arquitetura de computadores

1
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLÓGICA
CAMPUS SÃO CRISTOVÃO
COINF – Coordenadoria de Informática

PROF. LUIZ CARLOS PEREIRA
ARQUITETURA
DE COMPUTADORES
2
Capítulo 1 – Evolução Histórica dos Computadores
1.1 INTRODUÇÃO:
1.1.1 Conceituação:
“Um computador é uma máquina (composta de partes eletrônicas e
eletromecânicas) capaz de sistematicamente coletar, manipular e fornecer
resultados das manipulações de informações para um ou mais objetivos.”
“Processamento de dados consiste em uma série de atividades ordenadamente
realizadas, com o objetivo de produzir um arranjo determinado de informações a
partir de outras obtidas inicialmente.”
“Dado pode ser definido como a matéria-prima originalmente obtida de uma ou
mais fontes (etapa da coleta).”
“Informação é o resultado do processamento, isto é, o dado processado ou
“acabado”.”
Figura 1.1 – Etapas básicas de um processamento de dados.
1.1.2 Sistemas:
“Um sistema é um conjunto de partes coordenadas que concorrem para a
realização de um determinado objetivo.”
O enfoque sistemático se faz presente em várias áreas do desenvolvimento
comercial, científico, industrial e social.
“Sistema de processamento de dados (SPD) são aqueles responsáveis pela
coleta, armazenamento, processamento e recuperação, em equipamento
eletrônico, dos dados necessários ao funcionamento de um outro sistema maior:
o sistema de informação.”
a) Sistema de computação;
b) Sistema de aplicação.
“Sistema de informação de uma empresa pode ser conceituado como o
conjunto de métodos, processos e equipamentos necessários para se obter,
processar e utilizar informações dentro da empresa.”
Os sistemas de informações se desenvolvem segundo duas dimensões:
a) componentes da organização: diversos setores funcionais;
b) nível de decisão: operacional, gerencial e alto nível da organização.
3
“Sistema de informações gerenciais (SIG) é o sistema que engloba todos os
componentes e todos os níveis de decisão de uma organização.”
1.1.3 Sistemas de Computação:
“Programa é um conjunto de instruções.”
Um programa de computador é a formalização de um algoritmo em linguagem
inteligível pelo computador.
“Linguagem binária é a linguagem de comunicação dos computadores.”
Na linguagem binária os caracteres inteligíveis não são A, B, +, 0, etc., mas
apenas zero(0) e um (1). Essa linguagem também chamada de linguagem de
máquina, é, para os seres humanos, tediosa de manipular, difícil de
compreender e fácil de acarretar erros. Por essa razão, foram desenvolvidas
outras linguagens, mais próximas do entendimento dos operadores,
genericamente chamadas de Linguagens de rogramação.
Instruções de máquinas entendidas pelos computadores:
a) executar operações aritméticas sobre dois números;
b) executar operações lógicas sobre dois números;
c) mover um conjunto de bits (um número ou parte) de um ponto para outro do
computador;
d) desviar a seqüência do programa;
e) comunicação com algum dispositivo de entrada ou saída de dados.
“Hardware é o conjunto formado pelos circuitos eletrônicos e partes
eletromecânicas de um computador.”
“Software consiste em programas, de qualquer tipo e em qualquer linguagem,
que são introduzidos
na máquina para fazê-la trabalhar, passo a passo, e produzir algum trabalho.”
1.2 HISTÓRICO:
É comum encontrar uma divisão histórica da evolução dos computadores
segundo o elemento básico de sua organização: Válvulas, transistores, circuito
integrado, pastilhas de alta e muito alta integração.
1.2.1. Época dos dispositivos mecânicos (500 a.c – 1880)
O conceito de efetuar cálculo surgiu com os babilônios e sua invenção o Ábaco.
A primeira evolução do ábaco aconteceu em 1642, quando o filosofo e
matemático Blaise Pascal construiu um contador mecânico que realizava soma e
subtração.
1.2.2. Época dos dispositivos Eletromecânicos (1888-1930)
4
Com a invenção do motor elétrico surgiu uma grande quantidade de máquinas de
somar acionadas por motores elétricos, baseados no princípio de funcionamento
da máquina de Pascal.
Em 1889, Hollerith desenvolveu o cartão perfurado para guardar dados e uma
máquina tabuladora mecânica, acionada por um motor elétrico, que contava,
classificava e ordenava informações armazenadas no cartão perfurado.
Em 1914, foi criada a IBM.
Até a década de 1980, os cartões perfurados foram um dos principais elementos
de entrada de dados dos computadores digitais, tais como IBM/360/370.
1.2.3. Época dos componentes eletrônicos – Primeiras Invenções (1930-1945)
O problema dos computadores mecânicos era:
a) baixa velocidade de processamento;
b) falta de confiabilidade dos resultados.
1.2.4. Época dos componentes eletrônicos (1945 - ?)
1.2.4.1. Primeira Geração: Computadores à válvula
O 1o computador eletrônico digital – ENIAC (Electronic Numerical Integrator
And Computer):
• Projetado de 1943 a 1946;
• Funcionou até 1955;
• Possuía 17.000 válvulas e 8000 Km de cabos;
• Pesava 30 toneladas;
• Consumia grande quantidade de energia e válvulas que queimava
freqüentemente;
• 10.000 operações por segundo;
• 20 registradores que guardavam valor numérico de 10 dígitos;
• Era uma máquina decimal, não binária, cada dígito é representado por um anel
de 10
válvulas;
• Programação feita através da recolocação dos fios.
Em 1945 foi iniciada a construção do IAS (Von Neumann), que para os estudos
de arquitetura de computadores, ele é fundamental.
• Era constituído de quatro unidades principais: a memória, a UCP, a UC e
dispositivos
5
de entrada e saída;
• memória de 1.000 posições, chamadas de palavras, cada uma podendo
armazenar 40
dígitos binários (bits);
• tantos dados como instruções eram representados na forma binária r
armazenados na
mesma memória;
Resumindo, o IAS possuía características de arquitetura que permaneceram ao
longo do tempo. As máquinas evoluíram consideravelmente em velocidade,
capacidade de armazenamento, miniaturização, consumo de energia e calor, mas
a arquitetura básica permaneceu.
1.2.4.2. Segunda Geração: Computadores Transistorizados
A eletrônica moderna surgiu em 23 de Dezembro de 1947.
Os transistores se tornaram não só sucesso em toda a industria eletrônica (custo,
tamanho e desempenho melhores que os dispositivos a válvula), como também
formaram a base de todos os computadores digitais. O fato de que se pode ligar e
desligar a corrente elétrica em um dispositivo é a base de toda a lógica digital.
A primeira companhia a lançar comercialmente um computador transistorizado
foi a NCR. A IBM também teve grande participação transformou a série 700 em
7000.
1.2.4.3. Terceira Geração: Computadores com Circuitos Integrados
Em Outubro de 1958, Jack Kilby, da Texas Instruments Co., colocou dois
circuitos em uma só peça de germânio. O dispositivo resultante era rudimentar e
a interconexão tinha que ser realizadas por fios externos, mas é reconhecido
como o primeiro circuito integrado, CI, fabricado no mundo.
Robert Noyce utilizou tecnologia para integrar vários circuitos em uma só
partilha de silício.
Em 1964, a IBM lançou a sua mais famosa família, a série 1360.
1.2.4.4. Quarta Geração: Computadores que utilizam VLSI (Very Large Scale
Integration)
Integração em larga escala, caracteriza uma classe de dispositivos eletrônicos
capazes de armazenar, em um único invólucro, milhares e milhares de diminutos
componentes.
1.2.5. Computadores Pessoais - Microcomputadores
Em 1971, a Intel Corporation, produziu uma CPU em uma só pastilha de circuito
integrado, denominado INTEL-4004, que possuía palavra de 4 bits e tinha cerca
de 2.300 transistores na pastilha.
6
Logo em seguida, a Intel lançou o INTEL 8008 com 8 bits de palavra e 16 K de
memória.
Capítulo 2 – Sistemas de Numeração e Aritmética Computacional
2.1 SISTEMAS DE NUMERAÇÃO:
Sistemas de numeração são formas de representação de valores. Existem os
sistemas nãoposicionais e os posicionais. Nos não-posicionais o símbolo não
depende da posição.
 Por exemplo, os numerais romanos: o símbolo X vale 10 em qualquer posição
que estiver no número, seja IX ou LXV.
Já nos posicionais, o valor do símbolo muda com a posição. Por exemplo: o
símbolo 6 dentro do número 625 significa o valor 600, mas no número 461
significa 60.
Diariamente trabalhamos com o sistema posicional decimal, assim chamado por
ter dez símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Como tem dez símbolos, dizemos
também que possui base 10.
Como sabemos, o computador funciona em binário, ou seja, representações de
número somente com os símbolos 0 e 1. Este é um sistema de numeração com
base 2 ou binário.
Na eletrônica ainda é comum trabalhar-se com o sistema octal, que possui base
8, cujos símbolos são: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Para o endereçamento da memória do computador é utilizado o sistema de
numeração hexadecimal, de base 16, formado pelos símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.
São estes quatro sistemas de numeração que serão
o fundamento do estudo da computação, sendo
necessários para compreensão da organização de
sua arquitetura.
7
Para compreendermos melhor a relação entre eles, devemos estudar a conversão
de uma base para
outra.
2.2 CONVERSÃO ENTRE BASES:
2.2.1 De binário, octal, e hexadecimal para decimal: Segue-se a regra simples:
símbolo x baseposição
Ou seja, eleva-se a base a converter à potência cujo valor é sua posição no
número e multiplica-se pelo símbolo.
Assim, de binário (base 2) para decimal (base 10), podemos fazer, por exemplo:
Ex1: (100101)2 = 1 x 25 + 0 x 24 + 0 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20
= 32 + 0 + 0 + 4 + 0 + 1
= 37
Ex2: (110,10)2 = 1 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 + 1 x 2-1 + 0 x 2-2
= 4 + 2 + 0 + 0,5 + 0
= 6,5
E de octal (base 8) para decimal:
2.2.2 Conversão de decimal para binário, octal e hexadecimal:
Para converter números da base 10 para outras bases,
segue-se a seguinte regra: parte inteira: divide-se o
número a ser convertido pela base desejada; toma-se
o quociente resultante e divide-se novamente pela
base até que o quociente seja zero; os restos das
divisões formam a parte inteira do número
convertido; o primeiro resto representa o último
dígito da parte inteira do número; o último quociente
representa o primeiro dígito da parte inteira;
parte fracionária: multiplica-se a parte fracionária
do número a ser convertido pela base desejada;
toma-se a parte fracionária do número resultante e
repete-se a operação; a parte inteira dos produtos
8
obtidos representam a parte fracionária do número procurado.
Para conversão de decimal para binário, temos o exemplo:
(174,25)10: 174 / 2 = 87 resto 0
87 / 2 = 43 resto 1
43 / 2 = 21 resto 1
21 / 2 = 10 resto 1
10 / 2 = 5 resto 0
5 / 2 = 2 resto 1
2 / 2 = 1 resto 0
último quociente: 1 ==> parte inteira: 10101110
0,25 x 2 = 0,50 inteiro 0
0,50 x 2 = 1,0 inteiro 1 ==> parte fracionária: 01
(174,25)10 = (10101110,01)2
De decimal para octal:
(749,97)10: 749 / 8 = 93 resto 5
93 / 8 = 11 resto 5
11 / 8 = 1 resto 3
último quociente: 1 ==> parte inteira: 1355
0,97 x 8 = 7,76 inteiro 7
0,76 x 8 = 6,08 inteiro 6
0,08 x 8 = 0,64 inteiro 0 ==> parte fracionária: 760
(749,97)10 = (1355,760)8
E de decimal para hexadecimal:
(155,742)10: 155 / 16 = 9 resto 11 (B)
último quociente: 9 ==> parte inteira: 9B
0,742 x 16 = 11,872 inteiro 11 (B)
0,872 x 16 = 13,952 inteiro 13 (D)
0,952 x 16 = 15,232 inteiro 15 (F) ==> parte fracionária: BDF
(155,742)10 = (9B,BDF)16
2.2.3 Conversão de binário para octal
Basta converter cada três símbolos binários em um octal, partindo-se da vírgula.
Caso faltem símbolos para completar três, completa-se com zeros.
Exemplo:
(010 101,110 1)2 = (25,64)8
2.2.4 Conversão de octal para binário:
O oposto do método anterior: pega-se cada valor e converte-se pela tabela em
três símbolos binários.
9
Exemplo:
(356,71)8 = (11 101 110,111 001)2
2.2.5 Conversão de binário para hexadecimal:
Semelhante a conversão de octal, apenas pegando cada quatro símbolos binários
para um hexadecimal, convertidos a partir da tabela.
Exemplo:
(1101 1010 0100,1010 11)2 = (DA4,AC)16
2.2.6 Conversão de hexadecimal para binário:
Oposto do método anterior. Exemplo:
(CAFE,01)16 = (1100 1010 1111 1110,0000 0001)2
2.3 ARITMÉTICA COMPUTACIONAL:
Todo sistema de computação moderno é construído de modo a ser capaz de
armazenar, interpretar e manipular informações codificadas na forma binária.
Além disso, muitos deles possuem a capacidade de representar valores e efetuar
operações aritméticas utilizando recursos de outras bases da potência de 2 (mais
especialmente as bases octal - base 8 e hexadecimal - base 16). Esse é o caso,
por exemplo, de representação e aritmética de números em ponto flutuante;
alguns sistemas de computação IBM empregam a base 16 quando efetuam
aritmética em ponto flutuante.
10
2.3.1 Procedimento de Adição:
Tendo em vista que toda representação de valores nos computadores digitais é
realizada no sistema binário, é obvio, então, que as operações aritméticas
efetuadas pela máquina sejam também realizadas na mesma base de
representação, a base 2.
As operações de adição nas bases 2, 8 e 16 são realizadas de modo idêntico ao
que estamos acostumados a usar para a base 10, exceto no que refere à
quantidade de algarismos disponíveis (que, em cada base, é diferente). Esse fato
acarreta diferença nos valores encontrados, mas não no modo como as operações
são realizadas.
Adição de Números Binários
A operação de soma de dois números em base 2 é efetuada de modo semelhante
à soma decimal, levando-se em conta, apenas, que só há dois algarismos
disponíveis (0 e 1). Assim:
0+0=0
0+1=1
1+0=1
1 + 1 = 0, com "vai 1"
Do mesmo modo que operamos na base decimal, a soma é efetuada algarismo
por algarismo, de maneia que, quando somamos 1 com 1, obtemos como
algarismo resultante 0 e sobra o valor 1 para ser somado aos algarismos da
parcela imediatamente seguinte à esquerda (valor de uma base - 2);
esse é o valor que denominamos "vai 1". Se os dois algarismos serem somados
são de valor igual a 1, e ainda temos o "vai 1" para o algarismo da esquerda.
Resumindo:
1 + 1 + 1 = 1 com "vai 1";
1 + 0 + 1 = 0 com "vai 1".
2.3.2 Procedimento de Subtração:
Os procedimentos para execução da operação de subtração em bases 2, 8, 16, ou
qualquer outra não decimal seguem as mesmas regras adotadas para a base 10,
variando, conforme já mencionado diversas vezes, quanto à quantidade de
algarismos existentes em cada base.
Essas regras são: minuendo - subtraendo = diferença;
operações realizada algarismo por algarismo;
se o algarismo do minuendo for menor que o algarismo do subtraendo, adicionase ao minuendo um valor igual ao da base (2 ou 8 ou 16). Esse valor corresponde
a uma unidade subtraída (empréstimo) do algarismo à esquerda do minuendo;
resultado é colocado na coluna, na parcela diferença.
11
Subtração de Números Binários
A subtração em base 2, na forma convencional usada também no sistema
decimal (minuendo - subtraendo = diferença), é relativamente mais complicada
por dispormos apenas dos algarismos 0 e 1. Assim, 0 menos 1 necessita de um
"empréstimo" de um valor igual à base (no caso é 2), obtido do primeiro
algarismo diferente de zero, existente à esquerda. Se estivéssemos operando na
base decimal, o "empréstimo" seria de valor igual a 10.
A execução detalhada do algoritmo de soma para o Ex2 é apresentada a seguir,
de modo que se possa compreender melhor o processo:
1–1=0
0–0=0
0 – 1 não é possível. Retira-se 1 da 5a ordem, a partir da direita, ficando 2
unidades na 4a ordem.
Dessas 2 unidades, retira-se 1 para a 3a ordem (nesta 3a ordem ficam, então, 2),
restando 1 nesta 4ª ordem. Logo 2-1 = 1.
1–1=0
0–0=0
1–1=0
0–0=0
0 – 1 não é possível. Retira-se 1 da ordem à esquerda, que fica com zero e passase 2 para a direita.
Logo 2 – 1 = 1
0–0=0
Noções de Arquitetura de Computadores
1. INTRODUÇÃO
O alto nível de popularidade atingido pelos computadores nos últimos anos permitiu
também quebrar uma série de barreiras, particularmente no que diz respeito à
terminologia associada.
Atualmente, expressões como bits, bytes, hard disk, RAM, e outras, deixaram de fazer
parte vocabulário técnico dos especialistas para compor aquele de grande parte dos
usuários destas máquinas.
Entretanto, os aspectos básicos de funcionamento de um computador ainda são
reservados aos profissionais da área e devem assim permanecer indefinidamente.
12
Neste capítulo pretende-se, a nível de introdução, apresentar alguns aspectos
importantes do funcionamento dos computadores, sendo que as questões mais
importantes serão aprofundadas ao longo do curso.
2. PRINCIPAIS COMPONENTES DE UM COMPUTADOR
Numa visão externa de grande parte dos usuários, um computador é
composto de CPU, teclado, vídeo e mouse, como ilustrado pela figura ao
lado. Esta é a visão da maior parte da população que tenha algum tipo de
interação com o computador, principalmente porque estes são os elementos de um
microcomputador que se deve que transportar, desconectando-os e reconectando-os para
fazer o computador voltar a funcionar. Embora continuar a ter este tipo de visão dos
componentes de um computador não vai afetar profundamente a vida e modo de
utilização destas máquinas pela maior parte da população, é lógico que esta é uma visão
extremamente superficial até para alguns usuários.
A Unidade Central de Processamento... a CPU
Um primeiro equívoco aparece nesta divisão, ao chamar-se o gabinete do
microcomputador, seja ele em formato torre (o formato vertical) ou desktop (o
horizontal), de CPU. O mais correto é chamá-lo mesmo de torre ou gabinete. O nome,
ou melhor a sigla CPU, vem do inglês Central Prossessing Unit, para designar o
componente ou o conjunto de componentes do computador responsável pela execução
das instruções dos programas. O nome CPU sugere, então, um elemento essencial no
funcionamento do computador, sem uma CPU, os computadores não poderiam
funcionar. Nas máquinas de primeira e segunda geração, segundo a organização do
capítulo anterior, as CPUs eram implementadas em circuitos de grandes dimensões,
utilizando milhares de válvulas ou transistores. A partir dos anos 70, com o
aparecimento do circuito integrado, as CPUs puderam ser implementadas
completamente num chip, denominado a partir de então de microprocessador, nome até
hoje utilizado e que incorpora, em sua família, exemplares como o Pentium e o Power
PC entre outros menos populares, mas nem por isso menos poderosos. Apesar da
existência de uma grande diversidade em termos de
arquiteturas de computador, pode-se enumerar, num ponto
de vista mais genérico os componentes básicos desta classe
de equipamentos. A figura 2.2 apresenta um esquema de
um computador, destacando os elementos que o compõem.
Apesar da grande evolução ocorrida na área de informática desde o aparecimento dos
primeiros computadores, o esquema apresentado na figura pode ser utilizado tanto para
descrever um sistema computacional atual como os computadores da década de 40,
projetados por engenheiros como John Von Neuman. Vamos analisar a evolução que as
CPUs sofreram ao longo dos anos e quais são os parâmetros a elas associados que
influenciam no desempenho global de um sistema computacional. Um parâmetro
importante é o tamanho da palavra processada pela unidade lógica e aritmética,
lembrando que o sistema de numeração adotado nas arquiteturas de computadores é o
13
binário, o qual tem como unidade básica de informação obit, que pode assumir os
valores 0 ou 1. Quanto maior o tamanho da palavra manipulada pelo microprocessador,
maior é o seu potencial de cálculo e maior a precisão das operações realizadas. As
primeiras CPUs integradas num único chip, como por exemplo, o 4004 fabricado pela
