Laboratório de Hardware
Arquitetura da Placa-Mãe e Integração dos Componentes
Bem-vindo à trilha Laboratório de Hardware. O conteúdo segue uma progressão pedagógica do conceitual ao sistêmico: parte dos fundamentos de memória, percorre os componentes físicos, entende os barramentos e conclui com a visão integrada do sistema.
Sequência Didática
| # | Módulo | Descrição | Posição na aula |
|---|---|---|---|
| 1 | Introdução à Placa-Mãe | Conceito, função e histórico | Bloco 1 |
| 2 | Tipos de Memória | RAM, ROM, cache, flash, USB — base conceitual | Bloco 1 |
| 3 | Fatores de Forma | ATX, Micro-ATX, Mini-ITX, E-ATX — 🎯 com comparador de escala | Bloco 1 |
| 4 | Componentes Principais | Socket, RAM, Chipset, PCIe, Armazenamento, Energia, BIOS — 🎯 com simulador de encaixe LGA/PGA e de sequência de boot | Bloco 2 |
| 5 | Barramentos | FSB, DMI, PCIe, Infinity Fabric — 🎯 com calculadora de largura de banda | Bloco 3 |
| 6 | Gestão Térmica | TDP, Tjmax, throttling, coolers | Bloco 3 |
| 7 | Integração dos Componentes | Fluxo de dados entre subsistemas | Bloco 3 |
| 8 | Sistemas Operacionais | Kernel, Windows, Linux, macOS, Android, iOS, desenvolvimento e drivers/bibliotecas — 🎯 com simulador de escalonamento | Bloco 4 |
| — | Memória Virtual | Swap, paginação — 🎯 com simulador interativo (extensão) | Complementar |
| — | GPU e IA | CUDA, Tensor Cores, aceleração IA (extensão) | Complementar |
| — | SoC e Mini-PCs | Apple M, Ryzen AI Max, integração (extensão) | Complementar |
| — | Arduino | Microcontroladores e sistemas embarcados (extensão) | Complementar |
| — | Fonte de Alimentação | PSU, 80 PLUS, dimensionamento (extensão) | Complementar |
| — | Atividades Práticas | Exercícios e quiz | Pós-aula |
| — | Plano de Aula | Documento formal da disciplina | — |
| — | Referências | Bibliografia comentada | — |
| — | Slides da Aula | Deck completo para apresentação de 50 min | — |
Progressão Pedagógica
CONCEITUAL FÍSICO FUNCIONAL SISTÊMICO SOFTWARE
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Módulo 1–3 Módulo 4 Módulo 5–6 Módulo 7 Módulo 8
O que é e Cada peça, Como os dados Como tudo O que roda sobre
por que existe onde fica e fluem entre se integra em o hardware: o SO
o que faz os subsistemas um sistema real
Objetivos de Aprendizagem
Ao concluir este conteúdo, o aluno será capaz de:
- Classificar os tipos de memória por volatilidade e modo de acesso
- Identificar e nomear os componentes presentes em uma placa-mãe moderna
- Compreender a função de cada componente e sua relação com o desempenho
- Entender o papel do chipset e dos barramentos na comunicação entre subsistemas
- Analisar o fluxo de dados em situações reais (execução de programa, renderização, leitura de disco)
- Diagnosticar gargalos de desempenho com base na hierarquia de velocidade dos componentes
- Explicar como um sistema operacional gerencia processos, memória e dispositivos, e diferenciar as arquiteturas de Windows, Linux, macOS, Android e iOS
Pré-requisitos
Conhecimentos Recomendados
- Noções básicas de organização de computadores (o que é CPU, RAM, disco) — abordadas na trilha de Fundamentos de Computação
- Familiaridade com o ambiente físico de um computador desktop
- Conceito de bit, byte, Hz e unidades de armazenamento