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Introdução

As imagens que você vê em seu monitor são formadas por pequenos pontos chamados pixels. Mesmo nas resoluções mais baixas, a tela exibe mais de um milhão de pixels e o computador tem que decidir o que fazer com cada um deles para criar uma imagem. Nesse processo, ele precisa da ajuda de um tradutor. Algo que possa transformar os dados binários da CPU em imagens que você possa ver. A menos que o computador tenha capacidade de processamento gráfico embutido na placa-mãe, a tradução acontece na placa de vídeo.

O trabalho de uma placa de vídeo é complexo, mas seus componentes e princípios são fáceis de entender. Neste artigo, vamos examinar os componentes básicos de uma placa de vídeo e saber qual é a função de cada um deles. Também vamos analisar o que possibilita uma placa de vídeo rápida e eficiente.

 

Informações básicas sobre as placas de vídeo

Pense em um computador como se ele fosse uma empresa com seu próprio departamento de arte. Quando alguém na empresa precisa de alguma peça de arte, pede ajuda a esse departamento. Esse departamento decide como criar a imagem e coloca a idéia no papel. O resultado final é a idéia materializada em uma figura visível e real.

 

Os quatro componentes principais de uma placa de vídeo são as conexões para a placa-mãe e para o monitor, um processador e a memória

Uma placa de vídeo funciona da mesma maneira. A CPU trabalha em conjunto com os aplicativos e envia informações sobre a imagem para a placa de vídeo. Então a placa decide como usar os pixels na tela para criar a imagem, enviando depois essa informação para o monitor através de um cabo.

 

A evolução das placas de vídeo

As placas de vídeo evoluíram bastante desde que a IBM criou o primeiro modelo, em 1981. Ele se chamava adaptador de visor monocromático (Monochrome Display Adapter - MDA) e só exibia textos em verde ou branco numa tela preta. Hoje o padrão mínimo das novas placas de vídeo é a matriz de gráficos e vídeo (Video Graphics Array - VGA), que exibe 256 cores. Os padrões de alta perfomance como a matriz quântica gráfica extendida (Quantum Extended Graphics Array - QXGA) podem exibir milhões de cores em resoluções que chegam a 2040 x 1536 pixels.

 

Criar imagens a partir de dados binários é um processo trabalhoso. Para criar uma imagem 3-D, a placa de vídeo desenha primeiro as bordas da imagem com linhas simples. Depois, ela preenche a imagem, criando os pixels restantes. No fim, ela também adiciona efeitos de luz, texturas e cores. Nos jogos modernos, o computador faz esse processo cerca de sessenta vezes por segundo. Sem uma placa de vídeo para executar os cálculos necessários, o trabalho poderia sobrecarregar o computador.

 

As placas de vídeo cumprem essa tarefa utilizando quatro componentes principais:

 

uma conexão com a placa-mãe para trocar dados e alimentação de energia;

um processador para decidir o que fazer com cada pixel na tela;

memória para armazenar informação sobre cada pixel e para salvar temporariamente imagens completas;

uma conexão com o monitor para você poder ver o resultado final.

Processador e memória

Semelhante a uma placa-mãe, a placa de vídeo é uma placa com circuito impresso que abriga um processador e memória RAM. Ela também tem um chip com sistema de entrada/saída, chamado BIOS, que armazena as configurações da placa, diagnósticos da memória e dados de entrada e saída durante a inicialização.

 

O processador de placa de vídeo, chamado de unidade de processamento gráfico (graphics processing unit - GPU), é semelhante a uma CPU. A diferença é que a GPU foi criada especificamente para executar complexos cálculos matemáticos e geométricos necessários para a renderização gráfica. Algumas GPUs têm mais transistores do que uma CPU comum. Esses processadores gráficos geram muito calor, por isso são posicionados debaixo de um ventilador (cooler) ou dissipador de calor.

 

Um dissipador de calor previne o superaquecimento da placa de vídeo

Além de seu poder de processamento, a GPU usa uma programação especial para ajudá-la a analisar e utilizar os dados. As empresas ATI e nVidia produzem a grande maioria das placas de vídeo disponíveis no mercado e cada uma desenvolveu um projeto visando melhorar o desempenho das placas. Para melhorar a qualidade da imagem, os processadores usam:

 

suavização de cena completa (full scene anti aliasing - FSAA), que suaviza as bordas de objetos 3D;

filtro anisotrópico (anisotropic filtering - AF), que torna as imagens mais nítidas.

Gráficos integrados (on-board)

Muitas placas-mãe têm capacidade gráfica integrada (on-board) e funcionam sem uma placa de vídeo independente. Essas placas-mãe podem facilmente criar imagens 2D e são indicadas para aplicações de Internet e trabalhos mais comuns, como edição de textos. Ao conectar uma placa de vídeo na placa-mãe, você cancela suas capacidades gráficas nativas.

Cada empresa também desenvolveu técnicas específicas para ajudar a GPU a utilizar cores, sombras, texturas e padrões.

 

Enquanto a placa cria novas imagens, também precisa armazenar em algum lugar as informações sobre as figuras já criadas. Essa informação é armazenada na memória RAM. São guardados dados sobre cada pixel, sua cor e localização na tela. Uma parte da memória RAM também funciona como memória temporária, que armazena imagens completas até o momento de exibi-las. Geralmente, a memória RAM de vídeo opera em altíssima velocidade e o sistema pode ler e escrever informações ao mesmo tempo.

