Os Computadores - Hardware

O desenvolvimento da Computação Gráfica se dá em paralelo ao desenvolvimento tecnológico dos computadores. Primeiro é necessário que se desenvolvam tecnologias que aumentem a capacidade dos computadores para que depois essa capacidade seja utilizada para a criação de Imagens Digitais.

Desde que os computadores passaram a ser programáveis e a utilizar o padrão binário, esse avanço tecnológico começou a se dar em duas frentes: Hardware e Software.

O Hardware é a parte física do computador. Todos os equipamentos, peças, placas, e componentes eletrônicos presentes em um computador é o que chamamos de hardware.

O Software, por sua vez, é a parte lógica do computador. É a parte intangível da informática, formada por todas as linguagens e programas desenvolvidos para que um computador funcione.

Hardware

Atualmente o desenvolvimento tecnológico do hardware se dá de modo tão acelerado e diverso que é impossível imaginar um padrão ou um modelo único para um computador.

De qualquer forma, podemos partir de um modelo tradicional de computador pessoal, composto de algumas partes comuns e depois imaginar como essas partes estão presentes em outros modelos.

Por exemplo, computadores de mesa e notebooks/laptops possuem partes muito parecidas, porém com aparência, tamanhos e organização diferentes.

Até mesmo smartphones, tablets e consoles de videogame possuem essas mesmas partes e funcionam de modo muito parecidos.

Para esse estudo vamos utilizar como referência um computador de mesa como esse da imagem ao lado, pois nele as partes são separadas e mais facilmente identificáveis.

Nesse computador, como na maioria deles, há dois tipos de partes: CPU e Periféricos.

CPU

A CPU (Central Processing Unit ou Unidade Central de Processamento) é onde se encontram as peças principais que garantem o funcionamento e a capacidade/potência do computador.

É formada por um gabinete externo, normalmente em formato de torre vertical, como este na imagem ao lado ou uma base horizontal. Possui uma série de componentes internos, sendo que os principais deles são: fonte de alimentação, placa mãe, processador, placas de memória, hard disk e placas complementares.

 Fonte de alimentação

A fonte de energia ou fonte de alimentação recebe a energia elétrica da tomada em uma voltagem padrão (110 ou 220 volts) e a distribui para as partes do computador em voltagens diferentes (6, 9, 10, 12, 15 volts) conforme sua necessidade.

Placa Mãe

A Placa Mãe do inglês: (motherboard) ou Placa Principal (mainboard) é responsável por interligar todas as partes do computador de modo funcional.

Ela possui slots – que são compartimentos onde são acopladas as demais placas – e conectores onde são acoplados os periféricos e peças externas em geral.

Nas imagens acima você pode ver exemplos de conectores existentes na placa mãe e cabos que são utilizados para ligar dispositivos externos a eles.

Processadores

Os processadores são os responsáveis por realizar a principal atividade de um computador: cálculos matemáticos.

Quando maior o número de cálculos por segundo (flops) que o processador consegue realizar, mais rápido será o computador que o utiliza.

Os processadores mais modernos são compostos de mais de um núcleo de processamento, o que quer dizer que são capazes de realizar mais de uma operação simultaneamente.

Recentemente os processadores começaram a mudar sua arquitetura, que há muito tempo era de 32 Bits, para 64 Bits, o que significa que eles se tornaram capazes de lidar com sequências maiores de números binários, aumentando sua capacidade de processamento.

A Computação Gráfica necessita de processadores superpotentes pois as imagens digitais são formadas a partir de uma grande quantidade de informações binárias.

Memória de trabalho

Memória de trabalho é aquela que não é utilizada para armazenar os arquivos do computador, mas sim para trabalhar com eles enquanto estão abertos.

Os computadores possuem dois tipos de memória de trabalho: ROM (Ready Only Memory) e RAM (Randon Access Memory).

A Memória ROM, ou “memória apenas para leitura” é uma memória permanente de informações relacionadas ao computador e à placa mãe, que são acessadas pelo computador sempre que necessário mas que não precisam ser alteradas frequentemente. É nessa memória, por exemplo, que fica registrado a data e hora atual do computador.

A Memória RAM, ou “memória de acesso aleatório” é a mais conhecida. Normalmente é a essa memória a que se referem os anúncios de computadores (1 giba, 2 gigas, 4 gigas). Fisicamente a memória RAM é composta de placas como essa apresentada na imagem ao lado.

Essas placas contém chips capazes de armazenar uma certa quantidade de informações que podem ser lidas, alteradas, gravadas e apagadas com bastante agilidade.

Todo programa da que está em execução no computador e todo arquivo que está aberto por esses programas têm seus dados gravados na memória RAM até que o trabalho seja concluído e os dados sejam transferidos para os Hard Disks.

Hard Disks

Hard Disks (HDs) ou discos rígidos possuem esse nome pois surgiram em uma época em que as pessoas utilizavam discos flexíveis (disquetes) para armazenar  seus programas e arquivos.

São discos com capacidade de armazenar magneticamente uma grande quantidade de informações digitais, de modo que elas não desapareçam quando o computador é desligado. Os discos atuais possuem em torno de 1 Terabyte de espaço de armazenamento.

Atualmente os discos rígidos estão sendo substituídos por memórias flash, que são aquelas parecias com as existentes em pendrives e outros dispositivos. Essas memórias, comuns por exemplos nos chamados ultrabooks, não são na forma de disco, mas sim na forma de chips, de modo que esse nome (disco) logo deixará de fazer sentido.

Placas complementares

A placa mãe possuem equipamento para desempenhar uma série de tarefas necessárias ao funcionamento do computador. Contudo, é possível expandir essas capacidades acoplando a ela placas específicas para o desempenho de uma determinada função. Vejamos alguns exemplos:

Placa de vídeo

Extremamente necessárias para o trabalho com Computação Gráfica, as placas de vídeo também são muito utilizadas para jogos de computador.

Quando o computador possui essas placas, o processamento de vídeo passa a ser feito por elas, deixando de utilizar os recursos nativos do processador e da memória RAM do próprio computador. Dessa forma é possível exibir vídeos com mais qualidade sem que o computador fique lento.

Placas de Som

Fundamentais para quem trabalha com captação e edição de áudio.

Elas estendem a capacidade do computador de trabalhar com som, possibilitando um maior número de canais para reprodução e para captação de áudio.

Placas de Rede

Embora na maioria dos computadores modernos essas funções já sejam nativamente presentes na placa mãe, é possível utilizar placas de rede para permitir a conexão com outros computadores ou com a internet. A imagem ao lado, por exemplo, mostra uma Placa Wireless, necessária para conectar o computador à redes sem fio.

Periféricos

Periféricos são dispositivos que ficam fora da CPU e que podem ser acoplados, com ou sem fio, ao computador para estender de alguma maneira suas capacidades.

Os exemplos mais comuns de periféricos são: Mouse, Teclado, Leitor/Gravador de CD/DVD, Leitor de Cartão de Memória, HD Externo, Impressora 2D, Impressora 3D, Pendrives, Leitor de código de barras, Mesa digitalizadora, Scanner etc.

Referências

AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura. Computação gráfica: teoria e prática. Rio de Janeiro: Elsevier, 2003.

DICIONÁRIO de informática, multimídia e realidade virtual. São Paulo: Melhoramentos, 2001.