03.4 - PC a Fundo

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

3.4.3 - CPU.pdf
retorna ao menu orincipal
O microprocessador
Ao mesmo tempo
motor e cérebro do
computador, o
microprocessador 
encarrega-se de 
efetuar todos os
cálculos e processos
que permitem o
funcionamento do PC.
Assim, não
surpreende que ele
seja o componente
mais caro da máquina:
seu preço pode ser
duas ou mesmo três
vezes maior que o da
placa-mãe em que
fica alojado.
O microprocessador, ou simplesmente processador, executa as instruções e cálculos que constituem os
programas, ao mesmo tempo que se incumbe de enviar as informações solicitadas por todos os componentes
do PC e de receber aquelas por eles geradas. Ele é de vital importância para o funcionamento geral do
computador, pois de sua velocidade depende, embora não totalmente, o desempenho do sistema. 
 
Pode-se comparar o processador a um maestro, que
supervisiona os músicos e lhes indica o ritmo de trabalho.
Mas a atuação do regente não basta para garantir uma
boa interpretação: é preciso que os músicos estejam no
nível por ele exig ido. Da mesma forma, para que um PC
aproveite ao máximo o rendimento de seu processador,
os módulos de memória, o disco ríg ido, o adaptador de
vídeo e os demais componentes devem ter um nível de
desempenho idêntico ou superior ao seu. Não adianta
muito contar-se com um processador rápido (como um
Pentium III de 550 MHz ) se o PC dispõe apenas de 16 MB
de memória RAM ou de uma placa gráfica para
barramento ISA. Um PC com configuração mais simples
(um Pentium MMX de 200 MHz , com 64 MB de memória e
uma placa gráfica PCI) certamente terá funcionamento
muito mais ág il e, inclusive, iniciará o sistema operacional
com maior velocidade.
Velocidade do processador
A escolha do processador é a decisão mais importante quando se deseja comprar ou melhorar o desempenho
de um computador. Em geral, a velocidade é a característica que mais influi nessa decisão. 
 
 PDFmyURL.com
Megahertz (MHz ) é uma medida de freqüência, não de
velocidade. Por esse motivo, não é correto usar a
freqüência de funcionamento para indicar a rapidez de
um processador; se fosse assim, um pentium II de 400
MHz deveria ter funcionamento duas vezes mais rápido
que o de um Pentium MMX de 200 MHz .
O rendimento específico de determinado
microprocessador não pode ser quantificado utiliz ando-
se uma simples fórmula, porque depende de uma
grande variedade de fatores externos a ele, por
exemplo o chipset, a memória disponível ou o sistema
de refrigeração nele incorporado, que influi em sua
temperatura de funcionamento.
A boa refrigeração é vital para o correto 
funcionamento do microprocessador
Especificações
Para se identificar um processador é preciso levar em conta duas características básicas: sua freqüência e a
largura de dados. É habitual que a freqüência interna do processador seja indicada em milhões de ciclos por
segundo, ou MHz . Um ciclo é o elemento mínimo de tempo que o microprocessador pode gerenciar. Cada
operação exige o mínimo de um ciclo para sua execução, embora na maioria dos casos sejam necessários
vários ciclos. Por exemplo, para enviar dados à memória um processador Pentium III emprega um mínimo de
três ciclos na preparação da informação e mais outro ciclo no envio de cada dado, e precisa voltar a preparar
mais informação para enviar cada seis dados.
Assim, quando se assinala o número de instruções por segundo que um processador pode executar, o que se
está indicando é uma referência da média de seu funcionamento em condições normais. Esse dado permite
apreciar, na verdade, a evolução dos microprocessadores.
Estes, além de ter sua freqüência aumentada, com o passar do tempo foram reduz indo o número de ciclos
que precisam gastar para executar qualquer instrução. Ao antigo processador Intel 8086 do IBM PC, que usava
uma média de 12 ciclos por instrução, seguiram-se os modelos 80286 e 80386, que reduz iram esse consumo
para 4,5 ciclos. A evolução prosseguiu até que se chegou às três ou quatro instruções que um processador
Pentium III é capaz de executar como mínimo.
Esses números só se tornaram possíveis graças aos aperfeiçoamentos introduz idos na arquitetura interna dos
 PDFmyURL.com
Esses números só se tornaram possíveis graças aos aperfeiçoamentos introduz idos na arquitetura interna dos
processadores Pentium PRO, Pentium II e Pentium III (como a execução dinâmica, a previsão de múltiplas
ramificações ou o barramento DIB, que serão examinados nas próximas pág inas), que tanto os diferenciam de
seus predecessores.
Tais inovações permitem entender por que dois microprocessadores funcionando à mesma freqüência podem
ter um desempenho diferente. Há algum tempo, essa diferença podia ser constatada em processadores como
o 80386 ou o 80486 com a mesma freqüência. Atualmente, os processadores das diversas gerações ou
famílias que surg iram no mercado superam a freqüência de seus antecessores e não permitem que se
estabeleçam comparações diretas. Por outro lado, a eficiência de cada processador em minimizar o número
de ciclos empregados para executar cada instrução ajuda a distinguir e entender as diferenças reais entre os
da Intel e os fabricados por empresas como a AMD ou a Cyrix. Embora totalmente compatíveis, os
processadores de cada marca apresentam notáveis diferenças de rendimento, mesmo quando compartilham
uma mesma freqüência de funcionamento. 
 
Ciclos, barramentos e instruções
Outra confusão habitual diz respeito à freqüência interna dos microprocessadores. Antes do surg imento dos
80486 da Intel, a freqüência do barramento do sistema e do microprocessador era a mesma. Com a chegada
do 486 DX2, a freqüência dos processadores passou a ser um múltiplo da do barramento do sistema. Dessa
forma, o microprocessador aumentava sua capacidade de cálculo e de execução, ao mesmo tempo que se
mantinha a compatibilidade com todo o hardware existente, pois o barramento do sistema permanecia intacto.
Essa mudança permitiu introduz ir uma melhora substancial no desempenho dos computadores. Com o passar
do tempo, o projeto dos microprocessadores evoluiu de forma considerável, fazendo com que sua velocidade
de processamento tenha chegado a tal ponto que os diferentes dispositivos conectados ao barramento do
sistema, trabalhando a uma freqüência muito menor, às vezes não conseguem receber e fornecer a
informação no ritmo exig ido pelo processador. Quando isso ocorre, e o processador não recebe informações
ou instruções, ele deixa passar um ou vários ciclos sem fazer nada. Esses ciclos de inatividade são conhecidos
pelo nome de estados de espera (wait states).
A solução para esse problema consiste em mudar a freqüência do barramento do sistema. Paralelamente, para
assegurar a compatibilidade com os demais componentes do PC, introduz iram-se alguns aperfeiçoamentos
que, embora não tenham significado uma alteração radical na arquitetura do sistema, implicaram a adoção de
dois novos tipos de barramento local, o Vesa-LB e o barramento PCI.
Esses barramentos locais acrescentaram às placas-mãe novos slots de expansão, que permitem ligar, com uma
freqüência maior e de forma direta, os periféricos ao microprocessador e à memória. 
 
Os processadores Intel
Celeron apresentam
desempenho apenas
ligeiramente inferior
ao dos pentium II,
embora custem muito
menos.
Por sua vez , um chipset encarregava-se de ligar o barramento do sistema convencional ao barramento local,
bem como de regular o tráfego entre os dois. Essa conexão direta entre o processador e alguns componentes
do PC permitiu otimizar seu rendimento, eliminando grande parte dos estados de espera.
Como em outros casos comuns na evolução dos computadores, ao longo da qual quase nunca houve lugar para
a manutenção de tecnolog ias incompatíveis, o barramento local Vesa-LB desapareceu quando o barramento
PCI se afirmou como o padrão preferido no mundo
do PC.
 PDFmyURL.com
Com o tempo, mesmo o barramento do sistema, com seus 66 MHz , ating iu seu limite para ser capaz de
abastecer microprocessadores capazes de executar mais de quatro instruções por ciclo a freqüências
superiores aos 500 MHz (500 MHz x 4 instruções por ciclo = 2.000.000.000 instruções por segundo,
aproximadamente o que é executado por um processador Pentium III de 500 MHz ).
Alguns meses depois da introdução do pentium II no mercado apareceram as primeiras placas-mãe e os
primeiros chip-sets dotados de um novo barramento , denominado AGP (Accelerated Graphics Port, porta
gráfica acelerada), destinado única e exclusivamente a acelerar os processamentos gráficos do computador.
Com a expansão dos sistemas operacionais gráficos, aumentou significativamente a quantidade de informação
que transita no interior do PC. Os SOs de janelas, como o Windows, em vez dos caracteres que um PC de
sistema operacional MS-DOS tinha de mostrar, consomem recursos, memória e largura de barramento . Movem
zonas de tela de um lugar a outro, carregando e mostrando centenas de tipos de letras vetoriais ou
simplesmente apresentando uma área de trabalho de milhares de pontos horiz ontais e verticais com uma
profundidade de 24 bits de dados por pixel.
Tal como o barramento PCI em seu tempo, o barramento AGP acessa diretamente o processador e a memória
por um barramento dedicado de 66 MHz . Mediante um complexo sistema de controle dos sinais transmitidos
pelo barramento AGP, algumas placas podem empregar um modo especial x2 (está previsto que, no futuro,
será lançado um modo x4), no qual são enviados um dado à frente e outro atrás do sinal que constitui cada
ciclo. Isso torna possível alcançar uma pseudo-freqüência de 132 MHz . 
 
 
 
 
 
 
 
Fluxo e Capacidade
Tanto ou mais
importante que o ritmo
no qual o processador
recebe, processa e
envia a informação é o
tamanho do
barramento de dados
com o qual ele faz
isso. Se compararmos
uma rodovia com um
barramento de dados,
as pistas dessa estrada
seriam as linhas de
comunicação que
transportam os bits, e
o número de pistas
indicaria a largura do
barramento , que é o
tamanho dos dados
que ele é capaz de
carregar em cada
ciclo, expresso em
bits. Quanto maiores
forem a largura do
barramento e a
freqüência, tanto
maior será a medida
em que se consegue
incrementar o fluxo de
informação.
O processador recebe e envia a informação pelo barramento do sistema. Este varia em função do
processador, embora geralmente tenha freqüência de 66 MHz com uma largura ou tamanho de dados de 64
bits. Com o surg imento dos microprocessadores pentium II com freqüências de 350 MHz , a Intel introduz iu a
mudança de freqüência do barramento de sistema para 100 MHz , mas ele conservou a largura de 64 bits de
seu antecessor.
 PDFmyURL.com
Tal alteração foi possível graças ao lançamento de novos
tipos de memória RAM capazes de suportar esse aumento de
freqüência do barramento do sistema, que, além de
melhorar a transmissão de informação entre os
componentes, permite incrementar a freqüência de trabalho
do microprocessador. A freqüência interna de um
processador é definida pela freqüência do barramento do
sistema, à qual se aplica um fator de multiplicação. Daí
decorre que, quando se aumenta em alguns hertz a
freqüência do barramento , o processador experimenta uma
mudança muito significativa.
Os primeiros processadores Intel para barramento de 100 MHz conseguiram aumentar sua freqüência interna
inclusive reduz indo-se o multiplicador. Isso tornou impossível fazer comparações diretas entre processadores
com diferentes freqüências de barramento. Por exemplo, entre um processador pentium II de 300 MHz (66
MHz x 4,5) e um pentium II de 333 MHz (66 MHz x 5) há uma diferença de 33 MHz provocada por um aumento do
multiplicador, que afeta, embora apenas levemente, o rendimento geral do sistema, já que somente os
cálculos e processamentos internos do microprocessador melhoram. Ao contrário, entre um pentium II de 333
MHz (66 MHz x 5) e um pentium II de 350 MHz (100 MHz x 3,5), a diferença é somente de 17 MHz , mas o
barramento do sistema tem um fluxo muito maior, o que lhe permite aumentar a velocidade de acesso à
memória, à placa gráfica etc. Essas melhoras redundam em desempenhos bem superiores, de modo algum
refletidos pelos 17 MHz de diferença. 
 
Obtém-se a freqüência interna do processador aplicando o fator
multiplicador à freqüência do barramento do sistema. Todos os
processos que ocorrem no interior do microprocessador
desenvolvem-se no ritmo definido por sua freqüência interna,
empregando a largura de dados do barramento interno. 
Desde o aparecimento do processador 80486, o barramento de dados interno e os reg istradores que ele
maneja têm o tamanho de 32 bits. Os reg istradores, células de armazenamento e suporte internas do
processador, são imprescindíveis para a execução de qualquer instrução. Por exemplo, quando o
microprocessador precisa efetuar uma soma básica, ele armazena os dados de entrada em dois reg istradores
distintos, para gerar o resultado em um terceiro. Milhões de vezes por segundo o processador executa as
instruções simples que compõem um software e que se agrupam nos blocos de rotinas ou seqüências de
instruções básicas de que os programas necessitam com freqüência. 
 
Interpretação de Instruções
Para copiar um dado de uma posição de memória para outra, o programa envia ao processador um dado com
o código mnemónico do comando Copiar Endereço. O processador o interpreta e se prepara para fazer a
cópia, à espera dos dados de que necessita. No ciclo seguinte, recebe um dado com o endereço da memória
de destino, que armazena em um reg istrador (XX). No terceiro ciclo, recebe o endereço de memória em que
estão os dados de origem, que ele deve copiar e que armazena em outro reg istrador (YY). No quarto ciclo, a
instrução é executada e o conteúdo do reg istrador (YY) é copiado no endereço (XX). O processador fica
esperando receber, no ciclo seguinte do relóg io, outro comando em código mnemónico do programa que
está sendo executado.
 PDFmyURL.com
 
Nos processadores Pentium, 
o cache L2 emprega o barramento do 
sistema de 66 MHz para 
se comunicar com o 
processador, enquanto 
nos Pentium II e III ela 
está incorporada no 
módulo do processador, 
com o qual se conecta 
à metade da freqüência 
interna dele.
A Complicada Linguagem dos Manuais
Quando se consultam as especificações técnicas de um microprocessador como o pentium II ou o
Pentium III, além de termos básicos (registrador, barramento, freqüência, cache etc.) encontram-se
diversas expressões em Inglês que procuram sintetizar complexos conceitos de informática.
Dinamic Execution/ 
Execução dinâmica
Técnica inovadora que combina outras três técnicas de processamento, concebida para que o
microprocessador gerencie a informação com máxima eficiência. Com a excecução dinâmica tentasse mudar a
forma pela qual os dados são interpretados ou acessados. Permite-se uma leitura dinâmica, com saltos de um
ponto a outro da informação, com o objetivo de otimizar o processamento.
Multiple Branch Prediction/ 
Previsão de ramificações múltiplas
Técnica que permite que o microprocessador se antecipe aos saltos ou bifurcações e preveja a situação, na
memória, das instruções que vêm a seguir.
Data Flow Analis is/ 
Análise do fluxo de dados
Após estudar as Instruções decodificadas, o processador as executa numa seqüência otimizada, diferente do
modo em que estava estruturado o programa orig inal.
Speculative Execution/ 
Execução especulativa
Imaginada particularmente para aproveitar as características dos sistemas de múltiplos processadores, essa
técnica permite que os diferentes processadores executem as instruções do programa antes
de que estas
sejam solicitadas pelo fluxo de execução normal.
Dual Independent Bus (DIB)/ 
Barramento Duplo Independente
Arquitetura presente nos processadores pentium II e Pentium III, formada por dois barramentos que
transmitem os dados do processador à memória do sistema. Esses dois barramentos caracteriz am-se pelo
fato de que podem ser utiliz ados de forma simultânea. 
 
 
 PDFmyURL.com
Barramento de endereços
A informação com os endereços de memória que o processador deve ler, ou nas quais ele deve armazenar
informação, transmite-se pelo barramento de endereços. Este não transfere fisicamente a informação entre o
processador e os módulos de memória; apenas indica o endereço de memória que deverá receber o próximo
dado transmitido pelo barramento de dados. Em função do tipo de microprocessador, o tamanho do
barramento de endereços varia e, portanto, varia também a quantidade máxima de memória que ele está
capacitado a gerenciar.
Os computadores dotados de processadores 80386 e 80486 incorporam um barramento de endereços de 32
bits. Por tratar-se de um barramento que direciona e controla as posições da informação que a memória
armazena ou recupera, os dados que ele transporta indicam posições de memória que, possuindo um tamanho
de 32 bits, conseguem alcançar um valor máximo de somente 4.294.967.296 bytes, ou seja, 4 Gygabytes
(GB).
Os microprocessadores Pentium PRO, pentium II e Pentium III operam com barramento de endereços de mais
capacidade, de 36 bits. Portanto, podem gerenciar endereços de memória de 36 bits de tamanho, que
equivalem a 68.719.476.736 bytes, ou 64 GB de memória RAM. 
 
 
 
Cache em dois níveis
Quase todos os microprocessadores lançados no mercado nos últimos anos contam com uma memória cache
de primeiro nível (também conhecida como cache L1 ou Level 1), que, integrada no processador, varia sua
capacidade em função deste. De todo modo, a variação é de poucos Kbytes, que lhe são suficientes para o
desempenho de sua função.
A memória cache é uma área pequena de memória, muito rápida, que está incorporada no módulo do
microprocessador. Graças a essa localiz ação, a comunicação entre ambos se efetua à freqüência interna do
processador. Desse modo, a memória cache torna-se o único elemento do sistema que trabalha efetivamente
no ritmo definido pelo microprocessador. Sua função é reter a informação que circula vinda do
microprocessador ou dirig ida a ele, para minimizar os acessos, geralmente constantes, à memória
convencional e reduz ir dessa forma os estados de espera.
A memória cache de primeiro nível completa-se com uma memória cache de segundo nível (L2), com
capacidade de armazenamento muito maior (entre 256 e 512 KB). Pelo fato de estar situada fora do
processador, ela é mais lenta que a cache de primeiro nível. Nos processadores Pentium, a cache L2 emprega
o barramento do sistema de 66 MHz para comunicar-se com o processador, enquanto nos Pentium II e Pentium
III ela está incorporada no módulo do processador, com o qual se conecta à metade da freqüência interna.
Os Pentium PRO, já fora de catálogo, e os Pentium III Xeon têm integrada a memória cache tanto de primeiro
como de segundo nível. Essa característica lhes confere desempenhos muito elevados, mas a um preço
também bastante alto, conseqüência das dificuldades de fabricação derivadas de tão grande nível de
integração. 
 
 
 
Overclocking do processador
O overclocking é uma técnica que consiste em aumentar a freqüência de relóg io do microprocessador para,
com isso, melhorar seu rendimento. Esse método começou como uma prática ilegal utiliz ada por alguns
distribuidores de PCs clonados de baixa qualidade, que instalavam microprocessadores Pentium de
desempenho menor que o anunciado. Tal utiliz ação fraudulenta do overclocking acabou fazendo com que a
técnica de forçar a freqüência do microprocessador passasse a ser vista como algo marg inal e,
conseqüentemente, pouco aceito.
Embora seja possível manipular os processadores pentium II para incrementar sua freqüência, qualquer usuário
pode reconhecer facilmente a freqüência real deles. A lntel inscreve na parte superior de todos os seus
processadores um número de série que permite identificar a freqüência de funcionamento e o tamanho da
memória cache L2.
Forçar a freqüência do relóg io do processador é um recurso habitual de usuários experientes, que assim
melhoram o desempenho de seus PCs sem que para isso precisem gastar dinheiro. 
 PDFmyURL.com
 
O Pentium III Xeon é o 
sucessor do Pentium 
PRO, do qual herdou a 
memória cache de 
segundo nível integrada 
no microprocessador.
retorna ao menu orincipal
 PDFmyURL.com
3.4.4 - Arquitetura interna.pdf
retorna ao menu orincipal
Arquitetura Interna
A evolução dos computadores pessoais está diretamente
associada ao aumento da frequência e da potência dos
processadores e das placas gráficas, bem como à capacidade
cada vez maior dos chips de memória que continuamente
aparecem no mercado. De tempos em tempos, a arquitetura
interna dos PCs, ou seja, as bases sobre as quais eles são
construidos, deve ser aperfeiçoada para dar suporte a todas as
novas tecnolog ias.
A arquitetura interna de um PC é definida pela forma em que se estruturam e interagem os componentes
básicos do hardware. Por esse motivo, as características e funcionalidades de uma determinada arquitetura
derivam, em grande parte, da capacidade e da eficiência das transferências de informação que ocorrem
através dos barramentos de dados.
Na prática, isso se traduz no fato de que dois computadores equipados exatamente com os mesmos
processador, memória, placa de vídeo e assim por diante, mas com arquiteturas diferentes (isto é, com
diferentes placas-mãe ou chipsets), podem revelar grandes diferenças de rendimentos e de desempenhos. 
 
