Dispositivos que compõe um computador, inclusive a unidade central de processamento, a memória e os dispositivos de entrada e saída. É a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de componentes eletrônicos, circuitos integrados e placas, que se comunicam através de barramentos.

Em complemento ao hardware, o software é a parte lógica, ou seja, o conjunto de instruções e dados processado pelos circuitos eletrônicos do hardware. Toda interação dos usuários de computadores modernos é realizada através do software, que é a camada, colocada sobre o hardware, que transforma o computador em algo útil para o ser humano.

Além de todos os componentes que o seu computador precisa, ele também precisa de um software chamado Sistema Operacional, sem ele não seria possível nos comunicarmos com ele.

Hardware se refere também aos equipamentos contidos em produtos que necessitam de processamento computacional, tais como equipamentos hospitalares, automóveis, aparelhos celulares, entre outros.

OBS: Na ciência da computação a disciplina que trata das soluções de projeto de hardware é conhecida como arquitetura de computadores.

■ Sistema Binário

O sistema binário é um sistema de numeração posicional em que todas as quantidades se representam utilizando como base o número dois, com o que se dispõe das cifras: zero e um (0 e 1).

NOTA: Os computadores digitais trabalham internamente com dois níveis de tensão, pelo que o seu sistema de numeração natural é o sistema binário (aceso, apagado). Com efeito, num sistema simples como este é possível simplificar o cálculo, com o auxílio da lógica booleana. Em computação, chama-se um dígito binário (0 ou 1) de bit, que vem do inglês Binary Digit. Um agrupamento de 8 bits corresponde a um byte (Binary Term). Um agrupamento de 4 bits é chamado de nibble.

Para realizar a conversão utilizamos método de Divisão Repetida.

Para converter, por exemplo, o número decimal 1985 em binário faça o seguinte:

    - Divida o número decimal por 2 (dois), se o resultado for exato anote o valor 0 (zero), se não for exato anote o valor 1 (um), lembrando que esse valor deve ser anotado da direita para a esquerda ou como explicado abaixo do exemplo;

    - Pegue a parte inteira do resultado e repita a operação sucessivamente até se obter 0 (zero) como parte inteira, como segue o exemplo abaixo.:


1985 / 2 = 992,5 = 1
992 / 2 = 496 = 0
496 / 2 = 248 = 0
248 / 2 = 124 = 0
124 / 2 = 62 = 0
62 / 2 = 31 = 0
31 / 2 = 15,5 = 1
15 / 2 = 7,5 = 1
7 / 2 = 3,5 = 1
3 / 2 = 1,5 = 1
1 / 2 = 0,5 = 1


 

Observe que o resultado é obtido juntando o resultado da última para a primeira divisão, ou seja, de baixo para cima, onde o resultado é o seguinte número binário 11111000001.

■ Conversão de Binário para Decimal


1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1


210*1+29*1+28*1+27*1+26*1+25*0+24*0+23*0+22*0+21*0+20*1


1024+512+256+128+64+0+0+0+0+0+1 = 1985


 

Da direita para a esquerda elevamos 2 à potência do índice e multiplicamos pelo dígito binário identificado por esse índice. Desta forma o primeiro dígito binário que encontramos é o 1 no índice 0, assim temos: 20 * 1. Após realizarmos essa operação para todos os zeros para todos os dígitos, somamos o resultado. O resultado desta soma é o número que estamos buscando.

■ Hexadecimal

O sistema hexadecimal é um sistema de numeração posicional que representa os números em base 16. Portanto empregando 16 símbolos. Está vinculado à informática, pois os computadores costumam utilizar o byte ou o octeto como unidade básica da memória. E devido a um byte representar 2⁸=256 valores possíveis, e isto pode representar-se como 2⁸=2⁴=16.16=1.16²+0.16¹+0.16⁰, o que segundo o teorema geral da numeração posicional, equivale ao número em base 16¹⁰⁰₁₆, dois dígitos hexadecimais correspondem exatamente - permite representar a mesma linha de inteiros em um byte.

Conversão de Decimal para Hexadecimal Para converter de decimal para hexadecimal procede-se do mesmo modo que na conversão decimal-binário. Basta agora dividir por 16 e não mais por 2.


1985 | 16
385 124 | 16
1 112 7
12

7 12 1 = 7 C 1 => 7C1


 

Para obter o resultado juntamos o resultado da última divisão com o resto das divisões anteriores na sequência, aqui temos que transformar qualquer número maior que 9 em suas respectivas representações alfabéticas. Como em nosso exemplo temo os respectivos resultados, 7, 12 e 1, temos que transformar 12 em C, seu correspondente alfabético. Assim o resultado é igual a 1985 decimal é igual a 7C1 em hexadecimal.

Conversão de Hexadecimal para Decimal Para realizar a conversão realizamos os seguintes passos:

Primeiro transformamos cada dígito alfabético em número. Assim o C será convertido para 12 e os números ficarão 7, 12 e 1. Agora multiplicamos cada número por 16m, onde m é casa decimal onde ele se encontra, sendo que o dígito mais a direita é 0.

(7 * 162) + (12 * 161) + (1 * 160) = (7 * 256) + (12 * 16) + (1) = 1792 + 192 + 1 = 1985

Obtemos assim o resultado esperado. O número 7C1 convertido para 1985.

■ Octal

Sistema Octal é um sistema de numeração cuja base é 8, ou seja, utiliza 8 símbolos para a representação de quantidade. No ocidente, estes símbolos são os algarismos arábicos: 0 1 2 3 4 5 6 7.

O octal foi muito utilizado em informática como uma alternativa mais compacta ao binário na programação em linguagem de máquina. Hoje, o sistema hexadecimal é mais utilizado como alternativa ao binário.

Este sistema também é um sistema posicional e a posição de seus algarismos determinada em relação à vírgula decimal. Caso isso não ocorra, supõe-se implicitamente colocada à direita do número. A aritmética desse sistema é semelhante a dos sistemas decimal e binário, o motivo pelo qual não será apresentada.

Conversão de Decimal para Octal Utiliza-se divisão sucessiva para encontrar o valor octal a partir o número decimal. Dividimos sucessivamente o número 1985 até encotrarmos restos que sejam menores ou iguais a oito.


1985 | 8
385 248 | 8
65 08 31 | 8
1 0 7 3


 

Resultado da divisão 3701. Obtemos esse número juntando o resultado da última divisão e o resto das divisões anteriores.

■ Conversão de Octal para Decimal


3 7 0 1
83 * 3 82 * 7 81 * 0 80 * 1
+ + +
1536 448 0 1
=
1985


 

■ Conexões do hardware

Para funcionar, o computador necessita de algumas conexões físicas que permitam que os componentes de hardware se comuniquem e se inter-relacionem. O barramento constitui um sistema comum de interconexão, composto por um conjunto de vias ou trilhas que coordenam e transportam as informações entre as partes internas e externas do computador. Uma conexão para comunicação em série é feita através de um cabo ou grupo de cabos utilizados para transferir informações entre a CPU e um dispositivo externo como o mouse e o teclado, um modem, um digitalizador (scanner) e alguns tipos de impressora. Esse tipo de conexão transfere um bit de dado de cada vez, muitas vezes de forma lenta. A vantagem de transmissão em série é que é mais eficaz a longas distâncias.

■ Arquiteturas de computadores

A arquitetura de computadores é a teoria por detrás do desenho de um computador. Da mesma maneira que um arquiteto de edifícios define os princípios e os objetivos de um projeto de edificação como base dos projetos do projetista, assim também um arquiteto de computadores o faz, definindo a base das especificações do desenho do sistema. A Arquitetura de computadores pode também ser definida como a estrutura e a organização dos hardwares e se refere ao funcionamento interno do computador, como está organizada e arranjada a parte não vista pelo usuário de computador.

■ Arquitetura aberta

A arquitetura aberta (atualmente mais utilizada, criada inicialmente pela IBM) é a mais aceita atualmente, e consiste em permitir que outras empresas fabriquem computadores com a mesma arquitetura, permitindo que o usuário tenha uma gama maior de opções e possa montar seu próprio computador de acordo com suas necessidades e com custos que se enquadrem com cada usuário.

■ Arquitetura fechada

A arquitetura fechada consiste em não permitir o uso da arquitetura por outras empresas, ou senão ter o controle sobre as empresas que fabricam computadores dessa arquitetura. Isso faz com que os conflitos de hardware diminuam muito, fazendo com que o computador funcione mais rápido e aumentando a qualidade do computador. No entanto, nesse tipo de arquitetura, o utilizador está restringido a escolher de entre os produtos da empresa e não pode montar o seu próprio computador.

NOTA: Apple não pertence exatamente a uma arquitetura fechada, mas a ambas as arquiteturas, sendo a única empresa que produz computadores que podem correr o seu sistema operativo de forma legal, mas também fazendo parte do mercado de compatível IBM.

■ Principais componentes

1. Processador (Intel, Via, AMD, Motorola)
2. Disco rígido (memória de massa, não volátil, utilizada para escrita e armazenamento dos dados)
3. Periféricos (impressora, scanner, webcam, etc.)
4. Softwares (sistema operacional, softwares específicos)
5. BIOS ou EFI
6. Barramento
7. Memória RAM
8. Dispositivos de multimídia (som, vídeo, etc.)
9. Memórias Auxiliares (HD, CD-ROM, Floppy, etc.).
10. Memórias Cache

■ Overclock

O Overclock é uma técnica que permite aumentar a frequência do processador fazendo com que ele funcione mais rapidamente. Através dele, podemos fazer com que um Celeron A de 300 MHz trabalhe a 450 MHz, ou que um Pentium MMX de 200 MHz trabalhe a 249 MHz por exemplo. Esta "mágica" é possível aos processadores "desconhecerem" sua própria velocidade de operação, acatando as informações fornecidas pela placa mãe.

A frequência de operação dos processadores domésticos é determinada por dois fatores:

    1 - A velocidade de operação da placa mãe também conhecida como velocidade do barramento, que no Pentium no MMX, no K6, no Cyrix 6x86, no Celeron e nas primeiras versões do Pentium II pode ser 50 MHz, 60 MHz ou 66 MHz sendo que geralmente as placas mães permitem também 75 e 83 MHz. No caso das versões do Pentium II a partir de 350 MHz, do K6-2 e dos Cyrix MII, é utilizada velocidade de barramento de 100 MHz, sendo que muitas placas mãe permitem também 103 e 112 MHz.

    2 - O multiplicador de clock: A partir dos micros 486, foi criada um conceito chamado multiplicador de clock, que é uma tecnologia pela qual a placa mãe e os dispositivos ligados à ela trabalham à uma velocidade menor do que a velocidade do processador internamente. Dessa forma, só o processador vai trabalhar à sua freqüência nominal (100 MHz, 133MHz, 166MHz, 200Mhz, 450 MHz, etc.). Os demais periféricos como memória RAM, placa de vídeo, HD, cache L2 etc. continuarão trabalhando na velocidade do barramento (ou "bus"), que será sempre menor do que a do processador, proporcionalmente ao multiplicador.

Um Pentium 200, por exemplo, trabalha com velocidade de barramento de 66 MHz, e multiplicador de 3x, (66 x 3 = 200) Isso significa que o processador trabalha a 200 MHz e se comunica com os demais componentes do micro à 66 MHz. Um Pentium-233 vai trabalhar a 3,5 x 66 MHz, um Pentium-166 a 2,5 x 66 MHz, etc. Porém, os chips "desconhecem" a sua própria freqüência de operação, de modo que trabalham na freqüência dada pela placa mãe, é isso que possibilita o Overclock, se você tiver um processador Pentium 166, por exemplo, (2,5 x 66 MHz), pode o fazer trabalhar a 200 MHz simplesmente aumentando o multiplicador de clock de 2,5x pra 3x. Caso a sua placa mãe permita, você poderá usar um barramento maior do que 66 MHz: 75 ou ate mesmo 83 MHz, neste caso o nosso Pentium 166 mesmo mantendo-se o multiplicador em 2,5x, poderia trabalhar à 187 MHz (2,5 x 75MHz) ou à 208 MHz (2,5 x 83MHz) caso você seja um sádico e queira ver o seu pobre processador trabalhar em regime escravo, pode ao mesmo tempo aumentar a velocidade do barramento e o multiplicador, chegando em algo como: 225 MHz ( 3 x 75Mhz) ou incríveis 249 MHz (3 x 83 MHz).

■ Fazendo Overclock

As frequências do barramento e o multiplicador podem ser alterados simplesmente mudando alguns jumpers da sua placa mãe. A posição desses jumpers difere de acordo com o modelo e a marca da sua placa, por isso para se fazer overclock é indispensável ter à mão o manual da sua placa. No meu caso, por exemplo, tenho uma VX-Pro que permite velocidade de barramento de 50 MHz, 55 MHz, 60 MHz, 66 MHz e 75 MHz, que são alteradas mudando-se a posição dos jumpers JP3A, JP3B e JP3C. O manual me da o esquema dos jumpers para cada velocidade pretendida. Ele também aceita multiplicadores de 1,5x, 2x, 2,5x e 3x para os processadores Intel, 2x para os Cyrix e 1,5x, 2,5x e 3x para os AMD, todos configuráveis através do jumper JP5.

■ Problemas gerados pelo Overclock

Quando você faz Overclock, obriga o processador a trabalhar a uma velocidade maior do que ele foi projetado, o único efeito colateral disso é um maior aquecimento do processador. Você pode minimizar isso trocando o seu cooler por um de melhor qualidade, passando pasta térmica entre o cooler e o dissipador, ou mesmo melhorando a ventilação dentro do gabinete. NÃO EXISTE A POSSIBILIDADE DE O SEU PROCESSADOR QUEIMAR DEVIDO AO OVERCLOCK, MESMO QUE ESTE SEJA MAL SUCEDIDO. Os processadores Intel são testados em fabrica a uma velocidade maior do que a de venda, ou seja, para um processador ser aprovado como um Pentium 166, ele tem que funcionar em fábrica a 200 MHz, somente funcionando sem problemas ele é aprovado como 166 caso contrario ele é vendido com um clock mais baixo, 133, 100, etc... Ou seja: “overclocando” o 166 para 200 está fazendo com que ele trabalhe na frequência na qual ele foi testado nafabrica. Em processadores de outras marcas, a margem de garantia não é assim tão grande, principalmente nos K-6, isso dificulta o overclock, mas não o impossibilita completamente. Aumentando a velocidade do barramento, podem aparecer também outros problemas relacionados à memória RAM, ao cache L2, ou mesmo em outros componentes como a placa de vídeo, pois estes também serão obrigados à trabalhar mais rápido. Com barramento de 75 MHz, você não devera ter maiores problemas, porem com 83 MHz, provavelmente só com componentes de boa qualidade e memórias SDRAM.

Uma ótima maneira de solucionar problemas com a memória RAM é aumentando seus Wayt-States (tempos de espera entre um ciclo e outro), que podem ser configurados no Setup do micro (ver tutorial sobre Bios Setup)

Aumentando os Wait states, você vai permitir que ela trabalhe um pouco mais devagar, suportando assim velocidades mais altas de barramento. Aqui estou usando velocidade de barramento de 75 Mhz sem problemas, mesmo com os Wait states das minhas memórias EDO-60ns no mínimo.

■ Limitações

A grande maioria dos processadores Intel possui uma trava que impede que trabalhem num multiplicador maior do que o original, este é o caso dos Pentium e MMX mais recentes, além é claro dos Pentium 2 e do Celeron, incluindo o Celeron A e o Xeon. Neste caso você não vai conseguir fazer Overclock aumentando o multiplicador, porém ainda vai restar aumentar a velocidade do barramento.

Muitas placas mãe, principalmente as mais novas são "jumperless", ou seja, todas as configurações, incluindo o bus clock e o multiplicador são feitas através do Setup, isso torna mais fácil ainda o overclock. O problema é que algumas placas "auto detectam" o processador impedindo-se que aumentemos a velocidade, caso tenha uma placa assim não existe o que fazer. Caso a sua placa mãe suporte bus de apenas 66 MHz e o seu processador seja "Castrado", ou seja, possua a trava que impede que se aumente o multiplicador, vê também não conseguirá fazer overclock, a não ser no caso de ter um processador que utiliza bus de 60 MHz, como o Pentium 60 e o 120. Neste caso ainda pode-se conseguir um pequeno ganho de desempenho subindo o bus de 60 para 66 MHz.

■ Dicas Úteis

Mesmo que o seu processador não possua o multiplicador travado (o que é improvável) É sempre preferível fazer Overclock aumentando a velocidade do barramento a fazê-lo aumentando o multiplicador.

Você pode verificar se o seu processador está esquentando demais com um teste muito simples: Use o micro normalmente por uma ou duas horas, em seguida desligue o micro e rapidamente abra o gabinete, retire o cooler e coloque a mão em cima do processador, se conseguir manter a mão em cima dele por 10 segundos, sem queimar, então a temperatura está normal.

Caso haja excesso de aquecimento, considere a troca do cooler por um melhor e passe pasta térmica entre o cooler e o dissipador. Caso o seu processador seja in-a-box (aqueles que vêm com um cooler grudado nele), não será necessário nada disso, pois este já é um excelente cooler, que dispensa pasta térmica inclusive.

■ O Overclock diminui a vida útil do meu processador?

Quando você faz Overclock sempre há um aumento da temperatura do processador, isso causa uma diminuição da vida útil do mesmo, dependendo de quanto a mais ele esta esquentando. Um processador costuma durar mais do que 20 anos, caso você faca o teste da mão e verifique que ele não está superaquecendo, o seu processador vai durar mais do que 8 anos. Mesmo que você pegue um Pentium 100 e overcloque ele pra 200 (tem gente que faz isso) e ele esquente tanto que viva travando, pelo menos uns 2 anos ele vai durar. Considerando o tempo que você ficou com o seu último micro, pode ser um ótimo negócio.

■ Exemplos de alguns hardwares

• CPU
• Monitor
• Mouse
• Teclado
• Placa de vídeo
• Placa de rede
• Impressora
• Scanner
• Placa de som
• Webcam
• Microfone
• Joystick
• Caixas de Som
• modem - [Topo]