Capítulo Placas de CPUCurso_Tecnico/hardware/Placa%20m...eda, que serve para manter em...

18
Capítulo 3 Placas de CPU ATX domina o mercado As placas de CPU modernas utilizam o padrão ATX. Modelos mais antigos utilizam o padrão AT (ou Baby AT). Existem ainda muitos modelos que usam o chamado “Micro ATX”. São placas com dimensões semelhantes às das placas AT, mas com características similares às das placas ATX. Figura 3.1 Placas de CPU ATX, AT e Micro ATX. A figura 1 mostra esses três tipos de placas. O que identifica rapidamente uma placa formato ATX é a sua largura, de 30,6 cm (12”), enquanto as placas AT e Micro ATX têm 20,6 cm de largura (8,5”). Entre uma placa AT e uma Micro ATX, a diferença está nos conectores localizados na parte traseira. Esses conectores são típicos de placas ATX e Micro ATX (figura 2).

Transcript of Capítulo Placas de CPUCurso_Tecnico/hardware/Placa%20m...eda, que serve para manter em...

Capítulo 3 Placas de CPUATX domina o mercadoAs placas de CPU modernas utilizam o padrão ATX. Modelos mais antigosutilizam o padrão AT (ou Baby AT). Existem ainda muitos modelos queusam o chamado “Micro ATX”. São placas com dimensões semelhantes àsdas placas AT, mas com características similares às das placas ATX.

Figura 3.1

Placas de CPU ATX, AT e Micro ATX.

A figura 1 mostra esses três tipos de placas. O que identifica rapidamenteuma placa formato ATX é a sua largura, de 30,6 cm (12”), enquanto asplacas AT e Micro ATX têm 20,6 cm de largura (8,5”). Entre uma placa ATe uma Micro ATX, a diferença está nos conectores localizados na partetraseira. Esses conectores são típicos de placas ATX e Micro ATX (figura 2).

3-2

Figura3.2

Bloco de conectoresde uma placa deCPU ATX(encontrado tambémem placas MicroATX).

Compatibilidade entre placa e processadorAlém de se preocupar com o formato da placa de CPU, é preciso tambémque seja considerada a sua compatibilidade com o processador a ser usado.Podemos dividir as placas nas seguintes categorias:

Placa ProcessadoresPlacas para Pentium 4 Pentium 4Placas com Socket 370 Pentium III FC-PGA e Celeron PPGA/FC-PGAPlacas com Slot 1 Pentium II, Pentium III e Celeron SECPlacas com Socket A AMD Duron e Athlon Placas com Slot A AMD AthlonPlacas com Super 7 AMD K6, K6-2, K6-III, Cyrix M-II, Pentium, Pen-

tium MMX

Além do soquete, temos ainda que levar em conta o barramento externo.Muitas placas para Pentium III, por exemplo, operam com barramentoexterno de no máximo 100 MHz. Ao ser instalado um Pentium III/800EB,por exemplo, ele funcionará com apenas 600 MHz. A razão disso é que estaversão do Pentium III usa barramento de 133 MHz e multiplicador 6x,resultando em 800 MHz. Ao ser instalado em uma placa com barramento de100 MHz, o multiplicador 6x (que não pode ser alterado) resultará emapenas 600 MHz. Portanto temos que levar em conta a velocidade dobarramento suportada pela placa, que deve ser compatível com oprocessador.

Placas de CPU e seus componentes

3-3

Apresentamos na figura 3 uma placa de CPU padrão ATX. Apesar de serapenas um exemplo, as características discutidas aqui são válidas para outrosmodelos de placas.

Figura 3.3

Uma placa de CPU ATX.

A figura 4 mostra uma placa de CPU com o Socket 7, própria paraprocessadores AMD K6-2 e similares.

Passaremos agora a apresentar diversos componentes e itens das placas deCPU.

Furos para fixação

As placas de CPU possuem diversos furos para sua fixação ao gabinete. Estafixação pode ser feita através de parafusos metálicos, ou então porespaçadores plásticós, que são fornecidos junto com o gabinete.

3-4

Figura 3.4

Placa de CPU paraprocessadores que usam oSocket 7.

Conector do teclado

Fica na parte traseira da placa de CPU, sendo acessado pela parte traseira dogabinete. Nas placas de CPU padrão AT, o conector para o teclado é do tipoDIN (figura 5). O teclado, por sua vez, também possui um conector DIN.

