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quinta-feira, 12 de março de 2015

Entendendo o funcionamento de todos os tipos de RAID

Fala aêêê!
Pessoal, neste paper serei muitíssimo breve. O objetivo deste é agrupar as características essenciais dos tipos de RAID existentes no mercado. Não vou comentar sobre a tecnologia ou entrar em detalhes profundos porque (1) existem, pelas minhas contas, trocentos artigos com esse conteúdo na internet e (2) esse material é um "resumasso" para concursos de TI.

Caso você queira mais detalhes sobre a tecnologia RAID, veja:
http://www.thegeekstuff.com/2011/11/raid2-raid3-raid4-raid6/
http://www.thegeekstuff.com/2011/10/raid10-vs-raid01/
http://pt.wikipedia.org/wiki/RAID

Well, let's go.

RAID 0 - Striping (distribuição)

Características:
- Os dados são distribuídos em segmentos consecutivos (stripes ou faixas), escritos através de cada um dos discos;
- Cada segmento tem um tamanho definido de blocos.

Vantagens:
- Leitura rápida (até 50% mais rápido);
- Expansão de memória com baixo custo.

Desvantagens:
- Caso algum disco falhe (algum setor que contenha um trecho do arquivo, por exemplo), não é possível recupear.

RAID 1 - Mirror (espelhamento)

Características:
- Todos os dados são gravados nos dois (ou mais) discos. Se um falhar ou for removido, os dados podem ser obtidos do outro(s) disco.

Vantagens:
- Se um disco falhar, basta pegar os setores (ou arquivos) do outro;
- Leitura ocorre em todas as unidades ao mesmo tempo.

Desvantagens:
- Aumenta tempo de escrita.

RAID 2 - Bits Striped with ECC (distribuição dos bits com ECC - Error Correction Codes)

Características:
- Utilizado na época em que os HDs não possuiam algoritmos de checagem de erros;
- Utiliza algoritmo Hamming ECC para checar os dados;
- Distribui bits entre os discos (ao invés de blocos, como nos RAIDs mais atuais);
- Precisa de dois grupos de discos: um grupo para os dados e outro grupo para armazenar os ECCs (códigos de erros para os dados);
- Quando ele escreve dados, calcula os ECCs e escreve-os no grupo pertinente;
- Na leitura, ele obtém os dados e calcula novamente para verficiar a integridade.

Vantagens:
- O uso do Hamming ECC diminiu muito a taxa de erros.

Desvantagens:
- Obsoleto;
- Dependendo das configurações de arquitetura do hardware, era necessário a mesma quantidade de discos para guardar os ECCs.

RAID 3 - Bytes Striped and Dedicated Parity Disk (distribuição de bytes, disco dedicado para paridade)

Características:
- Utiliza distribuição de bytes pelos discos (ao invés de blocos);
- Utiliza alguns discos para dados e um disco dedicado para paridade.

Vantagens:
- Leituras e escritas sequenciais possuem boa performance;
- Possui paridade para correção dos erros.

Desvantagens:
- Leituras e escritas não sequenciais possuem performance ruim;
- Exige que todos os eixos das unidades de disco estejam sincronizados (configuração difícil).

RAID 4 - Blocks Striped and Dedicated Parity Disk (distribuição dos blocos, disco dedicado para paridade)

Características:
- Utiliza distribuição de blocos pelos discos (melhor que bytes ou bits);
- Funciona com 3 ou mais discos, sendo um exclusivo para paridade;
- Configura-se os discos de dados com segmentos suficientemente grandes (tamanho medido em blocos) para acomodar um registro inteiro (permite leituras independentes), tornando-o apropriado para ambientes transacionais;
- Útil para criar discos com grande dimensão, pois soma o espaço total dos discos (exceto o de paridade);
- Operações de escrita apresentam desempenho ruim pelo fato dele executar uma leitura e escrita no disco de paridade para cada novo dado inserido no array de discos.

Vantagens:
- Leitura com boa performance;
- Simular um disco de grande espaço.

Desvantagens:
- Escrita lenta, pois escreve em um único disco de paridade;
- Em caso de falha, a reconstrução dos arquivos é difícil e com baixo desempenho;
- Obsoleto em relação aos RAIDs 5 e 6.

RAID 5 - Blocks Striped and Distributed Parity (distribuição dos blocos, paridade distribuída pelos discos)

Características:
- Os dados de paridade ficam distribuídos por todos os discos;
- Utiliza distribuição de blocos pelos discos (melhor que bytes ou bits)
- Funciona com 3 ou mais discos;
- Útil para criar discos com grande dimensão;
- O desempenho geral de um array RAID 5 é equivalente ao de um RAID 4, excepto no caso de leituras sequenciais, que reduzem a eficiência dos algoritmos de leitura por causa da distribuição das informações sobre paridade.

Vantagens:
- Leitura rápida (pode ser realizada em todas unidades ao mesmo tempo);
- Escrita com melhor desempenho do que RAID 1;
- Utilizado em servidores que precisam de muita performance.

Desvantagens:
- Sistema complexo para controle dos HDs;
- Em caso de falha, a reconstrução dos arquivos é difícil e com baixo desempenho;
- Permite a falha de no máximo um disco.

RAID 6 - Blocks Striped and Two Distributed Parity (distribuição dos blocos, paridade distribuída por dois entre todos os discos)

Características:
- Os dados de paridade ficam distribuídos em dois discos, entre todos. Ou seja, no RAID 5, a paridade fica distribuída, mas alocada em 1 disco. Neste caso também há distribuição, porém em 2 discos;
- Utiliza distribuição de blocos pelos discos (melhor que bytes ou bits);
- Funciona com N+2 discos;
- Garante integridade com falha em até dois discos (diferente do RAID 5, que permite a falha de no máximo 1 disco);

Vantagens:
- Permite a falha de até dois discos;

Desvantagens:
- Precisa de N+2 discos para implementar;
- Escrita lenta;
- Sistema complexo para controle dos HDs.

RAID 0+1 - Striping and Mirror (distribuição e espelhamento)

Características:
- Também chamado de RAID 01 ou "mirror of stripes";
- Exige no mínimo 3 discos, mas no geral é implementado com 4 discos (ou mais);
- Exemplo de funcionamento: crie dois grupos (DiskGroup), por exemplo, dois grupos com dois discos cada. Os dados são distribuídos entre os dois discos do primeiro grupo, e os discos deste grupo são espelhados no segundo grupo;
- Ou seja, os discos no mesmo grupo são distribuídos (RAID 0), enquanto os grupos são espelhados (RAID 1).

Vantagens:
- Segurança contra perda de dados (porém inferior ao RAID 1+0);
- Podem falhar 1, ou até mesmo os 2 HDs do mesmo grupo, pois o grupo está espelhado.

Desvantagens:
- Alto custo de expansão de hardware;
- Os drivers devem ficar em sincronismo de velocidade para se obter a máxima performance;
- Se um dos discos vier a falhar, torna-se um RAID 0;
- Tolerância a falhas é inferior a do RAID 1+0. Isso ocorre, por exemplo, no gráfico anterior, quando os discos 1 e 4 falham simultaneamente, não será possível recuperar o dado.

