AGP. As primeiras placas com PCI Express apresentam também slots PCI.
À medida em que existirem mais modelos de placas de expansão PCI Express no
mercado, as novas placas mãe terão menos slots PCI e mais slots PCI Express,
até a eliminação completa dos slots PCI.
Os slots PCI operam com uma taxa de transferência de 133 MB/s. Os novos slots
PCI Express operam com no mínimo 500 MB/s, sendo 250 MB/s em cada direção
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(transmissão e recepção). Existem várias formas diferentes para implementar o
PCI Express, variando apenas o número de linhas (lanes). Cada linha é um par
que realiza a transmissão e recepção. As opções mais comuns são x1, x4, x8 e
x16. A tabela que se segue apresenta as velocidades de cada uma dessas
versões do PCI Express, juntamente com as modalidades disponíveis para o PCI
e o AGP.
Tipo Velocidade
PCI, 32 bits, 33 MHz 133 MB/s
AGP 266 MB/s
AGP 2x 533 MB/s
AGP 4x 1066 MB/s
AGP 8x 2133 MB/s
PCI Express x1 250 MB/s em cada direção
PCI Express x4 1000 MB/s em cada direção
PCI Express x8 2000 MB/s em cada direção
PCI Express x16 4000 MB/s em cada direção
Figura 52
Slots PCI Express (os dois conectores
menores na figura).
A esmagadora maioria das placas mãe produzidas até 2005 tem slots PCI de 32
bits e 33 MHz (133 MB/s) e slot AGP 8x (2133 MB/s). As primeiras placas
lançadas com PCI Express apresentavam ainda dois ou três slots PCI, dois ou
três slots PCI Express x1 ou x4 e um slot PCI Express x16, para placa de vídeo,
abolindo o slot AGP. Existem placas avançadas que possuem dois slots PCI
Express x16, para instalação de duas placas de vídeo que operam em paralelo,
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chegando a quase dobrar o desempenho na geração de imagens 3D (útil
principalmente para jogos). Esses sistemas de vídeo dual são chamados de SLI
(Scalable Link Interface), da NVIDIA, e Crossfire, da ATI.
Figura 53
Placa PCI Express x1.
Figura 54
Placa de vídeo PCI Express x16.
CChhiippsseett
Você não precisará se preocupar com o chipset quando montar um computador.
Ele já vem instalado na placa mãe e pronto para funcionar. Apenas precisará
instalar seus drivers para que funcionem corretamente no Windows. Mas precisa
conhecer o seu funcionamento, pois ele é a “espinha dorsal” de toda placa mãe.
Também é importante saber que existem chipsets melhores, outros piores. Mas
todos funcionam.
Quase sempre o chipset é uma dupla de chips, chamados de:
Ponte Norte (North bridge) ou MCH (Memory Controller HUB)
Ponte Sul (South bridge) ou IOCH (I/O Controller HUB)
A ponte norte faz a ligação entre o processador, a memória e a placa de vídeo
(AGP ou PCI Express). No caso de placas mãe com vídeo onboard, este vídeo
também fica localizado dentro da ponte norte. A ponte sul controla o barramento
PCI e possui várias interfaces de alta velocidade, como as interfaces IDE (para
discos rígidos, unidades de CD/DVD, etc.), interfaces USB, interfaces de som e
modem, interfaces de rede.
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Podemos identificar facilmente o chipset em uma placa mãe ATX. A ponte norte
fica sempre localizada entre o processador, a memória e o slot AGP. A ponte sul
fica sempre localizada abaixo dos slots PCI.
Figura 55
Localização da ponte norte (N) e ponte sul
(S) na placa mãe ATX.
A ponte norte trabalha com freqüências muito elevadas, e por isso normalmente
gera muito calor, sobretudo nas placas mãe mais recentes. Por isso utiliza sempre
um dissipador de calor, ou então um ventilador. Este dispositivo é instalado pelo
próprio fabricante da placa mãe. O usuário não precisa se preocupar com a sua
instalação, já vem instalado de fábrica. A ponte sul trabalha com freqüências
menores e por isso não aquece muito, não necessitando de dissipador de calor
(existem algumas raras exceções em placas de última geração).
A figura 56 mostra o diagrama de uma placa mãe. Podemos observar que o
chipset é o centro deste diagrama. Tudo o que acontece dentro do computador
envolve tráfego de dados através do chipset.
Figura 56
Diagrama de uma placa mãe.
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Explicando o funcionamento do chipset
Imagine que você está usando um programa para reproduzir músicas
MP3 que estão armazenadas no disco rígido, por exemplo, o
Windows Media Player. Quando você usa este programa para abrir
um arquivo MP3 e reproduzi-lo nas caixas de som, muita coisa
acontece. Acompanhe pela figura 57:
a) O arquivo MP3 está no disco rígido e precisa ser transferido para a memória.
Através de uma interface IDE, o arquivo é lido, passando pela ponte sul, de lá
indo para a ponte norte e finalmente para a memória.
b) O arquivo MP3 não pode ser reproduzido diretamente, pois usa um formato
compactado. É preciso então que antes seja descompactado. O processador,
através da ponte norte, lê os dados compactados da memória, realiza a sua
descompactação e guarda novamente na memória, passando pela ponte norte.
c) O processador avisa então a placa de som (que está conectada em um slot
PCI, ou faz parte da ponte sul, no caso do som onboard) que esses dados devem
ser reproduzidos nas caixas de som.
d) A placa de som obtém os dados do arquivo de música que está na memória,
pronto para ser reproduzido. Os dados passam da memória para a ponte norte e
para a ponte sul, passando para o slot PCI no qual a placa de som está
conectada. Chegando à placa de som os dados são finalmente transformados em
sinais elétricos analógicos e enviados para as caixas de som.
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Figura 57
Tráfego de dados pelo chipset
para reproduzir um arquivo MP3.
Este pequeno exemplo da vida cotidiana de qualquer usuário de micros serve
para mostrar como todas as atividades do computador envolvem a ponte norte e a
ponte sul. Podemos considerar então o chipset como uma espinha dorsal, o
sistema nervoso do computador.
Interfaces IDE
Interfaces IDE, também chamadas de ATA, servem para conectar diversos
dispositivos para armazenamento de dados, sendo os mais comuns:
Disco rígido
Unidades de CD ou DVD
Praticamente todas as placas mãe atuais possuem duas interfaces IDE (algumas
possuem apenas uma). Em cada uma delas podem ser ligados dois dispositivos,
portanto um PC típico pode ter até 4 dispositivos IDE. Os conectores das
interfaces IDE não são visíveis pelo exterior do computador. Como o disco rígido,
o drive de CD-ROM e outros dispositivos IDE são internos, todas as suas
conexões ficam no interior do computador.
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Figura 58
Conectores de interfaces IDE.
Uma das principais características das interfaces IDE é a sua velocidade. Até
1997, as interfaces IDE operavam no máximo com a taxa de 16,6 MB/s. Este
modo de transmissão é chamado de PIO Modo 4.
Modo Taxa de transferência
PIO Modo 0 3,33 MB/s
PIO Modo 1 5,2 MB/s
PIO Modo 2 6 MB/s
PIO Modo 3 11,11 MB/s
PIO Modo 4 16,6 MB/s
No início de 1998 eram comuns as interfaces e dispositivos IDE que operam no
chamado modo ATA-33, ou Ultra DMA 33. Depois surgiram modelos ATA-66 ou
Ultra DMA 66, operando com 66 MB/s. A seguir surgiram os modelos ATA-100,
operando com 100 MB/s, e ATA-133, operando com 133 MB/s.
Ultra DMA Taxa de transferência
Modo 2 (ATA-33) 33,3 MB/s
Modo 4 (ATA-66) 66,6 MB/s
Modo 5 (ATA-100) 100 MB/s
Modo 5 (ATA-133) 133,3 MB/s
A partir de 2002, praticamente todas as placas mãe passaram a apresentar
interfaces IDE do tipo ATA-133. Alguns raros modelos são ATA-100. Não foram, e
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não serão criadas interfaces IDE com velocidades mais altas que ATA-133, pois
essas interfaces estão dando lugar ao Serial ATA, que será apresentado na
próxima seção.
A ligação entre a placa mãe e as unidades de disco IDE é feita através de cabos
flat IDE (figura 59), que são fornecidos juntamente com a placa mãe. Os cabos
IDE antigos tinham 40 vias, e suportavam velocidades de até 33 MB/s. Os cabos
mais recentes têm 80 vias, e operam com até 133 MB/s. O cabo de 40 vias tem
os três conectores iguais, normalmente na cor preta ou cinza. Já o cabo IDE de
80 vias tem os três conectores com cores diferentes:
Conector azul: ligar na interface IDE da placa mãe
Conector preto: ligar na primeira unidade do disco
Conector cinza, ligar na segunda unidade de disco, caso exista
Figura 59
Cabo flat IDE de 80 vias.
Note que o cabo flat IDE de 80 vias tem na verdade 80 fios, mas seu conector tem
apenas 40 pinos. As placas mãe conseguem identificar automaticamente o tipo de
cabo conectado. Quando percebem que se trata de um cabo de 40 vias, passam
a limitar a sua velocidade a apenas 33 MB/s. Quando identificam um cabo de 80
vias, passam a aceitar velocidades de até 133 MB/s. O que definirá então a
velocidade a ser usada será o disco conectado, e a própria interface IDE. Nas
placas mãe atuais, as interfaces IDE operam no modo ATA-100 (100 MB/s) ou
ATA-133 (133 MB/s – esta é a mais comum), dependendo do chipset existente na
placa. Usando um cabo de 80 vias, ficará então dependendo do disco e da placa
mãe, a velocidade a ser usada. Se o disco suportar 100 MB/s (ATA-100), serão
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usados 100 MB/s. Se suportar 133 MB/s (ATA-133) e a placa mãe também, serão
usados 133 MB/s. Portanto a velocidade a ser usada será sempre a máxima
permitida simultaneamente pela placa mãe, pelo cabo flat e pela unidade de
disco.
Interfaces SATA
Placas mãe produzidas a partir do final de 2002 começaram a apresentar um
novo tipo de interface, a Serial ATA (SATA). Esta é a nova versão das interfaces
IDE, que apesar de operar no modo serial, apresenta um desempenho ainda
maior. As primeiras interfaces SATA operam com a taxa de 150 MB/s. A segunda
geração já opera com 300 MB/s, e a terceira geração (com lançamento previsto
para 2007) irá operar com 600 MB/s.
Serial ATA
Taxa de transferência
SATA 150 MB/s
SATA-II 300 MB/s
SATA-III 600 MB/s
Figura 60
Conectores de interfaces Serial ATA (SATA).
As interfaces IDE comuns (Paralell ATA, agora chamadas de PATA) continuarão
presentes nas placas mãe pelo menos nos próximos anos, convivendo com as
novas interfaces SATA. As interfaces IDE atuais provavelmente serão extintas no
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futuro, e o padrão Serial ATA tomará o seu lugar. Ainda assim será possível
utilizar discos antigos através de placas de interface apropriadas e adaptadores.
Interface para drive de disquetes
Todas as placas mãe possuem uma interface para drive de disquete, apesar
desse tipo de disco ter seu fim previsto para os próximos anos (como o drive é
muito barato, seu fim nunca chega...). Seu conector fica no interior do
computador, e através dele e de um cabo apropriado, podem ser controlados um
ou dois drives de disquete.
Figura 61
Conector da interface para drives de
disquetes (veja a indicação “FLOPPY”).
“Disquete” em inglês é “Floppy disk”. Portanto é comum encontrar as suas
interfaces indicadas como FLOPPY ou FDC (Floppy Disk Controller), ou FDD
(Floppy Disk Drive) nas placas mãe e nos seus manuais. A placa mãe é
acompanhada de um cabo apropriado para a conexão do drive de disquete (cabo
flat de 34 vias).
Figura 62
Cabo flat para drive de disquetes.
1 – Conectar no drive A
2 – Conectar no drive B
Conectando corretamente cabos flat
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Para conectar corretamente um cabo flat IDE, é preciso inicialmente identificar as
interfaces: IDE primária e IDE secundária. É altamente recomendável que o disco
rígido seja ligado na interface IDE primária. O disco funciona também na interface
IDE secundária, mas algumas dores de cabeça podem ser evitadas se seguirmos
a regra de ligar o HD sempre na primária.
