Raio-X - Placas-Mãe

A placa-mãe também é chamada de motherboard, mainboard ou placa de sistema, como dizem os técnicos "dinossauros". Seguramente ela é a principal placa do computador, pois nela são acoplados todos os demais componentes, muitos deles essenciais ao funcionamento do PC. Também cabe a ela fazer com que todos eles “se enxerguem” e se comuniquem com perfeição. Existem diversos fabricantes de placas-mãe no mercado e cada um deles com um leque enorme de opções, desde as mais básicas e com vários dispositivos onboard (falaremos mais sobre isso) até as placas de alto desempenho ou projetadas para receberem múltiplos processadores, mas basicamente uma placa-mãe deve ter os seguintes componentes:

1. Soquete
2. Slots
3. Chipset
4. Conectores IDE e/ou SATA
5. Conectores de Energia
6. BIOS
7. Bateria

A imagem abaixo destaca cada um deles (você pode clicar na imagem para amplia-la).

Placa Mãe

Placa Mãe e seus principais componentes

Vamos falar abaixo sobre cada um destes componentes.

Soquete

O soquete é a região da placa-mãe que receberá o processador. Existem diversos tipos de soquete e cada um deles comporta uma determinada família de processadores. Não se pode, por exemplo, remover de uma placa um processador Pentium 4, soquete 423, e tentar colocar nela um Pentium 4, soquete 478. Além da incompatibilidade tecnológica existente entre eles, o primeiro possui 423 pinos contra 478 do segundo, ou seja, fisicamente não é possível encaixá-los em um mesmo soquete.

Soquetes para processador

Soquetes 1366 (Esquerda) e 939 (Direita)



Slots

Os slots são encaixes prontos para receber placas diversas, como as de vídeo, som, rede, modem, TV, entre outras. Existem diversos tipos de slots e de tempos em tempos surge uma nova tecnologia que exige a criação de um novo slot para que se tire proveito dela. Os slots mais utilizados atualmente são o PCI, o AGP e o PCI-Express. Destes 3 o PCI (Peripheral Component Interconnect) é o mais antigo, conhecido e que pode receber a maior variedade de placas.

Na sequência da evolução dos soquetes surgiu o slot AGP (Accelerated Graphics Port) que, como o próprio nome sugere, é otimizado para receber placas de vídeo. Por último chegou ao mercado o slot PCI-Express, também chamado de PCI-E, que possui maior velocidade de comunicação. As placas de vídeo modernas fazem uso dessa alta taxa de transferência, pois para gerar gráficos complexos a densidade de dados que precisa ser trafegada entre a placa de vídeo e a placa mãe é muito alta. Dessa forma, todas as placas de vídeo modernas são conectadas aos slots PCI-E.

Slots PCI

Slots PCI

Slot AGP

Slot AGP

Slot PCI Express

Slot PCI Express


Chipset

O chipset é um chip contido na placa-mãe e ele é quem define as “regras” de funcionamento dela. Cabe a ele, por exemplo, determinar o tipo e a quantidade máxima de memória comportada por ela, a freqüência de operação dessa memória e do processador, o padrão dos discos rígidos e como eles transferirão dados, enfim, praticamente tudo o que acontecerá e como acontecerá será controlado pelo chipset. Ele é dividido duas partes, chamadas de ponte norte e ponte sul.

A ponte sul é responsável pelos controladores IDE e SATA (basicamente HDs e unidades ópticas), portas USB, portas parelela e serial, e dos barramentos PCI, AMR (Áudio/Modem Riser), CNR (Communication and Networking Riser) e ACR (Advanced Communications Riser), estes últimos três são utilizados por placas de som e modems de baixo custo. Eles já estão de desuso, na verdade.

A ponte norte é responsável pela comunicação entre os dispositivos mais "nobres" do PC, que são processador e memória, mas cabe a ela também gerenciar a comunicação com os slots de alta velocidade, como AGP e PCI-E. Veja a ilustração abaixo:

Ilustração das Pontes Norte e Sul

Ilustração das Pontes Norte e Sul

Apenas por curiosidade, a velocidade com que o processador se comunica com a ponte norte do chipset é chamada de Front Side Bus (Barramento Frontal) ou simplesmente FSB. Como a ponte norte se comunica diretamente com a memória e os barramentos de alta velocidade AGP e PCI-E, quanto maior o FSB do seu processador, melhor será seu desempenho. Alguns autores chamam o FSB de Clock Externo do processador, que é um termo interessante. Apenas por curiosidade, mostro abaixo alguns modelos de Chipsets bastante conhecidos.

Chipset SIS

Chipset-SIS

Chipset NVIDIA

Chipset-NVIDIA

Chipset VIA

Chipset-VIA


Conectores IDE (Intergrated Drive Electronics) e SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

Esses conectores são usados para plugarmos dispositivos como HDs e unidades leitoras e gravadoras de CDs, DVDs e Blu-Rays. O padrão SATA, além de ser mais rápido, tem o cabo mais estreito, como se pode ver abaixo, o que favorece a ventilação dentro do gabinete. Os cabos IDE são muito largos e isso acaba atrapalhando a circulação de ar dentro do computador. Em máquinas mais antigas isso não era relevante, mas nos dias de hoje, principalmente em máquinas de alto desempenho, travamos uma verdadeira batalha para manter todos os componentes com a temperatura mais baixa possível, então essa redução na largura dos cabos acaba influenciando significativamente.

