Instrutor: Nesta
lição, vamos dar uma olhada nas placas de expansão.
Agora, as placas de expansão vêm em cinco tipos diferentes, mas
apenas dois são realmente vistos nos computadores modernos.
Vamos abordar todos os cinco por uma questão de integridade.
Mas, na verdade, você deve se concentrar em dois
tipos principais, o PCIe, conhecido como PCI Express, e o Mini PCIe
ou Mini PCI Express, que é usado
em laptops e dispositivos de formato pequeno.
Primeiro, temos a PCI, e foi aqui que tudo começou.
A PCI foi a primeira placa de expansão de 32 bits.
Agora, a PCI foi originalmente desenvolvida no início dos anos 90 para fornecer
slots de expansão para coisas como placas de rede, placas
de vídeo, placas de áudio, modems, controladores de host
de armazenamento e coisas do gênero.
Antes da PCI, havia uma tecnologia mais antiga
que funcionava em computadores de 8 e 16 bits chamada ISA.
Mas não precisamos nem entrar nesse
assunto, porque você não verá nada disso no mundo real.
Você ainda verá algumas placas PCI mais antigas, que são as placas
de 32 bits mais antigas sobre as quais
estamos falando agora.
Agora, quando se trata de PCI, ele é
realmente um slot de placa de
expansão mais rápido e mais robusto do que o ISA, mas ainda
é uma tecnologia mais antiga e relativamente
lenta em redes modernas.
Por exemplo, se você estiver olhando para uma placa PCI padrão,
que é uma interface de 32 bits, ela suporta
apenas uma velocidade máxima de barramento de cerca de 33 megahertz.
Isso significa que podemos obter uma taxa máxima de
transferência de dados de apenas 133 megabytes por segundo.
Isso é calculado com base no barramento de 32 bits, que informa quantos
bits podem ser enviados pelo barramento em um
determinado momento.
Se dividirmos 32 por oito, serão necessários 32 bits divididos
por oito para obtermos quatro bytes.
Agora, quatro bytes não são muitos dados.
E como temos uma velocidade de barramento de apenas 33 megahertz,
isso significa que temos 33.000.000 hertz ou 33.000.000 ciclos por segundo.
Portanto, em cada segundo, posso enviar 33.000.000
vezes quatro bytes pelo fio.
Isso significa que, quando
calculamos isso, obtemos apenas 133 bytes por segundo,
que é como chegamos a 133 megabytes por segundo.
Como você pode ver, não são muitos dados.
A maioria das redes modernas, por exemplo,
pode atingir um gigabit por segundo ou mais.
E a maioria das conexões de dados
pode atingir seis gigabytes por segundo ou mais.
Portanto, essas placas PCI realmente não conseguem enviar tantos dados
e, por isso, tiveram que ser substituídas.
Ao mudarmos para sistemas operacionais
de 64 bits, passando de uma arquitetura
x86 para uma arquitetura baseada em x64,
foi lançada uma placa mais nova chamada PCI-X.
Agora, PCI-X é escrito como PCI-X com todas as letras maiúsculas.
E, mais uma vez, esse é um cartão mais
antigo que você não encontrará muito hoje em dia.
Agora, essa placa mais nova era uma placa de 64 bits, portanto,
havia dobrado a quantidade de informações
enviadas a cada segundo.
Mas, além disso, ele realmente
passou de um barramento de 33 megahertz para um barramento
de 133 megahertz, o que nos proporcionou um aumento
de velocidade incremental realmente grande.
Agora há também outra
versão chamada PCI-X versão dois.
E isso, na verdade, foi para um barramento de 266 megahertz
ou até mesmo para um barramento de 533 megahertz.
Isso significa que podemos realmente enviar muitos dados
e, portanto, foi relativamente rápido.
O grande problema foi que, quando desenvolveram o PCI-X, eles o tornaram totalmente
compatível com as versões anteriores.
Portanto, se você tivesse uma placa-mãe compatível com duas placas
PCI e duas placas PCI-X, e as misturasse e combinasse,
o que acabaria acontecendo é que todo o
barramento teria que ficar mais lento para
as velocidades mais lentas.
Portanto, ao usar 533 megahertz para o barramento PCI-X, agora
era necessário fazer o downgrade para 33 megahertz para
suportar também o barramento PCI mais antigo.
Além disso, a maioria das PCI e PCI-X era usada para coisas
como placas de rede, placas de
áudio e coisas do gênero.
Mas não era excelente para gráficos, porque
realmente não era rápido o suficiente para isso.
Assim, no passado, eles criaram algo conhecido como AGP.
Agora, AGP significa porta gráfica avançada.
Isso ocorre porque a PCI era simplesmente muito lenta para
os jogos 3D mais recentes que estavam sendo
lançados no final dos anos 90 e no início dos anos 2000.
Então, eles criaram uma coisa chamada AGP, que
era uma porta dedicada que só podia ser
usada para placas de vídeo.
Agora, o AGP vem em várias
versões, incluindo um slot 1x 2x 4x e 8x.
Agora, dependendo do slot usado,
ele exigia diferentes quantidades de energia
e era capaz de proporcionar velocidades mais rápidas.
