Memória RAM

Memória RAM é um sistema de armazenamento de dados. RAM significa Random Access Memory, Memória de Acesso Aleatório, em inglês, e esta nomenclatura se deve ao fato de que o sistema acessa dados armazenados de maneira não seqüencial, ao contrário de outros tipos de memória.

A memória RAM é volátil, ou seja, não grava de modo permanente os dados nela contidos. Quando a alimentação do sistema é cortada, tudo que foi guardado é perdido.

O sistema é bastante útil para o processamento de dados, pois disponibiliza espaço para informações cruciais, que podem ser acessadas de maneira quase imediata, ao contrário de outras formas de armazenamento, como discos rígidos, CDs ou DVDs. O sistema operacional, assim como aplicativos e dados em uso são armazenados na memória RAM, permitindo que o processador trabalhe estas informações rapidamente.

Para a execução de jogos, por exemplo, uma boa quantidade de memória RAM de alta qualidade é essencial, já que neste tipo de aplicativo arquivos são acessados a todo tempo, para que sejam carregadas texturas, modelos, animações e outros tipos de dados exibidos a todo instante. Se o processador depender de acesso ao disco rígido ou a outro tipo de armazenamento, a velocidade e agilidade características de um game podem ser comprometidas.

Vale a pena ressaltar que nem todos os tipos de memória RAM providenciam o mesmo nível de performance. Existem diversos modelos com freqüências diferentes e capacidades de transferência de dados cada vez maiores.

A Memória RAM é indispensável para qualquer tipo de usuário, desde aqueles que têm interesse em jogos até os que utilizam processadores de texto mais pesados. O acesso de dados diretamente no disco rígido não traz a agilidade que é necessária para a maior parte dos aplicativos utilizados hoje em dia, e o fato de um pente de memória não ser um componente caro demais garante que todo usuário deve tentar manter seu sistema atualizado nesse aspecto.

Resistores

Os resistores limitam a intensidade de corrente elétrica através de determinados componentes.

Exemplo - O resistor limita a corrente que passa através do LED, permitindo apenas uma intensidade suficiente para que ele possa acender. Sem esse resistor a intensidade de corrente através do LED iria danificá-lo permanentemente.

Resistores especiais também são usados como transdutores em circuitos sensores. Transdutores são componentes eletrônicos que efetuam conversão de energia de uma modalidade para outra onde, uma delas, é necessariamente energia elétrica.

Regulador de tensão

Os reguladores de tensão estão entre os componentes mais importantes da placa mãe. O componente mais importante (dos reguladores de tensão) são os MOSFETs, que são transístores de uso externo, facilmente reconhecíveis pelo tamanho avantajado.

Uma fonte ATX fornece tensões de 12V, 5V e 3.3V, sendo que a maioria dos componentes num PC atual utilizam tensões mais baixas, como os 1.5 ou 0.8V das placas AGP, 1.8V dos pentes de memória DDR2 assim por diante. Os reguladores são os responsáveis por reduzir e estabilizar as tensões fornecidas pela fonte aos níveis corretos para os diversos componentes.

Parte da energia é transformada em calor, de forma que os reguladores estão entre os componentes que mais esquentam numa placa atual. Em muitas placas, eles recebem dissipadores de alumínio e, em alguns casos, até mesmo coolers ativos. O volume e a capacidade dos reguladores de tensão são um quesito importante nas placas "premium", destinadas a suportarem grandes overclocks.

Os reguladores de tensão são formados por um conjunto de MOSFETs, alguns capacitores, uma bobina e um controlador. Placas antigas utilizavam um único regulador de tensão, mas conforme os processadores foram evoluindo e passando a consumir cada vez mais energia, as placas passaram a utilizar reguladores divididos em "fases", onde temos vários reguladores de tensão trabalhando em paralelo, formando um sistema capaz de fornecer uma quantidade de energia muito maior e um fluxo mais estável.

Tecnicamente, um regulador de tensão com mais fases é superior, já que o trabalho é dividido entre mais componentes. Isso permite que o regulador desperdice menos energia na forma de calor, ao mesmo tempo em que oferece um fluxo de energia mais estável para o processador.

Placas atuais utilizam reguladores de tensão com 3, 4, 6 ou 8 fases. É fácil descobrir o número de fases do regulador da placa-mãe, pois cada fase é composta por um conjunto idêntico de componentes, que são instalados em série próximo ao encaixe do processador.

Em teoria, uma placa com um regulador de 4 fases pode fornecer 33% mais energia para o processador do que um com 3 fases, e um de 8 fases pode fornecer o dobro que um de 4 fases. Naturalmente, o resultado final depende da qualidade e das especificações dos componentes usados, mas a regra geral é que quanto mais fases, maior é a capacidade de fornecimento da placa.

A principal vantagem de usar uma placa com um regulador de tensão de 6 ou 8 fases, ao invés de uma com um regulador de 3 ou 4 fases, é a garantia de que a placa será capaz de manter um fornecimento estável em situações de stress, como ao fazer um overclock agressivo.

O maior problema é que um número maior de fases faz com que a placa desperdice mais energia nos momentos de baixa atividade. A diferença entre usar uma placa com um regulador de tensão de 8 fases e outra similar, com um regulador de tensão de 4 fases pode chegar a mais de 6 watts enquanto o processador está ocioso.

Não é uma diferença muito grande, mas não deixa de ser um fator a se levar em conta. Se você está comprando um processador de baixo consumo e não pretende fazer grandes overclocks, não existe necessidade de pagar mais caro por uma placa com um regulador de tensão de 8 fases.

Capacitor ou condensador de armazenagem de energia

Também chamado de condensador, ele é um dispositivo de circuito elétrico que tem como função armazenar cargas elétricas e conseqüente energia eletrostática, ou elétrica. Ele é constituído de duas peças condutoras que são chamadas de armaduras. Entre essas armaduras existe um material que é chamado de dielétrico. Dielétrico é uma substância isolante que possui alta capacidade de resistência ao fluxo de corrente elétrica.

A utilização dos dielétricos tem várias vantagens. A mais simples de todas elas é que com o dielétrico podemos colocar as placas do condutor muito próximas sem o risco de que eles entrem em contato.

Qualquer substância que for submetida a uma intensidade muito alta de campo elétrico pode ser tornar condutor, por esse motivo é que o dielétrico é mais utilizado do que o ar como substância isolante, pois se o ar for submetido a um campo elétrico muito alto ele acaba por se tornar condutor.

Os capacitores são utilizados nos mais variados tipos de circuitos elétricos, nas máquinas fotográficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. Eles podem ter o formato cilíndrico ou plano, dependendo do circuito ao qual ele está sendo empregado.

Slot - Encaixe para periféricos

Slot é um termo em inglês para designar ranhura, fenda, conector, encaixe ou espaço. Sua função é ligar os periféricos ao barramento e suas velocidades são correspondentes as do seus respectivos barramentos. Nas placas-mãe são encontrados vários slots para o encaixe de placas (vídeo, som, modem e rede por exemplo).

