Placa-mãe
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A
placa mãe (do inglês:
mainboard ou
motherboard
)é a parte do computador responsável por conectar e interligar todos os
componentes do computador, ou seja, processador com memória RAM, disco
rígido, placa gráfica, entre outros.
1 Além de permitir o tráfego de informação, a placa também alimenta alguns
periféricos com a energia elétrica que recebe da fonte do
gabinete.
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Tipos de placas-mãe
AT
Placa-mãe com slot ISA (destaque)
AT é a sigla para Advanced Tecnology.Trata-se de um tipo de placa-mãe já antiga. Seu uso foi constante de
1983 até
1996.
Um dos fatores que contribuíram para que o padrão AT deixasse de ser
usado (e o ATX fosse criado), é o espaço interno reduzido, que com a
instalação dos vários cabos do computador (
flat cable,
alimentação), dificultavam a circulação de ar, acarretando, em alguns
casos danos permanentes à máquina devido ao super aquecimento. Isso
exigia grande habilidade do técnico montador para aproveitar o espaço
disponível da melhor maneira. Além disso, o conector de alimentação da
fonte AT, que é ligado à placa-mãe, é composto por dois
plugs
semelhantes (cada um com seis pinos), que devem ser encaixados lado a
lado, sendo que os fios de cor preta de cada um devem ficar localizados
no meio. Caso esses conectores sejam invertidos e a fonte de alimentação
seja ligada, a placa-mãe será fatalmente queimada. Com o padrão AT, é
necessário desligar o computador pelo sistema operacional, aguardar um
aviso de que o computador já pode ser desligado e clicar no botão
"Power"
presente na parte frontal do gabinete. Somente assim o equipamento é
desligado. Isso se deve a uma limitação das fontes AT, que não foram
projetadas para fazer uso do recurso de desligamento automático. Os
modelos AT geralmente são encontrados com
slots ISA,
EISA,
VESA nos primeiro modelos e, ISA e PCI nos mais novos AT (chamando de
baby
AT quando a placa-mãe apresenta um tamanho mais reduzido que os dos
primeiros modelos AT). Somente um conector "soldado" na própria
placa-mãe, que no caso, é o do teclado que segue o padrão DIN e o mouse
utiliza a conexão serial. Posição dos
slots de memória RAM e
soquete de CPU sempre em uma mesma região na placa-mãe, mesmo quando
placas de fabricantes diferentes. Nas placas AT são comuns os
slots de memória
SIMM ou
SDRAM, podendo vir com mais de um dos padrões na mesma placa-mãe.Embora cada um destes tenha de ser utilizado individualmente.
ATX
Ver artigo principal:
ATX
ATX é a sigla para
"Advanced Technology Extended". Pelo nome, é possível notar que trata-se do padrão AT aperfeiçoado. Um dos principais desenvolvedores do ATX foi a
Intel.
O objetivo do ATX foi de solucionar os problemas do padrão AT (citados
anteriormente), o padrão apresenta uma série de melhorias em relação ao
anterior. Atualmente a maioria dos computadores novos vêm baseados neste
padrão. Entre as principais características do ATX, estão:
- o maior espaço interno, proporcionando uma ventilação adequada,
- conectores de teclado e mouse no formato mini-DIN PS/2 (conectores menores)
- conectores serial e paralelo ligados diretamente na placa-mãe, sem a necessidade de cabos,
- melhor posicionamento do processador, evitando que o mesmo impeça a instalação de placas de
expansão por falta de espaço
Conector de energia ATX (24 furos)
Placa-mãe ATX com slot AGP (destaque)
Quanto à fonte de alimentação, encontramos melhoras significativas. A
começar pelo conector de energia ligado à placa-mãe. Ao contrário do
padrão AT, não é possível encaixar o
plug de forma invertida.
Cada orifício do conector possui um formato, que dificulta o encaixe
errado. A posição dos slots de memória
RAM e
socket de CPU variam a posição conforme o fabricante. Nestas placas serão encontrados
slots de memória SDRAM,
Rambus, DDR, DDR2 ou DDR3, podendo vir com mais de um dos padrões na mesma placa-mãe. Geralmente os
slots de expansão mais encontrados são os
PCI,
AGP,
AMR/CNR e
PCI-Express. As placas mais novas vêm com entrada na própria placa-mãe para padrões de disco rígido
IDE,
Serial ATA ou Serial ATA II. Gerenciamento de energia quando desligado o
micro, suporta o uso do comando "shutdown", que permite o desligamento
automático do micro sem o uso da chave de desligamento encontrada no
gabinete. Se a placa mãe for alimentada por uma fonte com padrão ATX é
possível ligar o computador utilizando um sinal externo como, por
exemplo, uma chamada telefônica recebida pelo modem instalado.