Podemos distinguir entre a primária e a secundária de várias formas. A primeira é
checando a serigrafia. Veja na figura 63 as indicações PRIMARY IDE e
SECONDARY IDE. Normalmente as placas mãe possuem esta indicação,
facilitando a sua localização.
Figura 63
Observe as indicações “Primary IDE” e
“Secondary IDE”. Veja também a
indicação “PIN 1”.
Nas placas mãe modernas, a interface IDE primária usa normalmente um
conector azul, enquanto a interface secundária usa um conector preto ou branco.
Entretanto essa regra não é seguida à risca. Existem placas modernas que usam
ambos os conectores pretos, verdes, amarelos, rosa, ou cores ainda mais
exóticas (laranja fosforescente). Podemos então identificar as interfaces pela
serigrafia, como na figura 63, ou então pelo diagrama existente no manual da
placa mãe.
Além de ter que distinguir entre as interfaces IDE1 e IDE2, temos que saber a
forma correta de conectar o cabo flat IDE. O cabo flat tem um fio lateral
normalmente pintado de vermelho. Este fio corresponde ao pino 1 do conector
(veja a indicação PIN 1 na figura 63).
Nem sempre é fácil identificar a indicação de pino 1 junto ao conector IDE na
placa mãe. Felizmente existe um outro método bem fácil. Observe na figura 64
que os conectores das interfaces IDE da placa mãe (o mesmo se aplica à
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interface para drives de disquete) possuem um chanfro na forma de um corte na
sua parte central. O conector existente no cabo flat IDE também possui um
chanfro na forma de uma saliência na sua parte central. O chanfro do conector do
cabo deve coincidir com o chanfro do conector da placa.
Figura 64
Chanfros facilitam o encaixe na
posição correta.
Infelizmente nem sempre o conector existente no cabo flat possui um chanfro,
apesar do conector na placa mãe sempre possuir. Nesse caso temos que usar
uma outra regra para encaixar corretamente. Todo cabo flat possui um fio em sua
extremidade, normalmente pintado de vermelho. Este é o fio número 1. Devemos
fazer com que coincida com o pino 1 do conector da placa mãe. É fácil identificar
o pino 1 pela “regra do corte”, ilustrada na figura 65:
“Quando o corte do conector de 40 ou 80 vias (IDE) ou de 34 vias (floppy) estiver
voltado para você, o pino 1 do conector corresponde ao seu lado esquerdo”
Figura 65
“Regra do corte”: Nos conectores das
interfaces IDE e de drive de disquete na
placa mãe, quando o corte está voltado
para você, o pino 1 está do seu lado
esquerdo.
Muitas conexões, ao serem feitas de forma invertida, danificam peças do
computador. Felizmente isso não ocorre com os drives de disquete e com
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dispositivos IDE. Quando um drive de disquete é conectado pelo cabo flat de
forma invertida, o seu LED permanece aceso continuamente, enquanto o
computador estiver ligado. Obviamente o drive de disquete não funcionará. O
disco rígido, quando ligado de forma invertida, ficará inoperante até que a ligação
seja corrigida. O computador pode ficar totalmente travado, com tela preta, se um
cabo flat IDE estiver invertido. Para corrigir essas conexões é preciso, antes,
desligar o computador. Não use o método do preguiçoso, que consiste em ligar de
qualquer forma, e inverter a ligação caso não funcione. Acostume-se a ligar os
cabos corretamente como ensinamos aqui.
Interfaces onboard
O termo onboard significa na placa. Ao longo dos anos 90, várias interfaces que
eram localizadas em placas de expansão foram aos poucos transferidas, com
vantagens, para a placa mãe. Tanto era vantagem esta transferência que as
antigas placas de expansão que utilizavam essas interfaces deixaram de ser
produzidas. Não encontramos no mercado (exceto em algumas placas bastante
raras), placas de expansão com interface para disquetes, interfaces seriais,
paralelas e interfaces IDE.
No final dos anos 90, uma nova onda de transferências de interfaces para a placa
mãe começou. Inicialmente surgiram placas mãe com circuitos de som. Logo
alguns fabricantes passaram a produzir chips sonoros de baixíssimo custo para
serem usados nessas placas. Eram as chamadas “placas mãe com som
onboard”. Pouco depois foram produzidos chips gráficos de baixo custo para o
uso em placas mãe. Eram as placas mãe com “vídeo onboard”. Nas primeiras
dessas placas, o chip gráfico possuía sua própria memória de vídeo, depois
passaram a utilizar parte da memória que era destinada ao processador. São
muitos os modelos de placas mãe de baixo custo (e muitas vezes de baixo
desempenho) com som e vídeo onboard. A maioria das placas mãe atuais
possuem ainda rede onboard, e algumas têm também modem onboard.
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Ao contrário da passagem das interfaces seriais, paralela, de disquetes e IDE
para a placa mãe, a transferência das interfaces de som, vídeo, modem e rede
para a placa mãe não traz necessariamente vantagem no desempenho, e sim no
custo. Tanto é assim que os fabricantes de placas continuam produzindo
centenas de modelos de placas de som, placas de vídeo, placas de rede e
modems. Muitas vezes essas placas são de melhor desempenho que os circuitos
equivalentes existentes nas placas mãe com “tudo onboard”. São bastante
comuns os casos de usuários que compram PCs baratos com todas essas
interfaces embutidas e acabam tendo problemas, sendo obrigados posteriormente
a comprar placas de expansão de verdade para que funcionem melhor e com
bom desempenho.
Em relação a esses circuitos onboard, podemos afirmar o seguinte:
a) Vídeo onboard: Em geral é de desempenho inferior ao oferecido por uma boa
placa de vídeo avulsa. Isso também depende do modelo. Um vídeo onboard de
2006 pode superar uma típica placa de vídeo avulsa de 2003.
b) Som onboard: As primeiras versões de som onboard eram de qualidade inferior
à das placas de som. Aos poucos foram produzidos circuitos de som onboard com
melhor qualidade. A partir de aproximadamente meados de 2002 já era possível
encontrar placas mãe com som onboard de alta qualidade. Os modelos atuais
(exceto nas placas mãe muito baratas) operam normalmente com 6 canais de
áudio (“som 5.1”) e alta qualidade.
c) Rede onboard: Praticamente todas as placas mãe atuais possuem interface de
rede onboard. Essas interfaces são normalmente equivalentes às placas de redes
avulsas.
d) Modem onboard: Normalmente os circuitos de modem onboard são de baixa
qualidade. São comuns os casos de usuários que acabam desativando o modem
onboard e instalando uma placa de modem de verdade.
Comprar uma placa mãe com “tudo onboard” pode ser uma incógnita. Muitas
possuem som ruim, modem ruim e vídeo onboard lento. Muitos modelos
modernos entretanto, têm interface de rede onboard de bom desempenho, vídeo
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____________________________________________________________ Nível Técnico 55/118
onboard com desempenho bastante satisfatório e som onboard de alta qualidade.
Normalmente os chipsets da Intel, Nvidia e ATI apresentam dispositivos onboard
de excelente desempenho e qualidade. Os chipsets VIA apresentam em geral
circuitos onboard de bom desempenho e qualidade, exceto o vídeo, que em geral
é um pouco lento. A SiS, um fabricante de chipsets para placas mãe de baixo
custo, também costuma produzir chips com vídeo de baixo desempenho.
Interfaces seriais
As interfaces seriais (ou portas seriais) são chamadas de COM1 e COM2. Seus
conectores ficam na parte traseira do computador e são normalmente do tipo DB-
9 macho. Alguns computadores mais antigos usam para a COM1, um conector
DB-9, e para a COM2 um conector DB-25, ambos do tipo macho.
Figura 113
Conectores externos das interfaces
seriais (setas).
As interfaces seriais são muito antigas, existem nos PCs desde o início dos anos
80. Sua principal característica é que podem transmitir ou receber um bit de cada
vez. As interfaces seriais existentes nos PCs atuais podem operar com taxas de
até 115.200 bits por segundo, o que é uma velocidade bastante lenta. Mesmo
sendo lenta, essa interface é adequada para alguns dispositivos que não
necessitam de alta velocidade. Há alguns anos era grande o número de
computadores que usavam a interface serial COM1 para conectar um mouse.
Existem entretanto várias outras aplicações. Através da interface serial podemos
conectar dois PCs para troca de informações, apesar de ser uma transmissão
muito demorada. Também com esta conexão é possível utilizar certos jogos com
dois jogadores, um em cada PC.
Nos próximos anos, os PCs não utilizarão mais interfaces seriais. Suas funções
passarão a ser desempenhadas pelas interfaces USB. Tanto é assim que todos
os PCs modernos possuem interfaces USB, e todos os fabricantes de dispositivos
seriais estão produzindo modelos USB.
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Interface paralela
A interface paralela também pode ser chamada de porta paralela, interface de
impressora ou porta de impressora. As referências às impressoras devem-se ao
fato desta interface ter sido originalmente criada para a conexão de impressoras.
O nome “paralela” foi usado porque esta interface transmite 8 bits de cada vez,
em contraste com as interfaces seriais, que transmitiam um bit de cada vez. Esta
não é a única interface paralela que existe, e também não serve apenas para
conectar impressoras, portanto ambos os nomes, apesar de consagrados, não
são bem adequados.
Figura 114
Conector externo da interface paralela.
O conector da interface paralela fica localizado na parte traseira do computador. É
um conector do tipo DB-25 fêmea. As interfaces paralelas antigas podiam
transmitir apenas 150 kB/s, mas as atuais, operando nos modos EPP e ECP,
podem transmitir 2 MB/s.
Interfaces USB
As interfaces seriais, paralelas, de teclado e de joystick usadas nos PCs, são
praticamente as mesmas usadas no início dos anos 80. São interfaces obsoletas
para os padrões atuais. Apesar de funcionarem, não apresentam os recursos
avançados que a eletrônica moderna permite. Em meados dos anos 90 surgiu
uma nova interface, mais moderna, versátil e veloz, a chamada USB (Universal
Serial Bus). Tanto os fabricantes de placas mãe e computadores quanto os
fabricantes de periféricos (teclado, mouse, impressora, etc.) demoraram um
pouco a adotá-la. Hoje encontramos interfaces USB em todos os PCs modernos,
e praticamente todos os fabricantes de periféricos produzem modelos USB.
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Figura 115
Conectores das interfaces USB
(setas).
As placas mãe ATX possuem duas interfaces USB, acessíveis através de dois
conectores localizados na sua parte traseira. Os modelos mais novos possuem 4,
6 e até 8 interfaces USB. Cada uma delas permite ligar até 128 dispositivos,
através de um pequeno hub, que deve ser adquirido separadamente. Para ligar
todos os 128 dispositivos é preciso utilizar vários hubs em cascata.
As atuais interfaces USB são da versão 2.0, e operam com velocidades de até
480 Mbits/s. A geração anterior era a versão 1.1, que operava com no máximo 12
Mbits/s. Interfaces USB 1.1 têm velocidade mais que suficiente para dispositivos
como teclado, mouse, joystick, modem externo, WebCAM (câmera para transmitir
imagens via Internet), impressora, scanner, gravador de CDs e vários outros
produtos. Interfaces USB 2.0 são muito mais velozes e beneficiam dispositivos
que necessitam de mais velocidade, como discos rígidos externos. Qualquer
dispositivo USB 1.1 pode ser ligado em uma interface USB 2.0, e qualquer
dispositivo USB 2.0 pode ser ligado em uma interface USB 1.1. Nesses casos,
prevalecerá sempre a velocidade mais baixa.
As interfaces USB possuem ainda outros recursos úteis, como o Hot Plugging.
Podemos conectar e desconectar dispositivos com o computador ligado. Se
fizermos isso com a impressora, teclado, mouse e outros dispositivos não USB,
corremos o risco de queimá-los. As interfaces e os dispositivos USB foram
projetados para permitir as conexões sem a necessidade de desligar os
equipamentos.
