Destruir coisas é um hobby para alguns. Você vê a casca externa e imagina as engrenagens girando por dentro. Mas há uma enorme diferença entre abrir um dispositivo e mantê-lo funcional. Mesmo que você consiga remontar todos os parafusos e cabos de fita corretamente, a máquina poderá não inicializar. Alguns sistemas são frágeis. Alguns são perigosos de serem mal manuseados. Para eletrônicos complexos como um computador, deixar a desconstrução para técnicos certificados geralmente é a decisão mais inteligente.
Dito isto, a curiosidade é difícil de matar. Queremos saber quais são os poderes das caixas que usamos todos os dias. Para responder a isso, pegamos um laptop IBM padrão e o desmontamos peça por peça. Este modelo específico foi escolhido porque representa o padrão da indústria. Ele contém todos os componentes principais encontrados na maioria dos computadores pessoais, mas em um layout muito mais compacto e compacto do que seus equivalentes maiores.
É fácil presumir que laptops e desktops são feras fundamentalmente diferentes. Eles não são. Os componentes internos são praticamente idênticos. Uma placa-mãe de desktop executa a mesma lógica de um laptop. A diferença está na embalagem. Os desktops têm espaço para respirar. Eles usam placas de tamanho padrão que se encaixam nas portas de expansão. Os laptops integram essas mesmas funções em módulos soldados menores. Você raramente troca a RAM ou o cartão de armazenamento de um laptop com a mesma facilidade que uma torre de desktop.
Para entender como funciona um PC, é necessário dividir a anatomia em dois grupos distintos. Existem os cérebros. Estes são os processadores e controladores que lidam com os dados. Depois, há a coragem. Estas são as fontes de alimentação, unidades de armazenamento e ventiladores de resfriamento que mantêm o sistema ativo, mas não computam informações diretamente.
Estamos começando com o cérebro. É aqui que a verdadeira magia acontece. Junte-se a nós enquanto mergulhamos no núcleo de processamento do computador.
O cérebro do computador
A placa-mãe não é apenas uma placa. É a base literal. Esta grande placa de circuito impresso atua como sistema nervoso central, fornecendo os soquetes e conexões que permitem que componentes diferentes se comuniquem entre si. A forma é importante aqui. A placa-mãe de um laptop não se parece em nada com uma contraparte de desktop. O tamanho e o layout são ditados por restrições de espaço.
No centro de tudo está a unidade central de processamento (CPU ). Pense nisso como o cérebro. Este microprocessador contém milhões de minúsculos transistores. Seu trabalho é simples, mas pesado: realizar os cálculos que fazem o software funcionar. Os transistores manipulam dados. A CPU toma decisões. Sem isso, nada acontece.
A memória é igualmente crítica. Os computadores dependem de dois tipos principais: memória somente leitura (ROM ) e memória de acesso aleatório (RAM ). ROM é estática. Você pode lê-lo, mas não pode gravar novos dados nele. RAM é diferente. Permite leitura e escrita. Por que essa distinção é importante? Porque sem memória, todo cálculo seria sem estado. Não há como preservar informações de um momento para o outro. Todo processo começaria do zero. Você não pode construir programas complexos do zero.
A capacidade de atualização varia muito. Muitos PCs desktop permitem conectar chips de RAM adicionais nos soquetes da placa-mãe. Você abre o caso. Você instala a memória. Você terminou. Outros sistemas são selados. Você não foi feito para abri-los. Você está preso ao que veio na caixa.
Depois, há o Sistema Básico de Entrada/Saída (BIOS ). Este é um tipo específico de ROM que funciona em estreita colaboração com a CPU. Se a CPU é o cérebro, o BIOS é a espinha dorsal. Ele lida com a interação entre software em execução e componentes de hardware. Ele preenche a lacuna.
A placa-mãe, CPU, ROM, RAM e BIOS fazem a maior parte do trabalho pesado. Eles alocam recursos para aplicativos. Eles garantem um bom funcionamento. Eles aceitam entradas de teclados, mouses e outros acessórios. Eles gerenciam o fluxo.
Mas há mais nesta história.
Descarregando os gráficos pesados
As placas gráficas geralmente são agrupadas na categoria “coragem”. Eles merecem seu próprio destaque. Muitas dessas placas vêm com seus próprios microprocessadores dedicados: a unidade de processamento gráfico (GPU ).
Por que precisamos de um processador separado para gráficos? Porque gerar recursos visuais ricos e complexos é computacionalmente caro. A GPU lida com parte desse poder de processamento. Isso tira a carga da CPU. Essa separação permite que o processador principal se concentre na lógica do jogo, na física ou no código do aplicativo enquanto a GPU renderiza o que você vê na tela.
É uma divisão de trabalho. A CPU pensa. A GPU desenha. A placa-mãe os conecta. A memória contém os dados. O BIOS inicializa tudo.
Outros componentes estão esperando nos bastidores. Unidades de armazenamento. Fontes de alimentação. Sistemas de refrigeração. Vamos entrar nas entranhas do computador na próxima seção.
Alimentando a Máquina
Conectar o computador à parede faz mais do que apenas manter as luzes acesas. Ele envia eletricidade através de um cabo para uma caixa blindada que abriga uma fonte de alimentação. No interior, um transformador reduz a tensão bruta para níveis que cada componente pode realmente suportar. Se você estiver em um laptop, um pedaço desse suco vai direto para a bateria, carregando-a para quando você desligar o plugue. Então você está funcionando com energia armazenada.
Mesmo quando o sistema está desligado, uma pequena bateria CMOS permanece ativa. Ele mantém vivo o chip semicondutor de óxido metálico complementar, preservando as configurações de hardware e mantendo a precisão do relógio. Você sabe disso porque seu tempo nunca muda quando você inicia semanas depois.
Onde residem os dados
Unidades são os mecanismos de armazenamento. O carro-chefe é o disco rígido. Os modelos tradicionais giram pratos finos, usando campos magnéticos para segurar seus arquivos. As máquinas modernas geralmente os trocam por unidades de estado sólido. Sem peças móveis. Apenas memória flash. Ambos permitem instalar aplicativos e salvar documentos diretamente na máquina.
Lembra das unidades de disquete? Esses se foram. O mesmo ocorre com a maioria das unidades de CD-ROM e DVD-ROM. Eles costumavam ser o padrão para carregar software e mídia, mas o armazenamento óptico praticamente desapareceu da construção moderna.
Conectividade e saída
Modems preenchem a lacuna entre seu PC e outros sistemas. Eles estão intimamente ligados a placas sem fio, que atuam como transceptores de rádio. Esses cartões enviam e recebem dados em frequências de rádio específicas, permitindo que você acesse o Wi-Fi sem cabo.
Som e placas gráficas controlam a saída sensorial. Um reproduz áudio. O outro exibe imagens. Eles não são intercambiáveis. As especificações de uma placa gráfica determinam quais formatos de software ela pode decodificar ou renderizar. Nem todas as placas suportam os mesmos codecs. Escolha o errado e seu reprodutor de mídia poderá travar.
O problema do calor e como podemos corrigi-lo
Dentro do caso, a batalha contra a entropia é constante. Sistemas de resfriamento são a primeira linha de defesa, geralmente consistindo em dissipadores de calor e ventiladores. Sem eles, o superaquecimento não é apenas um inconveniente; é uma falha sistêmica esperando para acontecer. O desempenho degrada primeiro. Então, o sistema trava.
Os dissipadores de calor são estruturas metálicas passivas projetadas para absorver energia térmica e afastá-la de componentes críticos como a CPU. Os ventiladores fornecem o mecanismo ativo para liberar o calor retido na sala. É uma troca simples: pegue o calor, tire-o.
Para construções de alto desempenho, o resfriamento a ar nem sempre é suficiente. Alguns sistemas optam por sistemas avançados de refrigeração líquida. Uma solução de refrigeração líquida utiliza tubos de fluido refrigerante para absorver o calor com mais eficiência do que o ar, afastando-o das peças sensíveis antes de despejá-lo em um radiador em outro lugar do chassi.
Essa é a anatomia. Agora você tem um mapa dos principais elementos dentro de um computador típico. Você não precisa abrir a caixa e olhar para o circuito para entender o que está acontecendo lá dentro. O mistério desapareceu.
Agora vem a tensão: ainda funcionará quando o montarmos novamente?
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Fontes
- “O Guia do PC.” 17 de abril de 2001. (Recuperado em 9 de setembro de 2008) http://www.pcguide.com/
- “Guia Técnico para PC.” (Recuperado em 10 de setembro de 2008) http://www.pctechguide.com/
- Rosenthal, Morris. “Construindo um computador – um guia passo a passo ilustrado.” 2008. (Recuperado em 10 de setembro de 2008) http://www.daileyint.com/build/
- Branco, Rony. “Como funcionam os computadores.” Corporação QUE. Setembro de 1999.
