Introdução ao Computador Pessoal

Apresentação em tema: "Introdução ao Computador Pessoal"— Transcrição da apresentação:

1 Introdução ao Computador Pessoal
Prof. Deivson de Freitas Lima Jaboticabal – SP 2013

2 OBJETIVOS Descrever um sistema de computador.
Identificar os nomes, as finalidades e as características de gabinetes e fontes de alimentação. Identificar os nomes, as finalidades e as características dos componentes internos. Identificar os nomes, as finalidades e as características de portas e cabos. Identificar os nomes, as finalidades e as características dos dispositivos de entrada. Identificar os nomes, as finalidades e as características dos dispositivos de saída. Descrever os recursos do sistema e suas finalidades.

3 Sistema de Computador “Um sistema de computador consiste em componentes de hardware e software. Hardware é o equipamento físico, como gabinetes, unidades de armazenamento, teclados, monitores, cabos, caixas de som e impressoras. O termo software inclui o sistema operacional e os programas. O sistema operacional instrui o computador sobre como operar. Essas operações podem incluir a identificação, o acesso e o processamento de informações. Programas ou aplicativos executam funções diferentes. Os programas variam muito, dependendo do tipo de informação que será acessada ou gerada. Por exemplo, as instruções para verificar o saldo de um talão de cheque são muito diferentes das instruções para simular um mundo de realidade virtual na Internet.” CISCO NETWORK

4 Sistema Básico de Funcionamento

5 Gabinete do Computador
Oferece proteção e suporte para os componentes internos do computador Seu tamanho e forma geralmente são determinados pela placa mãe Pode ser selecionado com maior espaço para acomodar mais periféricos, ou menor para otimização de espaço Em geral, deve ser durável, de fácil manutenção e com espaço suficiente para expansão

6 Gabinete do Computador
Contém a estrutura para suportar os componentes internos e também possui uma carcaça para proteção adicional Geralmente, são feitos de plástico, aço e alumínio O tamanho e o layout do gabinete é chamado de formato (os formatos básicos são desktop e torre), podendo ser mais finos, de tamanho normal, e os de formato torre podem ser mini ou em tamanho normal

7 Gabinete de Computador
Além de fornecer proteção e suporte, oferecem um ambiente projetado para manter os componentes internos frios. As ventoinhas (coolers) do gabinete são utilizadas para movimentar o ar que passa pelos componentes quentes, ele absorve o calor e o retira do gabinete, evitando que componentes superaqueçam

8 Gabinete do Computador
Fatores a serem considerados na escolha de um gabinete: Tamanho da placa-mãe A quantidades de locais de unidades internas e externas, chamadas de baias Espaço disponível Além de fornecer proteção ao ambiente, os gabinetes ajudam a evitar danos provenientes de eletricidade estática. Os componentes internos do computador são aterrados por conexão com o gabinete. OBSERVAÇÃO: É necessário selecionar um gabinete que corresponda às dimensões físicas da fonte de alimentação e da placa-mãe.

9 Escolhendo um gabinete
Tipo do modelo Computadores de Mesa ou Torre: determinados em função do tipo de placa-mãe Tamanho Se o PC tiver muitos componentes, precisará de mais espaço para o fluxo de ar Espaço disponível Computadores de mesa ocupam menos espaço, mas limitam a quantidade de componentes extras Fonte de energia Deve ser escolhida em função da placa-mãe utilizada Aparência Não interfere em funcionamento, mas pode ser um atrativo Exibição de status O que está acontecendo dentro do gabinete é muito importante. Assim, os indicadores LED, auxiliam no diagnóstico de problemas ou do status atual do computador (hibernação, por exemplo) Respiradouros Deve ser levado em consideração principalmente em computadores com vários componentes ou com componentes mais “potentes”

10 Fonte de Alimentação As fontes de alimentação têm a função de converter a corrente alternada (AC – alternating current) que sai de uma tomada em corrente contítua (DC – direct current), exigida para todos os componentes internos ao computador

11 Fonte de Alimentação - Conectores
A maioria dos conectores atuais são polarizados (permitem apenas uma forma de encaixe). Cada parte do conector possui um fio colorido com voltagem diferente que passa por ele. Conectores diferentes são usados para componentes específicos e em vários locais da placa mãe.