RAID 1+0 - Mirror and Striping (espelhamento e distribuição)

Características:
- Também chamado de RAID 10 ou "stripe of mirrors";
- Requer no mínimo 4 discos;
- Cria-se grupos (DiskGroup) de 2 discos. O segundo disco espelhará o primeiro. Esse comportamento ocorre em cada grupo. A distribuição ocorrerá entre os grupos, ou seja, o primeiro bloco será salvo no grupo 1, o segundo no grupo 2, etc;
- A tolerância a falhas é superior ao RAID 0+1. Como cada grupo só possui dois HDs, a tendência é haver vários grupos;
- Em uma situação hipotética com 3 grupos de 2 HDs, se três discos falharem, um em cada grupo, o sistema continua funcionando. Por exemplo, se falharem os discos 0 e 2 da figura, os dados não são perdidos.

Vantangens:
- Segurança contra perda de dados;
- Nível RAID recomendado para base de dados, por ser o mais seguro e o mais veloz;
- Preferível se comparado com o RAID 0+1.

Desvantagens:
- Alto custo de expansão de hardware;
- Os drivers devem ficar em sincronismo de velocidade para se obter a máxima performance;
- Se falhar os dois discos do mesmo grupo, haverá perda de dados. Por isso constuma-se utilizar dois discos de fabricantes ou lotes diferentes em cada lado do espelho.

RAID 50 - RAID 5 + RAID 0

Características:
- Arranjo que utiliza as técnicas de paridade distribuída em conjunto com a segmentação dos dados entre os grupos (DiskGroup);
- São grupos de 3 ou mais discos (mínimo necessário para o RAID 5), cujos dados são segmentados entre os grupos.

Vantagens:
- Alta taxa de transferência;
- Ótimo para uso em servidores.

Desvantagens:
- Alto custo de implementação e expansão de memória.

RAID 100 - RAID 1+0 + RAID 0

Características:
- Basicamente a implementação de grupos de RAID 1+0, segmentados com outro RAID 0 em nível superior;
- Normalmente é implementado utilizando uma combinação de software e hardware, ou seja, implementa-se o RAID 0 (superior) via software sobre o RAID 1+0 via hardware.

Vantagens:
- Superioridade do RAID 1+0 incrementada com segmentação, proporcionando um sistema muito performático.

Desvantagens:
- Obviamente, o custo elevado de implementação e expansão.

É isso senhores. Muito obrigado pela leitura e bons concursos!!
Abraços.

"Não importa quão boa seja sua desculpa, seria muito melhor você não estragar seu sonho por causa dela." (William Douglas)

terça-feira, 14 de agosto de 2012

Placa-Mãe

1 INTRODUÇÃO

Como já vimos, a placa-mãe é o componente que dá suporte a todos os outros dispositivos de um computador. Nela encontramos, desde o encaixe para a Fonte de Alimentação até o encaixe para o Processador. Antes de conhecermos melhor alguns desses encaixes, vamos ver os dois principais formatos de placa mãe, o formato AT e o formato ATX, depois vamos conhecer melhor as possibilidades de expansão que nossas placas nos trazem.

2 PRINCIPAIS FORMATOS

Existem muitos modelos de placas mãe, mas alguns destes ficam restritos apenas aos computadores das empresas e instituições de grande porte, pois como são feitas para trabalhos mais pesados (exigem alta performance) são projetadas especialmente para certas ocasiões. Nosso estudo ficará concentrado apenas nas placas que temos mais em comum nos computadores pessoais, aquelas que certamente ocupam a grande maioria dos PC’s. E se tratando destas, podemos destacar dois tipos:

AT: Tem como sua principal característica, o tamanho que é em certos casos bem menor que a do ATX, além é claro de que ela ainda suporta um modelo de fonte mais antigo, na qual nós precisamos desligar o computador manualmente quando estivermos encerando o mesmo, ou seja, quando desligamos o sistema operacional, ao passar um tempo aparecerá na tela uma mensagem confirmando a hora que podemos desligar o computador, e só ai, é que nós apertamos o botão Power para desligá-lo.

Outro importante detalhe é o de que devemos ter cuidado ao encaixar uma fonte AT na placa mãe, pois ela possui dois encaixes e os fios pretos destes encaixes sempre devem ficar virados para dentro. Apesar de que alguns modelos não permitem o encaixe de maneira errada, devemos prestar atenção ao encaixa-los caso contrário podermos queimar nossa placa.

ATX: Este formato ao contrário do formato AT, é bem maior. Este novo designer permite que os componentes não fiquem amontoados uns nos outros como no formato AT. A grande tacada deste formato é que ela permite que a fonte de energia seja controlada via software e por isso dá suporte para que a placa desligue sozinha (não precisamos mais esperar aquela tela dizendo que o “Seu computador já pode ser desligado corretamente”). Em alguns modelos podemos agendar até horários para que nosso computador ligue sozinho.

Existe uma variação do modelo ATX, o qual chamamos de Micro ATX. Ele simplesmente é um modelo ATX só que de tamanho reduzido (igual ao AT). Outras variações são placas que permitem os dois modelos, ou seja, tem encaixes para fontes AT ou AX.

A tendência é que os modelos AT sejam totalmente substituídos pelos modelos ATX, pois são menos práticas. Outro importante detalhe que não poderia ser esquecido é o de que uma placa AT só pode ser usada em conjunto com uma fonte AT, e uma ATX só com uma fonte ATX, ou seja, a Fonte de Alimentação deve dar suporte ao modelo da placa.

3 BARRAMENTO

Antes de vermos outras características das placas mãe, vamos entender o que é o Barramento. Barramento são portas pelas quais o processador pode se comunicar com os outros componentes do micro. Podemos fazer uma simples analogia do barramento ao de uma rodovia, pela qual os carros devem dividir (compartilhar) o mesmo meio para poderem chegar a determinado local. O mesmo pode se dizer do barramento, pois é através dele que os demais componentes têm acesso ao processador (ou melhor dizendo, o processador tem acesso a eles). Já vimos alguns desses componentes, o HD (apesar de ainda não termos estudado a fundo, o Drive de CD usa a mesma entrada – interface – do HD, a IDE) e a memória. Estes também compartilham o mesmo caminho, o Barramento. Vamos ver agora outros Slots que compartilham este caminho, os chamados Slots de Expansão.

4 PLUG AND PLAY (PnP) E MASTERING BUS

Antes de conhecermos os Slots, vamos entender duas tecnologias que com o passar do tempo eles foram obrigados a suportar para poderem acompanhar a evolução das placas mãe.

Plug and Play: Esta tecnologia suportada por ambas as partes (tanto a placa mãe quanto o componente) possibilita a configuração automática (para os casos de S.O.s que possuem este suporte) e detecção dos componentes instalados. Parece ser complicado, mas esse sistema segue uma simples lógica: Quando um micro é ligado, ele faz uma espécie de pergunta “Que é?” a todos os componentes que encontra, o simplesmente o componente responde, “Sou a placa de Som.” (por exemplo). Por isso é necessário que ambos componentes tenham essa tecnologia.

Bus Mastering: Está tecnologia permite que o componente tenha o acesso direto a memória RAM poupando o trabalho do Processador. Ele trabalha acessando diretamente a memória RAM de maneira melhor e mais eficaz que às portas DMA (portas de acesso direto à memória) que veremos mais à frente.

5 SLOTS DE EXPANSÃO

Estes foram um poderoso time na placa mãe, pois são eles que nos permitem encaixar as placas como, a Placa de Som, de Fax-Modem, de Vídeo e etc. Vamos ver os principais deles e entender sua evolução.

