Hardware para iniciantes

Maio/2001
Por Carlos E. Morimoto

Para um leigo, um computador pode parecer uma máquina misteriosa, uma "caixa preta" onde de alguma forma mística são guardadas e processadas informações.

Porém, de misterioso os computadores não têm nada. Tudo funciona de maneira ordenada, e até certo ponto simples. Hoje em dia, quase todo mundo com condições para pagar um curso, ou ter um PC em casa, aprende muito rápido como usar o Windows, acessar a Internet, ou seja, usar o micro. Mas, dentre todos estes usuário, poucos, muito poucos realmente entendem como a máquina funciona. O que muda entre um processador Pentium ou um Athlon por exemplo? Por que um PC com pouca memória RAM fica lento? Como funciona um disco rígido, e como é possível armazenar uma quantidade tão grande de dados num dispositivo tão pequeno? O que fazem as placas de vídeo 3D, e em que tarefas elas são necessárias? Qual é a diferença entre uma placa de som "genérica" e outra que custa mais de 100 dólares? Por que alguns modems são tão ruins? Como um PC funciona??

O objetivo deste tutorial é lhe dar uma visão geral sobre os componentes que formam um computador atual e como tudo funciona. Você encontrará também várias dicas de compra, explicações sobre termos e convenções usadas, etc. Este tutorial tem como objetivo servir como "o caminho das pedras" para quem está começando a estudar hardware, e precisa de um empurrãozinho inicial para poder estudar tópicos mais avançados.

Acompanhando as matérias publicadas aqui no Guia do Hardware você poderá conhecer detalhes sobre cada componente, verá dicas de manutenção, macetes, notícias das novidades relacionadas à Informática em primeira mão, estando pronto para resolver seus próprios problemas, ajudar amigos, ou mesmo trabalhar na área de manutenção ou consultoria.

:. Como funciona o sistema binário?

Existem duas maneiras de representar uma informação: analógicamente ou digitalmente. Uma música de um grupo qualquer por exemplo é gravada numa fita K-7 de forma analógica, codificada na forma de uma grande onda de sinais magnéticos, que pode assumir um número ilimitado de freqüências. Um som grave seria representado por um ponto mais baixo da onda, enquanto um ponto mais alto representaria um som agudo. O problema com esta representação, é que qualquer interferência causa distorções no som. Se os computadores trabalhassem com dados analógicos, certamente seriam muito passíveis de erros, pois qualquer interferência, por mínima que fosse, causaria alterações nos dados processados e consequentemente nos resultados.

O sistema digital por sua vez, permite armazenar qualquer informação na forma de uma seqüência de valores positivos e negativos, ou seja, na forma de uns e zeros. O número 181 por exemplo, pode ser representado digitalmente como 10110101. Qualquer dado, seja um texto, uma imagem, um programa, ou qualquer outra coisa, será processado e armazenado na forma de uma grande seqüência de uns e zeros.

É justamente o uso do sistema binário que torna os computadores confiáveis, pois a possibilidade de um valor 1 ser alterado para um valor 0, o oposto, é muito pequena. Lidando com apenas dois valores diferentes, a velocidade de processamento também torna-se maior, devido à simplicidade dos cálculos.

Cada valor binário é chamado de "bit", contração de "binary digit" ou "dígito binário". Um conjunto de 8 bits forma um byte, e um conjunto de 1024 bytes forma um Kilobyte (ou Kbyte). O número 1024 foi escolhido pois é a potência de 2 mais próxima de 1000. Um conjunto de 1024 Kbytes forma um Megabyte (1048576 bytes) e um conjunto de 1024 Megabytes forma um Gigabyte (1073741824 bytes). Os próximos múltiplos são o Terabyte (1024 Gibabytes) e o Petabyte (1024 Terabytes)

Também usamos os termos Kbit, Megabit e Gigabit, para representar conjuntos de 1024 bits. Como um byte corresponde a 8 bits, um Megabyte corresponde a 8 Megabits e assim por diante.

Quando vamos abreviar, também existe diferença. Quando estamos falando de Kbytes ou Megabytes, abreviamos respectivamente como KB e MB, sempre com o "B" maiúsculo. Quando estamos falando de Kbits ou Megabits abreviamos da mesma forma, porém usando o "B" minúsculo, "Kb", "Mb" e assim por diante. Parece irrelevante, mas esta é uma fonte de muitas confusões. Sempre que nos referimos à velocidade de uma rede de computadores, por exemplo, não a medimos em bytes por segundo, e sim em bits por segundo: 10 megabits, 100 megabits e assim por diante. Escrever "100 MB" neste caso, daria a entender que a rede transmite a 100 megabytes, que correspondem a 800 megabits.

:. Como tudo funciona

A arquitetura básica de qualquer computador completo, seja um PC, um Macintosh ou mesmo um computador de grande porte, é formada por apenas 5 componentes básicos: processador, memória RAM, disco rígido, dispositivos de entrada e saída e softwares.

O processador é o cérebro do sistema, encarregado de processar todas as informações. Porém, apesar de toda sua sofisticação, o processador não pode fazer nada sozinho. Para termos um computador funcional, precisamos de mais alguns componentes de apoio: memória, unidades de disco, dispositivos de entrada e saída e finalmente, os programas a serem executados.

A memória principal, ou memória RAM, é usada pelo processador para armazenar os dados que estão sendo processados, funcionando como uma espécie de mesa de trabalho. A quantidade de memória RAM disponível, determina quais atividades o processador poderá executar. Um engenheiro não pode desenhar a planta de um edifício sobre uma carteira de escola. Caso a quantidade de memória RAM disponível seja insuficiente, o computador não será capaz de rodar aplicativos mais complexos. O IBM PC original, lançado em 1981, por exemplo, possuía apenas 64 Kbytes de memória, e por isso era capaz de executar apenas programas muito simples, baseados em texto. Um micro mais moderno, possui pelo menos 32 Megabytes de memória, sendo capaz de executar programas complexos.

A memória RAM é capaz de responder às solicitações do processador numa velocidade muito alta. Seria perfeita se não fossem dois problemas: o alto preço e o fato de ser volátil, ou seja, de perder todos os dados gravados quando desligamos o micro.