Intel em 1971 manipulava palavras (dados e instruções) expressas por 4 dígitos binários.
Os microprocessadores mais recentes são capazes de manipular palavras entre 32 bits
(caso dos 486) e 64 bits (Pentium e Power PC A velocidade de cálculo é outro fator de
peso para as arquiteturas de computador, uma vez que ela será determinante para o
tempo de resposta de um sistema computacional com respeito à execução de uma dada
aplicação. A velocidade de cálculo está diretamente relacionada com a freqüência do
relógio que pilota o circuito da CPU como um todo. O microprocessador Intel 4004 era
movido por um clock de freqüência igual a 108 KHz (isto mesmo... quilohertz),
enquanto hoje fala-se em microprocessadores com clocks de 200, 233, 266 e até 300
MHz. Ainda relacionada com a ALU, é possível destacar a quantidade de operações que
ela suporta. Os primeiros processadores suportavam um conjunto relativamente
modesto de operações lógicas e aritméticas. Em particular, no que diz respeito às
operações aritméticas, os primeiros processadores suportavam apenas operações de
adição e subtração, sendo que as demais operações tinham de ser implementadas através
de seqüências destas operações básicas. Os processadores suportando um conjunto mais
complexo de instruções surgiu de 15 anos para cá, graças à adoção da tecnologia CISC
(Complex Instruction Set Computer). Embora não seja um aspecto visível ou
perceptível internamente, é importante destacar que o aumento do potencial de cálculo
de um computador só foi incrementado devido à evolução da microeletrônica que tem
oferecido técnicas de integração capazes de encapsular uma quantidade cada vez maior
de transistores por unidade de área. Só para que se tenha um parâmetro, o Intel 4004
possuía 23000 transistores integrados no mesmo chip, enquanto dos chips da linha
Pentium abrigam cerca de 6 milhões de transistores.
Conhecendo os lutadores
Entra no ringue a Intel que veste azul e ergue os braços
pedindo o apoio da plateia. Criada em 1968, começou sua
grande história com a fabricação de circuitos integrados.
Depois de muitos anos e a chegada dos computadores
domésticos, a empresa teve a chance de investir nos
processadores. A partir da década de 90 todos conheceram o
Pentium, nome que fez a fabricante deslanchar e ganhar
fortunas de dinheiro.
Atualmente a série “Pentium” não ocupa mais o posto de
processadores topo de linha, sendo que as CPUs Core i7 (i5 e i3
14
também) são o que a Intel oferece de melhor. Além de modelos para desktop a Intel
também produz CPUs para notebooks e ocupa o atual posto de “maior fabricante de
processadores”. Obviamente a empresa conta com o apoio de fãs e de um grande
número de montadoras que sabem da influência da marca no mercado.
A AMD veste verde e entra em grande estilo, subindo em cima das cordas e levando a
plateia à loucura. Fundada em 1969, a companhia veio investindo em circuitos lógicos
de forma igual à sua concorrente. O concorrente do Pentium era o K5, que foi inserido
no mercado três anos depois do grande pioneiro da Intel. Apesar de pouca fama inicial,
a AMD ganhou o público com o AMD Athlon, que ainda continua sendo fabricado e
ainda é muito popular.
As CPUs da AMD agora possuem diversas ramificações, sendo que abrangem o mesmo
mercado que a concorrente. O processador topo de linha da AMD é o Phenom II X6 (da
mesma família do Phenom II X4, X3 e X2). Assim como a concorrente, a Advanced
Micro Devices abraçou o mercado de notebooks faz um bom tempo, contudo a empresa
permanece em segundo lugar nas vendas.
Round 1: desempenho
O fator desempenho é sempre um aspecto que depende de uma série de configurações
internas e das tecnologias empregadas em cada processador. Uma enormidade de portais
sempre realiza testes com as CPUs mais recentes das duas fabricantes. Os resultados
sempre variam muito, sendo que existem atividades nas quais os processadores Intel são
mais rápidos e outras em que os chips da AMD alcançam um desempenho maior.
A Intel lançou o Core i7 980-X recentemente, o qual possui seis núcleos. Contudo, a
fabricante não apenas investiu em qualidade tecnológica, mas exagerou ao máximo para
obter o prêmio de melhor processador de seis núcleos. A grande maioria dos sites que
testou a CPU notou a superioridade da Intel, sendo que em poucos testes ele perde para
o
concorrente
direto.
A AMD demorou um pouco mais que a Intel, porém lançou um processador
surpreendente. O Phenom II X6 tem especificações mais modestas que o concorrente,
mas ainda sim consegue ótimo desempenho em diversas aplicações. Aliás, a CPU da
15
AMD tem capacidade até para ultrapassar o Core i7 980-X em alguns testes (baseado na
revisão do site Benchmark Reviews).
Round 2: relação custo-benefício
Quando falamos em processadores de alto desempenho, não temos como deixar de
pensar no aspecto financeiro. Os desktops e notebooks atuais (considerando
configurações de alto desempenho) estão cada vez mais caros, pois além de o preço da
CPU ser consideravelmente alto, os demais componentes devem acompanhar a
tecnologia do processador — fator que aumenta o valor total do produto.
Todos os sites comprovam e admitem que a AMD realmente fez uma ótima jogada
lançando um processador de seis núcleos mais fraco e mais barato. Há algumas
fabricantes que inclusive vêm reclamando da falta de CPUs Phenom II X6, os quais
estão sendo tão requisitados que os estoques estão acabando muito rápido. Para se ter
uma ideia, o Phenom II X6 custa menos de um terço do concorrente (apenas 300
dólares).
Enquanto a AMD oferece processadores baratos, a Intel prefere continuar com o posto
de “CPU mais veloz do mundo”. Os testes realmente vêm comprovando isso e a
frequência padrão do processador Core i7 980-X não deixa dúvidas de que a velocidade
é superior. É bom lembrar que a Intel possui outras opções de processadores mais
baratos.
16
Round 3: tecnologias
Desde o princípio da batalha nos anos 90, tanto a AMD quanto a Intel vêm introduzindo
novas tecnologias no mercado. Ambas utilizam técnicas funcionais para o
processamento de dados, contudo as arquiteturas internas são completamente diferentes.
Tais fatores fazem com que em alguns casos a AMD consiga um desempenho
considerável, enquanto em outros a Intel obtém superioridade.
A Intel inseriu a série Core i7 no mercado para provar que suas CPUs são melhores ao
trabalhar com jogos. Com uma diversidade de modificações internas, a fabricante
consegue resultados superiores e garante aos gamers a jogatina dos sonhos. A grande
maioria dos sites comprova que os processadores Intel são um pouco melhores em
jogos.
17
A AMD por outro lado não fica pra trás e também procura investir em tecnologias.
Algumas das tecnologias da AMD inclusive agora são utilizadas nos processadores
Intel, tamanha é a capacidade em desenvolvimento da fabricante. Os gamers também
não perdem nada ao utilizar CPUs da AMD, pois em muitos casos a AMD ainda
compete de igual e até chega a superar a Intel.
Round 4: chipsets
Na corrida para abocanhar outro mercado, as duas fabricantes decidiram investir pesado
em chipsets. Antigamente as placas-mãe utilizavam chipsets de marcas diferentes (como
a NVIDIA e a VIA), contudo com a inserção da Intel e da AMD no pedaço, ficou raro
encontrar montadoras de placas-mãe que optem por chipsets que não sejam das
fabricantes de processadores.
A AMD já está há algum tempo no mercado dos chipsets e mostra que seus produtos
são perfeitos para obter um desempenho superior. Com placas de vídeos AMD ATI
Radeon integradas, a fabricante consegue um desempenho absurdamente melhor em
jogos e atividades multimídia.
18
A Intel mudou muito sua visão e agora vem trazendo novos chipsets que permitem um
trabalho exemplar com as novas CPUs da linha Core i7. Apesar de a placa onboard não
ser tão boa, a Intel fornece gráficos razoáveis para quem precisa usar o PC diariamente.
Round 5: notebooks
Como já citado, ambas as marcas possuem processadores dedicados para notebooks.
Com velocidades excelentes, temperaturas baixas e desempenhos fantásticos, as CPUs
para computadores móveis mostram que são aptas para quaisquer tipos de tarefa. Neste
quesito as duas fabricantes capricham muito, pois procuram sempre alcançar um novo
grupo de usuários.
A verdade é que a maior parte dos notebooks traz um processador Intel. Tal aspecto é
decorrente da grande campanha de marketing que a Intel faz todos os anos. Boa parte
dos fabricantes prefere usar Intel, porque os usuários solicitam esses processadores.
19
Apesar de a Intel dominar a área dos portáteis, a AMD não fica parada e também vem
realizando parcerias com grandes montadoras. A HP é um ótimo exemplo de marca que
confia nos processadores AMD e fornece aos usuários opções de preço aceitável com
desempenho acima do esperado.
Round 6: chips gráficos
As duas gigantes dos processadores focam seus esforços nas CPUs, porém ambas
possuem áreas dedicadas ao desenvolvimento de chips gráficos. Como já citado, tanto
AMD quanto Intel possui placas do tipo onboard, mas isso não significa que as
empresas limitem seus esforços apenas ao setor de placas de baixo desempenho.
Bom, pelo menos não é o caso da AMD. A fabricante comprou a ATI há algum tempo e
agora fabrica chips gráficos tão rápidos quanto os da NVIDIA. Aliás, segundo as
últimas notícias, no mês de julho de 2010 a ASUS lançou a placa de vídeo mais
poderosa do mundo, a qual conta com dois chips gráficos Radeon HD5870 (confira o
artigo clicando aqui). Tudo isso mostra a superioridade da AMD em gráficos.
20
Que a AMD fabrica chips gráficos para placas offboard todo mundo já sabe, porém a
Intel não tem planos para investir no mercado no momento. Os esforços da fabricante
são voltados ao mercado de placas integradas, as quais vêm oferecendo soluções
aceitáveis pela maior parte dos consumidores que buscam computadores para utilizar no
cotidiano.
Round 7: desktops
O mundo utiliza computadores do tipo desktop, pois são o que há de mais barato e
eficiente no momento. O número de montadoras aumentou significativamente e cada
vez mais consumidores decidem comprar um PC. Tudo isso fez a venda de
processadores subir significativamente, fator que gerou ótimos lucros para a AMD e a
Intel.
A verdade é uma só: a maioria dos desktops traz um processador Intel, pois são os que
oferecem melhor desempenho. As montadoras sempre optam por CPUs da Intel pelo
fato da confiabilidade e pela demanda de usuários que busca um processador da marca.
Reprodução do site oficial da Intel
21
Novamente a fama da Intel faz com que as fabricantes acabem optando pela marca,
contudo existe uma boa parcela de computadores que já utiliza CPUs da AMD. E apesar
de muitos comentarem sobre o melhor desempenho pertencer à Intel, não há como usar
este argumento para todos os processadores das duas marcas. Em muitos casos a AMD
oferece sim o melhor desempenho e sempre oferece a melhor relação custo-benefício.
Round 8: processadores em outros dispositivos
A briga que antes era restrita ao mercado de processadores agora é ampla e abrange
diversos eletrônicos. As duas fabricantes possuem opções de produtos que atendem
outros mercados que não o dos desktops e notebooks, contudo elas optaram por
tecnologias bem diferentes.
Se a Intel lucra muito com os computadores, a AMD consegue fama e receita com o
mercado dos video games. Fabricando ótimos processadores gráficos (GPUs) para o
Xbox 360 e para o Wii, a AMD se consagra e lucra até mais do que a NVIDIA no ramo.
Além disso, a fabricante possui outros processadores ideais para netbooks de baixo
desempenho (os pouco conhecidos AMD Geode).
A Intel não migrou para o ramo dos consoles porque concentra seus esforços nos
netbooks. Atualmente a fabricante domina o mercado com o processador Intel Atom,
22
que oferece baixas temperaturas e velocidades perfeitas para o uso em PCs
ultraportáteis. Além disso, o site oficial da empresa relata o desenvolvimento de
processadores para smartphones e outros dispositivos.
Round final: você decide
Estes são apenas alguns dos pontos positivos e negativos de cada fabricante, mas a briga
não acaba aqui. Você deve dar sua opinião e mostrar quem é o verdadeiro campeão
neste duelo de titãs.
FUNCIONAMENTO
O chip Intel Core i7 é o mais novo processador de uma família de “gênios” da
computação. O primeiro da linhagem foi o 4004, chip lançado em 1971 e usado em uma
das primeiras calculadoras eletrônicas. O 8008, de 1974, estreou em um computador.
Depois veio o Intel 8080, empregado num PC da IBM em 1982. Ainda
nos “sobrenomes” de números, houve o 80286, depois o 80386 e o 80486.
O “sobrenome” do Core i7 é Nehalem (nome dado à arquitetura do chip).
Apesar de serem todos da família Intel, os chips são muito diferentes de uma geração
para outra. A capacidade de processamento do Core i7 é tremendamente maior.
Enquanto o 8080 tinha 6.000 transistores, o Core i7 tem 731 milhões deles.
Em relação aos chips atuais, o Core i7 tem a vantagem de suportar três canais de
memória. Isso gera um ganho de desempenho de 50% em relação à arquitetura com dois
canais.
Cada núcleo de um i7 pode cuidar de duas tarefas (threads) ao mesmo tempo. Como ele
tem quatro núcleos, o sistema operacional pensa que está trabalhando com oito núcleos.
Direitos da imagem: Wikipédia
Logo adiante vamos explicar como funciona a arquitetura Nehalem, que permite
ao Core i7 ter tanta capacidade de processamento.
Arquitetura do Nehalem
A arquitetura Nehalem, a base da família de processadores Core i7, é considerada pela
Intel um dos maiores avanços dos últimos anos e faz parte da filosofia “tick-tock” da
fabricante. Explicando: o “tick” foi à mudança do processo de fabricação de 65nm
(nanômetros) para 45nm. A primeira família dessa geração foi chamada de Penryn.
O “tock” é a Nehalem – o redesenho interno do chip. O próximo “tick” é uma nova
redução no tamanho dos transístores, que terão 32nm.
23
Mas o que a torna tão especial, a ponto de arrancar suspiros dos apaixonados por
tecnologia e até dos usuários mais fanáticos por desempenho?
Antes de mergulhar nesse mar de bits, é importante entender um conceito fundamental.
Quase todo processador pré-Nehalem possui um sistema de comunicação chamado FSB
(Front Side Bus), ou barramento. Ele trabalha em uma frequência, medida em Mhz.
Quando a CPU faz um pedido à memória (ei, cadê aquele cálculo que deixei aí?) via
FSB, primeiro a requisição chega ao chamado North Bridge, um controlador próximo
ao chip que faz a tradução do pedido para a memória. Depois o Bridge devolve a
resposta, também decifrada, para o processador. Esse processo leva tempo (depende da
freqüência de operação do FSB) e tornou-se um gargalo com a evolução das memórias,
cada vez mais velozes.
Um dos maiores pulos do gato da nova arquitetura foi trazer o controlador da memória,
o tal North Bridge, para dentro do chip. A concorrente AMD já havia feito isso em sua
linha A64, mas cometeu alguns erros de design fatais. A Intel aprimorou o conceito e
aposentou o FSB. Os Core i7 têm dois barramentos: um para ligar o processador
à RAM e outro de entrada/saída, que faz a comunicação com os outros dispositivos do
micro. Assim, o desempenho melhora por dois motivos. Primeiro, porque agora há
caminhos independentes para o tráfego de dados. Depois, porque o acesso à memória
ficou mais veloz, pois o chip não é mais obrigado a conversar antes com um controlador
externo, o North Bridge.
Direitos da imagem: Tech Report
O novo barramento se chama QuickPath Interconnect (QPI) e oferece dois caminhos
(transmissão e recepção dos dados) para o chip se comunicar com outros dispositivos ou
processadores, no caso de servidores com mais de um i7 instalado.
O controlador integrado suporta três canais de memória. Cada canal pode ser formado
por um, dois ou três pentes de memória RAM no padrão DDR3, o único aceito. Em
resumo, isso gera um ganho de desempenho de 50% em relação à arquitetura com dois
canais (dois ou quatro pentes), como é hoje. A expectativa é que muitas placas-mãe para
i7 tenham seis bancos (slots), ou seja, três canais. Com isso, um consumidor
extremamente exigente poderá ter uma máquina com incríveis 12GB de memória (6
24
pentes de 2GB). O ideal é instalar três ou seis pentes no PC, para gerar o máximo de
desempenho.
O desenho interno do processador também mudou. Os Core i7 são “single die” (blocos
únicos). Dentro de cada bloco, ficam os quatro núcleos (cores), o controlador da RAM e
a cache – uma memória de altíssimo desempenho junto aos núcleos. Há três níveis de
cache. O L1 é separado para cada núcleo – 32KB para dados e 32KB para instruções, ou
256KB ao todo (64KB x 4). No nível seguinte (L2) há mais 256KB por núcleo,
totalizando 1MB (1024KB). Por fim, o L3 de 8MB é compartilhado por todos.
Essa hierarquia de memórias cache serve para agilizar o trabalho dos núcleos. As
instruções mais urgentes vão para a L1. A L3 serve como uma cópia de segurança da
L2, replicando os dados desta. Assim, se um núcleo precisa da mesma informação que
outro, ele busca nessa biblioteca pública em vez de perder tempo fuçando na prateleira
particular de outro core.
Outro recurso interessante é o “Turbo Boost”. Ele permite que cada núcleo ativo
aumente sua freqüência de operação, em incrementos de 133Mhz por vez, até atingir o
limite térmico e elétrico determinado. Isso funciona tanto para colocar o processador a
todo vapor, como para ele economizar energia quando não há muito trabalho. A idéia é
que as versões do i7 para notebooks sejam capazes de zerar o consumo dos núcleos
desocupados.
Cada núcleo de um i7 pode cuidar de duas tarefas (threads) ao mesmo tempo. Assim, o
sistema operacional pensa que está trabalhando com oito núcleos. Isso é especialmente
útil com aplicativos desenvolvidos para dividir as tarefas entre eles.
Por fim, mudanças no modo como os núcleos tratam as instruções (as ordens dos
aplicativos) permitem que os Core i7 processem, na maior parte do tempo, cinco
comandos por ciclo, em vez de quatro dos antecessores.
AMD Phenom é a mais nova série de Processadores da AMD,
Phenom (vindo da palavra inglesa phenomenal, que quer dizer
fenomenal). Tal série baseada na arquitetura K10, voltada
para desktops, com versões de 3 núcleos (codenome Toliman), que
pertecem a série Phenom 8000 e versões de 4 núcleos (codenome
Agena) na série Phenom 9000. A AMD considera os Phenom X4 os primeiros quad
25
core reais, já que esses processadores possuem um núcleo monolítico (todos os núcleos
estão no mesmo die). O Phenom trabalha com soquete AM2+, é possível conectar um
Phenom a um soquete AM2, porém acarretará perda de performance (considerada
irrisória) devido a redução do barramento de 4GT/s para 2GT/s, e perda de perfis de
economia de energia.
Phenom X4
[editar]Agena
O Phenom Agena foi o primeiro processador lançado pela AMD na sua nova arquitetura
K10, e seu primeiro Quad-Core. Foram produzidas duas revisões comerciais desse
processador, B2, que possui o Bug do TLB(Translation Lookaside Buffer), que afeta a
estabilidade em ambientes virtuais (ver máquina virtual), e a B3, que corrige este erro a
nível de silício. As versões B2 e B3 podem ser diferenciadas pela nomenclatura do
processador, sendo o B2 com finais 9X00(ex. Phenom X4 9500) e B3 com finais
9X50(ex. Phenom X4 9850). O Agena foi duramente criticado pela mídia por ser
lançado após os Core 2, e ainda assim serem menos eficientes clock-a-clock e por não
suportar altas frequências. Apesar da apresentação do chamado Agena FX, que seria o
modelo escolhido a dedo pela AMD para sua plataforma high-end, este modelo não foi
apresentado ao público, virando apenas vitrine tecnológica.

Quatro núcleos AMD K10

cache L1: 64 + 64 KiB (Dados + Instruções) por núcleo

Cache L2: 512 KiB por núcleo

Cache L3: 2 MiB compartilhado por todos os núcleos

Controlador de memória: DDR2-1066 MHz com dual channel

Lisura de gravação: 65 nm

Processo de gravação: Silicon-on-insulator (SOI)

MMX,
Extended 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, AMD64, PowerNow!, Cool'n'Quiet,
NX bit, AMD-V

Socket AM2+, HyperTransport

Consumo e dissipação de calor (TDP): 65W, 95W, 125W, 140W

Primeiros lançamentos

19 de Novembro de 2007 (Revisão B2)

27 de Março de 2008 (Revisão B3)

Clock: 1800 até 2300 MHz (Revisão B2); 1800 até 2600 MHz (Revisão B3)

Modelos: 9100e até 9950
26

Variações: Black Edition¹, Energy Efficient², Business Class³
[editar]Phenom X3
[editar]Toliman
O integrante Tri-Core dos Phenom's é derivado do modelo Agena com um núcleo
desativado. Por isso, suas características são muito parecidas com o Agena,
diferenciando apenas pelo número de núcleo. Sendo assim, este processador sofre dos
mesmos males do seu irmão maior, e também é diferenciado da mesma forma, com
finais "8X00" para B2 e "8X50" para B3.

Três núcleos AMD K10

cache L1: 64 + 64 KiB (Dados + Instruções) por núcleo

Cache L2: 512 KiB por núcleo

Cache L3: 2 MiB compartilhado por todos os núcleos

Controlador de memória: DDR2-1066 MHz com dual channel

Lisura de gravação: 65 nm

Processo de gravação: Silicon-on-insulator (SOI)

MMX,
Extended 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, AMD64, PowerNow!, Cool'n'Quiet,
NX bit, AMD-V

Socket AM2+, HyperTransport

Consumo e dissipação de calor (TDP): 65W e 95W

Primeiros lançamentos

27 de Março de 2008 (Revisão B2)

23 de Abril de 2008 (Revisão B3)

Clock: 2100 e 2300 MHz (Revisão B2); 1900 até 2500 MHz (Revisão B3)

