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Série Hardware para Iniciantes: Introdução

Nota do editor: Como falamos ontem neste post, hoje iniciaremos uma série especial de artigos sobre hardware, mas voltado para os iniciantes. Em outras palavras, hardware básico. O nosso intuito com este projeto é agregarmos mais informação ao Guia do PC, para que os leitores o tenham como uma fonte confiável de conhecimento acerca da área tecnológica. Essa primeira série terá um total de 10 capítulos, sendo que publicaremos um por dia. Espero que gostem. :)

Um pouco de história…

Hardware, por definição, é a parte que você chuta física e material do computador: todos os circuitos, chips, chaves etc. O hardware é a maquinaria que o software usa para fazer o seu computador funcionar, pois sem um software, o “conjunto” hardware não teria utilidade, da mesma forma que nosso corpo não funciona sem um cérebro e os Zergs não vivem sem um Overlord comandando-os. Nesse artigo vamos fazer uma breve introdução aos principais componentes do computador e o que cada um deles desempenha na sua máquina.

O modelo de PC que conhecemos hoje é baseado num computador da IBM chamado IBM-PC que surgiu lá em 1981, mas o modelo se preservou até os dias de hoje: os equipamentos evoluíram, mas o modelo continua o mesmo. Por quê? Porque mudar padrões industriais envolve adaptações custosas e muitas vezes demorada. (A Intel que o diga, a série de processadores Itanium 64-bits foi um fiasco no mercado doméstico mas sobrevive nos servidores dedicados). Agora vamos fazer uma introdução para o entendimento desse modelo que funciona até os dias de hoje e o que, quais são e como funcionam cada um desses componentes.

Esquema (bem) simplificado do Hardware

Placa-Mãe

A Placa-Mãe (muitas vezes também chamada de Motherboard, Mobo ou PM) é uma placa cheia de circuitos, chips e slots dos mais variados tipos. É um milagre da engenharia moderna e serve como base para todos os outros componentes do computador e vai ser fundamental na sua escolha de quais outros componentes deve comprar para instalar nela. Investir numa boa Placa-Mãe é essencial para garantir bons upgrades (atualizações) no futuro além de definir o seu estilo de usuário, se é comum, hardcore ou, ainda, gamer.

Asus P9X79, um exemplo de placa-mãe atual |Foto: Divulgação

Chipset

O Chipset é um conjunto de dois chips: ponte norte e ponte sul. Esses dois chips, juntos, controlam todo o tráfego de informação que circula no computador usando os barramentos. Basicamente, os barramentos funcionam como “estradas” por onde as informações passam de um componente ao outro do computador. A velocidade com que eles trafegam é definido pela ponte norte e pela ponte sul.

A diferença da ponte norte para a ponte sul (como já dito) é o destino para o qual os barramentos levam os dados, bem como a velocidade com que essas informações trafegam nos circuitos impressos. A ponte norte é um chip mais veloz que a ponte sul e por isso é ligado aos slots e portas de alto desempenho (Por exemplo: uma entrada PCI-express onde se conectam a placa de vídeo, que faz milhares de cálculos por segundo e exige muito desempenho, passa pela ponte norte e troca informações com o processador e a memória RAM). A ponte sul, por sua vez, é conectada aos slots e portas de desempenho e velocidade menores (Por exemplo: portas USBs que estão conectadas a dispositivos móveis, como pendrives, troca informações com o HD SATA, que  também está conectado na ponte sul). Mas isso significa que ponte norte e ponte sul não se comunicam? Não, elas se comunicam e com bastante frequência, na verdade. O sistema operacional pode fazer a requisição de um arquivo do HD e levá-lo a memória RAM, sendo assim o arquivo passa da ponte sul e vai para a ponte norte que guia para a memória RAM ou processador.  Até mesmo quando se move um mouse USB a informação passa pelo chipset e vai em direção ao processador que devolve ao sistema operacional o movimento que usuário executou com o mouse.

Chipset AMD Série 7 - Note que o esquema é bem mais bonitinho que o meu :P

A qualidade do chipset vai definir a velocidade do seu computador de uma forma significativa, pois não adianta ter um super processador de última geração e memória de espaço e velocidade estratosféricos se o chipset vai “gargalar” essa velocidade. Confuso? Imagine dois tanques: Um deles está cheio de água e o outro não, e eles estão ligados por um tubo bem fino. Ja imaginou o tempo que iria demorar para a água ir de um tanque para o outro? Pronto, agora você entende o que significa “gargalar”, pois assim como o gargalo de uma garrafa, os tubos mais estreitos impedem que o “líquido” escorra de uma vez só para fora da garrafa. Num computador, isso pode gerar máquinas lentas mesmo que os componentes sejam de desempenho superior.

