Podemos definir barramentos como vias de comunicação pela quais o processador se comunica com o seu exterior (memórias, periféricos, etc.). É possível ainda ser definido como um conjunto de sinais elétricos transmitidos através das trilhas ou vias da placa mãe com o mesmo propósito.

Abaixo temos um organograma para entendermos melhor o conceito de barramento:

• Barramento Local : É por onde o processador se comunica aos dispositivos essenciais da placa mãe, tal como a memória RAM, cachê, etc.

 

• Barramento de Dados: É através dele que os dados são transmitidos bidirecionalmente, ou seja, enviando e recebendo dados simultaneamente.

 

• Barramento de Controle: Como o próprio nome já diz , efetua o controle do tráfego de dados sendo unidirecional, ou seja, só realiza uma única operação por vez.

• Barramento de Endereço: É através dele que é feito o endereçamento a memória, sendo um barramento unidirecional ou seja, só realiza uma única operação por vez.

 

• Barramento de Expansão: Com ele conectamos os periféricos ao micro, tal como placa de vídeo, som, etc.

 

ISA (Industry Standard Architecture): O ISA foi o primeiro barramento de expansão, existindo versões de 8 ou 16 bits e sendo dividido em duas partes , conforme abaixo:

Embora fossem processadores de 16 bits, os 8800 comunicavem-se com os periféricos externos utilizando um barramento de 8 bits, daí o padrão ISA original também um barramento de 8 bits. Inicialmente o barramento ISA operava com uma velocidade de 8.33 MHz.

Após a introdução dos processadores 286, o barramento ISA foi atualizado, tornando o barramento de 16 bits que conhecemos. Na época a prioridade foi preservar a compatibilidade com placas antigas. Justamente por isso que foram adicionados pinos extras na forma de expansão.

O barramento ISA é extremamente lento, pois transmite apenas 8.33 MB/S, na teoria, mas na prática ele transmite realmente 5 MB/s.

Nos primeiros barramentos ISA a configuração era feita através de um Jumper. Mais tarde foi desenvolvido o barramento ISA Plug-and-play, que se configura automaticamente através do BIOS.

Barramento EISA: Barramento semelhante ao ISA, mas com algumas diferenças físicas e lógicas. Seu Slot é mais alto e possui duas linhas de contatos: a linha superior tem a mesma pinagem do ISA, para manter a compatibilidade com todos os periféricos e a linha inferior possui 90 novos contatos, utilizados pelas placas de 32 bits.

O barramento EISA operava com uma velocidade de 8.33 MHz, mas como trabalha com transferência de 32 bits , seu desempenho pode ser 4x mais rápido que o ISA.

Barramento VLB (Vesa Local BUS): Barramento de 32bits, muito mais rápido que o ISA e o VLB, pois trabalha com velocidade de 33MHz e taxa de transferência de 133MB/s.

O barramento VLB surgiu como barramento próprio para placa de vídeo na época, pois os aplicativos gráficos já eram populares. Devido a sua velocidade , o VLB ganhou espaço também em outros dispositivos, como controladoras IDE e SCSI.

A velha preocupação com a compatibilidade fez com que a popularidade do VLB fosse manchada, pois como barramento era uma extensão do ISA tradicional, as placas ficaram muito grande, necessitando uma pressão maior no encaixe, que causava um um sério problema de mau contato e até mesmo que a placa envergasse.

Em 1992 o barramento VLB teve seu fim, com a criação de um novo barramento chamado PCI.

Barramento PCI (Interconector de Componentes Periféricos): Barramento lançado em 1992, que aindaé utilizado hoje em placas novas.

Este barramento opera nativamente a 33 MHz e transmite teoricamente 133MB/s, assim como no VLB, mas com a vantagem de sua frequência ser vinculada à frequência de operação da placa mãe, ou seja, se for feito um overclock, a frequência da PCI também será alterada.

O barramento PCI faz o trabalho de ponte entre o chipset ponte norte e o ponte sul, isso fazia com que o barramento fique sufocado. O barramento PCI trouxe um recurso muito importante para o desempenho do PC , que foi suporte à Bus mastering, que é um sistema avançado de acesso direto à memória, pois ele permite que HD`s, placas de vídeo e outros dispositivos gravem informações diretamente na memória, sem precisar passar pelo processador.

Atualmente encontramos todos os tipos de placas em barramento PCI (placa de rede, faxmodem, placa de vídeo, placa wireless e etc..), mas este barramento em breve vai se tornar ultrapassado, pois outros barramentos mais novos estão utilizando recursos muito mais avançados.

Barramento AGP (Porta de Aceleração gráfica): A baixa taxa de transferência do barramento PCI limitou o lançamento de placas de vídeo mais potentes… por este motivo a Intel desenvolveu um novo barramento exclusivo para placas de vídeo, com uma velocidade de 66MHz e transmitindo 32 bits, alimentado com 3,3V, operando em 3 modos diferentes:

Como verificamos acima, as placas x1 e x2 são alimentadas com 3,3v, enquanto as outras com 1,5v. Neste caso,  se colocamos placas trocadas, corremos o risco de queimar tanto a placa de vídeo como a placa mãe. Para evitar este problema o barramento AGP foi dividido em tipos de slots.

Barramento AGP PRO

Pensando nas placas de vídeo mais fortes, foi criado o padrão AGP PRO, que consistia no uso de 48 contatos adicionais, utilizados para reforçar o fornecimento elétrico do slot. O padrão AGP PRO 110 elevava para 110 watts.

Devido ao alto custo na fabricação do barramento AGP Pro, ele nunca se popularizou.

Barramento PCI-Express:  O padrão PCI Express (ou PCIe ou, ainda, PCI-EX) foi concebido pela Intel em 2004 e se destaca por substituir, ao mesmo tempo, os barramentos PCI e AGP. Isso acontece porque o PCI Express está disponível em vários segmentos: 1x, 2x, 4x, 8x e 16x. Quanto maior esse número, maior é a taxa de transferência de dados. Como mostra a imagem abaixo, esse divisão também reflete no tamanho dos slots PCI Express:

O PCI Express 16x, por exemplo, é capaz de trabalhar com taxa de transferência de cerca de 4 GB por segundo, característica que faz ele ser utilizado por placas de vídeo, um dos dispositivos que mais geram dados em um computador. O PCI Express 1x, mesmo sendo o mais “fraco”, capaz de alcançar uma taxa de transferência de cerca de 250 MB por segundo,  valor suficiente para boa parte dos dispositivos mais simples.

Com o lançamento do PCI Express 2.0, que aconteceu no início de 2007, as taxas de transferência da tecnologia praticamente dobraram.

Esse foi mais um post do Blog do Curso de Hardware Microcamp.
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