 

A memória RAM está conectada diretamente ao conversor digital-analógico, conhecido como DAC (digital-to-analog converter). Esse conversor, também chamado RAMDAC, traduz a imagem para um sinal analógico que o monitor pode utilizar. Algumas placas possuem múltiplos RAMDAC que podem melhorar o desempenho e suportam mais de um monitor.

 

O RAMDAC envia a imagem final para o monitor através de um cabo. Vamos ver como funciona essa conexão e outras interfaces na próxima seção.

 

As placas de vídeo se conectam ao computador através da placa-mãe. A placa-mãe fornece energia para a placa de vídeo e permite que ela se comunique com a CPU. As placas de vídeo mais recentes precisam de mais energia do que aquela que a placa-mãe pode oferecer. É por essa razão que elas também se conectam diretamente com a fonte de energia do computador.

Existem três interfaces de conexão entre as placas de vídeo e a placa-mãe:

Conectores ADC

Há algum tempo, a Apple criou uma conexão exclusiva chamada ADC (conector de visor Apple - Apple Display Connector). Esses monitores ainda são utilizados, mas os novos monitores da Apple utilizam uma conexão DVI.

 

Componente de interconexão de periféricos - Peripheral component interconnect (PCI)

 

Porta aceleradora gráfica - Advanced graphics port (AGP)

 

PCI Express (PCIe)

 

PCI Express é uma novidade e fornece as taxas mais rápidas de transferência de dados entre a placa de vídeo e a placa-mãe. PCIe também suporta a utilização de duas placas de vídeo no mesmo computador.

A maioria das placas de vídeo tem dois conectores para monitores. Geralmente, um é um conector DVI que suporta LCD (tela de cristal líquido) e o outro é um VGA que funciona com monitores que utilizam CRT (tubo de raios catódicos). Algumas placas de vídeo têm duas conexões DVI. Mesmo assim, é possível usar uma tela CRT por meio de um adaptador.

 

A maioria das pessoas utiliza apenas uma das conexões de monitor. As pessoas que precisam usar dois monitores devem adquirir uma placa de vídeo com capacidade para exibir o sistema operacional dividido em duas telas. Esse recurso se chama dual head capability. Teoricamente, um computador com duas placas de vídeo PCIe poderia suportar quatro monitores.

 

Essa placa de vídeo Radeon X800XL tem conexões DVI, VGA e ViVo

Além de conexões para a placa-mãe e para o monitor, algumas placas de vídeo têm conexões para:

 

TV: saída para TV ou S-vídeo;

Câmeras de vídeo analógicas: ViVo ou video in/video out;

Câmeras digitais: FireWire ou USB.

Algumas placas ainda têm a capacidade de reproduzir canais de TV convencional.

Agora vamos analisar os fatores que influenciam na eficiência e velocidade das placas de vídeo.

 

DirectX e Open GL

DirectX e Open GL são interfaces de programação de aplicativos ou APIs (application programming interfaces). Uma API ajuda a tornar a comunicação entre hardware e software mais eficiente. Ela fornece instruções para a realização de tarefas complexas como a renderização 3D. Os desenvolvedores otimizam os jogos com gráficos intensos para APIs específicas. É por isso que os jogos novos sempre requerem versões atualizadas do DirectX ou Open GL para funcionar corretamente.

Uma API é diferente de um driver. Um driver é um programa que permite a comunicação de um hardware com o sistema operacional do computador. É importante ter APIs e drivers sempre atualizados para os programas funcionarem corretamente.

 

Desempenho das placas de vídeo

É fácil identificar uma placa de vídeo top de linha. Ela tem muita memória e um processador rápido. Muitas placas de alto desempenho têm ilustrações e ventiladores ou dissipadores decorativos.

 

Mas uma placa tão moderna oferece muito mais poder do que as pessoas realmente precisam. As pessoas que usam o computador basicamente para e-mail, edição de texto e Internet serão perfeitamente atendidas por uma placa de vídeo integrada na placa-mãe. Uma placa com desempenho mediano é suficiente para a maioria dos jogadores casuais. Quem precisa de uma placa ultramoderna são os entusiastas de jogos e as pessoas que trabalham com programas 3D.

Placas como a ATI All-in-Wonder possuem conexão para TV e vídeo, além de um seletor de canais de TV

 

Uma boa forma de avaliar o desempenho de uma placa é por meio das taxas de frames, medidas em frames por segundo (frames per second - FPS). As taxas de frame informam quantas imagens completas a placa consegue exibir a cada segundo. O olho humano consegue perceber cerca de 25 frames por segundo, mas jogos de ação rápida requerem uma taxa de pelo menos 60 frames por segundo para exibir uma animação suave. Os componentes das taxas de frame são:

 

triângulos ou vértices por segundo: as imagens 3-D são formadas por triângulos ou polígonos. Essa medição informa a velocidade em que a GPU consegue calcular o polígono inteiro e os vértices que o definem. Geralmente essa informação diz a velocidade com que a placa consegue formar a borda de uma imagem;

taxa de preenchimento de pixels (pixel fill rate): essa informação descreve quantos pixels a GPU pode processar em um segundo, o que se traduz na velocidade com que a placa consegue rasterizar a imagem.

