Arquitectura de Computadores

Arquitectura do Computador usa-se na descrição ou especificação das competências dos diversos componentes do computador, a forma como se interligam, comunicam e se coordenam os diversos recursos.

 

A arquitectura de computador tem 3 objectivos fundamentais:

          Coordenação

O princípio fundamental de coordenação dentro do sistema são os pedidos de interrupções (interrupt request-IRQ). Quando determinado dispositivo necessitava de participar no processamento emite um pedido ao CPU (IRQ). Este por sua vez, reconhecendo o pedido (cada dispositivo emite um IRQ único no sistema), pára por momentos as suas tarefas e inicia o processamento das tarefas requeridas pelo periférico.
Todos os dispositivos funcionam baseados neste princípio, pelo que se considera o CPU o coordenador geral entre os componentes do sistema. Como o CPU é o único coordenador das transacções no sistema não ocorrem conflitos.

          Comunicação

As comunicações são realizadas através do barramento (em inglês, bus).
Além de coordenar as actividades dos dispositivos, o CPU é responsável pela cópia de dados da memória para o periférico e do periférico para a memória.

         Expansão

O computador deve ter possibilidade de evolução ao longo do tempo. Ou seja, o sistema deve prevêr o acrécimo de novos componentes. Estes devem interligar-se de forma simples e normalizada, para que as alterações no resto do sistema sejam nulas ou mínimas.
O funcionamento genérico duma arquitectura apresenta um conjunto de interfaces físicas, que permite que outros dispositivos sejam acrescentados ao sistema.
Como esses novos componentes se interligam com o resto do sistema através dos mecanismos de interrupção, a sua implementação é muito simples e normalizada, o que provoca o aparecimento de dispositivos externos variados e para os mais diversos propósitos.

Como está organizada uma motherboard.

Placa-mãe, também denominada mainboard ou motherboard, é uma placa de circuito impresso, que serve como base para a instalação dos demais componentes de um computador, como o processador, memória RAM, os circuitos de apoio, as placas controladoras, os slots do barramento e o chipset.

Northbridge

O northbridge, também conhecido como memory controller hub (MCH) em sistemas Intel (AMD, VIA, SiS e outros geralmente usam northbridge), é tradicionalmente um dos dois chips que constituem o chipset numa placa-mãe de PC, sendo o outro o southbridge. Separar o chipset em northbridge e southbridge é comum, embora existam instâncias raras em que ambos são combinados num único die quando a complexidade do design e os processos de fabricação o permitem.

 

Southbridge

O southbridge, também conhecido como I/O Controller Hub em sistemas Intel (AMD, VIA, SiS e outros geralmente usam southbridge), é um chip que implementa as capacidades mais "lentas" da placa-mãe numa arquitetura de chipset northbridge/southbridge. O southbridge pode ser geralmente diferenciado do northbridge por não estar diretamente conectado à UCP. Em vez disso, o northbridge liga o southbridge à UCP.

Resumo:

Chipset: Um chipset é um grupo de chips Northbridge e southbridge.

Northbridge: É um chip que implementa as capacidades mais rápidas da placa mãe ( RAM, PCI express, ...)

Southbridge: É um chip que implementa as capacidades mais lentas da placa mãe (Disco Duro, IDE, ...)

FSB: Em computadores pessoais, o front-side bus (FSB) é o barramento que transporta dados entre a CPU e o northbridge.

DMA: O DMA permite que certos dispositivos de hardware num computador acedam a memória do sistema para leitura e escrita independentemente da CPU