12 Fonte de Alimentação Um conector Molex é um conector polarizado que costuma ser encaixado em uma unidade óptica ou no disco rígido. Um conector Berg é um conector polarizado que costuma ser encaixado em uma unidade de disquete. Um conector Berg é menor que um conector Molex. Um conector fêmea de 20 ou 24 pinos é usado para conectar à placa-mãe. O conector fêmea de 24 pinos tem duas fileiras com 12 pinos cada uma e o conector fêmea de 20 pinos tem duas fileiras com 10 pinos cada uma. Um conector de alimentação auxiliar de 4 a 8 pinos tem duas fileiras de dois a quatro pinos e fornece energia para todas as áreas da placa-mãe. Esse conector tem a mesma forma que o conector de alimentação principal, mas é menor. As fontes de energia padrão mais antigas usavam dois conectores chamados P8 e P9 para encaixar na placa-mãe. P8 e P9 eram conectores não polarizados. Eles podiam ser instalados de forma reversa, podendo danificar a placa-mãe ou a fonte de energia. A instalação exigia que os conectores estivessem alinhados com os fios pretos juntos no meio.

13 Fonte de Alimentação

14 Fonte de Alimentação OBSERVAÇÃO: Se você tiver dificuldade no momento de inserir um conector, tente uma maneira diferente, ou verifique se não há pinos tortos ou objetos estranhos no caminho. Lembre-se que, se parecer difícil conectar qualquer cabo ou outra peça, algo está errado. Cabos, conectores e componentes foram projetados para encaixar juntos firmemente. Nunca force nenhum conector ou componente. Os conectores encaixados de forma incorreta danificarão o plugue e o conector. Aproveite para verificar se você está manipulando o hardware corretamente.

15 Lei da Eletricidade e de Ohm
Estas são as quatro unidades básicas de eletricidade: Voltagem ou tensão (V) Corrente (I) Potência (P) Resistência (R) Voltagem, corrente, potência e resistência são termos elétricos que um técnico de computador deve saber.

16 Lei da Eletricidade e de Ohm
Voltagem é a medida da força necessária para movimentar os elétrons em um circuito. A voltagem é medida em volts (V). Uma fonte de alimentação de computador geralmente produz várias tensões diferentes. Corrente é a medida da quantidade de elétrons que passam por um circuito. A corrente é medida em amperes (A). As fontes de alimentação do computador fornecem correntes diferentes para cada tensão de saída. Potência é uma medida da pressão necessária para movimentar elétrons por um circuito, chamado voltagem, multiplicada pelo número de elétrons que passam por esse circuito, chamado corrente. A medida é chamada watts (W). As fontes de alimentação do computador são mensuradas em watts. Resistência é a oposição ao fluxo de corrente em um circuito. A resistência é medida em ohms. A resistência mais baixa possibilita mais corrente e, portanto, mais potência para um circuito. Um fusível adequado terá baixa resistência ou uma medida de quase 0 ohms.

17 Lei da Eletricidade e de Ohm
Há uma equação básica que expressa como três dos termos estão relacionados uns aos outros. Ela indica que a voltagem é igual à corrente multiplicada pela resistência. Isso é conhecido como Lei de Ohm: V = IR Em um sistema elétrico, a potência (P) é igual à voltagem multiplicada pela corrente. P = VI Onde I = corrente elétrica (Ampéres – A); V = tensão/voltagem (Volts – V); R = Resistência (Ohms - Ω ) e P = Potência (Watts – W) Em um circuito elétrico, o aumento da corrente ou da voltagem resultará em uma potência mais alta.

18 Lei da Eletricidade e de Ohm
Exercícios Qual é a potência gasta por um periférico que utiliza 5 V e corrente de 20 A? Qual é a tensão (voltagem) de um dispositivo cuja resistência seja de 10 Ω e a corrente de 27 A? Qual é a corrente de um circuito que possui potência de 100 W e tensão de 9 V? E se a tensão for aumentada para 12V?

19 Fonte de Alimentação Geralmente, os computadores usam fontes de energia que variam de 200 W a 500 W. Entretanto, alguns computadores podem precisar de fontes de energia de 500 W a 800 W. Ao construir um computador, selecione uma fonte de alimentação com potência em watts suficiente para alimentar todos os componentes. Obtenha as informações de potência em watts para os componentes na documentação do fabricante. Quando for decidir sobre uma fonte de alimentação, escolha uma que tenha energia mais do que suficiente para alimentar os componentes atuais. CUIDADO: Não abra uma fonte de alimentação. Os capacitores localizados dentro de uma fonte de energia, mostrados na Figura 3, podem reter uma carga por longos períodos.

20 Fonte de Alimentação Fabricantes em geral vendem suas fontes omitindo informações importantes, principalmente no que se refere a potência real das fontes, mostrando a potência combinada de suas fontes. Detalhe: a fonte nunca deve trabalhar acima de seus 90 % de capacidade máxima. Para o cálculo correto de potência real, utiliza-se a seguinte fórmula: 12 V * i + 3,3 V ou 5 V * i (a que for maior)

21 Fonte de Alimentação A fonte abaixo possui 4 saídas de energia (+3,3V, +5V, +12V1 e +12V2), indicando possuir duas saídas de 12 Volts:

22 Fonte de Alimentação Para o correto cálculo da potência, o cálculo se faz da seguinte forma: 3,3 * 10 = 33 W 5 * 6 = 30 W 12 * 9 = 108 W 12 * 6 = 72 W Neste caso, somamos as duas saídas de 12V e a maior entre 3,3 e 5V, não como os fabricantes fazem somando todas as saídas até mesmo as negativas! Neste caso, temos: = 213 W Ou seja, a potência real desta fonte é de aproximadamente 200 W e não os 250 da caixa do fabricante.

23 Fonte de Alimentação Outra questão importante é a da eficiência, que se refere ainda a real capacidade de fornecimento de energia da fonte de alimentação. Há fontes no mercado que garantem um mínimo de 80 % de eficiência, sendo geralmente mais caras que fontes mais simples (a diferença chega a ser de mais de R$ 300,00). Fontes “xing-ling” geralmente chegam a um máximo de 65 % de eficiência. Em termos práticos uma fonte de potência real de 250 W, “xing-ling” conseguiria fornecer no máximo 162,5 W. Veja: 200 W * 65%

24 Fonte de Alimentação Para saber o quanto de fonte de alimentação seu computador precisa, existe o site extreme que permite que você insira a configuração completa do seu computador, calculando, ao final, um valor aproximado de consumo do seu computador. Segue o link:

25 Outros componentes Identificar nomes, finalidades e características das placas-mãe. Explicar nomes, finalidades e características das CPUs. Identificar nomes, finalidades e características dos sistemas de resfriamento. Identificar nomes, finalidades e características das memórias ROM e RAM. Identificar nomes, finalidades e características dos adaptadores. Identificar nomes, finalidades e características das unidades de armazenamento. Identificar nomes, finalidades e características dos cabos internos.

26 Placa-mãe A placa-mãe é a principal placa de circuito impresso e contém os barramentos ou passagens elétricas encontrados em um computador. Esses barramentos permitem que os dados percorram os vários componentes que formam um computador. Tem como função: Acomodar a CPU (Central Processing Unit), a RAM, slots de expansão, o dissipador de calor/ventoinha, o chip da BIOS (SETUP e POST), o chipset e o circuito impresso que interconecta todos os componentes, além de outros soquetes e conectores internos e externos

27 Placa-mãe

28 Placa-mãe Um conjunto importante de componentes na placa-mãe é o chipset. O chipset é composto por vários circuitos integrados conectados à placa-mãe que controlam como o hardware do sistema interage com a CPU e a placa-mãe. A CPU é instalada em um slot ou soquete na placa-mãe. O soquete na placa-mãe determina o tipo de CPU que pode ser instalada. O chipset de uma placa-mãe permite que a CPU se comunique e interaja com os outros componentes do computador e, também, que troque dados com a memória do sistema, ou RAM, as unidades de disco rígido, as placas de vídeo e outros dispositivos de saída. O chipset estabelece a quantidade de memória que pode ser adicionada a uma placa-mãe. Ele também determina o tipo de conectores da placa-mãe.

29 Placa-mãe A maioria dos chipsets é dividida em dois componentes distintos: Northbridge e Southbridge. A função de cada componente varia de fabricante para fabricante, mas, em geral, o Northbridge controla o acesso à RAM, à placa de vídeo e as velocidades em que a CPU pode se comunicar com elas. Às vezes, a placa de vídeo é integrada no Northbridge. Na maioria dos casos, o Southbridge possibilita a comunicação da CPU com os discos rígidos, a placa de som, as portas USB e as outras portas de E/S.

30 Placa-mãe O diâmetro total das placas é relativo ao tamanho e à forma da placa. Também descreve o layout físico dos diferentes componentes e dispositivos presentes na placa. Disponíveis no formato AT e BabyAT, ATX, Mini ATX, Micro ATX, LPX, NLX, BTX

31 Processadores A CPU (central processing unit, unidade de processamento central) é considerada o cérebro do computador. Algumas vezes é citada como o processador. A maioria dos cálculos ocorre na CPU. No que diz respeito ao cálculo de energia, a CPU é o elemento mais importante de um sistema de computador. As CPUs vêm em diferentes formatos, e cada estilo exige um slot ou soquete específico de CPU que incluem a Intel e a AMD.

32 Processadores O soquete da CPU estabelece interface entre a placa-mãe e o próprio processador A maioria dos soquetes em uso é construída no formato PGA (pin grid array, matriz da grade de pinos) São inseridos no soquete geralmente com ZIF (zero insertion force, força de inserção zero) O soquete determina quais processadores são compatíveis com a placa-mãe O barramento que conecta o processador à memória RAM é o principal, denominado FSB (Front Size Bus)

33 Processadores Soquete 462 (Soquete A) 453
Athlon Duron Athlon XP Sempron Soquete 754 754 Athlon 64 Sempron Turion 64 Soquete 939 939 Athlon 64 Athlon 64 FX Athlon 64 X2 Opteron Soquete AM2 940 Athlon 64 Athlon 64 FX Sempron Athlon 64 X2 Soquete S1 (laptops) 638 Turion 64 X2 Soquete 1156 1156 i3, i5, i7 (alguns modelos) SOQUETE PINOS CPUs Soquete 478 478 Pentium 4 Celeron Celeron D Celeron M Core Duo Core Solo Pentium 4 Extreme Pentium M Soquete 479 (soquete M) 479 Core Duo Core Solo Pentium M Mobile Pentium III Soquete 775 (LGA 775) (Soquete T) 775 Pentium 4 Pentium 4 Extreme Pentium D Celeron D Core 2 Duo Core 2 Extreme Soquete 603 603 Xeon Mobile Pentium 4

34 Processadores A CPU executa um programa, que é uma seqüência de instruções armazenadas. Cada modelo de processador executa um conjunto de instruções. A CPU executa o programa processando cada parte dos dados de acordo com a orientação do programa e do conjunto de instruções. Enquanto a CPU está executando uma etapa do programa, as instruções restantes e os dados são armazenados próximos a uma memória especial, chamada cache. Há duas arquiteturas de CPU principais relacionadas aos conjuntos de instruções: RISC (Reduced Instruction Set Computer, computador com conjunto de instruções reduzido) – As arquiteturas usam um conjunto relativamente pequeno de instruções e os chips RISC foram projetados para executar essas instruções muito rapidamente. CISC (Complex Instruction Set Computer, computador com conjunto de instruções complexo) – As arquiteturas usam um amplo conjunto de instruções, resultando em menos etapas por operação.

35 Processador Algumas CPUs incorporam o hyperprocessamento (como se um núcleo fossem dois) A potência de um processador é medida pela quantidade de dados que ela consegue processar, sendo que a sua velocidade é classificada pela quantidade de ciclos por segundo. Os processadores atuais possuem milhões de ciclos por segundo (MHz) ou bilhões de ciclos por segundo (GHz) A quantidade de dados que uma CPU pode processar em determinado momento depende da quantidade de bits do processador (32 bits; 64 bits) A quantidade de memória cache e de níveis de cache disponível é crucial para o desempenho do processador

36 Processador Overclocking é uma técnica utilizada para fazer com que um processador trabalhe em uma velocidade acima de sua especificação original. Pode causar danos à CPU Alguns processadores modernos possuem instruções MMX, voltadas à multimídia. Tais processadores podem controlar muitas operações de multimídia que normalmente são controladas por placas de vídeo. Porém apenas aplicações que possuem instruções para serem executadas em MMX podem tirar proveito dessa tecnologia

37 Processadores Características a serem consideradas na aquisição de processadores Fabricante (os principais são AMD e Intel) Série (existem, por exemplo processadores i3, i5 e i7 de primeira e segunda geração, além de diferentes características de preço e capacidade) Soquete Arquitetura Quantidade de núcleos Frequência Memória Cache Nanotecnologia (45 nm, 32 nm, 22nm – quanto menor, melhor!) TDP (Thermal Design Power) – em Watts, busque modelos com baixo TDP Chips gráficos (alguns processadores da Intel e AMD já possuem chip gráfico integrado

38 Sistemas de Resfriamento
Componentes eletrônicos geram calor, calor este que é provocado pelo fluxo de corrente dentro dos componentes. Devemos ter sempre em mente que os componentes do computador funcionam melhor quando resfriados. Se o calor não for extraído, o computador poderá ficar lento Se houver grande acúmulo de calor, os componentes poderão ser danificados

39 Sistemas de Resfriamento
O aumento do fluxo de ar no gabinete do computador possibilita uma maior dissipação de calor. Uma ventoinha do gabinete, mostrada na Figura abaixo, é instalada no gabinete do computador para tornar o processo de resfriamento mais eficaz.

40 Sistemas de Resfriamento
Além das ventoinhas de gabinete, um dissipador de calor elimina o calor do núcleo da CPU. Uma ventoinha na parte superior do dissipador de calor, como mostrado na Figura abaixo, elimina o calor da CPU. Uma ventoinha na parte superior do dissipador de calor, como mostrado na mesma figura, elimina o calor da CPU.

41 Sistemas de Resfriamento
Outros componentes também são suscetíveis a danos provocados pelo calor e em alguns casos estão equipados com ventoinhas. As placas de vídeo também geram bastante calor. Ventoinhas são dedicadas a resfriar a GPU (graphics-processing unit, unidade de processamento de gráficos), como visto na Figura abaixo.

42 Sistemas de Resfriamento
Computadores com CPUs e GPUs extremamente rápidas podem usar um sistema de resfriamento a água. Uma chapa de metal é colocada sobre o processador e a água é bombeada sobre a parte superior para coletar o calor provocado pela CPU. A água é bombeada para um radiador para ser resfriada pelo ar e, em seguida, colocada novamente em circulação.