 
Melhoras internas Importante
No projeto inicial do IBM PC estabeleceu-se uma arquitetura de barramentos muito
simples, que intercomunicava todos os componentes e periféricos. Para incrementar
os desempenhos dos PCs sem perder a compatibilidade, a arquitetura orig inal tornou-
se mais complexa ao incorporar uma série de modificações técnicas que solucionavam
as deficiências do sistema à medida que estas iam se revelando.
Por exemplo, a chegada dos sistemas operacionais com interface gráfica deixou
evidente a deficiência de desempenho em termos gráficos dos PCs com placas de
vídeo para barramentos tipo ISA. Em pouco tempo, o barramentos PCI acabou por se
incorporar ao padrão PC, como um aperfeiçoamento na arquitetura da máquina, capaz
de permitir o aumento do desempenho das placas de expansão (especialmente no que
se refere à questão gráfica) e de aproveitar ao máximo a capacidade dos
processadores de última geração.
Os
processadores 
costumam ser
os 
elementos
que 
impulsionam
as 
modificações
nos 
chipsets e na 
arquitetura
interna 
utiliz adas nas 
placas-mãe
dos 
computadores.
Com o passar do tempo, as melhoras introduz idas na arquitetura do PC, como o barramento PCI, podem ficar
defasadas quando se introduzem ou se aperfeiçoam outras tecnolog ias. Esse é o caso da aceleração de
gráficos em 3-D, que supera os desempenhos e a capacidade das placas e do barramentos PCI, o que levou ao
desenvolvimento e à implantação geral do barramentos AGP na arquitetura interna dos PCs atuais. 
 
 
Em busca da receita ideal
A lntel e a AMD são atualmente os dois fabricantes que produzem os processadores presentes em
aproximadamente 99% dos PCs que podem ser encontrados em todo o mercado mundial. Os processadores de
ambas as empresas são compatíveis entre si, o que significa que qualquer programa ou periférico de PC
funcionará indistintamente com um ou outro deles. Embora o resultado final seja o mesmo, a tecnolog ia que
se esconde dentro dos diferentes
modelos e marcas de processadores é muito distinta e constitui, em grande
medida, a base sobre a qual se projeta um determinado modelo de arquitetura interna (basicamente, o chipset
e a disposição dos barramentos na placa-mãe). 
 
A freqüência interna em MHz é o fator que à primeira vista indica o desempenho de
um computador. Na verdade, porém, existem muitos outros parâmetros e fatores
que devem ser levados em conta para estabelecer a potência de uma CPU. A
 PDFmyURL.com
que devem ser levados em conta para estabelecer a potência de uma CPU. A
velocidade das memórias cache de primeiro e segundo nível, a capacidade do
barramentos do sistema e a latência e a rapidez de acesso à memória RAM são
algumas das características que podem alterar o desempenho de um computador
conforme o tipo de utiliz ação a ele atribuído.
Entre os modelos que compõem o catálogo da AMD e da lntel podem ser encontrados processadores de
diversas características e freqüências de funcionamento. Normalmente, cada fabricante oferece três níveis de
produto, que se ajustam às necessidades de desempenho e de preço de diferentes grupos de usuários:
iniciantes/domésticos, avançados/jogos3-D e profissionais/empresariais. As diferentes gamas de
processadores de um mesmo fabricante costumam compartilhar a mesma base e e a mesma arquitetura, com
algumas mudanças ou modificações que melhoram ou reduzem seu desempenho geral. 
 
 
O interior do AMD Athlon
Os processadores Athlon da AMD incorporam uma grande quantidade de mudanças em sua arquitetura interna
com o objetivo de superar o desempenho das CPUs de características similares da lntel. O Athlon ou K7 é um
processador projetado a partir do zero, o que significa que não se trata de uma versão melhorada ou
atualiz ada dos chips anteriores da empresa. Ela concebeu o Athlon como um processador de alto
desempenho, abandonando a estratég ia de fabricar um produto barato e de desempenho inferior aos dos
concorrentes. Para isso, o Athlon introduz nova especificação para as placas-mãe, com um novo soquete para
o processador, de aparência similar ao Slot 1 da Intel mas incompatível em termos de conexões elétricas, o
Slot A.
O avançado projeto do processador Athlon
garante-lhe uma capacidade de cálculo e
processamento que supera a dos processadores
 PDFmyURL.com
processamento que supera a dos processadores
Pentium lll de características semelhantes.
Contudo, o poder desse processador deve-se
basicamente a um novo protocolo de
barramento, o EV6, usado anteriormente nos
processadores de alto desempenho Alpha, da
Dig ital.
Diversamente do protocolo de barramentos
GTL+ que a Intel usa para seus processadores, o
EV6 pode coordenar o funcionamento
assíncrono de todos os barramentos que
integram o sistema. Isso significa que o
barramento principal do sistema pode funcionar
a uma freqüência de 200 MHz , enquanto o
barramento com a memória RAM, por exemplo,
emprega outra freqüência independente, o que
possibilita a utiliz ação de memória SDRAM PC-
100 (100 MHz ) e PC-133 (133 MHz ).
O formato e o encapsulamento empregado pela AMD nos
pro- 
cessadores Athlon têm aspecto muito semelhante ao dos
chips 
da família Pentium II da Intel.
Em sistema multiprocessador (com mais de uma CPU), o protocolo EV6 resulta em grande vantagem em
relação a outros tipos de barramentos de menor capacidade. Isso ocorre porque a alta freqüência (200 MHz ) à
qual os processadores Athlon se comunicam com o chipset permite que dois processadores possam acessar a
memória, ou qualquer outro componente que se comunique com o chipset, de modo simultâneo e
independente, sem precisar fazer pausas para alternar o uso do barramento. 
 
 
0,18 E 0,25 MICRA
Os microcircuitos integrados nos processadores são fabricados por um sistema de miniaturiz ação muito
complexo. Os processadores Pentium II e os primeiros modelos do Pentium III e do Athlon são desenvolvidos
por meio de tecnolog ia de 0,25 micra, enquanto os chips lntel "Coppermine" e os Athlon que superam os 750
MHz utiliz am novas tecnolog ias de miniaturiz ação que permitem reduz ir a integração dos microcircuitos até
0,18 micra. A primeira vantagem oferecida pela produção de CPUs de 0,18 micra é a redução da superfície
total do chip. Por exemplo, os chips "Coppermine" possuem superfície de 106 mm2, enquanto a dos
processadores "Katmai" de 0,25 micra é de 128 mm2. Essa diferença de área é muito mais importante do que
sugerem à primeira vista esses números, quando se leva em conta que uma CPU "Coppermine" abriga
aproximadamente 28 milhões de transístores, ao passo que uma com tecnolog ia "Katmai" contém apenas
cerca de 9 milhões (essa diferença se deve ao fato de que os chips "Coppermine" incluem os microcircuitos
da cache L2).
Por sua vez , a redução do tamanho dos microcircuitos permite a diminuição da voltagem que circula por eles.
Os processadores de 0,25 micra exigem uma alimentação mínima de 2,0 V, enquanto as novas CPUs de 0,18
micra podem funcionar com voltagens entre 1,1 e 1,7 V. Em conseqüência da menor voltagem, os novos chips
produzem menos calor, o que possibilita freqüências de funcionamento muito altas sem que a temperatura
signifique um obstáculo tão importante como nos chips de 0,25 micra.
A Mina da Intel
Dentro da família Pentium lll, a Intel dispõe de modelos baseados no núcleo "Katmai" (barramento de 100 MHz
de tecnolog ia de 0,25 micra, usado nos Pentium II e nos primeiros III) e de outros que usam uma nova
tecnolog ia de 0,18 micra, conhecidos como "Coppermine" ("mina de cobre"), que operam a freqüências de 100
e 133 MHz . A principal característica desses processadores é a incorporação de uma cache de segundo nível L2
de 256 KB dentro do núcleo do chip que configura a CPU. Diversamente da cache L2 de 512 KB, que nas CPU
"Katmai" funcionava à metade da freqüência do processador, a cache L2 dos processadores "Coppermine"
trabalha à mesma freqüência e inclui avanços como a ATC e o ASB, razão pela qual propicia desempenho
superior apesar do tamanho bem menor.
 PDFmyURL.com
Graças à mudança de disposição da cache L2, os
processadores "Coppermine" integram num só chip todos os
circuitos de que precisam para seu funcionamento. Por esse
motivo, alguns modelos do Pentium III "Coppermine" não
usam o formato de placa que lhes permitiria o encaixe nos
slots das placas-mãe do tipo Slot 1, apresentando-se em
formato FC-PGA para conectar-se em soquetes do tipo PGA-
370. Isso faz com que nas placas-mãe com conexão para o
processador do tipo Slot 1 seja preciso utiliz ar uma placa
adaptadora para instalar os processadores Pentium III
"Coppermine" para soquete FC-PGA.
Para aproveitar a melhora no desempenho gerada pelo
aumento de freqüência do barramento do sistema, de 100
para 133 MHz , a Intel desenvolveu novas especificações para
os chipsets projetados especificamente para as CPUs
"Coppermine". Entre outras novidades, os novos chipsets
(como o Intel 820 "Camino" ou o Intel 840) incorporam o
suporte para um novo formato de memória de maior
desempenho, a RDRAM.
Para que se possa utiliz ar um processador
Pentium lll 
da série E ("Coppermine") numa placa-mãe com
o 
clássico Slot 1 é necessário recorrer a uma
placa 
adaptadora FC-PGA 370 como a mostrada na
foto.
 
 PDFmyURL.com
 
 
 
 
 
Memória RDRAM
Desde seu lançamento, a memória RDRAM (Rambus DRAM) foi
objeto de uma grande polêmica, que refreou sua utiliz ação
intensiva. Ninguém questiona a melhora de desempenho que se
pode obter com esse novo tipo de memória. O fato
problemático a respeito dela é que a tecnolog ia RDRAM está
sujeita a royalties e, assim, cada módulo de memória e cada
placa-mãe com capacidade RDRAM são "taxados" por um valor
que os fabricantes de hardware devem transferir aos
desenvolvedores do padrão RDRAM (principalmente
a Intel), o
que encarece notavelmente o produto.
A melhor forma de diferenciar os módulos
de 
memória SDRAM dos RDRAM é prestar
atenção 
nas ancoragens do slot de conexões. A
imagem 
evidencia o aspecto dos módulos RDRAM.
Do ponto de vista técnico, a memória RDRAM estabelece um novo sistema de conexão (barramento de
memória) que permite ating ir taxas de transferência superiores às proporcionadas pela habitual memória
SDRAM com seus módulos PC-100 (100 MHz ) ou PC-133 (133 MHz ). Enquanto a SDRAM utiliz a 100 MHz , o
barramento com a RDRAM funciona a 300 ou 400 MHz e pode efetuar duas transações por ciclo, o que na
prática equivale a uma freqüência de 600 ou 800 MHz . Embora a diferença entre as freqüências de trabalho da
SDRAM e da RDRAM seja enorme, a capacidade de transmissão real de ambos os barramentos de memória não
é tão notável. A SDRAM tem uma largura de barramentos de 64 bits, ao passo que a RDRAM só alcança 16 bits.
Isso se traduz numa capacidade de transmissão de 800 MB/s (100 MHz x 64 bits) para a SDRAM e de 1.600 MB/s
 PDFmyURL.com
Isso se traduz numa capacidade de transmissão de 800 MB/s (100 MHz x 64 bits) para a SDRAM e de 1.600 MB/s
(800 MHz x 16 bits) para a RDRAM. Considerando a perda de rendimento provocada pela dupla transação por
ciclo da RDRAM e a redução da largura do barramento, a diferença real entre a capacidade dos dois tipos de
memória não chega sequer ao dobro. Além disso, é importante levarem em conta que, em sua maioria, os
programas e sistemas operacionais são desenvolvidos com base em reg istros e barramentos de dados de 32
bits no mínimo, motivo pelo qual é difícil atualmente extrair todo o proveito e o desempenho potencial da cara
memória RDRAM. 
 
Principais características e d iferenças entre processadores
 
FABRICANTE INTEL INTEL AMD
FAMÍLIA KATMAI COPPERMINE ATHLON
PROCESSADORES PENTIUM II PENTIUM III PENTIUM III - E PENTIUM III - EB ATHLON
ASPECTO
MODO DE 
CONEXÃO SLOT 1
SLOT 1 
 FC-PGA 370 SLOT A
CACHE L2 512 KB 1/2 fre qüê ncia da CPU 256 KB me sma fre qüê ncia da CPU 512 KB a 8MB 1/3 da fre qüê ncia da CPU
FREQUENCIA DOS BARRAMENTOS
CPU CHIPSET 10 0 MHz 10 0 a 133 MHz 20 0 MHz
MEMÓRIA 
CHIPSET 10 0 MHz
10 0 MHz (SDRAM) 
40 0 MHz (RDRAM) 10 0 MHz
AGP x2 x2, x4 x2, x4
retorna ao menu orincipal
 PDFmyURL.com
3.4.5 - Placa-mãe.pdf
retorna ao menu orincipal
A Placa-mãe
A estrutura física e lógica do PC
repousa na placa-mãe, elemento que
perdeu para a memória e o
microprocessador o destaque principal
no computador. No entanto, todos os
seus componentes são imprescindíveis
para que o conjunto funcione. Continua
a ser verdadeira a afirmação de que o
dispositivo essencial sobre o qual se
contrói toda a arquitetura de um PC é
a placa-mãe. 
0s fundamentos da arquitetura modular do PC estão na placa-mãe, peça-chave do hardware, à qual são
conectados todos os demais componentes e os periféricos do computador. Sua importância explica-se pelo
fato de que ela constitui o elemento determinante da arquitetura interna do computador, ou seja, da forma
pela qual se comunicam todos os componentes da máquina.
A placa-mãe é uma placa de circuito impresso formada por um conglomerado de camadas de baquelita ou
resina, entre as quais se intercalam os diversos circuitos elétricos que compõem as linhas de conexão que
intercomunicam todos os seus elementos. Em geral, todas essas linhas de comunicação integram fisicamente
os barramentos de dados.
No entanto, a placa-mãe não é unicamente uma placa de circuito impresso. Em sua superfície se concentram
os vários elementos que gerenciam e determinam seu funcionamento, como o soquete no qual é encaixado o
microprocessador, os slots para os módulos de memória, o chipset e, entre outros componentes, os
conectores dos barramentos de expansão e seus circuitos de apoio. 
 
Tipos de placa-mãe
Os componentes incorporados em uma placa-mãe determinam seu
desempenho. Por exemplo, aquelas que possuem um soquete de tipo 7 só
podem usar microprocessadores que utiliz em esse tipo de conector, o que
impede o emprego dos processadores Pentium III ou Athlon, que exigem
soquetes do tipo Slot 1, Socket 370 ou Slot A.
Igualmente, o chipset determinará o restante das características técnicas
básicas da placa-mãe e portanto do PC, como o tipo de memória a ser
utiliz ado, a freqüência do barramento do sistema ou o número e o tipo de
seus slots de expansão.
 
Vale acrescentar também que alguns modelos de placa-mãe incorporam em sua estrutura periféricos, como
placas de vídeo ou de som, que, habitualmente, são instalados a posteriori, na forma de placas de expansão.
Com esse procedimento, os fabricantes buscam reduz ir o custo total de um computador. Com isso, o usuário
se beneficia de um preço mais baixo. Em compensação, não pode remover as placas para ampliar o
computador a seu modo.
Para assegurar-se de não estar adquirindo um desses produtos, é importante que o usuário saiba que as
placas-mãe com periféricos incorporados, ou então os computadores que as têm integradas, costumam
identificar-se na publicidade com frases do tipo "Com placa de vídeo integrada à placa-mãe". 
 
Freqüência e multiplicador
O relóg io que marca a freqüência de trabalho do microprocessador também fica situado na placa-mãe.
 PDFmyURL.com
O relóg io que marca a freqüência de trabalho do microprocessador também fica situado na placa-mãe.
Portanto, quando se instala um novo processador é necessário reconfigurar a freqüência de trabalho dessa
placa.
Os microprocessadores atuais costumam trabalhar com freqüências que ultrapassam amplamente 300
Megahertz (MHz ), embora o barramento do sistema opere apenas com freqüências de 66, 100 ou 133 MHz .
Para alcançar a freqüência interna do microprocessador, a placa-mãe usa um fator de multiplicação aplicado à
freqüência do barramento do sistema. Assim, um microprocessador de 300 MHz conta com uma freqüência de
barramento de 66 MHz e com um multiplicador de 4,5. 
 
Os microprocessadores Pentium II e Pentium
III, com uma freqüência de 350 MHz ou
superior, incorporam um barramento de
sistema de 100 MHz que melhora
notavelmente seus desempenhos gerais. Os
processadores Pentium III do tipo B,
conhecidos como "coppermine", vão um
pouco mais adiante, trabalhando com um
barramento de 133 MHz . Um aumento de
freqüência do processador incrementa sua
velocidade de processamento e de cálculo,
embora a comunicação com os demais
componentes, como as placas conectadas
ao barramento PCI, mantenha-se sempre
igual a 33 MHz . Por outro lado, um aumento
de freqüência do barramento do sistema
aumenta a capacidade de transferência com
a memória, com o barramento PCI e com o
barramento AGP.
As placas-mãe são concebidas para funcionar com o barramento do
sistema a uma determinada freqüência, normalmente 66, 100 ou 133
MHz . Na maioria delas é possível aumentar a freqüência de origem
para além dos valores padrões. Essa opção permite aumentar o
desempenho do computador forçando o processador. A técnica,
conhecida pelo nome de overcloking (ultrapassar o relóg io), será
explicada detalhadamente mais adiante.
A configuração da freqüência do barramento do sistema e do
multiplicador costuma ser feita por meio de dois grupos de jumpers
da placa-mãe situados nas proximidades do microprocessador,
embora muitas placas também possam ser configuradas a partir do
menu do BIOS, sem que se toque em nada (sistema jumperless, ou
seja, sem jumper). Um dos grupos permite especificar a velocidade
do barramento; o outro, o multiplicador. Vale mencionar que ajustar
mal uma freqüência e um multiplicador pode danificar seriamente o
microprocessador.
A disposição dos jumpers determina a 
frequência do microprocessador
Slots de expansão
Uma das funções mais importantes da placa-mãe é favorecer a conexão de novos periféricos ao computador.
Por meio dos slots de expansão pode-se ligar uma placa diretamente a um barramento de dados; cada um
desses barramentos tem um tipo de conector específico que permite evitar erros nas conexões. Na maioria
dos PCs há dois tipos de slots, ISA e PCI. Além deles, os sistemas de última geração também incorporam um
slot AGP para a placa gráfica. 
 
 PDFmyURL.com
Os slots ISA mantêm a compatibilidade com
placas antigas, embora algumas atuais ainda
usem esse barramento de pouca capacidade
porque operam com fluxo de dados muito
pequeno e porque, fazendo isso, evitam ocupar
um slot PCI. O barramento ISA tem capacidade
máxima de transmissão de 16 Megabites (Mb) por
segundo, bem inferior aos 132 Mb do PCI, usado
pela maior parte das placas de expansão que
exigem altas taxas de transferência.
Hoje as placas ISA estão em franco retrocesso e
tudo indica que desaparecerão da superfície das
placas-mãe em poucos anos. Algumas placas-mãe têm integrados em sua estrutura os circuitos de outros periféricos, por exemplo o adaptador 
SCSI da imagem
Outros slots
Alguns tipos de barramentos de expansão
estão hoje em desuso, mas vale recordá-los.
O primeiro IBM PC incorporava um barramento
ISA de 8 bits, que posteriormente passou para
16 bits, gerando o barramento ISA hoje
encontrado na maioria dos PCs. Quando esse
barramento começou a demonstrar sua
ineficiência para lidar com a avalanche de
informação administrada por um PC, surg iram
várias alternativas. A proposta da IBM (com o
nome de MCA - Micro Channel Arquitecture, ou
seja, arquitetura microcanal) oferecia um
barramento de 32 bits mas tinha como
desvantagens o uso exclusivo em PCs IBM e a
total incompatibilidade com os barramentos
ISA existentes. Por outro lado, o barramento
EISA (Extended ISA, ISA estendido) permitia
usar no mesmo slot qualquer tipo de placa
ISA, propiciando uma largura de banda de 32
bits em modo EISA.
Infelizmente, o alto custo dificultou sua
implantação. Mais recentemente, dois
barramentos de 32 bits, o Vesa Local Bus e o
PCI, competiram durante curto período de
tempo. As poucas melhoras em desempenho
obtidas com a instalação do Vesa Local Bus
acabaram por favorecer a afirmação do
barramento PCI, que se tornou um padrão.
 