Interface para teclado
Do ponto de vista eletrônico, as interfaces de teclado de todos os PCs são
idênticas. Ficam localizadas na placa mãe, e seu conector fica na sua parte
traseira, ou seja, é acessível pelo painel traseiro do gabinete. Existem entretanto
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diferenças nos tipos de conectores. As placas mais antigas utilizavam um
conector padrão DIN, de 5 pinos. As mais novas utilizam um conector menor,
chamado padrão PS/2 ou mini-DIN. Existem no comércio adaptadores para ligar
teclados novos (conector PS/2) em placas mãe antigas (conector DIN), e vice-
versa.
Figura 116
Conectores da interface para teclado: DIN
e PS/2.
Interface para mouse PS/2
Até aproximadamente 1997, o mouse era tipicamente conectado em uma porta
serial. A partir de então surgiram modelos com conectores mini-DIN, padrão PS/2.
As placas mãe padrão ATX padronizam a presença desse tipo de conector para a
ligação do mouse. Ainda hoje o mouse padrão PS/2 é o mais comum. Já
podemos entretanto encontrar modelos USB, mas seu uso tem escala bem
menor.
Figura 117
Conector da interface para mouse PS/2.
Interface para joystick
As placas de som possuem interface para joystick. Podemos encontrar essa
interface também nas placas mãe com som onboard. Já existem entretanto placas
mãe mais modernas que aboliram a interface de joystick. Novos modelos de
joystick utilizam o padrão USB. A interface de joytick tradicional usa um conector
externo, acessível pelo painel traseiro do computador, na placa de som ou na
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placa mãe. É um conector do tipo DB-15 fêmea, menor que o conector da
impressora (que é DB-25) e maior que os conectores das portas seriais (DB-9).
Figura 118
Conector DB-15 para joystick em uma
placa mãe com som onboard.
Nesse conector podemos ligar um único joystick, de até 8 botões, ou então ligar
dois joysticks, com 2 botões cada um, através de um cabo especial
comercializado por algumas lojas (Cabo em “Y” de extensão para joystick).
Recomendamos entretanto que você opte por um joystick padrão USB, e não um
com o tradicional conector DB-15.
Interface de rede onboard
Quase todas as placas mãe atuais possuem interface de rede onboard. Isso não
era comum há alguns anos atrás, mas a partir de aproximadamente 2003
passamos a encontrar com facilidade a rede onboard. Muitas vezes esta interface
é integrada ao próprio chipset da placa mãe, outras vezes é um chip adicional,
idêntico aos encontrados em placas de rede avulsas. Interfaces de rede onboard
normalmente funcionam com tanta confiabilidade e velocidade quanto os modelos
“offboard”.
Figura 119
Conector da interface de rede
onboard.
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Conector do vídeo onboard
Muitas placas mãe possuem vídeo integrado (onboard). Nesses modelos, o
conector para o monitor (DB-15 fêmea, com três fileiras), fica normalmente
localizado no lugar de uma das interfaces seriais (figura 120).
Bateria
As placas mãe possuem uma bateria que mantém em funcionamento permanente
o relógio do computador e uma pequena memória de configuração chamada
CMOS. Quando esta bateria está fraca, o relógio começa a atrasar. Se ficar ainda
mais fraca, o conteúdo da memória CMOS é perdido, e dizemos que o
computador “perdeu o setup”. É preciso fazer a substituição assim que a bateria
começar a apresentar sinais de cansaço, logo que o relógio começar a atrasar.
Essas baterias duram de 2 a 5 anos, dependendo da placa mãe. Quando os
dados do CMOS são perdidos, o computador normalmente apresenta, ao ser
ligado, uma mensagem como:
CMOS Checksum error Default values loaded
Press F1 to continue
Os micros atuais usam baterias de lítio, de 3 volts, em forma de moeda, modelo
CR2032. Essas baterias podem ser encontradas facilmente em lojas de
informática e também em relojoarias, pois são também usadas em relógios e
outros aparelhos eletrônicos pequenos.
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A substituição da bateria CR2032 é fácil, mas precisa ser feita com o computador
desligado, e desconectado da rede elétrica. O soquete de bateria mostrado na
figura 66 é o mais comum, e de mais fácil substituição. Basta pressionar a alça
metálica lateral usando uma chave de fenda, e a bateria estará solta. Instale a
nova bateria, simplesmente encaixando-a. Lembre-se que o sinal “+” da bateria
deve ficar voltado para cima.
Figura 66
É fácil substituir esta bateria.
Basta pressionar a alça na
parte lateral do seu soquete.
Figura 67
Neste tipo de soquete, desloque a
bateria lateralmente, usando uma
chave de fenda.
Podemos encontrar soquetes um pouco diferentes. Em caso de dúvida, verifique
se existe no soquete da bateria alguma indicação como “Push to open”. No
modelo mostrado na figura 67, temos que usar uma chave de fenda para
empurrar a bateria lateralmente, desencaixando-a.
Quando retiramos a bateria, o relógio não irá necessariamente parar, nem o
CMOS será apagado. Capacitores ligados em paralelo com a bateria armazenam
uma pequena carga, suficiente para manter em funcionamento o relógio e o
CMOS durante vários minutos, e às vezes até durante horas. Se a bateria já
estava fraca e o Setup era sempre perdido, será preciso mais uma vez refazer o
Setup e acertar o relógio. Daí em diante, com a bateria nova, o problema não
ocorrerá novamente.
Baterias em micros antigos
Desde meados dos anos 90, as placas mãe usam baterias de lítio,
tipo CR2032, mas nem sempre foi assim. Até esta época eram
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encontradas baterias de outros dois tipos: NVRAM e Ni-Cd. Você
poderá encontrá-las nas primeiras placas mãe Pentium e em modelos
anteriores.
Antes das baterias de lítio se tornarem comuns, as baterias mais usadas nas
placas mãe eram as recarregáveis, de Níquel-Cádmio (figura 68). Tinham formato
cilíndrico, e em geral na cor azul. Desta forma, não necessitavam, pelo menos a
princípio, de substituição. Sempre que o computador era ligado, a bateria recebia
carga, e passava a fornecer corrente apenas quando o computador estava
desligado. Aos poucos as baterias não recarregáveis como as de lítio, já
mostradas, passaram a ser cada vez mais utilizadas. Hoje em dia as baterias
recarregáveis praticamente não são mais usadas em placas mãe.
Figura 68
Bateria de Níquel-Cádmio (Ni-Cd).
Figura 69
Múdulo CMOS NVRAM.
Depois de alguns anos a bateria de Ni-Cd começava a apresentar problemas, em
alguns casos podendo vazar, danificando componentes da placa mãe. Quando
ficavam gastas, não conseguiam mais ser carregadas, e era preciso fazer sua
troca, através de soldagem.
A figura 69 mostra um outro tipo de “bateria” bastante raro. Eram chamadas de
CMOS NVRAM, e tinham no seu interior, um chip CMOS (também chamado de
RTC = Real Time Clock) e uma bateria. Esta bateria embutida tem duração de 5 a
10 anos. Para fazer a troca é preciso remover cuidadosamente a sua tampa
superior, que normalmente é colada. Removendo a tampa, encontramos um chip
e uma bateria, que pode então ser substituída.
Conexões do painel do gabinete
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Todos os gabinetes de micros possuem na sua parte frontal, um painel com LEDs
e botões, além de um pequeno alto-falante interno (PC Speaker). No verso deste
painel existem fios com pequenos conectores que devem ser ligados na placa
mãe. São eles:
RESET Usado para “resetar” (reiniciar) o
computador
Power Switch Usado para ligar e desligar um computador
com placa mãe ATX ou BTX
PC Speaker Pequeno alto-falante interno, originário dos
PCs dos anos 80
Power LED LED que acende quando o PC está ligado
IDE LED ou HDD
LED
LED que acende quando dispositivos IDE
estão operando
Figura 70
Conectores do painel frontal do gabinete.
Esses conectores devem ser ligados em pontos apropriados na placa mãe. O que
dificulta as conexões é o fato dos conectores serem muito pequenos, e também
porque a ordem das ligações não é padronizada: varia muito de um modelo de
placa mãe para outro. Para fazer as conexões corretamente é preciso consultar o
diagrama existente no manual da placa mãe, como o exemplificado na figura 71.
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Figura 71
Exemplo de diagrama de conexões para o
painel do gabinete, existente no manual
de uma placa mãe.
Além das 5 conexões já citadas, outras diferentes podem ser encontradas, mas
variam muito de uma placa para outra. Podemos por exemplo, encontrar em
algumas placas a conexão STR LED, que às vezes aparece com o nome de MSG
LED. Este LED fica aceso quando o computador está ligado, e piscando quando
está em standby (modo de espera). Nem todas as placas mãe possuem esta
conexão, e a maioria dos gabinetes não possuem este LED. Outra conexão que
fica sem uso é a SMI LEAD. Trata-se de um botão que ao ser pressionado, coloca
o computador no modo de espera. A maioria dos gabinetes não possui este
botão, portanto esta conexão fica sem uso.
Conexão do RESET
Do botão RESET do gabinete partem sempre dois fios, cujas cores podem variar
de um gabinete para outro. Na extremidade desses fios existe um conector duplo.
Deve ser encaixado no conector duplo existente na placa mãe, indicado como
“RESET”. Este conector não possui polaridade, ou seja, os dois pinos podem ser
encaixados em qualquer orientação, desde que usem os dois pinos corretos na
placa mãe (figura 72).
Figura 72
O conector RESET pode ser ligado em
qualquer das posições indicadas na figura.
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Conexão do Power Switch
O Power Switch é o botão na parte frontal do gabinete que liga e desliga o
computador. É ligado a um par de fios, na extremidade dos quais existe um
conector duplo. Este conector não possui polaridade, ou seja, pode ser ligado em
qualquer orientação, assim como ocorre com o conector de RESET. O local para
conexão na placa pode ser indicado como Power Switch, Power Button, PWR
SW, PWR BTN ou similar.
Figura 73
O conector POWER SWITCH não possui
polaridade, pode ser ligado em qualquer das
posições indicadas na figura.
Conexão do PC Speaker
O pequeno alto-falante existente na parte interna do gabinete possui dois fios, um
vermelho e um preto. Na extremidade desses fios existe um conector com quatro
contatos. Os fios são ligados no primeiro e no quarto contatos. Os dois contatos
do meio ficam sem conexões. Devemos ligar este conector nos pontos indicados
como SPEAKER, SPK, PC SPEAKER ou similar, na placa mãe. Esta conexão
não possui polaridade, pode ser feita com qualquer orientação.
Figura 74
O conector SPEAKER também não possui
polaridade.
Conexão do Power LED
O Power LED fica na parte frontal do gabinete, e fica aceso enquanto o
computador está ligado. Dele partem internamente dois fios, cujas cores podem
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variar dependendo do gabinete, mas normalmente são branco/verde ou
branco/amarelo. Na sua extremidade existe um conector triplo, e os fios ficam
ligados na primeira e na terceira posições. A conexão do meio fica sem uso.
Como ocorre com todos os LEDs, essa conexão tem polaridade. Se for ligada na
posição invertida, o LED não acenderá. Se isto ocorrer, basta desligar o
computador e corrigir a conexão na placa mãe.
A conexão invertida não estragará o LED, nem a placa. Entretanto se você quiser
ligar logo na posição correta, verifique se no manual da placa mãe existe uma
indicação de sinal “+” em um dos pinos do conector. Este pino deve corresponder
ao fio verde (ou amarelo). Infelizmente nem sempre o manual da placa mãe traz
esta indicação de “+”, e devemos fazer a conexão na base da tentativa: se não
acender, basta inverter (antes desligue o computador, por segurança).
Figura 75
Conexão do Power LED. O fio
verde (ou amarelo) corresponde
ao ponto indicado com “+” no
manual.
Figura 76
Conexão do IDE LED. O fio
vermelho corresponde ao ponto
indicado com “+” no manual.
Conexão do IDE LED
O IDE LED ou HDD LED é normalmente vermelho e acende quando qualquer
dispositivo IDE (o disco rígido, por exemplo) está fazendo operações de leitura ou
escrita. Dele partem dois fios, normalmente um branco e um vermelho. Na
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extremidade desses fios existe um conector duplo que deve ser ligado na placa
mãe, no ponto indicado como “IDE LED” ou “HDD LED”. Esta conexão possui
polaridade. Se for ligada de forma invertida, o LED não acenderá. Felizmente esta
inversão não causa dano nem no LED, nem na placa mãe. Basta desligar o
computador e inverter a conexão, e o LED acenderá.
Dicas para não errar as conexões do painel frontal
Duas dicas para você não ter trabalho e não errar nessas conexões são as
seguintes:
1) Não leve em conta as indicações estampadas (serigrafadas) na placa mãe,
pois normalmente não são claras, deixam margem a dúvidas e algumas vezes
estão erradas. Faça as conexões sempre usando as indicações do manual da
placa mãe.
2) Não faça as conexões depois que a placa mãe já estiver instalada no gabinete,
pois será mais difícil. O ideal é colocar uma caixa de papelão sobre o gabinete, e
nela apoiar a placa. Pode usar, por exemplo, a própria caixa da placa mãe. Faça
então as conexões confortavelmente, como vemos na figura 77.
Figura 77
Fazendo as ligações do gabinete na placa mãe
de forma mais fácil.
Conexões que caíram em desuso
Em gabinetes antigos encontrávamos o Turbo Switch e o Turbo LED.
Serviam para controlar e indicar a velocidade do computador,
selecionada entre LOW e TURBO.
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O Turbo Switch era necessário porque certos programas antigos só funcionavam
em computadores de baixa velocidade. Já em meados dos anos 90 caíram em
desuso. Ao “desapertarmos” o botão TURBO, o computador operava com
velocidade reduzida. Outra conexão que caiu em desuso nos gabinetes é o
Keylock, que era uma chave usada para trancar o teclado. Apesar dos gabinetes
já não terem mais essa chave há vários anos, algumas placas mãe, ainda
possuem este conector. Não se preocupe com ele, basta deixá-lo como veio de
fábrica, não faça conexão alguma.
Conexões da fonte de alimentação
Placas mãe modernas, padrão ATX, possuem um conector de 20 vias para
ligação na fonte de alimentação (figura 78). Nele ligamos o conector ATX principal
da fonte de alimentação, também mostrado na figura. Observe que os pinos
desses conectores têm formatos diferenciados. Alguns são retangulares e outros
são hexagonais. Essa diferenciação impede que um usuário distraído faça a
conexão de forma invertida. Se fosse possível ligá-lo de forma invertida, a placa
mãe queimaria imediatamente.
Figura 78
Conector ATX principal na fonte de alimentação
e o correspondente na placa mãe.
Para ligar a fonte de alimentação nesse conector da placa mãe, faça como
mostramos na figura 79. Observe que ambos os conectores têm travas, indicadas
na figura como A e B. Para fazer o desencaixe, aperte o conector no ponto C,
para que as travas A e B se soltem. Puxe cuidadosamente pelo conector, e não
pelos fios.
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Figura 79
Conectando a fonte de alimentação
ATX na placa mãe.
Praticamente todas as placas mãe modernas exigem fontes de alimentação
ATX12V. Essas fontes possuem, além do conector principal, dois outros
conectores (auxiliar e de 12 volts). São raras as placas mãe que usam o conector
auxiliar, mas bem comuns as que usam o conector de 12 volts. A figura 80 mostra
os conectores de 12 volts na placa mãe e na fonte de alimentação.
Figura 80
Conectores de 12 volts na placa mãe
e na fonte de alimentação (padrão
ATX12V).
OBS: O conector do meio mostrado na figura 80, entre o de 12 volts e o principal,
é chamado “conector auxiliar”. Este tipo de conector caiu em desuso, e as fontes
ATX mais novas já não o possuem.
O conector de 12 volts também só encaixa em uma posição, devido ao formato
dos seus pinos. Tanto o conector da placa mãe como o da fonte de alimentação
possui travas. Para fazer o desencaixe, aperte na trava antes de puxar o
conector.
Figura 81
Detalhe do encaixe do conector de 12
volts.
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Conector ATX de 24 pinos
A nova geração de fontes ATX (versão 2.2) tem algumas diferenças. O conector
principal, que tinha 20 pinos, passou a ter 24 pinos. O conector auxiliar foi
eliminado. Foi ainda incluído um novo conector de alimentação para discos Serial
ATA. Entretanto a esmagadora maioria das placas mãe ainda opera com a fonte
ATX 12V (ou ATX 2.1). Quando uma placa mãe possuir conector de alimentação
de 24 pinos, você pode usar uma fonte ATX12V com conector de 20 pinos.
Apesar do número de pinos ser diferente, o encaixe é compatível.
Figura 82
Conector de alimentação de 24 pinos, na fonte.
O conector principal foi aumentado de 20 para 24 pinos para fornecer novas
linhas de +5 volts. A corrente adicional fornecida por essas linhas pode ser
necessária para o funcionamento de placas de vídeo tipo PCI Express de alto
desempenho. Nesse caso a ligação mostrada na figura 84 poderá não atender ao
consumo de corrente, e será preciso usar uma verdadeira fonte ATX 2.2, com
conector de 24 pinos
Figura 83
Conector de alimentação de 24
pinos, na placa mãe.
Figura 84
Fontes ATX com conector
de 20 pinos normalmente
podem ser ligadas em
placas com conector de 24
pinos.
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Conexões da fonte AT
Em PCs mais antigos encontrávamos fontes de alimentação padrão
AT. A transição entre AT e ATX ocorreu entre 1997 e 1999.
Computadores dessa época, baseados em processadores AMD K6,
K6-2, Pentium II, Celeron, Pentium III outros, podiam usar fontes AT
ou ATX, dependendo da placa mãe. Algumas placas possuíam ambos
os tipos de conectores. Já os micros anteriores usavam
exclusivamente fontes AT.
Uma fonte AT tem conectores diferentes para ligação na placa mãe. Ao invés de
usar um conector de 20 pinos como o já mostrado, usa dois conectores de 6
pinos, como vemos na figura 85.
Figura 85
Conector de alimentação em uma
placa mãe padrão AT.
Figura 86
Ligando a fonte de
alimentação AT na placa
mãe.
Na figura 86 vemos a ligação dos dois conectores da fonte de alimentação AT na
placa mãe. É preciso alinhar corretamente os dois conectores de 6 pinos sobre o
conector de 12 pinos da placa mãe. Se for feita alguma inversão ou encaixe
errado, a placa mãe queimará.
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Para conectar corretamente, observe que cada um dos dois conectores possui
dois fios pretos. Os quatro fios pretos devem ficar juntos na parte central do
conector.
Fixação das peças no gabinete
Os gabinetes para PC são acompanhados de parafusos e diversos acessórios
para a fixação das placas e unidades de disco. A figura 87 mostra o exemplo de
um kit de acessórios típico de um gabinete moderno.
Figura 87
Acessórios que acompanham um gabinete
moderno.
As dezenas de parafusos que acompanham o gabinete são de tipos diferentes.
Infelizmente a indústria padronizou parafusos diferentes para os diversos módulos
envolvidos na montagem de um PC. Para não perder tempo durante a montagem
do micro, identifique antes qual é a função de cada parafuso. Todos eles são
parafusos do tipo PHILIPS, ou seja, possuem em sua cabeça, uma fenda em
forma de “x”. Para apertá-los, devemos usar uma chave PHILIPS tamanho médio
(3/16”). Aliás, uma boa idéia é adquirir um estojo de ferramentas para micros.
Podemos encontrá-lo em praticamente todas as revendas de material para
informática, e lá estarão algumas ferramentas muito úteis.
Algumas ferramentas desse estojo são indispensáveis. Outras são tão úteis que
por si só justificam a compra do jogo completo. Por exemplo, existe uma pinça
com três pequenas garras, muito boa para segurar parafusos. É a melhor forma
de colocar com facilidade um parafuso em seu lugar antes de apertá-lo.
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Figura 88
Chaves para fixação de parafusos.
Figura 89
Pinças.
Parafusos
Separe todos os parafusos que você recebeu junto com o gabinete. Você poderá
observar que são divididos em duas categorias (veja a figura 90)
Tipo 1: Esses parafusos são usados para os seguintes dispositivos:
Drive de disquetes de 3½” (*)
Drive de disquetes de 5 1/4” (em micros antigos)
Unidades de CD e DVD
Drive LS-120 e ZIP Drive
Placas de expansão (*)
Tipo 2: Usados para os seguintes dispositivos:
Disco rígido
Tampa traseira do gabinete (*)
OBS(*): As furações para parafusos existentes nos gabinetes nem sempre são
padronizadas. Você deve, a princípio, tentar usar os parafusos de classe 1. Se
forem muito finos para a furação existente, use parafusos classe 2.
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Figura 90
Parafusos de tipos 1 e 2.
Observe que o de tipo 2 é mais
“gordinho” e tem menor número
de voltas.
Figura 91
Placas de expansão são fixas ao
gabinete, a princípio com
parafusos tipo 1 (rosca fina); se
forem inadequados, use os de
tipo 2 (rosca grossa).
Teste sempre todos os parafusos antes de fixá-los definitivamente. Se você usar
o parafuso tipo 1 em uma rosca de tipo 2, verá que o parafuso ficará frouxo.
Troque-o então por um parafuso tipo 2.
Figura 92
Unidades de CD e DVD são
fixados ao gabinete através de
parafusos de rosca fina.
O drive de CD-ROM, o gravador de CDs, o drive de DVD e o gravador de DVDs
utilizam normalmente parafusos tipo 1 (figura 92). Normalmente essas unidades
são acompanhadas de parafusos próprios para esta fixação.
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Figura 93
Drives de disquete de 3½”
são fixados ao gabinete
através de parafusos de
rosca fina (item 1). Para
fixar o disco rígido ao
gabinete, usamos
parafusos de rosca grossa
(item 2).
Figura 94
Pontos para aparafusar as unidades
de disco no gabinete (setas
brancas).
O drive de disquetes usa parafusos tipo 1. Já os discos rígidos usam sempre
parafusos tipo 2, como vemos na figura 93. A figura 94 mostra a parte interna de
um gabinete, no qual estão presentes uma unidade de CD/DVD, um drive de
disquetes de 3½” e um disco rígido. Todos são fixados ao gabinete através de
parafusos laterais. É suficiente utilizar dois parafusos de cada lado.
Existem ainda parafusos bem diferentes, mostrados na figura 95. São usados
para fixar a placa mãe ao gabinete. Um deles é um parafuso metálico hexagonal,
chamado “parafuso macho-fêmea”. Possui uma rosca externa e uma rosca
interna. Deve ser aparafusado em locais apropriados na chapa do gabinete, e sua
rosca interna poderá ser de tipo 1 ou tipo 2. Esta despadronização não causa
problema, pois sempre serão fornecidos parafusos compatíveis com os furos
existentes no gabinete. Após ser colocada a placa mãe, é introduzido um outro
parafuso, juntamente com uma arruela isolante.
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Figura 95
Parafusos para fixar a placa
mãe ao gabinete.
Figura 96
Fixação da placa mãe no
gabinete através de
parafusos hexagonais.
Na figura 96 vemos como fixar a placa mãe ao gabinete, utilizando os parafusos
mostrados na figura 95. A operação completa é mostrada na figura 97:
1) Primeiro fixamos ao gabinete, os parafusos hexagonais. Devemos utilizar os
furos da chapa do gabinete que possuem correspondência com os furos da placa
mãe.
2) Depois colocamos a placa mãe no gabinete.
3) Fazemos a sua fixação, usando os parafusos apropriados.
Figura 97
Fixando a placa mãe ao
gabinete (passos 1, 2 e 3).
Métodos alternativos para fixar a placa mãe
O método de fixação da placa mãe mostrado na figura 97 é o mais comum.
Podemos, entretanto encontrar métodos alternativos, e nem sempre tão bons.
Alguns gabinetes, por exemplo, podem ser acompanhados de espaçadores
plásticos como o mostrado na figura 98. Esses espaçadores possuem uma rosca
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que deve ser aparafusada na chapa do gabinete. A placa mãe não é aparafusada
nesses espaçadores, e sim, encaixada.
Figura 98
Péssima forma de fixação do
gabinete: espaçadores plásticos
com rosca (parte direita da
figura), ao invés dos
tradicionais parafusos
hexagonais.
Figura 99
Fixadores plásticos para
a placa mãe. Este não é
um bom método de
fixação.
A grande desvantagem é a dificuldade para retirar a placa mãe uma vez fixada. É
preciso tentar girar os espaçadores (o que é muito difícil) para que saiam do
gabinete. A placa mãe sairia então, com todos os espaçadores plásticos presos.
