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E/S do Computador - Coggle Diagram
E/S do Computador
Tecnologias modernas em E/S
SATA (Serial ATA)
Barramento/interface de conexão para dispositivos de armazenamento de massa
Ex: HDs, SSDs e Unidades Ópticas (CD, DVD e Blu-ray)
Princípio de funcionamento serial
Uso de um cabo com apenas 7 pinos
2 pares de transmissão/3 de aterramento
Diferente dos antigos cabos paralelos PATA (40/80 pinos)
Cabo pode ter até 1 M e suporta apenas um dispositivo
Opção externa
eSATA
Perdendo espaço devido à competitividade com USB 3.0
Protocolo utilizado: AHCI (Advanced Host Controller Interface
Versões
SATA Revision 1.0 (2003)
1,5 Gbit/s - 150 MB/s
SATA Revision 2.0 (2004)
Retrocompatível com 1.0
3,0 Gbit/s - 300 MB/s
SATA Revision 3.0 (2009)
Retrocompatível com 2.0
6,0 Gbit/s - 600 MB/s
SATA Revision 3.1 (2011)
Adição de
Novo conector mSATA
Zero-power optical disk drive
Comando TRIM para SSDs
Required Link Power Managemant
Outras ferramentas de controle
SATA Revision 3.2 (2013/2014)
Incorpora SATA Express e SATA M.2
SATA Revision 3.3 (2016)
Incorpora SMR (Shingled Magnectic Recording)
Tecnologia que permite aumentar a capacidade dos HDs sobrepondo trilhas
SATA Revision 3.4 (2018)
Incorpora algumas funções de monitoramento do dispositivo
Ex: Temperatura
Incorpora sinalização adequada
Permite o dispositivo "descansar"
DisplayPort
Interface de vídeo digital
Feito para substituir o VGA e o DVI
Transmissão de sinais de áudio/vídeo são opcionais
Eletricamente incompatível com HDMI e DVI
Porém, DisplayPort dual-mode permite conversão de sinal para DVI/HDMI
Resoluções de vídeo
HD (1280x720) até 4K (3840x2160)
Podendo ir até 8K (7680x4320)
Conversão para VGA exige uso de adaptadores ativos
Comparação
Royalty-free (DisplayPort)
Permitir cabos maiores (HDMI)
Maior largura de banda (DisplayPort)
Resoluções mais altas
Refresh mais alto
Bit depth mais alto
Comandos CEC (HDMI)
NVMe (Non-Volatile Memory Express)
Protocolo criado para permitir conexão do dispositivo diretamente ao PCIe
Protocolo pode usar conectores
PCIe tradicional
M.2
Criado para suprir uma limitação do SATA
Mais especificamente do protocolo AHCI
Ineficiente para as memórias flash (em especial SSDs)
Permite paralelização de HW eSW em SSDs modernos
Interface M.2
Expõe os barramentos PCIe x4, SATA Rev e USB 3.0
Flexível
Entretanto, é mais usado no modo PCIe usando NVMe
Motivo: Conectar SSDs e ter melhor desempenho
Permite, no modo NVMe, que o dispositivo use até 4 linhas PCIe
Nas vesões 3.0, 4.0 e 5.0 do PCIe
Alimentação de 3,3 V
Outras interfaces
U.2
Interface padrão para conexão de SSDs
Muito comum em servidores
Tem compatibilidade com M.2
Contudo, há diferenças
Uso de conector ao invés de cabo
Suporta hot-swap
Pode usar 3,3 V ou 12 V de alimentação
U.3
Padrão mais novo e evolução do U.2
Padrão para ambientes corporativos
Ex: Servidores e data centers
Pode ser usado em SSD NVMe de 2,5"
Mas mantém compatibilidade com SATA e SAS
HDMI
Formato proprietário para transferência de vídeo/áudio
Substituto natural de interfaces analógicas usados em:
TVs, videogames etc
Eletricamente compatível com DVI
Foi criado, inicialmente, para unir o vídeo do DVI com áudio digital
Dispositivos que utilizam
Blu-ray players, câmeras digitais, computadores pessoais, videogames etc
Versões 1.4, 2.0 e 2.1
Versão 1.4 (2009)
Taxa de transmissão máxima: 10,2 Gbit/s
Taxa de dados: 8,16 Gb/s
Resoluções máximas (modo 4:4:4 SDR)
1080p@144Hz
1440p@75Hz
2160p/4k@60Hz
Versão 2.0 (2013)
Resoluções máximas
Modo 4:4:4 SDR
1080p@240Hz
1440p@144Hz
2160p/4K@60Hz
Modo 4:4:4 HDR
1080P@144Hz
1440p@100Hz
2160p@50Hz
Taxa de transmissão máxima: 18 Gbits/s
Taxa de dados: 14,4 Gb/s
Versão 2.1 (2018)
Resoluções máximas
Modo 4:4:4 SDR
1440P@240Hz
1080p@240Hz
2160p/4K@144Hz
4320p/8K@30Hz
Modo 4:4:4 HDR
1080p@240Hz
1440p@240Hz
2160p/4K@144Hz
4320p/8K@30Hz
Taxa de transmissão máxima: 48 Gbits/s
Taxa de dados: 42,6 Gb/s
Voltado para a nova geração de dispositivos
Ex: videogames da nova geração
Thunderbolt
Interface de hardware
Permite conexão de periféricos externos ao computador
Desenvolvido por Apple e Intel
Versões 1 e 2 usavam conector MDP
Versão 3 usa USB-C
PCIe + DsiplayPort (2 streams) + Alimentação elétrica[+HDMI +USB]
Características
Comprimento do cabo
3 m (cobre)
60 m (ótico)
Até 6 dispositivos por conector
Velocidade
Thunderbolt v1: 10Gb/s por canal (20Gb/s total)
Thunderbolt v2: 20 Gb/s em canais agregados (20Gb/s total)
Thunderbolt v3: 40 Gb/s bidirecional (incluindo USB 3.1)
Thunderbolt 4v: 40 Gb/s bidirecional
Compatibilidade obrigatória com USB4
Usos
Monitores, HDs externos GPUs dedicadas externas etc