Modelos: 8250e até 8850

Variações: Black Edition¹, Energy Efficient², Business Class³
MEMÓRIA CACHE
Quando você pede a configuração de um micro ou notebook, um dos ítens listados é a
memória cache. Mas, o que é memória cache ? Memória cache é uma memória auxiliar
para leitura de dispositivos lentos, como o disco rígido, por exemplo. Lentos em relação
à memória, claro, porque o tempo de leitura de memória é muito mais rápido do que o
tempo de leitura de um bloco no disco rígido. Isso porque o disco depende de
dispositivos mecânicos para ser lido: motor, deslocamento da cabeça leitura, etc.,
enquanto que a memória só depende da velocidade dos impulsos elétricos, infinitamente
mais rápidos. O conceito de memória cache surgiu ainda nos equipamentos de grande
porte, quando parte da memória principal (RAM) que não estava sendo utilizada era
27
reservada pelo Sistema Operacional para ajudar na leitura do disco. O Sistema então
percebia quais os próximos blocos que seriam lidos do disco, e antecipava essa leitura
jogando esses blocos nessa parte da memória reservada (cache). Quando um registro
daques blocos era solicitado para leitura, ele já estava na memória, e isso agilizava em
muito a leitura do mesmo. Esse conceito vale até hoje para vários dispositivos lentos,
como CD, DVD, HD, Disk Drive, etc.
Nos primeiros PCs, os chips controladores da placa-mãe ficavam espalhados em
diversos pontos da placa. Não é preciso dizer que este design não era muito eficiente, já
que mais componentes significam mais custos. Com o avanço da tecnologia, os
circuitos passaram a ser integrados em alguns poucos chips. Isso trouxe duas grandes
vantagens: a primeira é que, estando mais próximos, os componentes podem se
comunicar a uma velocidade maior, permitindo que a placa-mãe seja capaz de operar a
freqüências mais altas. As segunda é a questão do custo, já que produzir dois chips
(mesmo que mais complexos) sai mais barato do que produzir vinte.
Muitas vezes, temos a impressão de que novas tecnologias (sobretudo componentes
miniaturizados) são mais caras, mas, na maior parte dos casos, o que acontece é
justamente o contrário. Produzir chips utilizando uma técnica de 45 nanometros é mais
barato do que produzir utilizando uma técnica antiga, de 90 ou 180 nanometros, pois
transístores menores permitem produzir mais chips por wafer, o que reduz o custo
unitário. Usando uma técnica de 180 nanometros (0.18 micron), temos transístores 16
vezes maiores que ao utilizar uma técnica de 45 nanometros. Isso significa que,
utilizando aproximadamente o mesmo volume de matéria-prima e mão de obra, é
possível produzir quase que 16 vezes mais chips.
É bem verdade que migrar para novas tecnologias implica um grande custo inicial, já
que a maior parte do maquinário precisa ser substituído. Os fabricantes aproveitam o
impulso consumista do público mais entusiasta para vender as primeiras unidades muito
mais caro (o que cria a impressão de que a nova tecnologia é mais cara), mas, uma vez
que os custos iniciais são amortizados, os produtos da nova geração acabam custando o
mesmo, ou menos que os anteriores, mesmo incluindo mais funções.
Assim como os demais componentes, os chipsets evoluíram e incorporaram mais
funções. Nos micros 386, até mesmo as interfaces IDE e portas seriais eram adicionadas
através de placas de expansão, enquanto a maioria das placas atuais incluem, além das
interfaces básicas, também interfaces vídeo, som e rede onboard, ou seja, oferecem a
um custo muito baixo funções que antes precisavam ser adicionadas através de placas
extras.
28
A grande maioria dos chipsets segue o projeto tradicional, onde as funções são divididas
em dois chips, chamados de porte norte (north bridge) e ponte sul (south bridge). Nos
últimos anos essa designação anda um pouco fora de moda, com os fabricantes
adotando nomes pomposos, mas ainda pode ser utilizada como uma definição genérica.
A ponte norte é o chip mais complexo, que fica fisicamente mais próximo do
processador. Ele incorpora os barramentos "rápidos" e as funções mais complexas,
incluindo o controlador de memória, as linhas do barramento PCI Express, ou o
barramento AGP, além do chipset de vídeo onboard, quando presente. As placas para
processadores AMD de 64 bits não possuem o controlador de memória, já que ele foi
movido para dentro do processador.
Nas placas atuais, a ponte norte do chipset é sempre coberta por um dissipador metálico,
já que o chip responde pela maior parte do consumo elétrico e, conseqüentemente, da
dissipação de calor da placa-mãe. Em alguns casos, os fabricantes chegam a utilizar
coolers ou até mesmo heat-pipes para refrigerá-lo.
A ponte sul é invariavelmente um chip menor e mais simples que o primeiro. Nas placas
atuais ela incorpora os barramentos mais lentos, como o barramento PCI, portas USB,
SATA e IDE, controladores de som e rede e também o controlador Super I/O, que
agrupa portas "de legado", como as portas seriais e paralelas, porta para o drive de
disquete e portas do teclado e mouse (PS/2).
É comum que os fabricantes adicionem funções adicionais ou substituam componentes
disponíveis na ponte sul, incluindo controladores externos. Com isso, podem ser
adicionadas portas SATA ou IDE adicionais, o controlador de áudio pode ser
substituído por outro de melhor qualidade ou com mais recursos, uma segunda placa de
rede onboard pode ser adicionada e assim por diante. Entretanto, com pouquíssimas
exceções, as funções da ponte norte do chipset não podem ser alteradas. Não é possível
adicionar suporte a mais linhas PCI Express ou aumentar a quantidade de memória
RAM suportada (por exemplo) adicionando um chip externo. Estas características são
definidas ao escolher o chipset no qual a placa será baseada.
Embora incorpore mais funções (em número) as tarefas executadas pela ponte sul são
muito mais simples e os barramentos ligados a ela utilizam menos trilhas de dados.
Normalmente os fabricantes utilizam as tecnologias de produção mais recente para
produzir a ponte norte, passando a produzir a ponte sul utilizando máquinas ou fábricas
mais antigas.
No caso de um fabricante que produz de tudo, como a Intel ou a AMD, é normal que
existam três divisões. Novas técnicas de produção são usadas para produzir
processadores, a geração anterior passa a produzir chipsets e chips de memória,
enquanto uma terceira continua na ativa, produzindo chips menos importantes e
controladores diversos. Isso faz com que o preço dos equipamentos seja mais bem
amortizado. No final, o maquinário obsoleto (a quarta divisão) ainda acaba sendo
vendido para fabricantes menores, de forma que nada seja desperdiçado. :)
Por exemplo, o chip MCH (ponte norte) do chipset P35, lançado pela Intel em julho de
2007, é ainda produzido em uma técnica de 0.09 micron, a mesma utilizada na produção
do Pentium 4 com core Prescott, cuja produção foi encerrada mais de um ano antes. O
chip ICH9 (ponte sul), por sua vez, é ainda produzido utilizando uma técnica de 0.13
micron, a mesma usada no Pentium 4 com core Northwood e no Pentium III com core
29
Tualatin. A diferença na técnica de produção é justificável pela diferença de
complexidade entre os dois chips. Enquanto o MCH do P35 possui 45 milhões de
transístores (mais que um Pentium 4 Willamette, que possui apenas 42 milhões), o
ICH9 possui apenas 4.6 milhões, quase 10 vezes menos.
Nos antigos chipsets para placas soquete 7 e slot 1, como o Intel i440BX e o VIA
Apollo Pro, a ligação entre a ponte norte e ponte sul do chipset era feita através do
barramento PCI. Isso criava um grande gargalo, já que ele também era utilizado pelas
portas IDE e quase todos os demais periféricos. Nessas placas, até mesmo o barramento
ISA era ligado no sobrecarregado barramento PCI, através de um chip conversor, o PCIto-ISA bridge.
Nas placas atuais, a ligação é feita através de algum barramento rápido (muitas vezes
proprietário) que permite que a troca de informações seja feita sem gargalos. Não existe
uma padronização para a comunicação entre os dois chips, de forma que (com poucas
exceções) os fabricantes de placas-mãe não podem utilizar a ponte norte de um chipset
em conjunto com a ponte sul de outro, mesmo que ele seja mais barato ou ofereça mais
recursos.
O chipset é de longe o componente mais importante da placa-mãe. Excluindo o chipset,
a placa-mãe não passa de um emaranhado de trilhas, conectores, reguladores de tensão e
controladores diversos. Placas que utilizam o mesmo chipset tendem a ser muito
semelhantes em recursos, mesmo quando fabricadas por fabricantes diferentes.
Devido a diferenças no barramento e outras funções, o chipset é sempre atrelado a uma
família de processadores específica. Não é possível desenvolver uma placa-mãe com um
chipset AMD que seja também compatível com processadores Intel, por exemplo.
Como o chipset é também o componente mais caro da placa-mãe, ele também é um
indicador da qualidade geral da placa, já que placas com chipsets baratos, sobretudo as
com os modelos mais simples da SiS e VIA tendem a ser "baratas" também em outros
aspectos. Por outro lado, é raro que um fabricante utilize um chipset mais caro, da Intel
ou nVidia, em uma placa de segunda linha.
Introdução
Barramentos (ou, em inglês, bus) são, em poucas palavras, padrões de comunicação
utilizados em computadores para a interconexão dos mais variados dispositivos. Neste
artigo, você conhecerá algumas características dos principais barramentos presentes nos
PCs, comoISA, AGP, PCI, PCI Express e AMR. Note que muitos desses padrões já
não são utilizados em computadores novos, mesmo assim, conhecê-los é importante.
Antes de começarmos, é importante você saber que, no decorrer deste texto, o
InfoWester utilizará com certa freqüência a palavra slot. Esse termo faz referência aos
encaixes físicos de cada barramento para aconexão de dispositivos (placas de vídeo,
placas de rede, etc). Em geral, cada barramento possui um tipo de slot diferente.
30
Barramento ISA (Industry Standard Architecture)
O barramento ISA é um padrão não mais utilizado, sendo encontrado apenas em
computadores antigos. Seu aparecimento se deu na época do IBM PC e essa primeira
versão trabalha com transferência de 8 bits por vez e clock de 8,33 MHz (na verdade,
antes do surgimento do IBM PC-XT, essa valor era de 4,77 MHz).
Na época do surgimento do processador 286, o barramento ISA ganhou uma versão
capaz de trabalhar com 16 bits. Dispositivos anteriores que trabalhavam com 8 bits
funcionavam normalmente em slots com o padrão de 16 bits, mas o contrário não era
possível, isto é, de dispositivos ISA de 16 bits trabalharem com slots de 8 bits, mesmo
porque os encaixes ISA de 16 bits tinham uma extensão que os tornavam maiores que
os de 8 bits, conforme indica a imagem abaixo:
Slots ISA
Repare na imagem acima que o slot contém uma divisão. As placas de 8 bits utilizam
somente a parte maior. Como você já deve ter imaginado, as placas de 16 bits usam
ambas as partes. Por conta disso, as placas-mãe da época passaram a contar apenas com
slots ISA de 16 bits. Curiosamente, alguns modelos foram lançados tendo tanto slots de
8 bits quanto slots de 16 bits.
Se você está acostumado com slots mais recentes, certamente percebeu o quão grandes
são os encaixes ISA. O de 16 bits, por exemplo, conta com 98 terminais. Por aí, é
possível perceber que as placas de expansão da época (isto é, placas de vídeo, placas de
som, placas de modem, etc) eram igualmente grandes. Apesar disso, não era difícil
encontrar placas que não utilizavam todos os contatos dos slots ISA, deixando um
espaço de sobra no encaixe.
Com a evolução da informática, o padrão ISA foi aos poucos perdendo espaço. A versão
de 16 bits é capaz de proporcionar transferência de dados na casa dos 8 MB por
segundo, mas dificilmente esse valor é alcançado, ficando em torno de 5 MB. Como
essa taxa de transferência era suficiente para determinados dispositivos (placas de
modem, por exemplo), por algum tempo foi possível encontrar placas-mãe que
contavam tanto com slots ISA quanto com slots PCI (o padrão sucessor).
Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect)
O barramento PCI surgiu no início de 1990 pelas mãos da Intel. Suas principais
características são a capacidade de transferir dados a 32 bits e clock de 33 MHz,
especificações estas que tornaram o padrão capaz de transmitir dados a uma taxa de até
31
132 MB por segundo. Os slots PCI são menores que os slots ISA, assim como os seus
dispositivos, obviamente.
Mas, há uma outra característica que tornou o padrão PCI atraente: o recurso Bus
Mastering. Em poucas palavras, trata-se de um sistema que permite a dispositivos que
fazem uso do barramento ler e gravar dados direto na memória RAM, sem que o
processador tenha que "parar" e interferir para tornar isso possível. Note que esse
recurso não é exclusivo do barramento PCI.
Slots PCI
Outra característica marcante do PCI é a sua compatibilidade com o recurso Plug and
Play (PnP), algo como "plugar e usar". Com essa funcionalidade, o computador é capaz
de reconhecer automaticamente os dispositivos que são conectados ao slot PCI.
Atualmente, tal capacidade é trivial nos computadores, isto é, basta conectar o
dispositivo, ligar o computador e esperar o sistema operacional avisar sobre o
reconhecimento de um novo item para que você possa instalar os drivers adequados
(isso se o sistema operacional não instalá-lo sozinho). Antigamente, os computadores
não trabalhavam dessa maneira e o surgimento do recurso Plug and Play foi uma
revolução nesse sentido. Além de ser utilizada em barramentos atuais, essa
funcionalidade chegou a ser implementada em padrões mais antigos, inclusive no ISA.
O barramento PCI também passou por evoluções: uma versão que trabalha com 64 bits
e 66 MHz foi lançada, tendo também uma extensão em seu slot. Sua taxa máxima de
transferência de dados é estimada em 512 MB por segundo. Apesar disso, o padrão PCI
de 64 bits nunca chegou a ser popular. Um dos motivos para isso é o fato de essa
especificação gerar mais custos para os fabricantes. Além disso, a maioria dos
dispositivos da época de auge do PCI não necessitava de taxas de transferência de dados
maiores.
Barramento PCI-X (Peripheral Component Interconnect Extended)
Muita gente confunde o barramento PCI-X com o padrão PCI Express (mostrado mais
abaixo), mas ambos são diferentes. O PCI-X nada mais é do que uma evolução do PCI
de 64 bits, sendo compatível com as especificações anteriores. A versão PCI-X 1.0 é
capaz de operar nas freqüêcias de 100 MHz e 133 MHz. Neste última, o padrão pode
32
atingir a taxa de transferência de dados de 1.064 MB por segundo. O PCI-X 2.0, por sua
vez, pode trabalhar também com as freqüências de 266 MHz e 533 MHz.
Slot PCI-X
Barramento AGP (Accelerated Graphics Port)
Se antes os computadores se limitavam a exibir apenas caracteres em telas escuras, hoje
eles são capazes de exibir e criar imagens em altíssima qualidade. Mas, isso tem um
preço: quanto mais evoluída for uma aplicação gráfica, em geral, mais dados ela
consumirá. Para lidar com o volume crescente de dados gerados pelos processadores
gráficos, a Intel anunciou em meados de 1996 o padrão AGP, cujo slot serve
exclusivamente às placas de vídeo.
A primeira versão do AGP (chamada de AGP 1.0) trabalha a 32 bits e tem clock de 66