Alguns exemplos de slots:

• ISA: (Industry Standard Architecture): Que é utilizado para conectar periféricos lentos, como a placa de som e fax modem. (16 bits baixa velocidade)

• AGP: (Accelerated Graphics Port): Utilizado exclusivamente por interface de vídeos 3D. (32 bits, alta velocidade)

• PCI: Utilizado por periféricos que demandem velocidade, como a placa de vídeo. (32 bits, alta velocidade)

• PCI Express: Ultilizadas nas placas de vídeo mais modernas, ela varia de 1X até 32X, mas atualmente não encontramos mais de 16X, é a mais rápida do momento.

Soquete (em inglês socket)

Um soquete (do inglês socket) é generalizado uma tomada que designa uma cavidade ou região usada para ligar algum artifício específico.

Um soquete é um tipo de dispositivo mecânico instalado em uma placa-mãe, destinado a receber a CPU - o processador, sua nomenclatura refere-se ao número de pinos que o mesmo poderá receber.

Chipset - Conjunto de circuitos integrados

Um chipset ( em português: conjunto de circuitos integrados) é um grupo de circuitos integrados ou chips, que são projetados para trabalhar em conjunto e que são geralmente comercializados como um produto único.

O chipset é um dos principais componentes lógicos de uma placa-mãe, dividindo-se entre "ponte norte" (northbridge, controlador de memória, alta velocidade) e "ponte sul" (southbridge, controlador de periféricos, baixa velocidade).

"A ponte norte faz a comunicação do processador com as memórias, e em alguns casos com os barramentos de alta velocidade AGP e PCI Express.

Já a ponte sul, abriga os controladores de HDs (ATA/IDE e SATA), portas USB, paralela, PS/2, serial, os barramentos PCI e ISA, que já não é usado mais em placas-mãe modernas."

Muitas vezes, como em algumas implementações de controladores para processadores AMD K8 (Athlon 64 e Athlon X2, nos quais o controlador de memória está embutido no processador), as duas pontes (bridges) são substituídas por um único chip, o que reduz custos para os fabricantes.

O chipset é quem define, entre outras coisas, a quantidade máxima de memória RAM que uma placa-mãe pode ter, o tipo de memória que pode ser usada (SDRAM, DDR-SDRAM, Rambus, etc.), a freqüência máxima das memórias e do processador e o padrão de discos rígidos aceitos (UDMA/33, UDMA/66, etc.).

Normalmente os leigos não sabem, mas todas as placas-mãe tem marca. As marcas de placas-mãe mais conhecidas são Asus, ASRock, Abit, Soyo, Epox, Zida/Tomato, Pcchips, QDI, ECS, FIC, Tyan, Biostar, Soltek, Phitronics, Gigabyte, Intel, entre outras. É muito comum confundir a marca da placa-mãe com a marca do chipset. Por exemplo, pelo fato de uma placa-mãe usar chipset SiS, isto não significa que a placa foi produzida por essa empresa, pois a SiS fabrica apenas os circuitos usados por motherboards, mas não fabrica placas, algumas pessoas também confundem a marca do processador com a da placa mãe. Por exemplo, uma placa mãe que use um processador Intel pode não ter sido fabricada pela Intel apesar da empresa também fabricar placas-mãe, muitas outras empresas também fazem placas que utilizam os processadores Intel.

Muitas vezes, ocorre de nos depararmos com placas aparentemente "sem marca" sendo vendidas no mercado. Na realidade estas placas têm marca, mas possivelmente o vendedor a desconhece e algumas vezes são falsificações. Para descobrir a marca de uma placa-mãe, você pode usar programas como o CTBios e o Hwinfo. Podemos classificar placas-mãe de acordo com o soquete (soquete 370, soquete A, soquete 478, etc.), o seu chipset, ou seja, com o conjunto de circuitos da placa-mãe, além do tamanho do cache de memória externo, se a motherboard for do tipo socket 7 ou super 7.

Os principais chipsets e seus fabricantes

ATI (adquirida pela AMD em 2006)produziu chipsets para a Intel e processadores AMD assim como processadores gráficos.

Chipsets para processadores AMD:

AMD 790FX, 790X, 790GX, 780V, 780, 770

AMD 690, AMD M690 (móveis)

AMD 580X CrossFire

AMD 570X CrossFire

AMD 480X CrossFire

ATI Radeon Xpress 1100 (com gráficos integrados para AMD Notebooks)

ATI Radeon Xpress 1150 (com gráficos integrados)

ATI Radeon Xpress 200, 200M (móveis) (com gráficos integrados)

ATI SB600 (Northbridge)

Chipsets para processadores Intel:

ATI CrossFire Xpress 3200 (para Intel Core 2 Duo)

ATI Radeon Xpress 1250 (com gráficos integrados para Notebooks)

ATI Radeon Xpress 1100 (com gráficos integrados para Notebooks)

ATI Radeon Xpress 200, 200M (gráficos integrados para Notebooks)

ATI SB600 Series (ponte sul)

Processadores gráficos:

ATI Radeon HD 3800, HD 3600, HD 3400, HD 2900, HD 2700, HD 2600 XT, HD 2600, HD 2400, HD 2300

ATI Radeon X2300, X1950, X1900, X1800, X1650, X1600, X1550, X1300, X1050

ATI Mobility Radeon HD 3600, HD 3400, HD 2700, HD 2600 XT, HD 2600, HD 2400 XT

ATI Mobility Radeon X2500, X1900, X1800, X1700, X1600, X1450, X1400, X1350, X1300

ATI Mobility Radeon 9800, 9700, 9600, 9550, 9200, 9000, 7500

ATI Mobility Radeon

ATI Mobility FireGL V7800, V5200, V5000, V3100

ATI Mobility FireGL T2

ATI Mobility FireGL 9000

Intel produz chipsets para sua propria linha de processadores:

i845E/GV: Bus 533 MHz, AGP4x, 2GB DDR PC2700 max

i850e, i855G (855GME para o Pentium M)

i865G/P: (4 GiB dual-channel DDR, 533 MHz FSB, AGP8x, serial ATA)

i875p = i865 otimizado

E7205 (para servidores Pentium 4), E7500/E7501/E7505 (para servidores Xeon)), E7520/E7525/E7530 (para servidores dual Xeon)

910GML/GMZ, 915GM/PM, 945PM/GM

945PM/GM + Intel PRO/Wireless 3945ABG + Intel Core Solo = Centrino (terceira geração)

945PM/GM + Intel PRO/Wireless 3945ABG + Intel Core Duo = Centrino Duo

910GL, 915P/PL/G/GL/GV, 925X/XE, 945P/PL/G/GZ, 955X (para Pentium D/XE)

963Q, 965P/G/Q, 975X (para Intel Core 2 Duo)

P35 Express (para Intel Core 2 Duo/Quad/Extreme)

Intel G31 Express (suporte DDR2, oficialmente suporta até 1066 MHz System Bus)

Intel G33 Express (suporte DDR2 e DDR3)

Intel G35 Express (suporta somente DDR2)

NVIDIA produz chipsets para processadores AMD e Intel, assim como processadores gráficos:

Chipsets:

nForce 1

nForce2: Ultra 400Gb, Ultra 400R, Ultra 400.

nForce3: Go, Professional.

nForce4: SLI Intel, Series AMD, SLI/XE Ultra Intel, Intel x16.

nForce 500: 520, SLI/570/550 AMD, 590SLI AMD, 570 SLI Intel , 590 SLI Intel.

nForce 600: 650i, SLI/650i Ultra, 680a SLI, 680 SLI/680i LT SLI.

nForce 700: 780i SLI, 790i SLI.

