Disco Rigido e Placa mãe

Disco rígido
Assim como a memória RAM, o disco rígido ou disco duro armazena programas e dados, porém existem algumas diferenças. O disco rígido tem uma capacidade milhares de vezes maior. Os dados não são perdidos quando o computador é desligado, coisa que acontece com a RAM. A memória RAM é muito mais rápida, e é necessário que os programas e dados sejam copiados para ela para que o processador possa acessá-los. Portanto o disco rígido armazena de forma permanente todos os programas e dados existentes no computador. Os programas a serem executados e os dados a serem processados são copiados para a memória RAM, e então o processador pode trabalhar com eles. 



Capacidade de um disco rígido


É a primeira coisa que pensamos quando falamos em discos rígidos. Até à poucos anos atrás, a capacidade de um disco rígido era medida em MB (megabytes). Cada MB equivale a pouco mais de 1 milhão de bytes. Por volta de 1994, eram comuns os discos de 240 MB, 340 MB, 420 MB e 540 MB. Pouco depois chegaram modelos com cerca de 700 MB e finalmente os de 1080 MB. Foi finalmente ultrapassada a barreira de um bilhão de bytes, e a capacidade passou a ser medida em GB (gigabytes). Cada GB equivale a pouco mais de 1 bilhão de bytes. Mais recentemente encontramos no mercado discos de 80 GB, 120 GB, 250 GB, 500 GB, 1000 GB (1 terabyte) e assim por diante. À medida em que os anos passam, novos modelos com capacidades ainda maiores são lançados, ao mesmo tempo em que os modelos com menores capacidades vão deixando de ser produzidos.
PCs modernos precisam ter discos rígidos com elevadas capacidades porque os programas e jogos modernos ocupam muito espaço. Em 1994, o pacote Microsoft Office ocupava pouco mais de 30 MB. Em 2000, o pacote Microsoft Office 2000 já ocupava quase 1 GB. Em 2008 a maioria dos jogos não sao inferiores a 2GB. Arquivos de som e vídeo também são muito grandes, e ocupam cada vez mais espaço no disco rígido. Outro exemplo é o sistema operacional Windows. As versões mais recentes ocupam, dependendo das opções de instalação, mais de 500 MB.



Estrutura interna de um disco rígido


Dentro do disco rígido existem um ou mais pratos ou discos (também chamamos de “mídia” do disco), nos quais são gravados os dados. Um braço com diversas cabeças que se movem simultaneamente faz movimentos de tal modo que as cabeças podem acessar qualquer região dos discos. Os discos, por sua vez, giram em elevada rotação. Nos modelos mais simples, a velocidade de rotação é de 5400 RPM (rotações por minuto), o mesmo que 90 rotações por segundo. A maioria dos HDs de alto desempenho giram os discos a 7200 RPM, ou seja, 120 rotações por segundo. Recentemente sairam uns discos que giram a uma velocidade de 10000RPM, ou seja, 166 rotações por segundo.


Velocidade de um disco rígido


Um disco rígido moderno precisa, além de ter uma elevada capacidade, ter também uma grande velocidade. Em outras palavras, é preciso que o disco seja capaz de ler e gravar dados no menor tempo possível. A velocidade de um disco rígido depende de três fatores:
a) Tempo de acesso
b) Taxa de transferência interna
c) Taxa de transferência externa

Quando o computador procura um arquivo no disco, ele precisa primeiro acessá-los, ou seja, mover as cabeças até o local onde este ficheiro está armazenado, para então fazer a transferência. Portanto as cabeças precisam se mover rapidamente. O tempo médio de acesso é aproximadamente igual ao tempo necessário para mover as cabeças do início até o meio do disco. Este ponto médio é tomado como referência porque alguns ficheiros podem estar no início do disco, outros podem estar no final, portanto o meio do disco representa uma média estatística aceitável. Felizmente todos os discos rígidos têm tempos de acesso pequenos, inferiores a 15 ms (milésimos de segundo). Discos de desempenho modesto possuem tempos de acesso entre 10 e 15 ms. Já os de maior desempenho apresentam tempos de acesso entre 20 e 25 ms.
À primeira vista pode parecer que 20 ms é tão bom quanto um de 5 ms. Afinal, que diferença fazem alguns milésimos de segundo a mais ou a menos? Este raciocínio estava correto no passado, quando os programas usavam pouquíssimos arquivos. Os programas modernos acessam um número de arquivos muito maior. O Windows tem mais de 5.000 ficheiros, e muitos deles são acessados durante o boot. Durante o uso normal, programas acessam ficheiros às centenas. Poucos milésimos de segundo transformam-se então em muitos segundos a mais no tempo total de operação.
O segundo factor de desempenho de um disco rígido é a sua taxa de transferência interna. Ela representa a velocidade na qual os dados são lidos ou gravados na mídia. Nas operações de leitura, os dados são inicialmente transferidos da mídia para uma memória localizada no disco rígido, chamada buffer ou cache de disco. A taxa de transferência interna mede a velocidade na qual os dados são lidos da mídia para esta memória, ou são gravados desta memória para a mídia. Discos com maior velocidade de rotação normalmente possuem maior taxa de transferência interna.
O terceiro factor ligado ao desempenho de um disco rígido é a sua taxa de transferência externa. Representa a velocidade na qual os dados são transferidos entre a memória interna do disco rígido (cache ou buffer de disco) e a memória da placa de CPU. Todos os discos modernos apresentam taxas de transferência externa elevadas. Isto é válido tanto para os modelos mais simples de desempenho modesto, como para os de maior desempenho.