Processador

O Processador é o cérebro pensante do computador. Ele é uma “bolacha de silício” com diversas camadas de componentes e semicondutores encaixado em um socket (soquete) específico de cada fabricante e modelo por onde os bits (dados binários) são processados. Um Processador tem instruções em 32 e 64 bits, dependendo da “Arquitetura” em que ele foi desenvolvido.

Intel Core i7 | Foto: Intel

Sua função primária e básica é processar (Ah vá! :P) e fazer cálculos matemáticos com velocidade sobre-humanas além de resolver decisões lógicas simples com base em Verdadeiro e Falso. Atualmente existem diversos modelos de processadores para as mais variadas atividades que vão desde o usuário que quer jogar Paciência até aquele que prefere um jogo mais atual e cheio de animações gráficas variadas. A essência do processador está em receber informações do usuário ou software (entrada) e processá-las emitindo uma saída de volta ao emissor. Por exemplo, digito na calculadora “2+2” e o resultado da soma é feito pelo meu processador que emite de volta o resultado “4”. Falaremos mais sobre as diferenças de arquitetura e a a rivalidade entre os maiores fabricantes de processadores (AMD e Intel) num artigo específico sobre processadores.

Entranhas de um Intel da recém-lançada Arquitetura Ivy Bridge

Memória RAM

Memória RAM (onde RAM é Random Access Memory, Memória de Acesso Aleatório) é um pente de chips que armazenam dados temporários oriundos do HD ou Pendrive para serem usados posteriormente pelo processador. É um tipo de memória volátil, isso quer dizer que ao ser cortado o fornecimento de energia elétrica, vulgo desligada, perde todos os dados presentes armazenados nela. É lógico que as memórias têm um espaço e velocidade limitados: assim que esse limite é atingido a memória não pode receber instruções até que o espaço seja desocupado. As memória se conectam ao processador pela Ponte Norte pois estão intimamente ligados e dependem de uma boa velocidade de comunicação. Diz que o computador ideal, tem CPU e Memória RAM de mesma frequência. Por enquanto, este é um sonho difícil de ser alcançado.

Um pente de memória RAM

Placa de vídeo

Comumente chamada de GPU ou VGA, a placa de vídeo é um conjunto de chips, memórias e processadores com um objetivo único e comum: processar animações gráficas. Mas por que fazer isso num componente diferente se já existe o processador? Ora, as animações atuais usam sombras, efeitos de luz, queda, física, etc… tudo isso junto resulta numa quantidade absurda de dados a serem calculados. Se esse trabalho fosse executado pelo processador, rapidamente ele  ficaria sobrecarregdo. Logo, todas as animações visuais são feitas pela GPU (Graphics Processing Unit, unidade de processamento gráfico em bom português) que por sinal é um dos componentes que mais gastam energia e emitem calor no computador. As placas de vídeo podem ser Dedicadas ou Integradas: As integradas estão vindo por padrão no chipset de placas-mães mais modernas e usam parte de memória RAM do computador para processar as animações. Servem para executar simples animações do sistemas ou algo que não tenha sombras complexas ou algo do tipo. As dedicadas são placas grandes cheias de processadores e memórias que (aí sim hein? :D) processam super animações em 3D complexas e animadas e é requisito obrigatório de qualquer Gamer que queira jogar no PC com gráficos de encher os olhos. Se a GPU for dedicada, ela se encaixa em um slot PCI-express, um slot que se liga a Ponte Norte.

AMD Radeon HD 7970. Aceito doações, tratar aqui :P

Disco Rígido

O Disco Rígido, ou Hard Disk (HD) é um bloco contendo vários discos metálicos e uma agulha magnética fechados numa caixa de metal. Ele serve para armazenar informações permanentes, pois ao ser desligada, a Memória RAM perde esses dados. No Disco Rígido ficam salvos uma quantidade N de  arquivos que o sistema operacional acessa e joga para a memória RAM ou processador quando requisitados. Se salvos, os dados do HD não são perdidos após serem desligados. Conectam pela ponte sul usando uma entrada SATA (ou IDE, se o computador for mais antigo).  Podem ser substituídos no futuro pelos SSD‘s (Solid State Drive) que são mais rápidos, silenciosos e menores.

Um HD visto por dentro

Conclusão

Esse texto serve como introdução ao hardware. Demos apenas uma breve visão geral sobre a maioria dos componentes. Nos próximos capítulos, trataremos de abordar mais particularmente e com mais profundidade não só os componentes citados nesta introdução, mas também outros que foram deixados de fora, para não tornar o texto demasiado extenso e enfadonho. Falaremos sobre suas características, peculiaridades, funções dentro da máquina e tudo o que for relevante para que você entenda como funciona o seu próprio computador. E para começar, já no próximo capítulo falaremos sobre o cérebro da máquina, o processador!

Tags: Hardware

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