ISA (Industry Standard Architeture) de 8 Bits: Como na época os processadores se comunicavam com os componentes usando palavras de 8 bits, este já dava total suporte, porque além de trabalhar com palavras de 8 bits, permitia que fosse acesso com uma velocidade de 8 MHz, o que na época era algo muito rápido. Hoje em dia este Slot está totalmente em desuso, dificilmente encontramos placas que tenham suporte a ele.

ISA de 8 Bits

ISA de 16 Bits: Para acompanhar a evolução dos processadores que passaram a cessar os componentes com palavras de 16 bits, é que foi projetado o modelo ISA de 16 bits que também funciona com uma freqüência de 8 MHz. Este também já em desuso praticamente dominou o mercado de um tempo atrás. Apesar de (hoje em dia) ser lento, ainda encontraremos muitas placas que dão suporte a ele.

ISA de 16 Bits

MCA (Micro Chanel Architeture): Este Slot da IBM foi para época uma grande inovação, pois além de trabalhar com uma freqüência de 10 MHz, ele foi o primeiro a apresentar as tecnologias Bus Mastering e Plug and Play, mas como para a época ainda era muito caro, caio em desuso. Outro fator que contribuiu para isso é o de ele ser patenteado pela IBM, o que impedia que outros fabricantes o produzissem, além é claro de ser incompatível com o ISA. Este Slot trabalhava com palavras de 32 Bits.

MCA de 32 Bits (IBM)

EISA (Extended ISA) de 32 bits: Para competir com a IBM, a Compaq lançou este modelo que também dá suporte ao Bus Mastering e ao PnP só que trabalhando numa freqüência de 8 MHz. Também trabalhava com palavras de 32 bits só que a grande tacada foi a de que ele é compatível com o Slot ISA, na verdade este só é uma evolução do mesmo. É claro que um Slot ISA encaixa num Slot EISA, mas o contrário não é verdadeiro. Em alguns micros, encontraremos este Slot (com mais facilidade que o MCA) mais são poucos, pois este também era caro.

EISA de 32 Bits

VLB (Vesa Local Bus) – VESA: Mais conhecido como VESA, este Slot nasceu com o intuito de suportar grandes taxas de transferência. Apesar dele não ter suporte ao PnP e ao Bus Mastering, ele teve grande aceitação. O que o fazia trabalhar com grandes era o simples fato de que ele trabalhava na mesma freqüência que a placa mãe, além é claro de trabalhar com palavras de 32 Bits. Pelo fato de não ter um grande custo e de ser compatível com o ISA, este Slot se tornou quase que padrão para as placas do 486, mas como em alguns casos ele era incompatível com o Pentium, as placas de suporta-lo.

VLB – VESA de 32 bits

Uma outra observação é a de que ele trabalhava em conjunto com um Slot igual ao ISA em umas das partes, deixando a outra (a da foto acima) apenas para os componentes que trabalhavam com ele.

PCI (Peripheral Component Interconnect): Hoje em dia, o PCI praticamente toma conta do mercado, pois ele além de suportar o Plug and Play trabalha a uma freqüência de 33 Mhz e pode ser encontrado nos modelos de 32 e 64 (mais raros) bits. Uma outra vantagem desse Slot pe o de que ele têm uma controladora dedicada no Chipset, o que evita que o processador perca tempo em controla-lo, o que ocorre por exemplo no VLB. Outro detalhe é que ele foi desenvolvido pela Intel (que por acaso também fabrica Chipset’s que são suporte a ele).

PCI de 32 Bits

AGP (Acelerated Graphics Port) e AGP Pro: O Slot AGP é o mais usado para periféricos que necessitam de grandes taxas de transferência (placa aceleradora de vídeo por exemplo). Ele funciona duas vezes mais rápido que o PCI, ou seja, a 66 MHz (nos primeiros modelos). Os Slot AGP também possibilita que uma placa de vídeo possa acessar diretamente a memória, só que com a grande vantagem de ter seu próprio Barramento específico para ela, assim ela não precisa compartilhar o mesmo, com nenhum outro periférico. Graças a todas essas vantagens, este é o preferido pelas placas de vídeo de hoje em dia (como exemplo podemos citar as GForce).

AGP de 32 bits

Os Slots AGP podem ser encontrados em vários modelos que são separados pela taxa de transferência. Os 1X trabalham com taxas de 266 MB/s (66 MHz vezes 4 Bytes – 32 bits), os 2X com taxas de 533 MB/s (66 MH\ vezes 8 Bytes, ou seja, trabalha com 64 Bits) e o 4X que trabalha com taxas de 1.066 GB/s (trabalha com palavras de 128 bits).

Além dos AGP’s comuns temos ainda os Slots APG’s Pro, que nada mais são do que Slots AGP 4X com mais contados que os AGP comuns. Graças a esses contatos é possível oferecer mais energia para as placas, o que no futuro nos darão placas cada vez mais rápidas. Outro detalhe é o de que o Slots AGP Pro são compatíveis com os AGP, mais o contrário não.

AGP Pro

Normalmente, as placas aceleradoras de vídeo possuem sua própria memória e seu próprio processador, evitando assim quase que por completo uso do processador para realizar os cálculos referentes as imagens, não deixando para ele estes cálculos mais específicos.

AMR (Áudio Modem Riser): Este Slot foi criado especificamente para suportar placas de Fax-Modem e Som só que com a grande diferença de ambas serem controladas via Software. Os mais comuns são os Modems, muito conhecidos como Softmodens ou ainda Winmodens. É claro que por serem controladas por softwares, seu preço cai mais que a metade, pois muitos dos componentes que são empregados nas placas comuns são deixados de lado nestas, o que logicamente deixaria-a muito mais barata. Em compensação, o processador estaria diretamente ligado ao seu funcionamento, pois como todos nós sabemos, é ele que é o responsável pelo processamento destes programas e quaisquer outros programas.

*Placa Fax-Modem que usa o Slot AMR (Winmodem)*	*Slot AMR*

PCMCIA: Este slot são bastante comuns em Notebooks e Handhelds pois permitem o encaixe para pequenas placas que são mais ou menos do tamanho de um cartão de crédito. Muitas vezes são a única maneira que temos de expandir os recursos destes tipos de computadores. Este periférico é totalmente PnP, bastando que se conecte ao computador (com ele ligado) e estar usando um S.O. compatível com estes recursos. Logo de cara ele reconhece o periférico e você já pode utiliza-lo normalmente. Como são bem pequenos, conseqüentemente a tecnologia ainda é muito cara, por isso fica restrita aos equipamentos portáteis.

*Exemplo de encaixe no Notebook*	*Foto de um Slot PCMCIA*

*Placa PCMCIA*	*Placa PCMCIA*

6 PORTAS SERIAIS, PARALELAS, OS/2 E USB

Geralmente, estes são os termos mais comuns para os leigos, pois são através dessas portas que comumente ligamos os mouse, impressoras e etc (ou seja, os componentes externos – periféricos de entrada e saída). Pouco tempo atrás usávamos as portas serias e paralelas (ainda muito comuns) para conectar nossos mouses, teclados e impressoras, mais hoje em dia é mais comum as portas PS/2 e USB.