Interfaces para discos rígidos: IDE, SCSI e SATA


Tudo o que falamos até agora aplica-se aos discos chamados de IDE (ou ATA), que são usados em alguns PCs. A princípio qualquer disco IDE moderno é adequado a qualquer PC simples, e mesmo para os PCs voltados para jogos. Já os PCs de alto desempenho para uso profissional devem usar HDs com menor tempo de acesso e maior velocidade de rotação (que resulta em maior taxa de transferência interna). Discos IDE de alto desempenho, mas existe uma opção ainda mais veloz, que são os discos SATA.
Todas as motherboards atuais possuem pelo menos duas interfaces IDE. Normalmente ligamos nessas interfaces o disco rígido e o drive de CD-ROM, que também é IDE. Como cada interface IDE permite ligar dois dispositivos, temos capacidade de instalar até quatro dispositivos IDE. Isto pode ser bastante útil para futuras expansões. Temos também os discos Sata que têm duas ou mais interfaces na motherboard, que possibilita ligar o(s) disco(s).



Backup dos dados importantes


Um disco rígido em geral tem muitas informações que podem ser apagadas sem causar prejuízos. Por exemplo, se um programa for acidentalmente apagado, basta instalá-lo novamente. Por outro lado, certas informações ao serem apagadas poderão causar um grande prejuízo. Quanto mais se o computador for usado para trabalho (não para lazer, diversão ou ferramenta de consulta), maior será o prejuízo quando seus dados são perdidos.
Qualquer computador corre o risco de perda de dados do disco rígido. Um vírus, por exemplo, pode chegar ao computador através da Internet, disquete, pen contaminada. Felizmente existem métodos de precaução para este problema, mas a maioria dos utilizadores não os utiliza. Não é um problema comum, mas qualquer aparelho eletrônico tem um pequeno risco para apresentar defeito. Discos rígidos não se consertam, não existem equipamentos apropriados nem peças de reposição, apesar de alguns técnicos talentosos fazerem recuperação em alguns casos.
O utilizador que tem dados importantes no seu disco rígido não pode correr o risco de os perder. Precisa fazer backups periódicos, ou seja, cópias de segurança dos seus dados importantes. Quando a quantidade de dados é pequena, como por exemplo, textos, trabalhos ou arquivos gráficos de pequeno tamanho, os DVD´s e Pen´s são adequados para as operações de backup. Quando o utilizador trabalha com arquivos grandes, outros dispositivos de backup com maior capacidade devem ser usados, o gravador de DVDs.



Fabricantes de discos rígidos


Existem vários fabricantes de discos rígidos, mas nem todas as marcas estão disponíveis em Portugal. O que existem são empresas que importam os discos e os revendem. Os principais fabricantes são Quantum, Seagate, Western Digital, Maxtor, Fujitsu, Samsung e IBM.


Placa mãe

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. As placas-mãe são desenvolvidas de forma que seja possível conectar todos os dispositivos quem compõem o computador. Para isso, elas oferecem conexões para o processador, para a memória RAM, para o HD, para os dispositivos de entrada e saída, entre outros. Uma boa motherboard leva a melhor desempenho do computador.

 


A motherboard “é” o computador


Não existiriam PCs de baixa qualidade se os utilizadores soubessem disso. É correto dizer que a motherboard é a mais importante do computador, mas poderíamos ir ainda mais longe e dizer que um computador não é nada mais do que uma motherboard dentro de uma caixa metálica e com alguns dispositivos ligados ao seu redor. Na motherboard ficam localizados o processador, a memória, várias interfaces e circuitos importantes. Praticamente todo o trabalho do computador é realizado por esta placa e seus componentes. Portanto usar uma motherboard de baixa qualidade perde-se todo o desempenho do computador.


Influência da motherboard no desempenho do PC


A maioria dos utilizadores deseja um computador de alto desempenho. Por isso podem eventualmente pagar um pouco mais caro por um processador mais veloz, escolhendo, por exemplo, um Quad core 6600 ao invés de um Pentium IV. O processador é o maior responsável pelo desempenho de um computador, mas ele não é o único. Se a motherboard não tiver também um desempenho adequado, ela acabará prejudicando o desempenho do próprio processador.


