Processadores actuais da Intel

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Evolução dos processadores

Interfaces da memória de secundária

Porta Paralela

A porta paralela é uma interface de comunicação entre um computador e um periférico. Quando a IBM criou seu primeiro PC ("Personal Computer" ou "Computador Pessoal"), a ideia era conectar a essa porta a uma impressora, mas actualmente, são vários os periféricos que se podem utilizar desta conexão para enviar e receber dados para o computado.

Velocidade : 50 a 100kbts
Surgiu em 1981
Comunicação em paralelo
Destina-se a impressoras, etc..

Porta Serie

A porta Serie também conhecida como RS-232 é uma porta de comunicação utilizada para conectar modems, mouses (ratos), algumas impressoras, scanners e outros equipamentos de hardware. Na interface serial, os bits são transferidos em fila, ou seja, um bit de dados de cada vez. O padrão RS-232 foi originalmente definido para uma comunicação por meio de 25 fios diferentes. A IBM ao utilizar o padrão para o seu projeto do IBM-PC, definiu que apenas 9 pinos seriam necessários. Todavia, manteve-se nos computadores o conector DB25, por ser um padrão da época.

Velocidade : 115 200 bit/s
Surgiu em 1969
Comunicação em serie
Destina-se a ratos, modems, etc...

 Porta de serie macho

Porta de serie fêmea

USB

Universal Serial Bus (USB) é um tipo de conexão "ligar e usar" que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador.

Antigamente, instalar periféricos em um computador obrigava o usuário a abrir a máquina, o que para a maioria das pessoas era uma tarefa quase impossível pela quantidade de conexões internas, que muitas vezes eram feitas através de testes perigosos para o computador, sem falar que na maioria das vezes seria preciso configurar jumpers e interrupções IRQs, tarefa difícil até para profissionais da área.

Velocidade USB 1.1: 12 Mbps
Velocidade USB 2.0: 480 Mbps
Surgiu
USB 1.1:1998
USB 2.0:2000
Comunicação em série
Destina-se a pens,etc..
 

 

FireWire

O FireWire (também conhecido como i.Link, IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus/HPSB) é uma interface serial para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real. O FireWire pode ser considerado uma tecnologia sucessora da quase obsoleta interface paralela SCSI. 

Velocidade: 400 Mbps

Surgiu nos anos 80

Comunicação em serie

Destina-se a aparelhos digitais de audio e video

 

e-SATA

O eSATA (external SATA) é um padrão de conector SATA externo, que mantém a mesma velocidade de transmissão. As placas-mãe mais recentes já estão vindo com conectores eSATA embutidos, mas também é possível utilizar uma controladora PCI Express, ou mesmo PCI

Velocidade:150mb/s

Surgiu em 2004

Comunicação em serie

Destina-se a ligar discos rígidos externos

Light Peak

Light Peak é uma interface de cabo óptico projetado para conectar dispositivos a um barramento periférico.

Velocidade 10Gb/s
Data de Lançamento 2009
Comunicação em serie
Destina-se a conectar dispositivos a um barramento.

Interfaces da memória secundária

IDE

IDE é uma interface padrozinada pela American National Standard Institute (ANSI)em Novembro de 1990.
A ANSI chamou IDE como Advanced Technology Attachment (ATA).
IDE significa Integrated Drive Electronics, ou Eletrônica de Drive Integrada.
Atualmente diversos dispositivos (como CD-ROM, Zip-drive, etc),inclusive discos rígidos, utilizam essa tecnologia, que consiste basicamente em integrar a controladora dentro do próprio dispositivo. Não existe "controladora IDE", a interface IDE é apenas uma porta, uma interface, não havendo nenhum controle envolvido. Todo o controle está no próprio dispositivo. O padrão IDE original (na verdade o BIOS dos micros antigos) possui um limite que não permite o acesso a discos maiores que 504 MB. Essa limitação foi quebrada quando foi inventado o modo LBA (Logical Block Addressing, Endereçamento Lógico de Setores).

SCSI

SCSI (small computer system interface) é uma interface de alta velocidade usadas entre o disco rígido e a placa mãe , permitindo que tambem outros periféricos de hardware compartilhem o uso (tape drives,Cdrom,Impressoras,scanners,etc…) .Isto torna o acesso mais rapido e flexível.
Desenvolvida pela Apple Computer e ainda usada pela Macintosh ,As interfaces SCSI são paralelas e são frequentemente usadas em computadores pessoais e notebooks,sendo compatível com a maioria dos sistemas operacionais.
O segredo é que a interface SCSI trabalha com endereços de periféricos. Normalmente existem de 8 à 15 endereços que são configurados por jumpers,microchaves ou software de setup.

SATA

SATA ou S-ATA (acrónimo para Serial Advanced Technology Attachment) é uma tecnologia de transferência de dados entre um computador e dispositivos de armazenamento em massa  como unidades de disco rígido e drives ópticos.

