Barramentos – Anatomia da Placa-Mãe

É através dos barramentos que o processador se comunica com outros periféricos, como, por exemplo, placas de som, modem e placa de vídeo. O tráfico de dados precisa circular dentro do computador e, o barramento funciona como uma estrada por onde esses dados se movimentam.

Barramentos e diferentes tipos de slots

Slots são usados para conexão de outros periféricos e os caminhos que esses slots usam para se comunicar com o processador, são exatamente os barramentos; é o caso, por exemplo, dos slots PCI, que compartilham o mesmo barramento PCI. Da mesma forma, os slots ISA compartilham o barramento ISA; o slot PCI Express usa o barramento PCI – Express de forma dedicada, exclusiva e também o slot AGP, que, caso exista, usa o barramento AGP.

O barramento PCI substituiu ao ISA nas placas-mã com suporte aos modelos Pentium 4 da Intel e no Athlon da AMD e também em modelos posteriores.

Tipos de barramentos

ISA (Industry Standard Architecture)

Além de alguns de seus circuitos internos, esse barra berramento também é formado por slots de 8 e de 16 bits na placa-mãe. Sua origem teve início com a versão de 8 bits pela IBM PC e aperfeiçoado depois pela IBM PC AT atingindo os seus 16 bits. Suas transferências são feitas em grupos de 8 ou 16 bits a um clock de 8MHz.

Quanto às placas de expansão ISA, temos que, se a placa é de 16 bits, deve obrigatoriamente ser conectada em slot ISA de 16 bits e, placas ISA de 8 bits pode ser conectada tanto no slot ISA de 8 ou de 16 bits. A placa de som é um exemplo de placas de 16 bits, enquanto a placa de modem é um exemplo de placa de 8 bits. Haviam de 2 a 4 slots nas placas-mãe que possuíam barramentos ISA. Este é um barramento considerado lento para os padrões e é encontrado em computadores antigos.

EISA (Extended Industry Standard Architecture)

Esse barramento é compatível com o ISA antigo e tem como características:

  1. frequência de operação de 8MHz;
  2. barramento de dados de 32 bits;
  3. barramento de endereços de 32 bits.

Há muita semelhança de seu slot para o slot ISA e tendo o mesmo tamanho. Compatível com a interface EISA e também com a interface ISA (antigo) graças ao que lhe foi adicionado entre os contatos convencionais como, por exemplo: foi colocado as linhas adicionais de dados, endereços e controles.

VLB

Juntos, os fabricantes  de interface de vídeo formaram a VESA (Vídeo Electronic Standards Association – Associação de Padrões Eletrônicos de Vídeo) com o objetivo de haver uma padronização Super VGA. Com isso a frequência de operação do VLB e a do barramento local seriam iguais.  Por exemplo: em uma placa-mãe com o processador 486 DX4-100 e com o barramento VBL, esse barramento iria trabalhar igual ao barramento da placa-mãe, ou seja, a 33MHz. São encontradas as seguintes características no barramento VESA Local Bus.

  1. barramento de dados igual ao do processador;frequência de operação igual à frequência do barramento local;
  2. frequência de operação igual à frequência do barramento local;
  3. barramento de endereços de 32 bits.

PCI

A Intel, no mesmo período em que criou o processador Pentium, criou também o barramento PCI (Peripheral Component Interconect). Pelo que se tem notado, é tão veloz quanto o VLB e, sendo ainda mais versátil.

Características:

  1. apresenta taxa de transferência de até 132MB/s com 32 bits;
  2. opera com 32 ou 64 bits;
  3. possui suporte para o padrão Pnp (Plug and Play).

Em geral, opera a 33MHz, porém, conforme seja o processador, ele pode trabalhar em 30 ou 25MHz. As placas-mãe modernas usam usam versões de 32 bits, mesmo operando em 32 e 64 bits. Perceba também que os slots PCI de 64 bits são maiores que os slots de 32 bits.

Além da boa velocidade de transferência de dados, as placas de expansão PCI são reconhecida e configuradas automaticamente ao se conectar com a placa-mãe (Plug and Play). A BIOS e o sistema operacional reconhecem e configura automaticamente essas placas em slots PCI. Dessa forma, não acontece como nas placas de expansão anteriores, onde o usuário posicionava Jumpers manualmente para fazer essa configuração.

 

Visando uma taxa de transferência maior, os computadores, hoje, usam o barramento AGP, mas antes disso, os computadores Pentium e superiores utilizavam a interface de vídeo com barramento PCI.

AGP

Como dito no final do parágrafo anterior, esse barramento tem como objetivo uma maior taxa de transferência entre a placa-mãe com a placa de vídeo (gráficos com movimentos mais rápidos). A Intel queria um barramento próprio para a comunicação com interfaces de vídeos especiais e assim surgiu o AGP (Accelerated Graphics Port ou Porta Gráfica Acelerada).

Esse barramento foi lançado em 1996 e trabalhava com um clock de 66MHz, transferindo 32 bits por vez. Operava em dois modos: X1 e X2. Sua alimentação era feita com 3,3V. O chipset Intel 440LX, lançado em 1997, foi o primeiro a trazer suporte para o barramento AGP.

A segunda versão do AGP data de 1998 e trazia o modo de operação X$ e a sua alimentação era de 1,5V. Para suporte a essa segunda versão, foi com o chipset Intel 815P, lançado em junho de 2000.

