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Tecnologias de E/S do computador (parte 2), E/S do computador, ., ., ., .…
Tecnologias de E/S do computador
(parte 2)
PCIe (PCI Express)
Padrão de barramento
Topologia ponto-a-ponto
Direto do controlador para o dispositivo, e vice-versa
Links seriais
Trafega-se apenas um bit por vez
Full-duplex
Comunicação pode ocorrer de modo bidirecional e simultaneamente
Pode consistir de 1 a 16 linhas seriais
independentes (teoricamente, até 32)
Linhas seriais continuam independentes, mas podem ser usadas simultaneamente
Não exige sincronismo, mas ainda ganha a velocidade da transmissão em paralelo
Quando o dispositivo, a placa-mãe ou o processador usa uma versão diferente
Todo o sistema irá funcionar no modo da mais antiga dentre eles
A quantidade de metainformação (overhead) reduziu muito na versão 3.0
Velocidade de transmissão quase dobrou
Predonimante para a conexão de placas de expansão ao computador
SATA (Serial ATA)
Padrão usado pelos HDs, Unidades Ópticas e SSDs
Protocolo AHCI (Advanced Host Controller Interface)
Serial, cabo de 7 pinos
Sucessor do PATA (Parallel ATA)
40/80 pinos
Não suporta alimentação elétrica no mesmo
cabo de dados
Cada porta SATA suporta um único dispositivo
Revisão 3.0 compatível com 2.0, que é compatível com 1.0
Barramento
/interface de conexão para dispositivos de armazenamento
M.2
Protocolo NVM Express (NVMe)
Interface física
que expõe os barramentos PCIe x4, SATA Rev 3.0 e USB 3.0
Uso majoritário: no modo PCIe usando NVMe, para conectar SSDs
Bastante flexível, permitindo a integração de módulos com diferentes funcionalidades
Padrão para SSDs ultracompactos e de alto desempenho
DisplayPort (DP)
Interface (protocolo) de video digital
A última versão é a 2.1, lançada em 2022
Alternativa ao HDMI
Vantagens do DP sobre HDMI
DP tem maior largura de banda que o HDMI
na mesma época, historicamente
Maior largura de banda permite
Refresh rate mais alto
Bit depth mais alto (mais cores simultâneas)
Múltiplas streams
Resoluções mais altas
Royalty-free
Desvantagens do DP sobre HDMI
Não tem nativamente os comandos CEC
Usados para controlar o dispositivo conectado com qualquer controle remoto
HDMI permite cabos maiores que DP
Eletricamente incompatível com o HDMI ou DVI
Porém, sinal é adaptável via adaptador passivo
Conversão DisplayPort para VGA (analógica) exige o uso de adaptadores ativos
Tanto HDMI como DP permitem transmitir sinal usando USB-C
Padrões "concorrentes", usados na conexão multimídia do computador
HDMI é mais usado em TVs
NVMe (Non-Volatile Memory Express)
Interface SATA se mostrou insuficiente para SSDs de alto desempenho
Protocolo de comunicação ineficiente (AHCI) para as memórias flash
Velocidade limitada
É um protocolo (software), e não um conector. Também dito como
interface lógica
Interface física correspondente: PCIe ou M.2
Vantagem
Paralelização tanto de hardware quanto de software em SSDs modernos
Menos overhead (meta informações)
Múltiplas filas de requisição de I/O
Menor latência
U.2
Semelhanças com o M2 no modo NVMe
PCIe x4
compatibilidade com SAS e SATA
Diferenças com o M2 no modo NVMe
Usa outro conector, através de um cabo
Suporta hot-swap
Pode usar 3,3 V ou 12 V
Conector físico
Interface para conexão de SSDs muito comum em servidores
U.3
A ser usado em SSD NVMe de 2,5”, mas mantem a compatibilidade com SAS e SATA
Padrão para ambientes corporativos, como servidores e data centers
Evolução do U2
HDMI
Transferência de vídeo/áudio digital
Protegido por patentes e exige licença e pagamento de royalties
Eletricamente compatível com o DVI
Versões
1.4
Lançada em 2009, atualizada em 2010 (1.4a) e 2011 (1.4b)
Taxa de transmissão máxima: 10,2 Gbit/s
2160p/4K@30Hz
2.0
Lançada em 2013, atualizada em 2015 (2.0a) e 2016 (2.0b)
Taxa de transmissão máxima: 18 Gbit/s
SDR:
2160p/4K@60Hz
HDR:
2160p/4K@50Hz
High Dynamic Range (HDR)
Evolução do Standard Dynamic Range (SDR)
2.1
Lançada em 2017
Taxa de transmissão máxima: 48 Gbit/s
SDR:
4320p/8K@30Hz
HDR:
4320p/8K@30Hz
(?)
E/S do computador
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