O hardware da placa de vídeo afeta diretamente sua velocidade. Essas são as especificações de hardware que mais afetam a velocidade da placa de vídeo e as unidades em que são medidas:

velocidade do clock da GPU (MHz)

tamanho da memória bus (bits)

quantidade de memória disponível (MB)

taxa do clock da memória (MHz)

largura de banda da memória (GB/s)

velocidade RAMDAC (MHz)

A CPU e a placa-mãe também desempenham um papel importante na velocidade, já que uma placa de vídeo rápida não pode substituir a incapacidade de distribuição rápida de dados de uma placa-mãe lenta. A conexão da placa de vídeo com a placa-mãe e a velocidade com a qual ela consegue pegar informações da CPU também afetam o desempenho.

 

Overclock

Algumas pessoas conseguem melhorar o desempenho da placa de vídeo manualmente, ao configurar sua velocidade de medidor para uma taxa mais rápida. Isso é conhecido como overclocking. Geralmente as pessoas fazem overclock na memória, já que fazer esse processo na GPU pode causar superaquecimento. O overclock pode resultar em um melhor desempenho, mas também viola a garantia do fabricante.

 

 

Introdução

Os slots de Interconexão de Componentes Periféricos (PCI, do inglês Peripheral Component Interconnect) estão tão integrados ao computador que muitas pessoas nem notam a sua presença. Há anos, o PCI tem sido um jeito versátil e funcional de conectar placas de som, vídeo e rede à placa-mãe.

Mas o PCI tem algumas limitações. Enquanto processadores e placas de vídeo, som e rede ficaram mais rápidos e mais potentes, o PCI não evoluiu. Continua com largura fixa de 32 bits e suporta somente 5 dispositivos por vez. O barramento mais novo, de 64 bits (PCI-X), tem mais largura de banda, mas a largura maior intensifica alguns dos outros problemas do PCI.

 

Um novo protocolo, chamado PCI Express (PCIe) elimina muitas destas deficiências, tem mais largura de banda e é compatível com os sistemas operacionais existentes. Neste artigo, falaremos das diferenças entre o PCIe e o PCI. Também veremos como o PCI Express deixa o computador mais rápido, melhora o desempenho gráfico e substitui o slot AGP.

Conexão serial de alta velocidade

 

Quando a informática surgiu, uma enorme quantidade de dados era transferida via conexões seriais. Os computadores separavam os dados em pacotes e então moviam os pacotes, um de cada vez, de um lugar para outro. As conexões seriais eram confiáveis, mas eram lentas, então os fabricantes começaram a usar conexões paralelas para enviar múltiplos pacotes de dados simultaneamente.

 

Acontece que as conexões paralelas também têm problemas conforme as velocidades aumentam: por exemplo, os fios podem causar interferências eletromagnéticas entre si e aí a balança volta a favorecer as conexões seriais otimizadas. Melhorias no hardware e no processo de dividir, classificar e remontar pacotes levou a conexões seriais muito mais rápidas, como a USB 2.0 e a FireWire.

 

Ajustando o tamanho

Placas PCIe menores vão caber em slots PCIe maiores. O computador simplesmente ignora as conexões extras. Por exemplo, uma placa x4 pode ser inserida em um slot x16. Mas uma placa x16 seria muito grande para um slot x4.

 

O PCI Express é uma conexão serial mais parecida com uma rede do que com um barramento. Ao invés de um barramento que gerencia dados de múltiplas fontes, o PCIe tem um switch que controla várias conexões seriais ponto-a-ponto. Veja Como funcionam os Switches de LAN (rede de comunicação local) para mais detalhes. Estas conexões saem do switch e vão direto aos dispositivos para onde os dados precisam ir. Cada dispositivo tem sua própria conexão dedicada, então eles já não compartilham mais a largura de banda, como acontecia no barramento convencional.

Quando o computador inicia o PCIe determina quais dispositivos estão conectados à placa-mãe. Ele então identifica as ligações entre os dispositivos, criando um mapa de tráfego e negociando a largura de banda para cada ligação. Esta identificação de dispositivos e conexões é o mesmo protocolo que o PCI usa. Sendo assim, o PCIe não requer nenhuma mudança no software ou no sistema operacional.

 

Cada caminho ("lane") de uma conexão PCI Express contém dois pares de fios: um para envio e outro para recepção. Pacotes de dados movem-se pela "lane" na razão de um bit por ciclo. Uma conexão x1, a menor conexão PCIe, tem uma "lane" composta por quatro fios. Ela carrega um bit por ciclo em cada direção. Uma ligação x2 tem oito fios e transmite dois bits por vez, uma x4, quatro bits, e assim por diante. As outras configurações são x12, x16 e x32.

 

O PCI Express está disponível para PCs de mesa e laptops. Seu uso pode levar a uma redução de custo na produção de placas-mãe, uma vez que suas conexões têm menos pinos que conexões PCI. Também pode suportar muitos dispositivos, inclusive placas Ethernet, USB 2 e placas de vídeo.

 

Dois x dois

O "x" em "x16" significa "por". As conexões PCIe são escalonáveis por um, por dois, por quatro e assim por diante.

 

Mas como uma conexão serial pode ser mais rápida do que os 32 fios do PCI ou dos 64 fios do PCIx? Na próxima seção, veremos como o PCIe é capaz de ter uma grande largura de banda em um formato serial.

PCI Express: velocidades de conexão

O barramento PCI de 32 bits tem velocidade máxima de 33 MHz, o que permite que um máximo de 133MB de dados passe pelo barramento por segundo. O barramento PCI-X de 64 bits tem duas vezes a largura de barramento do PCI. Diferentes especificações de PCI-X possibilitam diferentes taxas de transferência de dados, de 512MB a 1GB de dados por segundo.