Agora, o AGP era bastante popular no final dos anos 90 e início dos anos 2000.
Mas, atualmente, é muito raro encontrar
AGP em qualquer computador
moderno, porque eles foram
substituídos pelo que é conhecido como PCIe ou PCI Express.
E é nisso que realmente precisamos nos concentrar aqui.
Agora, o PCI Express foi muito
bom porque nos permitiu substituir o PCI, o PCI-X e o AGP.
De fato, na maioria das placas-mãe,
você só encontrará slots PCIe nas placas-mãe
modernas.
No entanto, esses slots PCIe vêm em uma
variedade de tamanhos diferentes.
Eles são conhecidos como x1, x4, x8 e x16.
Normalmente, escrevemos isso como PCI, em maiúsculas,
e depois um pequeno e para significar Express
e, em seguida, um espaço, x e o número.
Portanto, se você estiver usando
um mais curto, ele é conhecido como PCIe x1.
Se você estiver usando uma
placa de vídeo, ela tende a ser colocada em um PCIe x16.
Agora, a razão pela qual ele é chamado de x alguma coisa
é porque esse é o comprimento do ônibus.
E isso informa a quantidade de dados que pode ser enviada
em um determinado momento.
Se você estiver usando uma placa PCI x1, esse
é um conector muito pequeno e curto para a placa-mãe
e só pode enviar uma pequena quantidade de dados
em relação a um slot x16.
Por causa disso, tendemos a ver x1 e x16 sendo os mais
usados nas placas-mãe, com x1 sendo
usado para coisas como modems, placas de
rede, placas sem fio, dispositivos de entrada e saída, placas
de áudio e coisas do gênero.
Por outro lado, normalmente o que você verá
sendo usado para uma placa PCIe x16 será uma placa gráfica.
Isso ocorre porque eles suportam uma grande quantidade
de dados e velocidades muito rápidas.
Quando se trata de uma placa PCIe, que é conhecida
como uma interface expressa de interconexão
de componentes periféricos.
Ele se conectará ao barramento
e é a maneira mais rápida de obter dados
de e para a placa-mãe para quaisquer dispositivos
externos ou placas de expansão adicionais.
Isso usa uma conexão serial ponto a ponto.
Isso significa que cada componente
conectado ao slot terá acesso
direto à placa-mãe sem precisar compartilhar
esse barramento com ninguém.
Compare isso com algo como o USB, em que você tem
vários dispositivos que podem
ser conectados em cadeia a uma única porta USB e eles precisam
compartilhar toda essa largura de banda.
Agora, a razão pela qual isso é chamado de PCIe x alguma coisa é porque
estamos falando
sobre quantas faixas de tráfego estão
sendo dedicadas a esses dispositivos.
Agora, o número total de pistas suportadas
por esse barramento PCI Express será determinado
pela sua placa-mãe e pelo fator de
forma dela.
Isso pode suportar algo como 16, 24 ou 32.
Portanto, se você tiver uma placa-mãe compatível
com 24 pistas, mesmo que tenha dois slots
x16, se tiver 16 e 16, serão 32.
Se você usar os dois, o carro ficará mais
lento, pois só há 24 faixas disponíveis.
Pense nisso como a rodovia perto de sua casa.
Se houver cinco pistas na rodovia e
cinco carros lado a lado, todos eles podem ir
o mais rápido que quiserem porque
têm pistas individuais.
Mas se eu colocar seis carros nessas cinco faixas,
agora alguém terá que reduzir a velocidade atrás de outro,
porque nem todos podem passar lado a lado por esse caminho.
E essa é a ideia quando você
começa a lidar com PCIe ou PCI Express.
O que importa é o número de pistas disponíveis.
Por esse motivo, é muito
raro ver conexões x4 ou x8.
Na maioria das vezes, você verá coisas como x16 e x1 porque isso maximiza
a quantidade de pistas que podem ser
usadas nessa placa-mãe específica.
Como a maioria das placas-mãe suporta
melhor esse tipo de configuração, a maioria
das placas é construída como x1 para dispositivos
de baixa velocidade, como dispositivos de entrada/saída, e depois tem
uma reserva de alta velocidade para vídeo quando você
estiver usando esses slots x16.
Agora, quando você olha para a PCIe,
há também várias versões dela.
Passando de um, dois, três, quatro e cinco.
Ao aumentar a versão, você
também aumenta a velocidade de transferência.
Agora, para o exame, você não precisa memorizar
as diferentes taxas de transferência para PCIe.
O que você deve lembrar é que o PCIe x1 será
mais lento do que o PCIe x16.
A PCI e x16 será usada para coisas como placas
de vídeo, especialmente em computadores
para jogos.
Por outro lado, quando se usa um slot
x1, ele geralmente é usado para coisas como placas de
rede, placas de armazenamento ou outros dispositivos do tipo entrada/saída.
Quando estiver analisando as diferentes versões do PCIe,
lembre-se de que quanto maior o número, maior a velocidade.