MHz, o que equivale a uma taxa de transferência de dados de até 266 MB por segundo,
mas na verdade, pode chegar ao valor de 532 MB por segundo. Explica-se: o AGP 1.0
pode funcionar no modo 1x ou 2x. Com 1x, um dado por pulso de clock é transferido.
Com 2x, são dois dados por pulso de clock.
Em meados de 1998, a Intel lançou o AGP 2.0, cujos diferenciais estão na possibilidade
de trabalhar também com o novo modo de operação 4x (oferecendo uma taxa de
transferência de 1.066 MB por segundo) e alimentação elétrica de 1,5 V (o AGP 1.0
funciona com 3,3 V). Algum tempo depois surgiu o AGP 3.0, que conta com a
capacidade de trabalhar com alimentação elétrica de 0,8 V e modo de operação de 8x,
correspondendo a uma taxa de transferência de 2.133 MB por segundo.
Além da alta taxa de transferência de dados, o padrão AGP também oferece outras
vantagens. Uma delas é o fato de sempre poder operar em sua máxima capacidade, já
que não há outro dispositivo no barramento que possa, de alguma forma, interferir na
comunicação entre a placa de vídeo e o processador (lembre-se que o AGP é compatível
apenas com placas de vídeo). O AGP também permite que a placa de vídeo faça uso de
parte da memória RAM do computador como um incremento de sua própria memória,
um recurso chamado Direct Memory Execute.
33
Slot AGP 8x (3.0)
Quanto ao slot, o AGP é ligeiramente menor que um encaixe PCI. No entanto, como há
várias versões do AGP, há variações nos slots também (o que é lamentável, pois isso
gera muita confusão). Essas diferenças ocorrem principalmente por causa das definições
de alimentação elétrica existentes entre os dispositivos que utilizam cada versão. Há,
por exemplo, um slot que funciona para o AGP 1.0, outro que funciona para o AGP 2.0,
um terceiro que trabalha com todas as versões (slot universal) e assim por diante. A
ilustração abaixo mostra todos os tipos de conectores:
As variações do AGP. Ilustração por Wikipedia.
Como você deve ter reparado na imagem acima, o mercado também conheceu versões
especiais do AGP chamadas AGP Pro, direcionadas a placas de vídeo que consomem
grande quantidade de energia.
Apesar de algumas vantagens, o padrão AGP acabou perdendo espaço e foi substituído
pelo barramento PCI Express.
34
Barramento PCI Express
O padrão PCI Express (ou PCIe ou, ainda, PCI-EX) foi concebido pela Intel em 2004 e
se destaca por substituir, ao mesmo tempo, os barramentos PCI e AGP. Isso acontece
porque o PCI Express está disponível em vários segmentos: 1x, 2x, 4x, 8x e 16x (há
também o de 32x, mas até o fechamento deste artigo, este não estava em uso pela
indústria). Quanto maior esse número, maior é a taxa de transferência de dados. Como
mostra a imagem abaixo, esse divisão também reflete no tamanho dos slots PCI
Express:
Slots PCI Express 16x (branco) e 1x (preto)
O PCI Express 16x, por exemplo, é capaz de trabalhar com taxa de transferência de
cerca de 4 GB por segundo, característica que o faz ser utilizado por placas de vídeo,
um dos dispositivos que mais geram dados em um computador. O PCI Express 1x,
mesmo sendo o mais "fraco", é capaz de alcançar uma taxa de transferência de cerca de
250 MB por segundo, um valor suficiente para boa parte dos dispositivos mais simples.
Com o lançamento do PCI Express 2.0, que aconteceu no início de 2007, as taxas de
transferência da tecnologiapraticamente dobraram.
Saiba mais sobre a tecnologia PCI Express nesta matéria publicada aqui no
InfoWester.
Barramentos AMR, CNR e ACR
Os padrões AMR (Audio Modem Riser), CNR (Communications and Network Riser) e
ACR (Advanced Communications Riser) são diferentes entre si, mas compartilham da
idéia de permitir a conexão à placa-mãe de dispositivos Host Signal Processing(HSP),
isto é, dispositivos cujo controle é feito pelo processador do computador. Para isso, o
chipset da placa-mãe precisa ser compatível. Em geral, esses slots são usados por placas
que exigem pouco processamento, como placas de som, placas de rede ou placas de
modem simples.
35
O slot AMR foi desenvolvido para ser usado especialmente para funções de modem e
áudio. Seu projeto foi liderado pela Intel. Para ser usado, o chipset da placa-mãe
precisava contar com os circuitos AC'97 e MC'97 (áudio e modem, respectivamente). Se
comparado aos padrões vistos até agora, o slot AMR é muito pequeno:
Slot AMR
O padrão CNR, por sua vez, surgiu praticamente como um substituto do AMR e
também tem a Intel como principal nome no seu desenvolvimento. Ambos são, na
verdade, muito parecidos, inclusive nos slots. O principal diferencial do CNR é o
suporte a recursos de rede, além dos de áudio e modem.
Em relação ao ACR, trata-se de um padrão cujo desenvolvimento tem como principal
nome a AMD. Seu foco principal são as comunicações de rede e USB. Esse tipo foi por
algum tempo comum de ser encontrado em placas-mãe da Asus e seu slot é
extremamente parecido com um encaixe PCI, com a diferença de ser posicionado de
forma contrária na placa-mãe, ou seja, é uma espécie de "PCI invertido".
Outros barramentos
Os barramentos mencionados neste texto foram ou são bastante utilizados pela
indústria, mas há vários padrões que, por razões diversas, tiveram aceitação mais
limitada no mercado. É o caso, por exemplo, dos barramentos VESA, MCA e EISA:
VESA: também chamado de VLB (VESA Local Bus), esse padrão foi estabelecido
pela Video Electronics Standards Association (daí a sigla VESA) e funciona,
fisicamente, como uma extensão do padrão ISA (há um encaixe adicional após um slot
ISA nas placas-mãe compatíveis com o padrão). O VLB pode trabalhar a 32 bits e com
a freqüência do barramento externo do processador (na época, o padrão era de 33 MHz),
fazendo com que sua taxa de transferência de dados pudesse alcançar até 132 MB por
segundo. Apesar disso, a tecnologia não durou muito tempo, principalmente com a
chegada do barramento PCI;
MCA: sigla para Micro Channel Architecture, o MCA foi idealizado pela IBM para ser
o substituto do padrão ISA. Essa tecnologia trabalha à taxa de 32 bits e à freqüência de
10 MHz, além de ser compatível como recursos como Plug and Play eBus Mastering.
Um dos empecilhos que contribuiu para a não popularização do MCA foi o fato de este
ser um barramento proprietário, isto é, pertencente à IBM. Por conta disso, empresas
36
interessadas na tecnologia tinham que pagar royaltiespara inserí-la em seus produtos,
idéia essa que, obviamente, não foi bem recebida;
EISA: sigla de Extended Industry Standard Architecture, o EISA é, conforme o nome
indica, um barramento compatível com a tecnologia ISA. Por conta disso, pode operar a
32 bits, mas mantém sua freqüência em 8,33 MHz (a mesma do ISA). Seu slot é
praticamente idêntico ao do padrão ISA, no entanto, é mais alto, já que utiliza duas
linhas de contatos: a primeira é destinada aos dispositivos ISA, enquanto que a segunda
serve aos dispositivos de 32 bits.
Finalizando
Os barramentos abordados neste artigo servem, essencialmente, à conexão de
dispositivos diretamente na placa-mãe, através de slots específicos. No entanto, há
outras tecnologias com finalidades semelhantes, como o SATA, além daquelas que
permitem a conexão de um dispositivo sem a necessidade de abertura do computador,
como o USB, o FireWire e o Bluetooth (este último, sem fio). Se quiser saber mais
sobre esses padrões, acesse as matérias abaixo:
- SATA;
- USB;
- FireWire
- Bluetooth.
MEMÓRIA RAM
Antes de começarmos a falar especificamente sobre cada um dos tipos de memória,
você precisa saber que DDR, DDR2 e DDR3 são memórias do tipo SDRAM
(Synchronous Dynamic Random Access Memory), isto é, síncronas, o que significa que
elas utilizam um sinal de clock para sincronizar suas transferências. DDR significa
Double Data Rate ou Taxa de Transferência Dobrada, e memórias desta categoria
transferem dois dados por pulso de clock. Traduzindo: elas conseguem obter o dobro do
desempenho de memórias sem este recurso trabalhando com o mesmo clock (memórias
SDRAM, que não estão mais disponíveis para PCs).
Por causa desta característica, essas memórias são rotuladas com o dobro do clock real
máximo que elas conseguem trabalhar. Por exemplo, memórias DDR2-800 trabalham a
400 MHz, memórias DDR2-1066 e DDR3-1066 trabalham a 533 MHz, memórias
DDR3-1333 trabalham a 666,6 MHz e assim por diante.
37
clique
para
Figura 1: Sinal de clock e modo DDR.
ampliar
É muito importante notar que esses clocks são valores máximos que a memória pode
oficialmente usar; isto não significa que a memória trabalhará com essas “velocidades”
automaticamente. Por exemplo, se você instalar memórias DDR2-1066 em um
computador que pode acessar apenas memórias a até 400 MHz (800 MHz DDR) – ou se
seu micro estiver configurado erroneamente –, as memórias serão acessadas a 400 MHz
(800 MHz DDR) e não a 533 MHz (1.066 MHz DDR). Isto acontece porque o sinal de
clock é gerado pelo o controlador de memória, um circuito que está localizado fora da
memória (no chip ponte norte da placa-mãe ou embutido no processador, dependendo
do processador usado).
DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM): as memórias DDR apresentam evolução
significativa em relação ao padrão SDR, isso porque elas são capazes de lidar com o
dobro de dados em cada ciclo de clock (memórias SDR trabalham apenas com uma
operação por ciclo). Assim, uma memória DDR que trabalha à frequência de 100 MHz,
por exemplo, acaba dobrando seu desempenho, como se trabalhasse à taxa de 200 MHz.
Visualmente, é possível identificá-las facilmente em relação aos módulos SDR, porque
este último contém duas divisões na parte inferior, onde estão seus contatos, enquanto
que as memórias DDR2 possuem apenas uma divisão. Você pode saber mais sobre essa
tecnologia na matéria Memória DDR, publicada aqui no InfoWester;
- DDR2 SDRAM: como o nome indica, as memórias DDR2 são uma evolução das
memórias DDR. Sua principal característica é a capacidade de trabalhar com quatro
operações por ciclo de clock, portanto, o dobro do padrão anterior. Os módulos DDR2
também contam com apenas uma divisão em sua parte inferior, no entanto, essa abertura
é um pouco mais deslocada para o lado. Saiba mais sobre essa tecnologia na
matéria Memória DDR2, disponibilizada aqui no InfoWester;
38
Memória
DDR2
acima
e
DDR
abaixo
Note que a posição da divisão entre os terminais de contato é diferente
-
- DDR3 SDRAM: as memórias DDR3 são, obviamente, uma evolução das memórias
DDR2. Novamente, aqui dobra-se a quantidade de operações por ciclo de clock, desta
vez, de oito.
- Rambus (Rambus DRAM): as memórias Rambus recebem esse nome por serem uma
criação da empresa Rambus Inc. e chegaram ao mercado com o apoio da Intel. Elas são
diferentes do padrão SDRAM, pois trabalham apenas com 16 bits por vez. Em
compensação, memórias Rambus trabalham com frequência de 400 MHz e com duas
operações por ciclo de clock. Tinham como desvantagens, no entanto, taxas de latência
muito altas, aquecimento elevado e maior custo. Memórias Rambus nunca tiveram
grande aceitação no mercado, mas também não foram um total fiasco: foram utilizadas,
por exemplo, no console de jogos Nintendo 64. Curiosamente, as memórias Rambus
trabalham em pares com "módulos vazios" ou "pentes cegos". Isso significa que, para
cada módulo Rambus instalado, um "módulo vazio" tem que ser instalado em outro slot.
Essa tecnologia acabou perdendo espaço para as memórias DDR.
PLACAS MÃE
Guia para compra de Placas-Mãe - MARCAS
Responder | Editar | Remover
30 Mar 2006 (5 anos atrás)
O guia tem o intuito de mostrar o que os fabricantes de placas-mãe oferecem,
um background sobre a história dela e pra quais mercados os produtos são focados.
Assim, pelo menos vocês podem ter alguma idéia de qual produto escolher, visto que é
um
mercado
com
muitas
marcas
e
produtos
diferentes.
Lembrando novamente, a maioria das informações são baseadas em informações
pessoais e não posso garantir que elas representem necessaruamente a verdade.
*****************************************************
Albatron
A albatron foi fundada pelo ex-dono da Gigabyte, que saiu da aposentadoria e colocou
uma idéia em sua cabeça...fazer da firma a "rei das boards". As placas da marca
ganharam
fama
rapidamente
entre
usuários
entusiastas.
Enquanto isso está muito longe de acontecer, a Albatron produz placas interessantes,
que não custam tão caro e trazem algumas boas funcionalidades. O recurso de dual-bios
39
da Gigabyte está presente na forma de uma placa extra com a segunda bios.
Infelizmente as placas da Albatron overclocam mau, e alguns reviews apontam erros de
projeto. A bios da Albatron tem ajustes razoáveis para um overclocker moderado, não
pro
hardcore.
As placas da Albatron oferecem um pouco mais do que a média, devem servir bem ao
usuário que não quer pagar tão caro por uma placa "Premium".
*****************************************************
ABIT
Uma marca que começou pequena e teve um grande sucesso quando os Athlon/Athlon
XP estavam em alta e o overclock começava a virar moda. A marca produziu bons
produtos para overclockers (como a famosa KD7-RAID) e fez muito sucesso com
placas "peladas", desprovidas de acesórios como som onboard que acabavam limitando
o overclock. Também causou controvérsia com produtos de gosto duvidoso, como a
AT7-MAX, que não possuia suporte a dispositivos "legados" como porta ******,
pararalela
e
PS2.
Infelizmente o mercado mudou e a marca sofreu uma série de problemas que acabaram
afetando
a
qualidade
e
projeto
dos
seus
produtos.
O primeiro problema foi que os concorrentes perceberam a febre do overclock e
passaram
também
a
oferecer
placas
capazes
de
overclock.
Outro foi que a qualidade dos componentes on-board melhorou muito e possibilitou que
os concorrentes oferecessem produtos overclocaveis e com mais acessórios.
Pra piorar, o engenheiro-chefe da ABIT teve o passe comprado pela DFI e a marca
nunca mais conseguiu ofercer uma placa que fosse unanimidade entre os overclockers,
com ajustes acima dos padrões e bios extremamente customizáveis.
De fato, os últimos produtos deles são bastante conservadores e não oferecem mais
ajustes muito agressivos. Mas ainda é uma marca forte que possui produtos sólidos
(usam só capacitores Rubycon) e capazes de overclock, mas certamente os produtos da
marca hoje estão muito mais comprometidos em oferecer acessórios exóticos (como um
capaz de fazer clear cmos sem abrir o gabinete) e focar seus produtos para gamers.
*****************************************************
AOpen
Uma marca pouco popular por aqui, e que tem uma boa tradição em boards por ser uma
divisão da Acer, uma das maiores firmas de produção de PCs prontos.
As placas da AOpen possuem recursos interessantes. O "dual bios" da Gigabyte aparece
em uma versão chamada de "Die Hard", e sistemas de proteção termica melhores do que
40
vistos por aí. Apesar das placas da marca não serem muito overclocaveis, os recursos
são
muito
bons.
Infelizmente a marca está deixando de produzir boards para se concentrar em produtos
como Barebones e máquinas SFF. Mas é uma marca excelente e que pode agradas
àqueles
em
busca
de
uma
board
rica
em
recursos.
*****************************************************
ASRock
A ASUS criuou uma segunda marca chamada ASRock, para concorrer no lucrativo
mercado
de
placas
baratas.
Para fazer uma placa, não existe segredo: quanto mais tempo de projeto for usado e