 

Dispositivos PCI compartilham um barramento comum, mas cada dispositivo PCI Express tem sua própria conexão dedicada ao switch

 

Cada "lane" do PCI Express, no entanto, suporta 200MB de tráfego em cada direção por segundo. Um conector PCIe x16 consegue transportar incríveis 6.4GB de dados por segundo em cada direção. Com tais velocidades, uma conexão x1 pode facilmente gerenciar uma conexão Ethernet gigabit, e mais aplicativos de áudio e armazenamento. Uma conexão x16 consegue facilmente gerenciar adaptadores de vídeo poderosos.

 

Como isto é possível? Alguns avanços simples contribuíram para este grande salto na velocidade de conexão serial:

 

 

priorização de dados, que permite que o sistema transfira primeiro os dados mais importantes e ajuda a evitar gargalos

transferências de dados em tempo real

melhorias nos materiais usados na fabricação das conexões

melhor handshake e detecção de erros

melhores métodos para quebrar os dados em pacotes e montá-los de volta. Além disso, como cada dispositivo tem sua própria conexão ponto-a-ponto dedicada com o switch, sinais de múltiplas fontes não precisam mais utilizar o mesmo barramento

 

Barramento mais lento

Interferência e degradação de sinal são comuns em conexões paralelas. Materiais de qualidade inferior e sinal cruzado vindo de fios próximos resultam em ruído, que deixa a conexão mais lenta. A largura de banda adicional do barramento PCI-X significa que ele pode carregar mais dados, o que pode gerar ainda mais ruído. O protocolo PCI também não prioriza dados, então dados mais importantes podem ficar presos em gargalos. O uso do slot Accelerated Graphics Port (AGP, Porta de Aceleração Gráfica) para placas de vídeo diminui bastante o tráfego, mas não o suficiente para acompanhar processadores mais rápidos e dispositivos de entrada/saída.

 

PCI Express e recursos gráficos avançados

Chegamos à conclusão de que o PCIe elimina a necessidade de uma conexão AGP. Um slot PCIe x16 consegue suportar muito mais dados por segundo do que as atuais conexões AGP. Além disso, um slot PCIe x16 fornece 75 watts de energia para a placa de vídeo, mais do que os 25 watts/42 watts da conexão AGP 8x. Mas o PCIe ainda tem um potencial muito mais impressionante guardado para o futuro da tecnologia gráfica.

Placa de vídeo PCI Express

 

Placa de vídeo AGP 8x

 

Com o hardware certo, uma placa-mãe com duas conexões PCIe x16 suporta dois adaptadores de vídeo ao mesmo tempo. Muitos fabricantes estão desenvolvendo e lançando sistemas para aproveitar esta característica:

 

NVIDIA Scalable Link Interface (SLI - Interface de Ligação Escalonável) - com uma placa-mãe certificada para SLI, duas placas de vídeo SLI e um conector SLI, um usuário pode usar duas placas de vídeo no mesmo sistema. As placas trabalham juntas e dividem a tela pela metade. Cada placa controla metade da tela, e o conector garante a sincronia entre elas.

Placa de interface de ligação NVIDIA SLI

 

ATI CrossFire - duas placas de vídeo ATI Radeon, uma delas com um chip "composite engine", são conectadas em uma placa-mãe compatível. A tecnologia da ATI é centrada na qualidade da imagem e não requer duas placas de vídeo idênticas, apesar de sistemas de alta-performance precisarem de placas idênticas. O CrossFire divide o trabalho de desenhar a imagem na tela optando por uma entre as seguintes maneiras:

dividir a tela ao meio e atribuir uma metade para cada placa (processo chamado de "cortar com a tesoura", do inglês "scissoring")

dividir a tela em blocos (como um tabuleiro de damas) e atribuir os quadrados "brancos" para uma placa desenhar e os "pretos" para a outra

deixar cada placa desenhar um quadro completo por vez

Alienware Vídeo Array - duas placas de vídeo não convencionais são juntadas a um Vídeo Merger Hub e a um software proprietário. Este método irá utilizar sistemas de resfriamento e energia especializados para administrar o calor e energia extra das placas de vídeo. A tecnologia da Alienware suporta até quatro placas de vídeo.

Duas placas de vídeo funcionando em paralelo

 

O futuro do PCI Express

Como o PCI, o PCI-X e o PCI Express são compatíveis, os três vão coexistir por tempo indeterminado. Até agora, as placas de vídeo são as que fizeram a transição mais rápida para o formato PCIe. Adaptadores de rede e som, assim como outros periféricos, têm evoluído lentamente. Mas como o PCIe é compatível com os sistemas operacionais atuais e apresenta velocidades mais altas, é provável que ele eventualmente venha a substituir o PCI como padrão para computadores. Aos poucos, as placas PCI vão se tornar obsoletas.

 

Para mais informações sobre PCI Express e tópicos relacionados, confira os links na próxima página.

Introdução

 

Você aponta, clica, arrasta e solta. Arquivos são abertos e fechados em janelas separadas. Filmes são exibidos, janelas pop-up e videogames preenchem a tela, fazendo você mergulhar em um mundo de imagens tridimensionais. Isso é o que estamos acostumados a ver em nossos computadores.

 

 

O primeiro computador a usar uma interface gráfica com o usuário foi o Alto (em inglês), da Xerox, em 1973. Essa inovação mudou para sempre o modo como as pessoas trabalham em seus computadores.