Já que a memória RAM serve apenas como um rascunho, usamos um outro tipo de memória para guardar arquivos e programas: a memória de massa. O principal dispositivo de memória de massa é o disco rígido, onde ficam guardados programas e dados enquanto não estão em uso ou quando o micro é desligado. Disquetes e CD-ROMs também são ilustres representantes desta categoria de memória.

Para compreender a diferença entra a memória RAM e a memória de massa, você pode imaginar uma lousa e uma estante cheia de livros com vários problemas a serem resolvidos. Depois de ler nos livros (memória de massa) os problemas a serem resolvidos, o processador usaria a lousa (a memória RAM) para resolvê-los. Assim que um problema é resolvido, o resultado é anotado no livro, e a lousa é apagada para que um novo problema possa ser resolvido. Ambos os dispositivos são igualmente necessários.

Os sistemas operacionais atuais, incluindo claro a família Windows, permitem ao processador usar o disco rígido para gravar dados caso a memória RAM se esgote, recurso chamado de memória virtual. Utilizando este recurso, mesmo que a memória RAM esteja completamente ocupada, o programa será executado, porém muito lentamente, devido à lentidão do disco rígido.

Para permitir a comunicação entre o processador e os demais componentes do micro, assim como entre o micro e o usuário, temos os dispositivos de I/O "input/output" ou "entrada e saída". Estes são os olhos, ouvidos e boca do processador, por onde ele recebe e transmite informações. Existem duas categorias de dispositivos de entrada e saída:

A primeira é composta pelos dispositivos destinados a fazer a comunicação entre o usuário e o micro. Nesta categoria podemos enquadrar o teclado, mouse, microfone, etc. (para a entrada de dados), o monitor, impressoras, caixas de som, etc. (para a saída de dados).

A segunda categoria é destinada a permitir a comunicação entre o processador e os demais componentes internos do micro, como a memória RAM e o disco rígido. Os dispositivos que fazem parte desta categoria estão dispostos basicamente na placa mãe, e incluem controladores de discos, controladores de memória, etc.

Como toda máquina, um computador, por mais avançado que seja, é burro; pois não é capaz de raciocinar ou fazer nada sozinho. Ele precisa ser orientado a cada passo. É justamente aí que entram os programas, ou softwares, que orientam o funcionamento dos componentes físicos do micro, fazendo com que eles executem as mais variadas tarefas, de jogos à cálculos científicos.

Os programas instalados, determinam o que o micro "saberá" fazer. Se você quer ser um engenheiro, primeiro precisará ir a faculdade e aprender a profissão. Com um micro não é tão diferente assim, porém o "aprendizado" é não é feito através de uma faculdade, mas sim através da instalação de um programa de engenharia, como o AutoCAD. Se você quer que o seu micro seja capaz de desenhar, basta "ensiná-lo" através da instalação um programa de desenho, como o Corel Draw! e assim por diante.

Toda a parte física do micro: processadores, memória, discos rígidos, monitores, enfim, tudo que se pode tocar, é chamada de hardware, enquanto os programas e arquivos armazenados são chamados de software.

Existem dois tipos de programas, chamados de software de alto nível, e software de baixo nível. Estas designações não indicam o grau de sofisticação dos programas, mas sim com o seu envolvimento com o Hardware.

O processador não é capaz de entender nada além de linguagem de máquina, instruções relativamente simples, que ordenam a ele que execute operações matemáticas como soma e multiplicação, além de algumas outras tarefas, como leitura e escrita de dados, comparação, etc. Como é extremamente difícil e trabalhoso fazer com que o processador execute qualquer coisa escrevendo programas diretamente em linguagem de máquina, usamos pequenos programas, como o BIOS e os drivers de dispositivos do Windows para executar as tarefas mais básicas, funcionando como intermediários, ou intérpretes, entre os demais programas e o hardware. Estes programas são chamados de software de baixo nível. Todos os demais aplicativos, como processadores de texto, planilhas, jogos, etc. rodam sobre estes programas residentes, não precisando acessar diretamente ao hardware, sendo por isso chamados de softwares de alto nível.

É justamente por causa desta divisão que muitas vezes um novo dispositivo, uma placa de som que acabou se ser "espetada" na placa mãe por exemplo, não funciona até que sejam instalados os drivers que vem no CD ou disquetes que acompanham a placa. O Windows é capaz de perceber a presença da nova placa, mas para usa-la, ele precisa do driver correto. O driver funciona como uma espécie de intérprete, que converte os comandos usados pelo Windows nos comandos entendidos pela placa e vice-versa.

O próprio Windows possui uma grande biblioteca de drivers, que permite instalar automaticamente muita coisa, mas, muitos dispositivos, principalmente placas mais recentes, lançadas depois da versão do Windows que estiver usando, não funcionarão adequadamente até que sejam instalados os drivers corretos. Sem os drivers, é impossível fazer qualquer placa funcionar, é como perder a chave do carro. Felizmente, hoje em dia é possível encontrar drivers para praticamente qualquer tipo de placa, mesmo antiga, através dos sites dos fabricantes.

Para instalar uma nova placa, o procedimento básico é sempre o mesmo. Depois de instalar fisicamente a placa e ligar o PC, o Windows exibirá uma aviso de "novo Hardware encontrado", pedindo os drivers em seguida. Escolha a opção de procurar um driver para o dispositivo e mostre a localização dos arquivos, seja uma pasta no CD-ROM, uma pasta do HD, um disquete, etc. Caso tenha apontado os arquivos corretos, o Windows irá instala-los e o dispositivos passará a funcionar.

Lembre-se que existem drivers específicos para cada sistema operacional. Se o modem tiver apenas drivers para Windows 98 por exemplo, ele não funcionará no Linux, DOS ou outros sistemas, a menos que o fabricante resolva disponibilizar novas versões do driver.

Continuando a explicação sobre software, não podemos nos esquecer do próprio sistema operacional, que funciona como uma ponte entre o hardware e o usuário, automatizando o uso do computador, e oferecendo uma base sólida apartir da qual os programas podem ser executados.

Continuando com os exemplos anteriores, o sistema operacional poderia ser definido como a "personalidade" do micro. Um micro rodando o Linux por exemplo, dificilmente seria tão amigável e fácil de operar quanto um outro micro rodando o Windows 98. Por outro lado, este último jamais seria tão estável quanto um terceiro micro rodando o Windows 2000. As diferenças não param por aí: Os programas desenvolvidos para rodar sobre um determinado sistema operacional quase sempre são incompatíveis com outros. Uma versão do Corel Draw! desenvolvida para rodar sobre o Windows 98, jamais rodaria sobre o Linux por exemplo, seria preciso reescrever todo o programa, criando uma nova versão.

A interface dos vários sistemas operacionais também é diferente. No MS-DOS, por exemplo, temos apenas um prompt de comando baseado em texto, enquanto no Windows temos uma interface gráfica baseada em janelas.

Esta divisão visa facilitar o trabalho dos programadores, que podem se concentrar em desenvolver aplicativos cada vez mais complexos, num espaço de tempo cada vez menor.

Fazer um programinha simples de controle de caixa em uma linguagem de baixo nível, como o Assembler, por exemplo, tomaria pelo menos um dia inteiro de trabalho de um programador. Um programa com as mesmas funções, feito em uma linguagem visual (ou de alto nível) como o Visual Basic ou Delphi, tomaria bem menos tempo, e ainda por cima teria uma interface gráfica muito mais bonita e amigável, já que muitas das funções usadas no programa já estariam prontas.

:. Arquiteturas

Nos primórdios da informática, nas décadas de 50, 60 e 70, vários fabricantes diferentes disputavam o mercado. Cada um desenvolvia seus próprios computadores, que eram incompatíveis entre sí, tanto a nível de hardware, quanto a nível de software.

Apesar de executarem as mesmas operações básicas, praticamente tudo era diferente: Os componentes de um não serviam em outro, os programas eram incompatíveis e, até mesmo as linguagens de programação, eram diferentes.

Porém, com a popularização dos microcomputadores era inevitável uma padronização. No início da década de 80, tínhamos basicamente apenas duas arquiteturas, ou "famílias" de computadores pessoais diferentes: O PC, desenvolvido pela IBM, e o Macintosh, desenvolvido pela Apple.

Como era mais barato, o PC tornou-se mais popular, ficando o uso dos Macintoshs restrito a nichos onde suas características peculiares o tornam mais atraente, como a edição de imagens ou sons e editoração eletrônica.

Durante muito tempo, a própria Apple pareceu se conformar com a posição, lançando micros voltados principalmente para o seguimento profissional. Atualmente, vemos uma aceitação maior dos Macs, principalmente devido ao lançamento do IMAC, mas os PCs ainda são a grande maioria.

Como os micros PC possuem uma arquitetura aberta, ou seja, a possibilidade de vários fabricantes diferentes desenvolverem seus próprios componentes, baseados em padrões já definidos, temos uma lista enorme de componentes compatíveis entre sí. Podemos escolher entre várias marcas e modelos os componentes que melhor atendam nossas necessidades e montar nossa própria configuração, assim como podemos escolher os materiais que serão usados para construir uma casa. Também é possível melhorar posteriormente o micro montado através de upgrades, trocando alguns componentes para melhorar seu desempenho.

Mesmo micros de grife, como os IBM, Compaq, Itautec, Dell, etc. também são micros montados, já que quase todos os seus componentes são comprados de outros fabricantes. Temos, por exemplo, um processador da Intel, um disco rígido da Quantum, uma placa mãe da Asus, memórias da Kingstone, CD-ROM e drive de disquetes da Mitsumi, um monitor da LG, e por aí vai :-) A diferença principal entre os micros montados e os micros de grife é que os últimos são montados por grandes empresas e temos todo o suporte e garantia. Porém, adquirindo um micro de grife, quase sempre pagamos mais caro e ao mesmo tempo não temos tanta liberdade para configurar o micro a gosto.

Entretanto, o simples fato de comprar um micro de grife não é garantia de qualidade. Em geral eles possuem uma qualidade bem superior à dos micros montados por lojas de informática por exemplo. Porém, a necessidade de lançar micros de baixo custo, muitas vezes leva os grandes fabricantes a lançarem verdadeiras bombas no mercado, usando componentes de baixíssima qualidade. A lista é enorme, já tivemos casos de micros que não traziam sequer memória cache L2 (na época em que este ainda fazia parte da placa mãe). Pesquisando por aí, você irá encontrar vários PCs de marcas conceituadas, usando placas PC-Chips, pouca memória RAM, etc. "economias" que aumentam o lucro do integrador, deixando a bomba na mão do infeliz que compra-los.

:. Componentes

Agora que você já entendeu o que se passa dentro do gabinete de um PC, que tal se estudássemos a função dos seus principais componentes?

Você já deve estar familiarizado com a função do processador. Atualmente encontramos no mercado vários processadores diferentes. Em ordem de evolução, podemos citar o 486, o Pentium, o Pentium MMX, o K6, o K6-2, o Pentium II e o Celeron, o Pentium III, Duron e o Athlon.

Definimos o processador como o cérebro do micro. Pois bem, todo o cérebro precisa de um corpo, que é justamente a placa mãe. Ela traz todos os componentes que permitem ao processador comunicar-se com os demais periféricos, como discos rígidos, placas de vídeo, etc. Outra função da placa mãe é acomodar e alimentar elétricamente o processador.

Cada processador precisa de uma placa mãe desenvolvida especialmente para ele pois, devido à diferenças de arquitetura, os processadores possuem "necessidades" diferentes. Cada processador possui um número diferente de contatos, ou terminais, opera usando uma voltagem diferente e precisa de um conjunto de circuitos de apoio desenvolvidos especialmente para ele. O próprio encaixe do processador muda de família para família. Você jamais poderá instalar um Athlon numa placa mãe para Pentium III por exemplo.

Apesar das diferenças, normalmente as placas mãe são desenvolvidas para serem compatíveis com mais de um processador. Uma placa mãe soquete 7 mais moderna, por exemplo, quase sempre suportará desde um Pentium de 75 MHz até um K6-2 de 550 MHz, passando por processadores Pentium MMX, K6 e Cyrix 6x86. Uma placa soquete 370 moderna por sua vez, suporta processadores Celeron e Pentium III. Placas soquete A são compatíveis com os processadores Athlon e Duron da AMD.

Mas a importância da placa mãe não para por aí. Ela determina quais componentes poderão ser usados no micro (e consequentemente as possibilidades de upgrade) e influencia diretamente na performance geral do equipamento. Com certeza, você não gostaria de gastar 200 ou 300 dólares numa placa de vídeo de última geração, só para descobrir logo depois que não poderá instalá-la, pois a placa mãe do seu micro não possui um slot AGP.

Placa Mãe

Para poder trabalhar, o processador precisa também de memória RAM, que é vendida na forma de pequenas placas, chamadas de módulos de memória, que são encaixadas na placa mãe. Você também ouvirá muito o termo "pente de memória" uma espécie de apelido, que surgiu por que os contatos metálicos dos módulos lembram um pouco os dentes de um pente.

Todos os programas e arquivos são armazenados no disco rígido, também chamado de HD (Hard Disk) ou Winchester. A capacidade do disco rígido, medida em Gigabytes, determina a quantidade de arquivos e programas que será possível armazenar. O disco rígido também exerce uma grande influência sobre a performance global do equipamento. O disco rígido é acomodado no gabinete e ligado à placa mãe através de um cabo.

Módulo de memória

Disco Rígido

Outro componente essencial é o gabinete, a caixa de metal que acomoda e protege os frágeis componentes internos do micro. O gabinete traz também a fonte de alimentação, responsável por converter a corrente alternada da tomada (AC) em corrente contínua (DC) usada pelos componentes eletrônicos. A fonte também serve para atenuar pequenas variações de tensão, protegendo o equipamento.

A placa mãe, o processador, os módulos de memória e o disco rígido, são os quatro componentes básicos do micro. Porém, por enquanto temos um equipamento "autista", incapaz de receber ou transmitir informações. Precisamos agora adicionar "sentidos" na forma de mais componentes. Os essenciais são a placa de vídeo, que permite que o micro possa gerar imagens a serem mostradas no monitor, teclado e mouse, que permitem ao usuário operar o micro.

Outros componentes permitem ampliar os recursos do micro, mas podem ser definidos como opcionais, já que o computador pode funcionar sem eles:

O CD-ROM permite que o micro leia CDs com jogos ou programas. Caso o micro possua também uma placa de som, você poderá ouvir também CDs de música. Existem também os drives de DVD, que além de lerem CDs normais, lêem DVDs de programas ou filmes.

A placa de som permite que o micro gere sons, tocados por um par de caixas acústicas. A placa de som também traz entrada para um microfone e para um joystick. Junto com um drive de CD-ROM, a placa de som forma o chamado Kit multimídia.

O Fax-Modem permite a comunicação entre dois computadores usando um linha telefônica. Ele permite a recepção e transmissão de faxes e o acesso à Internet. Hoje em dia, o Fax-Modem é um componente praticamente obrigatório; afinal, um micro que não pode ser conectado à Internet tem uma utilidade muito limitada.

Temos também o drive de disquetes, que apesar de ser um componente de baixa tecnologia, ainda é necessário, pois os disquetes ainda são muito usados para transportar dados.

Além destes, temos uma gama enorme de acessórios: Impressoras, Scanners (que permitem digitalizar imagens), câmeras fotográficas digitais (que ao invés de usarem negativos geram imagens digitais), câmeras de vídeo conferência, placas de captura de vídeo e muitos outros.

:. Desktops x Notebooks x Handhelds x Palmtops

Durante a década de 70, os computadores eram classificados como computadores, mini-computadores ou micro-computadores, de acordo com seu tamanho. Naquela época, "mini-computador" era qualquer coisa do tamanho de um armário e os grandes computadores ocupavam facilmente uma sala inteira.

Atualmente, os termos da moda são outros. Os computadores de mesa são chamados de desktops. Os notebooks possuem os mesmos recursos dos micros de mesa, porém são mais leves e consomem menos energia, visando aumentar a autonomia das baterias. Comparados com os desktops, a vantagem dos notebooks é sua portabilidade e as desvantagens são os fatos de serem mais caros, mais frágeis e menos confortáveis de usar. Os primeiros computadores portáteis, lançados no início da década de 80 pesavam em média 12 quilos, enquanto os atuais não costumam pesar mais do que 3 Kg. Para quem precisa de portabilidade, mas ao mesmo tempo não abre mão de um micro com todos os recursos de um micro de mesa, os notebooks são a solução mais acertada.

 
Notebook

Porém, para quem precisa apenas de recursos mais básicos, como processamento de textos, planilhas, agenda eletrônica ou apenas armazenar informações, os notebooks acabam sendo uma solução cara e antiquada. Além do peso, temos uma autonomia relativamente baixa das baterias, em geral 2 ou 3 horas, sem falar no tempo gasto para dar o boot e carregar o Windows toda vez que o equipamento é ligado.

Apartir dos anos 90, tivemos a popularização de mais duas classes de computadores portáteis, os handhelds e os palmtops. A idéia principal é criar aparelhos pequenos o suficiente para levar no bolso, que sejam leves e consumam pouca energia, mas, ao mesmo tempo, capazes de executar todas as funções básicas, como processamento de textos, planilhas, coleta de dados, acesso à Internet, jogos, etc.

Os dois tipos de aparelho possuem conceitos bem diferentes. Os handhelds são uma espécie de notebook em miniatura, com o mesmo desenho básico, com o teclado de um lado e a tela do outro. Exemplos de handhelds são o Cassiopéia, HP 620, Psion Series 5 e Sharp HC-4600. Com exceção do Psion, estes aparelhos utilizam o Windows CE, que é uma versão simplificada do Windows 98, que apesar de não rodar os mesmos programas que temos nos micros de mesa, possui versões compactas do Word, Excel e Power Point, além de permitir a instalação de programas ou jogos desenvolvidos para ele.

 
Handheld Psion Revo

Os palmtops por sua vez, são ainda mais compactos e não possuem teclado. O texto é ou digitado sobre um teclado gráfico formado em parte da tela, ou então escrito à mão em um espaço reservado. O exemplo mais famoso e bem sucedido de palmtop é o Palm Pilot da 3com, que utiliza o PalmOS, um sistema operacional proprietário. O sucesso do Palm Pilot estimulou os desenvolvedores a criar milhares de programas para ele, englobando praticamente todo o tipo de aplicações, de cálculos científicos a jogos. Estima-se que em Maio de 2000 já existissem mais de 25.000 programas, uma boa parte aplicativos freeware. Existem também modelos de palmtops que utilizam o Windows CE, a maioria com telas coloridas.

Em todos os casos, é possível fazer a conexão com um micro de mesa para fazer backup das informações gravadas, trocar arquivos e instalar novos programas.

 
Palm IIIc

 :. Escolhendo a melhor configuração

Todos os componentes de um PC, influenciam diretamente no desempenho global da máquina. Como num carro, onde um único componente de baixo desempenho afeta negativamente todo o conjunto.

Apesar do desejo de todos ser um micro equipado com um processador topo de linha, muita memória RAM, vários Gigabytes de espaço no disco rígido, placa de vídeo 3D, DVD, etc. Nem todos estamos dispostos a gastar 2.000 ou 3.000 dólares numa configuração assim. Entra em cena então o fator custo-beneficio: determinar qual configuração seria melhor dentro do que se pode gastar. O objetivo deste techo é justamente este, ajudá-lo a escolher a melhor configuração em termos de custo-beneficio em cada caso. Para isto, estudaremos no que cada componente afeta o desempenho e em quais aplicações cada um é mais importante.

A primeira coisa que deve ser levada em conta é a aplicação a que o micro será destinado, ou seja: quais programas serão utilizados nele.

Um PC usado em um escritório, onde são usados o Word, Excel e Internet por exemplo, não precisa de um processador muito poderoso, mas é indispensável uma quantidade pelo menos razoável de memória RAM, e um disco rígido razoavelmente rápido. Enquanto que, num micro destinado a jogos, o principal seria um processador rápido, combinado com uma boa placa de vídeo 3D.

 :. Escolhendo a placa mãe

A placa mãe é o componente que deve ser escolhido com mais cuidado. Uma placa mãe de baixa qualidade colocará em risco tanto o desempenho quanto a confiabilidade do equipamento.

Ao comprar uma placa mãe, verifique quais processadores ela suporta, se possui um slot AGP e se a quantidade de slots ISA e PCI é suficiente para a quantidade de periféricos que você pretende instalar.

A questão mais importante é a qualidade da placa. Além dos recursos, este é o principal diferencial entre as várias que você encontrará no mercado. Placas de baixa qualidade além de prejudicarem o desempenho, podem tornar o micro instável, causando travamentos constantes no Windows. Travamentos que freqüentemente são causados por falhas de hardware, e não por bugs do programa.

Procure comprar placas de boas marcas, como Asus, Abit, Soyo e Supermicro. As placas da Intel também são excelentes, mas preste atenção se a placa realmente foi fabricada pela Intel: muitos vendedores vendem placas com chipsets Intel como "placas da Intel". Muitos fabricantes usam chipsets Intel em suas placas, mas isto não e garantia de qualidade. Não adianta uma placa de segunda linha possuir um bom chipset.

Evite ao máximo comprar placas TX-Pro, VX-Pro, BX-Pro, SX-Pro, PC-100, Viagra, PC-Chips e placas que não trazem especificado o nome do fabricante. Apesar de serem muito mais baratas, e quase sempre trazerem placas de som, vídeo, modems e até placas de rede onboard, estas placas invariavelmente são de baixa qualidade, sendo fabricadas geralmente pela PC-Chips, especializada em fabricar placas de baixíssimo custo mas de qualidade duvidosa.

Você pode perguntar por que estas placas são inferiores, já que muitas vezes usam o mesmo chipset de placas de boas marcas. O diferencial é a qualidade da placa de circuito. Uma placa mãe é confeccionada usando-se uma técnica chamada MPCB (multiple layer contact board) que consiste em várias placas empilhadas como se fossem uma só. Acontece que uma placa de circuitos deste tipo tem que ser projetada e fabricada minuciosamente, pois qualquer erro mínimo na posição das trilhas, fará com que surjam interferências, que tornarão a placa instável. Isto também prejudica o desempenho, impedindo que a comunicação entre os componentes seja feita na velocidade normal. A diferença de desempenho de um micro montado com uma boa placa mãe, para outro de configuração parecida, mas usando uma placa mãe de baixa qualidade pode chegar a 20%. Equivaleria a trocar um Pentium II 800 por outro de 600 MHz!

A fim de cortar custos, diminui-se o tempo de desenvolvimento e se apela para técnicas mais baratas e menos precisas de produção, criando os problemas que descrevi.

Certamente é tentador ver o anúncio de uma placa mãe que já vem com placa de som, placa de vídeo e modem por 100 ou 120 dólares, enquanto uma placa de uma boa marca custa 150, 180 ou mesmo 200 dólares e muitas vezes não traz nenhum destes acessórios. Mas, lembre-se que esta economia pode lhe trazer muita dor de cabeça, na forma de instabilidade, travamentos e incompatibilidades. Estas placas podem até ser usadas em micros mais baratos, destinados a aplicações leves, onde a economia é mais importante, mas não pense em usar uma em um micro mais parrudo, pois não valerá à pena. Se o problema é dinheiro, prefira comprar um processador mais simples e barato, mas colocá-lo em uma boa placa mãe.

:. Escolhendo os outros periféricos

Existem basicamente 4 determinantes de desempenho num micro: o processador, a quantidade de memória RAM, a velocidade do disco rígido e a placa de vídeo. A importância de cada um varia de acordo com a aplicação do micro.

:. Memória RAM

Se o micro possui pouca memória RAM, o processador terá que usar o disco rígido para guardar os dados que deveriam ser armazenados na memória, tornando o sistema extremamente lento. Por outro lado, instalar mais memória do que o necessário será apenas um desperdício, pois não tornará o sistema mais rápido.

Você notará que é preciso instalar mais memória quando o micro começar a ficar lento e a acessar intermitentemente o disco rígido em momentos de atividade mais intensa.

Se o usuário trabalha apenas com aplicativos mais leves, como Word, Excel, Internet e não costuma abrir mais de um aplicativo ao mesmo tempo, 64 MB podem ser suficientes, apesar de 128 ser o ideal.

Se, por outro lado, são usados programas mais pesados ou se são abertos vários programas ao mesmo tempo, então o mínimo seria 128 e o ideal 196 MB. 128 megas também são suficientes se o micro se destina principalmente a jogos.

Caso o micro se destine ao processamento de imagens, vídeo ou editoração, então devem ser usados pelo menos 192 megas. Dependendo do tamanho dos arquivos a serem processados, o ideal pode subir para 256 ou mesmo 512 megas.

A instalação de mais memória pode dar um novo ânimo a um micro mais antigo, principalmente se o micro possui apenas 8 ou 16 megas. Mas não exagere, pois mesmo com muita memória será difícil rodar aplicativos mais pesados devido à fragilidade do conjunto. O ideal seriam 16 megas em micros 486 e de 32 a 64 megas em micros Pentium ou K6 de 100 a 166 MHz.

:. Processador

Nem sempre a instalação de um processador mais moderno torna o micro mais rápido. Muitas vezes, aumentar a quantidade de memória ou trocar o disco rígido faz mais efeito. Como sempre, depende da aplicação.

Caso o micro se destine principalmente a jogos, então vale à pena investir em um processador topo de linha, como um Pentium III ou um AMD Athlon. Caso o micro de destine ao processamento de imagens ou editoração, um processador topo de linha irá ajudar, mas apenas se o micro possuir bastante memória RAM. Se o dinheiro estiver curto, é preferível comprar um processador médio, como um Celeron e investir em mais memória.

Finalmente, caso o micro se destine a aplicações leves, então o ideal será adquirir um processador mais simples e investir a economia em um pouco mais de memória, um disco rígido melhor, ou numa placa mãe de melhor qualidade.

:. Disco Rígido

O desempenho do disco rígido determina a velocidade em que serão abertos programas e arquivos. Um disco rígido rápido, também ajuda caso o micro tenha pouca memória. Mesmo com um processador parrudo e muita memória, tudo ficará lento caso o disco rígido não acompanhe.

Quase sempre, os discos rígidos de maior capacidade são mais rápidos, mas como sempre existem exceções. Procure saber o tempo de acesso, a velocidade de rotação e a densidade do disco.

O tempo de acesso do disco varia geralmente entre 8 e 12 milessegundos, dependendo do HD. O tempo de acesso determina quanto tempo a cabeça de leitura demorará para achar o dado a ser lido. Um valor mais baixo corresponde a um melhor desempenho.

A velocidade de rotação é medida em RPMs, ou rotações por minuto. Quanto mais rápido o disco girar, mais rápido um dado será encontrado. A densidade, ou quantos dados caberão em cada disco também determina o desempenho, pois como os dados estarão mais próximos, serão localizados mais rapidamente. Você saberá a densidade dividindo a capacidade total do disco rígido pela quantidade de cabeças de leitura que ele possui (pois o disco possuirá um platter para cada cabeça de leitura). Um disco de 6 GB, com 4 cabeças de leitura, por exemplo, possui densidade de 1,5 GB por disco. Quanto maior a densidade melhor.

 :. Placa de Vídeo

Como vimos, existem tanto placas de vídeo 2D, quanto placas de vídeo 3D. Caso o micro se destine a jogos, ou processamento de imagens 3D (usando o 3D Studio por exemplo), é indispensável o uso de uma placa de vídeo 3D, caso contrário o micro simplesmente não será capaz de rodar o aplicativo ou ficará extremamente lento.

Se forem ser usados apenas aplicativos de escritório ou forem ser processadas imagens em 2D, então uma placa de vídeo 3D não será necessária.

Existem tanto aceleradoras 3D, que devem ser usadas em conjunto com uma placa 2D comum (Monster 1 e Monster 2 por exemplo), quanto placas Combo (as mais comuns), que desempenham tanto as funções 3D quanto 2D (todas as placas atuais). Atualmente até mesmo as placas de vídeo onboard estão vindo com recursos 3D, apesar do desempenho não se comparar com uma placa mais parruda.

:. Modem

Atualmente, você só encontrará à venda modems de 56K, porém, encontrará tanto hardmodems quanto softmodems. Os softmodems são os modems mais baratos, que costumam custar entre 20 e 40 dólares, porém tornam o micro mais lento (quanto mais potente for o processador menor será a perda) e não se dão muito bem como jogos multiplayer jogados via modem ou com linhas ruidosas. Os hardmodems, por sua vez, são os modems mais caros, que custam apartir de 80 dólares, mas executam eles mesmos todas as funções.

:. Placa de Som

A placa de som não influencia em nada o desempenho do micro, apenas determina a qualidade do áudio. Para uso normal, uma placa de som simples como uma Sound Blaster 32, ou mesmo uma daquelas placas "genéricas", geralmente equipadas com chipsets Yamaha, dão conta do recado. Placas mais caras farão diferença caso você pretenda trabalhar com edição musical, ou faça questão de ouvir músicas em MIDI com o máximo de qualidade.

Existem também placas de som 3D, como a Turtle Beath Montego e a Sound Blaster Live, que geram sons que parecem vir de todas as direções, mesmo usando caixas acústicas comuns. Este efeito é muito interessante em jogos, pois oferece uma sensação de realidade muito maior. Imagine ouvir o som de um tiro como se ele tivesse sido disparado por alguém que está bem atrás de você.

:. Upgrades e atualizações

Fazer um upgrade, significa trocar alguns componentes de um micro já ultrapassado a fim de melhorar seu desempenho. Porém, muitas vezes, o micro está tão desatualizado que seria preciso trocar quase todos os componentes para conseguir atingir um desempenho aceitável. Neste caso, compensaria mais vender o micro antigo e comprar um novo.

O segredo para realizar um bom upgrade, é detectar os "pontos fracos" da configuração, componentes que possuem um desempenho muito inferior ao restante do conjunto. Para exemplificar, analisarei agora algumas configurações:

 Configuração 1:

» Processador Pentium de 100 MHz
» 8 MB de memória RAM
» HD de 1.2 GB
» Placa de Vídeo de 1 MB
» Monitor SVGA de 14 polegadas

Temos aqui um micro bem antigo, de configuração extremamente modesta, mas que tem um grave ponto fraco: a pouca quantidade de memória RAM. O ideal aqui seria adicionar mais 32 MB de memória, totalizando 40 MB, o que multiplicaria a velocidade do equipamento.

Também valeria à pena trocar o processador por um K6 ou Pentium de 200 MHz, já que neste caso não precisaríamos trocar também a placa mãe.

Dois pentes de memória de 72 vias de 16 MB cada, e um processador de 200 MHz custam cerca de 150 reais, que resultariam em um ganho de performance de pelo menos 300%. Note que neste caso precisaríamos usar componentes usados. O disco rígido só deveria ser trocado caso o usuário estivesse com problemas de espaço.

Configuração 2:

» Pentium 233 MMX
» 32 MB de memória RAM
» HD de 2.6 GB
» Placa de vídeo de 2 MB
» Monitor SVGA de 14 polegadas

Agora temos uma configuração equilibrada. As únicas mudanças viáveis seriam o aumento da quantidade de memória para 64 MB ou a troca do disco rígido (caso o usuário esteja com problemas de espaço).

Não seria uma boa idéia pensar em trocar o processador, pois para instalar um Pentium II, Celeron, ou mesmo um K6-2 neste micro, teríamos que trocar também a placa mãe. Caso os módulos de memória atuais sejam de 72 vias, o gasto seria ainda maior, já que as placas mãe mais modernas possuem encaixes apenas para módulos de 168 vias o que nos obrigaria a trocar também as memórias.

Caso o usuário do micro goste de jogos, ou pretenda trabalhar com imagens tridimensionais, então uma placa de vídeo 3D, de um modelo mais simples, seria uma boa idéia.

Configuração 3:

» Pentium II de 266 MHz
» 64 MB de memória RAM
» HD de 2.2 GB
» Placa de vídeo de 2 MB
» Monitor SVGA de 15 polegadas

A primeira coisa a considerar neste exemplo seria a troca do processador por um Celeron de 500 ou 533 MHz, já que poderíamos trocar apenas o processador. Teríamos então um excelente configuração, com exceção do disco rígido, muito pequeno e lento para um micro deste porte. Seria uma boa idéia trocá-lo por um de 13 GB ou mais. Se fosse adicionada também uma placa de vídeo 3D passaríamos então a ter praticamente um topo de linha. O aumento da quantidade de memória para 128 MB deveria ser considerado caso o usuário tenha o hábito de trabalhar com vários programas abertos ao mesmo tempo, ou tenha o hábito de abrir arquivos muito grandes.

As peças antigas, no caso o processador o disco rígido e a placa de vídeo poderiam ser vendidas depois para cobrir parte do gasto do upgrade. Existe um mercado muito grande para discos rígidos usados.

 :. Descobrindo a melhor relação custo x benefício

Simplesmente comprar o melhor micro que o dinheiro pode pagar, não é uma tarefa muito difícil, basta comprar os melhores e em geral mais caros componentes, encher de memória RAM e voilà. Porém, a não ser você seja algum milionário excêntrico, esta provavelmente não será uma boa idéia. Você já deve ter percebido que no mundo da informática as coisas evoluem muito rápido. A cada semana, novos componentes são lançados. Mas, prestando um pouco de atenção na ciranda dos preços, você vai perceber duas coisas:

1- Em geral os fabricantes lançam novos componentes com pequenos avanços sobre os anteriores, porém com um grande aumento de preço. No ramo dos processadores por exemplo, os novos modelos são sempre apenas 33 ou 50 MHz mais rápidos que os anteriores. Na família Pentium III, por exemplo, tivemos em menos de um ano, lançadas versões de 450, 500, 533, 550, 600, 650, 667, 700, 733, 750, 800 e 1000 MHz. Sempre que uma nova versão é lançada, as anteriores caem de preço, e as muito antigas são retiradas do mercado. A diferença de preço entre a versão topo de linha e a anterior, que é em geral apenas 5 ou 6% mais lenta, pode chegar a quase 50%, e a diferença entre a versão mas rápida e a versão mais lenta encontrada à venda (que em geral tem um desempenho apenas 35 ou 50% menor) pode ser de mais de 10 vezes! Por exemplo, logo que o Pentium III de 1 GHz foi lançado, custava nos EUA, quase 1.000 dólares. Na mesma época, as mesmas lojas (nos EUA), vendiam um Celeron de 500 MHz por cerca de apenas 50 dólares! No Brasil os preços claro são um pouco mais altos, mas a proporção é a mesma.

Vendo isso, você logo perceberá que simplesmente não vale à pena comprar o processador mais rápido, mas sim pagar 3 ou 4 vezes menos por um processador apenas um pouco mais lento.

A tabela a seguir mostra alguns dos preços de venda da Intel. Esta tabela mostra os preços de venda dos processadores em lotes de 1000, para os revendedores.

Em outras áreas, como no ramo de placas de vídeo 3D, a diferença não é tão gritante assim, mas as placas topo de linha em geral custam 2 vezes mais do que as versões anteriores, sendo em geral 25 ou 30% mais rápidas. No caso da memória RAM, não existe uma grande evolução em termos de velocidade, porém muitas vezes é preciso trocar os módulos de memória ao atualizar um sistema antigo, caso o sistema antigo utilize memórias de 72 vias por exemplo. No caso do HD, o fator mais importante é a capacidade, mas o desempenho também é fundamental. Muitas vezes um HD menor é muito mais rápido do que um de maior capacidade. No capítulo sobre HDs você encontrará uma tabela comparativa entre os principais HDs à venda.

2- Nos últimos anos, os equipamentos evoluíram muito mas rapidamente do que os requisitos dos programas. Ao contrário do que tínhamos a alguns anos atrás, um micro de dois anos atrás, completamente ultrapassado pelos padrões atuais, pode rodar com desenvoltura quase todos os aplicativos mais atuais. A menos que você trabalhe em uma área muito crítica em termos de desempenho, como edição de vídeo por exemplo, muitas vezes você sequer notará muita diferença entre o desempenho de um micro topo de linha e um equipamento um pouco mais antigo, desde claro, que ambos estejam corretamente configurados.

Atualmente, temos apenas dois tipos de aplicativos que realmente utilizam todo o poder de processamento de um micro topo de linha: aplicativos profissionais de renderização de imagens e edição de vídeo e os jogos mais atuais. Isso não significa que estes aplicativos não rodem ou fiquem muito lentos em um micro um pouco ultrapassado, mas que ficam mais rápidos, ou com mais detalhes (no caso dos jogos) num micro topo de linha. Se vale à penas gastar duas vezes mais num micro topo de linha para ter apenas um pouco mais de desempenho aí já é com você, mas na minha opinião realmente não vale à pena, a menos que você realmente trabalhe com este tipo de aplicativo, o que é raro.

Em aplicações mais leves, como processamento de textos, acesso à Internet, jogos um pouco mais antigos (lançados a mais de 18 meses) e mesmo programas gráficos (com exceção apenas de filtros e operações mais demoradas) a diferença para o usuário é mínima. Não se iluda muito com os resultados mostrados nos benchmarks; qual seria a diferença, para você, se uma imagem demorasse 2.5 segundos ao invés de apenas 1.5 segundos para ser aberta no Photoshop, ou se o Word demorasse 0.5 segundo ao invés de apenas 0.35 segundo para abrir uma nova janela? Para alguém que trabalha editando imagens e aplicado filtros e efeitos que muitas vezes demoram horas para serem processados, talvez um ganho de 10 ou 15% de desempenho resultasse em um grande ganho de produtividade, mas será que este é o seu caso?

Além de saber escolher os componentes com relação à qualidade, preocupe-se em se perguntar "será que realmente vou precisar de tudo isso" quando for comprar um novo micro. Claro que não vale à pena comprar um equipamento muito ultrapassado, mas também não vale à pena comprar um topo de linha. O ponto ideal para você está em algum lugar destes dois extremos.

 :. Benchmark: medindo sem erros

Existem vários programas dedicados a medir a performance de um componente isolado, o HD por exemplo, ou o desempenho do micro como um todo, neste caso simulando o trabalho de programas do dia a dia.

Porém, é muito fácil forjar resultados, fazendo parecer que um produto é muito melhor do que o do concorrente, mesmo sem distorcer os resultados obtidos pelo programa.

Em geral, um determinado componente, um processador por exemplo, mesmo que no geral seja um pouco mais lento do que o do concorrente, sempre se sairá melhor do que ele em algumas aplicações. Se for criado um programa de benchmark que privilegie estas operações que são executadas mais rápido, temos o milagre de fazer um equipamento inferior parecer mais rápido.

No mundo capitalista, este tipo de estratégia, de divulgar as vantagens de um produto, ao mesmo tempo que se esconde seus defeitos, é muito usada em todos os setores, não apenas no mundo da informática. Por isso que em geral não se deve dar tanta atenção aos benchmarks divulgados pelos próprios fabricantes. Muitos são honestos ao apresentar os resultados, mas outros não; sempre nos deixando com o pé atras.

Mesmo em se tratando de testes feitos por pessoas bem intencionadas, sem nenhum tipo de vínculo com os fabricantes, muitas vezes temos resultados errados, simplesmente por serem usados programas de benchmark inadequados ou ultrapassados. Por exemplo, rodando o Norton System Info para DOS, que é um benchmark bem antigo, em um Pentium de 200 MHz e em um Pentium Pro também de 200 MHz, os resultados obtidos mostrarão o Pentium comum mais de duas vezes mais rápido do que o Pentium Pro, quando na prática o Pentium Pro é muito mais rápido. Usando o Wintune 97 em um Pentium MMX de 233 MHz e em um K6, também de 233 MHz, teremos resultados mostrando o K6 quase 50% mais rápido, quando na realidade os dois processadores praticamente empatam. Estes são apenas dois exemplos de uma lista enorme.

Existem programas que realmente conseguem mostrar resultados bastante precisos. A Ziff Davis por exemplo, desenvolve excelentes programas de bachmark para várias situações; para medir o desempenho dentro de aplicativos de escritório, para medir o desempenho em gráficos 3D, etc. Estes são os programas adotados nos testes da PC Magazine Americana, entre outras publicações.

Existem outros casos de bons programas claro, como por exemplo o BAPCo SYSMark, SPECviewperf 6.1.1 entre outros.

A fim de medir corretamente a performance, é preciso executar testes relativamente demorados. Esta é a principal diferença entre bons programas de benchmark e outros que mostram erros gritantes, justamente o tempo do teste. Enquanto no Business Winstone da Ziff Davis, o teste pode durar várias horas, no Wintune o teste dura poucos segundos. Em 99% dos casos, estes testes rápidos são imprecisos.

Outro diferencial são as próprias configurações utilizadas para executar os testes. Para medir o ganho de desempenho obtido na troca de um processador por outro ou de uma placa de vídeo por outra, é preciso manter todos os demais componentes, drivers, mesma versão do sistema operacional etc. mudando apenas o componente a ser testado. Caso contrário, outros componentes contaminarão os resultados, tornando o teste impreciso. A simples troca do driver da placa de vídeo entre os testes pode fazer um equipamento aparecer muito mais rápido ou lento que o outro.

Naturalmente, é necessária também uma boa dose de bom senso e de conhecimento do quanto cada componente utilizado influencia na performance de cada aplicativo. Por exemplo, certa vez vi um teste feito por um site estrangeiro, que media a performance de vários processadores, aplicando um filtro do Adobe Photoshop, chamado Gaussian Blur. Os resultados mostravam um mero Celeron 450 quase 15% mais rápido do que um Pentium III de 600 MHz. Lógico que alguma coisa tinha saído errado no teste. Vendo as configurações, foi fácil perceber que as máquinas utilizadas no teste tinhas apenas 64 MB de memória RAM, enquanto o filtro utilizava arquivos de imagem grandes, de 100 MB cada um. Como os micros não tinham memória suficiente, eram obrigados a utilizar memória virtual para armazenar parte dos arquivos de imagem, fazendo com que o desempenho do disco rígido contaminasse os resultados. No teste, o Celeron havia sido equipado com um disco rígido mais rápido, heis o erro de configuração.

Moral da história: não acredite em todos os números que ver por aí. Lembre-se dos comerciais de sabão em pó; nem sempre um produto é tão melhor que outro quanto parece; tudo depende das condições onde os testes são realizados.

Tão importante quanto o programa de bachmark escolhido, são os conhecimentos da pessoa que executar o teste, que deve ser capaz de escolher uma configuração ideal, eliminando qualquer fator que possa contaminar os resultados.

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