Em geral para remover a placa mãe presa dessa forma precisamos cortar os
espaçadores com um alicate.
Para economizar parafusos hexagonais ou espaçadores plásticos, alguns
fabricantes fazem saliências com rosca na própria chapa da placa mãe. Esta
saliência (figura 100) tem cerca de 6 mm de altura, e na sua parte superior existe
uma rosca própria para os parafusos que fixarão a placa mãe. Nesses gabinetes,
não usamos espaçadores. Simplesmente apoiamos a placa mãe sobre as
saliências (a placa não tocará na chapa do gabinete, tocará apenas nas
saliências) e usamos parafusos para prender a placa no gabinete.
Figura 100
Saliências no
gabinete para
fixar a placa
mãe.
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Existem ainda espaçadores plásticos presos no gabinete com um furo superior,
com rosca, para aparafusar a placa mãe. A rosca é normalmente um pouco
apertada, e pode ficar difícil colocar o parafuso superior que prenderá a placa
mãe. De um modo geral, usar somente espaçadores plásticos não é uma boa
idéia. Os pontos de contato que a placa mãe faz com a chapa do gabinete,
através dos parafusos de fixação, funcionam como aterramento e blindagem
eletromagnética, o que contribui para um melhor funcionamento do computador.
Com fixação feita exclusivamente por espaçadores plásticos, a blindagem fica
comprometida. Dê preferência aos gabinetes que usam parafusos metálicos
hexagonais para fixar a placa mãe.
Tampas plásticas frontais
Os gabinetes são acompanhados de tampas plásticas para serem usadas nos
locais vagos reservados para a instalação de unidades de disco. Por exemplo, um
gabinete pode ter local para a instalação de dois drives para disquetes (3½”), mas
normalmente instalamos apenas um. Neste caso, o outro local deve ser tampado.
Da mesma forma, existem locais (baias) para a instalação de várias unidades de
CD/DVD. Caso não usemos todos os locais, devemos fechar os que ficaram sem
uso com essas tampas plásticas. A figura 101 mostra esses dois tipos de tampa.
Normalmente são introduzidas por pressão, pela parte frontal do gabinete.
Figura 101
Tampas plásticas frontais.
Figura 102
Tampas traseiras para o
gabinete (espelho cego).
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Tampas traseiras
Os gabinetes possuem na sua parte traseira oito fendas onde se alojam os
conectores traseiros das placas de expansão. Como nem sempre utilizamos todas
essas 8 posições, é conveniente tampar as que não estiverem em uso. Uma das
formas de tampar essas fendas é com o uso de tampas metálicas apropriadas,
como as mostradas na figura 102 (normalmente acompanham o gabinete).
Furos de fixação da placa mãe
Como vimos, a fixação da placa mãe é feita por parafusos metálicos hexagonais
na maioria dos gabinetes modernos, podendo usar outros métodos em alguns
modelos, como os espaçadores plásticos. Devemos, contudo, ter muito cuidado
com o uso dos parafusos. Inicialmente devemos identificar quais são os furos
existentes na chapa do gabinete, próprios para a recepção desses parafusos. A
seguir, devemos checar quais são os furos da placa mãe que têm
correspondência com esses furos na chapa do gabinete. Observando
atentamente os furos existentes na placa mãe, podemos verificar que existem
dois tipos, ambos mostrados na figura 103:
Furo metalizado
Furo normal
Figura 103
Furo metalizado e furo normal.
O furo metalizado pode ser usado para fixação através de parafusos metálicos, ou
de espaçadores plásticos. O furo normal deve ser usado apenas para fixação por
espaçadores plásticos. Se usarmos um parafuso metálico em um furo sem
metalização, este parafuso poderá arranhar a camada de verniz da placa,
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provocando o contato entre as trilhas de circuito impresso, resultando em um
curto circuito que danificará a placa.
Painel traseiro do gabinete ATX
As placas mãe padrão ATX possuem um painel traseiro (moldura), no qual ficam
os conectores de várias das suas interfaces: seriais, paralela, teclado, etc. Os
gabinetes ATX são acompanhados de uma pequena chapa metálica, na qual este
painel se encaixará. Nos primeiros anos da era ATX (1997-1999), os gabinetes
eram acompanhados de diversas molduras. Era preciso aparafusar a moldura
correta (figuras 104 e 105).
Figura 104
Chapa metálica para painel das
interfaces de uma placa mãe ATX.
Deve ser encaixada pela parte interna
do gabinete.
Figura 105
A chapa deve ser aparafusada no
gabinete, e nela se encaixarão os
conectores da placa mãe.
Nos gabinetes atuais, a moldura tem a furação mostrada na figura 106. Tem dois
ou três pontos de solda que a seguram. Se a placa mãe possuir disposição
diferente de conectores traseiros, será preciso quebrar a moldura antiga para
instalar uma nova, que acompanha a própria placa mãe (figura 107).
Figura 106
Típica moldura de um gabinete ATX.
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Figura 107
A maioria das placas ATX são
acompanhadas de uma moldura
própria, que deve substituir a que existe
no gabinete.
Para retirar a moldura original, dobre e desdobre a moldura sucessivas vezes até
que saia por completo. Pode ser preciso usar antes um alicate de corte para
romper um dos pontos de solda (figura 108).
Figura 108
Retirando a moldura original de
um gabinete ATX.
Depois de retirar a moldura original, instale a que acompanha a placa mãe,
encaixando-a pela parte interior do gabinete (figura 109).
Figura 109
Encaixando a nova moldura.
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CMOS RAM
A CMOS RAM é uma memória utilizada pela BIOS para armazenar as configura-
ções realizadas durante a execução do programa de SETUP. É comumente
chamada apenas de CMOS.
Para que os dados armazenados não sejam perdidos quando o PC é desligado, a
CMOS é alimentada por uma bateria externa integrada à motherboard. Caso a
bateria não forneça uma tensão adequada para alimentar a CMOS RAM, o seu
conteúdo será perdido e uma mensagem será exibida, como, por exemplo,
"CMOS invalid” ou “CMOS checksun invalid". Em casos assim a bateria deverá
ser substituída por uma nova e o programa de SETUP executado novamente,
para restabelecer as configurações necessárias para o perfeito funcionamento do
PC. Portanto, toda vez que o PC é ligado, a BIOS carrega os dados contidos na
COMS para que o PC possa operar corretamente.
POST - POWER ON SELF TEST
O POST é um conjunto de rotinas que a BIOS utiliza para testar e inicializar os
dispositivos do PC, assim que ele é ligado. Os dispositivos testados pelo POST
variam de acordo com a versão de BIOS utilizada, mas todas testam pelo menos
os dispositivos principais, tais como: processador, memória principal, sistema de
cache, controladora de vídeo, acionadores de discos rígidos e flexíveis e o
teclado.
O POST é uma maneira eficiente de verificar a integridade funcional do PC antes
que o sistema operacional seja carregado. Entretanto, se durante a execução do
POST for detectada alguma falha no sistema, a BIOS irá exibir uma mensagem
de erro no monitor de vídeo. Caso não seja possível iniciar a controladora de
vídeo para exibir mensagem de erro, então será emitido um código de erro por
meio de beeps.
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Formas de Comunicação
A comunicação entre o microprocessador e os dispositivos de E / S pode ser
classificada em dois grupos: comunicação paralela ou comunicação serial.
COMUNICAÇÃO PARALELA
Na comunicação em paralelo, grupos de bits são transferidos simultaneamente
(em geral. byte a byte) através de diversas linhas condutoras dos sinais. Desta
forma, como vários bits são transmitidos simultaneamente a cada ciclo, a taxa de
transferência de dados é alta.
Apesar deste processo de transferência ser o mais rápido, seu controle é um
tanto quanto sofisticado e é razoavelmente complexo, o que o torna mais caro.
A utilização da comunicação em paralelo se limite e aplicações que demandem
altas taxas de transferência associadas a dispositivos velozes, tais como
unidades de disco, CD-ROM, DVD e impressoras, e que se situem muito próximo
do microcomputador. Em geral, o comprimento dos cabos paralelos é imitado a
até um máximo de 1,5 m.
COMUNICAÇÃO SERIAL
Na comunicação serial, os bits são transferidos um a um, através de um único par
de fios condutores. Os bytes a serem transmitidos são serializados, isto é, são
desmontados bit a bit, e então são transmitidos individualmente. Na outra
extremidade do condutor, os bits são contados e quando formam 8 bits são
remontados, reconstituindo o byte original. Nesse modo o controle é
comparativamente muito mais simples que no modo paralelo e é de
implementação mais barata.
Como os bits são transmitidos de forma seqüencial, sua utilização é normalmente
indicada para periféricos mais lentos, como, por exemplo, teclado, mouse, etc. ou
quando o problema da distância precise ser levado em conta, como nas
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____________________________________________________________ Nível Técnico 84/118
comunicações a distâncias médias (tal como em redes locais) ou longas
(comunicações via linha telefônica usando modem).
A transmissão serial tem constantes aperfeiçoamentos (seja de protocolo, de
interface e de meio de transmissão) que vem permitindo o aumento da velocidade
de transmissão por um único par de fios, cabo coaxial ou de fibra ótica. Em
microcomputadores, a interface USB (Universal Serial Bus) permite a ligação de
até 128 dispositivos a taxas muito altas.
Quando pensamos em manutenção de microcomputadores a idéia que se deve
ter é a de ações que tenham como objetivo manter o microcomputador em pleno
funcionamento. Para executar manutenção é necessário compreender com o
microcomputador funciona, informações que foram repassadas durante as aulas.
Agora, para melhorar o entendimento dos problemas que ocorrem com
computadores é importante entender alguns conceitos.
DDRRIIVVEERR
Todos os serviços auxiliares ao processador preciso de instruções (programas –
softwares) que os gerenciem e estabeleçam uma perfeita comunicação com o
processador. Chamamos de DRIVERS todos os softwares desenvolvidos com
esse fim. Existem drivers para todos os periféricos instalados no
microcomputador, como por exemplo: vídeo, modem, rede, som, teclado, mouse,
scanner, webcam, câmera digital, entre outros.
Quando se adquire o hardware (comumente chamado de placa) o mesmo vem
acompanhado com um CD ou Disquete que contém os drivers necessários para
uma comunicação eficiente entre processador e o hardware.
Existe ainda a possibilidade de o próprio sistema operacional reconhecer o
hardware instalado e configurá-lo automaticamente. Esse é um processo um tanto
quanto limitado, pois o sistema operacional não possui drivers de todos os
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____________________________________________________________ Nível Técnico 85/118
hardwares lançados no mercado, apenas dos mais comuns e conhecidos. Outra
coisa importante a ressaltar é que a medida que os sistemas foram se
atualizando, seus bancos de dados sobre drivers também se atualizou. Portanto,
a instalação de um item novo em um sistema antigo também é comprometida, se
dependermos do banco de dados de drivers do sistema.
Se por nenhuma das duas vias o usuário possuir o driver correto para o seu item
de hardware, é possível encontrar na Internet os drivers para o seu dispositivo. A
procura pode ser exaustiva, mas quase sempre tem bons resultados. Como
sugestão existe o site www.driverguide.com.
BBOOOOTT
Ao pé da letra seria “chute” mas não é bem isso que vamos estudar. O processo
de boot é o mais crítico durante a instalação de um sistema operacional. Vamos
sempre utilizar este artifício quando não conseguirmos inicializar o sistema
operacional normalmente. A principal característica desse disco é a de iniciar o
disco rígido e dispor de programas que no ambiente MS-DOS podem realizar
várias tarefas como: verificar consistência do disco, criar ou remover partições ou
ainda formatar partições existentes.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 86/118
CCOONNCCEEIITTOOSS BBÁÁSSIICCOOSS DDEE RREEDDEE
CONCEITO DE REDE
Em seu nível mais simples, uma rede consiste em dois computadores conectados
um ao outro por um cabo para que possam compartilhar dados.
AMBIENTE AUTÔNOMO
Os computadores pessoais são ferramentas de trabalho ótimas para produzir
dados, planilhas, gráficos e outros tipos de informação, mas não possibilitam que
você compartilhe rapidamente os dados que criou. Sem uma rede, os documentos
devem ser impressos para que outras pessoas possam modificá-los ou utilizá-los.