 

Atualmente, todos os aspectos da informática, desde a criação de animação até tarefas simples, como o processador de texto e e-mail, usam muitos recursos para criar um ambiente de trabalho mais intuitivo para o usuário. O hardware que suporta esses gráficos é chamado de placa de vídeo ou placa gráfica. O modo como essa placa é conectada ao seu computador é a chave para que sua capacidade se traduza em elementos gráficos. Neste artigo, você vai aprender detalhes sobre a AGP (do inglês, Accelerated Graphics Port, ou Porta Gráfica Acelerada). A AGP possibilita a seu computador ter um modo dedicado para se comunicar com a placa de vídeo, realçando tanto a aparência como a velocidade de desenho dos elementos gráficos de seu computador.

 

Saia do barramento

Em 1996, a Intel apresentou a AGP como um modo mais eficaz de trafegar pacotes de vídeo e desenhar imagens tridimensionais em tempo real, que estavam se tornando presentes em todos os aspectos da computação. Anteriormente, o tráfego desses dados era feito através do barramento PCI (Peripheral Component Interconnect). O barramento PCI é um caminho usado para entregar a informação da placa de vídeo para a unidade central de processamento (CPU). Um barramento permite múltiplos pacotes de informação de fontes diferentes trafegar por um caminho simultaneamente. A informação da placa de vídeo trafega pelo barramento com qualquer outra informação que estiver vindo de um dispositivo conectado ao PCI. Quando todas as informações chegam à CPU, elas têm que esperar na fila para aguardar seu tempo na CPU.

Slots PCI na placa-mãe

 

Esse sistema funcionou bem por muitos anos, mas eventualmente o barramento PCI se tornou um pouco ineficiente. A Internet e a maioria dos softwares são cada vez mais orientados a aspectos gráficos, e a demanda por placas de vídeo passou a ser prioridade sobre todos os outros dispositivos PCI.

Exemplo típico de uma placa de vídeo AGP

 

A AGP é baseada no projeto do barramento PCI, mas, ao contrário de um barramento, ela fornece uma conexão ponto-a-ponto dedicada da placa de vídeo para a CPU. Com um caminho direto para a CPU e a memória do sistema, a AGP fornece mais rapidez e eficiência para seu computador obter a informação necessária para traçar um elemento gráfico mais complexo. Na próxima seção, vamos descobrir como isso acontece.

Introdução

 

A potência e a velocidade dos componentes de computador têm crescido a um passo constante desde que os computadores foram criados décadas atrás. Os desenvolvedores de software criam novos aplicativos capazes de utilizar os avanços mais recentes em matéria de velocidade de processador e capacidade de disco, enquanto os fabricantes de hardware agilizam a melhoria dos componentes e criam novas tecnologias para acompanhar a demanda dos programas de ponta.

Porém, um elemento sempre passa despercebido: o barramento. Em sua essência, um barramento é um canal ou caminho entre os componentes de um computador. Ter barramento de última geração é tão importante quanto ter uma boa transmissão em um carro. Se você tiver um motor de 700 cavalos de potência, mas com uma transmissão barata, o carro não vai render tanto. Existem muitos tipos diferentes de barramentos. Neste artigo, você vai aprender sobre alguns deles. Vamos nos concentrar no barramento conhecido como Interconexão de Componentes Periféricos (PCI, do inglês Peripheral Component Interconnect). Falaremos sobre o que é PCI, como funciona e como é usado, e então daremos uma olhada no que o futuro reserva para esta tecnologia.

Uma placa PCI típica

 

O barramento

A idéia de um barramento é simples, ele conecta os componentes do computador ao processador. Alguns dos componentes são HDs, pentes de memória, sistemas de som, sistemas de vídeo, e etc. Por exemplo, para ver o que seu computador está fazendo, você usa um monitor CRT ou LCD. Você precisa de um hardware especial para controlar o monitor, neste caso, uma placa de vídeo (ou placa gráfica). A placa de vídeo é um pequeno circuito impresso em uma placa, que é desenhada para ser conectada no barramento. A placa de vídeo conversa com o processador, usando o barramento como via de comunicação.

 

A vantagem do barramento é que ele torna as partes do computador mais intercambiáveis. Se você quiser uma placa de vídeo melhor, basta tirar a antiga do slot e colocar a nova em seu lugar. Se você quiser usar dois monitores no seu computador, pode usar duas placas de vídeo no barramento. E por aí vai.

 

Vinte ou 30 anos atrás, os processadores eram tão lentos que o processador e o barramento eram sincronizados - o barramento funcionava na mesma velocidade do processador, e havia somente um barramento no computador. Hoje, os processadores estão tão rápidos que a maioria dos computadores tem dois ou mais barramentos. Cada barramento é especializado em um tipo de tráfego.

 

Hoje, um computador comum tem dois barramentos principais:

 

o primeiro, conhecido como o barramento do sistema ou local, conecta o microprocessador (CPU) ao sistema de memória. Este é o barramento mais rápido do sistema;

 

 

o segundo é um barramento mais lento para a comunicação de componentes como discos rígidos e placas de som. Um barramento muito comum nesta categoria é chamado de PCI. Estes barramentos mais lentos se conectam ao barramento do sistema através de uma ponte, que é parte do chipset do computador e funciona como um guarda de trânsito, integrando os dados de outros barramentos ao barramento do sistema.

Tecnicamente, existem outros tipos de barramentos. Por exemplo, o Barramento Serial Universal (USB - Universal Serial Bus) é uma maneira de conectar câmeras, scanners e impressoras ao computador. O USB usa um cabo fino para conectar os dispositivos, e muitos dispositivos podem compartilhar este cabo simultaneamente. O FireWire é outro barramento, usado hoje principalmente para câmeras de vídeo e HDs externos.