Figura 3.5

Conector de tecladopadrão DIN, na placa deCPU e no cabo doteclado.

As placas de CPU ATX e Micro ATX utilizam um tipo de conector menor,conhecido como “PS/2” (figura 6). Passaram a ser fabricados teclados comeste tipo de conector. Um teclado com conector PS/2 pode ser conectado emuma placa de CPU com conector DIN (e vice-versa), bastando utilizaradaptadores apropriados.

3-5

Figura 3.6

Conector de tecladopadrão PS/2. À direita,o mesmo conector noteclado e umadaptador DIN-PS/2.

Conector da fonte de alimentação

Este conector pode ser encontrado em duas versões: AT e ATX (figura 7). O(o Micro ATX é igual ao ATX).

Figura3.7

Conectors para afonte de alimentaçãopadrão AT(esquerda) e ATX(direita).

4) Conectores para o painel do gabinete

Os gabinetes possuem um painel frontal com diversas chaves e LEDs. Po-demos citar, por exemplo, o botão RESET, o LED que indica o acesso aodisco rígido e o LED que indica que o computador está ligado (Power LED).

Figura 3.8

Conectores para o painel do gabinete.

3-6

Na parte traseira deste painel, no interior do gabinete, estão ligados diversosfios, nas extremidades dos quais existem conectores que devem ser ligadosna placa de CPU, em locais apropriados (figura 8).

Soquete para o processador

Podemos encontrar nas placas de CPU, dois tipos de soquete:

a) Soquetes ZIF – É o mais comum. Atualmente encontramos três tipos desoquetes ZIF: Soquete 370 (Pentium III e Celeron), Socket A (Athlon eDuron) e “Socket 432”, usado pelo Pentium 4. Encontramos ainda o Socket7, usado por processadores K6-2 e similares, mas ele encontra-se em fase deextinção. Os soquetes possuem uma alavanca lateral que deve ser levantadapara permitir a colocação do processador.

Figura 3.9

Soquete ZIF.

Figura 3.10

Slot para conexão do Pentium II / Celeronantigos.

3-7

b) Slot 1 e Slot A – Para processadores em forma de cartucho. O Slot 1 erausado pelo Pentium II e pelas versões antigas do Pentium III e Celeron. OSlot A é muito parecido, e era usado pelas versões antigas do Athlon.

Soquetes para as memórias

Aqui existirão pequenas diferenças, dependendo das memórias utilizadas:

1) Soquetes SIMM/72 – Usado para memórias SIMM/72, que caíram emdesuso. São encontradas em placas de CPU para Socket 7 antigas.

2) Soquetes DIMM/168 - As placas de CPU mais recentes possuem soquetespara memórias SDRAM de encapsulamento DIMM de 168 vias.

Figura 3.11

Soquetes para memórias DIMM

Memória cache secundária

A cache secundária serve para acelerar o desempenho da memória.Processadores mais antigos (especificamente os que usam o Socket 7) nãopossuem esta cache secundária embutida, portanto as suas placas de CPUpossuem esta cache, formada por chips de memória SRAM (RAM estática).

3-8

Figura 3.12

Cache L2 externa.

Chipset

O chipset desempenha várias funções importantes. Nele ficam as interfacesIDE, controladores de DMA e interrupções, controle da memória, controledos barramentos, interfaces USB e interfaces de som e vídeo.

Figura 3.13

Um dos componentes de um chipset. Muitasvezes os chips são cobertos por um dissipadorde calor, como no detalhe abaixo.

Bateria

As placas de CPU possuem uma bateria, em geral de lítio, em forma de mo-eda, que serve para manter em funcionamento o relógio permanente, etambém os dados de configuração de hardware (chip CMOS). As baterias delítio duram em média dois anos, e depois disso precisam ser substituídas.

3-9

Figura 3.14

Bateria que alimenta o chip CMOS.

BIOS

O BIOS é um programa que fica armazenado em uma memória ROM, naplaca de CPU. O BIOS entra em ação assim que o computador é ligado,contando a memória, checando e inicializando vários dispositivos dehardware, e finalmente dando início ao processo de boot.

Figura 3.15

BIOS da placa de CPU.

OBS: BIOS significa Basic Input-OutputSystem (sistema básico de entrada esaída).

