COMPONENTES
Agora que você já entendeu o que se passa dentro do gabinete de um PC, que tal se estudássemos
a função dos seus principais componentes?
PROCESSADORES
Apesar de ser o principal componente de um microcomputador, o processador depende da ajuda dos
demais componentes. Caso apenas um componente apresente um baixo desempenho, o desempenho global
do micro ficará seriamente prejudicado, independentemente de quão rápido seja o processador.
Não adianta colocar um motor de Ferrari em um Fusca. Um mero K6 ou Pentium MMX com bastante
memória RAM, um HD Rápido e uma boa placa de vídeo, pode até mesmo bater em performance um
Pentium III com um conjunto fraco.
COPROCESSADOR ARITMÉTICO
Todos os processadores da família x86, usada em micros PC, são basicamente processadores de
números inteiros. Muitos aplicativos porém, precisam utilizar números fracionários, assim como
funções matemáticas complexas, como Seno, Coseno, Tangente, etc., para realizar suas tarefas.
Este é o caso dos programas de CAD, planilhas, jogos com gráficos tridimensionais e de
processamento de imagens em geral. Como o processador principal é incapaz de executar este tipo
de operação, depende da ajuda do coprocessador aritmético, um "auxiliar" que executa estas
operações sempre que necessário. Apartir do 486, todos os processadores trazem um coprocessador
aritmético embutido. Diferenças no desempenho do coprocessador determinam a performance do
processador nestes aplicativos
MEMÓRIA CACHE
Enquanto os processadores tornaram-se quase 5.000 mais rápidos desde o 8088 (o processador usado
no XT) a memória RAM, sua principal ferramenta de trabalho, pouco evoluiu em performance.
DIFERENÇAS NA ARQUITETURA
Diferenças na arquitetura interna, ou seja, no projeto do processador e na quantidade de
transístores que o formam, também determinam em quais operações um processador será mais rápido.
Basicamente, um processador desempenha dois tipos de operações diferentes: as operações
envolvendo números inteiros e operações de ponto flutuante (envolvem números fracionários e
operações aritméticas mais complexas).
Você já deve estar familiarizado com a função do processador. Atualmente encontramos no mercado
vários processadores diferentes. Em ordem de evolução, podemos citar: o 486, o Pentium, o
Pentium MMX, o K6, o K6-2, o Pentium II e o Celeron, o K6-3, o Pentium III e o Athlon.
Definimos o processador como o cérebro do micro. Pois bem, todo o cérebro precisa de um corpo,
que é justamente a placa mãe.
Ela traz todos os componentes que permitem ao processador comunicar-se com os demais periféricos,
como discos rígidos, placas de vídeo, etc. Outra função da placa mãe é acomodar e alimentar
eletricamente o processador. Cada processador precisa de uma placa mãe desenvolvida especialmente
para ele, pois, devido à diferenças na sua arquitetura, os processadores possuem "necessidades"
diferentes. Cada processador possui um número diferente de contatos, ou terminais, opera usando
uma voltagem diferente e precisa de um conjunto de circuitos de apoio desenvolvidos especialmente
para ele. O próprio encaixe do processador muda de família para família. O Pentium II por exemplo
utiliza o "Slot 1" que é parecido com o encaixe de um cartucho de vídeo-game, enquanto o K6 e o
Pentium comum, utilizam outro encaixe diferente, chamado de "Soquete 7".
Apesar das diferenças, normalmente as placas mãe são desenvolvidas para serem compatíveis com
mais de um processador. Uma placa mãe soquete 7 mais moderna por exemplo, quase sempre suportará
desde um Pentium de 75 MHz até um K6-3 de 500 MHz, passando por processadores Pentium MMX, K6 e
Cyrix 6x86. Uma placa Slot 1 moderna por sua vez, suporta processadores Pentium II, Celeron e
Pentium III. Ao longo deste curso você aprenderá a descobrir quais processadores podem ser usados
em cada modelo de placa mãe e como configurar a placa para cada processador a ser usado.
Para poder trabalhar, o processador precisa também de memória RAM, que é vendida na forma de
pequenas placas, chamadas de módulos de memória, que são encaixadas na placa mãe. Você ouvirá
muito o termo "pente de memória" uma espécie de apelido, que surgiu por que os contatos metálicos
dos módulos lembram um pouco os dentes de um pente.
Para o que o micro seja capaz de guardar programas e arquivos, precisamos também de um disco
rígido, chamado também de HD (Hard Disk) ou Winchester, que é acomodado no gabinete e ligado à
placa mãe através de um cabo.
Outro componente essencial é o gabinete, uma caixa de metal que acomoda e protege os frágeis
componentes internos do micro. O gabinete traz também a fonte de alimentação, responsável por
converter a corrente alternada da tomada (AC) para corrente contínua (DC) usada pela maioria
dos componentes eletrônicos. A fonte também serve para atenuar pequenas variações de tensão,
protegendo o equipamento.
A placa mãe, o processador e os módulos de memória, são os três componentes básicos do micro.
Porém, por enquanto temos um equipamento "autista", incapaz de receber ou transmitir informações.
Precisamos agora adicionar "sentidos" na forma de mais componentes. Os essenciais são a placa de
vídeo, que permite que o micro possa gerar imagens a serem mostradas no monitor, teclado e mouse
que permitem ao usuário operar o micro. Outros componentes permitem ampliar os recursos do micro,
mas podem ser definidos como opcionais, já que o computador pode funcionar sem eles:
O CD-ROM permite que o micro leia CDs com jogos ou programas. Caso o micro possua também uma
placa de som, você poderá ouvir também CDs de música. Existem também os drives de DVD, que além
de lerem CDs normais, lêem DVDs de programas ou filmes.