Na melhor das hipóteses, você entrega os arquivos em disquetes para outras
pessoas copiem em seus computadores.
UMA REDE SIMPLES
Os computadores que fazem parte de uma rede podem compartilhar:
Dados
Mensagens
Gráficos
Impressoras
Aparelho de fax Modem
Outros recursos de hardware
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____________________________________________________________ Nível Técnico 87/118
Esta lista está sempre crescendo conforme são encontrados novas formas de
compartilhar e se comunicar através do computador.
REDES LOCAIS (LAN, LOCAL AREA NETWORK)
Este tipo de rede deveria estar em um único andar de um prédio ou em uma
empresa pequena. Atualmente, para empresas muito pequenas, essa
configuração ainda é adequada.
EXPANSÃO DAS REDES
As primeiras LANs não conseguiam atender adequadamente às necessidades de
uma grande empresa com escritórios em vários locais. À medida que as
vantagens das redes foram se tornando conhecidas e mais aplicativos para
ambientes de rede foram sendo desenvolvidas, as empresas perceberam a
necessidade de expandir suas redes para continuarem competitivas. Hoje em dia,
as LANs se transformaram nos blocos de construção de sistemas maiores.
À medida que o alcance geográfico da rede aumenta coma a conexão de usuários
em cidades ou estado diferentes, a LAN torna-se uma rede de longa distância
(WAN, Wide Área Network).
Hoje, a maioria das grandes empresas armazena e compartilha enormes
quantidades de dados importantes em um ambiente de rede, motivo pelo qual as
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____________________________________________________________ Nível Técnico 88/118
redes são atualmente tão importantes para as empresas quanto às máquinas de
escrever e os gabinetes de arquivos eram no passado.
POR QUE UTILIZAR UMA REDE?
As empresas implementaram redes primeiramente para compartilhar recursos e
possibilitar comunicação on-line. Os recursos incluem dados, aplicativos e
periféricos. Um periférico é um dispositivo como uma unidade de disco externa,
impressora, mouse, modem ou joystick. As comunicações on-line incluem o envio
e recebimento de mensagens ou correio eletrônico.
VVIISSÃÃOO GGEERRAALL DDAASS RREEDDEESS
Todas as redes de forma geral têm certos componentes, funções e recursos em
comum, ou seja, elementos comuns de rede.
SERVIDORES (SERVER)
Computadores que fornecem recursos compartilhados para os usuários da rede.
CLIENTES (HOST)
Computadores acessam recursos fornecidos por um servidor e compartilham na
rede.
MÍDIA
A maneira como os computadores estão compartilhados.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 89/118
DADOS COMPARTILHADOS
Arquivos fornecidos pelos servidores através da rede.
IMPRESSORAS E OUTROS PERIFÉRICOS COMPARTILHADOS
Outros recursos fornecidos pelos servidores.
RECURSOS
Arquivos, impressoras ou outros itens a serem utilizados pelos usuários da rede.
Mesmo com essas semelhanças, as redes podem ser divididas em duas
categorias mais amplas: Ponto a ponto Baseada em servidor.
RREEDDEESS PPOONNTTOO AA PPOONNTTOO
TAMANHO
As redes ponto a ponto também são chamadas de grupos de trabalho. Em uma
rede ponto a ponto há, tipicamente, pouco menos do que 10 computadores na
rede.
CUSTO
As redes ponto a ponto são relativamente simples. Uma vez que cada
computador funciona como cliente e servidor, não há necessidade de um servidor
central complexo ou de outros componentes necessários para uma rede de
grande capacidade. As redes ponto a ponto podem ser mais baratas do as redes
baseadas em servidor.
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SISTEMAS OPERACIONAIS
Em uma rede ponto a ponto, o software de comunicação de rede não requer o
mesmo nível de desempenho e segurança de um software de comunicação de
rede projetado para servidores dedicados. Os servidores dedicados funcionam
apenas como servidores e não são utilizados como um cliente ou uma estação de
trabalho.
IMPLEMENTAÇÃO
Em um ambiente ponto a ponto típico, há várias questões de rede que possuem
soluções padronizadas. Estas soluções de implementação incluem:
Computadores localizados nas mesas dos usuários
Usuários que atuam como seus próprios administradores e planejam sua
própria segurança
Utilização de um sistema de cabeamento de fácil visualização, que conecta
Computador a computador na rede.
ONDE A REDE PONTO A PONTO É ADEQUADA
São uma boa escolha para ambientes onde: Há menos que 10 usuários Todos os
usuários estão localizados na mesma área geral A segurança não é uma questão
importante A empresa e a rede terá um crescimento limitado em um futuro
previsto.
CONSIDRAÇÕES SOBRE A REDE PONTO A PONTO
AAddmmiinniissttrraaççããoo
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Envolve uma gama de tarefa, incluindo:
Gerenciamento de usuários e de segurança
Disponibilização de recursos
Manutenção de aplicativos e de dados
Instalação e atualização de softwares de aplicativos
Em uma rede ponto a ponto típica, não existe um gerente de sistemas que
supervisione a administração de toda a rede. Cada usuário administra seu próprio
computador.
CCoommppaarrttiillhhaammeennttoo rreeccuurrssooss
Todos os usuários podem compartilha qualquer um de seus recursos da maneira
que escolher. Esses recursos incluem dados em pastas compartilhadas,
impressoras, placa de fax e assim por diante.
RReeqquuiissiittooss ddoo sseerrvviiddoorr
Em um ambiente ponto a ponto, cada computador deve:
Utilizar uma grande porcentagem de seus recursos para suportar o usuário
local (usuário do computador)
Utilizar recursos adicionais para suportar cada usuário remoto (o usuário
que esta acessando o servidor na rede) que estiver acessando seus
recursos.
SSeegguurraannççaa
A segurança consiste em estabelecer uma senha em um recurso, como uma
pasta que compartilhada na rede. Pelo fato de todos os usuárioS de rede ponto a
ponto estabelecem sua própria segurança e o compartilhamento pode existir em
qualquer computador e não apenas em um servidor centralizado, o controle
centralizado é muito difícil. Isso tem um grande impacto na segurança da rede,
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____________________________________________________________ Nível Técnico 92/118
pois alguns usuários podem não implementar nenhuma segurança. Se a
segurança for uma questão importante, você deve considerar uma rede baseada
em servidor.
TTrreeiinnaammeennttoo
Uma vez que todos os computadores em um ambiente ponto a ponto atuar tanto
como servidores quanto clientes, os usuários devem ser treinados para que sejam
capazes de agir adequadamente tanto como usuários quanto como
administradores de seus próprios computadores.
RREEDDEESS BBAASSEEAADDAASS EEMM SSEERRVVIIDDOORR
Em um ambiente com mais de 10 usuários, uma rede ponto a ponto como os
computadores agindo como servidores e clientes provavelmente não será
adequada.
Portanto, a maior parte das redes possui servidores dedicados. U servidor
dedicado é aquele que funciona apenas como servidor e não é utilizado como um
cliente ou estação de trabalho. Os servidores são dedicados porque são
otimizados para processar rapidamente as requisições dos clientes da rede e para
garantir a segurança dos arquivos e pastas. As redes baseadas em servidor
tornaram-se o modelo padrão para a comunicação de rede.
Conforme o tamanho e o tráfego das redes aumentam, mais de um servidor na
rede é necessário. A distribuição de tarefas entre vários servidores garante que
cada tarefa seja desempenhada da maneira mais eficiente possível.
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SERVIDORES ESPECIALIZADOS
A diversidade de tarefas que os servidores devem desempenhar é variada e
complexa. Os servidores de grandes redes se tornaram especializados para
acomodar as necessidades crescentes de usuários. Em uma rede os diferentes
tipos de servidores incluem:
SSeerrvviiddoorreess ddee aarrqquuiivvoo ee iimmpprreessssããoo
Os servidores de arquivo e impressão gerenciam o acesso do usuário e a
utilização dos recursos de arquivos e impressora. Os servidores de arquivo e
impressão destinam-se ao armazenamento de arquivos e de dados.
SSeerrvviiddoorreess ddee aapplliiccaattiivvoo
Os servidores de aplicativo constituem a parte do servidor dos aplicativos
cliente/servidor, assim como os dados, disponíveis para os clientes. Eles são
diferentes de um servidor de arquivos e impressão. Com um servidor de arquivo e
impressão, os dados ou arquivos são carregados para o computador que fez a
requisição. Com um servidor de aplicativos, o banco de dados fica no servidor e
apenas os resultados requeridos são carregados no computador que fez a
requisição.
Um aplicativo de cliente sendo executado localmente teria acesso aos dados no
servidor de aplicativos. Ao invés de todo o banco de dados ser carregado do
servidor para o seu computador local, apenas o resultados da consulta seriam
carregados nele.
SSeerrvviiddoorreess ddee ccoorrrreeiiooss
Os servidores de correio gerenciam mensagens eletrônicas entre os usuários da
rede.
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SSeerrvviiddoorreess ddee ffaaxx
Os servidores de fax gerenciam o tráfego de fax para dentro e para fora da rede
compartilhando uma ou mais placas de fax modem.
SSeerrvviiddoorreess ddee ccoommuunniiccaaççããoo
Os servidores de comunicação manipulam o fluxo de dados e as mensagens de
correio eletrônico entre a própria rede do servidor e outras redes, computadores
mainframe ou usuários remotos utilizando modems e linhas telefônicas para
discar para o servidor.
O planejamento para vários servidores se torna importante em uma rede
expandida.
O planejador deve considerar qualquer crescimento antecipado da rede, para que
sua utilização seja interrompida caso
SISTEMA OPERACIONAL REDE BASEADA EM SERVIDOR
Um servidor de rede e o sistema trabalham juntos como uma unidade.
Independente de quanto o servidor seja potente ou avançado, ele é inútil sem um
sistema operacional que possa se beneficiar de seus recursos físicos. Alguns
sistemas operacionais foram projetados para aproveitar ao máximo o hardware do
servidor mais avançado
VANTAGENS DA REDE BASEADA EM SERVIDOR
CCoommppaarrttiillhhaannddoo rreeccuurrssooss
Um servidor é projetado para fornecer acesso a muitos arquivos e impressoras,
ao mesmo tempo em que mantém o desempenho e segurança para o usuário.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 95/118
O compartilhamento de dados baseados em servidor pode ser administrado e
controlado centralmente. Em geral, os recursos são localizados centralmente e
são mais fáceis de localizar e suportar do que os recursos localizados em
computadores aleatórios.
SSeegguurraannççaa
A segurança é, na maioria das vezes, o motivo principal para escolher uma
abordagem de rede baseada em servidor. Em um ambiente baseado em servidor
a segurança pode ser controlada por um administrador, que estabelece e aplica o
plano a cada servidor na rede.
BBaacckkuupp
Como os dados críticos estão centralizados em um ou em poucos servidores e é
mais fácil garantir que seja feito o backup com agendamento regular.
NNúúmmeerroo ddee uussuuáárriiooss
Uma rede baseada em servidor pode dar suporte a milhares de usuários. Este
tipo de rede jamais poderia ser gerenciada como uma rede ponto a ponto, mas a
monitoração atual e os utilitários de gerenciamento de rede possibilitam a
operação de uma rede baseada em servidor por um grande número de usuários.
CCoonnssiiddeerraaççõõeess ssoobbrree hhaarrddwwaarree
O hardware do computador cliente pode ser limitado às necessidade do usuário,
pois os clientes não precisam de RAM adicional e armazenamento em disco para
fornecer serviços do servidor.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 96/118
RREEDDEESS CCOOMMBBIINNAADDAASS
Não é raro para as redes modernas em ambiente comerciais combinar em uma
única rede os melhores recursos das abordagens ponto a ponto e baseada em
servidor.
Em uma rede combinada, dois tipos de sistemas operacionais trabalham juntos
para fornecer o que muitos administradores acreditam ser a rede completa.
Um sistema operacional baseado em servidor é responsável por compartilhar a
maior parte dos aplicativos e dados.
Os computadores clientes podem executar um sistema operacional. Eles podem
acessar os recursos no servidor designado e, simultaneamente, compartilhar os
discos rígidos e tornar disponíveis os seus dados pessoais, conforme necessário.
