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    Hardware do PC - visão geral

    Prof. José Filho

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    Arquitetura de computador

    Estudar Arquitetura de Computadores éessencial para o entendimento dofuncionamento dos recursos computacionais

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    O que é um Sistema? – Sistema: conjunto de componentes que

    trabalham de maneira coordenada para realizar

    alguma atividade• “Tecnológicos”: sistema de TV digital, sistema de

    controle de freios, sistema de injeção eletrônica,sistema de reserva de passagens, sistema de controle

    de tráfego aéreo, sistema de atendimentoautomático, sistema distribuído,...

    • “Não-tecnológicos”: sistema circulatório, sistemarespiratório, sistema nervoso, sistema de venda de

     bilhetes, ...

    Sistemas Computacionais

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     –  Abordagem “sistêmica” • Facilita a compreensão do funcionamento como um todo e a

     participação de cada uma das partes envolvidas

     –  Exemplo de Abordagem Sistêmica• Sistema de Impressão

     –  Por que não está imprimindo?

    » A impressora está ligada?

    » A impressora está funcionando e está imprimindo outrosdocumentos ?

    » Olhar a fila de impressão:

    » O seu doc está na fila?

    » Há muitos docs. na fila?

    » A impressora está instalada?

    » A impressora está na rede?

    Sistemas Computacionais

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    O que é um Sistema de Computação? –  Sistema que realiza algum tipo de processamento de

    informações de entrada para gerar algum tipo desaída

    • O processamento (i.e., a computação) é especificado (a) através de um conjunto deinstruções (um programa) que definem o que, quando e como deve ser feito

     –  Sistema (ou máquina) que tem como finalidadeprocessar informação e que suporta alterações à suafuncionalidade através da sua programação

    • Processar informação (ou realizar computação) significa, abstratamente,transformar elementos de entrada com o objetivo de produzir elementos na saída, deuma forma coerente, desejável e previsível.

    • O processamento da informação deve produzir resultados úteis a um usuário dosistema. 

    Sistemas Computacionais

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    Sistemas Computacionais

    Os sistemas computacionais são extremamentecomplexos se forem estudados em todos seus detalhes –  SOLUÇÃO Diferentes níveis de ABSTRAÇÃO

    Abstração: distinção entre as propriedades externas deum componente e os detalhes internos de suaconstrução. –  Exemplo:

    • Utilizamos dispositivos elétricos sem entender a sua tecnologia

    • Beneficiamo-nos de serviços de terceiros sem conhecer com detalhessuas atividades

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    Um sistema computacional pode ser vistocomo uma estrutura dividida em 3

    componentes: – Hardware e seus Componentes

     – Software (SO, Programação, etc...)

     – Dados (Banco de Dados, etc...) 

    Sistemas Computacionais

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    Sistemas computacionais: compostos porsubsistemas

     – Hardware e seus Componentes• Infraestrutura eletrônica-digital para oprocessamento

     – Dispositivos de Entrada/Saída

     – Unidade Central de Processamento

     – Memória

     – Interconexões (barramentos) 

    Sistemas Computacionais

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    Topologia Básica do Micro 

    BIOS(software) 

    Micro(hardware) 

    Windows/Linux(software) 

    Aplicativo(s)(software) 

    Controladoras(hardware) 

    Drivers (Win/Lin) 

    (Software) 

    Sistema

    operacional 

    Usuário 

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    Principais Componentes do Micro 

    Memória 

    Processador(CPU)

    Memória demassa (discos) 

    Entradae

    saída

    TecladoMouseMonitorImpressoraEtc...

    BUS/Slots(Hubs/protocolos) 

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    Processador (CPU) 

    Processador(Cache L1) 

    CacheL2 

    FSB 

    BSB 

    CPU ou processador 

    Fabricante AMD: Sempron, Athlon 64 e OpteronFabricante Intel®: Celeron D, Pentium 4 e Itanium

    • Um dos módulos mais importante do micro

    • Muita incidência de defeito por problema térmico

    • Temos novas estrutura de processador com 32 e/ou 64 bits !!

    • Fatores de desempenho: (estrutura da máquina MIPS)

    • Memória cache nível 1 (L1) e Nível 2 (L2) - tamanho e clock

    • FSB (Front Side Bus) e BSB (Back Side Bus) ...

