Nesta lição, aprenderemos, um pouco mais, a respeito de como o ser humano interage com o computador. Levando em consideração que os computadores, por meio do uso das memórias e do processamento, recebem dados e comandos e, então, devolvem dados e informações.
Entenderemos como isso ocorre, quais os principais dispositivos que se conectam ao computador, quais utilizam a energia elétrica que está sendo empregada pelas memórias, pelo processador e pela placa-mãe e quais têm fonte de alimentação própria. Além disso, você aprenderá a descobrir quanto de energia um computador precisa para dar conta das tarefas que foram solicitadas a ele. Vamos lá?
Você já percebeu que, para os computadores serem mais eficientes, é necessária a compatibilidade entre os componentes internos, processador, memórias e placa-mãe, de forma que eles atuem para tornar a percepção sobre a velocidade de processamento a menor possível.
Não adiante ter um processador de 32 núcleos, com um clock super alto, 64 gb de RAM com clock, também, elevado e um HD magnético de 3200 ou 5400 rpm. Seria igual ter um motor, freios e suspensão de uma Ferrari de última geração montadas com um sistema de troca de marchas (câmbio) de um Fusca 1960.
Outra questão: qual o tamanho do tanque de combustível? Para os computadores, qual o tamanho/potência da fonte de energia? Você acha que estes aparelhos têm a placa-mãe ligada, diretamente, na tomada? Não. É necessária uma fonte que gerencia as várias voltagens necessárias pelo computador e os seus dispositivos de entrada e saída. Assim como existem vários tipos, velocidades, tamanhos, desempenhos, compatibilidades de componentes e dispositivos, também existem diversos tipos e tamanhos de fontes. E alguns dispositivos que conectamos no computador possuem a sua própria fonte de alimentação.
Quer descobrir como esses dispositivos se comunicam com o computador? Qual a fonte ideal para o seu projeto? Então, fique comigo! Descobriremos, a seguir, um pouco mais destas questões.
Por meio das lições anteriores, você já sabe que Antônio e o seu filho Pedro, ao decidirem comprar um computador para ajudar no agroempreendimento da família, estão seguindo o caminho que acredito ser o mais adequado na compra de um computador desktop: comprar as peças, separadamente, e pedir para um técnico efetuar a montagem, se o(a) comprador(a) não tiver conhecimento para fazer isso sozinho(a).
Nesta decisão, você sabe, até o momento, que Antônio e Pedro intencionam adquirir os seguintes componentes para o projeto do computador. Observe no Quadro 1:
Quadro 1 - Resumo projeto de computador
Fonte: o autor.
#PraCegoVer: o quadro possui duas colunas e seis linhas. A coluna da esquerda traz as informações que organizam a tabela. Na primeira linha (processador): marca AMD e modelo Ryzen 3. É um processador de 3,6 gigahertz, quatro núcleos, consome cerca de 65 W e pode funcionar até 95 graus Celsius. Tem memória interna, sendo a memória cache L1 com 384 KB, L2 com 2 MB e L3 com 4 MB. Comporta duas memórias (também chamado de pente de memória) da geração DD4 com velocidade (clock) de até 2933 MHz. Tem suporte de vídeo integrado. Na segunda linha (RAM): 8 gb da geração DDR4, clock de acordo com o processador, ou seja, 2933 Mhz. Na terceira linha (SSD): Sata III de 500 gb com taxas de leitura e gravação em torno de 450 megabytes por segundo. Na quarta linha (placa-mãe): para processador AMD, compatível com o Ryzen 3. Não precisa ser gaming, dois slots para as RAM com suporte até 2933 Mhz. Não precisa ter slot para SSD M2, mas umas três conexões para SSD Sata seria interessante. Quatro entradas USB. Na quinta linha (mouse): padrão USB. Na sexta linha (teclado): padrão USB.
Todos esses componentes que foram listados precisam, para funcionar, de uma fonte de energia com as tensões adequadas. Quanto mais componentes, maior o consumo de energia.