A ilustração acima mostra como os vários barramentos se conectam ao processador

 

Breve histórico

O primeiro barramento para computadores no primeiro PC da IBM (cerca de 1982) tinha 16 bits de largura e operava a 4,77 MHz. Ficou conhecido oficialmente como barramento ISA. Este tipo de barramento é capaz de transferir dados a uma taxa de 9 MBp/s (megabytes por segundo) mais ou menos, rápido o bastante até mesmo para muitos dos aplicativos atuais.

 

Muitos anos atrás, o barramento ISA ainda era usado em muitos computadores. Este barramento aceitava placas desenvolvidas para o PC da IBM no início da década de 1980. O barramento ISA continuou sendo usado mesmo depois que tecnologias mais avançadas surgiram para substituí-lo.

 

Algumas razões para sua longevidade foram:

 

compatibilidade de longo-prazo com muitos fabricantes;

antes do surgimento dos sistemas multimídia, poucos periféricos utilizavam a velocidade total do barramento.

Como a tecnologia avançou e o ISA não conseguiu acompanhar, outros barramentos foram desenvolvidos. Os principais foram o EISA (Extended Industry Standard Architecture) - que tinha 32 bits a 8 MHz - e o VL-Bus (Vesa Local Bus). O interessante do VL-Bus (cujo nome vem de VESA, Associação dos Padrões Eletrônicos para Vídeo, que criou o padrão) é que tinha 32 bits de largura e operava na velocidade do barramento local, que geralmente era a velocidade do próprio processador. O VL-Bus era ligado diretamente ao processador. Funcionava bem para um único dispositivo, ou talvez dois. Mas conectar mais do que dois dispositivos ao VL-Bus podia interferir no desempenho do processador. Por causa disso, ele era usado somente para conectar a placa de vídeo, um componente que realmente tem desempenho melhor quando tem acesso direto de alta velocidade ao processador.

Em seguida veio o PCI

No início da década de 1990, a Intel lançou um novo padrão de barramento, o barramento PCI (Interconexão de Componentes Periféricos). O PCI é uma mistura do ISA e do VL-Bus. Fornece acesso direto à memória do sistema para dispositivos conectados, mas usa uma ponte para se conectar ao barramento frontal (frontside bus) e, portanto, ao processador. Basicamente, significa que tem um desempenho ainda melhor do que o VL-Bus, além de eliminar uma possível interferência com o processador.

 

O barramento frontal é uma conexão física que liga o processador à maioria dos outros componentes do computador, inclusive à memória RAM, aos HDs e aos slots PCI. Hoje, o barramento frontal opera a 400 MHz, sendo que os sistemas mais novos operam a 800 MHz.

Placas PCI têm 47 pinos

 

O barramento traseiro (backside bus) é uma conexão separada entre o processador e o cache de Nível 2. Este barramento opera a uma velocidade mais alta do que o barramento frontal, geralmente a mesma velocidade do processador, para que o cache trabalhe da maneira mais eficiente possível. Os barramentos traseiros têm evoluído com o passar dos anos. Na década de 90, o barramento traseiro era um conjunto de fios que conectava o processador principal a um cache externo. Este cache era na verdade um chip separado que requeria memória cara. Desde então, o cache de Nível 2 tem sido integrado ao processador principal, fazendo os processadores ficarem menores e mais baratos. Como o cache agora fica dentro do próprio processador, de certo modo o barramento traseiro não é mais um barramento.

 

O PCI conecta mais dispositivos do que o VL-Bus, até cinco componentes externos. Cada um dos cinco conectores para um componente externo pode ser substituído por dois dispositivos fixos na placa-mãe. Além disso, você pode ter mais do que um barramento PCI no mesmo computador, apesar de ser raro. O chip da ponte do PCI regula a velocidade do barramento, independentemente da velocidade do processador. Isto torna o sistema mais seguro, e faz com que os fabricantes de hardware PCI saibam exatamente o que fazer.

 

O PCI no início operava a 33MHz, usando um caminho de 32 bits de largura. O padrão foi atualizado, e sua velocidade subiu de 33MHz para 66MHz, e sua largura dobrou para 64 bits. Atualmente, o PCI-X transfere em 64 bits a uma velocidade de 133MHz a uma incrível taxa de transferência de 1GBps (gigabyte por segundo).

 

 

 

As placas PCI têm 47 pinos (49 para uma placa com "bus mastering", que controla o barramento PCI sem intervenção do processador). O barramento PCI consegue trabalhar com poucos pinos por causa da multiplexação de hardware, que significa que o dispositivo envia mais do que um sinal por pino. Além disso, o PCI é compatível com dispositivos que usam tanto 5 volts como 3,3 volts.

 

Apesar de a Intel ter proposto o padrão PCI em 1991, ele não se tornou popular até a chegada do Windows 95, em 1995. O súbito interesse no PCI deveu-se ao fato de o Windows 95 ser compatível com uma característica chamada Plug and Play (PnP), sobre a qual falaremos no capítulo seguinte.