E isso faz sentido, pois, na maioria das tecnologias,
as versões mais recentes serão mais rápidas e melhores
do que a tecnologia mais antiga ou as versões mais antigas.
Quando você conecta uma placa de expansão ao slot PCIe, ela
poderá consumir energia por meio desse slot.
Por padrão, todos os slots PCIe Express
fornecerão 25 watts de energia.
Agora, em algumas placas-mãe,
haverá um slot de adaptador gráfico dedicado
para um PCIe x16.
E ele pode ter uma cor diferente, uma aparência diferente
ou uma anotação diferente na placa-mãe.
Esse slot especializado para placa de vídeo
pode, na verdade, fornecer até 75 watts de potência
em vez de 25 watts de potência, pois é um
slot dedicado para placa de vídeo.
Portanto, tenha isso em mente também.
O último aspecto a ser
percebido quando se trata de PCIe ou PCI Express é que,
como os slots têm tamanhos diferentes, você pode olhar visualmente
para eles e saber do que se trata.
Um slot x1 é menor do que um slot x4, x8 ou x16.
E cada um deles terá basicamente
o dobro do tamanho do anterior.
Portanto, se você pegar um slot x1 e dobrar o tamanho,
chegará a um x4.
Se você dobrar um x4, chegará a um x8.
Se você duplicar um x8, chegará a um x16.
Agora, se você tiver um dispositivo menor,
ainda poderá entrar em um cartão maior.
Por exemplo, em minha placa-mãe, tenho
quatro slots, dois x1s e dois x16s.
Mas se eu tiver uma placa de vídeo em meu slot x16 e precisar
colocar três placas diferentes que sejam
x1s, ainda poderei fazer isso colocando
duas delas no slot x1 e a outra x1 no slot x16.
Sim, o x1 caberá em um slot x16 e funcionará.
Como o slot x16 detectará que se trata apenas de um x1,
ele reduzirá a velocidade e só transmitirá informações
para o dispositivo x1 usando essa parte do slot.
Quando você faz isso, chamamos de up-plugging,
porque você está pegando uma
placa x1 e colocando-a em um slot x4, x8 ou x16.
Da mesma forma, você também pode fazer
o que é conhecido como down-plugging,
e esse é um conceito meio estranho.
Mas você pode pegar uma placa x16 e colocá-la
em um slot x8, x4 ou x1.
Agora, quando você faz
isso, o cartão deve suportar esse recurso.
E ele deve ser capaz de se encaixar de fato no slot.
Se você conseguir encaixá-lo
no slot, o slot ainda se comunicará
com ele, mas só funcionará em velocidades x1.
Portanto, ele será muito mais lento do que se você o colocasse no slot correto
para o qual foi projetado.
Dito isso, eu realmente não recomendo fazer down-plugging,
ou seja, colocar a placa maior em um slot menor, pois
isso causará problemas de desempenho,
já que a placa está esperando a largura
de banda total do tipo de slot projetado.
Mas realmente não há problema
quando você faz up-plugging
e pega uma placa x1 e a coloca em algo como
uma x16, porque ela ainda funcionará nas
velocidades x1 completas, pois a x16 pode suportar x1.
Mas o x1 não pode ser tão rápido quanto o x16 para suportar uma placa
x16 em um slot excelente.
Agora, o último tipo de placa de expansão
sobre o qual precisamos falar é o conhecido como Mini PCIe.
E, sim, ela funciona exatamente como uma placa PCIe padrão,
mas tem um formato menor.
Em vez de ser uma placa de expansão
grande que você usará em um desktop
ou servidor, com um Mini PCIe, você
pode conectá-la a laptops.
Em geral, as placas Mini PCIe são usadas dentro de
laptops, especificamente para
coisas como rede sem fio ou para fornecer
um recurso de modem celular para esse dispositivo.
Dito isso, o que você precisa lembrar sobre
as placas de expansão?
Bem, a primeira coisa a lembrar
é que, na verdade, nos desktops modernos,
os únicos tipos de placas
de expansão que você vai encontrar são as PCIe x1s e PCIe x16s.
Na maioria das vezes, é muito difícil encontrar uma porta x4 ou x8 na
maioria das placas-mãe modernas
e, portanto, não há muitos dispositivos
ou placas disponíveis para esses formatos.
Quando você olha para uma placa PCIe x1, é muito
fácil identificá-la porque
a parte do conector é muito pequena, do tamanho
de uma unha do polegar.
Por outro lado, quando se trata de uma placa PCIe x16, ela
tem um conector muito longo,
com cerca de 15 ou 20 centímetros.
Quando você for conectar uma dessas
placas, basta alinhar o conector à porta, empurrar
para baixo e ela será inserida no lugar,
você sentirá um clique e isso a manterá no lugar e, em
seguida, parafusará a placa no gabinete para
garantir que ela não se mova, balance
ou saia do soquete.
Quando se trata de placas x1s,
elas são muito mais lentas do que as placas x16 e as placas
x1 são usadas para coisas como modems,
placas de rede, placas sem fio, placas de áudio
e coisas do gênero.
Já uma placa x16 geralmente é usada para placas
gráficas e de vídeo em sistemas 3D e de jogos.