Como funcionam as placas-mãe
Se você já viu um computador por dentro, já reparou
na peça que conecta todos os demais componentes: a placa-mãe. Uma
placa-mãe permite que todas as partes de seu computador recebam energia
e comuniquem-se entre si. As placas-mãe evoluíram bastante nos últimos
vinte anos. As primeiras placas tinham poucos componentes funcionais.
A placa-mãe do primeiro IBM PC tinha somente um processador e slots. Os
usuários conectavam componentes como controladoras de discos rígidos e
memória nos slots. Hoje, as placas-mãe ostentam uma variedade de itens
embutidos nela que afetam diretamente a capacidade e potencial de
atualizações do computador. Neste artigo, veremos os componentes gerais
de uma placa-mãe.
O computador
precisa ter uma placa-mãe para funcionar. Sua principal função é
abrigar o chip do microprocessador do computador e permitir que tudo se
conecte a ele. Tudo o que faz o computador melhorar sua performance faz
parte da placa-mãe ou se conecta nela via um slot ou uma porta.
O formato e o desenho de uma placa-mãe é chamado de tamanho físico.
O tamanho físico influi onde os componentes devem se encaixar e na
forma do gabinete. Existem milhares de tamanhos físicos específicos que
as placas-mãe usam para que possam se encaixar dentro de gabinetes
padrão. Para uma comparação de tamanhos físicos, passado e presente,
veja esse site (em inglês) Motherboards.org.
O tamanho físico é somente um de muitos padrões que se aplicam às placas-mãe. Alguns outros são:
- o soquete para o microprocessador determina que tipo de Unidade Central de Processamento (CPU) a placa-mãe usa;
- o chipset faz parte do sistema lógico da placa-mãe e é geralmente feito de duas partes: a ponte norte e a ponte sul. Essas duas "pontes" conectam a CPU a outras partes do computador;
- o chip da memória BIOS (Basic Input/Output System) controla a maioria das funções básicas do computador e realiza um auto-teste toda vez que você o liga. Alguns sistemas tem BIOS duplas, que fornecem um backup no caso de um deles falhar ou no caso de erro durante a atualização;
- o chip do relógio de tempo real é um chip que funciona operado por bateria (em inglês) e mantém as configurações e o tempo (data/hora) do sistema.
Os slots e portas encontrados na placa-mãe incluem:
-
PCI (Peripheral Component Interconnect)- conexão para placas de vídeo, som e captura de vídeo, assim como placas de rede;
-
AGP (Accelerated Graphics Port) - porta dedicada para placas de vídeo;
-
IDE (Integrated Drive Electronics) - interface para os discos rígidos;
-
USB (Universal Serial Bus) ou Firewire - periféricos externos;
-
slots de Memória.
Algumas placas-mãe também têm novos avanços tecnológicos:
-
RAID (Redundant Array of Independent Discs) permitem que o computador reconheça diversos discos rígidos como sendo um único;
-
PCI Express é um novo protocolo que atua mais como uma rede do que um barramento. Ele pode eliminar a necessidade de outras portas, incluindo a porta AGP;
-
ao invés de placas plug-ins, algumas placas-mãe já vem com som, vídeo e rede embutidos ou outros periféricos.
Uma placa-mãe com Soquete 754 |
Muitas pessoas pensam na CPU como uma das partes mais
importantes de um computador. Veremos como isso afeta o resto do
computador nas próximas seções.
Saquetes e CPUs
A CPU é a primeira coisa que vêm em mente quando
muitas pessoas pensam sobre a velocidade e performance de um computador.
Quanto mais rápido é o processador, mais rápido o computador consegue
"pensar". Antigamente, todos os processadores tinham o mesmo conjunto de
pinos que conectavam a CPU à placa-mãe, chamado de Pin Grid Array (PGA). Esses pinos se encaixavam em um soquete conhecido como Soquete 7. Isso significa que qualquer processador se encaixava em qualquer placa-mãe.
Uma placa-mãe Soquete 939 |
Hoje, contudo, os fabricantes de
CPU, Intel e ADM, usam uma variedade de PGAs, onde nenhum se encaixa no
Soquete 7. Enquanto os microprocessadores avançam, eles precisam de
mais pinos para lidar com novas características e também com o intuito
de fornecer mais energia para o chip.
As configurações atuais do soquete são nomeadas de acordo com os números de pinos no PGA. Os mais comuns são:
-
soquete 478 - para processadores Pentium e Celerom mais antigos;
-
soquete 754 - para processadores AMD Sempron e alguns processadores AMD Athlon;
-
soquete 939 - para processadores AMD Athlon mais recentes e mais rápidos
-
soquete AM2 - para os mais novos processadores AMD Athlon;
-
soquete A - para processadores AMD Athlon mais antigos.
Uma placa-mãe com soquete LGA755 |
A mais nova CPU da Intel não tem
PGA. Ao invés disso, ela tem um LGA também conhecido como soquete T.
LGA que quer dizer Land Grid Array. Um LGA é diferente de um PGA, pois
os pinos fazem parte do soquete e não da CPU.
Qualquer pessoa que já tiver uma CPU específica em
mente, deve escolher uma placa-mãe baseada naquela CPU. Por exemplo, se
você quer usar um dos novos chips feitos pela Intel ou AMD, deve
selecionar uma placa-mãe com o soquete correto para aqueles chips. As
CPUs não vão se encaixar em soquetes que não combinam com seus PGAs.
A CPU se comunica com outros elementos na plca-mãe por meio do chipset. Veremos a seguir os chipsets com maiores detalhes.
Chipsets
O chipset é a "cola" que conecta o microprocessador
ao resto da placa-mãe, e assim, ao resto do computador. Em um PC, ele
consiste em duas partes básicas, a ponte norte e a ponte sul. Todos os diversos componenetes do computador se comunicam com a CPU pelo chipset.
A ponte norte se conecta
diretamente ao processador via barramento frontal (FSB- Front Side Bus),
também conhecido como barramento externo. Um controlador de memória
está localizado na ponte norte, onde a CPU consegue um acesso rápido à
memória. A ponte norte também se conecta ao AGP ou ao barramento PCI
Express e à própria memória.
A ponte sul é mais lenta do que a ponte norte, e a
informação da CPU tem que ir pela ponte norte antes de chegar à ponte
sul. Outros barramentos se conectam à ponte sul ao barramento PCI, às
portas USB e às conexões de dísco rígido IDE ou SATA.
As seleções de chipset e CPU caminham juntas, porque
os fabricantes otimizam os chipsets para funcionarem em específicas
CPUs. O chipset é uma parte integrada da placa-mãe e não deve ser
removido ou atualizado. Isso significa que os soquetes das placas-mãe
não têm somente que se encaixar à CPU. Os chipsets das placas-mãe tem
que funcionar de forma otimizada com a CPU.
Na próxima seção, falaremos sobre barramentos, memória e outras características que compõem a placa-mãe.
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