Dentre estes, vamos frisar o USB que é uma porta totalmente PnP, que possibilita o encaixe de qualquer dispositivo sem precisar reiniciar o PC, além é claro da vantagem de ser rápido, e possibilitar que vários componentes sejam conectados em uma única porta.

Abaixo temos uma foto de uma série de portas, geralmente encontradas nos micros de hoje (juntamente com as entradas USB).

7 PEDIDOS DE INTERRUPÇÃO (IRQ)

Os pedidos de interrupção analogicamente podem ser explicados como as possíveis maneiras que os dispositivos têm para poder dizer ao processador que eles estão precisando de atenção. Assim o processador para de realizar suas tarefas temporariamente para dar atenção a este dispositivo. Existem vários endereços de IRQ e cada um serve para atender (endereçar) a um periférico, jamais dois dispositivos compartilham o mesmo endereço IRQ. Na BIOS temos a possibilidade de alterar os endereços de IRQ, mas só para os casos em que existam periféricos que necessitam ser configurados, está prática é relevante, caso contrário estaríamos perdendo tempo, pois o micro organiza-os sozinho.

8 ACESSO DIRETO À MEMÓRIA

São portas que os dispositivos têm para poderem acessar direto a memória RAM, evitando assim que o processador fique ocupado com tais tarefas. Existem 8 portas e cada dispositivo só pode ocupar uma delas por vez (como nas portas IRQ). As 4 primeiras portas permitem a comunicação a 8 bits e as últimas a 16, ficando assim destinado a elas o periféricos mais rápidos, e as primeiras, os mais lentos. Como estas portas (tanto as de 8 quanto as de 16 bits) são muito lentas, elas ficaram apenas destinadas aos periféricos mais lentos, como o HD, Drives de CD’s e Diquetes e algumas placas extremamente lentas como as de Som por exemplo. Para os periféricos mais rápidos foi desenvolvida a tecnologia Bus Mastering que é uma espécie de DMA mais melhorado.

9 PROBLEMAS E CONFLITOS DO PLUG AND PLAY

Como já sabemos, existem periféricos que são totalmente compatíveis com o PnP, mas do outro lado temos aqueles que não são. Os conflitos podem acontecer quando usamos num mesmo computador periféricos compatíveis e não compatíveis com este recurso, pois a BIOS poderá sobrepor recursos utilizados pelos periféricos mais antigos para que os novos funcionem. Por exemplo, vamos supor que nós tenhamos uma placa de som que não dá suporte ao PnP, e que todos nossos outros periféricos possuem este suporte. Ao conectarmos estes dispositivos no micro, a BIOS logo se encarregará de distribuir as portas IRQ’s e DMA’s entre os dispositivos que ela reconhece (os que dão suporte ao PnP), e já nossa antiga placa de som, como não foi reconhecida pode ter uma de suas portas sobreposta por uma nova configuração realizada pela BIOS, fato este que causará um conflito.

Para evitarmos isso, basta entrar na sessão “PNP/PCI” da nossa BIOS e reservar as portas para nossa placa de som, antes é claro de deixar que a BIOS reconheça os outros periféricos, feito isso, ao ser realizado a auto alocação das portas, estas portas predefinidas não serão usadas, e conseqüentemente nosso micro ficará livre dos conflitos.

10 BIBLIOGRAFIA

Hardware: Guia de Aprendizagem Rápida PC / Carlos Morimoto

2. ed. – Rio de Janeiro: Book Express, 2001

As fotos foram conseguidas no Google.

Módulos de Memória

1 INTRODUÇÃO

Como já sabemos, as memórias voláteis (Memória Principal) têm papel fundamental em nosso computador. Sem elas o processador ficaria extremamente limitado à baixa performance dos discos rígidos. Nesta apostila veremos mais afundo como funcionam, e algumas características das memórias.

2 ASSÍNCRONAS E SÍNCRONAS

Antes de começarmos a estudar sobre as memórias, vamos primeiro entender as possíveis maneiras que elas trabalham. Existem tecnologias mais antigas que adotam o sistema assíncrono (não sincronizado, ou seja, aquele que não trabalha na mesma freqüência da placa-mãe). Geralmente um modelo assíncrono se enquadra em qualquer placa-mãe que lhe de encaixe, pois tendo sua freqüência independente, ele não tem uma velocidade mínima permitida estipulada. Já um modelo síncrono funciona de maneira inversa, eles precisam ter a mesma freqüência (ou maior, como veremos mais a frente) que a placa-mãe acompanhando assim a sua performance. A grande vantagem nisso, é que com essa tecnologia, a placa-mãe não precisa esperar para ter acesso à memória e ganha assim muito desempenho.

3 TECNOLOGIAS

Antes de estudarmos os modelos e formatos das memórias, vamos ver as possíveis tecnologias que as mesmas empregam. Estas são FPM, EDO e SDRAM.

FPM (Fast Page Mode): Apesar de serem compatíveis com os computadores atuais, essas memórias se tornaram obsoletas graças a sua performance se comparada com as tecnologias EDO e SDRAM. Elas trabalham de forma assíncrona e geralmente nas velocidades de 80 e 70 nanossegundos. Existem modelos de 30 e 72 vias (uma via é uma área de contato com o encaixe da placa mãe).

EDO (Extended Data Output): Mesmo está, ainda adotando um modelo assíncrono, possui um desempenho cerca de 20% maior que o modelo FPM, graças a melhorias na arquitetura. Quase que a maioria dessa tecnologia ficou voltada para os modelos de 72 vias, existindo pouquíssimos exemplares dos modelos de 168. Os modelos de 30 vias só adotaram a tecnologia FPM. Elas geralmente trabalham numa velocidade de 70, 60 e 50 nanossegundo, sendo quase que exclusivamente as de 60.

SDRAM (Synchronous Dynamic Ram): Estas praticamente ganharam o mercado graças à adoção pela arquitetura síncrona que pode variar entre 66, 100, 133, 166 e 200 MHz. Todas as memórias SDRAM’s trabalham com os modelos de 168 vias. Como elas acompanham a velocidade da placa-mãe, seus tempos de acesso são muito menores que os modelos FPM E EDO, ficando nas casas dos 15, 12, 10, 9, 8, 7 ou 6 nanossegundos. Para descobrirmos a qual freqüência que ela opera, basta dividimos 1000 por seu tempo de acesso. Por exemplo: uma memória que possui um tempo de acesso de 15 nanos funciona a uma freqüência de 66 MHz (1000 dividido 15 é aproximadamente 66). Deixando claro que está técnica não têm cem por cento de aproveitamento, sendo assim pouco utilizada, só em casos em que não existe outro meio.

Uma curiosidade sobre as memórias é a de que, geralmente, nós não conseguimos descobrir (distinguir) se uma memora de 72 vias é do modelo EDO ou SDRAM (facilmente), pois isso não vem escrito nela. Uma maneira que temos para fazer isso é a seguinte: Todos os modelos de 30 vias são FPM, e todos os modelos de 168 vias são SDRAM, a confusão fica apenas nos modelos de 72 vias, onde podemos encontrar tanto as tecnologias EDO e FPM. Para podermos distinguir, temos que ler no final da primeira ou segunda linha das configurações escritas no seu chip qual é a sua freqüência. Nós podemos encontrar os valores 7, -7 ou 70 ou 6, -6 ou 60 que representam respectivamente as freqüências de 70 e 60 MHz. Como quase todas as memórias EDO trabalham a uma freqüência de 60 nanos, podemos então diferenciar através deste valor, uma memória EDO de 72 vias de uma FPM de 72 vias.

