Placa Mãe

Definição

• Também conhecida como "motherboard" ou "mainboard",

a placa-mãe é, basicamente, a responsável pela

interconexão de todas as peças que formam o computador.

O HD, a memória, o teclado, o mouse, a placa de vídeo,

enfim, praticamente todos os dispositivos, precisam ser

conectados à placa-mãe para formar o computador.

Definição

• A primeira placa mãe surgiu inicialmente em um

computador da empresa IBM, no ano de 1982.

O design das placas mãe continua basicamente o mesmo

das primeiras, até os dias atuais. A placa da IBM assim

como as sucessoras tem portas e slots para vários tipos de

Hardwares, que são ligados nela para que a comunicação

entre os componentes seja possível.

Definição

• As placas mãe estão presas a evolução de outros

Hardwares. Quando é lançado um novo processador,

dificilmente este processador será compatível com uma

placa anterior, mesmo se esta for nova. Estes problemas

de compatibilidade, juntado ao problema de algumas

placas não aceitarem processadores de outras empresas,

faz com que seja necessário trocar, algumas vezes, o

computador inteiro.  Ainda tem melhorias nos pentes de

memória, HD’s leitores, gravadores e placa de vídeo.

Função dentro do computador• A placa-mãe tem a função de garantir a conexão entre

todos os componentes do computador: HD, memórias, placa de vídeo, processador e outros periféricos que são capazes de trabalhar juntos através da placa-mãe.

• Para que isso seja possível, a placa-mãe possui diversos espaços onde devem ser conectados todos os periféricos. Há diversos tipos de periféricos que podem ser aceitos por cada placa-mãe.

• HD's podem ser: IDE ou SATA, já as memórias podem ser DIMM, SDRAM, DDR2 ou ainda DDR3. Os processadores variam principalmente entre Intel ou AMD e há ainda placas de vídeo AGP, PCI ou PCI-E. Apesar de todas essas opções, toda placa-mãe possui conexões para processador, memórias, dispositivos de armazenamento e leitura de dados e eventuais placas adicionais.

FuncionamentoUm pouco sobre o que a placa mãe faz com cada peça conectada: Processador: A placa mãe transmite os “pedidos” de dados para a

memória RAM e para o HD, e transfere estes dados para o processador

Placa de vídeo: A placa mãe envia as informações e dados do Processador e HD para a placa de vídeo, e a placa de vídeo envia estes para o monitor.

Memória RAM: A memória RAM sempre precisa de dados do HD, estes dados passam pela placa mãe para chegarem á memória.

HD: A placa mãe pega as informações e dados do HD quando a memória RAM precisa.

Leitor de CD/DVD: Quando o leitor interpreta os dados do CD ou DVD, ele envia estes dados para a memória RAM, que por sua vez manda para o processador. Estes dados são enviados para a placa de vídeo, que os transmite pelo monitor.

Gravador de CD/DVD. Embora seja feito pelo mesmo equipamento, o sistema de gravação age diferente. O processador manda os dados á serem gravados para o gravador, que interpreta e grava os dados.

•Todos os processos citados não seriam possíveis sem a placa mãe para transmitir os dados. Caso fossem ligados entre si, todos os equipamentos teriam de ter memórias para guardar os dados, e todos os dados iam passar por peças as quais não existiria necessidade de passar.

Placas-mãe Onboard e Offboard

• "Onboard" é o termo empregado para distinguir placas-mãe que possuem dispositivos de expansão integrados. Como modelos que têm placa de vídeo, placa de som, modem ou placa de rede na própria placa-mãe.

• A vantagem de se utilizar modelos onboard é a redução de custo do computador, uma vez que deixa-se de comprar determinados dispositivos porque estes já estão incluídos na placa-mãe. No entanto, é necessário ter cuidado: quanto mais itens onboard uma placa-mãe tiver, mais o desempenho do computador será comprometido. Isso porque o processador acaba tendo que executar as tarefas dos dispositivos integrados. Na maioria dos casos, placas de som e rede onboard não influenciam significantemente no desempenho, mas placas de vídeo e modems sim.

Placas-mãe Onboard e Offboard

• Se um computador é comprado para uso em uma loja ou em alguma aplicação que não requer muito desempenho, a compra de um computador com placa-mãe onboard pode ser viável. No entanto, quem deseja uma máquina para jogos e aplicações mais pesadas deve pensar seriamente em adquirir uma placa-mãe "offboard", isto é, com nenhum item integrado, ou no máximo, com placa de som ou rede onboard.

ModelosAT

• AT é a sigla para Advanced Tecnology. Trata-se de um tipo de placa-

mãe já antiga. Seu uso foi constante de 1983 até 1996. Um dos

fatores que contribuíram para que o padrão AT deixasse de ser usado

(e o ATX fosse criado), é o espaço interno reduzido, que com a

instalação dos vários cabos do computador , dificultavam a

circulação de ar, acarretando, em alguns casos danos permanentes à

máquina devido ao super aquecimento.

• Os modelos AT geralmente são encontrados

com slots ISA, EISA, VESA nos primeiro modelos e, ISA e PCI nos

mais novos AT (chamando de baby AT quando a placa-mãe apresenta

um tamanho mais reduzido que os dos primeiros modelos AT).

AT

Modelos

AT e ATX (simultaneamente)

• Modelo de transição entre o AT e o ATX, uma vez que as duas

tecnologias são encontradas simultaneamente. Esta é uma

estratégia criada pelos fabricantes para obterem maior

flexibilidade comercial.

ModelosATX• ATX é a sigla para "Advanced Technology Extended". Pelo nome,

é possível notar que trata-se do padrão AT aperfeiçoado. Um dos principais desenvolvedores do ATX foi a Intel. O objetivo do ATX foi de solucionar os problemas do padrão AT (citados anteriormente), o padrão apresenta uma série de melhorias em relação ao anterior. Atualmente a maioria dos computadores novos vêm baseados neste padrão.

• Nestas placas serão encontrados slots de memória SDRAM, Rambus, DDR, DDR2 ou DDR3, podendo vir com mais de um dos padrões na mesma placa-mãe. Geralmente os slots de expansão mais encontrados são os PCI, AGP, AMR/CNR e PCI-Express. As placas mais novas vêm com entrada na própria placa-mãe para padrões de disco rígido IDE, Serial ATA ou Serial ATA II.

Modelos

ATX

ModelosBABY AT• Como o nome leva a deduzir,é uma versão de tamanho reduzido

da placa-mãe padrão AT original. Essa redução foi possível com miniaturização de muitos componentes internos.

• BTX é um formato de motherboards criado pela Intel e lançado em 2003 para substituir o formato ATX. O objetivo do BTX foi aperfeiçoar o desempenho do sistema e melhorar a ventilação interna. Atualmente, o desenvolvimento desse padrão está parado.

ModelosITX• É um padrão de placa-mãe criado em 2001 pela VIA Technologies

destinada a computadores altamente integrados e compactados, com a filosofia de oferecer não o computador mais rápido do mercado, mas sim o mais barato, já que na maioria das vezes as pessoas usam um computador para poder navegar na Internet e editar textos.

• A intenção da placa ITX é ter tudo on-board, ou seja, vídeo, áudio, modem e rede integrados na placa-mãe.

• Outra diferença dessa placa-mãe está em sua fonte de alimentação. Como possui menos periféricos, reduzindo assim o consumo de energia, sua fonte de alimentação pode ser fisicamente menor, possibilitando montar um computador mais compacto.

Modelos

ITX

ModelosNLX• A placa-mãe NLX é muito recente e foi criada para

microcomputadores que usam processadores Pentiun III e 4. Este design agrupa os melhores recursos do ATX e do LPX.

Conectores da placa mãe

1) LAN (conector de rede)É usada por cabos de rede para conectar o computador à internet. É importante não confundir essa entrada com a do Fax Modem, que é menor.2) USBUsadas por diversos aparelhos, as entradas USB tem modelos diferentes, que apresentam variações de velocidade (vide USB 2.0 e USB 3.0).3) VGA (D-Sub)Conector mais comum para monitores e projetores.4) DVIUsada por monitores, realiza a transmissão digital de imagem, melhor que a exibida através do conector VGA.5) HDMIUsada para transmissão de imagem e áudio em alta definição.

Conectores da placa mãe

6) S/PDIFEnquanto o HDMI envia imagem e áudio digitais, o conector S/PDIF transmite apenas áudio de alta qualidade, através de cabos TOSLINK. É encontrado em dois modelos: óptico e coaxial.7) eSATAAbreviação de “External SATA”. É uma maneira de conectar HDs SATA sem precisar instalá-los dentro do seu gabinete. Tem vantagem em cima dos discos rígidos externos conectados via USB por ter uma taxa de transmissão de dados bem maior (até 300 MB/s em comparação aos 60 MB/s da conexão USB).8) JACK DE ÁUDIO (três conectores e 5.1)São as saídas de áudio do computador. As configurações mais comuns são as com três conectores e as com seis. As cores de cada conector têm funções diferentes: verde (caixas frontais/fone), azul (entrada de linha), rosa (microfone), laranja (subwoofer e central) e cinza (caixas laterais).

Conectores da placa mãe

9) PS/2Usada para periféricos como teclados e mouses. É identificado pelas cores verde (mouse) e roxa (teclado). Em algumas placas-mãe, são encontrados conectores híbridos que podem ser usados tanto por teclados quanto por mouses. Existem adaptadores com entrada USB para conectores PS/2.10) PORTA SERIALUtilizada para conectar diversos equipamentos como mouses, scanners, entre outros. Entrou em desuso devido ao surgimento de alternativas melhores (como o USB).

11) PORTA PARALELAAssim como o conector serial, era utilizada para conexão de equipamentos como impressoras escanners, mas entrou em desuso com o surgimento de tecnologias melhores.12) GAME PORTComumente utilizado para conectar joysticks em computadores antigos.

Slots de expansão

Slots de expansão são padrões de comunicação utilizados em computadores para a interconexão dos mais variados dispositivos. Os principais barramentos presentes nos PCs são ISA, AGP, PCI, PCI Express e AMR. Note que muitos desses padrões já não são utilizados em computadores novos, mesmo assim, conhecê-los é importante.

Slots de expansãoBarramento ISA (Industry Standard Architecture)• O barramento ISA é um padrão não mais utilizado, sendo

encontrado apenas em computadores antigos. Seu aparecimento se deu na época do IBM PC e essa primeira versão trabalha com transferência de 8 bits por vez e clock de 8,33.

Slots de expansãoBarramento PCI (Peripheral Component Interconnect)• O barramento PCI surgiu no início de 1990 pelas mãos da Intel.

Suas principais características são a capacidade de transferir dados a 32 bits e clock de 33 MHz, especificações estas que tornaram o padrão capaz de transmitir dados a uma taxa de até 132 MB por segundo. Os slots PCI são menores que os slots ISA, assim como os seus dispositivos, obviamente.

• Uma característica marcante do PCI é a sua compatibilidade com o recurso Plug and Play (PnP. Com essa funcionalidade, o computador é capaz de reconhecer automaticamente os dispositivos que são conectados ao slot PCI.

Slots de expansãoBarramento AGP (Accelerated Graphics Port)• Para lidar com o volume crescente de dados gerados pelos

processadores gráficos, a Intel anunciou em meados de 1996 o padrão AGP, cujo slot serve exclusivamente às placas de vídeo.

• A primeira versão do AGP (chamada de AGP 1.0) trabalha a 32 bits e tem clock de 66 MHz, o que equivale a uma taxa de transferência de dados de até 266 MB por segundo, mas na verdade, pode chegar ao valor de 532 MB por segundo. Explica-se: o AGP 1.0 pode funcionar no modo 1x ou 2x. Com 1x, um dado por pulso de clock é transferido. Com 2x, são dois dados por pulso de clock.

Slot AGP 8x (3.0)

Slots de expansão

• Quanto ao slot, o AGP é ligeiramente menor que um encaixe PCI. No entanto, como há várias versões do AGP, há variações nos slots também. Essas diferenças ocorrem principalmente por causa das definições de alimentação elétrica existentes entre os dispositivos que utilizam cada versão. Há, por exemplo, um slot que funciona para o AGP 1.0, outro que funciona para o AGP 2.0, um terceiro que trabalha com todas as versões (slot universal) e assim por diante. A ilustração ao lado mostra todos os tipos de conectores:

Slots de expansãoBarramento PCI Express• O padrão PCI Express (ou PCIe ou, ainda, PCI-EX) foi concebido

pela Intel em 2004 e se destaca por substituir, ao mesmo tempo, os barramentos PCI e AGP. Isso acontece porque o PCI Express está disponível em vários segmentos: 1x, 2x, 4x, 8x, 16x e 32x. Quanto maior esse número, maior é a taxa de transferência de dados. Como mostra a imagem abaixo, esse divisão também reflete no tamanho dos slots PCI Express:

Slots PCI Express 16x (branco) e 1x (preto)

Slots de expansão• O PCI Express 16x, por exemplo, é capaz de trabalhar com taxa

de transferência de cerca de 4 GB por segundo, característica que o faz ser utilizado por placas de vídeo, um dos dispositivos que mais geram dados em um computador. O PCI Express 1x, mesmo sendo o mais "fraco", é capaz de alcançar uma taxa de transferência de cerca de 250 MB por segundo, um valor suficiente para boa parte dos dispositivos mais simples.

• Com o lançamento do PCI Express 2.0, que aconteceu no início de 2007, as taxas de transferência da tecnologia praticamente dobraram.

Slots de expansãoBarramentos AMR, CNR e ACR• Os padrões AMR (Audio Modem Riser), CNR (Communications

and Network Riser) e ACR (Advanced Communications Riser) são diferentes entre si, mas compartilham da ideia de permitir a conexão à placa-mãe de dispositivos Host Signal Processing (HSP), isto é, dispositivos cujo controle é feito pelo processador do computador. Em geral, esses slots são usados por placas que exigem pouco processamento, como placas de som, placas de rede ou placas de modem simples.

Socket• O socket (ou soquete em português) é o local

onde se instala um processador na placa mãe, ele possui uma certa quantidade específica de contatos elétrico com o processador.

• Uma placa mãe não aceita qualquer tipo de processador, o que vai determinar qual processador será compatível será o socket, e mesmo assim, o fato do processador encaixar não significa que vai funcionar, temos também de observar as características do chipset da placa mãe, graças à ele sabemos quais características uma placa mãe terá.

Socket• Nem sempre as placas mães possuíam socket. No começo, não

existia o socket para o processador como hoje em dia, naquela época quando comprava uma placa mãe o processador já vinha embutido, não permitindo o seu upgrade, ou seja, o processador era onboard.

Socket• Nem sempre as placas mães possuíam socket. No começo, não

existia o socket para o processador como hoje em dia, naquela época quando comprava uma placa mãe o processador já vinha embutido, não permitindo o seu upgrade, ou seja, o processador era onboard.

Socket• Na geração do 80486 surgiu o socket. A partir daí o usuário

poderia fazer um upgrade, ou seja, trocar o processador por um melhor. Nesta mesma época surgiu também o cooler, componente essencial para a dissipação de calor do processador (naquela época já estava começando a preocupação com o super aquecimento do processador por conta do clock "mais elevado").

Chipset• O chipset é um componente fundamental para o funcionamento

do PC. O nome se refere a um conjunto de circuitos integrados que são responsáveis por fazer com que todos os componentes do computador, desde o disco rígido até o processador, possam trocar informações e assim realizar as tarefas que exigimos deles.

• O chipset é dividido em dois componentes principais: ponte norte (northbridge) e ponte sul (southbridge).

• A ponte norte fica responsável por controlar todos os componentes rápidos do computador, como processador, placa de vídeo (AGP e PCI Express) e memória RAM, fazendo com que eles solicitem informações do disco rígido (que está na ponte sul), as carregue na memória e divida o que será processado entre a CPU e a placa de vídeo, determinando qual será o desempenho final do computador.

• A ponte sul fica responsável pelos componentes lentos do PC, também conhecidos como dispositivos de E/S (entrada/saída), o que inclui os discos rígidos (SATA e IDE), portas USB, pararela e PS/2 (utilizada em teclados e mouses antigos), slots PCI e ISA (padrão da IBM, hoje em desuso).

Chipset

BIOS• Por definição, o BIOS é um software, mas, como de praxe,

ele fica gravado em um chip espetado na placa-mãe. Na grande maioria dos casos, o chip combina uma pequena quantidade de memória Flash (256, 512 ou 1024 KB), o CMOS, que é composto por de 128 a 256 bytes de memória volátil e o relógio de tempo real. Nas placas antigas era utilizado um chip DIP, enquanto nas atuais é utilizado um chip PLCC (plastic leader chip arrier).