O desafio, agora, é ajudar Antônio e Pedro a comprar a fonte de alimentação. Nesse sentido, continue atento(a) a esta lição, a fim de descobrirmos, no final, como conseguiremos auxiliar pai e filho.
Primeiro, falaremos sobre os principais dispositivos que são conectados a um computador, tais como: fontes de entradas e saídas de dados e de informações. Ao longo das explicações, falaremos de como eles utilizam, no seu funcionamento, a eletricidade.
Veja que não existe uma definição muito clara a respeito dos dispositivos e componentes de um computador, por isso, podemos falar de algo como sendo um dispositivo e, às vezes, componente, de vez em quando, são os dois. Geralmente, os componentes são a peça central pela qual um computador nem pode ser chamado como tal, pois ele precisa de placa-mãe, processador, RAM e HDs, mas, por exemplo, os HDs ou SSDs também têm a possibilidade de serem dispositivos de entrada e saída.
Geralmente, utilizamos o termo dispositivos como aqueles hardwares que possuem a interação com os humanos (mouse, teclado, monitores, impressoras etc.), e componentes como os hardwares internos (placa-mãe, processador, RAM, HDs e SSDs). Então, você pode ler e ouvir que um item, em determinado artigo, foi chamado de componente e, em outro, de dispositivo, não se preocupe com isso.
Outro termo bastante comum é “periférico”. De modo geral, é definido como periférico o que pode ser conectado com o computador, mas, de forma externa ao seu gabinete, sem precisar abri-lo, utilizando as portas traseiras da placa-mãe.
A Figura 1, a seguir, apresenta um gabinete em vários ângulos, inclusive a visão da parte traseira, onde os conectores da placa-mãe podem ser vistos. Logo acima, também é possível observar o conector de energia com o espaço reservado para a fonte de alimentação.
De que modo os dispositivos se comunicam com o processador do computador? Neste ponto, podemos entrar em um terreno muito técnico, o que não é o objetivo desta disciplina. Por isso, faremos essa abordagem em relação aos usuários, isto é, considerando o conhecimento necessário ao indivíduo que deseja o funcionamento correto dos seus periféricos, quando conectados aos computadores. Portanto, os periféricos conectam-se ao computador de forma geral, o processador e o sistema operacional que está “rodando” nele funciona por meio de drivers.
Segundo a Computer Hope (2021), um driver de dispositivo ou driver de hardware é um grupo de arquivos que permite um ou mais dispositivos de hardware se comunicarem com o sistema operacional do computador. Sem drivers, o computador não consegue enviar e receber dados, corretamente, para os dispositivos de hardware, como: uma impressora e outros periféricos. Ou seja, de forma geral, tudo que é conectado à placa-mãe deveria ter um drive para que o periférico possa ser interpretado como um todo pelo processador, pelas memórias e pelo sistema operacional. É por este motivo que, às vezes (hoje, cada dia menos), quando compramos uma impressora, por exemplo, vem junto um CD, onde estão presentes o programa de operacionalização da impressora e os drivers para que o computador possa se conectar com ela. Por que digo “cada dia menos”?
Segundo a Computer Hope (2021), os sistemas operacionais de hoje têm muitos drivers genéricos que permitem o hardware funcionar em nível básico, sem a necessidade de drivers ou softwares específicos. Os sistemas operacionais, como o Windows, possuem uma biblioteca de drivers, ou, quando é detectado um periférico que a tenha, o sistema faz a busca em seus servidores na internet, o baixa e o instala. Você, na maioria das vezes, nem percebe isso acontecer.
Se esse dispositivo, no entanto, tiver recursos desconhecidos para o sistema operacional, ele não funcionará sem os seus drivers. Por exemplo, você pode conectar qualquer teclado a um computador e, diante da biblioteca de drivers existente, o esperado é o teclado funcionar. Todavia, se esse teclado tiver teclas ou recursos especiais, ele não funcionará até que os drivers sejam instalados. Isso é possível de ocorrer pelo sistema operacional ou pode vir junto a um CD com os drivers. Ou, ainda, você mesmo deverá pesquisar na internet e baixá-los.
