TIPOS DE SLOTS DE VÍDEOS E HISTÓRIA



Introdução

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 do seus respectivos barramentos. Nas placas-mãe são encontrados vários slots para o encaixe de placas (vídeo, som, modem e rede por exemplo).

Barramentos (ou, em inglês, bus) são, em poucas palavras, padrões de comunicação utilizados em computadores para a interconexão dos mais variados dispositivos. Alguns slots para vídeos que já foram desenvolvidos são ISA, AGP, PCI, PCI Express e AMR. Note que muitos desses padrões já não são utilizados em computadores novos, mesmo assim, conhecê-los é importante.

Todos os computadores possuem a capacidade de apresentar gráficos básicos. Porém, para jogar os games mais modernos com seus recursos máximos em termos de efeitos gráficos, bem como para utilizar um segundo monitor e telas de última geração, você geralmente precisará comprar uma placa de vídeo externa, também conhecidas como placas aceleradoras de vídeo.

Existem muitos tipos diferentes de placas de vídeo disponíveis. Por esse motivo é importante conhecer os tipos de slots para encaixe das placas de vídeo e sua evolução.

Barramento ISA (Industry Standard Architecture)


O barramento ISA é um padrão não mais utilizado, sendo encontrado apenas em computadores antigos. Seu aparecimento se deu na época do IBM PC e essa primeira versão trabalha com transferência de 8 bits por vez e clock de 8,33 MHz (na verdade, antes do surgimento do IBM PC-XT, essa valor era de 4,77 MHz).



Na época do surgimento do processador 286, o barramento ISA ganhou uma versão capaz de trabalhar com 16 bits. Dispositivos anteriores que trabalhavam com 8 bits funcionavam normalmente em slots com o padrão de 16 bits, mas o contrário não era possível, isto é, de dispositivos ISA de 16 bits trabalharem com slots de 8 bits, mesmo porque os encaixes ISA de 16 bits tinham uma extensão que os tornavam maiores que os de 8 bits, conforme indica a imagem abaixo:

Com a evolução da informática, o padrão ISA foi aos poucos perdendo espaço. A versão de 16 bits é capaz de proporcionar transferência de dados na casa dos 8 MB por segundo, mas dificilmente esse valor é alcançado, ficando em torno de 5 MB. Como essa taxa de transferência era suficiente para determinados dispositivos (placas de modem, por exemplo), por algum tempo foi possível encontrar placas-mãe que contavam tanto com slots ISA quanto com slots PCI (o padrão sucessor).

Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect)


O barramento PCI surgiu no início de 1990 pelas mãos da Intel. Suas principais características são a capacidade de transferir dados a 32 bits e clock de 33 MHz, especificações estas que tornaram o padrão capaz de transmitir dados a uma taxa de até 132 MB por segundo. Os slots PCI são menores que os slots ISA, assim como os seus dispositivos, obviamente.

Mas, há uma outra característica que tornou o padrão PCI atraente: o recurso Bus Mastering. Em poucas palavras, trata-se de um sistema que permite a dispositivos que fazem uso do barramento ler e gravar dados direto na memória RAM, sem que o processador tenha que "parar" e interferir para tornar isso possível. Note que esse recurso não é exclusivo do barramento PCI.

Outra característica marcante do PCI é a sua compatibilidade com o recurso Plug and Play (PnP), algo como "plugar e usar". Com essa funcionalidade, o computador é capaz de reconhecer automaticamente os dispositivos que são conectados ao slot PCI. Atualmente, tal capacidade é trivial nos computadores, isto é, basta conectar o dispositivo, ligar o computador e esperar o sistema operacional avisar sobre o reconhecimento de um novo item para que você possa instalar os drivers adequados (isso se o sistema operacional não instalá-lo sozinho).

Antigamente, os computadores não trabalhavam dessa maneira e o surgimento do recurso Plug and Play foi uma revolução nesse sentido. Além de ser utilizada em barramentos atuais, essa funcionalidade chegou a ser implementada em padrões mais antigos, inclusive no ISA.