Este tipo de rede é muito comum, mas exige planejamento e treinamento
extensivos para serem implantados corretamente e garantirem a segurança
adequada.
PPRROOTTOOCCOOLLOOSS
CONCEITOS BÁSICOS
Protocolos são regras e procedimentos para comunicação. Quando diversos
computadores estão interligados em rede, as regras e procedimentos técnicos
que administram sua comunicação e interação.
A ARQUITETURA TCP/IP
O TCP/IP foi desenhado segundo uma arquitetura de pilha, onde diversas
camadas de software interagem somente com as camadas acima e abaixo. Há
diversas semelhanças com o modelo conceitual OSI da ISO, mas o TCP/IP é
anterior à formalização deste modelo e portanto, possui algumas diferenças.
O nome TCP/IP vem dos nomes dos protocolos mais utilizados desta pilha, o IP
(Internet Protocol) e o TCP (Transmission Control Protocol). Mas a pilha TCP/IP
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____________________________________________________________ Nível Técnico 97/118
possui ainda muitos outros protocolos, dos quais veremos apenas os mais
importantes, vários deles necessários para que o TCP e o IP desempenhem
corretamente as suas funções.
Visto superficialmente, o TCP/IP possui 4 camadas, desde as aplicações de rede
até o meio físico que carrega os sinais elétricos até o seu destino:
4. Aplicação (Serviço) FTP, TELNET, LPD, HTTP, SMTP/POP3, NFS, etc.
3. Transporte TCP, UDP
2. Rede IP
1. Enlace Ethernet, PPP, SLIP
Vamos apresentar agora uma descrição da função de cada camada do TCP/IP:
O protocolo de enlace tem a função de fazer com que informações sejam
transmitidas de um computador para outro em uma mesma mídia de acesso
compartilhado (também chamada de rede local) ou em uma ligação ponto a ponto
(ex: modem). Nada mais do que isso. A preocupação destes protocolos é permitir
o uso do meio físico que conecta os computadores na rede e fazer com que os
bytes enviados por um computador cheguem a outro computador diretamente
desde que haja uma conexão direta entre eles.
Já o protocolo de rede, o Internet Protocol (IP), é responsável por fazer com que
as informações enviadas por um computador cheguem a outros computadores
mesmo que eles estejam em redes fisicamente distintas, ou seja, não existe
conexão direta entre eles. Como o próprio nome (Internet) diz, o IP realiza a
conexão entre redes. E é ele quem traz a capacidade da rede TCP/IP se
"reconfigurar" quando uma parte da rede está fora do ar, procurando um caminho
(rota) alternativo para a comunicação.
O protocolo de transporte muda o objetivo, que era conectar dois equipamentos,
para' conectar dois programas. Você pode ter em um mesmo computador vários
programas trabalhando com a rede simultaneamente, por exemplo, um browser
Web e um leitor de e-mail. Da mesma forma, um mesmo computador pode estar
rodando ao mesmo tempo um servidor Web e um servidor POP3. Os protocolos
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____________________________________________________________ Nível Técnico 98/118
de transporte (UDP e TCP) atribuem a cada programa um número de porta, que é
anexado a cada pacote de modo que o
TCP/IP saiba para qual programa entregar cada mensagem recebida pela rede.
Finalmente os protocolos de aplicação são específicos para cada programa que
faz uso da rede. Desta forma existe um protocolo para a conversação entre um
servidor web e um browser web (HTTP), um protocolo para a conversação entre
um cliente Telnet e um servidor (daemon) Telnet, e assim em diante. Cada
aplicação de rede tem o seu próprio protocolo de comunicação, que utiliza os
protocolos das camadas mais baixas para poder atingir o seu destino.
Pela figura acima vemos que existem dois protocolos de transporte no TCP/IP. O
primeiro é o UDP, um protocolo que trabalha com datagramas, que são
mensagens com um comprimento máximo pré-fixado e cuja entrega não é
garantida. Caso a rede esteja congestionada, um datagrama pode ser perdido e o
UDP não informa as aplicações desta ocorrência. Outra possibilidade é que o
congestionamento em uma rota da rede possa fazer com que os pacotes
cheguem ao seu destino em uma ordem diferente daquela em que foram
enviados. O UDP é um protocolo que trabalha sem estabelecer conexões entre os
softwares que estão se comunicando.
Já o TCP é um protocolo orientado a conexão. Ele permite que sejam enviadas
mensagens de qualquer tamanho e cuida de quebrar as mensagens em pacotes
que possam ser enviados pela rede. Ele também cuida de rearrumar os pacotes
no destino e de retransmitir qualquer pacote que seja perdido pela rede, de modo
que o destino receba a mensagem original, da maneira como foi enviada.
Agora, vamos aos componentes que ficam na interface entre os níveis 3 e 4 e
entre os níveis 1 e 2.
O Sockets é uma API para a escrita de programas que trocam mensagens
utilizando o TCP/IP. Ele fornece funções para testar um endereço de rede, abrir
uma conexão TCP, enviar datagramas UDP e esperar por mensagens da rede. O
Winsockets, utilizado para aplicações Internet em Windows é nada mais do que
uma pequena variação desta API para acomodar limitações do Windows 3.1. No
Windows NT e Win95 pode ser usada a API original sem problemas.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 99/118
O Domain Name Service (DNS), que será visto com maiores detalhes mais
adiante, fornece os nomes lógicos da Internet como um todo ou de qualquer rede
TCP/IP isolada. Temos ainda o ARP realiza o mapeamento entre os endereços
TCP/IP e os endereços Ethernet, de modo que os pacotes possam atingir o seu
destino em uma rede local (lembrem-se, no final das contas quem entrega o
pacote na rede local é o Ethernet, não o TCP ou o IP).
Por fim, o DHCP permite a configuração automática de um computador ou outro
dispositivo conectado a uma rede TCP/IP, em vez de configurarmos cada
computador manualmente. Mas, para entender o porquê da necessidade do
DHCP, temos que entender um pouco mais do funcionamento e da configuração
de uma rede TCP/IP.
PPRROOJJEETTAANNTTOO AA OORRGGAANNIIZZAAÇÇÃÃOO DDAA RREEDDEE
O termo topologia ou, mais especificamente, topologia de rede, relaciona-se à
organização ou layout físico dos computadores, cabos e outros componentes da
rede. A topologia é o termo padrão que a maior parte de profissionais de rede
utiliza quando se refere ao projeto básico da rede. Além da topologia, essa
organização pode ser classificada como:
Layout físico
Projeto
Diagrama
Mapa
A topologia de uma rede afeta sua capacidade. A escolha de uma das topologias
pode ter um impacto sobre:
O tipo de equipamento de que a rede precisa
As capacidades do equipamento
O crescimento da rede
A maneira pela qual a rede é gerenciada
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____________________________________________________________ Nível Técnico 100/118
O desenvolvimento de um sentido de como as diferentes topologias são utilizadas
é uma das chaves para compreender as capacidades dos diferentes tipos de
rede.
Os computadores te que ser conectados para que compartilhem os recursos ou
executem outras tarefas de comunicação. A maior parte das redes utiliza cabos
para conectar um computador a outro.
Entretanto, não se trata apenas de ligar um computador a um cabo conectando
outros computadores. Tipos diferentes de cabos, combinados com diferentes
placas de rede, sistemas operacionais de rede e outros componentes, requerem
tipos diferentes de combinação.
A topologia de uma rede implica diversas condições. Por exemplo, uma topologia
em particular pode determinar não só o tipo de cabo utilizado, mas como o
cabeamento é feito através de pisos, tetos e paredes.
A topologia também pode determinar como os computadores se comunicam na
rede.
Topologias diferentes exigem métodos diferentes de comunicação, e estes
métodos têm grande influência sobre a rede.
TOPOLOGIAS PADRÃO
Todos os projetos de rede derivam de três topologias básicas: barramento, estrela
e anel.
BBaarrrraammeennttoo
A topologia de barramento também conhecida como barramento linear. Este é o
método mais simples e comum de conectar os computadores em rede.
Constituem em um único cabo, chamado tronco (e também backbone ou
segmento), que conecta todos os computadores da rede em uma linha única.
Os computadores em uma rede de topologia de barramento comunicam-se
endereçando os dados a um computador em particular e inserindo estes dados no
cabo sob a forma de sinais eletrônicos. Para compreender como os computadores
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____________________________________________________________ Nível Técnico 101/118
se comunicam em um barramento, você precisa esta familiarizado com três
conceitos: envio do sinal, repercussão do sinal e terminador. Envio do sinal; os
dados da rede sob a forma de sinais eletrônicos são enviados para todos os
computadores na rede; entretanto, as informações são aceitas apenas pelo
computador cujo endereço coincida com o endereço codificado no sinal original.
Apenas um computador por vez pode enviar mensagens. Os dados são enviados
para todos os computadores, mas apenas o computador de destino aceita.
Repercussão do sinal; como os dados, ou sinais eletrônicos, são enviados a toda
a rede, eles viajam de uma extremidade a outra do cabo. Se o sinal tiver
permissão para prosseguir sem interrupção, continuará repercutindo para frente e
para trás ao longo do cabo, impedindo que os outros computadores enviem
sinais. Portanto, o sinal deve ser interrompido depois que tiver tido a oportunidade
de alcançar o endereço de destino adequado. Terminador; para impedir que o
sinal repercuta um componente chamado terminador é colocado em cada
extremidade do cabo para absorver sinais livres. A absorção do sinal libera o cabo
para que outros computadores possam enviar dados.
EEssttrreellaa
Na topologia de estrela, os computadores são conectados por segmentos de cabo
a um componente centralizado chamado hub (é o componente central em uma
topologia de estrela).
Os sinais são transmitidos a partir do computador que está enviando através do
hub até todos os computadores da rede. Essa topologia iniciou-se nos primórdios
da computação, com os computadores mainframe centralizado.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 102/118
AAnneell ((ttookkeenn rriinngg))
A topologia de anel conecta os computadores em um único círculo de cabos. Não
há extremidades terminadas. Os sinais viajam pela volta em uma direção e
passam através de cada computador. Ao contrário da topologia de barramento
cada computador atua como um repetidor, para amplificar o sinal e enviá-lo para o
seguinte. Como o sinal passa através de todos os computadores, a falha em um
computador pode ter impacto sobre toda a rede.
O método de transmitir dados ao redor de uma topologia anel chama-se
passagem de símbolo. Um símbolo é passado de computador a computador até
que cheque a algum que tenha dados para enviar. O computador que envia
modifica o símbolo, anexa um endereço eletrônico aos dados e os envia ao longo
do anel. Um computador captura o símbolo e o transmitem ao longo do anel os
dados passam por cada computador até encontrarem aquele com o endereço que
coincida com o endereço nos dados. O computador receptor devolve a
mensagem ao computador emissor indicando que os dados foram recebidos.
Após a verificação, o computador emissor cria um novo símbolo e o libera na
rede.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 103/118
BBaarrrraammeennttoo eessttrreellaa
O barramento estrela é uma combinação entre as topologias de barramento e de
estrela. Em uma topologia de barramento estrela, existem várias redes em
topologia de estrela vinculadas em conjunto de troncos de barramento linear.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 104/118
AAnneell EEssttrreellaa
O anel estrela (algumas vezes chamado anel ligado em estrela) parece igual ao
barramento estrela. Tanto o anel estrela como o barramento estrela são
centralizados em um hub que contém o verdadeiro anel ou barramento. Os hubs
em um barramento estrela são conectados por troncos de barramento linera,
enquanto que os hubs do anel estrela são conectados em um padrão pelo hub
principal.
SSeelleecciioonnaannddoo uummaa ttooppoollooggiiaa
Há muitos fatores a serem considerados quando se determina qual topologia
melhor se enquadra às necessidades de uma empresa. A tabela a seguir fornece
algumas diretrizes para selecionar uma topologia.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 105/118
CCOONNEECCTTAANNDDOO CCOOMMPPOONNEENNTTEESS DDEE RREEDDEE
Atualmente, em sua grande maioria, as redes são interconectadas por algum tipo
de fio ou cabeamento que funciona como a mídia de transmissão da rede,
transportando sinais entre os computadores. Três principais grupos de cabos são
usados nas conexões da maioria das redes: coaxial, par trançado e fibra óptica.