A placa de som permite que o micro gere som, tocados por um par de caixas acústicas. A placa de
som também traz entrada para um microfone e para um joystick. Junto com um drive de CD-ROM, a
placa de som forma o chamado Kit multimídia.
O Fax-Modem permite a comunicação entre dois computadores usando um linha telefónica. Ele permite
a recepção e transmissão de faxes e o acesso à Internet.
Temos também o drive de disquetes, que apesar de ser um componente de baixa tecnologia, ainda é
necessário, pois os disquetes ainda são muito usados para transportar dados.
Além destes temos uma gama enorme de acessórios: Impressoras, Scanners (que permitem digitalizar
imagens), câmeras fotográficas digitais (que ao invés de usarem negativos geram imagens digitais),
câmeras de vídeo conferência, placas de captura de vídeo e muitos outros.
Atualmente, você encontrará à venda processadores Pentium II, Pentium III e Celeron (da Intel),
K6-2, K6-3 e Athlon (da AMD) e 6x86MII (da Cyrix). Determinar qual processador é a melhor opção
de compra em cada caso, é uma tarefa difícil, pois um processador que é adequado a uma
determinada aplicação, pode ser muito ruim em outra.
Quando vamos comprar um processador, a primeira coisa que perguntamos é qual sua frequência de
operação, ou sua velocidade, medida em Megahertz (MHz) ou milhões de ciclos por segundo. Acontece,
que nem sempre um processador com uma velocidade de operação mais alta é mais rápido do que outro
que opera a uma frequência um pouco mais baixa: a frequência de operação de um processador indica
apenas quantas operações são executadas por segundo, o que ele é capaz de fazer em cada operação
já é outra história.
Imagine um processador 486 de 100 MHz, ao lado de um Pentium também de 100 MHz. Apesar da
frequência de operação ser a mesma, o 486 perderia feio em desempenho. Na prática, o Pentium
seria pelo menos 2 vezes mais rápido.
Isto acontece devido à diferenças na arquitetura dos processadores e também no coprocessador
aritmético e cache.
Quando foram lançados os processadores 386, percebeu-se que as memórias não eram mais capazes de
acompanhar o processador em velocidade, fazendo com que muitas vezes ele tivesse que ficar
"esperando" os dados serem liberados pela memória RAM para poder concluir suas tarefas, perdendo
muito em desempenho. Para solucionar este problema, começou a ser usada a memória cache, um tipo
ultra-rápido de memória, que serve para armazenar os dados mais frequentemente usados pelo
processador, evitando na maioria das vezes que ele tenha que recorrer à comparativamente lenta
memória RAM. Sem ela, o desempenho do sistema ficará limitado à velocidade da memória podendo
cair em até 90%. Usamos dois tipos de cache, chamados de cache primário, ou cache L1 (level 1),
e cache secundário, ou cache L2 (level 2).
O cache primário é embutido no próprio processador, e é rápido o bastante para acompanhá-lo em
velocidade. Sempre que um novo processador é desenvolvido, é preciso desenvolver também um tipo
mais rápido de memória cache para acompanhá-lo. Como este tipo de memória é extremamente caro
(chega a ser algumas milhares de vezes mais cara que a memória RAM convencional) usamos apenas
uma pequena quantidade dela. O 486 traz apenas 8 KB, o Pentium traz 16 KB, o Pentium II traz
32 KB enquanto o K6-2 traz 64 KB.
Para complementar, usamos também um tipo um pouco mais lento de memória cache na forma do cache
secundário. Por ser muito mais barato, podemos usar uma quantidade muito maior. Nos micros 486
o mais comum é o uso de 128 ou 256 KB de cache L2, enquanto nos micros mais modernos o mais
comum é o uso de 512 KB. Dependendo do processador usado, o cache L2 pode vir dentro do
processador (como o cache L1) ou fazer parte da placa mãe.
Sempre que o processador precisar ler dados, os procurará primeiro no cache L1. Caso o dado seja
encontrado, o processador não perderá tempo, já que o cache primário funciona na mesma
freqüência que ele. Caso o dado não esteja no cache L1, então o próximo a ser indagado será o
cache L2. Encontrando o dado no cache secundário, o processador já perderá algum tempo, mas não
tanto quanto perderia caso precisasse acessar a memória RAM. Por outro lado, caso o dado não
esteja em nenhum dos dois caches, não restará outra saída senão perder vários ciclos de
processamento esperando o dado ser fornecido pela lenta memória RAM.
Diferenças na quantidade de cache L1, e na velocidade do cache L2 influenciam significativamente
o desempenho do processador.
As operações envolvendo números inteiros são feitas pelo núcleo principal do processador,
enquanto as envolvendo números fracionários são feitas pelo coprocessador aritmético.
Programas de escritório e Internet, como o Word, Excel, Power Point, Internet Explorer,
Netscape e o próprio Windows, utilizam quase que exclusivamente o processamento de números
inteiros. Por outro lado, programas que manipulam gráficos, como o Auto CAD, Corel Draw!,
Photoshop, 3D Studio, e principalmente jogos que utilizam gráficos tridimensionais, como o
Quake utilizam predominantemente cálculos de ponto flutuante.
Alguns modelos de processadores saem-se melhor em inteiros (como os processadores K6, K6-2 e K6-3
da AMD e 6x86 da Cyrix) , enquanto outros são melhores em cálculo de ponto flutuante (como o
Pentium II e o Celeron). Ao decidir em qual processador vai investir seu dinheiro, a aplicação
à qual o micro se destina deve ser levada em consideração.
Leia a Parte3
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