O barramento PCI também passou por evoluções: uma versão que trabalha com 64 bits e 66 MHz foi lançada, tendo também uma extensão em seu slot. Sua taxa máxima de transferência de dados é estimada em 512 MB por segundo. Apesar disso, o padrão PCI de 64 bits nunca chegou a ser popular. Um dos motivos para isso é o fato de essa especificação gerar mais custos para os fabricantes. Além disso, a maioria dos dispositivos da época de auge do PCI não necessitava de taxas de transferência de dados maiores.

Barramento PCI-X (Peripheral Component Interconnect Extended)


Muita gente confunde o barramento PCI-X com o padrão PCI Express, mas ambos são diferentes. O PCI-X nada mais é do que uma evolução do PCI de 64 bits, sendo compatível com as especificações anteriores. A versão PCI-X 1.0 é capaz de operar nas frequências de 100 MHz e 133 MHz. Neste última, o padrão pode atingir a taxa de transferência de dados de 1.064 MB por segundo. O PCI-X 2.0, por sua vez, pode trabalhar também com as freqüências de 266 MHz e 533 MHz.

 

Barramento AGP (Accelerated Graphics Port)

Se antes os computadores se limitavam a exibir apenas caracteres em telas escuras, hoje eles são capazes de exibir e criar imagens em altíssima qualidade. Mas, isso tem um preço: quanto mais evoluída for uma aplicação gráfica, em geral, mais dados ela consumirá. Para lidar com o volume crescente de dados gerados pelos processadores gráficos, a Intel anunciou em meados de 1996 o padrão AGP, cujo slot serve exclusivamente às placas de vídeo.

A primeira versão do AGP (chamada de AGP 1.0) trabalha a 32 bits e tem clock de 66 MHz, o que equivale a uma taxa de transferência de dados de até 266 MB por segundo, mas na verdade, pode chegar ao valor de 532 MB por segundo. Explica-se: o AGP 1.0 pode funcionar no modo 1x ou 2x. Com 1x, um dado por pulso de clock é transferido. Com 2x, são dois dados por pulso de clock.

Em meados de 1998, a Intel lançou o AGP 2.0, cujos diferenciais estão na possibilidade de trabalhar também com o novo modo de operação 4x (oferecendo uma taxa de transferência de 1.066 MB por segundo) e alimentação elétrica de 1,5 V (o AGP 1.0 funciona com 3,3 V). Algum tempo depois surgiu o AGP 3.0, que conta com a capacidade de trabalhar com alimentação elétrica de 0,8 V e modo de operação de 8x, correspondendo a uma taxa de transferência de 2.133 MB por segundo.

Além da alta taxa de transferência de dados, o padrão AGP também oferece outras vantagens. Uma delas é o fato de sempre poder operar em sua máxima capacidade, já que não há outro dispositivo no barramento que possa, de alguma forma, interferir na comunicação entre a placa de vídeo e o processador (lembre-se que o AGP é compatível apenas com placas de vídeo). O AGP também permite que a placa de vídeo faça uso de parte da memória RAM do computador como um incremento de sua própria memória, um recurso chamado Direct Memory Execute.


Quanto ao slot, o AGP é ligeiramente menor que um encaixe PCI. No entanto, como há várias versões do AGP, há variações nos slots também. Essas diferenças ocorrem principalmente por causa das definições de alimentação elétrica existentes entre os dispositivos que utilizam cada versão. Há, por exemplo, um slot que funciona para o AGP 1.0, outro que funciona para o AGP 2.0, um terceiro que trabalha com todas as versões (slot universal) e assim por diante.

Apesar de algumas vantagens, o padrão AGP acabou perdendo espaço e foi substituído pelo barramento PCI Express.

Barramento PCI Express

PCI-Express (ou PCIe) é o nome dado ao barramento encontrado em placas-mãe, usado como entrada para placas de expansão gráfica, de som e rede.

