O principal elemento constitutivo do computador é a placa-mãe (em inglês "mainboard" ou "motherboard", às vezes abreviado como "mobo"). A placa-mãe é a base que permite a conexão do conjunto dos elementos essenciais do computador.
Como o seu nome o indica, a placa-mãe é uma placa soberana, tendo a forma de um grande circuito impresso que possui nomeadamente conectores para as cartas de extensão, os módulos de memória, o processador, etc.
Existem várias maneiras de caracterizar uma placa-mãe, nomeadamente de acordo com as características seguintes :
Designa-se geralmente com a expressão "fator de obstrução" (ou fator de forma, em inglês form fator), a geometria, as dimensões, a disposição e as características eléctricas da placa-mãe. A fim de fornecer cartas mães que se podem adaptar a diferentes caixas de marcas diferentes, foram criados padrões:
Assim, da escolha de uma placa-mãe (e do seu factor de forma) depende a escolha da caixa. O quadro abaixo recapitula as características dos diferentes factores de forma:
| Factor de forma | Dimensões | Lugares |
|---|---|---|
| ATX | 305 mm x 244 mm | AGP / 6 PCI |
| microATX | 244 mm x 244 mm | AGP / 3 PCI |
| FlexATX | 229 mm x 191 mm | AGP / 2 PCI |
| Mini ATX | 284 mm x 208 mm | AGP / 4 PCI |
| Mini ITX | 170 mm x 170 mm | 1 PCI |
| Nano ITX | 120 mm x 120 mm | 1 MiniPCI |
| BTX | 325 mm x 267 mm | 7 |
| microBTX | 264 mm x 267 mm | 4 |
| picoBTX | 203 mm x 267 mm | 1 |
A placa-mãe contém diversos elementos embarcados, ou seja, integrados no seu circuito impresso:
Além disso, as placas-mãe recentes comportam geralmente diversos periféricos multimédia e rede que podem ser descativados:
O chipset (jogo de componentes ou jogo de circuitos) é um circuito eletrônico encarregado de coordenar as trocas de dados entre os diversos componentes do computador (processador, memória...). Na medida em que o chipset está integrado na placa-mãe, é importante escolher uma placa-mãe que integra um chipset recente a fim de maximizar as possibilidades de evolutividade do computador.
Alguns chipsets integram às vezes um chip gráfico ou um chip áudio, o que significa que não é necessário instalar uma placa gráfica ou uma placa de som. Contudo, às vezes é aconselhável desativá-lo (quando é possível) no setup do BIOS e instalar cartas de extensão de qualidade nos lugares previstos para esse efeito.
O relógio tempo real (notado RTC, para Real Time Clock) é um circuito encarregado da sincronização dos sinais do sistema. É constituído por um cristal que, vibrando, dá impulsos a fim de cadenciar o sistema. Chama-se frequência do relógio (expresso em MHz) ao número de vibrações do cristal por segundo, ou seja, o número de tops do relógio emitidos por segundo. Quanto mais a frequência é elevada, mais o sistema pode tratar informações.
Quando o computador é desligado da corrente, a alimentação deixa fornecer corrente à placa-mãe. Ora, quando o computador é ligado de novo, o sistema está sempre a horas. Um circuito eletrônico, chamado CMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor, às vezes chamado BIOS CMOS), conserva com efeito certas informações sobre o sistema, como a hora, a data sistema e alguns parâmetros essenciais do sistema.
O CMOS é continuamente alimentado por uma pilha (modelo achatado) ou uma bateria situada na placa-mãe. Assim, as informações sobre o material instalado no computador (como por exemplo o número de pistas, sectores de cada disco duro) são conservadas em CMOS. Na medida em que CMOS é uma memória lenta, certos sistemas copiam às vezes o conteúdo CMOS em RAM (memória rápida), o termo de "memory shadow" é empregado para descrever este processo de cópia em memória viva.
"Complémentary metal-oxyde semiconductor", é uma tecnologia de fabrico de transístor, precedida de muitos outros, como o TTL ("Transistor-transistor-logique"), o TTLS (TTL Schottky) (mais rápido), ou ainda NMOS (canal negativo) e o PMOS (canal positivo).