Informática Industrial ____________________________________________________________
____________________________________________________________ Nível Técnico 106/118
CABO COAXIAL
No passado esse era o tipo de cabo mais utilizado. Atualmente, por causa de
suas desvantagens, está cada vez mais caindo em desuso, sendo, portanto, só
recomendado para redes pequenas.
Entre essas desvantagens está o problema de mau contato nos conectores
utilizados, a difícil manipulação do cabo (como ele é rígido, dificulta a instalação
em ambientes comerciais, por exemplo, passá-lo através de conduítes) e o
problema da topologia.
A topologia mais utilizada com esse cabo é a topologia linear (também chamada
topologia em barramento) que faz com que a rede inteira saia do ar caso haja o
rompimento ou mau contato de algum trecho do cabeamento da rede. Como a
rede inteira cai, fica difícil determinar o ponto exato onde está o problema, muito
embora existam no mercado instrumentos digitais próprios para a detecção desse
tipo de problema.
Existem dois tipos básicos de cabo coaxial: fino e grosso. Na hora de comprar
cabo coaxial, você deverá observar a sua impedância. Por exemplo, o cabo
coaxial utilizado em sistemas de antena de TV possui impedância de 75 ohms. O
cabo coaxial utilizado em redes possui impedância de 50 ohms.
CCaabboo CCooaaxxiiaall FFiinnoo ((1100BBaassee22))
Esse é o tipo de cabo coaxial mais utilizado. É chamado "fino" porque sua bitola é
menor que o cabo coaxial grosso, que veremos a seguir.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 107/118
É também chamado "Thin Ethernet" ou 10Base2. Nesta nomenclatura, "10"
significa taxa de transferência de 10 Mbps e "2" a extensão máxima de cada
segmento da rede, neste caso 200 m (na verdade o tamanho real é menor).
Características do cabo coaxial fino:
Utiliza a especificação RG-58 A/U
Cada segmento da rede pode ter, no máximo, 185 metros
Cada segmento pode ter, no máximo, 30 nós
Distância mínima de 0,5 m entre cada nó da rede Utilizado com conector
BNC
CCaabboo CCooaaxxiiaall GGrroossssoo ((1100BBaassee55))
Esse tipo de cabo coaxial é pouco utilizado. É também chamado "Thick Ethernet"
ou 10Base5. Analogamente ao 10Base2, 10Base5 significa 10 Mbps de taxa de
transferência e que cada segmento da rede pode ter até 500 metros de
comprimento. É conectado à placa de rede através de um transceiver.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 108/118
Características do cabo coaxial grosso:
Especificação RG-213 A/U
Cada segmento de rede pode ter, no máximo, 500 metros
Cada segmento de rede pode ter, no máximo, 100 nós
Distância mínima de 2,5 m entre cada nós da rede Utilizado com
transceiver
CABO PAR TRANÇADO
Esse é o tipo de cabo mais utilizado atualmente. Existem basicamente dois tipos
de cabo par trançado: sem blindagem (UTP, Unshielded Twisted Pair) e com
blindagem (STP, Shielded Twisted Pair). A diferença óbvia é a existência de uma
malha (blindagem) no cabo com blindagem, que ajuda a diminuir a interferência
eletromagnética e, com isso, aumentar a taxa de transferência obtida na prática.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 109/118
O par trançado, ao contrário do cabo coaxial, só permite a conexão de 2 pontos
da rede. Por este motivo é obrigatório a utilização de um dispositivo concentrador
(hub ou switch), o que dá uma maior flexibilidade e segurança à rede. A única
exceção é na conexão direta de dois micros usando uma configuração chamada
cross-over, utilizada para montar uma rede com apenas esses dois micros.
O par trançado é também chamado 10BaseT ou 100BaseT, dependendo da taxa
de transferência da rede, se é de 10 Mbps ou 100 Mbps.
CCaatteeggoorriiaass
Ao comprar um cabo par trançado, é importantíssimo notar qual a sua categoria.
Embora as categorias 3 e 4 trabalhem bem para redes de 10 Mbps, o ideal é
trabalharmos somente com cabos de categoria 5, que conseguem atingir até 100
Mbps. Com isso já estaremos preparando o cabeamento para comportar uma
rede de 100 Mbps: mesmo que atualmente
a rede trabalhe a apenas 10 Mbps, ela já estará preparada para um futuro
aumento da taxa de transferência.
Categoria 3: até 10 Mbps
Categoria 4: até 16 Mbps
Categoria 5: até 100 Mbps
Categoria 6: até 1Gbps
PPiinnaaggeemm
Ao contrário do cabo coaxial que possui somente dois fios – um interno e uma
malha metálica ao redor, que elimina a interferência eletromagnética -, o par
trançado é composto de oito fios (4 pares), cada um com uma cor diferente.
Cada trecho de cabo par trançado utiliza em suas pontas um conector do tipo RJ-
45, que justamente possui 8 pinos, um para cada fio do cabo.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 110/118
Existem dois padrão internacionais amplamente utilizados: T568A e T568B.
Desta forma, basta optar por um dos dois padrões e fazer os cabos de acordo
com a ordem dos fios impostas por eles. Assim não haverá dúvidas na hora de
montar os cabos e na sua manutenção. Nas figuras 9 e 10 você observa a ordem
dos fios desses dois padrões.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 111/118
CABO DE FIBRA ÓPTICA
Ao invés dos cabos convencionais, que transmitem informação representada por
sinais elétricos que trafegam em condutores de cobre, os cabos de fibra óptica
transmitem a informação por raios de luz, trafegando no interior de uma fibra de
vidro flexível. A fibra óptica tem inúmeras vantagens sobre os condutores de
cobre, sendo as principais:
Maior alcance
Maior velocidade
Imunidade a interferências eletromagnéticas
O custo do metro de cabo de fibra óptica não é elevado em comparação com os
cabos convencionais. Entretanto seus conectores são bastante caros, assim
como a mão de obra necessária para a sua montagem. Um cabo de fibra óptica
custa entre 100 e 400 dólares, dependendo do comprimento. Um curso de
especialização em montagem de cabos de fibras ópticas custa cerca de 1000
dólares, e é ministrado pelos fabricantes dos cabos e conectores. A montagem
desses conectores, além de um curso de especialização, requer instrumentos
especiais, como microscópios, ferramentas especiais para corte e polimento,
medidores e outros aparelhos sofisticados.
Devido ao seu elevado custo, os cabos de fibras ópticas são usados apenas
quando é necessário atingir distâncias maiores, para operar com taxas de
transmissão mais altas, em ambientes com muita interferência eletromagnética e
quando é necessária proteção contra descargas atmosféricas.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 112/118
SELECIONANDO O CABO DE REDE
EEQQUUIIPPAAMMEENNTTOOSS DDEE RREEDDEE
A seguir iremos ver os principais periféricos que podem ser utilizados em redes
locais.
Placa de rede
Uma Uma placa de rede (também chamada adaptador de rede ou NIC) é um
dispositivo de hardware responsável pela comunicação entre os computadores
em uma rede.
A placa de rede é o hardware que permite aos computadores conversarem entre
si através da rede. Sua função é controlar todo o envio e recebimento de dados
através da rede. Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de
rede.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 113/118
Sua taxa de transmissão, pode variar entre 10 Mbps / 100 Mbps / 1000 Mbps e
placas Token Ring de 4 Mbps e 16 Mbps.
Repetidor
Usado basicamente em redes de topologia linear, o repetidor permite que a
extensão do cabo seja aumentada, criando um novo segmento de rede O
repetidor é apenas uma extensão (um amplificador de sinais) e não desempenha
qualquer função no controle do fluxo de dados.
Todos os pacotes presentes no primeiro segmento serão compulsoriamente
replicados para os demais segmentos. Por exemplo, se a estação 1 enviar um
pacote de dados para a estação 2, esse pacote será replicado para todas as
máquinas de todos os segmentos da rede.
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____________________________________________________________ Nível Técnico 114/118
Em outras palavras, apesar de aumentar a extensão da rede, aumenta também o
problema de colisão de dados.
PONTE (BRIDGE)
A ponte é um repetidor inteligente, pois faz controle de fluxo de dados. Ela analisa
os pacotes recebidos e verifica qual o destino. Se o destino for o trecho atual da
rede, ela não replica o pacote nos demais trechos, diminuindo a colisão e
aumentando a segurança. Por analisar o pacote de dados, a ponte não consegue
interligar segmentos de redes que estejam utilizando protocolos diferentes.
Há duas configurações que podem ser utilizadas com a ponte: a configuração em
cascata e a configuração central.
No caso da configuração em cascata, as pontes são ligadas como se fossem
meros repetidores. A desvantagem dessa configuração é que, se uma estação do
primeiro segmento quiser enviar um dado para uma estação do último segmento,
esse dado obrigatoriamente terá de passar pelos segmentos intermediários,
ocupando o cabo, aumentando a colisão e diminuindo o desempenho da rede.
Já na configuração central, as pontes são ligadas entre si. Com isso, os dados
são enviados diretamente para o trecho de destino. Usando o mesmo exemplo, o
dado partiria da estação do primeiro segmento e iria diretamente para a estação
do último segmento, sem ter de passar pelos segmentos intermediários.
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Hub (Concentrador)
Apesar da rede estar fisicamente conectada como estrela, caso o hub seja
utilizado ela é considerada logicamente uma rede de topologia linear, pois todos
os dados são enviados para todas as portas do hub simultaneamente, fazendo
com que ocorra colisões. Somente uma transmissão pode ser efetuada por vez.
Em compensação, o hub apresenta diversas vantagens sobre a topologia linear
tradicional. Entre elas, o hub permite a remoção e inserção de novas estações
com a rede ligada e, quando há problemas com algum cabo, somente a estação
correspondente deixa de funcionar.
Quando um hub é adquirido, devemos optar pelo seu número de portas, como 8,
16, 24 ou 32 portas. A maioria dos hubs vendidos no mercado é do tipo
"stackable", que permite a conexão de novos hubs diretamente (em geral é
necessário o pressionamento de uma chave no hub e a conexão do novo hub é
feito em um conector chamado "uplink").
Portanto, você pode ir aumentando a quantidade de hubs de sua rede à medida
em que novas máquinas forem sendo adicionadas.
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Switch (Chaveador)
Podemos considerar o switch um "hub inteligente". Fisicamente ele é bem
parecido com o hub, porém logicamente ele realmente opera a rede em forma de
estrela. Os pacotes de dados são enviados diretamente para o destino, sem
serem replicados para todas as máquinas. Além de aumentar o desempenho da
rede, isso gera uma segurança maior.
Várias transmissões podem ser efetuadas por vez, desde que tenham origem e
destino diferentes.
O Switch possui as demais características e vantagens do hub.
Roteador (Router)
O roteador é um periférico utilizado em redes maiores. Ele decide qual rota um
pacote de dados deve tomar para chegar a seu destino. Basta imaginar que em
uma rede grande existem diversos trechos. Um pacote de dados não pode
simplesmente ser replicado em todos os trechos até achar o seu destino, como na
topologia linear, senão a rede simplesmente não funcionará por excesso de
colisões, além de tornar a rede insegura (imagine um pacote de dados destinado
a um setor circulando em um setor completamente diferente).
Existem basicamente dois tipos de roteadores: os estáticos e os dinâmicos. Os
roteadores estáticos são mais baratos e escolhem o menor caminho para o
pacote de dados. Acontece que esses roteadores não levam em consideração o
congestionamento da rede, onde o menor caminho pode estar sendo super
utilizado enquanto há caminhos alternativos que podem estar com um fluxo de
dados menor. Portanto, o menor caminho não necessariamente é o melhor
caminho.
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No caso dos roteadores dinâmicos, eles escolhem o melhor caminho para os
dados, já que leva em conta o congestionamento da rede. Talvez o pacote de
dados siga por um caminho até mais longo, porém menos congestionado que, no
final das contas, acaba sendo mais rápido.
Alguns roteadores possuem compressão de dados, que fazem aumentar a taxa
de transferência.
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Referências Bibliográficas
1. TORRES, Gabriel – Hardware Curso Completo, ed. Axcel Books, 3ª Edição.
2. Curso de Redes de computadores – Laércio Vanconcelos.