 

Plug and Play

PCI x AGP

O barramento PCI foi adequado durante muitos anos, com largura de banda suficiente para todos os periféricos que a maioria dos usuários geralmente usa. Todos, exceto um: placas de vídeo. Na década de 90, as placas de vídeo começaram a ficar cada vez mais potentes, e os jogos 3D começara a pedir desempenho mais alto. O barramento PCI não conseguia manipular toda a informação que trafegava entre o processador principal e o processador gráfico da placa de vídeo. Como resultado, a Intel desenvolveu a Porta de Aceleração Gráfica (AGP - Accelerated Graphics Port). Ele é um barramento dedicado somente à placa de vídeo. A largura de banda do AGP não é compartilhada com nenhum outro componente. Apesar de o PCI continuar a ser o barramento da maioria dos periféricos, o AGP assumiu a tarefa especializada de processamento de vídeo. No entanto, uma nova tecnologia de barramento chegou ao mercado e pode marcar o fim do AGP. Falaremos mais a respeito neste artigo, não deixe de ler.

Plug and Play (PnP) significa que você pode conectar um dispositivo ou uma placa no seu computador e eles são automaticamente reconhecidos e configurados para funcionar no seu sistema. O PnP é um conceito simples, mas foi necessário um esforço conjunto da indústria de computadores para que fosse criado. A Intel criou o padrão PnP e o incorporou ao design do PCI. Mas, somente muitos anos depois, um sistema operacional, o Windows 95, trouxe suporte ao PnP. O lançamento do PnP acelerou a demanda por computadores com PCI, rapidamente substituindo o ISA como o barramento mais usado.

Para ser completamente implementado, o PnP precisa de três coisas

 

BIOS PnP - o utilitário central que habilita o PnP e detecta dispositivos PnP. A BIOS também lê o ESCD em busca de informações de configuração dos dispositivos existentes.

Extended System Configuration Data (ESCD) - dados de configuração de sistema estendidos, um arquivo que contém informação sobre os dispositivos PnP instalados.

Sistema operacional PnP - qualquer sistema operacional, como o Windows XP, que seja compatível ao PnP. Gerenciadores de PnP no sistema operacional completam o processo de configuração iniciado pela BIOS para cada dispositivo PnP. O PnP automatiza várias tarefas importantes que eram feitas ou manualmente ou com a instalação de um utilitário fornecido pelo fabricante do hardware. Estas tarefas incluem a definição de:

pedidos de interrupção (IRQ, do inglês Interrupt Requests) - um IRQ, também conhecido como interrupção de hardware, é usado pelas várias partes do computador para chamar a atenção do processador. Por exemplo, o mouse envia um IRQ toda vez que é movido para avisar o processador que está fazendo alguma coisa. Antes do PCI, todos os componentes de hardware precisavam de uma configuração IRQ à parte. Mas o PCI gerencia as interrupções de hardware na ponte do barramento, permitindo o uso de um único sistema IRQ para vários dispositivos PCI;

acesso direto à memória (DMA, do inglês Direct Memory Access) - o dispositivo é configurado para acessar a memória do sistema sem consultar o processador antes;

endereços de memória - muitos dispositivos recebem uma seção da memória do sistema para uso exclusivo. Isto garante que o hardware terá os recursos necessários para operar de maneira adequada;

configuração de Entrada/Saída (I/O) - aqui são definidas as portas usadas pelo dispositivo para receber e enviar informações.

Embora facilite muito na hora de adicionar dispositivos ao computador, o PnP não é infalível.

 

Variações nas rotinas de software usadas pelos desenvolvedores de BIOS PnP, pelos fabricantes de dispositivos PCI e pela Microsoft levaram o PnP a ser chamado de "Plug and Pray" (plugue e reze). No geral, o benefício do PnP tem sido simplificar bastante o processo de fazer upgrade no computador para adicionar novos dispositivos ou substituir os existentes.

 

Digamos que você tenha acabado de instalar uma nova placa de som PCI no seu computador que usa Windows XP. Veja a seguir um exemplo de como funcionaria:

 

você abre o gabinete e espeta a placa de som em um slot PCI vazio na placa-mãe;

você fecha o gabinete do computador e liga o computador;

a BIOS do sistema inicializa a BIOS PnP;

Esta placa-mãe tem quatro slots PCI

 

a BIOS PnP varre o barramento PCI em busca de hardware, enviando um sinal para qualquer dispositivo conectado ao barramento, perguntando para o dispositivo quem ele é;

a placa de som responde e se identifica. A identificação do dispositivo é enviada de volta pelo barramento até a BIOS;

a BIOS PnP confere o ESCD para ver se os dados de configuração da placa de som já estão presentes. Como a placa de som acabou de ser instalada, não há entrada no ESCD para ela.

a BIOS PnP designa IRQ, DMA, endereço de memória e configuração de I/O para a placa de som e salva os dados no ESCD;

o Windows XP inicializa. Ele verifica o ESCD e o barramento PCI. O sistema operacional detecta que a placa de som é um dispositivo e exibe uma pequena tela dizendo que o Windows encontrou um novo hardware e está verificando qual é;

em muitos casos, o Windows XP vai identificar o dispositivo, encontrar e carregar os drivers necessários e ele estará pronto para ser usado. Se não, o "Assistente para Novo Hardware" vai abrir. Ele vai te mostrar como instalar drivers a partir de um disco que veio com a placa de som;

assim que o driver é instalado, o dispositivo já deve estar pronto para uso. Alguns dispositivos pedem que você reinicie o computado antes de usá-los. No nosso exemplo, a placa de som está pronta para usar imediatamente;

digamos que você queira capturar som de um toca-fitas externo que você conectou na placa de som. Você vai configurar o programa de gravação que veio com a placa de som e começar a gravar;

o áudio entra na placa de som através de um conector de áudio externo. A placa de som converte o sinal analógico para digital;

os dados do áudio digital da placa de som são transportados do barramento PCI para o controlador do barramento. O controlador determina qual dispositivo PCI tem prioridade para enviar dados à CPU. Também confere se os dados vão diretamente para a CPU ou para a memória do sistema;

como a placa de som está em modo de gravação, o controlador do barramento determina prioridade máxima para os dados que vêm da placa e envia os dados através da ponte do barramento para o barramento do sistema;

o barramento salva os dados na memória do sistema. Quando a gravação estiver completa, você pode escolher salvar os dados da placa de som no HD ou deixá-los na memória para processamento adicional.