BABY AT
Como o nome leva a deduzir,é uma versão de tamanho reduzido da
placa-mãe padrão AT original. Essa redução foi possível com
miniaturização de muitos componentes internos.
BTX é um formato de motherboards criado pela Intel e lançado em 2003
para substituir o formato ATX. O objetivo do BTX foi aperfeiçoar o
desempenho do sistema e melhorar a ventilação interna. Atualmente, o
desenvolvimento desse padrão está parado.
ITX
É um padrão de placa-mãe criado em outubro de 2001 pela
VIA Technologies.
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Destinada a computadores altamente integrados e
compactados,
com a filosofia de oferecer não o computador mais rápido do mercado, mas
sim o mais barato, já que na maioria das vezes as pessoas usam um
computador para poder navegar na Internet e editar textos.
A intenção da placa ITX é ter tudo
on-board, ou seja, vídeo, áudio, modem e rede integrados na placa-mãe.
Outra diferença dessa placa-mãe está em sua fonte de alimentação.
Como possui menos periféricos, reduzindo assim o consumo de energia, sua
fonte de alimentação pode ser fisicamente menor, possibilitando montar
um computador mais compacto.
LPX
As placas padrão LPX possuem uma característica que as torna
facilmente identificáveis: Possui uma placa "em pé" que se encaixa em
uma conexão específica da placa principal. Nesta placa é encaixada as
demais placas do computador. Formato de placas-mãe usado por alguns PCs
"de marca" como por exemplo Compaq. Seu principal diferencial é não ter
slots. Os slots estão localizados em uma placa a parte, também chamada
"backplane", que é encaixada à placa-mãe através de um conector
especial. Seu tamanho padrão é de 22 cm x 33 cm. Existe ainda um padrão
menor, chamado Mini LPX, que mede 25,4 cm x 21,8 cm. Esse padrão foi
criado para permitir PCs mais "finos", já que as placas de expansão em
vez de ficarem perpendiculares à placa-mãe, como é o normal, ficam
paralelas. Após o padrão de placas-mãe ATX ter sido lançado, uma versão
do LPX baseada no ATX foi lançada, chamada NLX. Visualmente falando é
fácil diferenciar uma placa-mãe LPX de uma NLX. No padrão LPX o conector
para a placa de expansão (backplane) está localizado no centro da
placa-mãe e este é um conector parecido com um slot (conector "fêmea").
Já no padrão NLX o conector para a placa de expansão está localizado em
uma das laterais da placa, e é um contato de borda contendo 340 pinos,
similar ao usado por placas de expansão (ou seja, é um conector
"macho").
NLX
A placa-mãe NLX é muito recente e foi criada para microcomputadores
que usam processadores Pentiun III e 4. Este design agrupa os melhores
recursos do ATX e do LPX.
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Funcionamento
A placa-mãe realiza a interconexão das peças componentes dos microcomputadores. Assim,
processador,
memória,
placa de vídeo,
HD,
teclado,
mouse,
etc. estão ligados diretamente à placa-mãe. Ela possui diversos
componentes eletrônicos (circuitos integrados, capacitores, resistores,
etc) e entradas especiais (
slots) para que seja possível conectar
os vários dispositivos. A manutenção é feita por pessoas treinadas,
técnicos e engenheiros da área. Uma forma de remover algumas sujeiras e
oxidação simples, que qualquer pessoa pode fazer é a lavagem com algo
isopropílico. Mas, também se deve ter um conhecimento mínimo de montagem
e manutenção de microcomputadores.
Componentes
Arquitetura de uma placa-mãe típica.
Vamos destacar os mais importantes componentes de uma placa mãe:
Conectores
Processador
Processador AMD-AthlonXP 1700+
O processador fica encaixado no soquete devendo observar que uma
placa-mãe não aceita qualquer tipo de processador, pois é desenvolvida
para soquetes específicos. Cada tipo de processador tem características
que o diferenciam de outros modelos, a quantidade de pinos, por exemplo,
ou o barramento da ponte norte. Assim sendo, a placa-mãe deve ser
desenvolvida para aceitar determinados processadores.
Memória RAM
Ver artigo principal:
RAM
DDR400 de 1GB da Kingston
As placas-mãe mais antigas trabalhavam com tecnologia conhecida com
SDR SDRAM e a
DDR, atualmente o padrão mais usado é o DDR2, mas em breve se tornarão obsoletas, dando lugar as memórias DDR3.
Com relação à capacidade de instalação de memória RAM nas placas-mãe
mais antigas chegavam a 32 MiB ou 64 MiB, entretanto hoje não é dificil
achar micros com módulos de memória com 1 GiB ou 2 GiB, podendo chegar
em algumas placas para servidor a 128 GiB (embora essas placas sejam
muito raras, a possibilidade existe).