Conectores IDE e SATA

Conectores IDE (esquerda) e SATA (direita)

Cabo IDE Cabo SATA

Cabos IDE (esquerda) e SATA (direita)


Conectores Floppy

É onde se conecta um cabo semelhante ao IDE dos HDs e leitores de CDs e DVDs citados acima, porém um pouco mais estreito. Esse cabo leva e traz informações até a unidade de disquete. As placas que chegam ao mercado atualmente já não possuem esse conector, visto que não faz muito sentido ficarmos armazenando míseros 1.44Mb ou 2.88Mb de dados numa mídia instável e com o preço equivalente a CDs ou DVDs, que armazenam centenas de vezes mais e com muito mais segurança.

Conector Floppy Cabo Floppy

Conector e Cabo Floppy


Conectores de Energia

Aqui é onde conectamos os cabos que partem da fonte de alimentação com destino à placa-mãe. É o local por onde a placa e todos os periféricos conectados a ela são energizados. Dentre eles podemos citar as memórias, placas de vídeo, som, rede, o cooler, etc. Periféricos que possuem partes mecânicas móveis, como unidades gravadoras de CDs, DVDs e Blu-Rays, leitores de disquetes e HDs precisam ser alimentados diretamente e não fazem parte da lista de dispositivos que a placa-mãe alimenta.

Conector 24 Pinos

Conector de energia de 24 Pinos


BIOS - Basic Input/Output System (Sistema Básico de Entrada/Saída)

A BIOS é, na verdade, apenas um programa gravado numa memória permanente contida na placa-mãe. Nesse programa estão as instruções de como as placas devem interagir. Nem mesmo o sistema operacional, item básico para o funcionamento de qualquer computador, seria carregado sem a BIOS, pois é nela que está a instrução que diz ao processador onde se encontra o sistema operacional. A BIOS é a primeira coisa que precisa trabalhar quando você liga o seu computador, antes mesmo do seu HD funcionar.


OBS.: Não se deve confundir BIOS com CMOS. Esse é um erro comum, mas uma coisa não tem nada a ver com a outra. CMOS (Complementary Metal-Oxide Semicondutor) é uma pequena memória que guarda informações sobre as configurações do computador, além de um calendário e um relógio. Ela fica alojada dentro do chipset das placas-mãe. Quando alguma configuração está incorreta na CMOS e isso impede que o computador seja ligado, podemos fazer um procedimento chamado “Clear na CMOS”, que apaga todo o conteúdo dela e todas as informações das configurações voltam ao padrão de fábrica. Feito isso é possível ligar o computador e fazer a reconfiguração de tudo, mas é bastante comum encontrar alguns técnicos usando o termo “Clear na BIOS”. Isso está totalmente errado! O único procedimento que pode ser feito na BIOS é a sua atualização, caso isso seja necessário. Para resumir e completar a observação, um computador com a BIOS limpa simplesmente não liga! Com a CMOS limpa ele liga com as configurações de fábrica.

BIOS AMI, AWARD e PHOENIX (da esquerda para a direita, respectivamente)


Bateria

É responsável por alimentar a CMOS e, dessa forma manter as informações dentro dela mesmo que o computador seja desligado completamente da energia elétrica. Isso é fundamental para o correto funcionamento dele, caso contrário seria necessário, a cada vez que ligássemos o computador, inserirmos novamente as informações de configuração na CMOS, além de acertarmos o relógio e o calendário do PC. Como os circuitos que compõem a CMOS consomem muito pouca energia, as baterias normalmente duram vários anos.

Bateria de Placa Mãe

Bateria


Entendendo o termo "placa-mãe onboard"

Esse termo, da maneira como comumente é colocado, não faz o menor sentido e vou explicar o motivo. Os primeiros dispositivos onboard começaram a chegar ao mercado quando os processadores ainda tinham suas frequências na casa dos 166MHz. O que os fabricantes de placas-mãe perceberam naquela época é que era possível integrar à placa principal do computador, dispositivos como placas de vídeo, som e rede. Surgiu então o termo On Board, que significa "Na Placa". Portanto o correto é dizer que uma determinada placa-mãe possui vídeo onboard, ou som onboard, enfim, é a placa-mãe quem possui dispositivos onboard e não ela que é onboard.

Uma observação importante sobre placas-mãe com dispositivos onboard é que elas sempre possuem um baixo custo, ou seja, considerando equipamentos de marcas e modelos equivalentes, é sempre mais barato comprar uma placa-mãe com vídeo onboard do que comprar uma placa-mãe e uma placa de vídeo separadas. O que acontece é que integrando dispositivos como o vídeo às placas-mãe, elas deixam de ter o mesmo rendimento que teriam se fossem independentes. Isso acontece pois a integração faz com que componentes que antes eram exclusivos para determinadas funções agora tenham que ser compartilhados. Grosseiramente, uma placa que antes precisava "se preocupar" apenas em ser placa-mãe agora precisa também se preocupar em processar um sinal de vídeo. Isso reduz o seu desempenho. Veja abaixo um exemplo de placa mãe com alguns componentes onboard.

ASUS M2N

ASUS M2N, com placas de som, vídeo e rede onboard


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