Barramento de expansão

BARRAMENTOS DE EXPANSÃO.

Introdução.

Basicamente barramento de expansão é por onde conectamos os periféricos ao micro tal como placa de video, som entre outros. Abordarei melhor nas próximas páginas.

E estarei discutindo sobre os barramentos PCI, USB e FIREWARE.

Desenvolvimento.

O que é Barramento de expansão?

Os barramentos são conjuntos de sinais digitais com os quais o processador comunica com o seu exterior. Esses sinais podem ser combinados de várias formas, dependendo da finalidade.

Os barramentos mais comuns são:

- Barramento local - Faz a conexão entre processador e memória.

- Barramento ISA – Usado pelos slots de 8 e 16 bits e alguns interfaces da motherboard (série, paralela, interface para drives, alto falante).

- Barramento PCI – Usado pelos slots PCI, interfaces IDE e USB.

- Barramento AGP – Usado para placas de vídeo 3D de alto desempenho.

ISA

ISA (Industry Standard Architecture), é um barramento para computadores, padronizado em 1981, inicialmente utilizando 8 bits para a comunicação, e posteriormente adaptado para 16 bits. Existe também uma extensão física do barramento ISA, chamada VESA Local Bus, capaz de executar transferência de dados de 32 bits, podendo ainda aceitar placas adaptadoras de 8 ou 16 bits ISA. Desenvolvido principalmente para os processadores 486, não permitem mais que 3 slots VLBUS nas motherboards, ou seja, o micro somente poderá ter no máximo 3 placas Local Bus em seu microcomputador.

Baramento de expansão ISA.

AGP ( Accelerated Graphics Port )

O slot AGP ( Accelerated Graphics Port ) ou porta gráfica aceleradora foi criada pela Intel para resolver os problemas de desempenho das placas de vídeo 3D que utilizam o barramento PCI.Como o uso de softwares e do computador em geral estão cada vez mais explorando áreas antes não utilizadas, como aceleração 3D e playback de vídeos de alta qualidade, tanto o processador quanto o chipset de vídeo precisam processar mais e mais informações. O barramento PCI está alcançando seus limites de performance nessas aplicações. Há uma demanda crescente por memória de vídeo, não apenas para a imagem na tela mas também para cálculos em 3D, o que exigiria mais memória na placa de vídeo, o que envolve dois problemas :

- Custo : A memória da placa de vídeo é muito cara se comparada à memória RAM .

- Tamanho : Se você decide inserir 6 MB na placa e precisa de 4 MB para o frame buffer, você tem 2 MB livres para o trabalho de processamento, e só, a não ser que você troque seu hardware. Não é fácil expandir essa memória e você não pode usa-la pra nenhuma outra função mesmo que você não precise dela para o processamento de vídeo.

Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect)

O barramento PCI surgiu no início de 1990 pelas mãos da Intel. Suas principais características são a capacidade de transferir dados a 32 bits e clock de 33 MHz, especificações estas que tornaram o padrão capaz de transmitir dados a uma taxa de até 132 MB por segundo. Os slots PCI são menores que os slots ISA, assim como os seus dispositivos, obviamente.

Mas, há uma outra característica que tornou o padrão PCI atraente: o recurso Bus Mastering. Em poucas palavras, trata-se de um sistema que permite a dispositivos que fazem uso do barramento ler e gravar dados direto na memória RAM, sem que o processador tenha que "parar" e interferir para tornar isso possível. Note que esse recurso não é exclusivo do barramento PCI.

Outra característica marcante do PCI é a sua compatibilidade com o recurso Plug and Play (PnP), algo como "plugar e usar". Com essa funcionalidade, o computador é capaz de reconhecer automaticamente os dispositivos que são conectados ao slot PCI. Atualmente, tal capacidade é trivial nos computadores, isto é, basta conectar o dispositivo, ligar o computador e esperar o sistema operacional avisar sobre o reconhecimento de um novo item para que você possa instalar os drivers adequados (isso se o sistema operacional não instalá-lo sozinho). Antigamente, os computadores não trabalhavam dessa maneira e o surgimento do recurso Plug and Play foi uma revolução nesse sentido. Além de ser utilizada em barramentos atuais, essa funcionalidade chegou a ser implementada em padrões mais antigos, inclusive no ISA.

O barramento PCI também passou por evoluções: uma versão que trabalha com 64 bits e 66 MHz foi lançada, tendo também uma extensão em seu slot. Sua taxa máxima de transferência de dados é estimada em 512 MB por segundo. Apesar disso, o padrão PCI de 64 bits nunca chegou a ser popular. Um dos motivos para isso é o fato de essa especificação gerar mais custos para os fabricantes. Além disso, a maioria dos dispositivos da época de auge do PCI não necessitava de taxas de transferência de dados maiores.

Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect)

PCI Express

Desde sua primeira implementação em uma placa-mãe, os barramentos PCI-Express evoluíram conforme novas placas de expansão foram lançadas. Atualmente, o PCI-Express está disponível em segmentos de 1x a 32x, sendo mais comum encontrar até 16x. Esses números têm a ver com o número de “caminhos” utilizados para a transmissão dos dados.

Existem três tipos de barramentos PCI-Express disponíveis, sendo que a única diferença entre eles é a velocidade da transmissão de dados entre placa de expansão e computador. Isso significa que uma placa de vídeo que é conectada a um conector PCIe 3.0 pode funcionar também em um do tipo 1.0. O que muda é a quantidade e velocidade de dados que serão enviados.

PCI-Express 1.0

Primeiro modelo, lançado em 2004. Contando com 16 caminhos de transmissão de dados (16x), um slot PCI-Express pode realizar o tráfego de até 4 GB/s.

PCI-Express 2.0

Lançado em 2007, o tipo de barramento mostrou um aumento de desempenho e envio de dados, o que para placas gráficas, por exemplo, é muito importante. Com 16x, slots PCI-Express 2.0 alcançam até 8 GB/s, podendo