melhor a qualidade dos materiais, mais cara a placa e melhor o resultado. As placas da
ASRock são baratas, então dá pra perceber que em alguma etapa a ASRock
economizou.
As placas da ASRock são baratas. E só. A construção é visivelmente ruim e as bios tem
bugs. O suporte é fraco (como em toda marca ruim), e a empresa não aparenta ter muito
esmero
nos
materiais
empregados.
Quem
quer
comprar
uma
dessas
placas?
Eu
que
não...
*****************************************************
ASUS
A maior fabricante do mercado. Muita gente critica os produtos da ASUS, mas é preciso
levar em consideração que a marca detém quase 40% do mercado e vende 3x mais que
qualquer
outro
fabricante.
Há três motivos pra considerar seriamente uma placa da marca, a primeira é a questão
da compatibilidade. Sendo a maior do mercado, a marca é o padrão em quesito
compatibilidade, todas as marcas de memórias, fontes e periféricos tem os produtos da
marca nas listas de testes, o que garante que em situações normais o risco de problemas
de compatibilidade seja pequeno, inclusive com drivers. Uma ressalva é que algumas
placas-mãe
estão
tendo
problemas
com
mouses
e
teclados.
O segundo é a garantia. A marca é provavelmente a única a oferecer 3 anos de garantia,
e mesmo que aqui no brasil ela não seja respeitada pelos distribuidores, ainda é possível
fazer
RMA
diretamente
da
ASUS.
O terceiro é o projeto. Segundo testes da PC&Cia (com medição de temperatura e
corrente elétrica) as placas da marca tem comportamento muito bom do regulador de
voltagem (uma das partes mais críticas), com baixas temperaturas e o menor consumo
elétrico em qualquer comparação, mostrando um projeto bastante racional e bem
acabado.
41
Nem tudo que parece ruim é realmente ruim. Certamente algumas placas da ASUS
foram problemáticas, a empresa teve momentos ruins com terceirização de produção,
mas ultimamente os produtos da marca oferecem boas vantagens para os usuários. Mas
certamente as bios com ajustes limitados e o projeto conservador não vai agradar os
entusiastas.
*****************************************************
Biostar
A Biostar é uma firma relativamente recente que produz boards baratas. Hoje a firma
foca muito mais seus esforços em produzir seus barebones iDEC do que produzir
boards.
Os produtos da Biostar não impressionam. São placas de baixo potencial de overclock e
opções
de
bios
conservadoras.
Não
possuem
muioto
acessórios.
Minha opinião é que é mais uma marca no mercado. Os produtos são confiáveis e
baratos. Mas há opções melhores para os entusiastas. Ainda assim é uma referência
respeitável
na
montagem
de
máquinas.
*****************************************************
Chaintech
A Chaintech é um fabricante que sempre se dedicou a fabricar peças OEM. Mas ao
lançar suas linhas Apogee e Zenith ela claramente ia ao encontro do usuário entusiasta.
As placas Zenith e Apogee merecem comentários. São placas claramente voltadas para
o usuário entusiasta, cheias de acessórios. As placas da empresa fizeram bastante
sucesso
na
época
do
Socket
A.
Infelizmente parece que os útimos produtos da firma não performam bem. As útimas
placas indicam um projeto ruim e problemático, e pelos testes percebe-se claramente
que
as
placas
possuem
problemas
de
bios.
Eu só posso recomendar cautela com os produtos da marca. Os produtos tem boa
estética, bons acessórios mas as placas em si estão longe de serem as melhores.
*****************************************************
DFI
Uma marca pequena que no passado produzia somente para OEMs e integradores, e
recentemente entrou no mercado "entusiasta" com suas linhas Lanparty, Lanparty UT e
Infinity.
Inegavelmente é a "marca do momento", com produtos que overclocam bem e com
projeto que prioriza a capacidade de overclock. Além disso, se comprometeram a usar
só
capacitores
japoneses.
42
Infelizmente parece que os produtos da DFI sofrem de problemas de projeto e de
qualidade. Muitos consumidores reclamam de placas com soquete torto, o que é
extremamente perigoso, na pior das hipóteses pode levar à uma falta de equalização
entre
cooler
e
CPU.
Outros problema são "warm/cold boot" e sucessivos "lan drops". Algumas placas
simplesmente não ligam quando frias e/ou quentes, e as placas de rede simplesmente
deixam de funcionar. Esses problemas eu experimentei e parecem ser realmente sérios.
Mas no mercado não há produtos que rivalizem com as placas da DFI no quesito
overclock. Nenhuma placa oferece a opção de jogar 4,0V no Vdimm, que beneficia
módulos baseados no Winbond BH5/CH5, e manipular o "drive strenght" dos slots de
DDR. Com uma placa reserva, bios saviour, memórias adequadas e pc reserva a placa
pode ir muito longe em overclock. Se você estiver disposto a enfrentar algumas
dificuldades e ter alguma sorte, as DFI podem deixar as outras placas comendo poeira.
*****************************************************
ECS
A ECS faz parte do "1st tier" das motherboards e é especializada em produzir placas
baratas (não necessariamente boas). É uma das divisões da Elitegroup, que engloba
outras
firmas
como
PCChips.
As placas da marca já foram sinônimo de ruins, mas o mercado mudou bastante e hoje a
marca
melhorou
muito
em
qualidade.
Isso não significa que não possa aparecer uma "bomba" na sua frente. Mas escolhendo
com cuidado o modelo, você pode acabar com uma placa que faz o mesmo que placas
de firmas concorrentes como Gigabyte e MSI mas que custa a metade do preço. Só não
espere
que
as
placas
da
ECS
façam
milagre.
*****************************************************
EPoX
A EPoX é uma firma pequena que produz placas-mães para entusiastas. Os produtos da
EPoX foram muito populares na época do Athlon/Athlon XP e concorriam direamente
com
as
ABIT
no
quesito
overclock.
A EPoX nunca ofereceu placas cheias de acessórios ou recursos extras. Nesse ponto as
placas são muito discretas e não oferecem muito mais que placas baratas.
As placas da EPoX sempre ofereceram ajustes muito além das especificações e com boa
capacidade de overclock, e foi aí que eles formaram uma legião de consumidores
pequena, mas fiel. Se você não gosta dos acessórios coloridos e de utilidade duvidosa
que acompanham alguns produtos dos concorrentes, não há porque não considerar a
EPoX
na
sua
lista
de
compras.
43
*****************************************************
FIC
A FIC é uma firma tradicional em produzir peças para OEMs e montagem, com pouco
ou nenhum apelo para entusiastas. Recentemente a firma abriu uma fábrica no Brasil.
As boards da FIC são básicas e não oferecem muitos recursos para entusiastas e nem
capacidade de overclock. Mas também é uma boa referência na montagem de micros.
*****************************************************
Foxconn
A Foxconn tem uma vasta tradição na produção de placas pra terceiros, e é ela quem
produz as boards que equipam os PCs da suntuosa Dell. Falando de volume de
produção,
é
a
segunda
marca
do
mercado
(!).
Com essa tradição, as placas são bastante comportadas. Nada de ajustes muito
agressivos ou opções muito grandes. A linha de produtos para servidores também é
muito
boa.
As boards da Foxconn não são pra quem procura boards para overclock ou usuários
avançados.
Mas
é
uma
boa
referência
para
montagem.
*****************************************************
Gigabyte
A Gigabyte tem uma longa tradição em placas-mãe estáveis e confiáveis e faz parte do
"1st tier" das motherboards junto com a ASUS, a MSI e a ECS. No passdo empresa não
dava muita importância pro mercado entusiasta, mas nos últimos anos eles tem dado
mais atenção com recursos diferenciados (dual bios, 6 sigma, etc).
Bom, as placas da Gigabyte tem uma boa imagem de estabilidade. Os produtos
costumam ser pouco problemáticos. Infelizmente os produtos da Gigabyte não são bons
em overclock. Há também um sério problema que eu detectei que é a procedência dos
capacitores. Um lote pode vir com capacitores excelentes (Sanyo) e outros com
capacitores
de
origem
duvidosa
(Teapo).
Mas as placas da Gigabyte são quase "imortais" graças ao recurso de Dual Bios. É algo
a considerar com tantos casos de "morte" de placas mãe por causa de ajustes errados ou
descuidos
na
montagem/configuração.
Considero uma boa referência na montagem de equipamentos para quem não quer
muitos problemas. Infelizmente os entusiastas podem ficar decepcionados com o que a
placa
pode
oferecer.
*****************************************************
44
Intel
Pouca gente sabe que as placas Intel são fabricadas pela ASUS. Mas as placas de
referência da Intel são diamantes quando se trata de estabilidade e confiabilidade.
Obviamente a Intel é bastante conservadora e os produtos oferecem pouca ou nenhuma
opção
de
overclock.
As boards da Intel definitivamente não são destinadas aos usuários entusiastas que
gostam de ajustes e de bios complexas ou que curtem overclock. no entanto servem
muito
bem
ao
usuários
leigo
ou
workstations.
*****************************************************
Iwill
A Iwill é uma tradicional fabricante de boards voltadas para workstations/servers que
produziu algumas das melhores placas de overclock no passado.
A empresa saiu do mercado overclocker, mas produziu algumas pérolas como a
KK266R e a XP333R, que faziam frente às melhores ABIT e ASUS na época.
Infelizmente ela não produz mais boards para desktop, só para máquinas Intel
multiprocessadas. Mas as boards da firma são mundialmente reconhecidas pela
qualidade
e
estabilidade.
*****************************************************
Lenovo/QDI
Além do fato de estar produzindo PCs prontos para a IBM, a marca não tem nada de
especial. Produz peças para integradores e as placas não são voltadas para entusiastas.
Nos poucos reviews as placas são despojadas de acessórios e forncecem o básico para
um bom funcionamento. Obviamente não é o tipo de equipamento para entusiastas.
*****************************************************
MSI
Mais um fabricante do "1st tier", a MSI sempre tentou oferecer produtos com para
entusiastas que querem custo-benefício. A marca goza de boa reputação aqui no Brasil,
porém lá fora a marca é associada a produtos problemáticos e de baixa qualidade.
A MSI tem um recurso chamado Core-Cell, de overclock automático. Infelizmente os
testes mostraram que o Core-Cell traz poucos benefícios reais ao usuário, e que o
overclock
tradicional
ainda
é
mais
vantajoso.
Infelizmente a qualidade das motherboads da MSI é realmente questionável. Algumas
placas tem componentes subdimensionados (como regulador de voltagem de duas fases
45
no
Athlon
64)
e
podem
ter
vida
útil
pequena.
Nem todos os modelos apresentam essas características, mas é necessário ficar de olho
em alguns modelos. Algumas placas da MSI são boas mas algumas realmente deixam a
desejar.
*****************************************************
PC
Chips
Essa é uma velha conhecida dos brasileiros. A marca produz o que há de mais barato no
mercado. A firma é parte do Elitegroup, que engloba firmas como a ECS.
As placas da firma são reconhecidamente ruins. Mas a firma é esperta, o mercado
mudou e exige mais qualidade e funcionalidades, e a firma soube acompanhar. Os
produtos da PC Chips melhoraram muito nos últimos tempos, mas a marca ainda peca
em
projeto
e
suporte.
*****************************************************
Sapphire
A Sapphire é uma velha parceira da ATI e ao contrário que muita gente pensa, ela tem
uma razoável experiência em produzir boards. As placas nunca foram excepcionais, mas
desta vez com a linha "Pure" ela tenta penetrar no nicho Hi-End.
As placas da linha Pure são muito boas no quesito overclock. Nos testes pela internet a
placa aingiu bons índices. Infelizmente os produtos da marca ainda possuem bugs na
bios e problemas decrorrentes da qualidade dos chipsets ATI, mas certamente são
produtos
de
grande
potencial.
Se a empresa conseguiu corrigir os problemas, será uma grande rival da DFI no
mercado overclocker. Os produtos já mostram uma construção acima do que é visto por
aí.
*****************************************************
Shuttle
A Shuttle é uma empresa pequena que produzia para OEMs e integradores e
recentemente
ganhou
destaque
produzindo
os
barebones
XPC.
As boards da marca nunca foram excepcionais, não era o foco da empresa produzir para
entusiastas.
Outra marca sem apelo para entusiastas, mas é uma boa referência na montagem de
micros.
*****************************************************
46
Soltek
A Soltek vem produzindo placas para entusiastas e overclockers com o atrativo de ser
mais baratas que as concorrentes. O foco da firma mudou, hoje ela se dedica muito mais
a produzir os barebones QBic, que tem boa reputação no mercado.
A maioria dos reviews aponta para bons resultados ecom as placas da marca.
Infelizmente o projeto de alguns modelos é precário e a placa possui algumas falhas de
construção.
Mas se você quer uma placa com poder médio de overclock, com muitos ajustes e
barata, os produtos da Soltek devem ser levados em questão.
*****************************************************
Soyo
As placas da Soyo foram muito populares no passado. As placas Hi-End da linha
Dragon
foram
muito
populares
por
aqui.
Infelizmente a marca teve sérios problemas com capacitores eletrolíticos defeituosos.
Isso queimou a marca de tal forma que ela nunca mais conseguiu recuperar o prestígio
que tinha antes. Os produtos da Soyo ficaram assim, pouco a pouco sendo associados a
produtos de baixa durabilidade e confiabilidade duvidosa, mesmo que isso não seja
necessariamente
verdade.
De fato os problemas já foram resolvidos e as placas da Soyo são muito interessantes
pra quem procrusa uma placa Hi-End com muitos acessórios. Apesar de não serem
fantásticas em overclock, a qualidade das placas, os acessórios inclusos e o preço
oferecidos atualmente fazem das placas Soyo uma boa escolha. O problema é achar uma
delas
à
venda.
*****************************************************
Supermicro
A Supermicro é especializada em boards pra servidores. Assim, suas boards são
tremendamente conservadoras. Concorrente direta de marcas como Tyan e Iwill.
*****************************************************
Tyan
A Tyan tem uma vasta reputação em produzir boards para workstations e servidores.
As boards da firma são verdadeiras pérolas. Custam caro, mas provavelmente não existe
no mercado boards mais confiáveis. Em alguns testes foi possível até mesmo overclocar
47
as
placas
da
Tyan
em
níveis
bastante
altos!
Se você tem grana para máquinas multiprocessadas, ou necessita de equipamentos para
workstations, a Tyan certamente é uma escolha bem acertada. Os projetos da firma são
impecáveis e as placas verdadeiras jóias da engenharia.
BIOS
Introdução
Um dos usos mais comuns da memória flash é o do sistema
básico de entradas/saídas do computador, conhecido
como memória BIOS(Basic Input/Output System) ou
simplesmenteBIOS.
Em
praticamente
todos
os
computadores, a BIOS assegura que todos os outros chips,
discos rígidos, portas e CPU funcionem em conjunto.
Todo computador do tipo desktop e laptop de propósito
geral contém um microprocessador como unidade central de processamento. O
microprocessador é um componente de hardware. Para fazer seu trabalho, o
microprocessador
executa
um
conjunto
de
instruções
conhecido
como software (veja Como funcionam os microprocessadorespara mais informações).
Você provavelmente já está bem familiarizado com dois tipos de software diferentes:


o sistema operacional - o sistema operacional fornece um conjunto de
serviços para os aplicativos em execução em seu computador e também fornece a
interface de usuário fundamental para seu computador. Windows e Linux são
exemplos de sistemas operacionais (Veja Como funcionam os sistemas
operacionais para mais informações);
os aplicativos - aplicativos são trechos de software programados para efetuar
tarefas específicas. Agora mesmo você pode estar executando, além de
um aplicativo de navegação (ou browser), um aplicativo de processamento de
texto, um aplicativo de e-mail e assim por diante. Você também pode comprar
novos aplicativos e instalá-los em seu computador.
48
Acontece que a memória BIOS é o terceiro tipo de software que seu computador precisa
para operar com êxito. Neste artigo, você aprenderá tudo sobre a BIOS: o que ela faz,
como configurá-la e o que fazer caso sua BIOS precise de atualização.
O que faz a BIOS
O software da BIOS tem diversos papéis diferentes, mas o mais importante é o
carregamento do sistema operacional. Quando você liga seu computador e o
microprocessador tenta executar sua primeira instrução, ele tem que obter essa instrução
de algum lugar. Ele não pode obtê-la do sistema operacional porque esse sistema se
localiza no disco rígido e o microprocessador não pode se comunicar com ele sem
algumas instruções que digam como fazê-lo. A BIOS fornece essas instruções.
Algumas das outras tarefas comuns que a BIOS executa incluem:

