Hardware

Guia Completo de Hardware

Entenda os componentes, a lógica por trás dos computadores, arquiteturas, memória, projetos práticos e aplicações reais.

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  • Interativo e responsivo
  • Projetos e exemplos reais

Conceitos Fundamentais

CPU

Unidade Central de Processamento: executa instruções (ALU, unidade de controle, registradores). Frequência, IPC e núcleos determinam o desempenho.

Ex.: Intel Core, AMD Ryzen, RISC-V

GPU

Processamento massivamente paralelo para gráficos e computação GPGPU. Importante em IA, jogos e renderização.

RAM

Memória volátil de acesso aleatório (latência e largura de banda). DDR4/DDR5, canais e frequência importam.

Armazenamento

HDD (magnético) e SSD (flash). NVMes usam PCIe para altas velocidades. Fatores: IOPS, throughput, TBW.

Placa-mãe

Interconexão de todos os componentes: chipset, VRM, socket, slots e barramentos (PCIe, SATA, M.2).

Fonte e Resfriamento

PSU com potência e eficiência adequadas. Resfriamento a ar/líquido, fluxo de ar e pasta térmica.

Lógica Digital

Portas lógicas são a base dos circuitos digitais. Explore a tabela verdade e a saída em tempo real.

Arquitetura de Computadores

Modelo de Von Neumann vs Harvard

Von Neumann usa memória unificada para dados e instruções; Harvard separa as memórias, permitindo paralelismo.

Pipelines, Cache e ISA

  • Pipeline: sobreposição de estágios para maior throughput.
  • Cache: hierarquia L1/L2/L3 reduz latência.
  • ISA: conjunto de instruções (x86, ARM, RISC-V).
/* Exemplo simples: soma em C */
int soma(int a, int b){ return a + b; }

Hierarquia de Memória

Registradores

Latência mínima, capacidade mínima.

Cache

L1/L2/L3 — trade-off entre tamanho e latência.

RAM

Principal memória de trabalho.

SSD/HDD

Armazenamento persistente.

Remoto

Rede/Cloud — latência alta.

Periféricos e I/O

Dispositivos de entrada/saída e comunicação: USB, HDMI, Ethernet, Wi‑Fi, Bluetooth, sensores, teclados e displays.

Projetos Práticos

Montando um PC

Maker e Embedded

  • Arduino: automação simples, sensores/atuadores.
  • Raspberry Pi: Linux, servidores e mídia center.
  • FPGA: lógica reconfigurável, aprendizado de HDL.

Exemplos de Builds

Estudo e Escritório

CPU 6c/12t, 16GB RAM, SSD NVMe 1TB, iGPU.

Jogos 1080p

CPU 6–8c, 32GB RAM, GPU média, SSD 1TB.

Workstation IA

CPU 12–24c, 64–128GB RAM, GPU com VRAM alta.

Aplicações

  • IoT e Edge Computing
  • Datacenters e Cloud
  • Indústria 4.0 e Automação
  • Entretenimento, Jogos e XR
  • Saúde, Ciência e IA

Tendências

RISC‑V, chiplets, 3D stacking, CXL, memórias MRAM/PCM, aceleração de IA, eficiência energética.

Segurança e Manutenção

  • Atualizações de firmware/BIOS
  • Boas práticas de aterramento e manuseio (ESD)
  • Monitoramento de temperaturas
  • Backups e redundância (RAID, snapshots)

Glossário

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