Como as velocidades do processador têm chegado à faixa dos gigahertz, muitas empresas estão trabalhando pesado para desenvolver um padrão de barramento de próxima geração. Muitos acreditam que o PCI, assim como seu antecessor ISA, está rapidamente chegando ao seu limite.

 

Todos os padrões novos têm alguma coisa em comum. Eles propõem se afastar da tecnologia de barramento compartilhado usada no PCI para caminhar na direção da conexão de chaveamento ponto-a-ponto. Isto significa que uma conexão direta entre dois dispositivos (nós) no barramento é estabelecida enquanto eles se comunicam um com o outro. Basicamente, enquanto estes dois nós estiverem conversando, nenhum outro dispositivo consegue acessar aquele caminho. Com links diretos múltiplos, este barramento pode permitir que vários dispositivos se comuniquem sem que um reduza a velocidade do outro.

 

O padrão HyperTransport, proposto pela Advanced Micro Devices, Inc. (AMD), é aclamado pela companhia como a progressão natural do PCI. Para cada sessão de comunicação entre nós, ele fornece dois links ponto-a-ponto. Cada link pode ter largura de 2 bits a 32 bits, suportando uma taxa de transferência máxima de 6,4GB por segundo. O HyperTransport é desenhado especificamente para conectar componentes internos do computador uns aos outros, e não para conectar dispositivos externos, como drives removíveis. O desenvolvimento de chips de ponte vai permitir que dispositivos PCI acessem o barramento HyperTransport.

O PCI será substituído pelo HyperTransport?

 

O PCI-Express, desenvolvido pela Intel (antes chamado de 3GIO ou 3rd Generation I/O), parece ser a próxima grande novidade na tecnologia de barramento. No início, barramentos mais rápidos eram desenvolvidos para servidores de ponta. Eram chamados de PCI-X e PCI-X 2.0, mas não serviam para o mercado de computadores domésticos porque era muito caro fabricar placas-mãe com o PCI-X.

 

O PCI-Express é completamente diferente, é voltado para o mercado de computadores pessoais e poderia revolucionar não só o desempenho dos computadores, mas também o próprio formato dos computadores pessoais. Este novo barramento não é apenas mais rápido e capaz de manipular mais largura de banda do que o PCI. O PCI-Express é um sistema ponto-a-ponto, que permite melhor desempenho e pode até mesmo baratear a fabricação de placas-mãe. Os slots PCI-Express vão aceitar também as placas PCI antigas, fazendo com que se tornem populares mais rapidamente do que seriam se todos os componentes PCI se tornassem inúteis de uma hora para outra.

 

Ele também é escalonável. Um slot PCI-Express básico será uma conexão 1x. Terá largura de banda suficiente para conexões de alta velocidade à internet e outros periféricos. O 1x significa que há uma faixa para transportar dados. Se um componente precisar de mais largura de banda, slots PCI-Express 2x, 4x, 8x e 16x podem ser construídos nas placas-mãe, aumentando o número de faixas e permitindo que o sistema transporte mais dados através da conexão. Na verdade, os slots PCI-Express 16x já estão disponíveis para substituir o slot AGP para placas de vídeo em algumas placas-mãe. As placas de vídeo PCI-Express 16x estão em alta, custando mais de US$ 500. Conforme os preços forem caindo e as placas-mãe compatíveis com as placas mais recentes se tornarem comuns, o AGP pode virar história.

 

Um futuro distante

O PCI-Express pode significar mais do que computadores velozes. Conforme a tecnologia avança, os fabricantes de computadores podem criar uma placa-mãe com conectores PCI-Express que usem cabos especiais. Assim, o sistema de computador seria totalmente modular, muito parecido com sistemas estéreos de som. Você teria uma pequena caixa com a placa-mãe e o processador e uma série de conectores PCI-Express. Um HD externo poderia ser conectado via USB 2.0 ou PCI-Express. Pequenos módulos contendo placas de som, de vídeo e modens poderiam também ser ligados. Ao invés de uma caixa grande, seu computador poderia ser organizado da maneira que você quisesse, e seria do tamanho dos componentes que você precisasse.

Pessoa,eu fiz um Gifts para um amigo,

Mas ele coloca e fica todo Xiado,

Ai eu coloquei aqui no meu para testar,

E ficou pessimo tambem,

Olha o tópico,

 

[down]http://www.webcheats.com.br/forum/gifts/512874-fabinhu2.html[/down]

 

Ajuda ae, Fabinhu2 comenta aqui pro pessoal ver como ta ruim a qualidade! JA FIZEMOS DE TUDO!

 

 

@edit , Desculpa pelo encomodo, problema resolvido, SORRY

Esse presente eu fiz com todo o carinho do mundo,

Obrigado Fabinhu2,

Por ser um amigo,

Pois hoje em dia posso te chamar de AMIGO,

Pois a maioria são Colégas,

E você é um amigo que eu posso contar diariamente,

Obrigado,

Seu presente: :emo: