Barramentos

Assim como os demais componentes, os barramentos evoluíram de forma expressiva durante as últimas décadas, passando do ISA e das portas seriais, aos slots PCI Express e portas USB 2.0, que utilizamos atualmente. Não poderia ser diferente, pois o uso de um barramento lento cria um gargalo, que limita o desempenho dos componentes ligados a ele. Vamos então a um pequeno resumo sobre os barramentos usados atualmente:

PCI: O PCI é o arroz com feijão em termos de placas de expansão. Ele surgiu em 1992 como um substituto para os antigos ISA e VLB e continua sendo usado desde então. O PCI funciona bem em conjunto com periféricos lentos, como placas de som, modems, placas de rede de 100 megabits e placas de TV, mas ele há muito deixou de ser um barramento utilizável para placas 3D e outros periféricos rápidos.

AGP: O AGP foi a primeira solução para as baixas taxas de transferência do PCI. Ele era um barramento dedicado para a placa de vídeo, que oferecia taxas de transferência de até 2133 MB/s (no AGP 8x), o que era mais do que suficiente para as placas da época. Entretanto, ele possuía as limitações de permitir o uso de uma única placa de vídeo (para usar duas placas você precisava de uma placa PCI) e de não permitir a conexão de outros tipos de periféricos.

PCI Express: O PCI Express é o sucessor do PCI e, ao mesmo tempo, o substituto do AGP. A grande diferença entre o PCI Express e os dois antecessores é o fato de que ele é um barramento serial, onde os bits são transferidos um de cada vez, porém em grande velocidade.

Por estranho que possa parecer, isso permite que ele seja capaz de atingir taxas de transferência muito mais altas que o PCI ou o AGP (que são barramentos paralelos), compensando a menor largura com uma frequência muito mais alta.

Cada linha PCI Express oferece um barramento de 250 MB/s bidirecional (ou seja, 250 MB/s em cada sentido) e os slots PCI Express vão do x1 ao x16, de acordo com o número de linhas utilizadas. Com isso, os slots x1 (os menores, utilizados por periféricos de uso geral) oferecem um barramento de 250 MB/s, os slots x4 oferecem 1 GB/s e os slots x16 (usados pelas placas de vídeo) oferecem 4 GB/s.

Apesar da diferença na velocidade, os slots PCI Express são eletricamente compatíveis, o que permite que você espete uma placa x1 ou x4 em um slot x16 (ela vai usar apenas os primeiros contatos do slot, deixando as outras linhas de dados sem uso). Existem também casos de placas com slots x4 abertos, que permitem a instalação de uma placa de vídeo x16 (para o uso de duas placas em SLI ou CrossFire). Nesse caso o desempenho será menor (já que a placa passará a dispor de apenas 4 linhas de dados), mas também funciona perfeitamente.

Mais recentemente estamos assistindo à popularização do PCI Express 2.0, que mantém os mesmos slots e preserva a compatibilidade com as placas antigas, porém dobra a taxa de transferência, oferecendo 500 MB/s por linha. Com isso, um slot PCI Express 2.0 oferece 8 GB/s de banda em cada direção.

USB: As portas USB surgiram como substitutas das antigas portas seriais e paralelas e rapidamente se tornaram o padrão para a conexão de todo o tipo de periférico externo. O padrão USB original oferecia um barramento de apenas 12 megabits, mas ele foi logo substituído pelo USB 2.0, que elevou a taxa para 480 megabits. Atualmente estamos assistindo à migração para o USB 3.0, que eleva a taxa para 4.8 gigabits, atendendo a HDs e outros periféricos rápidos.

Acompanhando o crescimento da popularidade, as placas passaram a oferecer um número cada vez maior de portas. As primeiras ofereciam apenas duas ou quatro portas, enquanto placas atuais oferecem 12 portas ou mais. Além das portas disponíveis no painel traseiro, estão quase sempre disponíveis mais 4 portas através dos conectores no corpo da placa, que permitem a conexão das portas na frente do gabinete, ou de periféricos internos, como leitores de cartões.

SATA: O SATA é o padrão atual para a conexão de HDs, oferecendo uma taxa de transferência de 300 MB/s (3.000 megabits) no SATA 300. Embora os HDs mecânicos ainda trabalhem com taxas de transferência muito mais baixas (na faixa dos 100 a 150 MB/s) os 300 MB/s já são um limitante para muitos SSDs, que são capazes de oferecer taxas de leitura mais altas. Isso tem apressado a adoção do SATA 600, que dobra a taxa de transferência, mantendo a compatibilidade com o padrão antigo.

Assim como no caso do PCI Express, o SATA é um barramento serial, o que explica o fato de o conector ser tão pequeno. O conector IDE utiliza um total de 80 pinos (40 para dados, 39 de aterramento e mais um pino adicional de verificação) mas a velocidade de transmissão é muito mais baixa (apenas 133 MB/s), já que a interferência entre os pinos e a dificuldade em manter a sincronização dos sinais faz com que o controlador precise operar a frequências muito mais baixas.

IDE/PATA: Apesar do avanço do SATA, quase todas as placas-mãe continuam oferecendo uma interface IDE (ou PATA, de “Parallel ATA”) solitária, que pode ser usada pelo drive óptico e um eventual HD IDE herdado de um PC antigo. Conforme os drives ópticos em versão SATA se tornem mais populares, a tendência é que a porta IDE se torne cada vez mais rara.

eSATA: O eSATA é uma versão externa do SATA, destinada à conexão de HDs externos. A porta permite a conexão de qualquer HD, mas ela não transmite energia, o que torna necessário usar uma fonte externa.

Devido à falta de espaço no painel traseiro, muitos fabricantes estão adotando o uso de conectores híbridos, que incluiem os pinos da porta eSATA na face superior e os 4 pinos da porta USB na face inferior, permitindo a conexão de ambos os tipos de periféricos: