História da Placa Mãe

A motherboard é, possivelmente, a mais importante peça de todo computador. É nela em que diferentes peças do computador são conectadas. Felizmente, devido ao nosso progresso tecnológico foi possivel manter o tamanho físico da motherboard o mesmo por 20 anos mesmo com nossos avanços significativos introduzidos no computador.

A primeira motherboard apareceu em um computador da IBM em 1982. O design que a IBM criou ainda é o que vemos nas placas mãe de hoje em dia – um número de portas e slots feitos para diferentes tipos de hardwares. Esse design mais tarde foi usado pela Apple no seu computador apple II. O apple II foi um que inovou quando o assunto era adicionar novos periféricos no computador com maior facilidade, e com isso o mercado de peças de computador foi aberto e assim podemos ter toda essa variedade nos dias de hoje.

O sistema básico de entrada e saída (BIOS – Basic Input/Output System) é uma parte muito importante do computador. Quando o computador é ligado, é o trabalho da BIOS de fazer todo hardware e software rodarem. A BIOS fornece as primeiras instruções para o computador ligar como:- Efetuar a POST (Power-On Self Test) que testa se todo o hardware está funcionando.- Ativa a placa de vídeo.- Inicia um conjunto de instruções para que o sistema operacional (Windows, LINUX etc.) consiga se comunicar com os entradas e saídas como o mouse e o teclado.- A BIOS também instrui o processador a executar comandos e configurações que você especificou na CMOS( Complementary Metal Oxide Semiconductor que poderá ser visto a seguir).Quando o computador é ligado, ele mostrará vários textos descrevendo o hardware do computador, como a quantidade de RAM instalada, o tamanho do Hard Disk e etc. Esse é o BIOS trabalhando. Além de inicializar o vídeo ele procura por periféricos nas entradas PS/2 e USB para mouses e teclados. Se a BIOS encontra algum problema ele vai informar por uma seqüência de beeps ou então um código hexadecimal. E aquele beep inicial que escutamos é o beep para falar que está tudo okay.The CMOS.

Definição

Placa-mãe, também denominada mainboard ou motherboard, é uma placa de circuito impresso, que serve como base para a instalação dos demais componentes de um computador, como o processador, memória RAM, os circuitos de apoio, as placas controladoras, os slots do barramento e o chipset.

Tipos de placas-mãe

AT

AT é a sigla para (Advanced Technology). Trata-se de um tipo de placa-mãe já antiga. Seu uso foi constante de 1983 até 1996. Um dos factores 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 socket 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. 10ºI

ATX

Conectores PS/2

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-DIM 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.

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, DDR-II ou DDR-III, 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.

BTX

BTX é um formato de placas-mãe criado pela intel e lançado em 2003 para substituir o formato ATX. O objetivo do BTX foi otimizar o desempenho do sistema e melhorar a ventilação interna. Atualmente, o desenvolvimento desse padrão está parado.



LPX

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”).

ITX

É um padrão de placa-mãe criado em 2001 pela VIA Technologies.[1]

Destinada a micros 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 micro para poder navegar na Internet e editar textos.

A intenção da placa-mãe 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.

Funcionamento

A placa-mãe realiza a interconexão das peças componentes do microcomputador. 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.

Componemtes:

BIOS

BIOS (Basic Input Output System) é um tipo de chip (Flash-ROM) que contém um pequeno software (256k) responsável por controlar o uso dos dispositivos e mantém informações de data e hora. O BIOS trabalha junto com o POST, 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.

Chipset

Chipset é um chip (ou conjunto de chips) responsável pelo controle de diversos dispositivos de entrada (input) e saída (output) como o barramento, 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 FSB (Front side bus), 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

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 grande desempenho para processamento de imagens. 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 dipositivo 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.

Fonte: Carolinavgualberto/