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    Fonte de Alimentação 

    Fonte deTensão 

    • Fonte de alimentação

    • Modulo de extrema importância para o bom funcionamento do micro• Toda energia que suporta os módulos - CPU, memória, HD, etc. - sãocondicionadas na fonte de alimentação 

    • Fatores de qualidade:

    • Tensões estáveis: variação pode gerar queima ou travar• Relação sinal/ruído: pode travar e gerar perda de dados (arquivo)

    • Potência: acionar diversos dispositivos (periféricos)

    • Qualidade: para termos equipamentos seguros ...

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    Memória 

    Memória 

    Memória 

    • Memória: (SDRAM/DIMM - Synchronous Dynamic Random AccessMemory/Dual InLine Module Memory)

    SDR /SDRAM/DIMM  - (64 bits, 164 pinos, 3,3V)DDR /SDRAM/DIMM  - (64 bits, 184 pinos, 2,5V) 

    • Extrema importância, utilizada em tempo integral

    • SDR  Single Data Rate - PC66/100/133

    • DDR  Double Data Rate - PC200/266/333/400 

    • Fator de qualidade: (Kingston ou Itaucom “EasyChip”) • Memória sem ou com paridade (ECC - Error Checking and Correction)e memória registrada ou não registrada

    • Fabricante do chip de memória e fabricante do modulo de memória ...

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    Disco Rígido e Disco Óptico 

    HD 

    CD/DVD 

    • Disco rígido (HD) e Leitor/gravador CD´s e/ou DVD´s:

    • HD diretamente relacionado com o desempenho do equipamento

    • Memória virtual - HD, Chipset e Sistema Operacional (Windows)

    • Segurança dos dados do usuário “toda produtividade” 

    • Fatores de desempenho: Taxa de transferência,Buffer (memória intermediária) e Tempo de acesso

    • Tempo de acesso interno: transferência de dados do disco

     para o buffer do HD “velocidade do disco” 

    • Tamanho da memória do disco:  buffer “KB/MB” 

    • Tempo de acesso externo: transferência do buffers paramemória RAM “UDMA/66-100-133” ou “SATA/150” ... 

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    Controladoras - Vídeo, Modem, etc. 

    Slots

    PCI

    SlotsAGP

    ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem

    ControladoraAGP - devídeo

    SuperI/O 

    DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouse

    USB

    Slots AGP, PCI, PCI Express. Porta USB, teclado, mouse, etc.

    • Extensões dos barramentos internos para conexão de outros módulosexternos

    • Controladora de vídeo, controladora de rede (NIC),controladora de som, modem, etc.

    • Fatores de desempenho/qualidade:

    • Módulos discretos, ou seja, controladorainteligente com seu próprio processamento

    • Configurar e instalar drivers corretos,atualizados e se possível do proprietário

    • Cuidado com controladora on board, nemtodas oferecem desempenho ...

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    Controladoras “ On Board “ 

    • Modem:

    • Modem - alto custo/desempenho ebaixo custo/desempenho

    • Modem de alto custo: DSP (Digital Signal Processor - Processador deSinais Digitais) trata-se de um pequeno microcontrolador - hardware esoftware. 

    • Modem de baixo custo: HSP (Host Signal Processing - Processamentode Sinal no Hospedeiro) trata-se de um soft modem (WinModem), ouseja, apenas um software que simula um modem sendo o mesmoexecutado no processador do micro ...

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     “Periféricos” do PC 

    HD 

    Memória 

    CacheL2 

    FSB

    BSB

    Memória 

    Slots

    PCI

    SlotsAGP

    Fonte deTensão 

    ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem

    ControladoraAGP - devídeo

    ?  SuperI/O 

    DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouse

    USB

    Processador(Cache L1) 

    CD/DVD 

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    Placa Mãe ou Motherboard 

    Chipset 

    BIOS 

    BUS AGP2x/4x/8x 

    Hub Link

    BUSmemória 

    FSB

    BUSEIDE  BUSPCI Chipset 

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    Layout Básico do PC 

    Chipset 

    BIOS 

    Memória 

    CacheL2 

    BUS AGP2x/4x/8x 

    Hub Link

    BUSmemória 

    FSB

    BUSPCI Chipset 

    BSB

    Memória 

    SuperI/O 

    Slots

    PCI

    SlotsAGP

    Fonte deTensão 

    ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem

    ControladoraAGP - devídeo

    Placa-mãe ou motherboard 

    HD DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB

    Processador(Cache L1) 

    BUSEIDE 

    CD/DVD 

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    Placa Mãe ou Motherboard 

    ChipSet 

    ChipSet 

    ChipSet - circuito de apoio ao processador: (responsável pela definiçãodas principais caraterísticas da motherboard - AGP4/8X Memória SDR/DDR, etc).

