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Placa-mãe
Alex Sandro [email protected]
Placa-mãe
Alex Sandro [email protected]
Montagem e Configuração de Micros
Atualizado em 07/04/
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Sumário
Soquetes
Barramentos de expansão
ISA, VESA, PCI, AGP, Rise Cards e PCI Express
Interfaces onboard
USB, Paralela, serial, PS/ Interface IDE Interface SATA
Jumpers, bateria e conectores do painel
frontal
Chipset
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Introdução
Placa-mãe
Principal placa de todo o micro Tudo é encaixado nela! Define quais componentes serão utilizados Seguem um padrão: XT, AT, ATX e BTX A placa-mãe e o processador são referências para a montagem do micro Uma placa-mãe define seu processador Recebem alimentação da fonte
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Introdução
Interfaces
Circuitos eletrônicos (embutidos em placas) que executam uma tarefa específica, responsável pela comunicação com o processador e um periférico Exemplo Interface de vídeo (placa de vídeo) Interface de rede (placa de rede) Interface PS/ Interface controladora de disquete Interface USB Interface serial
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Placa-mãe
AT
Computadores da década de 80 e meados dos anos 90 Interfaces são disponibilizadas ao ambiente externo por meio de “rabichos” que devem ser ligados em pinos próprios Emaranhado de cabos dentro do gabinete Dificultava o resfriamento interno Utilização com fonte de alimentação padrão AT Conector da fonte de alimentação com 12 pinos Não são mais fabricadas 6
Placa-mãe
ATX
Conectores ficam fixos na parte traseira Redução de cabos Processador fica próximo à entrada de ventilação da fonte Conectores da unidade de disco ficam na parte frontal (próximos às unidades) Acesso mais fácil aos slots de memória Conector da fonte de alimentação com 20 ou 24 pinos O interior do gabinete fica mais organizado Facilita o resfriamento do gabinete
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Placa-mãe
Como reconhecer uma placa-mãe ATX?
Checar a parte traseira do gabinete e identificar um conjunto de conectores alinhados
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Soquete
ZIF ( Z ero I nsertion F orce)
Pinos do processador encaixam em pequenos orifícios do soquete (só entra em uma posição) Possui uma alavanca para colocação ou retirada do processador A grande maioria dos processadores são fabricados para este tipo de soquete
Slot
Processadores em forma de cartucho Utilizados por modelos da Intel e AMD (descontinuados)
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Soquete
Tipos de soquete
<Veja a especificação com relação de soquetes> (^10)
Soquete
Tipos de soquete
Soquete 462 Soquete^754 Soquete^ AM
Soquete LGA775 Soquete^478
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Soquete
Inserção do processador
Levantar a alavanca (ZIF) Localizar o “pino 1” do processador Observe a posição correta para encaixe do processador ao soquete Descer a alavanca
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Ligação do Cooler
Conector de 3 pinos
Identificado por CPU_FAN, CFAN ou algo parecido Conector de 3 contatos Geralmente próximo ao processador Possui posição correta para encaixe Conteúdo dos pinos Alimentação: +12V e GRD Speed Sensor: monitorar velocidade de rotação do cooler
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Barramentos
Ilustração
Observação: O uso de um barramento lento cria um gargalo, que limita o desempenho dos componentes ligados a ele^20
Barramento ISA
ISA ( I ndustry S tandard A rchiteture)
Típicas da geração XT e a partir do 286 8 bits (XT) ou 16 bits (AT) (formatos diferentes)
ISA 16 bits (a partir do 286)
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Barramento ISA
Frequência de operação
8 MHz Mesmo utilizando um processador com clock interno de 40 MHz, por exemplo, o slot só vai trabalhar a 8 MHz Motivo : manter a compatibilidade com interfaces (placas) mais antigas
Velocidade de transferência: 8 MB/s
O barramento ISA compreende: slots de
expansão e circuitos na placa-mãe
Expansão: Som , modems , placas de rede, etc. Circuitos: interface serial, paralela, FDC 22
Barramento MCA (Micro Channel
Architecture)
Motivação
Surgimento dos processadores de 32 bits (386), que necessitavam de um barramento mais rápido Beneficiados: placas de Vídeo e HDs
Frequência: 10 MHz
Inconveniente
Criado e patenteado pela IBM, de modo que apenas ela poderia utilizar em seus computadores (pagamento de royalties) Os demais fabricantes, sem escolha, foram obrigados a produzir PCs 386 apenas com ISA
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Barramento EISA (Micro Channel
Architecture)
Resultado
IBM ficou isolada, tendo que arcar sozinha com o desenvolvimento e produção das placas de expansão A utilização do barramento era encontrada especialmente na linha IBM PS/
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Barramento EISA (Extended ISA)
Resposta dos demais fabricantes, liderados
pela Compaq , ao barramento MCA
Características
Frequência: 8 MHz (manter compatibilidade) Palavra binária de 32 bits – 32 MB/s 2 vezes mais rápido do que o ISA Tem a mesma dimensão de um slot ISA, porém, o slot é mais alto e possui 2 linhas de contado Linha superior : compatível com o ISA 16 bits Linha inferior : inclui 90 novos contatos (32 bits)
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Barramento EISA (Extended ISA)
O alto custo de produção dificultou sua popularização^26
Barramento
VESA ( V ideo E letronics S tandards A ssociation)
Surgimento: 1993 Também conhecido como VLB (Vesa Local Bus) Arquitetura aberta Composto pelo acréscimo de 1 conector ao ISA de 16 bits Palavra binária de 32 bits Trabalhava com a mesma frequência de operação da placa-mãe (25,33 ou 40 MHz) Taxa de transferência (teórica): 133 MB/s Maior desempenho
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Barramento
VESA ( V ideo E letronics S tandards A ssociation)
Encontrado nos micros padrão AT-486 e nas primeiras placas para Pentium Tornou-se padrão de barramento para as placas com 486 Muito utilizado para placas de video e Controladoras de Disco (IDE e SCSI)
Desvantagens
Devido a problemas de limitações elétricas, permitem no máximo 2 ou 3 slots por máquina Extremamente longas Maus contatos no conector eram comuns 28
Barramento
VESA ( V ideo E letronics S tandards A ssociation)
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Barramento
PCI ( P eripheral C omponente I nterconnect)
Padrão de slots lançado pela Intel para “segurar” o sucesso do VLB (junho 2002) Possui as mesmas características do VLB, além de uma segunda versão com 64 bits Para utilização com Pentium e superiores Cada variação de placa PCI possui diferentes tamanhos, bits de trabalho e tensão Só funcionará em seu respectivo slot Disponível a partir das placas-mãe AT- Permitem a instalação de placas de som, vídeo, rede, modem, etc. 30
Barramento PCI 32 bits
PCI ( P eripheral C omponente I nterconnect)
Frequência: 33 MHz (32 bits) Transfere dados no máximo a 133 MB/s
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Barramento AGP
Placas-mãe com slot AGP Universal (2.0 ou 3.0)
A placa-mãe é capaz de detectar a tensão utilizada pela placa e fornecer o valor adequado São mais raras e encarecem o custo de produção da placa-mãe
Permitem a instalação de qualquer placa de expansão AGP Não possui chanfro Encontradas em placas-mãe fabricadas a partir do ano de 2003
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Barramento AGP
Placas AGP
Placa de Video AGP Universal (2.0 ou 3.0)
Placa de Video AGP 1.0 (1X ou 2X) 3,3 V
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Padrão AGP-Pro
Características
Para placas mais robustas Inserção de 48 contatos adicionais para reforçar o fornecimento elétrico do slot AGP-Pro50 : fornecimento de 50 W AGP-Pro110 : fornecimento de 110W Placas AGP-Pro são incompatíveis com os slots AGP tradicionais São maiores em comprimento e no fornecimento elétrico Não houve uma popularização deste padrão 40
Padrão AGP-Pro
Slot e Placa AGP-Pro
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Barramentos Rise Cards
Definição
Placa de interface especial, cujo principal objetivo é a redução do custo
Divisão da parte Analógica/Digital
A parte totalmente digital é embutida no chipset A parte com funções analógicas fica no rise card
O micro perde um pouco do desempenho
A comunicação da CPU e Rise Card é feita
através do chipset, de forma serial
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Padrão AMR
AMR (A udio M odem R ise )
Destinado a ser usado apenas com circuitos de som e modem São controlados pelo processador do micro com apoio dos chipsets
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Padrão AMR
Localização na placa-mãe
Cor: MARRON
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Padrão CNR
CNR (C ommunications and N etwork R ise )
Localizado na extremidade da placa-mãe É diferente do slot AMR, embora sejam bastante parecidos
Os slots AMR,CNR e ACR são usados por dispositivos tais como modem, audio ou rede
Cor: MARRON
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Padrão ACR
ACR (A dvanced C ommunication R ise )
Padrão aberto, desenvolvido por uma associação de fabricantes (AMD, Via, Motorola, dentre outros) Vantagem: permitir o uso de outros dispositivos, além de placas de som e modem Foi utilizado em placas-mãe ASUS, MSI e Leadtek, mas apenas em um curto espaço de tempo Utiliza o mesmo tipo de slot do barramento PCI, só que rotacionado a 180 graus. 46
Barramento CNR
ACR (A dvanced C ommunication R ise )
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Barramento PCI Express
Características
Substituto dos barramentos PCI e AGP Taxas de transferência X1: 250 MB/s X2: 500 MB/s X8: 2000 MB/s X16: 4000 MB/s X32: 8000 MB/s Pode ser utilizado por placas de vídeo, som e qualquer outra compatível com o barramento Encontrado nas novas placas-mãe (2006/2009) 48
Barramento PCI Express
PCI Express
Placa de vídeo PCI Express x
PCI Express x
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Interfaces
USB 3.0 (USB SuperSpeed)
Em fase de finalização (Intel, HP, Microsoft, NEC, Texas Instruments, etc.) Focado em aplicações que necessitem de alta transferência de multimídia Propostas Compatitilidade com os padrões anteriores (cabos conectores e protocolos) 4,8 Gbps = 600 MB/s (10x mais rápido) Recepção e transmissão de dados simultaneamente Aumento da velocidade de recarga (^56)
USB 3.0 (USB SuperSpeed)
Como ter noção dessa velocidade? Um vídeo de 25GB leva cerca de 14 minutos para ser transferido pela USB 2. Com a USB 3.0, serão necessários apenas 70 segundos. Por que USB 3.0? Lançamento de unidades Blu-Ray externas para USB 3. Protótipo, em desenvolvimento, de pendrive’s com 100GB de capacidade
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Interfaces
Conectores DIN
Teclados mais antigos
Conectores PS/
Para mouse e teclado São fisicamente iguais, mas o mouse e o teclado só funcionarão se estiverem em seus respectivos conectores Cada conector possui um desenho que o identifica
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Interfaces
PC Game Port (Interface para Joystick)
Normalmente localizada na placa de som 15 pinos, do tipo “fêmea” (B)
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Interface IDE
IDE (I ntegrated D rive E lectronics )
Também chamada de ATA Passou a ser chamada de Parallel ATA (PATA) Servem para a conexão de dispositivos de armazenamento de dados HDs, CDs e DVDs A grande maioria das placas-mãe possuem 2 interfaces IDE Primary IDE Secundary IDE Em cada conector, é possível instalar até dois dispositivos IDE 60
Interface IDE
Informações adicionais
Em cada conector podemos ter um dispositivo master e outro slave Se houver um único dispositivo em qualquer das interfaces, esse deve ser master Preferencialmente instale HDs na primária e unidades ópticas na secundária As interfaces possuem pino 1
Cabo de ligação
Flat cable IDE de 80 vias para ligação de HD Flat cable IDE 40 vias para ligação de CD/DVD
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Interface IDE
Velocidade de transmissão
PIO Modo (até 1997)
Modo ATA ou Ultra DMA (início 1998)
A partir de 2002, a ATA-133 tornou-se padrão nas placas-mãe^62
Interface IDE
Informações adicionais
Flat Cable de 40 vias: suporta 33 MB/s Flat Cable de 80 vias: suporta 133 MB/s Ambos os cabos possuem 40 pinos
Conector do FLAT azul: ligar na interface IDE da placa-mãe
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Interfaces
Serial ATA (SATA)
Padrão de disco rígido criado para substituir os tradicionais ATAs (IDE) Transmissão de dados de forma serial Alcança taxas de transferência maiores que as disponíveis nas interfaces IDE’s Apenas 1 dispositivo SATA é conectado por porta Facilita a instalação Não existe configuração master/slave O conector só encaixa na forma correta 64
Interfaces
Serial ATA (SATA): Taxas de Transmissão
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Interfaces
Serial ATA (SATA)
Discos SATA mais antigos utilizam um conector de alimentação de 4 pinos O uso do conector só deve ser feito se a fonte de alimentação não tiver o cabo de alimentação SATA e o Hardware não necessitar de 3,3 V
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Interfaces
FDC (F loppy D isk C ontroller ) ou FDD
(F loppy D isk D rive )
Interface para drive de disquete Geralmente 1 interface por placa-mãe Controla até 2 unidades de disquete Utiliza um Flat Cable apropriado para conexão, de 34 vias
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Conexões do painel frontal do Gabinete
Considerações
São ligados em locais apropriados na placa- mãe Geralmente no canto inferior direito da placa-mãe A ordem das ligações não é padronizada Consultar o diagrama da placa-mãe
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Conexões do painel traseiro
Portas eSata externas
Saída de áudio coaxial
Saída de áudio digital (óptico)
Entrada Firewire
Conexões de áudio compatíveis com o padrão 7.1 (multicanal)
Demais conexões: 6 USB, 2 ethernet e 1 PS/
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Conexões do painel traseiro
eSATA (External SATA)
Padrão de conector SATA externo Mantém o mesmo padrão de transmissão Opção para substituição do USB para gavetas de HDs Não corre o risco de desempenho do HD ser limitado pela interface USB USB: 60 MB/s (2.0) – 480 Mbps eSATA: 150 MB/s ou 300 MB/s Não transmite energia Não seria uma solução prática para pendrives 76
Conexões do painel traseiro
Firewire
Interface serial para transferência de dados (I/O) entre dispositivos digitais de alta velocidade Filmadoras digitais, notebooks, Firewire 400: 400 Mbps; Firewire 800: 800 Mbps
Conexões padrão 7.
Controladora de áudio é compatível com o padrão 7. Som multicanal (media center) – necessita de um sistema com caixas compatíveis
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Conexões do painel traseiro
Áudio Coaxial
Sinal digital transmitido eletricamente por fio
Saída de áudio óptico
Sinal digital transmitido por luz (fibra óptica) melhor qualidade, sem perdas Utilizados por equipamentos profissionais de som
Qual é o melhor?
Qualidade: são equivalentes Conexão: o coaxial pode captar interferência eletromagnética gerada por outros aparelhos 78
Chipset
O que é o Chipset?
Circuitos de apoio da placa-mãe que auxiliam o processador a se comunicar com os demais circuitos do ambiente
Características determinadas pelo chipset
Tipo de processador a ser instalado Qual o tipo da memória Determina a quantidade máxima de RAM a ser instalada Recursos USB Controlar o acesso à memória cache
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Chipset
Informações adicionais
Já vem instalado na placa-mãe Basta apenas instalar o driver adequado Chipsets tem marca assim como as placas- mãe Fabricantes de placa-mãe compram chipsets de outras empresas e instalam na placa Existem fabricantes que constroem o chipset e a placa-mãe (Intel) Conclusão : controla toda a comunicação entre o processador e os demais componentes 80
Chipset
Ponte Norte (North Bridge)
Faz a ligação entre processador, memória e placa de vídeo (AGP ou PCI Express) Em placas-mãe com vídeo onboard, este também fica localizado no ponte norte Controla o acesso à memória cache Controla todo o fluxo de dados entre o processador e a memória Trabalha com frequência muito elevada, gerando bastante calor Utiliza sempre um dissipador e/ou ventilador
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Chipset
Ponte Sul (South Bridge)
Controla o barramento PCI Inclui várias interfaces de alta velocidade IDE, USB Interface de som, modem e rede onboard (se existirem) Portas seriais e paralelas Trabalha com frequências menores, por isso não aquece muito
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Chipset
Identificação na placa-mãe
Veja a explicação do funcionamento do chipset no artigo “saiba mais”.
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Chipset
Chipsets para processadores INTEL
I810 e I Apollo Pro 133 (via) VIA P4M800 (LGA775 Pentium 4 D)
Chipsets para processadores AMD
VIA K8T800Pro + VT8237 (Athlon 64 FX e Athlon 64 X2) VIA K8M800 + VIA VT8237R (Athlon 64 e Sempron) SiS 741GX/964L (Athlon XP e Sempron 32 bits) (^84)
Conector de Alimentação da Placa-mãe
ATX
Conector de 20 pinos para alimentação da placa Conector auxiliar de 4 pinos (12V) para alimentação do processador
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Perguntas e Respostas
O que é necessário para uma placa-mãe
aceitar um processador?
Usar o soquete compatível O chipset deve suportar o processador em questão O BIOS da placa deve suportar o processador A placa-mãe deve oferecer o clock externo necessário
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Bibliografia
FERREIRA, S. Montagem de Micros para
Estudantes e Técnicos de PCs. Axcel: Rio
de Janeiro, 2005.
TORRES, G. Curso Básico & Rápido de
Hardware. Rio de Janeiro: Axcel, 1998.
Clube do Hardware
www.clubedohardware.com.br
Guia do Hardware
www.guiadohardware.com.br
Infowester: www.infowester.com.br
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Bibliografia
VASCONCELOS, L. Tutorial sobre placa-
mãe. Março/2007, www.laercio.com.br
MORIMOTO, C. eBook manual de
Hardware Completo. 4a edição, 2002