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, 16x e 32x. Quanto maior esse número, maior é a taxa de transferência de dados.

O PCI Express 16x, por exemplo, é capaz de trabalhar com taxa de transferência de cerca de 4 GB por segundo, característica que o faz 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", é capaz de alcançar uma taxa de transferência de cerca de 250 MB por segundo, um valor suficiente para boa parte dos dispositivos mais simples.


Abaixo segue um pouco mais de informação sobre os slots PCI-Express:

PCI-Express 1.0

Primeiro modelo, lançado em 2004. Contando com 16 caminhos de transmissão de dados (16x), um slot PCI-Express pode realizar o tráfego de até 4 GB/s.

PCI-Express 2.0

Lançado em 2007, o tipo de barramento mostrou um aumento de desempenho e envio de dados, o que para placas gráficas, por exemplo, é muito importante. Com 16x, slots PCI-Express 2.0 alcançam até 8 GB/s, podendo chegar até 16 GB/s caso seja um conector 32x.

PCI-Express 3.0

PCI-Express 3.0 apresenta a velocidade alcançada por faixa de dados de até 1 GB/s, podendo chegar até 16 GB/s. A primeira placa gráfica a utilizar o potencial do barramento foi a Radeon HD 7970, da AMD, lançada em janeiro de 2012.

PCI Express 4.0

Foi anunciado em novembro de 2011 que o desenvolvimento de slots PCI Express 4.0 havia sido iniciado e que ele agora teria uma taxa de transmissão de 2 GB/s por faixa. Isso possibilitaria uma transmissão de 32 GB/s em slots 16x.

Outros barramentos

Os barramentos mencionados neste texto foram ou são bastante utilizados pela indústria, mas há vários padrões que, por razões diversas, tiveram aceitação mais limitada no mercado. É o caso, por exemplo, dos barramentos VESA, MCA e EISA:

VESA: também chamado de VLB (VESA Local Bus), esse padrão foi estabelecido pela Video Electronics Standards Association (daí a sigla VESA) e funciona, fisicamente, como uma extensão do padrão ISA (há um encaixe adicional após um slot ISA nas placas-mãe compatíveis com o padrão). O VLB pode trabalhar a 32 bits e com a freqüência do barramento externo do processador (na época, o padrão era de 33 MHz), fazendo com que sua taxa de transferência de dados pudesse alcançar até 132 MB por segundo. Apesar disso, a tecnologia não durou muito tempo, principalmente com a chegada do barramento PCI;

MCA: sigla para Micro Channel Architecture, o MCA foi idealizado pela IBM para ser o substituto do padrão ISA. Essa tecnologia trabalha à taxa de 32 bits e à freqüência de 10 MHz, além de ser compatível como recursos como Plug and Play e Bus Mastering. Um dos empecilhos que contribuiu para a não popularização do MCA foi o fato de este ser um barramento proprietário, isto é, pertencente à IBM. Por conta disso, empresas interessadas na tecnologia tinham que pagar royalties para inserí-la em seus produtos, ideia essa que, obviamente, não foi bem recebida;

EISA: sigla de Extended Industry Standard Architecture, o EISA é, conforme o nome indica, um barramento compatível com a tecnologia ISA. Por conta disso, pode operar a 32 bits, mas mantém sua frequência em 8,33 MHz (a mesma do ISA). Seu slot é praticamente idêntico ao do padrão ISA, no entanto, é mais alto, já que utiliza duas linhas de contatos: a primeira é destinada aos dispositivos ISA, enquanto que a segunda serve aos dispositivos de 32 bits.


Referências



Barramentos: ISA, AGP, PCI, PCI Express, AMR e outros

Acessado em 13/09/2016

O que é PCI-Express?

Acessado em 13/09/2016

Como Comprar uma Placa de Vídeo Para o Seu PC

Acessado em 13/09/2016

Slot (informática)

Acessado em 13/09/2016

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