As principais vantagens sobre a interface parallel SATA são: maior rapidez em transferir os dados, possibilidade de remover ou acrescentar dispositivos enquanto em operação (hot swapping) e utilização de cabos mais finos que permitem o resfriamento de ar de forma mais eficiente.

O sata atinge uma transferência máxima de 300 MB/s. SATA II é geralmente compatível com SATA I, tanto de SATA II para SATA I quanto ao contrário, o que permite usar os mesmos plugs e os mesmos cabos. No entando alguns sistemas não suportam a velocidade SATA II e a velocidade do clock  deve ser limitada manualmente para 150 Mb/s por meio de um jumper.

Tabela comparativa  das velocidades

Barramentos de Expansão

ISA

ISA (acrónimo para Industry Standard Architecture), é um barramento para computadores, padronizado em 1981, inicialmente utilizando 8 bits para a comunicação, e posteriormente adaptado para 16 bits.

PCI

PCI,PCI (Peripheral Component Interconnect - Interconector de Componentes Periféricos) é um elemento para conectar periféricos em computadores baseados na arquitetura IBM PC.
Foi criado pela Intel em junho de 1992 na mesma época em que desenvolvia o processador Pentium. O barramento PCI veio para substituir o barramento ISA, já que o mesmo não atendia mais a demanda de largura de banda dos dispositivos.

PCI express

PCI Express (também conhecido como PCIe ou PCI - EX) é o padrão de slots para placas de expansão utilizadas em PCs. criada pela Intel. Introduzido pela Intel em 2004, o PCI Express foi concebido para substituir os padrões AGP e PCI. Sua velocidade vai de 1x até 32x (sendo que atualmente só existe disponível até 16x).

AGP

AGP, A Accelerated Graphics Port (Porta Gráfica Acelerada) (AGP, muitas vezes também chamada Advanced Graphics Port (Porta Gráfica Avançada)) é um barramento de computador (computer bus) ponto-a-ponto de alta velocidade, padrão para conectar um tipo de periférico a uma placa-mãe de computador, geralmente é acoplado a esse slot uma aceleradora gráfica, que tem a função de acelerar o processamento de imagens 3D (terceira dimensão).

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Barramento	Clock	Número de bits	Taxa de Transferência
PCI	33 MHz	32	133 MB/s
PCI	66 MHz	32	266 MB/s
PCI	33 MHz	64	266 MB/s
PCI	66 MHz	64	533 MB/s
PCI-X 64	66 MHz	64	533 MB/s
PCI-X 133	133 MHz	64	1.066 MB/s
PCI-X 266	133 MHz	64	2.132 MB/s
PCI-X 533	133 MHz	64	4.266 MB/s
AGP x1	66 MHz	32	266 MB/s
AGP 2x			533 MB/s
AGP 4x			1.066 MB/s
AGP 8x			2.133 MB/s
PCI Express x1			250 MB/s
PCI Express x2			500 MB/s
PCI Express x4			1.000 MB/s
PCI Express x16			4.000 MB/s
PCI Express x32			8.000 MB/s
8-bit ISA	8.3	8	7.9
16-bit ISA	8.3	16	15.9

DMA

O DMA visa melhorar a performance geral do micro, permitindo que os periféricos transmitam dados diretamente para a memória, poupando o processador de mais esta tarefa.Antigamente, somente o processador podia acessar os dados diretamente da memória. Com isso, se qualquer outro componente do computador precisasse de algo na memória, teria que fazer este acesso por intermédio do processador. Com os HDs não era diferente. Como conseqüência havia um desperdício dos recursos de processamento. A solução não demorou muito a aparecer. Foi criado um dispositivo chamado Controlador de DMA (Direct Memory Access - Acesso Direto à Memória). Como o próprio nome diz, com essa tecnologia, tornou-se possível o acesso direto à memória pelo HD ou pelos dispositivos que usam a interface IDE, sem necessidade de "auxílio" do processador.

 

DMA 0 Disponível
DMA 1 Placa de Som
DMA 2 Controladora de drives de disquetes
DMA 3 Porta paralela padrão ECP
DMA 4 Reservado à placa mãe
DMA 5 Placa de Som
DMA 6 Disponível
DMA 7 Disponível

Existem 8 portas de DMA e, como acontece com os pedidos de interrupção, dois dispositivos não podem compartilhar o mesmo canal DMA, caso contrário haverá um conflito. Os 8 canais DMA são numerados de 0 a 7, sendo nos canais de 0 a 3 a transferência de dados feita a 8 bits e nos demais a 16 bits. O uso de palavras binárias de 8 bits pelos primeiros 4 canais de DMA visa manter compatibilidade com periféricos mais antigos.

Justamente por serem muito lentos, os canais de DMA são utilizados apenas por periféricos lentos, como drives de disquete, placas de som e portas paralelas padrão ECP. Periféricos mais rápidos, como discos rígidos, utilizam o Bus Mastering, uma espécie de DMA melhorado.

O Canal 2 de DMA é nativamente usado pela controladora de disquetes. Uma placa de som geralmente precisa de dois canais de DMA, um de 8 e outro de 16 bits, usando geralmente o DMA 1 e 5. O DMA 4 é reservado à placa mãe. Ficamos então com os canais 3, 6 e 7 livres. Caso a porta paralela do micro seja configurada no Setup para operar em modo ECP, precisará também de um DMA, podemos então configurá-la para usar o canal 3.

Memória cache

A memória cache é um dispositivo de acesso rápido, interno a um sistema, que serve de intermediário entre um operador de um processo e o dispositivo de armazenamento ao qual esse operador acede. A vantagem principal na utilização de uma cache consiste em evitar o acesso ao dispositivo de armazenamento - que pode ser demorado -, armazenando os dados em meios de acesso mais rápidos

Tipos de memória cache:

Memória cache L1 – encontra-se dentro do processador ou cache interna. A sua capacidade pode ir até aos 128 Kbytes, divididos em duas partes (uma para dados e outra para instruções).

Memória cache L2 – encontra-se na motherboard ou dentro do processador (mais recentemente). Quando é externa, a sua capacidade depende do chipset presente na motherboard. Quando é interna, a capacidade varia de 128 Kbytes a 2 Mbytes. 

Memória cache L3 - terceiro nível de cache de memória. Inicialmente utilizado pela AMD K6-III (por apresentar o cache L2 integrado ao seu núcleo) utilizava a cache externo presente na placa-mãe como uma memória de cache adicional. Ainda é um tipo de cache raro devido a complexidade dos processadores actuais, com suas áreas chegando a milhões de transístores por micrómetros ou picómetros de área. Ela será muito útil, é possível a necessidade futura de níveis ainda mais elevados de cache, como L4 e assim por diante.

Onde pode ser aplicada a memória cache?

  A memória cache pode ser aplicada:

• No disco rigido
• No processador
• Na mother broad

Memória RAM

 

DRAM é um tipo de memória RAM de acesso directo que armazena cada bit de dados num condensador. O número de electrões armazenados no condensador determina se o bit é considerado 1 ou 0. Como vai havendo fuga de electrões do condensador, a informação acaba por se perder, a não ser que a carga seja refrescada periodicamente.

 

SRAM é um tipo de memória de acesso aleatório que mantém os dados armazenados desde que seja mantida sua alimentação, não precisando que as células que armazenam os bits sejam refrescadas, como é o caso das memórias DRAM. Embora sejam mais caras e ocupem mais espaço, quando comparadas à DRAM, possuem a vantagem de serem bem mais rápidas, justificando seu uso nas memórias cache L1 e L2. Além disso, as memórias estáticas consomem mais energia e aquecem mais que a DRAM. Memórias estáticas usam circuitos no modelo flip-flop.

DRAM – Variantes 

 VRAM: DRAM com barramento duplo de dados:

•  Leitura contínua e sequencial dos dados para o DAC de vídeo
• Escrita aleatória a partir da CPU
• Ano 1980.

FPM DRAM: opera com paginação de dados

•  Uma linha pode ser mantida (RAS) enquanto o endereço é mudado e as colunas acessadas (CAS)
•  Tempo de acesso reduzido: únicos acesso à linha e pré-carga
• Ano1980.

 EDO DRAM: similar à FPM

•  Um novo ciclo de acesso pode ser iniciado enquanto os dados do ciclo anterior são lidos (dado mantido até novo CAS="0").
•  Também chamada de Hyper Page DRAM
• Ano1992.

BEDO DRAM: variante da EDO

• Contador interno incrementa até 4 endereços sequenciais reduzindo os tempos de acesso
• Ano1993.

SDRAM: opera em sincronia com o clock da CPU

•  Máquina de estados interna gerência instruções recebidas da CPU 
• Operações podem ser empilhadas reduzindo o tempo de acesso.
•  Escrita: um novo comando pode ser dado antes que os dados sejam realmente escritos na memória
•  Leitura: os dados lidos aparecem no barramento um número fixo de períodos de clock (n) após o pedido de leitura, permitindo que a CPU realize outros acessos, uma vez que esse tempo é fixo e conhecido.
• Ano 1995.

SGDRAM: SDRAM com facilidades para operações gráficas(1996).

DRDRAM: tipo de SDRAM desenvolvida pela Rambus Corporation muito popular no início dos anos 2000

SDR SDRAM: aceita um comando e transfere um byte de dados a cada ciclo de clock(2000)

DDR SDRAM: aceita um comando e transfere um byte de dados a cada meio ciclo de clock

•  Redução pela metade no tempo de acesso aos dados com a mesma freqüência de clock do sistema 
• Ano 2002