CMOS permitiu pôr canais complementares num mesmo chip. Em relação ao TTL ou TTLS, CMOS é muito menos rápido, mas consome, em contrapartida, menos energia, daí o seu emprego nos relógios de computadores, que são alimentados por pilhas. O termo CMOS às vezes é utilizado sem razão para designar o relógio dos computadores.
Quando a hora do sistema é regularmente reiniciada, ou quando o relógio se atrasa, geralmente basta mudar a pilha!
O BIOS (Basic Input/Output System) é o programa básico que serve de interface entre o sistema de exploração e a placa-mãe. O BIOS está armazenado numa ROM (memória morta, ou seja uma memória só de leitura), assim utiliza os dados contidos em CMOS para conhecer a configuração material do sistema.
É possível configurar o BIOS graças a um interface (chamado BIOS setup, "configuração do BIOS") acessível durante o arranque do computador através do simples toque numa tecla (geralmente a tecla Delete). Na realidade, o setup do BIOS serve unicamente de interface para a configuração, os dados são armazenados em CMOS. Para mais informações não hesite em consultar o manual da sua placa-mãe).
O processador (também chamado microprocessador) é o cérebro do computador. Executa as instruções dos programas graças a um jogo de instruções. O processador é caracterizado pela sua frequência, ou seja o ritmo ao qual executa as instruções. Assim, um processador cadenciado a 800 MHz efetuará, grosso modo , 800 milhões de operações por segundo.
A placa-mãe possui um lugar (às vezes vários, no caso de placas-mãe multiprocessadores) para acolher o processador, chamado suporte de processador. Distinguem-se duas categorias de suportes:
Nestas duas grandes famílias, existem versões diferentes do suporte, de acordo com o tipo de processador. É essencial, independentemente do suporte, ligar delicadamente o processador a fim de não torcer nenhum dos seus pinos (conta com várias centenas). A fim de facilitar a sua inserção, um apoio chamado ZIF (Zero Insertion Force, "força de inserção nula") foi criado. Os apoios ZIF possuem uma pequena alavanca, que, quando é levantada, permite a inserção do processador sem nenhuma pressão e, quando é baixada, mantém o processador no seu suporte.
Na medida em que o processador irradia termicamente, é necessário dissipar o calor para evitar que os seus circuitos derretam. É a razão pela qual tem geralmente um dissipador térmico (chamado às vezes arrefecedor ou radiador), composto de um metal que tem uma boa condução térmica (cobre ou alumínio), encarregado de aumentar a superfície de troca térmica do microprocessador. O dissipador térmico comporta uma base em contacto com o processador e abas a fim de aumentar a superfície de troca térmica. Um ventilador acompanha geralmente o dissipador para melhorar a circulação do ar em redor do dissipador e melhorar a troca de calor. O termo "ventirad" é então utilizado para designar o conjunto Ventilador + Radiador. É o ventilador da caixa que está encarregue de extrair o ar quente da caixa e permitir ao ar fresco que provém do exterior entrar.
A memória viva(RAM para Random Access Memory) permite armazenar informações durante todo o tempo de funcionamento do computador, em contrapartida o seu conteúdo é destruído assim que o computador é desligado ou reiniciado, contrariamente a uma memória de massa como o disco duro, capaz de guardar as informações mesmo quando está desligado. Fala-se de "volatilidade" para designar este fenômeno.
Porquê então utilizar memória viva quando os discos duros são menos caros e têm capacidade igual? A resposta é que a memória viva é extremamente rápida em comparação com os periféricos de armazenamento de massa, como o disco duro. Possui, com efeito, um tempo de resposta de aproximadamente algumas dezenas de nanossegundos (cerca de 70 para o DRAM, 60 para RAM EDO, e 10 para o SDRAM ou mesmo 6 NS no SDRam RDA) contra alguns de milissegundos para o disco duro.
A memória viva apresenta-se sob forma de módulos que se ligam aos conectores da placa-mãe.
Os conectores de extensão (em inglês slots) são receptáculos nos quais é possível inserir cartas de extensão, ou seja cartas que oferecem novas funcionalidades ou melhores desempenhos ao computador. Existem várias espécies de conectores:
A placa-mãe possui diversos conectores de entrada/saída agrupados no "painel traseiro".
A maior parte das placas-mãe propõe os conectores seguintes:
