ISA (Industry Standard Architeture) de 8 bits
Os processadores 8088, usados nos micros XT, comunicavam-se com os demais periféricos usando palavras binárias de 8 bits. Para o uso em conjunto com estes processadores, foi criado o ISA de 8 bits. Este barramento jurássico funciona usando palavras binárias de 8 bits e à uma freqüência de 8 MHz, velocidade muito mais do que suficiente para um processador lento como o 8088.
ISA de 16 bits
Os processadores 286 se comunicavam com os demais periféricos usando palavras de 16 bits. Para acompanhar esta melhora por parte do processador e permitir o uso de periféricos de 16 bits, foi criada uma extensão para o barramento ISA de 8 bits, formando o ISA de 16 bits. Este barramento, assim como o processador 286, trabalha com palavras de 16 bits, a uma freqüência de 8 MHz.
Atualmente, o ISA é um barramento completamente obsoleto, afinal, com ele desde a época do PC original, a mais de 20 anos! Os slots ISA já são cada vez raros nas placas mãe novas, que cada vez mais trazem apenas slots PCI e AGP.
Slots ISA. O menor é um Slot de 8 bits, enquanto os demais são de 16 Bits.
MCA (Micro Chanel Architeture)
Com o surgimento dos processadores 386, que trabalhavam usando palavras binárias de 32 bits, era necessária a criação de um barramento mais avançado que o ISA para o uso de periféricos rápidos, como placas de vídeo e discos rígidos. A IBM criou então o MCA, que funcionava com palavras de 32 bits e a uma velocidade de 10 MHz, permitindo uma passagem de dados de 40 MB/s (megabytes por segundo).
O MCA possuía, porém um pequeno inconveniente: foi patenteado pela IBM, de modo que somente ela podia usá-lo em seus computadores. Os demais fabricantes, sem outra escolha, foram obrigados a produzir micros com processadores 386, porém equipados somente com slots ISA. Estes micros são chamados de “AT 386” ou “AT 486”, pois apesar de utilizarem processadores 386 ou 486 usa o mesmo tipo de barramento utilizado pelos micros AT 286. O MCA caiu em desuso com o surgimento do EISA e do VLB.Apesar de trazer recursos surpreendentes para a época em que foi lançado, como o Bus Mastering e suporte ao Plug-and-Play (foi o primeiro barramento a suportar estes recursos, isso em 87), o MCA não conseguiu se popularizar devido ao seu alto custo, incompatibilidade com o ISA e, principalmente, por ser uma arquitetura fechada.
EISA (Extended ISA)
Este novo barramento foi uma resposta dos demais fabricantes liderados pela Compac, ao MCA, criado e patenteado pela IBM.
Com o objetivo de ser compatível com o ISA, o EISA funciona também a 8 MHz, porém, trabalha com palavras binárias de 32 bits, totalizando a velocidade de 32 MB/s. O EISA também oferecia suporte a Bus Mastering e Plug-and-Play, com eficiência comparável à do MCA.
Uma das grandes preocupações dos fabricantes durante o desenvolvimento do EISA foi manter a compatibilidade com o ISA. O resultado foi um slot com duas linhas de contatos, capaz de acomodar tanto placas EISA quanto placas ISA de 8 ou 16 bits. Uma placa EISA utilizaria todos os contatos do slot, enquanto uma placa ISA utilizaria apenas a primeira camada.
A complexidade do EISA acabou resultando em um alto custo de produção, o que dificultou sua popularização. De fato, poucas placas chegaram a ser produzidas com slots EISA, e poucas placas de expansão foram desenvolvidas para este barramento. Assim como o MCA, o EISA é atualmente um barramento morto.
VLB (Vesa Local Bus)
Lançado em 93 pela Video Electronics Standards Association (uma associação dos principais fabricantes de placas de vídeo), o VLB é muito mais rápido que o EISA ou o MCA, sendo utilizado por placas de vídeo e controladoras de disco rígido, as principais prejudicadas pelos barramentos lentos. Usando o VLB, o disco rígido podia comunicar-se com o processador usando toda a sua velocidade, e se tornou possível à criação de placas de vídeo muito mais rápidas.
Como antes, existiu a preocupação de manter a compatibilidade com o ISA, de modo que os slots VLB são compostos por 3 conectores. Os dois primeiros são idênticos a um slot ISA comum, podendo ser encaixada neles uma placa ISA comum, sendo o 3º destinado às transferências de dados a altas velocidades permitidas pelo VLB.
O VLB funciona na mesma freqüência da placa mãe, ou seja, num 486 DX-2 50, onde a placa mãe funciona a 25 MHz, o VLB funcionará também a 25MHz. E, em uma placa de 486 DX-4 100, que funciona a 33 MHz, o VLB funcionará também a 33 MHz. Vale lembrar que o VLB é um barramento de 32 bits.
As desvantagens do VLB são a falta de suporte a Bus Mastering e a Plug-and-Play, além de uma alta taxa de utilização do processador e limitações elétricas, que permitem um máximo de 2 ou 3 slots VLB por máquina. Isto não chega a ser uma grande limitação, pois geralmente eram utilizados apenas uma placa de vídeo e uma placa Super-IDE VLB.
Devido ao alto desempenho e baixo custo, e principalmente devido ao apoio da maioria dos fabricantes, o VLB tornou-se rapidamente um padrão de barramento para placas 486. Como o VLB foi desenvolvido para trabalhar em conjunto com processadores 486, não chegaram a ser desenvolvidas placas para processadores Pentium equipadas com este barramento, pois a adaptação geraria grandes custos, além de problemas de incompatibilidade.
Slot VLB
PCI (Peripheral Component Interconnect)
Criado pela Intel, o PCI é tão rápido quanto o VLB, porém mais barato e muito mais versátil. Outra vantagem é que ao contrário do VLB, ele não é controlado pelo processador, e sim por uma controladora dedicada, incluída no chipset. Além de diminuir a utilização do processador, isto permite que o PCI seja utilizado em conjunto com qualquer processador, sem grandes modificações.
Além do custo e da velocidade, o PCI possui outras vantagens, como o suporte nativo ao Plug-and-Play; sendo novos periféricos instalados em slots PCI automaticamente reconhecidos e configurados através do trabalho conjunto do BIOS e de um sistema operacional com suporte a PnP, como o Windows 95/98.
Atualmente, placas de vídeo e controladoras de disco usam quase que obrigatoriamente o barramento PCI. Componentes mais lentos, como placas de som e modems em sua maioria ainda utilizam barramento ISA, apesar de cada vez mais se encontrar estes componentes em versões PCI.
Slots PCI (brancos) ao lado de um Slot AGP
AGP (Acelerated Graphics Port)
O AGP é um novo barramento feito sob medida para as placas de vídeo mais modernas. Ele opera ao dobro da velocidade do PCI, ou seja, 66 MHz, permitindo uma transferência de dados a 266 MB/s, o dobro do PCI.
Além da velocidade, o AGP permite que uma placa de vídeo possa acessar diretamente a memória RAM. Este é um recurso muito utilizado em placas 3D, onde a placa usa a memória RAM para armazenar as texturas que são aplicadas sobre os polígonos que compõem a imagem tridimensional. Apesar de, usando-se o barramento PCI, também ser possível utilizar a memória para armazenar as texturas, neste caso os dados teriam que passar pelo processador, degradando o desempenho geral da máquina. Originalmente o AGP foi concebido para equipar placas para Pentium II, porém, muitos fabricantes passaram a usá-lo também em placas soquete 7.
É importante não se confundir barramento com slot. Por exemplo: numa placa mãe, geralmente tem-se 4 ou 5 slots PCI. Todos estes slots, porém compartilham o mesmo barramento de 133 MB/s. O barramento é a estrada que permite a comunicação com o processador, que é compartilhada por todos os periféricos conectados a este barramento. Os slots são apenas meios de conexão.
Os 16 MB/s do barramento ISA, por exemplo, são compartilhados por todos os periféricos conectados em slots ISA, pelas portas seriais e paralelas e pela controladora de disquetes. O barramento PCI é compartilhado por todos os periféricos PCI, pelas portas IDE (onde são conectados os discos rígidos) e também por controladoras SCSI que por ventura estejam conectadas em Slots PCI.
O barramento AGP, porém, é utilizado apenas pela placa de vídeo, o que no caso de placas rápidas como as placas 3D, acaba fazendo diferença. Caso tenhamos vários HDs numa mesma máquina equipada com uma placa de vídeo rápida, os 133 MB/s do PCI acabam sendo insuficientes, prejudicando a performance dos periféricos conectados à ele. Neste caso, o uso de uma placa de vídeo AGP é fortemente recomendado.
Apesar do AGP também poder ser utilizado por placas de vídeo 2D, seu uso não traz nenhuma vantagem, pois estas placas não usam a memória RAM para armazenar texturas, e não são rápidas o suficiente para tirar proveito da maior velocidade do AGP. Assim, uma placa de vídeo 2D AGP possuirá rigorosamente a mesma velocidade que sua versão PCI.
Existem vários padrões de slot AGP, que se diferenciam pela velocidade. O AGP 1x transmite a 266 MB/s, o AGP 2x transmite a 533 MB/s enquanto o AGP 4x atinge incríveis 1.066 GB/s.
Lembre-se que esta é a velocidade máxima permitida pelo slot e não a velocidade que será atingida pela placa de vídeo. Não adianta colocar uma placa ultrapassada num slot AGP 4x, pois ele continuará lento do mesmo jeito. Os padrões mais rápidos servem apenas para possibilitar o lançamento de placas cada vez mais rápidas.
AGP Pro
Além dos slots AGP tradicionais, tem-se um padrão novo, o AGP Pro. O AGP Pro é na verdade um slot AGP 4x com 48 contatos a mais, 20 de um lado e mais 28 do outro. Estes contatos adicionais são usados para aumentar a capacidade de fornecimento elétrico do slot.
Existem dois tipos de slots AGP Pro: o AGP Pro50 e o AGP Pro110. O nome indica a capacidade de fornecimento elétrico de ambos os padrões: o AGP Pro50 é certificado para fornecer até 50 Watts, enquanto o AGP Pro110 pode fornecer até 110 Watts. Só para efeito de comparação, um slot AGP comum é certificado para fornecer até 20 Watts de corrente.
Um slot AGP Pro suporta o uso de placas AGP comuns, mas um slot AGP comum não suporta o uso de uma placa AGP Pro.
AGP tradicional
AGP Pro
USB
Até pouco tempo atrás, se podia contar apenas com as portas seriais e paralelas para a conexão de dispositivos externos, como impressoras e mouses. Mas, tendo apenas duas portas seriais e uma paralela, tem-se recursos de expansão bastante limitados. Além disso, a velocidade destas interfaces deixa muito a desejar.
O USB é um padrão para a conexão de periféricos externos. Suas principais armas são a facilidades de uso e a possibilidade de se conectar vários periféricos em uma única porta USB.
Com exceção do PCMCIA (usado em notebooks), o USB é o primeiro barramento para micros PC realmente Plug-and-Play. Podemos conectar periféricos mesmo com o micro ligado, bastando fornecer o driver do dispositivo para que tudo funcione sem ser necessário nem mesmo reinicializar o micro. A controladora USB também é suficientemente inteligente para perceber a desconexão de um periférico.
Já existem no mercado vários periféricos USB, que vão de mouses e teclados à placas de rede, passando por scanners, impressoras, Zip drives, modems, câmeras de videoconferência e muitos outros.
Apesar de, a partir do i430VX (lançado em 96) todos os chipsets oferecerem suporte ao USB, e de praticamente todas as placas mãe equipadas com eles disponibilizarem duas portas USB, devido ao pouco interesse por esses periféricos, os fabricantes não costumavam fornecer os cabos de conexão, que devem ser adquiridos separadamente. A exceção fica obviamente por conta das placas ATX.