um auto-teste durante a energização (POST - Power On-Self Test) para todos
os diferentes componentes de hardware no sistema, para assegurar que tudo esteja
funcionando corretamente;

ativação de outros chips da BIOS em diferentes cartões instalados no
computador. Por exemplo, placas SCSI e de vídeo freqüentemente possuem seus
próprios chips de BIOS;

fornecimento de um conjunto de rotinas de baixo nível que o sistema
operacional usa para interfacear de diferentes dispositivos de hardware. São essas
rotinas que dão à BIOS o seu nome. Elas administram coisas como o teclado,
o monitor de vídeo, a portaserial e as portas paralelas, especialmente quando o
computador está sendo inicializado;

gerenciamento de diversos parâmetros para os discos rígidos, relógio, etc.
A BIOS é um software especial que faz a interface dos principais componentes de
hardware de seu computador com o sistema operacional. Ela geralmente é armazenada
em um chip de memória flash na placa-mãe, mas algumas vezes o chip é de um outro
tipo de ROM.
49
A BIOS usa memória flash, um tipo de ROM
Quando você liga seu computador, a BIOS faz diversas coisas. Esta é a seqüência
normal:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
verifica a configuração (setup) da CMOS para os ajustes personalizados
carrega os manipuladores de interrupção e acionadores (drivers) de dispositivos
inicializa registradores e gerenciamento de energia
efetua o autoteste durante a energização (POST)
exibe as configurações do sistema
determina quais dispositivos são inicializáveis
começa a seqüência de inicialização (conhecida como bootstrap ou, de forma
mais reduzida, como boot
A primeira coisa que a BIOS faz é verificar a informação armazenada em uma
minúscula quantidade de RAM (64 bytes) localizada em um chip fabricado com a
tecnologia CMOS (Complementary Metal Oxide Semicondutor). A Configuração da
CMOS fornece informações detalhadas particulares para seu sistema e pode ser alterada
de acordo as mudanças do sistema. A BIOS usa essas informações para modificar ou
complementar sua programação padrão conforme necessário. Vamos falar mais sobre
essas configurações daqui a pouco.
Manipuladores de interrupção são pequenos trechos de software que atuam como
tradutores entre os componentes do hardware e o sistema operacional. Por exemplo,
quando você pressiona uma tecla, o evento associado ao sinal é enviado para o
manipulador de interrupção do teclado, que informa à CPU do que se trata e o envia
esse evento para o sistema operacional. Os drivers de dispositivos são outros trechos
de software que identificam os componentes básicos do hardware como teclado, mouse,
disco rígido e disco flexível. Como a BIOS está constantemente interceptando sinais de
e para o hardware, ela geralmente é copiada(espelhada) na RAM para ser executada
mais rapidamente.
50
Configurando a BIOS
Na lista anterior, você viu que a BIOS verifica a configuração da CMOS quanto
a configurações personalizadas. Eis o que se deve fazer quando você deseja alterar essas
configurações.
Para entrar na Configuração de CMOS, você deve pressionar uma determinada tecla ou
combinação de teclas durante a seqüência de partida inicial. A maioria dos sistemas
usa "Esc," "Del," "F1," "F2," "Ctrl-Esc" ou "Ctrl-Alt-Esc" para entrar na configuração.
Há geralmente uma linha de texto na parte inferior da tela que informa "Press ____ to
Enter Setup".
Assim que você entrar no Setup, verá um conjunto de telas de texto com algumas
opções. Algumas delas são padronizadas, enquanto outras variam de acordo com o
fabricante da BIOS.









System Time/Date - ajusta a data e a hora do sistema.
Boot Sequence - a ordem na qual o BIOS tentará carregar o sistema
operacional.
Plug and Play - um padrão para auto-detecção de dispositivos conectados.
Deve ser ajustado para "Yes" (sim) caso seu computador e sistema operacional
suportem essa opção.
Mouse/Keyboard - "Enable Num Lock" (habilitar teclado numérico),
"Enable the Keyboard" (habilitar teclado), "Auto-Detect Mouse" (auto-detectar
o mouse).
Drive Configuration - configura os discos rígidos, CD-ROM e discos
flexíveis.
Memory - direciona a BIOS para ser espelhada para um endereço específico
da memória.
Security - estabelece uma senha para acesso ao computador.
Power Management - seleciona o uso do gerenciamento de energia, assim
como estabelece o tempo de espera (standby)esuspensão (suspend).
Exit - salva suas alterações, descarta suas alterações ou restaura os ajustespadrão.
51
Configuração de CMOS
Tome muito cuidado quando fizer alterações da configuração. Ajustes incorretos podem
impedir que seu computador inicialize. Quando você tiver finalizado suas alterações,
deverá escolher a opção "Save Changes" e sair. Então a BIOS tentará reiniciar seu
computador para que os novos ajustes tenham efeito.
A BIOS usa a tecnologia CMOS para salvar as alterações feitas nos ajustes do
computador. Com essa tecnologia, uma pequena bateria de lítio ou Ni-Cad pode
fornecer energia suficiente para conservar os dados durante anos. De fato, alguns dos
chips mais recentes possuem uma pequena bateria de lítio com capacidade para 10 anos
incluída no chip CMOS.