Já na terceira versão do barramento AGP, em novembro de 2000 (aprimoramento da segunda) veio permitindo o modo de operação x8. Para essa versão, o chipset a dar suporte, foi o Intel 865P, no mercado a partir de maio de 2003.

O barramento AGP, além de sua alta velocidade ao acessar texturas para aplicação na tela, tem ainda usa maior quantidade de memória para armazenamento de imagens para objetos tridimensionais (3D) e esse é a sua principal vantagem.

AGP Pro

Esse é um slot maior e com número maior de pinos de alimentação e destinado às placas de vídeo 3D com um consumo alto. Esse AGP Pro conta com um slot AGP 4x, tem 48 pinos a mais, sendo 20 de um lado e 28 do outro. O slot tem seu elétrico aumentada com esse pinos a mais. Veja nos exemplos abaixo:

O slot AGP Pro50 fornece 50Watts e isso é indicado pelo número. O mesmo acontece com o slot AGP Pro110, que pode fornecer a té 110Watts.

Se for o caso, uma placa de vídeo AGP convencional pode ser instalada em um slot AGP Pro.

PCI Express

Esse modelo, como já devo ter dito anteriormente, sucedeu ao AGP e ao PCI. Também conhecido por PCI-E ou PCI-EX, esse é o padrão de slots para as placas de computadores. Com velocidade que vai de x1 à 32x, onde, a versão x1 já consegue ser duas vezes mais rápido que o PCI tradicional, parece e é, muito bom. Fazendo uma outra comparação, um slot PCI Express x16 pode ser 2 vezes mais rápido do que um AGP 8x em casos de placas de vídeo.

USB

Antigamente, quando havia somente as portas serial e paralelas, onde o nome serial já vem do modo como era feita a sua transferência de dados, ou seja, como possui apenas um pino para a transmissão de dados, esses bits eram transmitidos um a um, em série. Enquanto isso, nas portas paralelas, usa-se 8 vias de dados e dessa forma, permite o envio de 8 bits de cada vez, tornando mais rápidas, se comparadas com as seriais, mas, ainda bem longe do que podem oferecer as portas USBs. Um dos grandes problemas que se encontrava com as portas seriais e paralelas se devem, por exemplo: se uma placa-mãe não possuísse slot ISA, certamente também não possuía esse barramento e então, essas portas seriam conectadas ao barramento PCI para os dispositivos externos. Porém, com apenas duas portas seriais e uma paralela, fica limitado de mais a expansão desse recuro. Nessa hora entra a porta USB.

Com o USB, nasce um novo padrão para a conexão de periféricos externos. A facilidade de uso e a possibilidade de conectar vários periféricos em uma única porta, pode ser as principais vantagens da porta USB.

A controladora USB percebe de imediato a conexão e a desconexão de um periférico USB. Dessa forma, não há nem mesmo necessidade de reinicia o computador.

Começando com o chipset i430VX, lançado em 1996, todos daí para cá têm suporte ao USB. Hoje, no mínimo, os computadores trazem de 4 USBs traseiras e mais duas no painel frontal. Estas do painel frontal estão no meio daquelas novidades ditas antes aqui, que faziam parte das diversas funções que cada fabricante poderia acoplar ao painel frontal.

Depois de testado e aprovado, hoje,encontramos diversos tipos de periféricos USB tais como, pen drive, impressoras, placas de rede (wireless), gravadores de CD/DVD, HD externo, placa de TV e muitos outros.

IEEE 1394 (Fireware)

Esse um padrão mais recente e que tem muito em comum com o USB. No entanto, a grande diferença entre os dois fica por conta do desempenho, pois, o USB transfere dados a 12Mbps, chegando a algumas vezes mais no USB 2.0 e superior. Já o Fireware transfere dados a 400Mbps, ou seja, 33 vezes mais rápido. A Sony foi o desenvolvedor desse padra  e o utiliza em vários de seus produtos.

Esse padrão pode ser visto na conexão com câmeras digitais, discos rígidos externos, impressoras, redes locais e alta velocidade e tantos outros no mercado de eletrônicos e informática.

Apesar de ter alto desempenho, esse padrão é simples de usar e até custa pouco em termos financeiros devido a seu barramento serial. Dos 3 pares de fios que compõem seu cabo, dois são para transferência de dados e um para a alimentação. Seus conectores são pequenas e tem muita semelhança com o do USB. Da mesma forma que o USB, esse padrão tem suporte para conexão “a quente” ou seja, do tipo que pode conectar e desconectar seus periféricos com o computador ligado.

Atualmente não sei informar o número de periféricos que podem ser conectados a essas entradas, mas, já a mais ou menos uns 5 anos atrás, era permitido a conexão de 127 periféricos para USB e de 63 para Fireware. Claro que, como a informática parece não ter limites, esse número é bem maior e sempre com a mesma tendência, que é a de aumentar.

O padrão Fireware foi desenvolvido, principalmente, pensando em transferências de dados grandes, como filme, por exemplo. Por enquanto o USB ainda reina com os periféricos lentos como, por exemplo, impressoras e scanners. Já para conexão de discos rígidos, temos as portas IDE e SCSI. Mas, na informática, a lei, é sempre olhar para o horizonte para não ficar pra trás. Veja mais em Mundo com Informática.