Procure na sua placa mãe uma saída com 10 pinos (duas fileiras de cinco), com a sigla USB decalcada próxima a ela. Caso você possua o manual basta examinar o diagrama da placa mãe. Cada fileira de pinos é uma saída USB, bastando conectar a ela o cabo apropriado.
Pode-se conectar até 127 periféricos a uma única saída USB em fila, ou seja, conectando o primeiro periférico à saída USB da placa mãe e conectando os demais a ele. A controladora USB do micro é o nó raiz do barramento. A este nó principal podem-se conectar outros nós chamados de hubs. Um hub nada mais é do que um beijamim que disponibiliza mais encaixes, sendo 7 o limite por hub. O hub possui permissão para fornecer mais níveis de conexões, o que permite conectar mais hubs ao primeiro, até alcançar o limite de 127 periféricos permitidos pela porta USB. A idéia é que periféricos maiores, como monitores e impressoras possam servir como hubs, disponibilizando várias saídas cada um. Os “monitores USB” nada mais são do que monitores comuns com um hub USB integrado.A maioria das placas mãe ainda vem com apenas duas portas USB, mas estão começando a aparecer no mercado várias placas com 4 ou mesmo 6 portas. O problema é que apesar da versatilidade, cada porta USB permite um barramento de dados de apenas 12 mbps, que equivalem a apenas 1.5 MB/s. Isto é suficiente para vários periféricos lentos, como mouses e teclados, mas não para periféricos rápidos, como placas de rede, gravadores de CD ou scanners USB, que por consumirem uma grande quantidade de dados, devem ficar sozinhos, cada um em sua própria porta USB.
Slots AMR
A sigla AMR é a abreviação de “Audio Modem Riser”. Este padrão permite o encaixe de placas de som e modems controlados via software. O slot AMR se parece com um slot AGP, mas tem apenas 1/3 do tamanho deste. O objetivo é permitir a criação de componentes extremamente baratos para serem usados em micros de baixo custo.A vantagem é claro, o preço, já que uma placa de som ou modem AMR não custa mais de 5 ou 7 dólares para o fabricante (um pouco mais para o consumidor final naturalmente). A desvantagem, por sua vez, é o fato destes componentes serem controlados via software, o que consome recursos do processador principal, tornando o micro mais lento.
Como o chip controlador é embutido no próprio chipset, as placas de som e modems AMR contêm um número extremamente reduzido de componentes e por isso são bem baratos. O mais comum são os modems AMR, que podem ser encontrados por 15 dólares em média. A qualidade é semelhante à dos softmodems de 25 dólares que se vê por aí, a vantagem seria apenas o preço um pouco mais baixo.
Modem e slot AMR
PCMCIA
Os slots PCMCIA são comuns em notebooks e handhelds onde, na maioria das vezes, é o único meio de conectar placas de expansão. A principal vantagem dos dispositivos PCMCIA é o tamanho: todos possuem dimensões um pouco menores que as de um cartão de crédito, apenas mais espessos. Atualmente é possível encontrar praticamente qualquer tipo de dispositivos na forma de placas PCMCIA: modems, placas de som, placas de rede, placas decodificadoras de DVD, cartões de memórias SRAM e memórias Flash e, até mesmo, discos rígidos removíveis.
Cartão PCMCIA
O barramento PCMCIA é totalmente plug-and-play, assim como o USB. Usando um sistema operacional PnP, como o Windows 98, Windows 2000 ou Windows CE, você pode até mesmo conectar as placas com o micro ligado, que elas serão reconhecidas automaticamente. Além disso, os periféricos têm a vantagem de gastar menos energia e de serem facilmente transportados.
De um modo geral você encontrará os soquetes PCMCIA apenas em aparelhos portáteis, já que apesar da praticidade os periféricos são extremamente caros. Um modem PCMCIA de 56k não sai por menos de 200 dólares, uma placa de som não custa menos que 150 e assim por diante.