4 MÓDULOS DE MEMÓRIA

Vamos ver agora, os principais módulos de memórias que existem:

SIMM de 30 VIAS: A sigla SIMM significa Single In Line Memory Module, ou seja, só possuem uma única linha de contato com a placa-mãe. Estes módulos trabalhavam com palavras de 8 bits, ou seja, a cada acesso que o processador fazia a uma delas, conseguia buscar apenas 8 bits. Como os processadores 386DX e 486 já acessavam a memória com palavras de 32 bits, era preciso nestes casos usar até quatro módulos de memórias idênticos para poder formar os bancos. Já para os que a acessavam a 16 bits, apenas dois módulos já eram suficientes.

Estes módulos possuíam capacidades de 512KB, 1MB, 4MB, 8MB e 16MB.Vejam abaixo uma foto de um modelo de 30 vias:

SIMM de 72 VIAS: Para acabar com a inconveniência que os módulos de 30 vias traziam pela necessidade de se usar 4 módulos para dar suporte aos processadores que acessavam a memória a 32 bits, é que os fabricantes criaram os módulos de 72 vias que funcionam a 32 bits. Este foi muito usado nos processadores 486 e Pentium. Como o Pentium já acessava 64 bits, eram necessários dois módulos para que ele pudesse funcionar, já para os 486, apenas um já lhe dava suporte.

Vejam abaixo uma foto deste módulo de memória:

DIMM (Double In Line Memory Module) de 168 Vias: Este módulo já apresentava 168 vias de contato com a placa-mãe, e por isso adotou as duas faces de contato para suprir essa necessidade. A partir dos contatos de 168 vias, um único módulo era capaz de suportar os processadores de 64 bits de acesso à memória.

A partir destes modelos, as memórias passaram a adotar a tecnologia SDRAM, ou seja, trabalham sincronizadas com a placa-mãe. Vejam sua foto:

DDR: Estas praticamente são iguais as SDRAM’s comuns, só que com um único detalhe muito importante, elas transferem dados duas vezes por ciclo, ou seja, em quanto uma DIMM de 100 MHz e 64 bits, temos uma transferência de 800 MB por segundo (64 bits é equivalente a 8 bytes, vezes 100.000.000 hertz – 100 MHz – temos aproximadamente 800.000.000 bytes – 800 MB) uma DDR temos simplesmente o dobro, ou seja, 2 vezes 64 bits, o que dariam supostos 128 bits por ciclo e conseqüentemente, uma DDR de 100 MHz teria taxas de aproximadamente 1.6 GB. Uma grande vantagem das memórias DDR é o seu baixo preço (levando em consideração sua performance), graças a grande produção. Vejam sua foto:

RAMBUS (Rambus Inline Memory Modules) ou RIMM: Esta memória inovou em algumas tecnologias, principalmente se tratando das freqüências que podem chegar até 400 MHz com duas freqüências por ciclo, o que dariam 800 MHz. Vendo só por este lado, essa memória seria perfeita, mas temos que levar em consideração o importante fator de que ela só trabalha com palavras de 16 bits, e justamente por isso é que alcança grandes velocidades. Outro detalhe é que elas custam em geral, o dobro de uma DDR (fator que as tornam muito mais caras, sem levar em consideração que o chipset da placa-mãe também precisa acompanhar a alta tecnologia e conseqüentemente mais caro também). Como funcionam apenas a 16 bits, para usarmos elas com processadores de 64 bits de acesso, precisaremos de 4 memórias (o que a torna mais cara ainda).

Vejam sua foto:

5 CORREÇÕES DE ERROS

As memórias mais antigas apresentavam possibilidades de erros no processo em que o processador buscava seus dados, e foi por isso que foram desenvolvidas técnicas para driblar esses erros, estas são a ECC e a de Paridade.

A Paridade é um método mais antigo, onde é usado um bit a mais para poder se detectar o erro. As memórias que possuem essa tecnologia vêm com os bytes formados por 9 bits (8 para o convencional byte e 1 para a técnica de paridade). A técnica de ECC é uma mais aperfeiçoada onde os bytes possuem de 10 a até 11 bits. Inclusive, a mesma é usada também, para se detectar erros em Drives de CD, e Discos Rígidos onde a chance de erro é maior.

6 DETALHES

Uma observação que não poderia deixar de ser feita é em relação às memórias SDRAM. Como já dito, as SDRAM’s funcionam na mesma freqüência da placa-mãe, então uma placa com freqüência de 100 MHz, precisa trabalhar com memórias de no mínimo 100 Mhz, ou seja, as memórias de 133 Mhz funcionam em placas de 100. O que não pode é colocar uma memória de 66 Mhz em uma placa de 100 ou então uma memória de 100 numa placa de 133. As memórias com freqüências maiores suportam trabalhar em placas de bus (freqüência) menores.

7 BIBLIOGRAFIA

Hardware: Guia de Aprendizagem Rápida PC / Carlos Morimoto

2. ed. – Rio de Janeiro: Book Express, 2001

As fotos foram conseguidas no Google.

Exercícios

1 – Vamos supor que você possua os seguintes processadores mostrados na coluna da esquerda e que tenha que colocar os módulos de memórias listados na direita de acordo com os bits de acesso de cada um.

Pentium (64 bits de acesso à memória)

SIMM de 30 Vias

___________________________________

SIMM de 72 Vias (EDO)

___________________________________

DIMM SDRAM ou DDR de 168 Vias

___________________________________

RAMBUS

___________________________________

386DX (32 bits de acesso à memória)

SIMM de 30 Vias

___________________________________

SIMM de 72 Vias (EDO)

___________________________________

486 (32 bits de acesso à memória)

SIMM de 30 Vias

___________________________________

SIMM de 72 Vias (EDO)

___________________________________

2 – Se quisermos instalar 256 MB de memória RAM em nosso computador, e optarmos por usar memórias DDR para acompanhar nosso Pentium III de 933 MHz (bus de 133 Mhz) de que acessa a memória a 64 bits. Quantos e quais módulos precisaremos comprar?

Disco Rígido (HD)

1 HARDDISK

1.1 Como surgiu o HD

O primeiro relato oficial do surgimento de um HD ocorreu no ano de 1956, quando a IBM lançou o dispositivo de armazenamento 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), que tinha capacidade de armazenamento de 5 MB. Este HD tinha dimensões enormes para os padrões atuais (14 x 8 polegadas) e custava 35 mil dólares. Na verdade, o 305 RAMAC não era um disco rígido em si. Simplesmente foi um dos primeiros meios de armazenamento de dados por meios magnéticos.

No ano de 1973, a IBM por fim, lançava um dispositivo que realmente poderia ser chamado de disco rígido. Em 1980, a empresa lançou o IBM 3340. Este HD tinha pouco mais de 5 polegadas e foi lançado em duas versões, sendo uma com capacidade de armazenamento de 5 MB e a outra com capacidade de 10 MB. Para os padrões atuais, um HD com 5 ou 10 MB é insignificante, mas naquela época, representou uma revolução, pois até não se consumia muitos bytes em dados e os sistemas de armazenamento eram baseados em fitas.

