Nessa lição, falaremos sobre outros componentes importantes no contexto computacional, mais engrenagens para que, juntas, consigam fazer a máquina funcionar!
Primeiramente, abordaremos a placa-mãe, ela é o sistema que une todos os componentes de um computador, permitindo que eles funcionem de forma organizada. Sua peça dispõe de todos os caminhos e redes que permitem a troca de informação entre todas as outras: processadores, memórias, sistemas de armazenamento, placa de rede e tudo o mais.
O outro assunto que será explicado nesta lição é o chipset, um componente fundamental para o funcionamento do PC. O nome se refere a um conjunto de circuitos integrados que são responsáveis por fazer com que todos os componentes do computador, desde o disco rígido até o processador, possam trocar informações e, assim, realizar as tarefas que exigimos deles.
O chipset de uma CPU contém um rico conjunto de suporte para interface de periférico adicional, exigido para sistemas de mais alto nível, com muitos dispositivos de E/S (TANENBAUM, 2013).
Um problema de todos! A falta de chips no mundo! Notou que os preços dos componentes eletrônicos subiram? Partes e peças de computadores, então? Nem me fale! Viu que o preço dos veículos também subiu? Já tem algum tempo que podemos considerar determinados modelos de carros como “computadores ambulantes”, alguns ganham destaque com o auxílio de tecnologias que tornam os carros elétricos e autônomos.
Entretanto, devido à pandemia, particularmente aos primeiros lockdowns, muitas empresas produtoras de chips eletrônicos, ainda, não conseguiram colocar sua linha de produto em ordem, fato que afetou diretamente e indiretamente muitas outras indústrias. É fato que o primeiro impacto foi na indústria de computadores, mas outros segmentos também sofreram. A indústria automobilística, por exemplo, por consequência, não tinha insumos suficientes para produzir seus veículos, sensores, chips, semicondutores, entre outros componentes sumiram do mercado. O resultado foi várias linhas produtivas paradas. O fato a refletir é: até onde chegaram os computadores? Se a indústria automobilística parou, porque faltou, por exemplo, o sensor que detecta água para o limpador de vidro funcionar automaticamente?
Para entender melhor como funciona o chipset, vamos avaliar as maiores fabricantes de chipset de GPU (Central Processing Units) do mundo, a Nvidia e a AMD. A Nvidia e a AMD, por incrível que pareça, não fabricam placas de vídeo, mas sim o chipset de vídeo. Elas comercializam seus chipsets de vídeo para outros fabricantes, como: Asus, Gigabyte, Galax, MSI, Zotac, entre outras.
Essas empresas parceiras, que comprar os chipsets de vídeo, produzem todo o corpo da placa de vídeo, estudam o melhor sistema de dissipação de calor, conexões, indem, toda a arquitetura da placa de vídeo, alguns produzem uma estrutura mais robusta, outras mais simples, refletindo no preço final da GPU.
Esse exemplo não é exclusivo para placas de vídeo, acontece também com placas de rede, por exemplo. Um dos maiores fornecedores de chipset de vídeo é a fabricante Realtek, que disponibiliza seu microchip para outros fabricantes integrarem sua solução e fazerem um produto final.
Existem várias conexões em uma placa-mãe, uma delas é o PCI Express, que evoluiu do PCI e, além da diferença do tamanho do slot de conexão, existe diferença também na velocidade de transmissão de dados em suas versões:
PCIe x1: 250 MB/s
PCIe x4: 1.000 MB/s (ou 1 GB/s)
PCIe x8: 2.000 MB/s (ou 2 GB/s)
PCIe x16: 4.000 MB/s (ou 4 GB/s)
A Motherboard é uma placa de circuito impresso (PCI ou, em inglês, PCB - Printed Circuit Board) com multicamadas de cobre (condutor) intercaladas por fibra de vidro (isolante), devidamente projetada, que permite as conexões físicas e elétricas, direta ou indireta, de todos os dispositivos de um PC. Ela também é chamada de mainboard, placa-mãe ou placa principal do PC (PAIXÃO, 2014, p. 91).
Outra evolução relacionada à velocidade de transmissão de dados das placas-mãe é o slot de conexão com o SSD (Solid-State Drive). Por questões de espaço físico, os computadores pessoais e, consequentemente, seus componentes, estão ficando cada vez menores, e o disco não foge a essa regra.
Para reduzir espaço, foi criado os SSDs no padrão M.2, que utiliza uma conexão de expansão da placa-mãe que, até então, poderia ser utilizada para colocar uma placa de rede bluetooth ou algo similar.
Atualmente, existem duas tecnologias para ligação do SSD na conexão m.2, o SATA (Serial Advanced Technology Attachment) e o NVMe (Non Volatile-Memory Express). Embora o m.2 seja uma evolução, quando se utiliza um SSD m.2 SATA, não existe um ganho de desempenho significante, bem dizer é uma mudança física de onde o disco está conectado, seria o mesmo que ligar direto na conexão SATA da placa-mãe; em notebooks, isso é uma grande vantagem.
Por outro lado, utilizando o SSD m.2 NVMe, a porta SATA não é mais utilizada, e sim o PCI-Express. Fato que garante uma maior taxa de transferência de dados. Neste cenário, há uma grande diferença de velocidade, mas, aparentemente, nenhuma diferença, conforme demonstra a Figura 1.
Figura 1 - SSD M.2 NVMe e SATA
Fonte: Envato ([2022], on-line).
#PraCegoVer: a imagem demonstra dois SSD, o de cima é o NVMe, na cor preta, e o debaixo, verde, é o SATA. Ambos com as mesmas dimensões.
O chipset é um conjunto de componentes eletrônicos de baixa capacidade, encontrado em qualquer sistema computacional, normalmente em uma placa-mãe, em um circuito integrado, que gerencia o fluxo de dados entre o processador, a memória e os periféricos.
O chipset é o principal circuito de apoio ao processador, sendo responsável por gerenciar as funções vitais do PC e comunicar todo e qualquer evento de interrupção, transferência de dados ou erro ao processador. Em outras palavras, o chipset faz a interface entre o processador e quase todos os demais periféricos integrados ao PC, ou seja, faz a transferência de dados e instruções entre todos eles, em conformidade com as decisões tomadas pelo processador. Por esse motivo, o chipset tem o seu funcionamento comparado com a operação de um hub, já́ que ele possui um barramento interligado com o processador e diversos barramentos (canais) segmentados e interligados com os demais dispositivos do PC (PAIXÃO, 2014, p. 103).
Em resumo, toda placa-mãe possui dois chipsets, ponte norte e ponte sul, estes são responsáveis por realizar todo o controle dos diversos componentes existentes e determinar certos padrões, como a frequência máxima da memória e do processador e o tipo de HD a ser utilizado, por exemplo. Atualmente, a maioria dos Chipsets é formada por dois chips principais, conhecidos como:
North Bridge (Ponte Norte): é ligada diretamente ao processador, suas funções são o acesso às memórias e aos barramentos PCI Express e a comunicação com o South Bridge.
O South Bridge (Ponte Sul): controla as interfaces USB, tem ligação com a BIOS e com os chips responsáveis pelas interfaces de alguns dispositivos de entrada, como teclado e mouse.
Concluindo, os chipsets são microchips eletrônicos responsáveis por conectar vários componentes de um computador, como a placa-mãe ao processador, por exemplo. O termo “set” pode significar um conjunto; nesse caso, um conjunto de microchips.
Devido à evolução dos componentes eletrônicos, falar em computador é quase sinônimo de falar em smartphones. Com chips cada vez menores e mais potentes, aparelhos que cabem na palma da mão possuem grande poder de processamento, armazenamento e transmissão de dados.
O chipset é considerado um dos principais componentes de um Computador, tendo sua importância comparada ao processador e às memórias, portanto, é preciso conhecer o chipset de um computador (mais especificamente da placa-mãe) ao adquiri-lo. Informações como versão e quantidade de linhas do PCI Express, compatibilidade com overclock, números de slots de memórias RAM, USB, TPS (Thermal Design Power), número de portas SATAs, rede, entre outras informações.
Por exemplo, o chipset das placas-mãe para a linha de processadores da Intel segue a seguinte lógica, em sua nomenclatura, segundo a própria fabricante:
H: linha de entrada, para processadores básicos e com funcionalidades essenciais.
B: linha intermediária, incremento em linhas PCIe, SATA e outros recursos.
Z: topo de linha, quantidade total de PCIe, Sata e demais recursos habilitados, incluindo overclock.
X: chipset específico da linha Extreme.
Como vimos, o chipset é independente da marca da placa-mãe, ou seja, todas as fabricantes de placa-mãe que tiverem o chipset intel da linha “B”, por exemplo, oferecem placas intermediárias, respeitando a descrição do chipset, assim como funciona em placas de vídeo.
ENVATO. [Sem título]. [2022]. 1 fotografia. Disponível em: https://elements.envato.com/pt-br/different-ssd-m2-disk-drive-isolated-on-white-back-TCVWBZA. Acesso em: 11 jul. 2022.
PAIXÃO, R. R. Arquitetura de computadores: PCs. São Paulo: Érica, 2014.
TANENBAUM, A. S. Organização Estruturada de Computadores. 6. ed. [S. l.]: Prentice-Hall do Brasil, 2013.