    • PRINCIPAL CIRCUITO DO MICRO !!! 

    • Principaisfabricantes: •  Intel www.intel.com.br  •  Via www.via.com.tw •  SiS www.sis.com.tw 

    •  nVidia  www.nvidia.com

    • Encontramosmodelos específicos para processadorIntel ou AMD 

    • Principais modelos: •  INTEL:sk478-875P - sk775-925XP •  VIA:AMD - sk462-KT880 KT600

    Intel - sk478-P4X400 •  SIS:AMD - sk462-478LIntel - sk478-661FX •  nVidia:AMD - nForce2

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    Subsistema de Memória( Taxa de transferência 64bits (8bytes) vezes MHz (FSB) “PICO”) 

    Chipset 

    BIOS 

    HD 

    Memória 

    CacheL2 

    BUS AGP2x/4x/8x 

    Hub Link

    BUSmemória 

    FSB 

    BUSPCI Chipset 

    BSB

    Memória 

    SuperI/O 

    Slots

    PCI

    SlotsAGP

    Fonte deTensão 

    DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB

    ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem

    ControladoraAGP - devídeo

    Processador(Cache L1) 

    Placa-mãe ou motherboard 

    BUSEIDE 

    CD/DVD 

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    Chipset 

    BIOS 

    HD 

    Memória 

    CacheL2 

    BUS AGP2x/4x/8x 

    Hub Link

    BUSmemória 

    FSB

    BUSPCI Chipset

    BSB

    Memória 

    SuperI/O 

    Slots

    PCI

    SlotsAGP

    Fonte deTensão 

    DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB

    ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem

    ControladoraAGP - devídeo

    Processador(Cache L1) 

    Placa-mãe ou motherboard 

    BUSEIDE

    Subsistema de Disco (HD)( Taxa de transferência ATA/100-133, SATA/150 “PICO”) 

    CD/DVD 

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    Chipset 

    BIOS 

    HD 

    Memória 

    CacheL2 

    BUS AGP2x/4x/8x

    Hub Link

    BUSmemória 

    FSB 

    BUSPCI Chipset 

    BSB

    Memória 

    SuperI/O 

    Slots

    PCI

    SlotsAGP

    Fonte deTensão 

    DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB

    ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem

    ControladoraAGP - devídeo

    Processador(Cache L1) 

    Placa-mãe ou motherboard 

    BUSEIDE 

    Subsistema de Vídeo( Taxa de transferência AGP 2/4/8X (X=133MB/s) “PICO”) 

    CD/DVD 

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    Chipset 

    BIOS 

    HD 

    Memória 

    CacheL2 

    BUS AGP2x/4x/8x 

    Hub Link

    BUSmemória

    FSB

    BUSPCIChipset

    BSB

    Memória 

    SuperI/O 

    Slots

    PCI

    SlotsAGP

    Fonte deTensão 

    DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB

    ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem

    ControladoraAGP - devídeo

    Processador(Cache L1) 

    Placa-mãe ou motherboard 

    BUSEIDE 

    Subsistema de Rede( Taxa de transferência 10/100/1000 MB/s “PICO”) 

    CD/DVD 

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    Motherboard, Chipset e BIOS 

    Chipset

    Motherboard 

    CPU 

    Memória

    HD/CD 

    Slots

    BIOS

    • Motherboard ou placa-mãe - base de integração de todo micro- marca e modelo• FIC AM39L (Via KM400A) 

    • Intel D865GBF (Intel D865G)

     • ASUS A7N8X-X (nForce2 400) • GA-8ANXP-D (Intel 925X) 

    • Chipset circuitos de apoio domicroprocessador - tem marca e

    modelo• BIOS - software que controla ohardware - tem marca e versão(residente na EEPROM damotherboard) ...

    P r o t o c o l o s 

    Chipset