Observe, a seguir, quais componentes, de modo geral, não precisam de drivers, pois o sistema operacional já possui, em sua biblioteca, os arquivos necessários.
Processador.
Unidades de discos (HDs e SSDs).
Ventiladores/Fans de resfriamento.
Controle de videogame, joystick e gamepad.
Teclado.
Mouse.
Monitor.
Fonte de energia
RAM.
Caixas de som.
Pendrive.
Dissipadores de calor.
Microfone.
Webcam.
Fones de ouvido.
Telas sensíveis ao toque.
Leitor de cartão.
Modem.
Placa de rede.
Impressora.
Scanner.
Placa de som.
Dispositivos USB.
Placa de vídeo.
Câmeras digitais.
Por exemplo, um mouse de computador, geralmente, funciona sem drivers, mas se tiver mais botões do que o mouse tradicional, estes botões extras não funcionarão até que os drivers compatíveis sejam instalados, caso o sistema operacional não os tenha em sua biblioteca. Eu mesmo utilizo um mouse com possibilidade de 16 teclas mais o scroll (também chamado de roda do mouse). A seguir, observe, na Figura 2, o referido mouse que utilizo.
É importante utilizar o driver adequado ao dispositivo e mantê-lo atualizado. Normalmente, o Windows faz esta atualização de forma automática. Contudo exploraremos mais este assunto na lição sobre sistema operacional.
Agora, iremos ao segundo ponto: quanto de energia o computador precisará para atender aos seus componentes? Observe, na Figura 3, a seguir, uma fonte elétrica de computador.
Alguns desses componentes, processador, memórias RAM, HDs e SSDs, placas de vídeo, som, placa-mãe e, principalmente, os USBs consomem energia que vem do gabinete do computador, e outros não. Por exemplo, as impressoras que têm fonte própria e são ligadas em uma tomada elétrica.
De forma geral, mesmo que o dispositivo esteja conectado no computador, se ele for ligado na tomada, não consome energia da fonte de alimentação elétrica da máquina e, dentro do gabinete, fica essa fonte de alimentação. Na Figura 4, a seguir, pode-se observar uma fonte sendo instalada no gabinete.
Figura 4 - Fonte elétrica de computador sendo instalada
Fonte: Shutterstock.De acordo com a Intel (2021), a unidade de fonte de alimentação de energia não é o componente do computador discutido com mais frequência, mas é uma parte crítica de qualquer máquina. Fornecer energia a todo o sistema é uma função, extremamente, importante ao funcionamento e à vida útil dos componentes.
Para notebooks, esta não é uma preocupação. Face a sua capacidade reduzida, para não dizer mínima, de expansão e conexão, a fonte que vem com eles é suficiente. Detalhe: nos notebooks, as fontes são externas, iguais ao carregador de um celular. Já nos desktops, ou seja, computadores de mesa, elas ficam dentro do gabinete.
Não nos ateremos à quantidade de cabos e tipos de conexões elétricas que uma fonte de computador possui, focaremos em quantos watts (unidade de potência de energia) ela precisa ter. O primeiro aspecto a ser esclarecido é: não existe risco de você comprar uma fonte de 1500 watts e o seu computador, na prática, utilizar, apenas, 400. O problema é que uma fonte de 1500 watts será cinco vezes mais cara do que uma de 400. Quando você compra um processador, é possível conferir a informação de quantos watts ele consome, normalmente, e, em situações de pico (também chamado de modo turbo). Assim como existe a informação das RAM, placa-mãe, HDs e SSDs, placas de vídeo e de som.
Atualmente, existem processadores que consomem, sozinhos, 250 watts, e outros os quais consomem 55 watts, atendendo, perfeitamente, às suas necessidades e, ainda, com sobra. Logo, em relação a computadores, apenas, pelo tipo de componentes, nada é igual.
Deve-se ver, sempre, qual o consumo do componente específico que você adquirirá e adicionar uns 150 watts, destinado a componentes USB que podem utilizar da fonte do computador para funcionarem e, também, para a própria geração de calor e fan/ventilador de resfriamento da fonte. Além disso, deve ser levado em consideração, na hora de efetuar a escolha: que a fonte seja de uma marca de referência, com classificação elevada, e que contenha sistema de proteção para preservar os demais componentes do computador.
Agora que você já sabe um pouco mais sobre os periféricos — como funcionam, se conectam e trocam informações com o computador, de que forma consomem energia, seja do computador, seja da fonte externa — já podemos fornecer alguma ajuda para Antônio e o seu filho Pedro, na compra de uma máquina por partes.
Lembrando: esta forma de aquisição leva em consideração a economia e o maior aproveitamento de recursos. O consumidor escolhe os componentes de acordo com o que, realmente, utilizará e, ainda, ele considera a vida útil do equipamento.
Em relação aos drivers, o interessante é sempre manter o sistema operacional e os aplicativos que serão instalados atualizados. Portanto, eles devem, é claro, ser originais, adquiridos de forma legal. Isso proporcionará suporte e atualizações dentro do que for adquirido. O conjunto de sistema operacional com aplicativos originais poupará Antônio e Pedro de terem problemas de incompatibilidade entre os dispositivos e periféricos ligados à máquina. Até pelo fato de que o projeto de computador deles não apresentou nenhum desafio fora do normal, até o momento.
O quanto de energia a fonte de alimentação elétrica precisa ter para que os nossos personagens possam efetuar, corretamente, a compra? Retomaremos os itens que Antônio e Pedro já listaram para aquisição, assim, será possível calcular o consumo. Com base em pesquisas na internet sobre o consumo dos componentes, elaborei a Tabela 1, a seguir, com a relação do consumo dos itens.
Tabela 1 - Cálculo de fonte de alimentação do computador
Fonte: o autor.
#PraCegoVer: a tabela possui duas colunas e nove colunas. A primeira linha contém as informações que organizam a tabela, sendo elas: componente e referência consumo em watts. O primeiro componente é o processador e consome 65 watts. O segundo é a RAM e consome 3 watts. O terceiro é o SSD e consome 15 watts. O quarto é a placa-mãe e consome 60 watts. O quinto componente é o mouse e consome 3 watts. O sexto é o teclado e consome 3 watts. O sétimo componente são 3 fans de refrigeração e consomem 12 watts. No total são 161 watts.
Então, significa que uma fonte de 161 watts é suficiente? Não! Até pelo fato de as fontes, geralmente, entregarem cerca de 85% do que apresentam na etiqueta de compra, em especial, se forem das marcas mais famosas, pois as fontes de alimentação dos computadores apresentam ampla diferença entre as marcas de referência e as marcas menos prestigiadas. Normalmente, SSD, RAM e placa-mãe não oferecem, praticamente, nenhuma diferença entre uma marca ou outra, considerando as mesmas configurações. Mas, as fontes sim, e muito!
Diante destas considerações, se Antônio e Pedro comprarem uma fonte de 300 watts de referência, certamente, ela entregará, de modo efetivo, 265 watts. Ou seja, praticamente, 100 watts a mais do que o necessário. No entanto, se pensarmos em futuras expansões, ainda mais em uma placa de vídeo (as mais caras podem consumir, sozinhas, 350 watts), acredito que recomendaremos a Antônio e a Pedro, com segurança, uma fonte de 400 watts.
Agora, te desafio a fazer esta mesma pesquisa em relação ao computador da sua casa. Caso não possua um, faça a pesquisa sobre o computador que você utiliza na escola. Tente descobrir quais os componentes, dispositivos e periféricos que ele tem, depois, realize uma pesquisa de quanto cada um consome de energia e, por fim, calcule o total de watts, a fim de descobrir quanto a sua fonte ideal deve ter de capacidade. Que tal? Aceita o desafio?
COMPUTER HOPE. Device Driver. Salt Lake City: Computer Hope, Nov. 2021.
INTEL. PC Power Supply: how to choose the right one for you. Mountain View: Intel, Dec. 2021.