A necessidade de aumentar a capacidade de transferência
entre 
o computador e seus periféricos provocou uma evolução
contínua 
dos barramentos de dados do PC. Entre eles, o AGP é o mais 
recente, o PCI domina o mercado e o ISA está com os dias 
contados.
Só para operações gráficas
O avanço das artes gráficas e o desenvolvimento das
tecnolog ias multimídia têm levado a um constante aumento nos
desempenhos gráficos dos PCs. O último aporte da lntel nesse
campo ocorreu, paralelamente ao lançamento do Pentium II,
com a incorporação às placas-mãe de um slot do tipo AGP
(Accelerated Graphics Port, porta de gráficos acelerada) para
esse microprocessador.
As placas gráficas que utiliz am esse barramento dedicado
evitam a informação que flui pelo barramento PCI ao se
conectar diretamente ao chipset e conseguir, com isso, acesso
mais rápido tanto ao processador como à memória RAM.
O ATX e o AGP foram os companheiros de
viagem 
do Pentium II em sua evolução até o Pentium III
 PDFmyURL.com
Essa porta dedicada aumenta consideravelmente a velocidade das operações gráficas e permite às placas
aceleradoras de 3-D que utiliz em a memória RAM do sistema para armazenar texturas e melhorar outras
funcões de visualiz ação e de cálculo em 3-D. 
 
O Padrão ATX
Esse padrão é um conjunto de especificações técnicas que definem parâmetros para o desenvolvimento das
placas-mãe e de alguns de seus complementos, como o gabinete do computador ou a fonte de alimentação.
Em relação à estrutura PC-AT, a norma ATX constitui um
aperfeiçoamento de projeto que, basicamente, afeta a distribuição
espacial dos componentes. A localiz ação do microprocessador nas
placas ATX permite que todas as placas de expansão possam ser de
tamanho completo. Já o projeto AT não possibilitava o emprego
dessas placas porque tanto o microprocessador como seu ventilador
inutiliz avam muitos slots.
A fonte de alimentação também varia um pouco de posição no padrão
ATX, passando a situar-se acima do microprocessador, de modo que
seu ventilador ajuda a gerar a corrente de ar que o refrigera. Além
disso, os soquetes reservados para os módulos de memória se
localiz am numa zona consideravelmente menos congestionada por
conectores e cabos, e por esse motivo podem ser manipulados com
maior comodidade.
Outra característica da disposição dos componentes em uma placa ATX é a localiz ação dos conectores dos
dispositivos de armazenamento, que ficam bem perto dos dispositivos físicos, de maneira que os cabos de
conexão podem ser mais curtos, o que contribui para mais ordem dentro da CPU. 
 
Gerenciamento de energia
Graças à mudança da fonte de alimentação, o padrão ATX introduz iu também melhoras em outros aspectos.
Por exemplo, o próprio PC pode ligar ou desligar a fonte, de modo que o controle do consumo de energ ia é
mais completo e funcional. Com a instauração do padrão ACPl (Advanced Control Power Interface, interface
avançada de controle de energ ia), um computador pode dar o boot automaticamente e desligar-se por
estímulo de uma chamada telefônica ou de outro computador. Isso é possível graças ao fato de que os
computadores ATX não se desativam totalmente; quando se desliga um equipamento desse tipo, a fonte de
alimentação continua fornecendo à placa-mãe uma pequena tensão elétrica que lhe permitirá atuar quando
necessário.
Embora esse mecanismo tenha implicado vantagens para os usuários domésticos, muitas grandes empresas não
aceitam a idéia de instalar computadores que incorporem fontes ATX e sistemas de gerenciamento de energ ia.
Elas explicam que, se todos os seus PCs fossem do padrão ACPI, eles continuariam consumindo energ ia fora
dos horários de trabalho, o que significaria um acréscimo desnecessário no consumo de eletricidade. 
 
Dispositivos integrados
Outra das muitas vantagens da norma ATX é a incorporação à placa-mãe de componentes que, nas placas AT,
embora indispensáveis, tinham de ser instalados a posteriori.
Por exemplo, muitas das placas-mãe do tipo AT não possuíam as conexões necessárias para os dispositivos de
armazenamento nem para as portas de comunicação ou as portas de impressoras. Tais conexões dependiam
da instalação de placas de expansão adicionais.
Na parte posterior das placas-mãe do tipo ATX encontram-se agrupados todos os conectores externos dos
dispositivos por estas suportados, as portas de teclado e mouse tipo PS/2, duas portas seriais e uma porta
paralela para impressora. Opcionalmente, as placas do tipo ATX podem também incorporar dois conectores
para barramento USB (Universal Serial Bus, barramento serial universal), conectores de entrada e de saída de
áudio e, ainda, um conector de rede local (LAN).
Para que todos os conectores possam coincidir com a abertura traseira dos gabinetes, cada placa-mãe ATX
vem acompanhada de uma máscara de alumínio, com seus próprios orifícios. Essa máscara é encaixada no
espaço vaz io padrão dos correspondentes gabinetes.
retorna ao menu orincipal
 PDFmyURL.com
3.4.1 - Introdução ao PC.pdf
retorna ao menu orincipal
O Computador Pessoal
 Em 1981, a IBM lançou no mercado o IBM PC, o
primeiro computador pessoal. A sigla PC,
correspondente a Personal Computer,
transformou-se num padrão do universo da
informática que, depois de cerca de vinte anos
de história, continua sendo plenamente utilizado.
Graças à sua arquitetura aberta, o PC pode
evoluir a um ritmo vertiginoso, que parece não
ter fim. No início ninguém seria capaz de
imaginar que ele constituiria
o modelo de
computador que nos acompanharia até o século
XXI.
Devido à indiscutível supremacia dos computadores pessoais (PCs) na maior parte das atividades relacionadas à
informática, quando se fala em computador a referência mais comum é o PC de padrão IBM, ou simplesmente
PC, também conhecido como computador compatível ou clonado. Outros tipos de computador de uso pessoal,
como os Macintosh da Apple, são máquinas menos difundidas que, basicamente, satisfazem as necessidades
de determinados setores profissionais muito especializ ados, entre os quais, por exemplo, o design gráfico. 
 
O sucesso do PC deve-se, sobretudo, à sua
arquitetura aberta. A principal característica do
primeiro PC da IBM era sua construção modular, ou
seja, o computador constituía-se em um conjunto de
componentes eletrônicos ligados entre si de maneira
a facilitar tanto a manutenção quanto a posterior
ampliação do hardware. Dentro de uma caixa
metálica, que desempenhava ao mesmo tempo as
funções de gabinete e de estrutura, localiz avam-se a
fonte de alimentação, os dispositivos de
armazenamento de dados e uma placa-mãe com o
circuito principal, ao qual se conectavam os
componentes essenciais do PC - a memória, o
processador e as placas de periféricos. Embora os
atuais PCs conservem em grande parte a estrutura do
modelo inicial concebido pela IBM, o conceito orig inal
foi melhorando paulatinamente graças ao aumento de
desempenho dos componentes (processadores,
memórias etc.) e à assimilação de novos padrões e
tecnolog ias inimagináveis à época do nascimento do
primeiro PC. Um bom exemplo dessa evolução é a
incorporação de tecnolog ias multimídia e dos mais
recentes desenvolvimentos dos sistemas de
comunicação. 
As diferenças existentes entre os atuais PCs e os
pri- 
meiros IBM-PCs são muito mais evidentes no
aspecto 
externo do que nos componentes tecnológ icos
em 
que as máquinas se baseiam. Por estranho que
possa 
parecer, um PC de última geração mantém a
compa- 
tibilidade com os primeiros IBM-PCs.
Compatíveis e clonados 
 Um grande número de empresas de prestíg io, como Compaq, Hewlett Packard, Bull e Tandon, desenvolveu
seus computadores pessoais seguindo os padrões estabelecidos pela IBM, isto é, a mesma arquitetura e a
mesma concepção. Daí resultaram os primeiros compatíveis IBM PC.
Com o tempo, os fabricantes desses compatíveis viram chegar ao mercado computadores pessoais de outro
tipo, os PCs clonados. Diferentemente dos compatíveis, também conhecidos como PCs de marca, os clonados
são produz idos por empresas de pequeno porte que compram os componentes avulsos para montar
computadores de baixo preço.
Atualmente existem diferenças mínimas entre computadores da faixa mais simples de fabricantes renomados
(como Compaq, IBM ou Hewlett Packard) e a maioria dos clonados disponíveis no mercado. O desnível de
 PDFmyURL.com
(como Compaq, IBM ou Hewlett Packard) e a maioria dos clonados disponíveis no mercado. O desnível de
preços verificado entre os computadores pessoais compatíveis e os clonados explica-se, essencialmente, pela
garantia e pelo suporte técnico de pós-venda oferecidos pelos fabricantes dos primeiros.
Na prática, os computadores de marca apresentam inconvenientes provocados por sua própria exclusividade. É
muito comum, por exemplo, que com essas máquinas o usuário só possa utiliz ar os periféricos e as ampliações
do próprio fabricante, que, como é natural, têm preços superiores aos dos de qualquer computador clonado. 
 
Funcionamento interno
Ver um computador funcionando já faz parte do cotidiano. Trabalhar com um processador de textos, controlar
as contas bancárias ou navegar pela Internet tornaram-se atividades corriqueiras, que não exigem praticamente
nenhum conhecimento técnico sobre o funcionamento do computador. Em inúmeras ocasiões, o PC transforma-
se num instrumento de uso tão habitual que seus usuários até se esquecem da enorme quantidade de
tecnolog ia que torna possível o funcionamento da máquina.
Embora o PC seja ligado com um aperto de botão, com a mesma simplicidade com que se liga um televisor,
sua estrutura interna não pode ser explicada como um circuito elétrico convencional, em que a corrente que o
alimenta faz os componentes se ativarem e começarem a funcionar.
 No computador, cada componente
tem determinadas tarefas e depende
dos demais para desempenhar seu
papel, que é essencialmente o de
processar a informação que recebe.
Em linhas gerais, o funcionamento de
um PC divide-se em quatro grupos de
tarefas. A CPU processa os dados que
recebe, a memória armazena a
informação (tanto a processar quanto
já processada), as portas de entrada
recebem a informação a ser
processada ou armazenada e as
portas de saída enviam a informação,
após seu processamento, para fora
do computador. Para que esse
sistema funcione, todos os
elementos que compõem o
computador devem comunicar-se
entre si, de tal modo que a
informação possa circular entre os
distintos grupos de tarefas. Dessa
comunicação interna se encarrega o
barramento do sistema, que interliga
os componentes básicos do PC.
Mais sobre o funcionamento Importante
A breve explicação anterior ajuda a entender a teoria do
funcionamento. Mas, na prática, o que efetivamente
acontece? Quando o PC está operando, o microprocessador
é o elemento encarregado de manipular a informação que
circula no computador e de controlar as tarefas executadas
pelos demais componentes. Devido à importância de seu
trabalho, costuma-se compará-lo ao cérebro, embora não
seja capaz , como este, de governar funções de seu
organismo sem o apoio de outros órgãos. O funcionamento
do PC baseia-se na execução de programas, isto é, séries
de instruções e comandos que indicam as ações que o
microprocessador deve efetuar para realiz ar cada tarefa a
ele atribuida. A CPU é concebida para processar e manipular
dados, mas não pode armazená-los. Por esse motivo,
utiliz a a memória RAM como armazém e fonte de
informação. O processador comunica-se fisicamente com a
memória do sistema por meio de um barramento de dados
que transporta a informação a grande velocidade. 
MEMÓRIA CACHE L2 
(Segundo Nível)
Armazena os dados mais
recentemente transferidos
entre a memória RAM e o
microprocessador. Assim, se
precisar de uma parte dessa
informação, a CPU acessa
diretamente a cache sem se
socorrer da RAM. Dessa forma,
acelera-se a execução das
instruções do microprocessador,
pois a cache trabalha mais
rápido que a RAM.
 PDFmyURL.com
Quando um programa é executado, os dados
que o compõem situam-se ou são carregados
na memória do PC, para que o processador
possa interpretá-los e, posteriormente,
armazenar a informação resultante da
execução do programa. Na prática, o
processador e a memória são componentes
conectados à placa-mãe, que facilita a ligação
e a comunicação entre os principais elementos
do PC. A placa-mãe incorpora diversos
barramentos de dados interconectados, na
forma de circuitos eletrônicos e conectores,
que em conjunto constituem o barramento do
sistema.
A placa-mãe recebe a
energ ia elétrica de que
necessita para ativar
todos os componentes a
ela conectados, o BIOS,
as memórias, o
microprocessador etc. Os
primeiros IBM PCs
contavam com um
barramento que
interligava todos os
componentes do PC de
modo igual: a memória, o
microprocessador, os
slots de expansão etc.
Com o tempo, essa
estrutura inicial
demonstrou-se incapaz
de absorver os enormes
volumes de dados
exig idos por todos os
componentes. Então, ela
passou a ser fracionada e
a especializ ar-se,
propiciando o surg imento
de novos barramentos de
dados.
Pentium K5 e K6, e chipsets 
 
Os computadores atuais estruturam-se internamente em função do
microprocessador e do chipset, um conjunto de chips que interliga e
gerencia os diferentes barramentos de
dados existentes na placa-
mãe. Os PCs com microprocessadores da família Intel Pentium ou
AMD K5 e K6 têm um barramento do sistema que conecta a RAM, o
microprocessador e a memória cache de segundo nível a uma
freqüência de 66 MHz , embora algumas placas-mãe de última
geração cheguem a alcançar 100 MHz . Essa freqüência indica a
velocidade, em ciclos por segundo, em que o barramento pode
fazer a comunicação, enviando ou recebendo um dado por ciclo. A
largura de banda de um barramento indica o tamanho do dado que é
enviado em cada cido, ou seja, o número de bits que se transmitem
em paralelo em cada envio - normalmente 8, 16, 32 ou 64 bits. O
volume máximo da informação que um barramento pode transmitir é
 PDFmyURL.com
volume máximo da informação que um barramento pode transmitir é
calculado em função da largura de banda e da freqüência de
trabalho, que definem o número de bits que o barramento pode
enviar em determinado período ou unidade de tempo.
Para que o barramento do sistema possa comunicar-se com os demais dispositivos do PC, o chip-set o coloca
em contato com o barramento PCI (Peripheral Component Interconnect, interconexão de componentes
periféricos). Para ligar os periféricos ao PC, o barramento PCI incorpora à placa-mãe slots de expansão por
meio dos quais os periféricos podem fazer contato com ele. Para manter a compatibilidade com as placas ISA
(Industrial Standard Architecture, arquitetura industrial padrão), os chipsets estabelecem uma passarela de
conexão entre o barramento PCI e o ISA. Junto aos slots de expansão PCI costuma haver slots ISA que
permitem ligar periféricos que exigem uma capacidade de transferência muito pequena. 
 
Pentium II/Pentium III 
 
Os microprocessadores Pentium II, Celeron e superiores apresentam,
em relação aos Pentium e similares, grandes diferenças na estrutura
dos barramentos de dados. Visualmente, os Pentium II/Pentium III
para Slot 1 exibem um aspecto exterior bem diverso do de seus
antecessores. Um cartucho de plástico abriga tanto o
microprocessador como a memória cache; essa disposição permite
que ambos possam comunicar-se, por meio de um barramento
interno, à metade da freqüência do processador. Outra melhora
introduz ida nos microprocessadores Pentium II que funcionam a mais
de 350 MHz e nos modelos seguintes é a freqüência do barramento
do sistema, que passa de 66 a 100 MHz , incrementando
notavelmente sua capacidade de transferência e, portanto, o
desempenho do PC. Numa escala superior, os processadores Pentium
III-B aumentam a freqüência do barramento do sistema até os 133
MHz .
 
 
Os processadores Pentium II e
superiores incorporam o suporte para o
barramento AGP (Accelerated Graphics
Port, porta de gráficos acelerada).
Esse barramento conecta-se ao chipset
à freqüência de 66 MHz , embora possa
funcionar em modos especiais que
multiplicam seu fluxo em x2 e x4.
Graças ao barramento AGP, a placa de
vídeo deixa de conectar-se ao
barramento PCI para ligar-se
diretamente ao barramento do sistema,
acelerando enormemente os processos
gráficos em 3D.Para calcular a
quantidade real de informação que um
barramento pode transferir aplica-se a
fórmula da tabela ao lado. Para tanto é
preciso conhecer o tamanho dos dados
que ele transporta e sua frequência.
Para calcular a quantidade real de informaçao que um barramento
pode 
transferir aplica-se a fórmula da tabela acima. Para tanto, è preciso 
conhecer o tamanho dos dados que ele transporta e sua frequencia.
A memória 
 Assim como existem diferentes tipos de barramentos, também há muitas classes de memória. Basicamente,
esta se classifica em dois tipos, a RAM (Random Access Memory, memória de acesso aleatório) e a ROM (Read
Only Memory, memória somente de leitura). Ambas armazenam os dados em forma de instruções que o
 PDFmyURL.com
Only Memory, memória somente de leitura). Ambas armazenam os dados em forma de instruções que o
microprocessador pode executar, ou os dados componentes da informação que o processador manipulará
durante a execução de um programa.
A grande diferença entre as memórias RAM e ROM está na forma pela qual cada uma delas mantém a
informação. O microprocessador pode armazenar e recuperar dados na memória RAM de forma ág il e rápida,
mas estes se perdem quando a máquina é desligada. No caso da memória ROM, o processador não pode
armazenar informação, mas apenas lê-la. Contudo, ao contrário do que ocorre com a RAM, seu conteúdo não
se perde quando o usuário desliga o computador.
Devido a essa característica da memória ROM, quando se dá o boot no computador o microprocessador pode
recuperar, a partir dela, o programa que lhe permitirá começar a funcionar.
Os atuais computadores já não empregam mais chips de memória ROM. Estes foram substituidos por memórias
do tipo EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM, memória ROM eletricamente apagável e
programável), que mantêm seu conteúdo quando se desliga o PC, ao mesmo tempo que, por meio de um
complexo processo, podem ser regravadas. Em cada computador pessoal há uma memória EEPROM ou ROM
contendo as instruções que a máquina executa ao ser ligada.
Esse programa de boot faz parte do BIOS. Além do programa que permite inicializ ar o computador, o BIOS
conta com uma série de rotinas de apoio. São elas que permitem que o PC reconheça todos os periféricos a
ele conectados. Da mesma forma que a memória RAM, o BIOS também está ligado ao barramento do sistema. 
 
Como acontece o boot do PC?
Do momento em que o botão de ligar é acionado até que o usuário possa começar a trabalhar, ocorre no
computador uma sucessão de grande número de operações. Em primeiro lugar, ativa-se o hardware. Uma vez
concluído esse processo, inicializ a-se o sistema operacional (SO). 
 
 
1 Depois que o botão de ligar do PC é acionado, a corrente
elétrica chega à placa-mãe vinda da fonte de alimentação da
unidade central de processamento. Paralelamente, a eletricidade
atinge as unidades internas de armazenamento, acionando seus
 PDFmyURL.com
atinge as unidades internas de armazenamento, acionando seus
motores e, assim, provocando sua inicializ ação. Com isso, elas
estarão totalmente operacionais quando o sistema precisar
empregá-las ao final do processo de boot.
2 O microprocessador ativa-se tão logo recebe o primeiro sinal
elétrico. Nesse processo, ele apaga e zera todos os seus reg istros
e contadores, para evitar que se armazenem dados residuais de
sessões de trabalho anteriores. Uma vez terminada a fase de
acionamento, o microprocessador está pronto para executar o
programa de boot, que está armazenado de forma permanente na
memória do BIOS.
3 Após iniciar o programa de boot contido no BIOS, o
microprocessador interpreta-o executando uma série de testes do
sistema conhecidos como POST.
4 Por meio do barramento do sistema, o microprocessador envia
sinais para detectar a presença e o correto funcionamento dos
dispositivos conectados ao computador. Os dispositivos plug & play
(PnP) ativam-se e solicitam ao processador os recursos de que
necessitam para funcionar. O processador compila todas as
demandas dos dispositivos, de forma que o sistema operacional, ao
ser inicializ ado, possa enviar-lhes os recursos necessários. Nesse
ponto do processo de boot, a placa de vídeo se inicializ a e permite
que apareçam no monitor as primeiras mensagens informativas.
5 O POST executa com a memória RAM uma série de testes, que
consistem em armazenar e recuperar os dados, comprovando assim
o correto funcionamento dela. Durante o processo costuma
aparecer no monitor o contador da memória, à medida que o POST
avança em sua inspeção.
 PDFmyURL.com
6 Uma das últimas verificações realiz adas pelo POST durante o
boot do computador é o teste de funcionamento correto do
teclado. Terminado esse
teste, o usuário pode interromper o
processo para reconfigurar um ou mais parâmetros do BIOS.
7 Encerrados todos os testes do programa de boot armazenado no
BIOS, este verifica as unidades de armazenamento disponíveis para
determinar a unidade de inicializ ação. Nesta encontra-se o programa
de inicializ ação do sistema operacional, que o programa de boot
carregará na memória e executará para poder passar-lhe o controle
do PC.
Importante
Conhecer como funciona o processo de iniciallz ação ajuda a identificar eventuais problemas de boot do PC.
Por exemplo, se ao ligá-lo nada aparece no monitor nem se ouve som no alto-falante, é bem provável que os
vários programas do BIOS, entre eles os que integram o POST, não tenham se inicializ ado e, assim, não
possam fornecer mensagens ou informações de erro. Nesse caso, o problema deve estar no
microprocessador ou na placa-mãe. Se nada aparece no monitor mas se ouve uma série de apitos, isso
significa que o POST detectou um erro antes de inicializ ar a placa de video (passo 4 dos descritos
anteriormente), que poderia estar mal conectada ou então defeituosa.
retorna ao menu orincipal
 PDFmyURL.com
3.4.2 - Memória.pdf
retorna ao menu orincipal
A memória
Em alguns casos, a unidade usada para
determinar o tamanho da memória dos
computadores foi multiplicada por mil, de
kilobyte para megabyte. Isso não significou
apenas uma grande diferença de
capacidade, mas também uma melhora das
características desse componente vital. A
velocidade das memórias atualmente
empregadas, que supera amplamente a de
seus antecessores, continua sendo, no
entanto, um autêntico empecilho para o
aumento da velocidade dos
microprocessadores.
A memória é um componente eletrônico do computador que pode receber, armazenar e fornecer informação.
Ela é formada por grande quantidade de células que atuam como diminutos condensadores capazes de reter
as cargas elétricas recebidas e de indicar, graças a elas, cada bit de informação. Em geral, quando se fala de
memória está se fazendo referência à memória RAM (Random Access Memory, memória de acesso aleatório),
que constitui a z ona de trabalho do microprocessador. Todos os programas e dados manejados pelo
processador ficam temporariamente armazenados nessa memória, capaz de acessar de modo rápido e
aleatório, e de conservar, qualquer dado.
Há um grande número de modalidades de memória RAM e diversas
outras variedades de memória dotadas de características especiais
que lhes permitem cumprir determinadas funções no PC.
Atualmente, a maioria de componentes e periféricos incorpora
algum tipo de memória. Na verdade, essa afirmação pode ser
estendida a qualquer equipamento que conte com uma quantidade
mínima de eletrônica para ajudar em seu funcionamento, como por
exemplo os televisores, as lavadoras e os automóveis mais
modernos.
 