1.2 Os componentes do HD

Para entender o funcionamento do HD é necessário conhecer os componentes que o compõem: discos (onde os dados são efetivamente armazenados), cabeçote de leitura e gravação, atuador e controladora. Existem outros dispositivos, mas os citados são mais importantes. A foto abaixo mostra a imagem de um HD produzido pela empresa Maxtor. Todos os seus componentes ficam dentro desta "caixa metálica".

O primeiro item que vamos ver são os discos. Neles é que as informações são armazenadas. Os discos (geralmente feitos de alumínio) possuem uma camada externa de material magnético. Sobre essa camada, geralmente há outra, com material lubrificante, que tem a finalidade de proteger a superfície do disco no caso de contato físico com os cabeçotes. Um HD pode ter de 1 a 5 discos (um embaixo do outro). Tecnicamente é possível ter mais, no entanto, o aparelho teria dimensões maiores. Num HD de 80 GB, por exemplo, podem existir 4 discos, cada um com capacidade de 20 GB, mas isso varia de fabricante para fabricante. Na imagem abaixo, é possível ver a posição em que os discos são colocados no HD.

Agora, vejamos outro componente importante dos HDs: o cabeçote. Trata-se de um dispositivo muito pequeno que fica na ponta de uma peça conhecida como atuador, que tem a função de movimentar-se do meio até a borda dos discos enquanto estes giram. Esse trabalho consiste nos processos de leitura e gravação, ou seja, é o cabeçote que lê e armazena dados nos discos. O cabeçote em si, é uma espécie de bobina, que converte energia elétrica em impulsos magnéticos no processo de gravação e faz o contrário no processo de leitura.

Como um HD pode ter mais de um disco, sendo um embaixo do outro, o mesmo pode ocorrer com os cabeçotes. Além disso, são comuns HDs que possuem dois cabeçotes, sendo cada um deles dedicado a um lado do disco. Um fato curioso, é que olhando diretamente para o cabeçote, tem-se a impressão de que este está "grudado" no disco. A verdade, é que a distância entre o cabeçote e um disco é menor que a espessura de um fio de cabelo. Por isso, existem mecanismos para proteger os discos no caso de contato entre ambos, pois quando isso ocorre, há grandes chances da camada magnética ser danificada e causar a perda permanente de dados. É por esta razão que é importante evitar quedas do computador ou então dar pancadas quando ele trava por alguma razão. As pancadas podem fazer o cabeçote e os discos se tocarem (head crash).

Outro detalhe que é importante frisar, é que geralmente, o que faz o cabeçote se manter na posição adequada para gravar/ler dados é o ar proveniente da rotação dos discos. Essa rotação, assim como a movimentação do atuador, é feita por dispositivos conhecidos como motores. Quando os discos param de girar, há um mecanismo que leva o cabeçote até uma área conhecida como "landing zone" ou "área de repouso". Trata-se de um local que não é usado para armazenar dados e que fica no centro do disco.

1.3 O processo de armazenamento de dados

Para armazenar e localizar dados em um HD, um dispositivo chamado controlador (ou controladora) se utiliza de informações conhecidas por número de trilhas, setores e cilindros. O conjunto dessas informações é denominada "geometria de disco". No processo de fabricação do HD existe uma formatação (formatação pode ser entendida como mapeamento) que define a forma de armazenamento, dividindo cada disco em trilhas e setores. Os cilindros são trilhas concêntricas na superfície dos discos e estas trilhas são divididas em setores. Estes, por sua vez, são "pedaços" do HD. Observe a ilustração do disco abaixo para entender melhor.

Ilustração de um disco dividido em trilhas e setores

Um fato interessante é que os HDs possuem um cache que tem a função de armazenar informações sobre um determinado setor. Os tamanhos de cache dos primeiros HDs eram de 64 KB. Hoje, são encontrados HDs com cache de 2 MB a 8 MB.

2 FORMATAÇÃO

A formatação lógica é a responsável por definir o sistema de arquivos que o HD irá usar, e conseqüentemente o tamanho dos seus Clusters (tamanho mínimo reconhecido pelo sistema operacional, geralmente composto por alguns setores). Cada Sistema Operacional possui seu próprio sistema de arquivos, vejam abaixo uma tabela resumindo os principais Sistemas e seus respectivos sistemas de arquivos:

Vamos ver agora quais são os procedimentos necessários para se realizar uma formatação no Windows.

Formatação pela Interface Gráfica:

Para realizar a formatação pela interface gráfica, o procedimento é muito simples, basta clicar com o botão direito do mouse sobre a unidade lógica e escolher a opção formatar (passo 1). Feito isso, você precisa apenas escolher o Sistema de arquivos e clicar OK (passo 2). Um detalhe importante é o de que, caso só se tenha uma unidade lógica reservada para um Disco Rígido, não será possível realizar a formatação pela interface gráfica, e sim pelo Prompt do DOS. Este tipo de formatação serve apenas para os casos em que há mais de uma unidade lógica, caso encontrado em micros com mais de um HD ou com o HD particionado em no mínimo duas partições.

*Passo 1*	*Passo 2*

Formatação pelo modo-texto (Prompt do DOS):

Há casos em que vocês vão precisar realizar a formatação pelo DOS, geralmente aqueles em que você só tem um HD e deseja formatá-lo, ou ainda aqueles casos que você comprou um HD novo (zerado).

Primeiro você deve criar o Disco de Inicialização (Disco de BOOT). Para fazer isso no Windows 98, clique no menu Iniciar, em seguida em Painel de Controle, e no menu Configurações. Lá selecione a opção Disco de Inicialização e clique no botão Criar.

Depois você precisará ativar na BIOS, o BOOT pelo disquete (para fazer isso, entre na BIOS – pressionando dele várias vezes ao ligar o computador – escolha a segunda opção e no tópico First Boot Device selecione com os botões + ou – do teclado a opção Floppy) e depois reiniciar seu computador.

Ele te perguntará se você deseja iniciar com ou sem o suporte a CD-ROM, selecione a opção sem suporte a CD-ROM.

Logo que iniciar o Prompt você já pode formatar o HD com um dos seguintes comandos:

format c: (para realizar uma formatação completa, para discos novos)

format /q c: (para realizar uma formatação rápida, para todos os outros casos)

Aguarde o processo e quando ele pedir para um nome para identificar, clique apenas ENTER. Pronto, seu HD já está formatado.

3 FONTE DE PESQUISA

http:// www.infowester.com/ hds1.htm (Autor da parte 1 desta apostila)

Hardware, Guia de Aprendizagem Rápida – PC 2ª Edição

Carlos Morimoto

Periféricos de Entrada e Saída

1 INTRODUÇÃO

Os periféricos de entrada e saída, também conhecidos como dispositivos I/O (input/output) ou respectivamente como unidades de entrada e unidades de saída, englobam dois tipos distintos de sistemas. Um está diretamente relacionado ao usuário e a maquina, pois é responsável pela entrada de dados realizada pelo usuário (teclados, por exemplo) e pela saída realizada pelo computador (como exemplo temos a impressora). E a outra é responsável pela comunicação entre o processador e os outros periféricos do computador, como exemplo a memória principal.

Para acompanhar essa divisão, esta apostila também está dividida em duas partes principais que são as Interfaces com o Usuário que trata sobre os dispositivos que fazem a ligação entre o homem e a máquina e a Interfaces com o Processador que é justamente a que trata da comunicação entre os periféricos e o processador.