BIOS
Ver artigo principal:
BIOS
Flash-ROM BIOS da American Megatrends 1992
BIOS (
Basic Input Output System) é um tipo de
chip (
Flash-ROM) que contém um pequeno
software responsável por controlar o uso dos dispositivos e mantém informações de data e hora. O
BIOS trabalha junto com o
POST (
Power On Self Test), um
software que testa os componentes do micro em busca de eventuais erros. Podemos alterar as configurações de
hardware através do
Setup, uma
interface também presente na
Flash-ROM.
Bateria
Bateria de Lítio CR2032 3V
A
bateria interna do tipo
Lítio(
bateria de lítio) CR2032 tem a função de manter as informações da
Flash-ROM (
EEPROM)
armazenadas enquanto o computador está desligado (somente em placas-mãe
antigas, nas atuais sua principal função é manter o relógio interno
funcionando). A bateria de lítio tem voltagem de três volts e é para
manter funcionando sem atrasar o relógio e outros componentes como as
informações gravadas na BIOS.
Chipset
Southbridge da placa-mãe ASUS P4P800-E
Northbridge da placa-mãe ASUS P4P800-E
Chipset é um
chip (ou conjunto de
chips)
responsável pelo controle de diversos dispositivos de entrada e saída
como o barramento de comunicação do processador, o acesso à memória, o
acesso ao HD, periféricos
on-board e
off-board, comunicação do processador com a memória RAM e entre outros componentes da placa-mãe. Geralmente, é dividido em
southbridge e
northbridge.
- O northbridge
faz a comunicação do processador com as memórias, através do barramento
de comunicação externa do processador, e com os barramentos de alta
velocidade AGP e PCI Express. Como ele faz o trabalho mais pesado,
geralmente requer um dissipador de calor devido ao seu aquecimento
elevado.
- O southbridge geralmente é responsável pelo controle de dispositivos de entrada ou saída (I/O) como as interfaces IDE que ligam os HDs, os drives de CD-ROM, drives de DVD-ROM ao processador. Controlam também as interfaces Serial ATA. Geralmente cuidam também do controle de dispositivos on-board como o som.
Slots de expansão
placa de rede 100Mbit tipo PCI da NIC
Foto do adaptador gráfico tipo
PCI Express Gigabyte com um chipset NVIDIA (Geforce 6200TC)
Algumas tecnologias foram desenvolvidas para dar maior flexibilidade
aos computadores pessoais uma vez que cada cliente pretende utiliza-lo
para um fim específico.
O barramento
PCI ou (
Peripheral Component Interconnect) é uma tecnologia para conectar diferentes periféricos na Placa-mãe. Veja maiores detalhes no artigo
Peripheral Component Interconnect.
As placas-mãe mais antigas dispunham de outras tecnologias leia os artigos para saber mais:
barramento ISA,
barramento EISA,
barramento VESA.
O barramento
AGP ou
(Accelerated Graphics Port)
é uma tecnologia de barramento usada principalmente por placas de
vídeo. As placas AGP excedem um pouco em tamanho as placas PCI. A
tecnologia AGP já está sendo substituída pelo barramento
PCI Express. A tecnologia
PCI Express conta com um recurso que permite o uso de uma ou mais conexões seriais. Veja mais no artigo
PCI Express.
Controladores
- On-board: como o próprio nome diz, o componente on-board vem diretamente conectado aos circuitos da placa mãe, funcionando em sincronia e usando capacidade do processador e memória RAM quando se trata de vídeo, som, modem
e rede. Tem como maior objetivo diminuir o preço das placas ou
componentes mas, em caso de defeito o dispositivo não será recuperável,
no caso de modem AMR,
basta trocar a "placa" do modem AMR com defeito por outra funcionando,
pois, este é colocado em um slot AMR na placa-mãe. São exemplos de
circuitos on-board: vídeo, modem, som e rede.
- Off-board: são os componentes ou circuitos que funcionam
independentemente da placa mãe e por isso, são separados, tendo sua
própria forma de trabalhar e não usando o processador, geralmente,
quando vídeo, som, modem ou rede, o dispositivo é "ligado" a placa-mãe
usando os slots de expansão para isso, têm um preço mais elevado que os dispositivos on-board, sendo quase que totalmente o contrário em todos os aspectos do tipo on-board, ou seja, praticamente todo o processamento é realizado pelo próprio chipset encontrado na placa do dispositivo.
Componentes
A placa-mãe pode variar conforme o modelo e fabricante, mas há componentes que se mantêm:
Referências