Unidades de medida
A caracteriz ação da memória como dispositivo de armazenamento costuma provocar muitas confusões. Não
ocorre o mesmo quando se faz menção ao disco ríg ido como um sistema de memória. Isso se deve ao fato de
que a memória e os dispositivos de armazenamento como o disco ríg ido, o CD-ROM etc. empregam as mesmas
unidades de medida e cumprem funções de armazenamento de dados.
 PDFmyURL.com
 
Para evitar a confusão, pode-se
recorrer a uma imagem: o
computador seria como um pequeno
escritório no qual um arquivo e uma
biblioteca de referência armazenam
grande quantidade de informação
durante todo o tempo, permitindo
que o usuário possa fazer consultas
sempre que julgar conveniente. Essa
mesma função, no caso do
computador, compete ao disco
ríg ido. Por outro lado, todos os
papéis que poderiam ser encontrados
sobre a mesa de trabalho
equivaleriam à informação
armazenada pela memória RAM, que
contém tudo o que é necessário para
tornar possível o trabalho, embora
com um volume de dados mais
limitado que o do disco ríg ido (o
arquivo e a biblioteca) e com uma
velocidade de consulta muito mais
alta.
A unidade básica de informação
gerenciada por um computador é 1
bit (b), que só pode ter dois valores,
0 ou 1. Em combinação, vários bits
podem criar números em formato
binário. A união de 8 bits é
denominada byte (B). Em modo
decimal, um byte converte-se em um
número com valor entre 0 e 255.
É importante lembrar a diferença entre bit e byte, já que alguns periféricos têm a capacidade de
armazenamento indicada em Kb (Kilobits) ou em Mb (Megabits), enquanto em outros ela é dada em KB
(Kilobytes) ou em MB (Megabytes). Obviamente, a capacidade do dispositivo varia, de modo significativo,
quando se usa uma ou outra medida (1 MB, ou 1.048.576 bytes, equivale a 8 Mb ou 8.000.000 bits). Os
prefixos kilo, mega e g iga indicam fatores de 1 .000, 1 .000.000 e 1.000.000.000 quando utiliz ados para bits.
Para bytes seu significado muda para fatores equivalentes a 1.024, 1.048.576 e 1.073.741.824. 
 
Tipos de memória
No interior da unidade central de um
 PDFmyURL.com
No interior da unidade central de um
PC há vários tipos de memória que
permitem o funcionamento normal
do sistema. Elas podem ser divididas
em três classes: memórias ROM,
DRAM e SRAM. Cada classe sub-
divide-se, por sua vez , em
subclasses.
A característica fundamental da
memória ROM (Read Only Memory,
memória somente de leitura) é sua
capacidade de armazenar de forma
permanente a informação, sem exig ir
para isso qualquer tipo de
alimentação elétrica. Todos os PCs
incorporam uma pequena quantidade
de memória ROM, que contém o
software de iniciação do sistema e as
rotinas básicas de entrada e saída
(BIOS). Slots para módulos de Memória DIMM na placa-mãe
Hoje em dia não se empregam memórias do tipo ROM tradicional. Em vez delas se utiliz am as do tipo EEPROM
(Electrically Erasable Programmable ROM, ou seja, ROM eletricamente apagável e programável), muito mais
práticas para os fabricantes de placas-mãe porque, mediante um processo especial, é possível alterar ou
regravar a informação nelas contidas e, dessa forma, atualiz ar com facilidade os programas e rotinas de
iniciação sem manipular o chip de memória ou a placa-mãe, como acontecia com a ROM clássica. A DRAM
(Dinamic RAM, RAM dinâmica) é o tipo de memória mais empregado atualmente na maioria dos PCs. Sua
principal vantagem é a alta densidade de armazenamento, que permite a alocação de grande quantidade de
bits em chips de memória de reduz idas dimensões. Graças a isso, elas têm preço muito baixo, que possibilita a
incorporação de grandes quantidades de memória principal num PC.
Nas memórias DRAM, as células que armazenam a informação trabalham como diminutos acumuladores que
retêm a carga dos bits que circulam pelos barramentos. A carga armazenada em cada célula se consome com
rapidez e, por isso, é necessário refrescar ou recarregar seu conteúdo de modo constante, para evitar a
perda dos dados armazenados. Esse é o principal inconveniente da DRAM. Seu funcionamento dinâmico obriga
o processador a fazer pausas contínuas para acessar todas as posições de memória, com o objetivo de
refrescar o conteúdo das células.
Cada ciclo de refrescamento emprega vários ciclos do processador. Por esse motivo, nos processadores mais
antigos o refrescamento da memória podia chegar a consumir cerca de 10% do tempo total do processador.
Com os processadores Pentium II e superiores, esse valor diminuiu para até aproximadamente 1%. 
 
Velocidade e freqüência
 PDFmyURL.com
A velocidade dos processadores ou dos barramentos de dados reflete-se em sua
freqüência de funcionamento. As memórias têm sua velocidade expressa em
nanossegundos (ns), magnitude que representa a bilionésima parte de um
segundo. Para se ter uma idéia do que isso significa, tome-se como referência a
velocidade da luz no vácuo, de aproximadamente 300 mil quilômetros por
segundo.
Em um nanossegundo, um raio de luz percorre apenas cerca de 29,98
cm. Para comparar a velocidade da memória (tempo gasto em cada ciclo) com a
freqüência de relóg io (número de ciclos que podem ser executados por
segundo) é preciso fazer um pequeno cálculo: dividir 1 segundo pela
freqüência. Ainda nesta seção podem ser verificados os resultados da relação
existente entre MHz e ns.
Como se pode observar, quando se aumenta a freqüência de relóg io o tempo
gasto por ciclo diminui. A freqüência do microprocessador não determina a
velocidade que a memória deve suportar. Por exemplo, um microprocessador
Pentium de 200 MHz não precisa utiliz ar memória tão rápida como os 5 ns
indicados na tabela da segunda página deste capítulo. Nesse caso, o fato de a
memória DRAM conectar-se com o barramento do sistema a 66 MHz estabelece a
velocidade mínima da memória em 15 ns para, desse modo, evitar tempos de
espera.
Calcular a velocidade ótima da memória, adequada para uma determinada
freqüência de comunicação, não é tão fácil como pode fazer supor o exemplo.
O processo por meio do qual a memória transfere um dado divide-se
basicamente em duas fases. Na primeira, a posição da memória é localiz ada,
fornecendo assim as coordenadas dentro da grade em que se dispõem as
células de informação, para, em seguida, transferir a informação. O tempo
consumido durante a preparação inicial necessária para localiz ar o endereço de
memória é conhecido como latência. O tempo real de acesso à memória é o
resultado da soma da latência com o tempo por ciclo. Por exemplo: se um
módulo de memória indicar um tempo de acesso de 60 nanossegundos, isso
significa que se está falando de uma latência de aproximadamente 25 ns e de
um tempo por ciclo de cerca de 35 ns.
Os módulos DIMM que
podem trabalhar 
com o barramento do
sistema a 100 MHz 
são identificáveis pela
inscrição PC100 
que aparece em cada um
de seus chips.
 