2 INTERFACES COM O PROCESSADOR

Como já foi visto, esses dispositivos são responsáveis pela ponte que existe entre o processador e os demais dispositivos. Em geral, existe um chip que é responsável por todos os fluxos de dados (que entram e saem do processador) que existem entre o processador e esses dispositivos. Esse chip é chamado de chipset. Para entendermos um dos trabalhos do chipset, vamos ver a seguinte analogia:

O chipset é encontrado na placa mãe, e além de ser responsável pelo tráfego dos dados, é ele que determina quais as freqüências que a placa mãe pode trabalhar. Aqui, demos o exemplo do fluxo que existe entre o processador e a RAM, mas como foi dito anteriormente, ele é responsável por todos os fluxos relacionados ao processador. Como ele consegue dar conta disso tudo ao mesmo tempo?

Ele consegue por que na verdade ele não é um único chip (como seu próprio nome sugere, ou seja, chipset significa conjunto de chips) e sim um chip maior que é formado internamente por vários outros chips, sedo que cada um desses, fica responsável por um fluxo de informação. Esses pequenos chips que ficam contidos no chipset são chamados de controladores. Na analogia anterior, por exemplo, o chip interno que controla o fluxo de dados entre o processador e a RAM é chamado controladora de memória. Outros exemplos de controladores que existem no chipset são os das interfaces IDE, os barramentos ISA, PCI e AGP, as portas paralelas e seriais, entre outros.

Resumindo, o chipset é um componente que fica na placa mãe e é o responsável pelo controle dos dispositivos de I/O relativos ao processador. Ele é formando por vários outros pequenos chips, chamados de controladores, onde cada um deles é responsável pelo controle do tráfego de dados.

Vejam abaixo, a analogia que representa um conjunto dos controladores que são encontrados no chipset:

Obs: Todos os controladores compõem o Chipset (conjunto de chips)

É assim que basicamente funciona os dispositivos de I/O referentes ao processador.

Outro detalhe importante a ser destacado sobre o chipset, é o de que é ele que “diz” quais processadores a placa mãe irá suportar. Por exemplo: Como já foi dito, o chipset que determina quais as freqüências que a placa mãe irá suportar, vamos supor que determinado chipset determina que a placa mãe funcione na freqüência de 66 MHz. Conseqüentemente, ela só aceitará os processadores que funcionam nesta freqüência (com o multiplicador de clock), os que trabalham com uma freqüência maior ou menor, não funcionarão nesta placa. Um exemplo seria o chipset LX, que permitem as placas funcionarem numa freqüência de 66 MHz, e assim suportando apenas o Celeron e o Pentium II (de até 333 MHz com multiplicador de cinco vezes a velocidade de clock – 330 aproximadamente 333).

Vejam abaixo uma foto do chipset LX:

Chipset LX da Intel

3 INTERFACES COM O USUÁRIO

Agora que já sabemos como o processador se comunica com os outros componentes do computador, vamos ver como o computador se comunica com os usuários.

Como já foi dito, essas interfaces (periféricos) são aquelas que permitem que o usuário entre com os dados no sistema (computador) e que o mesmo mostre a resposta dos dados para o usuário.

Vamos analisar o seguinte exemplo:

Um médico tem um programa de computador (sistema) de cadastro de clientes em seu escritório. Neste programa, ele precisa entrar com os dados pessoais, com uma foto atualizada, e com um exame que o cliente tenha feito (documento original – exame que ele tenha feito com outro médico) há pouco tempo. Como esse médico poderá entrar com esses dados para dentro do computador?

Já sabemos que ele usará os recursos oferecidos pelas unidades de entrada (periféricos de Input), mas quais são eles.

Para entrar com os dados pessoais (Nome, idade, sexo, endereço, e etc) o periférico mais comum seria o teclado (pois é o que contém os algarismos alfanuméricos), que é similar ao de uma máquina de escrever só que com alguns botões a mais.

Para resolver o problema da foto atual do cliente, o médico optou por um outro periférico de entrada, a Câmera Digital. Com ela, o usuário do computador poderá tirar fotos e instantaneamente transportá-las para dentro do computador, o que possibilitaria o médico de guardá-las no seu programa. Geralmente essas câmeras possuem uma Unidade de Memória Secundária que posteriormente poderia ser passa transportada para o computador.

Com a ajuda desses dois periféricos, o médico já conseguiu armazenar os dados pessoas e uma foto atual do cliente. Agora só ele falta armazenar o documento de uma consulta que o cliente tenha feito em outro consultório. Vamos ver agora como ele fará:

Como este documento geralmente os clientes tem em papel, o médico necessitará de um equipamento que copie essa imagem para dentro do computador. Ele pode muito bem colocar esse papel em cima de uma mesa e tirar uma foto do mesmo com a Câmera Digital, mas isso deixaria o serviço muito ineficiente. Foi então que ele optou pelo Scanner. O Scanner é um aparelho que possibilita a cópia de documentos (geral-mente em papel) externos do computador, para dentro do mesmo.

Como você pode ver, existem várias possibilidades de se entrar com dados no computador. Aqui foram apresentadas apenas três delas, como exemplo de outras unidades, temos o Mouse, Microfone, Webcam (Câmeras de vídeo para computador), Disquetes e Cds (que apesar de estarem também relacionados às unidades de armazenamento secundário, representam uma importante ferramenta de entrada de dados no computador), e etc.


Microfone (Kit Multimídia)	Mouse	Webcam

Até agora vimos como o médico entra com os dados no computador. Mas nós estamos esquecendo de um fator muito importante, como os dados saíram do computador para o médico (usuário)? Vamos ver agora as Unidades de Saída (Periféricos de Output).

Uma das mais importantes ferramentas de saída de dados que existem no computador é o monitor. Com ele o médico poderá conferir os dados digitados durante o processo de entrada pelo teclado (quando ele digita, aparece no monitor), poderá consultar os clientes que estão cadastrados no programa, poderá usar os outros aplicativos que contém no computador, e etc. Hoje em dia já existem poderosos monitores que possibilitam gerar incríveis gráficos pelas placas de vídeo (placas aceleradoras de vídeo, que serão explicadas mais abaixo), mas antigamente, os monitores só nos permitiam ver as letras em uma única cor.

Nesta apostila não daremos muito enfoque na história dos monitores, mas apresentaremos os dois modelos que são mais usados atualmente. O monitor CRT (Catodic Ray Tube – Tubo de Raios Católicos – o mais comum de todos, visto na última foto) que apresenta uma boa resolução de imagem (desconsiderando sua tela num formato curvo), podendo atingir resoluções altas e mais consistências nas cores (em certos casos), mas em compensação é totalmente inviável para locais pequenos ou computadores portáteis (Notebooks). E os LCD (Liquid Cristal Display, ou monitores de cristal líquido) que tem como principal característica o seu formato fino e portátil (foto abaixo). Podemos destacar algumas desvantagens desse tipo de monitor, o que muitas vezes inviabiliza sua escolha. Ele tem um alto preço (mais caro que o CRT – por pouco tempo), não tem uma resolução tão boa quanto o CRT e não permite que seus usuários possam ver sua imagem de qualquer ângulo (geralmente em torno de 45º para cada lado). Mais por outro lado, além do pequeno tamanho e portabilidade, ele emite menos radiação (em certos casos – marcas – quase nenhuma) do que os CRT’s, fator que favorece aos usuários que ficam tempo demais em frente ao computador. Na hora de escolhermos um monitor, provavelmente optaremos por um CRT, pois seu preço ainda é mais acessível, mas provavelmente, os LCD’s tomaram conta do mercado em um curto prazo de tempo.

Esse tipo de periférico, com certeza satisfaria a necessidade do médico de consultar e alterar os dados dos seus clientes, mas através dele, não seria possível imprimir uma receita para que o cliente leve para sua casa, por exemplo. É por isso que existe outro importante periférico de saída, a Impressora. A impressora permite que o computador imprima dados que estão armazenados ou processados para que o usuário possa tê-los em forma de documento físico. Ela é de grande utilidade para o médico do nosso exemplo, pois ele terá que imprimir as consultas realizadas, para que os clientes levem para casa, as folhas de pagamento para os funcionários e muitas outras utilidades. Existem basicamente três tipos de impressoras, as Matriciais, as de Jato de tinta e as mais caras (caro que sai barato) a Laser.

Aqui foram mostradas apenas duas unidades de saída, que são as mais comuns no nosso dia a dia, mas na verdade, existem várias outras unidades, como Caixas de Som, e Disquetes, Placas de Fax-Modens e muitas outras.

Uma observação importante é a de que existem algumas unidades que servem tanto com unidades de entrada como de saída. Como exemplos podemos citar os Disquetes e CDs que servem para entrar e sair com os dados. Outro exemplo seria a placa de Fax-Modem que também recebe e envia dados. Uma outra a ser destacada, que também é bastante comum no nosso dia a dia, seria os Monitores Sensíveis ao Toque que são geralmente encontrados em caixa eletrônicos dos bancos. Nesses monitores, nós podemos clicar (pressionar com o dedo) diretamente na tela que ele reconhece nosso toque e envia dados ao computador, além é claro do seu outro papel que é o de mostrar para os usuários determinados dados que o computador está trabalhando.

5 PLACAS DE VÍDEO

Para que o computador possa enviar (imprimir) os dados, imagens e etc, na tela do monitor, ele precisa além do monitor um periférico que o ajude nesta tarefa, e esse periférico é a placa de vídeo.

As placas de vídeo geralmente possuem alguns chips que ajudam o processador a calcular os números de ponto flutuante (co-processador), pois assim ele ficará livre para processar outras informações que não estão diretamente relacionadas ao vídeo. Para gerar imagens no monitor, o computador precisa de um espaço de memória volátil para poder armazenar os dados que serão exibidos. Em algumas placas (geralmente as on-board), esse espaço é alocado na própria memória RAM. Com isso o computador irá perder parte do seu desempenho, por exemplo, imagine que um PC (Personal Computer) tenha 256 Mbytes de memória e que seu usuário optou por alocar 8 Mbytes para o vídeo, conseqüentemente sua memória será subtraída (256 - 8) e ficaria com 248 Mbytes. Existem outras placas que já vêm com uma memória volátil para poder deixar a memória RAM exclusiva para o uso do computador.

Hoje em dia nós temos as Placas de Vídeo on-board, ou seja, já embutida na placa mãe, que são mais baratas, pois não possuem nem a memória, nem o chip que realiza os cálculos, tendo que alocar recursos do computador para fazer isso. E existem as placas comumente chamadas de Aceleradoras de Vídeo, que geralmente são off-boarde que possuem todos esses recursos apresentados acima.

Quando um usuário for escolher entre uma placa simples ou uma Aceleradora de Vídeo, o primeiro requisito de pesquisa é o seguinte: Para que fins eu vou usar meu computador? Caso ele use para rodar programas pesados como jogos, aplicações gráficas, e vídeos, com certeza ele ira ter melhor rendimento com uma Placa Aceleradora. Se ele for usar apenas programas simples de escritório, e programas rotineiros, uma placa simples é totalmente apropriada para a situação, pois além de ser mais barata, realiza esse tipo de tarefa sem maiores dificuldades.

6 DRIVERS PARA OS PERIFÉRICOS

Já sabemos que existem muitos dispositivos de I/O que servem como ponto para o usuário, mas ainda nos faltar fazer uma importante consideração. Para que o computador possa entender o funcionamento desses periféricos, são necessários os drivers (softwares de baixo nível responsáveis pelo controle e manipulação de determinado periférico). Por exemplo, se quisermos fazer com que o computador trabalhe com um mouse, será necessário que se tenha o driver desse mouse (para poder interpretar os sinais enviados por ele). Um fato importante é o de que os sistemas operacionais já possuem inúmeros drivers para poder reconhecer (instalar automaticamente) estes periféricos mais importantes (mouse, teclado, e monitor). Algumas vezes, quando o sistema operacional não encontra o driver correto para determinado equipamento, ele mostrará um aviso na tela dizendo que determinado periférico precisa de driver para poder funcionar corretamente, ai só resta ao técnico instalar o driver correto. Nesta apostila não iremos nos concentrar muito neste assunto, pois ele será mais aprofundado na apostila referente à instalação e manutenção de sistemas operacionais.

Uma placa aceleradora de vídeo (usadas no Slot AGP) seria um exemplo de periférico que precisaria de um driver para poder funcionar (de maneira correta).

7 PERIFÉRICOS ESPECIAIS

Todos periféricos externos que estão ligados a um computador, quase que a maioria se enquadra como dispositivos I/O. Nesta apostila tratamos apenas dos mais simples, mas apenas por questões de conhecimento, vamos citar dois exemplos de periféricos especiais:

Como primeiro exemplo, vamos citar um periférico especial de entrada de dados, que é o Controlador de Ponto (também conhecido por muitos outros nomes) muito usado nas empresas e instituições de grande porte para controle de chegada e saída de funcionários. Este também é um periférico de entrada, pois através dele, os funcionários passam para o computador uma informação (a de que estão chegando ou saindo).

O outro exemplo, seria o Plotter. O plotter é uma espécie de impressora de alta resolução, que tem a capacidade de imprimir papéis para outdoor. Elas são caras e bem específicas, somente usadas para este serviço, geralmente encontradas nas gráficas especializadas.

8 CURIOSIDADES

On-board: Termo usado para alguns periféricos usados pelo computador que já vêm embutidos na própria placa mãe e com isso aloca recursos da mesma para poder funcionar. Geralmente são de pior qualidade e conseqüentemente mais baratas. Como exemplo podemos citar uma placa de som embutida.

Off-board: Termo relacionado aos periféricos externos a placa mãe, ou seja, que se conectam a ela pelos slots de expansão (PCI, AGP, e outros). Esse periféricos são mais caras pois eles são auto-sustentáveis, ou seja, não precisam alocar recursos do sistema (computador) para poderem realizar suas funções. Um exemplo seria uma Placa Aceleradora de Vídeo (slot AGP) GForce.

BIBLIOGRAFIA

Hardware – Guia de Aprendizagem Rápida PC / Carlos Morimoto

2. ed. – 2. ed. rev. e atual. – Rio de Janeiro: Book Express, 2001

Informática: Conceitos Básicos / Fernando de Castro Velloso

4. ed. – 4. ed. rev. e atual. – Rio de Janeiro: Campus, 1999

Desvendando Periféricos e Extensões / Peter Norton; tradução Daniel Vieira, Editada

Rio de Janeiro: Campus, 1993

Componentes do Computador / Desconhecido

Apostila do site Apostilando

SITES VISITADOS

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