Slots ISA

Os slots servem para encaixar placas de expansão, como por exemplo,placas de vídeo, placas de som, placas de interface de rede, placasfax/modem, etc. Os slots ISA estão obsoletos, e raramente são encontradosnas placas de CPU de fabricação recente. O barramento ISA opera comapenas 16 bits, e clock de 8 MHz, e taxa de transfer6encia de 8 MB/s.

3-10

Figura 3.16

Slots ISA (Industry Standard Architecture).

Apesar de baixa, esta taxa de transferência é bastante adequada paradiversos tipos de placas de expansão, como modems e placas de som.

Figura3.17

Placas deexpansão ISA:placafax/modem eplaca de som.

A figura 17 mostra exemplos de placas de expansão ISA. Observe quealgumas delas utilizam um conector simples (8 bits), enquanto outras utilizamum conector duplo (16 bits). Da mesma forma, os slots ISA podemapresentar um único conector (ISA de 8 bits) ou dois conectores (ISA de 16bits).

Slots PCI

Os slots PCI são os mais comuns nas placas de CPU modernas. A maioriadas placas de expansão adota este padrão. Operam com 32 bits (ou sejapossuem um barramento de dados com 32 bits), e transferem dados com afreqüência de até 33 MHz. Isto significa que podem transferir até 132 MB/s.

3-11

Figura 3.18

Slots PCI (Peripheral Compo-nent Interconnect).

Nas placas de CPU modernas encontramos 3, 4, 5 ou 6 slots PCI. Emalgumas placas mais simples, como as que têm “tudo onboard”, podemosencontrar apenas um ou dois slots PCI. Nos slots PCI, conectamos placas deexpansão PCI. Alguns exemplos típicos de placas de expansão PCI são:

Placa de vídeo (SVGA) Placa de interface SCSI Placa de rede Placa digitalizadora de vídeo

Figura3.19

Placas deexpansão PCI:uma placa devideo e umacontroladoraSCSI.

Slot AGP

Visando obter maior taxa de transferência entre a placa de CPU e a placa devídeo (obtendo assim gráficos com movimentos mais rápidos), a Inteldesenvolveu um novo barramento, próprio para comunicação com placas devídeo 3D. Trata-se do AGP (Accelerated Graphics Port).

3-12

Figura 3.20

Slot AGP.

A figura 21 mostra uma placa de vídeo AGP. Observe a posição do seuconector, mais afastado da parte traseira da placa, o que não ocorre nopadrão PCI.

Figura 3.21

Placa de vídeo AGP.

Conectores das interfaces

A figura 22 mostra dois conectores dasinterfaces IDE. Em cada uma dessasinterfaces podemos conectar dois dispositivos IDE. Os dispositivos IDE maiscomuns são o disco rígido e o drive de CD-ROM.

3-13

Figura 3.22

Conectores das interfaces IDE.

Na figura 23 vemos outros conectores presentes na placa de CPU. Oconector da interface paralela permite a conexão com a impressora e outrosdispositivos parelelos. As interfaces seriais podem ser usadas para conexãodo mouse e outros dispositivos seriais.

Figura 3.23

Conector para drives dedisquetes, porta paralela,COM1 e COM2.

1) Paralela2) Seriais3) Drives de disquete

As placas de CPU ATX permitem a conexão direta nos diversos conectoresexistentes na sua parte traseira: interface para teclado, mouse, paralela, seriaise USB. Placas de CPU padrão AT possuem na parte traseira, apenas umconector para o teclado. Todas as demais interfaces devem ser ligadas naplaca de CPU através de extensões que acompanham a placa.

Jumpers e DIP Switches

Os jumpers são pequenas peças plásticas, internamente metalizadas, queservem para serem encaixados em pinos metálicos existentes na placa de

3-14

CPU (ou em qualquer outro tipo de placa), fazendo assim, um contatoelétrico entre esses dois pinos. Servem para informar à placa, opções como:

Qual clock externo deverá usar Qual é o processador instalado Qual é o clock interno Quais são as voltagem requeridas pelo processador Que tipo de fonte de alimentação está em uso (AT ou ATX)

Figura3.24

Jumpers e DIPSwitches.

Nas placas de CPU antigas, a maioria dessas opções eram definidas atravésde jumpers, hoje são em geral definidas por software, através do CMOSSetup. Mesmo assim, a maioria das placas de CPU ainda utiliza jumpers.Antes de colocar uma placa em funcionamento, é preciso checar como estãoconfigurados os seus jumpers, de acordo com o processador e a memóriainstalados. Isto é feito com a ajuda do manual da placa de CPU.

Em muitas placas de CPU encontramos grupos de chaves chamados de DIPswitch. Essas chaves possuem a mesma função que os jumpers, mas comuma vantagem: são mais fáceis de manusear.

Acessórios que acompanham a placa de CPUAo comprar uma placa de CPU, confira se estão sendo fornecidos todos osseus acessórios. A forma mais fácil de conferir isso é abrir o manual eprocurar, logo no seu início, a seção “CheckList”. Alguns acessórios sãoabsolutamente necessários:

Manual da placa de CPU CD-ROM de configuração da placa de CPU Chapa traseira para os conectores (ATX) Cabos flat

3-15

Mecanismo de fixação do processador (nos modelos de cartucho)

Manual da placa de CPU

Tem instruções para instalação de memórias, configuração de jumpers, usodo CMOS Setup, etc.

CD-ROM de configuração da placa de CPU

Neste CD existem drivers para habilitar o correto funcionamento dasinterfaces existentes na placa de CPU.

Chapa traseira para os conectores

Esta chapa metálica é normalmente fornecida com gabinetes ATX. Nelaexistem fendas no formato dos conectores existentes na parte traseira daplaca de CPU ATX.

Figura 3.25

Chapa traseira para osconectores de uma placa deCPU ATX.

Cabos flat

Todas as placas de CPU são acompanhadas de cabos flat IDE e cabos flatpara drives de disquetes (figura 26).

3-16

Figura 3.26

Cabos flat para drives de disquete e disco rígidoIDE.

O cabo flat IDE é um pouco mais largo (com 40 vias) que o cabo flat paradrives de disquete (com apenas 34 vias). Além disso, o cabo flat para drivesde disquete possui um trançamento junto ao conector da sua extremidade,como mostra a figura 26. O cabo flat IDE de 40 vias é próprio para modelosque operam no máximo no padrão ATA-33. Os discos rígidos modernos,que operam nos padrões ATA-66 e ATA-100 (66 MB/s e 100 MB/s,respectivamente) necessitam de cabos flat especiais, com 80 vias.

Placas de CPU padrão AT são fornecidas com outros cabos, nãoencontrados nas placas ATX. São cabos para serem ligados nas interfacesseriais e paralelas. Esses cabos possuem pequenos conectores que devem serligados nos conectores apropriados da placa de CPU. Podemos aindaencontrar outros tipos de conectores auxiliares, tanto em placas AT como emplacas ATX. Algumas placas são possuem duas interfaces USB, localizadasna sua parte traseira, mas podem possuir mais duas, acessadas através de umconector extra. Muitas placas com som e vídeo onboard são acompanhadasde conectores adicionais que devem ser fixos na parte traseira do gabinete.

3-17

Figura 3.27

Conectores que podemacompanhar a placa de CPU.

Mecanismo de fixação do processador

Placas de CPU com Slot 1 e Slot A (para processadores em cartucho), sãoacompanhadas de mecanismos especiais para a fixação do processador.

Figura3.28

Exemplos demecanismos deretenção deprocessadores comformato de cartucho.

Esses mecanismos são fixados na placa de CPU, sobre o slot do processador.Possuem duas guias laterais que dão sustentação ao processador. Essas guiastambém possuem travas que evitam que o processador se mova para cima,devido a dilatação ou trepidação.

CoolersO cooler é uma peça metálica ligada a um ventilador, que deve ser acopladoao processador para dissipar o seu calor. Cada processador deve utilizar umcooler apropriado. Processadores mais quentes necessitam de coolersmaiores, ou seja, com maior capacidade de dissipação de calor.

A figura 29 mostra típicos cooler para processadores que usam o soquetesZIF. Note que existem coolers próprios para K6-2, outros para Pentium

3-18

III/Celeron, outros para Athlon/Duron e outros para Pentium 4. Modelosantigos tinham um conector para ser ligado diretamente na fonte dealimentação. Os modelos novos têm um conector menor, que deve serligado na placa de CPU. Desta forma a placa pode controlar a rotação doventilador.

Figura3.29

Coolers paraprocessadores.

Processadores que usam o formato de cartucho também necessitam decoolers para este formato. A figura 30 mostra alguns desses coolers. Note queexistem modelos com um, dois ou três ventiladores.

Figura 3.30

Coolers para processadorescom formato de cartucho.

////////////18