Slots para expansão


Sobre as motherboards, fazemos o encaixe das placas de expansão. São placas de vídeo, placas de som, placas de modem, placas de interface de rede, placas controladoras SCSI e várias outras menos comuns. Nem sempre um PC tem todas essas placas. Em geral os PCs mais simples usam menos placas de expansão, enquanto os mais sofisticados usam mais. As placas de expansão ficam encaixadas em conectores chamados de “slots”. 


Os três principais tipos de slot são: PCI, AGP, ISA e PCI-Express. Os slots PCI são os encontrados em maior quantidade. A maioria das atuais motherboards utiliza este padrão. Normalmente as motherboards possuem três ou quatro slots PCI. Algumas os possuem em maior número, outras em menor. O outro tipo de slot encontrado nas motherboards um pouco modernas é o do tipo AGP. Este slot é muito parecido com o PCI, mas opera com velocidade bem mais elevada. É usado para a instalação de uma placa de vídeo 3D padrão AGP, de alto desempenho. Encontramos os slots ISA, que são os mais antigos. Este tipo de slot é encontrado nos PCs desde o início dos anos 80. São obsoletos, mas por questões de compatibilidade foram mantidos nas placas de CPU, até pouco tempo. Por volta de 1995 encontrávamos nas placas de CPU, em média 3 slots ISA e 4 slots PCI. Mais recentemente os slots ISA passaram a ser mais raros, muitas placas possuem apenas um ou dois deles. Já existem várias placas de CPU que aboliram totalmente os slots ISA. Os slots PCI-Express são os mais recentes o que requer uma boa motherboard pois varia numa velocidade 1x a 32x, sendo que na actualidade só existe até 16x, este slot foi criado para substituir o slot AGP x8. Existe ainda um quarto tipo de slot, o chamado AMR (Audio Modem Riser).


Interfaces da motherboard


A maioria dos dispositivos existentes em um computador necessita de uma interface. A interface é um circuito que permite ao processador comunicar-se com esses dispositivos. Por exemplo, um teclado não pode enviar dados diretamente para o processador. Esta passagem de dados é feita através de um circuito chamado “interface de teclado”, que fica localizado na motherboard. Algumas interfaces são placas inteiras, como por exemplo a placa de vídeo. Ela não é nada mais que uma interface que serve para enviar dados para o monitor.
Todas as motherboard possuem as interfaces descritas abaixo. 


a) Interface de teclado


Conector fica localizado na parte traseira da motherboard, que corresponde à parte traseira da Torre. Existem dois tipos de conectores de teclado: os antigos, chamados padrão DIN, e os novos, de menor tamanho, chamados padrão PS/2.


b) Interface para alti falante


Liga a motherboard ao pequeno alti falante localizado na parte frontal da torre do PC. Os sons gerados por este alti falante são bem simples, bem inferiores aos sofisticados sons emitidos pelos alti falantes ligados na placa de som. Algumas motherboard possuem embutido um pequeno alti falante (buzzer), dispensando portanto o alti falante existente na torre.


c) Interfaces seriais


Seus conectores também ficam localizados na parte traseira do computador. As duas interfaces series (normalmente chamadas de COM1 e COM2) servem para ligar diversos tipos de dispositivos seriais, como por exemplo, o mouse.


d) Interface paralela


O conector desta interface também fica localizado na parte traseira do computador. Esta interface é em geral usada para a conexão da impressora.


e) Interface para mouse PS/2


Existem três tipos de mouse. O primeiro é o chamado mouse serial, que deve ser ligado em uma das interfaces seriais, normalmente a COM1. O outro tipo de mouse é o padrão PS/2. Praticamente todas as placas de CPU modernas possuem este tipo de interface. Desta forma as interfaces COM1 e COM2 ficam livres para outros tipos de conexão. O terceiro tipo de mouse, mais recente e mais utilizado é por USB.


f) Interfaces USB


Praticamente todas as motherboard actuais possuem mais de duas interfaces USB (Universal Serial Bus). Este tipo de interface permite conectar diversos tipos de dispositivos, como teclado, mouse, joystick, impressora,discos externos, scanners, etc. Uma interface USB permite conectar até 128 dispositivos. Existem planos da indústria para eliminar nos próximos anos, as interfaces seriais, paralelas, de joystick, de teclado e de mouse PS/2, usando no seu lugar, as interfaces USB.


g) Interfaces IDE e SATA


Todas as motherboard atuais possuem duas interfaces IDE e duas SATA. Em cada uma delas podemos ligar dois dispositivos IDE, por exemplo, um disco rígido e um drive de CD-ROM. Na interface SATA podemos colocar dois discos SATA.
Há muitos anos atrás, a maioria dessas interfaces não era localizada na motherboard, e sim em placas de expansão. Vários motivos levaram os fabricantes a transferi-las para a placa de CPU. Redução de custos e aumento de desempenho são as principais. Uma interface IDE localizada na motherboard, por exemplo, tem condições de transferir dados mais rapidamente que uma interface equivalente porém localizada em uma placa de expansão. Outra questão é a simplicidade.