O aumento de freqüência
dos barramentos de dados e
dos microprocessadores
favoreceu o contínuo
surg imento de memórias RAM
que se utiliz am de técnicas
diferentes para conseguir
acessos de memória muito
mais rápidos. O quadro
"Todas as Memórias",
publicado no final deste
texto, mostra uma relação
completa das diferentes
classes de memória
existentes no mercado. Além
disso, indica as
características principais de
cada uma delas. A
velocidade de acesso à
memória constitui no
momento atual um
importante gargalo,
responsável em grande parte
pela contenção no processo
de constante aumento de
desempenho dos PCs.
Diferentes tipos de módulos SIMM de 72 contatos
 
 PDFmyURL.com
A memória cache
A memória SRAM é muito mais rápida do que qualquer das demais modalidades de memória DRAM.
Diferentemente do que ocorre com todas as memórias de tipo dinâmico, a DRAM, a de tipo estático, não
precisa do contínuo refrescamento de seu conteúdo para evitar a perda de dados. Essa característica,
juntamente com outras particularidades técnicas, faz com que a memória cache seja muito rápida, chegando a
alcançar tempos de acesso inferiores a 2 nanossegundos.
Em vez dos diminutos acumuladores característicos das memórias DRAM, as memórias SRAM contam com um
grupo de seis transistores para o armazenamento de cada bit. Em conseqüência, ocorre uma drástica redução
no tempo de acesso, pois se evitam os atrasos criados pelos processos de carga e descarga elétrica em cada
acumulador.
A presença de transístores melhora o rendimento das memórias estáticas mas implica uma renúncia à alta
densidade de armazenamento, típica das memórias DRAM. O resultado é um considerável aumento no tamanho
físico nos módulos de memória SRAM e, também, em seu custo de produção, o que impossibilita usá-la como
memória principal.
Um dos avanços mais importantes introduz idos nos computadores pessoais é o aproveitamento das
características da SRAM para fazê-la operar como memória cache, também conhecida como memória
intermediária. A memória cache de primeiro nível (L1) situa-se fisicamente dentro do microprocessador para
funcionar como ponte entre ele e a memória principal. Todos os dados transferidos entre a memória RAM e o
processador passam pela cache, onde eles se mantêm durante alguns ciclos de relóg io. Em muitas das
operações que efetua, o processador precisa acessar repetidas vezes dados que foram processados poucos
ciclos antes. Graças à cache, ele pode acessar novamente essa informação que a SRAM mantém armazenada,
evitando os tempos de espera inevitáveis num acesso à memória RAM.
Para melhorar ainda mais o desempenho da cache do processador, os PCs possuem uma cache de segundo
nível (L2), com velocidade inferior à da cache de primeiro nível mas de muito mais capacidade. Desse modo,
aumentam as possibilidades de se conseguir um melhor grau de aproveitamento da informação armazenada
nas memórias cache. Ao tentar ler um dado a partir da memória RAM, o PC tratará de localiz á-lo, em primeiro
lugar, na cache de primeiro nível. Na hipótese de não o encontrar ali, fará a mesma operação com a cache de
segundo nível, onde as probabilidades de encontrá-lo são maiores.
A cache de segundo nível trabalha com tempos de acesso superiores aos da cache de primeiro nível e, pelo
fato de não estar integrada dentro do processador, não pode se comunicar com a mesma freqüência de
relóg io. Nos computadores equipados com microprocessadores Pentium, a cache L2 está situada na placa-mãe
e conecta-se com o processador à freqüência do barramento do sistema. Já os processadores Pentium PRO
têm a cache L2 integrada em seu interior, para permitir que ela trabalhe à mesma freqüência de relóg io. Desse
modo, o desempenho deles foi incrementado, mas à custa de um aumento excessivo de seu preço.
Os criadores do Pentium II introduz iram uma mudança nesse sentido, ao retirar a cache de segundo nível da
placa-mãe e situá-la dentro do cartucho do processador.
Diferentemente do que ocorre com o Pentium PRO, nos Pentium II e III a cache L2 não se situa dentro do
microprocessador; fica num mesmo módulo que inclui um barramento de dados especial entre ambos. Em
conseqüência, os processadores da família Pentium II e III comunicam o processador e a cache de segundo
nível à metade da freqüência interna do processador. Os modelos Celeron constituem uma exceção, porque
não possuem cache de segundo nível; por sua vez , os modelos Xeon conseguem uma freqüência de
comunicação entre o processador e a cache L2 igual à freqüência interna do processador.
Os processadores Pentium III do tipo "E", conhecidos como "coppermine", também têm incorporada uma
memória cache que funciona à mesma freqüência da CPU; no entanto, diversamente dos modelos anteriores
do Pentium III, seu tamanho se reduz a 256 KB.
O tamanho das memórias cache habitualmente não é muito grande. Na de primeiro nível, por exemplo, é de
somente 16 ou 32 KB nos diversos microprocessadores dos Pentium, Pentium II e Pentium III, aumentando na de
segundo nível até 256, 512 ou 1.024 KB. Um tamanho excessivo da cache pode chegar a ser contraproducente
para o desempenho de um sistema. No caso de um PC de uso doméstico ou equipado para tarefas multimídia,
uma cache de segundo nível muito grande faria com que o sistema gastasse um tempo desnecessário em
verificar se a informação de que necessita está dentro da cache. Isso acontece porque, ao executar
aplicativos diferentes e programas muito grandes, o microprocessador necessita continuamente de informação
que não acessou anteriormente, o que reduz a eficiência da memória cache. Em contrapartida, os
computadores que efetuam tarefas muito concretas e repetitivas, como muitas vezes ocorre com os
servidores de rede, fazem um uso muito mais intensivo da cache. Em conseqüência, os microprocessadores
para esses equipamentos melhoram seu desempenho com memórias cache de maior tamanho.
O chipset da placa-mãe controla
a cache de segundo nível. Como curiosidade, vale citar que os chipsets da
 PDFmyURL.com
O chipset da placa-mãe controla a cache de segundo nível. Como curiosidade, vale citar que os chipsets da
lntel para os processadores da família Pentium têm a limitação de não poder empregar a memória cache de
segundo nível com os endereços de memória acima dos primeiros 64 MB. 
 
IMPORTANT E
Isso faz com que, quando se amplia um PC acima dessa quantidade de memória, diminua a
velocidade de acesso à informação ali contida. Superar os 64 MB de memória em
computadores equipados com chip-sets HX, VX ou TX só é recomendável em determinados
casos. Ao iniciar, os sistemas operacionais como o Windows utiliz am boa parte dos primeiros
endereços de memória e fazem uso intensivo de toda a memória que encontram no sistema.
Num PC com 128 MB de memória que não pudesse empregar a cache com 64 MB, o sistema
poderia perder velocidade, de modo indesejado, ao colocar informação nesse espaço. Com
toda probabilidade seria possível conseguir um melhor desempenho extraindo-se do PC a
memória que excedesse os 64 MB.
Para constatar
as vantagens
traz idas pela
cache de
segundo nível
basta
comparar os
diversos
processadores
da família
Pentium II da
Intel. O
modelo
Celeron não
tem cache L2
e é
claramente o
mais lento; os
Pentium II com
barramento
de 66 e 100
MHz o
melhoram
com uma
cache de 512
KB; e a gama
Xeon
Incorpora
memórias
cache multo
mais rápidas e
de menor
tamanho.
 
Memória física
A memória principal é constituída por módulos
que ficam inseridos em slots de expansão
integrados na placa-mãe. Um módulo não é mais
do que uma pequena placa de circuito impresso
que agrupa vários chips de memória, para
facilitar a instalação desta. Nos primeiros PCs era
possível ampliá-la conectando os chips individuais
de memória, ou DIPs (Dual Inline Package,
cápsula dupla em linha) nos soquetes livres da
placa-mãe.
Esse método freqüentemente provocava a avaria
dos DIPs durante a instalação, porque os pinos se
dobravam. Os primeiros módulos de memória
eram SIMMS de 30 contatos, que se empregavam
com microprocessadores anteriores aos 80486
da Intel. Os processadores Pentium II
populariz aram e ampliaram os módulos SIMM de
72 contatos.
Além da placa-mãe, todos os componentes incorporam
certa 
quantidade de memória. As placas gráficas e os
aceleradores 
3-D constituem um bom exemplo disso.
Esses módulos de memória permitem o armazenamento de 32 bits por ciclo e, portanto, devem ser instalados
em pares para trabalhar com processadores com barramento externo de 64 bits, como acontece com todos os
Pentium. Os Pentium II e Pentium III possuem slots para módulos de memória de 168 pinos e 64 bits, que,
basicamente, são dois módulos SIMM de 32 bits integrados em um.
 PDFmyURL.com
Os módulos podem possuir diferentes tipos de memória. Os SIMMS de 72 contatos geralmente contêm chips
de memória DRAM (70 a 1 10 ns) e EDO RAM (40 a 60 ns). As altas freqüências de trabalho dos Pentium II e
Pentium III exigem memórias de maior velocidade. Assim, os módulos DIMM costumam ter chips de memória
SDRAM (7 a 11 ns), que melhoram notavelmente seu desempenho. 
 
 
TODAS AS MEMÓRIAS
RAM Random Access Memory,
memória de acesso aleatório
Memória primária de um
computador, na qual se pode
escrever ou ler informação em
qualquer instante.
EDO RAM Extended Data Out Random
Access Memory,memória de
acesso aleatório com saída de
dados estendida
Tecnolog ia que permite à
memória DRAM encurtar o
caminho de transferência de
dados entre a memória e a CPU.
BEDO RAM Burst EDO Random Access
Memory, memória de acesso
aleatório com saída de dados
estendida e acesso Burst
Tipo de memória EDO RAM que
melhora sua velocidade por
poder acessar sem latência
endereços contíguos de
memória.
DRAM Dinamic Random Access Memory,
memória dinâmica de acesso
aleatório
O sistema mais comum de
memória em PCs. Pode manter
um dado durante um curto
período de tempo, razão por
que exige refrescamento
contínuo. É mais 
barata que a memória estática, e
de acesso mais lento.
SDRAM Synchronous Dinamic Random
Access Memory, 
memória dinâmica de acesso
aleatório síncrono
Tecnolog ia DRAM que usa um
relóg io para sincroniz ar a
entrada e a saída de dados na
memória de um chip. Esse
relóg io é sincroniz ado com o da
CPU.
FPM DRAM 
 
Fast Page Mode Dinamic Random
Acess Memory, 
memória dinâmica de pag inação
Tecnolog ia de memória que
melhora o desempenho da
memória DRAM acessando os
 PDFmyURL.com
 memória dinâmica de pag inação
de acesso aleatório
memória DRAM acessando os
endereços mediante mudanças
de página.
RDRAM Rambus DRAM, 
memória dinâmica de acesso
aleatório para tecnolog ia
Rambus
Memória DRAM de alta
velocidade desenvolvida para
funcionar com futuras gerações 
de processadores com
velocidades de 1 GB/s.
SRAM 
 
Static Random Access Memory, 
memória estática de acesso
aleatório
Memória RAM muito rápida, que
não exige processo de
refrescamento. É multo cara e,
por esse motivo, pouco
utiliz ada.
 
ROM 
 
Read 0nly Memory,
memória somente de leitura
Memória que permite um número
indeterminado de leituras mas
que não pode ser modificada
(por não permitir a escrita de
dados).
PROM Programmable Read 0nly
Memory, 
memória programável somente
de leitura
Memória que permite uma única
programação. Umavez concluída
esta, a memória PROM equivale
a uma memória ROM.
EPROM Erasable Programmable Read
0nly Memory, 
memória somente de leitura
programável e apagável
Memória ROM que o usuário
pode reprogramar
eletronicamente com um
programador PROM. 
Para apagá-la deve-se expô-la a
raios ultravioleta.
 
EEPROM 
 
Electrically Erasable PROM, 
somente de leitura
eletricamente programável e
apagável
Evolução das memórias EPROM. É
possível alterar seu conteúdo
mediante sinais elétricos, 
sem necessidade de
programadores ou apagadores.
retorna ao menu orincipal
 PDFmyURL.com