Silicon Integrated Systems produz chipsets para processadores Intel e AMD (e antigamente para processadores Cyrix):

SiS 645, 648

SiS 650, 651, 655, 661, 671, M672

SiS 735, 740, 760

VIA Technologies produz chipsets para processadores Intel e AMD:

VIA KT133, KT133A

VIA KT266A: FSB 200/266 MHz, AGP4x

VIA KT333

VIA Apollo KT400A

VIA P4X400

VIA K8T400M

Arquitecturas de computadores

A arquitectura dos computadores pode ser definida como "as diferenças na forma de fabricação dos computadores".

Com a popularização dos computadores houve a necessidade de um equipamento interagir com o outro, surgindo a necessidade de se criar um padrão. Em meados da década de 1980, apenas duas "arquitecturas" resistiram ao tempo e se popularizaram foram: o PC (Personal Computer ou em português Computador Pessoal), desenvolvido pela empresa IBM e Macintosh (carinhosamente chamado de Mac) desenvolvido pela empresa Apple.

Como o IBM-PC se tornou a arquitetura "dominante" na época, acabou tornando-se padrão para os computadores que conhecemos hoje.

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 arquitectura, 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 arquitectura. 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 arquitectura, o utilizador está restringido a escolher de entre os produtos da empresa e não pode montar o seu próprio computador.

Dispositivos on-board e of-board

On-board

On-board: como o próprio nome diz, o componente on-board vem diretamente conectado aos circuitos da placa mãe, funcionando em sincronia e usando a capacidade do processador e memória RAM quando se trata de vídeo, som, modem e rede. Tem como maior objetivo diminuir o preço das placas ou componentes.

São exemplos de circuitos on-board: vídeo, modem, som e rede, e etc...

Off-board

Off-board: são os componentes ou circuitos que funcionam independentemente da placa mãe e por isso, são separados, tendo sua própria forma de trabalhar e não usando o processador, geralmente, quando vídeo, som, modem ou rede, o dipositivo é "ligado" a placa-mãe usando os slots de expansão para isso, têm um preço mais elevado que os dispositivos on-board, sendo quase que totalmente o contrário em todos os aspectos do tipo on-board, ou seja, praticamente todo o processamento é realizado pelo próprio chipset encontrado na placa do dispositivo.

Como funciona a BIOS

Introdução

Bios

Um dos usos mais comuns da memória flash é o do sistema básico de entradas/saídas do computador, conhecido como memória BIOS (Basic Input/Output System) ou simplesmente BIOS. Em praticamente todos os computadores, a BIOS assegura que todos os outros chips, discos rígidos, portas e CPU funcionem em conjunto.

Todo computador do tipo desktop e laptop de propósito geral contém um microprocessador como unidade central de processamento. O microprocessador é um componente de hardware. Para fazer seu trabalho, o microprocessador executa um conjunto de instruções conhecido como software (veja Como funcionam os microprocessadores para mais informações). Você provavelmente já está bem familiarizado com dois tipos de software diferentes:

•o sistema operacional - o sistema operacional fornece um conjunto de serviços para os aplicativos em execução em seu computador e também fornece a interface de usuário fundamental para seu computador. Windows e Linux são exemplos de sistemas operacionais (Veja Como funcionam os sistemas operacionais para mais informações);

•os aplicativos - aplicativos são trechos de software programados para efetuar tarefas específicas. Agora mesmo você pode estar executando, além de um aplicativo de navegação (ou browser), um aplicativo de processamento de texto, um aplicativo de e-mail e assim por diante. Você também pode comprar novos aplicativos e instalá-los em seu computador.

Acontece que a memória BIOS é o terceiro tipo de software que seu computador precisa para operar com êxito. Neste artigo, você aprenderá tudo sobre a BIOS: o que ela faz, como configurá-la e o que fazer caso sua BIOS precise de atualização.

Como funcionam as placas-mãe

Introdução

Se você já viu um computador por dentro, já reparou na peça que conecta todos os demais componentes: a placa-mãe. Uma placa-mãe permite que todas as partes de seu computador recebam energia e comuniquem-se entre si. As placas-mãe evoluíram bastante nos últimos vinte anos. As primeiras placas tinham poucos componentes funcionais. A placa-mãe do primeiro IBM PC tinha somente um processador e slots. Os usuários conectavam componentes como controladoras de discos rígidos e memória nos slots. Hoje, as placas-mãe ostentam uma variedade de itens embutidos nela que afetam diretamente a capacidade e potencial de atualizações do computador. Neste artigo, veremos os componentes gerais de uma placa-mãe.

Uma placa-mãe moderna

O computador precisa ter uma placa-mãe para funcionar. Sua principal função é abrigar o chip do microprocessador do computador e permitir que tudo se conecte a ele. Tudo o que faz o computador melhorar sua performance faz parte da placa-mãe ou se conecta nela via um slot ou uma porta.

O formato e o desenho de uma placa-mãe é chamado de tamanho físico. O tamanho físico influi onde os componentes devem se encaixar e na forma do gabinete. Existem milhares de tamanhos físicos específicos que as placas-mãe usam para que possam se encaixar dentro de gabinetes padrão. Para uma comparação de tamanhos físicos, passado e presente, veja esse site (em inglês) Motherboards.org.

O tamanho físico é somente um de muitos padrões que se aplicam às placas-mãe. Alguns outros são:

•o soquete para o microprocessador determina que tipo de Unidade Central de Processamento (CPU) a placa-mãe usa;

•o chipset faz parte do sistema lógico da placa-mãe e é geralmente feito de duas partes: a ponte norte e a ponte sul. Essas duas "pontes" conectam a CPU a outras partes do computador;

•o chip da memória BIOS (Basic Input/Output System) controla a maioria das funções básicas do computador e realiza um auto-teste toda vez que você o liga. Alguns sistemas tem BIOS duplas, que fornecem um backup no caso de um deles falhar ou no caso de erro durante a atualização;

•o chip do relógio de tempo real é um chip que funciona operado por bateria (em inglês) e mantém as configurações e o tempo (data/hora) do sistema.

Os slots e portas encontrados na placa-mãe incluem:

•PCI (Peripheral Component Interconnect)- conexão para placas de vídeo, som e captura de vídeo, assim como placas de rede;

•AGP (Accelerated Graphics Port) - porta dedicada para placas de vídeo;

•IDE (Integrated Drive Electronics) - interface para os discos rígidos;

• USB (Universal Serial Bus) ou Firewire - periféricos externos;

•slots de Memória.

Algumas placas-mãe também têm novos avanços tecnológicos:

•RAID (Redundant Array of Independent Discs) permitem que o computador reconheça diversos discos rígidos como sendo um único;

•PCI Express é um novo protocolo que atua mais como uma rede do que um barramento. Ele pode eliminar a necessidade de outras portas, incluindo a porta AGP;

•ao invés de placas plug-ins, algumas placas-mãe já vem com som, vídeo e rede embutidos ou outros periféricos.

Uma placa-mãe com Soquete 754

Muitas pessoas pensam na CPU como uma das partes mais importantes de um computador. Veremos como isso afeta o resto do computador nas próximas seções.

Saquetes e CPUs

A CPU é a primeira coisa que vêm em mente quando muitas pessoas pensam sobre a velocidade e performance de um computador. Quanto mais rápido é o processador, mais rápido o computador consegue "pensar". Antigamente, todos os processadores tinham o mesmo conjunto de pinos que conectavam a CPU à placa-mãe, chamado de Pin Grid Array (PGA). Esses pinos se encaixavam em um soquete conhecido como Soquete 7. Isso significa que qualquer processador se encaixava em qualquer placa-mãe.

Uma placa-mãe Soquete 939

Hoje, contudo, os fabricantes de CPU, Intel e ADM, usam uma variedade de PGAs, onde nenhum se encaixa no Soquete 7. Enquanto os microprocessadores avançam, eles precisam de mais pinos para lidar com novas características e também com o intuito de fornecer mais energia para o chip.

As configurações atuais do soquete são nomeadas de acordo com os números de pinos no PGA. Os mais comuns são:

•soquete 478 - para processadores Pentium e Celerom mais antigos;

•soquete 754 - para processadores AMD Sempron e alguns processadores AMD Athlon;

•soquete 939 - para processadores AMD Athlon mais recentes e mais rápidos

•soquete AM2 - para os mais novos processadores AMD Athlon;

•soquete A - para processadores AMD Athlon mais antigos.

Uma placa-mãe com soquete LGA755

A mais nova CPU da Intel não tem PGA. Ao invés disso, ela tem um LGA também conhecido como soquete T. LGA que quer dizer Land Grid Array. Um LGA é diferente de um PGA, pois os pinos fazem parte do soquete e não da CPU.

Qualquer pessoa que já tiver uma CPU específica em mente, deve escolher uma placa-mãe baseada naquela CPU. Por exemplo, se você quer usar um dos novos chips feitos pela Intel ou AMD, deve selecionar uma placa-mãe com o soquete correto para aqueles chips. As CPUs não vão se encaixar em soquetes que não combinam com seus PGAs.

A CPU se comunica com outros elementos na plca-mãe por meio do chipset. Veremos a seguir os chipsets com maiores detalhes.

Chipsets

O chipset é a "cola" que conecta o microprocessador ao resto da placa-mãe, e assim, ao resto do computador. Em um PC, ele consiste em duas partes básicas, a ponte norte e a ponte sul. Todos os diversos componenetes do computador se comunicam com a CPU pelo chipset.

O chipset conecta a CPU às outras partes do computador

A ponte norte se conecta diretamente ao processador via barramento frontal (FSB- Front Side Bus), também conhecido como barramento externo. Um controlador de memória está localizado na ponte norte, onde a CPU consegue um acesso rápido à memória. A ponte norte também se conecta ao AGP ou ao barramento PCI Express e à própria memória.

A ponte sul é mais lenta do que a ponte norte, e a informação da CPU tem que ir pela ponte norte antes de chegar à ponte sul. Outros barramentos se conectam à ponte sul ao barramento PCI, às portas USB e às conexões de dísco rígido IDE ou SATA.

As seleções de chipset e CPU caminham juntas, porque os fabricantes otimizam os chipsets para funcionarem em específicas CPUs. O chipset é uma parte integrada da placa-mãe e não deve ser removido ou atualizado. Isso significa que os soquetes das placas-mãe não têm somente que se encaixar à CPU. Os chipsets das placas-mãe tem que funcionar de forma otimizada com a CPU.

Na próxima seção, falaremos sobre barramentos, memória e outras características que compõem a placa-mãe.

Velocidade de barramento


Um barramento é simplesmente um circuito que conecta uma parte da placa-mãe à outra. Quanto mais dados o barramento consegue manipular de uma só vez, mais rápido a informação trafega. A velocidade do barramento, medida em megahertz (MHz), se refere a quantos dados podem ser passados para ele simultaneamente.

Os barramentos conectam diferentes partes da placa-mãe umas às outras. Essa velocidade geralmente se refere à velocidade do FSB (barramento externo) que conecta a CPU à ponte norte. A velocidade do FSB pode ser desde 66 MHz para algo acima de 800 MHz. Já que a CPU alcança o controle de memória pela ponte norte, a velocidade o FSB pode afetar drasticamente a performance do computador.

Aqui estão outros barramentos encontrados em uma placa-mãe:

•o barramento traseiro (back side bus) conecta a CPU com o controlador de cache nível 2 (L2), também conhecido como cache secundário ou externo. O processador determina a velocidade do barramento traseiro;

•a barramento de memória conecta a ponte norte à memória;
•o barramento IDE ou ATA conecta a ponte sul aos controladores de discos rígido;
•o barramento AGP conecta a placa de vídeo à memória e à CPU. A velocidade do barramento AGP é geralmente de 66 MHz;
•o barramento PCI conecta slots PCI à ponte sul. Na maioria dos sistemas, a velocidade do barramento PCI é de 33 MHz. O PCI Express também é compatível ao PCI. Além de ser mais rápido é também compatível com os softwares e sistemas operacionais atuais. Esse padrão está substituindo os barramentos PCI e AGP.

Quanto mais rápido for a velocidade do barramento, mais rápido ele irá trabalhar. Isto é válido até um certo ponto. Um barramento rápido não terá seu potencial aproveitado por um processador ou um chipset lento.

Agora veremos a memória e como ela afeta a velocidade da placa-mãe.

Memórias

Já vimos que a velocidade do processador controla o quão rápido um computador "pensa". A velocidade do chipset e dos barramentos controla o quão rápido ele pode se comunicar com outras partes do computador. A velocidade e conexões da memória RAM , por sua vez, controla diretamente o quão rápido o computador pode acessar instruções e dados, tendo assim, gande efeito na performance do sistema. Um processador rápido com uma memória RAM lenta, não é recomendável.

O montante de memória disponível também controla a quantidade de dados que o computador pode ter prontamente disponível. A RAM forma o grande bloco de memória de computador. A regra geral é que quanto mais memória RAM o computador tiver, melhor.

Uma RAM DDR DIMM de 184 pinos

RAM

Para informações sobre diferente tipos de RAM, veja Como funciona a memória RAM.

Uma das muitas memórias disponíveis atualmente é a memória DDR (dual data rate). Esta memória pode transmitir dados duas vezes por ciclo ao invés de uma vez só, fazendo com que a memória seja mais rápida. Também, a maioria das placas-mãe tem espaço para múltiplos chips de memória, e em placas novas, eles geralmente se conectam à ponte norte via barramentos duplos ao invés de um barramento simples. Isso reduz o montante de vezes que leva o processador a buscar informações da memória.

Uma RAM DDR SODDIMM de 200 pinos

Os slots de memória da placa-mãe diretamente dizem o tipo e a quantidade de memória que é suportada. Assim como outros componentes, a memória se conecta ao slot por meio de uma série de pinos. O módulo da memória precisa ter o número certo de pinos para se encaixar no slot da placa-mãe.

Uma SDRAM SIMM de 64MB

Antigamente, tudo vinha em uma placa que se encaixava em outra placa, com exceção do processador. Agora, as placas-mãe tem uma variedade de acessórios, como o suporte para LAN, vídeo, som e controladores RAID.

As placas-mãe são fáceis de instalar. Existem placas-mãe que possuem tudo o que você precisa para montar um computador completo. Tudo o que você tem que fazer é colocar a placa-mãe em um um gabinete e adicionar um disco rígido, um drive de CD e uma fonte de alimentação. Pronto, você tem um computador operacional em uma única placa.

Para muitos usuários, essas características são suficientes e oferecem um amplo suporte para vídeo e som. Contudo, para os jogadores ávidos e pessoas que fazem uso intenso de recursos gráficos, ou trabalham com ferramentas CAD (computer-aided designin), separar as placas de vídeo melhora muito a performance do computador.

Para mais informações sobre placas-mãe e assuntos relacionados, verifique os links na próxima página.

Como funcionam os gravadores de CDs

Introdução

O advento dos gravadores de CD marcou uma grande mudança cultural. A tecnologia tornou possível a qualquer pessoa juntar músicas e criar seu próprio CD. De repente, amantes da música de todas as partes ganharam acesso aos meios de produção.

 

Um gravador de CD externo: com esse tipo de drive é possível pegar músicas ou arquivos de dados do seu computador e criar seus próprios CDs

Atualmente, os gravadores de CD são um equipamento padrão nos novos computadores do tipo PC e, cada vez mais, pessoas estão adicionando gravadores de CD aos seus sistemas de som. Em menos de cinco anos, os CDs substituíram as fitas cassete como mídia para mixagem.

Neste artigo, você verá como os gravadores de CD codificam músicas e outras informações dentro de discos virgens. Veremos também a tecnologia do CD regravável, como os arquivos de dados são agrupados e como você pode criar sua própria seleção de músicas com um gravador de CD.

Princípios básicos do CD

Um CD possui uma trilha de dados longa e espiralada. Se fosse estendida, teria 5 km de comprimento.

Se você já leu Como funcionam os CDs, entende a idéia básica dessa tecnologia. Um CD armazena música e outros arquivos em formato digital - ou seja, as informações no disco são representadas por séries de 1s e 0s (veja Como funcionam as gravações analógica e digital para mais informações). Em CDs convencionais, esses 1s e 0s são representados por milhões de minúsculas saliências e áreas lisas na superfície refletiva do disco, organizadas em uma trilha contínua com cerca de 0,5 mícron (milionésimo de metro) de largura e 5 km de comprimento.

Para ler essas informações, o leitor de CD passa um feixe de raio laser sobre a trilha. Quando o laser passa sobre uma área lisa ("lands"), o feixe é refletido diretamente a um sensor ótico na estrutura do laser. O leitor de CD interpreta isso como um 1. Quando o feixe passa sobre uma saliência ("bumps"), a luz é desviada do sensor ótico. O leitor de CD reconhece isso como um 0.

Um leitor de CD guia um pequeno laser ao longo da trilha de dados do CD. Em CDs convencionais, as áreas lisas refletem a luz de volta à estrutura do laser, enquanto as saliências desviam a luz.

Conceitos básicos: a trilha

As saliências são organizadas em uma trilha espiral, começando no centro do disco. O CD player gira o disco enquanto a estrutura do laser move-se para fora, a partir do centro do CD. A uma velocidade estável, as saliências da parte mais externa do CD passam pelo laser mais rápido que qualquer ponto mais próximo ao centro. Para as saliências passarem pelo laser a uma taxa constante, o CD player precisa diminuir a velocidade de rotação no disco à medida que a estrutura do laser se move para fora.

O CD player gira o disco enquanto move a estrutura do laser para fora do centro. Para manter o laser fazendo a leitura da trilha de dados a uma velocidade constante, o CD player tem que diminuir a velocidade do disco à medida que a estrutura se move para fora.

Na essência, isso é tudo que há em um CD player. A execução dessa idéia é um pouco mais complicada porque o padrão da espiral deve ser codificado e lido com uma incrível precisão, mas o processo básico é consideravelmente simples.

Leitura dos CDs

Na última seção, vimos que CDs convencionais armazenam informações digitais como um padrão de saliências e áreas lisas, combinadas ao longo de uma trilha em espiral. A máquina de fabricação de CDs utiliza um laser de alta potência para "entalhar" saliências em um material foto-resistente revestido em um prato de vidro. Através de um elaborado processo de impressão, esse padrão é impresso em discos de acrílico. Os discos são revestidos com alumínio (ou outro metal) para criar a superfície refletiva de leitura. Por fim, o disco é revestido com uma camada plástica transparente, que protege o metal refletivo de sulcos, riscos e sujeira.

As diferentes camadas de um CD convencional

Como você pode ver, isso é uma operação relativamente complexa e delicada que envolve muitas etapas e diferentes materiais. Como a maioria dos complexos processos de produção (da impressão de jornais à montagem de uma televisão), um CD convencional só é viável para fabricantes que produzem centenas, milhares ou milhões de cópias.

Conseqüentemente, os CDs convencionais permaneceram como mídias de armazenamento "apenas de leitura" para o consumidor médio, assim como LPs ou DVDs convencionais. Para os amantes da música, acostumados a cassetes graváveis, assim como para os usuários de computador, fartos da limitada capacidade de memória dos disquetes, isso parecia ser a maior desvantagem da tecnologia do CD. No início dos anos 90, cada vez mais consumidores e profissionais buscavam uma forma de criar suas próprias gravações digitais em qualidade de CD.

CDs graváveis

Em resposta a essa demanda, os fabricantes de eletrônicos introduziram um formato de CD alternativo que poderia ser codificado em poucas etapas simples. Os CDs graváveis, ou CD-Rs (CD-recordable discs), não possuem nenhuma saliência ou área lisa. Ao invés disso, eles possuem uma camada lisa de metal refletivo que fica sobre uma camada de tinta fotossensível.

Quando o disco está vazio, a tinta é translúcida: a luz pode ser emitida através dela e refletida pela superfície de metal. Mas quando você aquece a camada de tinta com luz concentrada a uma freqüência e intensidade específica, a tinta se torna opaca: ela escurece a tal ponto que a luz não consegue passar.

Um CD-R não possui as mesmas saliências e áreas lisas que um CD convencional. Ao invés disso, o disco possui uma camada de tinta sob uma superfície lisa e refletiva. Em um CD-R virgem, a camada de tinta é translúcida, de forma que toda luz é refletida. O laser de gravação escurece os pontos onde as saliências estariam em um CD convencional, formando áreas não refletivas.

Escurecendo pontos específicos ao longo da trilha do CD e deixando outras áreas da tinta translúcidas, é possível criar um padrão digital que um CD player normal pode ler. A luz do laser do leitor só irá retornar ao sensor quando a tinta for deixada translúcida, da mesma forma que ela só irá rebater nas áreas lisas em um CD convencional. Assim, mesmo que o CD-R não tenha absolutamente nenhuma saliência, ele se comporta exatamente como um disco normal.

A função de um gravador de CD é, obviamente, "gravar" o padrão digital em um CD virgem. Na próxima seção, veremos o interior de um gravador para saber como ele realiza sua tarefa.

Estrutura laser

Na seção anterior, vimos que os gravadores de CD escurecem áreas microscópicas de discos graváveis (CD-Rs) estabelecendo um padrão digital de áreas refletivas e não-refletivas, que podem ser lidas por um leitor de CD comum. Como codificar os dados em escala tão pequena é um processo delicado, o sistema de gravação tem que ser extremamente preciso, embora seja relativamente simples.

O gravador de CD possui uma estrutura laser móvel, exatamente como em um leitor de CD comum. Mas, além do "laser de leitura" padrão, ele possui um "laser de gravação". O laser de gravação é mais potente que o laser de leitura, de forma que interage com o disco de forma diferente: ele altera a superfície ao invés de apenas refletir luz através dela. O laser de leitura não é intenso o bastante para escurecer o material da tinta, de forma que, se você apenas tocar um CD-R em um drive de CD, não irá destruir a informação codificada.

A estrutura laser dentro de um gravador de CD.

Laser de gravação

O laser de gravação move-se exatamente como o laser de leitura: para fora, à medida que o disco gira. A camada plástica de baixo possui canais pré-impressos para guiar o laser ao longo do caminho correto. Através da calibragem da taxa de rotação, e do movimento da estrutura laser, o gravador mantém o laser sobre a trilha a uma taxa de velocidade constante. Para gravar os dados, o gravador simplesmente liga e desliga o laser de gravação, em sincronia com os padrões de 1s e 0s. O laser escurece o material para codificar um 0 e deixa-o translúcido para codificar um 1.

O mecanismo em um gravador de CD é muito parecido com o mecanismo de qualquer leitor de CD. Existe um dispositivo que faz o disco girar e outro que desliza a estrutura laser.

A maioria dos gravadores de CD pode criar CDs em diversas velocidades. Na velocidade 1x, o CD gira na mesma taxa que gira quando o leitor está fazendo sua leitura. Isso significa que levaria cerca de 60 minutos para gravar 60 minutos de música. Na velocidade 2x, levaria cerca de meia hora para gravar 60 minutos, e assim por diante. Para velocidades de gravação maiores, você precisa de sistemas de controle de laser mais avançados e uma conexão mais rápida entre o computador e o gravador. Precisa também de um disco virgem projetado para gravar informações nessa velocidade.

A maior vantagem dos discos CD-R é que eles funcionam praticamente em todos os CD players e CD-ROMs, que estão entre os leitores de mídia mais utilizados hoje. Além desta extensa compatibilidade, os CD-Rs são relativamente baratos.

A principal desvantagem do formato é que você não pode reutilizar os discos. Uma vez que você gravou os padrões digitais no disco, eles não podem ser apagados ou regravados. Na metade dos anos 90, porém, fabricantes de eletrônicos introduziram um novo formato de CD que resolvia essa questão. Na seção seguinte, veremos estes CDs regraváveis, conhecidos como CD-RWs.

Mídias CD-R e CD-RW: como funcionam

Uma das tecnologias mais usadas no mundo da computação é a gravação de CD's, sejam de dados sejam de música. Com a popularização dos aparelhos gravadores de CD's (conseqüência da redução de custos) esse hábito está cada vez mais comum. Este artigo visa mostrar como funcionam os CD's graváveis e regraváveis (CD-R e CD-RW).

As mídias de CD

No mercado, existem dois tipos distintos de CD's (mídias) com os quais é possível gravar dados e música: CD-R (Compact Disc Recordable) e CD-RW (Compact Disc Recordable Rewritable). O primeiro permite que dados sejam gravados num CD somente uma única vez, não sendo possível alterar ou apagar informações. O segundo permite gravar e regravar um CD, apagando e acrescentando dados novamente. O que causa a diferença entre estes tipos de CD's é o material usado por eles. O CD-R usa um tipo material que quando queimado pelo laser do gravador de CD sofre uma transformação que não permite mais alterá-lo, deixando a mídia como um CD-ROM comum. Já o CD-RW usa um material do tipo phase-change (mudança de fase), que consiste numa espécie de partícula que sofre ação do laser do gravador para armazenar dados e depois pode sofrer outra ação para voltar ao estado original e permitir que informações sejam gravadas novamente. Abaixo, veja como são montados os CD-R's e os CD-RW's.

Mídia CD-R

As mídias de CD são constituídas por camadas. O material usado nelas é o que forma a cor da mídia (prateado, dourado, azul, verde, etc). No caso do CD-R são usadas, basicamente, cinco camadas:

Camada 1: superfície para proteção - camada usada para proteger os dados gravados, como uma espécie de "capa protetora". Mídias muito baratas (baixa qualidade) nem sempre possuem essa material;

Camada 2: laqueamento - também tem a função de proteger os dados, ficando logo abaixo da camada de proteção e servindo de complemento a esta. Sendo assim, as mídias baratas também podem não ter esta camada;

Camada 3: camada reflexiva - como o nome indica, esta camada é responsável por refletir o raio laser emitido pelo canhão do aparelho gravador. De acordo com a intensidade do laser, a camada de gravação (explicada abaixo) sofre alterações que caracterizam a gravação de dados;

Camada 4: camada de gravação - o reflexo vindo da camada 3 queima esta parte formando alterações variáveis no material, o que constituem os dados armazenados na mídia;

Camada 5: base plástica - é uma camada de policarbonato, que forma a base para todo o CD. Com espessura de 1,2 mm, tal camada é a mais grossa e é constituída como uma espirial.

Mídia CD-RW

O CD-RW possui 6 camadas e substitui as camadas reflexivas e de gravação por um material capaz de alterar sua forma através de aplicação de calor, permitindo a regravação dos dados. Sua cor é um pouco mais escura que o prateado do CD comum:

Camada 1: superfície de proteção - tem a função de proteger os dados gravados;

Camada 2: laqueamento - também tem a função de proteger os dados, ficando logo abaixo da camada de proteção e servindo de complemento a esta;

Camada 3: camada dielétrica - reveste a camada de gravação (camada 4) eliminando o excesso de calor durante o processo de gravação;

Camada 4: camada de gravação - consiste num material que mistura prata, antimônio e telúrio. Através do calor emitido pelo canhão laser do aparelho gravador, os dados são registrados nesta camada. Numa determinada temperatura, esta camada volta ao seu estado normal. Através de uma temperatura baixa é que os aparelhos lêem os dados gravados;

Camada 5: camada dielétrica - idem à camada 3, com a diferença de ficar por baixo da camada de gravação;

Camada 6: base plástica - é uma camada de policarbonato, que forma a base para todo o CD. Com espessura de 1,2 mm, tal camada é a mais grossa e é constituída como uma espirial.

Capacidade e velocidade de gravação

As embalagens das mídias de CD-R e CD-RW geralmente possuem informações úteis mas que nem todo usuário sabe o que significa. Uma dessas informações pode estar assim: 650 MB/74min ou 700 MB/80 min. Isso quer dizer que o CD tem 650 (ou 700) MB de capacidade de armazenamento de dados e que se for usado para gravação de áudio, possui 74 (ou 80) minutos de capacidade.

No CD-R uma outra informação que aparece pode estar no formato 1X - 16X, que significa que o CD pode ser gravado em qualquer aparelho gravador que rode numa faixa de velocidade que vai de 1X a 16X. No caso do CD-RW, o primeiro X indica a velocidade de regravação, enquanto o segundo X indica a velocidade de gravação. Assim, se por exemplo a embalagem indica 4X-10X significa que a gravação é feita em 10X enquanto a regravação é feita em 4X. Um X equivale a 150 KB por segundo.

Mídias Ópticas " CD, DVD E BLU-RAY "

As mídias ópticas tem um princípio de funcionamento semelhante com particularidades próprias de cada tecnologia. Um CD (Compact Disc - Disco Compacto) faz a leitura de dados através de um feixe de Laser que reflete sobre uma superfície espelhada e é detectado por um sensor, exceto onde há saliências (orifícios) onde o feixe se dissipa na mudança de um nível para o outro e o sensor não o detecta. Nesse momento o leitor interpreta um 0 (zero) e quando há uma superfície lisa é detectado 1 (um), os dois estados possíveis da codificação binária.

Ao contrário dos discos rígidos, os CDs possuem uma única trilha em espiral, semelhantes aos antigos LPs. Além disso, possui velocidade diferente a medida que o sensor desloca-se do meio do CD (início) à borda (a velocidade de rotação diminue para a velocidade de leitura permanecer constante). Apesar dessa trilha possuir uma largura diminuta (menos de 5 micrômetros), seu comprimento chega 5 km de extensão.

Os DVDs (Digital Versatile Disc) funcionam de modo análogo, porém a densidade de dados gravados por polegada é bem maior (o que permite que ele seja do mesmo tamanho físico de um CD mas possuir capacidade de armazenamento até 13 vezes maior).

Além de um feixe de Laser ainda menor, os DVDs também conseguem ler duas camadas de dados, focalizando o feixe luminoso na superfície do polímero transparente e depois, focalizando a camada opaca, com mais dados gravados.

Os discos com tecnologia Blu-Ray possuem uma densidade ainda maior de informações gravadas e um laser ainda mais diminuto (com igual possibilidade de leitura em várias camadas, como no DVD). Tal precisão permite uma capacidade ainda maior de armazenamento com o mesmo diâmetro da mídia. Isso prevê o armazenamento de 25GB (com camada simples - single layer) e 50GB (com dupla camada - dual layer).

No termo Blu-Ray a palavra Blue é escrita sem o "e" no final. A fim de ser possível registrar a marca e garantir o direito de uso pela Sony.

Recentemente, a Pioneer desenvolveu um disco Blu-Ray com 20 camadas que teria a capacidade de 500GB. A novidade poderá estar no mercado entre dois a quatro anos.

Técnologia usada em cada midia:

Técnologia do CD

O CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) é um disco com 4” de diâmetro (aprox. 10 cm) e feito de uma camada de alumínio entre uma camada de resina e outra de plástico policarbonato. No processo de moldagem a base de policarbonato é estampada com minúsculos ressaltos. A camada de alumínio altamente reflexiva é então aplicada à base de policarbonato, e selada com uma camada de resina para proteger a superfície do disco contra arranhões e poeira.

As informações ficam registradas nos minúsculos ressaltos na base de policarbonato, chamados de “pits” separados da superfície de alumínio, chamada de “land”. Esses pits são um dos menores objetos fabricados comercialmente pelo ser humano. Os pits e lands representam o “zero”, e a transição de um para outro representa o “um”, que são os dois únicos algarismos no sistema de numeração binário, utilizado pela tecnologia digital. Assim, quando um feixe de laser se move de um pit para uma land, ou vice-versa, a reflexão é modificada momentaneamente e interpretada como o dígito “um”. As sucessões de pits e lands informam os valores numéricos que representam o sinal de áudio original.

Para ler os dados no CD, o toca-discos direciona o feixe de laser através da base de policarbonato até a camada de alumínio. Como o CD é lido por baixo, os pits são vistos como ressaltos. A luz do laser é refletida na superfície de alumínio e dispositivos foto-detectores reconhecem as diferentes intensidades da luz refletida, causadas por pits ou lands e interpretadas como “zeros” ou “uns”. O toca-discos então processa esses dados digitais e os converte em som. Como nada além de luz chega aos pits, não há desgaste do material após repetidas leituras, e o conteúdo original nunca se deteriora.

Técnologia do CD-R

Enquanto nos CDs fabricados industrialmente existem pits que são moldados durante o processo de fabricação, nos CDs graváveis (CD-R) não há pits. Os CD-R possuem uma base de policarbonato, como nos CDs, mas em vez da camada de alumínio reflexivo eles são cobertos com uma camada de tinta orgânica. Existem dois tipos de tinta orgânica usada nos CD-Rs: cianina e fitalocianina.

A cianina é considerada como padrão e pode ser percebida pela sua cor verde esmeralda brilhante. Já a fitalocianina, que é amarelo-esverdeada, é considerada mais durável por alguns, mas na maioria das vezes é de qualidade igual à cianina. Para proteger a tinta e servir de condutor reflexivo, é aplicada uma fina camada de ouro à tinta. A função da tinta orgânica no CD-R é mesma do alumínio no CD: é a mídia de gravação. Em vez de criar os pits fisicamente como no CD, o laser do gravador de CD-R queima a tinta orgânica e cria marcas ópticas na superfície do disco. Da mesma maneira que nos CDs gravados, essas marcas ópticas no CD-R alteram a reflexividade da camada metálica de ouro no CD-R (que corresponderia à camada de alumínio do CD).

Para o toca-discos, as marcas ópticas no CD-R têm a mesma aparência dos pits do CD gravado industrialmente, e por isso os discos CD-R podem ser lidos praticamente por qualquer equipamento de leitura (toca-discos de CD ou drives de CD-ROM).

Existem dois tipos de padrão governando os CDs: físico e lógico. O padrão físico define a “mídia” em que a informação é armazenada; o padrão lógico define qual o tipo de informação que pode ser colocada na mídia e a maneira como ela é registrada.

Esses padrões são definifidos em especificações chamadas de “Books”, cada uma orientada a uma aplicação específica:

Red Book CD-DA (CD de áudio)
Yellow Book CD-ROM (CD-Read Only Memory)
Green Book CD-I (CD-Interactive)
Orange Book CD-R (CD Recordable)

Técnologia do DVD

Os DVDs possuem o mesmo diâmetro e espessura que os CDs e são feitos usando os mesmos materiais e métodos de fabricação. Assim como no CD, os dados em um DVD são codificados na forma de pequenas cavidades e saliências na trilha do disco.

Um DVD é composto de várias camadas de plástico que totalizam uma espessura de cerca de 1,2 milímetro. Cada camada é criada por injeção de plástico policarbonato moldado. Esse processo forma um disco que possui saliências microscópicas dispostas na forma de uma única, contínua e extremamente longa trilha espiral de dados.

Assim que as peças transparentes de policarbonato são formadas, uma fina camada refletora de alumínio é micropulverizada sobre o disco, cobrindo as saliências. O alumínio é usado por trás das camadas internas, mas uma camada de ouro semi-refletora é usada para as camadas externas, permitindo que o laser focalize através das camadas externas e atinja as camadas internas. Depois que todas as camadas são feitas, cada uma é revestida com uma laca, prensadas juntas e curadas sob luz infravermelha . Nos discos de face única, a etiqueta é aplicada por serigrafia sobre o lado não lido. Os discos de face dupla contêm impressão somente na área não lida próxima ao furo central.
Cada camada gravável de um DVD possui uma trilha espiral de dados. Nos DVDs de camada única, a trilha sempre circula do lado interno para o externo do disco. O fato de a trilha espiral se iniciar no centro significa que um DVD de camada única poderia ser menor do que 12 centímetros, se desejado.

Apenas 740 nanômetros separam uma trilha da próxima (um nanômetro é um bilionésimo de metro). E cada uma das saliências alongadas que compõem a trilha possui 320 nanômetros de largura, um comprimento mínimo de 400 nanômetros e uma altura de 120 nanômetros.
Você freqüentemente ouvirá falar de "cavidades" ("pits") em vez de saliências ("bumps") em um DVD. Elas aparecem como cavidades no lado do alumínio, mas no lado de leitura do laser , elas são saliências.

As dimensões microscópicas das saliências tornam a trilha espiral de um DVD extremamente longa. Se você pudesse arrancar a trilha de dados de um DVD e esticá-la em uma linha reta, ela teria quase 12 quilômetros de comprimento! Isso significa que um DVD de lado duplo e camada dupla teria 48 quilômetros de dados!

Para ler saliências assim tão pequenas você precisa de um mecanismo de leitura de disco incrivelmente preciso.

Armazenamento de dados:

Os DVDs podem armazenar muito mais dados do que os CDs por algumas razões:

• maior densidade de armazenamento de dados
• menos espaço sem dados, maior área útil
• armazenamento multi-camadas

Maior densidade de armazenamento de dados

Os DVDs de face única e camada única podem armazenar cerca de sete vezes mais dados do que os CDs. Uma grande parte desse aumento decorre do fato de as saliências e as trilhas serem menores nos DVDs.

O espaçamento entre as trilhas de um DVD é 2,16 vezes menor e o comprimento mínimo da saliência para um DVD de camada única é 2,08 vezes menor do que em um CD. Multiplicando esses dois números, descobrimos que há espaço para cerca de 4,5 vezes mais saliências em um DVD.
Menos espaço sem dados, maior área útil

Em um CD, há muita informação extra codificada no disco para permitir a correção de erros - essa informação é, na verdade, apenas uma repetição da informação que já está contida no disco. O esquema de correção de erros que um CD utiliza é bastante antigo e ineficiente em comparação ao que é utilizado nos DVDs. O formato DVD não desperdiça tanto espaço, o que o habilita a armazenar mais informações reais. Outra maneira pela qual os DVDs obtêm maior capacidade é por meio da codificação de dados em uma área ligeiramente maior do disco do que a área utilizada num CD.

Armazenamento multicamadas

Para aumentar ainda mais a capacidade de armazenamento, um DVD pode ter até quatro camadas, duas de cada lado (face). O laser que lê o disco, na verdade, pode focalizar a segunda camada através da primeira.

Você pode estar imaginando por que a capacidade de um DVD não dobra quando se adiciona uma segunda camada ao disco. Isso acontece porque as saliências de um disco de camada dupla precisam ser um pouco mais longas, em ambas as camadas, em relação a um disco de camada única. Isso ajuda a evitar a interferência entre as camadas, que poderiam causar erros durante a execução do disco.

Técnologia do Blu-ray

Blu-ray, também conhecido como BD (de Blu-ray Disc) é um formato de disco óptico da nova geração de 12 cm de diâmetro (igual ao CD e ao DVD) para vídeo de alta definição e armazenamento de dados de alta densidade.

É o sucessor do DVD e capaz de armazenar filmes até 1080p Full HD de até 4 horas sem perdas. Requer uma TV full HD de LCD, plasma ou LED para exibir todo seu potencial e justificar a troca do DVD.

Sua capacidade varia de 25 (camada simples) a 50 (camada dupla) Gigabytes. O disco Blu-Ray faz uso de um laser de cor azul-violeta, cujo comprimento de onda é 405 nanometros, permitindo gravar mais informação num disco do mesmo tamanho usado por tecnologias anteriores (o DVD usa um laser de cor vermelha de 650 nanometros).

Blu-ray obteve o seu nome a partir da cor azul do raio laser ("blue ray" em inglês significa "raio azul"). A letra "e" da palavra original "blue" foi eliminada porque, em alguns países, não se pode registrar, para um nome comercial, uma palavra comum. Este raio azul mostra um comprimento de onda curta de 405 nm e conjuntamente com outras técnicas, permite armazenar substancialmente mais dados que um DVD ou um CD.

A Blu-ray Disc Association (BDA) é responsável pelos padrões e o desenvolvimento do disco Blu-ray e foi criada pela Sony e Panasonic. Disputou uma guerra de formatos com o HD DVD e em 2008 venceu com o apoio exclusivo da Warner Bros., MGM, Fox e Columbia Pictures.

Especificações Blu-ray

Tipo de mídia Disco óptico de alta densidade
Uso em Vídeos de alta definição
Armazenamento de dados
Codificação MPEG-2, MPEG-4 AVC (H.264), e VC-1
Capacidade 25 GB (camada simples)
50 GB (camada dupla)
Mecanismo de leitura Laser 405 nm laser, 1x@36 Mbit/s & 2x@72 Mbit/s & 4x@144 Mbit/s & 6x@216 Mbit/s[1]
Desenvolvido por Sony, Blu-ray Disc Association
Dimensões 12 cm de diâmetro
Precedido por DVD