Barramentos de PC Desktop.

Os barramentos (ou buses) de um PC Desktop são o conjunto de vias de comunicação que permitem a transferência de dados, endereços e sinais de controle entre os diferentes componentes do computador, como a CPU, a memória RAM e os dispositivos de Entrada/Saída (E/S).

A evolução dos barramentos está intimamente ligada ao aumento da velocidade dos processadores e à necessidade de conectar periféricos mais rápidos.

Classificação Geral dos Barramentos:

Os barramentos podem ser classificados de várias maneiras, mas as mais comuns em arquiteturas de PC são:

1. Barramento Interno (Local ou do Sistema): Conecta os componentes centrais, como a CPU e a Memória Principal (RAM). Opera na frequência mais alta do sistema.

2.  Barramento de Expansão (ou de E/S): Conecta dispositivos periféricos (placas de vídeo, rede, som, armazenamento, etc.) à placa-mãe, geralmente através de slots. Opera em frequências mais baixas que o barramento local, mas com maior largura de banda que os barramentos externos mais antigos.

3. Barramento Externo: Usado para conectar periféricos fora do gabinete, como teclados, mouses e dispositivos de armazenamento externos (via portas como USB, FireWire, etc.).

   
   

Estruturalmente, um barramento é composto por:

• Barramento de Dados: Vias para a transferência de dados.

• Barramento de Endereço: Vias para indicar a origem ou o destino dos dados.

• Barramento de Controle: Vias para sinais de sincronização e controle de acesso.

Barramentos de Expansão Históricos e Atuais:

Esta seção foca nos barramentos que utilizavam slots de expansão na placa-mãe para adicionar funcionalidades.

Barramento	Origem / Definição	Características Principais	Evolução / Status
ISA (Industry Standard Architecture)	Introduzido com o IBM PC original (1981). Padrão aberto.	8 bits (originalmente, 4.77 MHz). Posteriormente expandido para 16 bits (ISA AT, 8.33 MHz), com um conector estendido.	Obsoleto. Foi o padrão por muitos anos, mas sua baixa velocidade limitou periféricos mais rápidos.
EISA (Extended Industry Standard Architecture)	Criado em 1988 por um consórcio de fabricantes (liderado pela Compaq) como sucessor do ISA.	32 bits, compatível com ISA de 8/16 bits (via conector de duas camadas). Suporte a Bus Mastering.	Obsoleto. Foi mais comum em servidores. Perdeu para o VLB e depois para o PCI por ser mais caro de implementar.
MCA (Micro Channel Architecture)	Desenvolvido pela IBM para os sistemas PS/2 (meados dos anos 80).	32 bits, frequência de 10 MHz. Suporte a Plug and Play e Bus Mastering. Proprietário da IBM.	Obsoleto. O caráter proprietário (cobrança de royalties) impediu sua adoção em massa, em favor do EISA e, posteriormente, do PCI.
VLB (VESA Local Bus)	Criado pela VESA (Video Electronics Standards Association) no início dos anos 90.	Inicialmente projetado para placas de vídeo rápidas. Era uma extensão do slot ISA, adicionando um conector extra. 32 bits, rodava na frequência do Front Side Bus (FSB) (ex: 33 MHz), atingindo approx 132 MB/s.	Obsoleto. Foi a ponte entre o ISA e o PCI. Sua dependência do FSB limitou sua escalabilidade.
AGP (Accelerated Graphics Port)	Introduzido em 1997, substituindo o VLB para placas de vídeo dedicadas.	32 bits, dedicado apenas à placa de vídeo. Utilizava a taxa do FSB e, posteriormente, clock rates mais altas.	Obsoleto. Foi substituído pelo PCI Express (PCIe), que oferece mais pistas (lanes) e melhor escalabilidade.
PCI (Peripheral Component Interconnect)	Desenvolvido pela Intel e lançado em 1993, como um barramento de E/S de uso geral.	Inicialmente 32 bits a 33 MHz (approx 133 MB/s) ou 66 MHz (approx 266 MB/s). Suporta Bus Mastering e auto-configuração (Plug and Play).	Ainda usado em algumas aplicações de baixo custo, mas em declínio. Foi o padrão dominante por mais de uma década, substituindo ISA/VLB/EISA para a maioria dos periféricos.
PCI-X (PCI eXtended)	Uma evolução do PCI para servidores e workstations de alto desempenho.	Aumentou a frequência (até 133 MHz ou mais) e a largura de banda (para 64 bits), atingindo taxas de transferência muito superiores ao PCI padrão.	Obsoleto em desktops. Continua em uso em sistemas legados de servidor.
PCI Express (PCIe)	Lançado em 2003, é o sucessor serial do PCI e AGP. Padrão da PCI-SIG.	Serial, ponto-a-ponto (não compartilhado). Velocidade organizada em pistas (lanes) x1, x4, x8, x16. Versão 1.0 x1, oferece 250 MB/s em cada sentido. Versões mais recentes (ex: PCIe 5.0, 6.0) oferecem taxas muito maiores.	Padrão dominante atual para placas de vídeo (slots x16) e SSDs de alta velocidade (M.2/U.2).

Barramentos de E/S Seriais Modernos (Externos/Internos)

Estes barramentos se concentraram em interfaces seriais para conectar periféricos de forma rápida, simples e com menos pinos.

Barramento	Origem / Definição	Características Principais	Emprego Atual
USB (Universal Serial Bus)	Consórcio liderado pela Intel (1996).	Serial, Plug and Play, fornece energia. Permite conectar múltiplos dispositivos em cascata (via hubs). Evoluiu de 12 Mbit/s (USB 1.0) para 480 Mbit/s - (USB 2.0), 5 Gbit/s - (USB 3.0), até 40 Gbit/s.	Padrão universal para a maioria dos periféricos externos (teclado, mouse, impressora, armazenamento externo, etc.).
FireWire (IEEE 1394)	Desenvolvido pela Apple, padronizado pelo IEEE.	Serial, alta taxa de transferência (approx 400 Mbit/s no 400 e baixa latência. Suporta hot-swapping e é peer-to-peer.	Obsoleto. Foi forte em edição de vídeo, mas foi suplantado pelo USB de alta velocidade e Thunderbolt.
SATA (Serial ATA)	Sucessor do IDE/PATA (Paralelo ATA), padrão de 2003.	Serial, substituiu a interface paralela de dados dos discos rígidos. Taxas iniciais de 1.5 Gbit/s - (SATA I), evoluindo para 6.0 Gbit/s - (SATA III).	Padrão principal para conexão de HDDs (discos rígidos) e SSDs (2.5 polegadas) internos.
NVMe (Non-Volatile Memory Express)	Padrão de interface de comando e controle otimizado para memória flash e SSDs.	Não é um barramento físico em si, mas um protocolo que utiliza as pistas de PCI Express (PCIe) para comunicação direta com a CPU, ignorando o overhead do controlador SATA.	Padrão principal para SSDs de alta performance (formatos M.2 e U.2).
Thunderbolt	Desenvolvido pela Intel em colaboração com a Apple.	Serial, unifica dados, vídeo (DisplayPort) e energia em um único cabo (usa a interface física USB-C a partir da versão 3). Alta taxa de transferência, utilizando pistas PCIe (ex: 40 Gbit/s no Thunderbolt 3/4).	Usado para conexões de periféricos de altíssima performance, como docks e gabinetes externos de SSDs e GPUs.

Resumo da Evolução:

A história dos barramentos de desktop é marcada pela transição:

1.   De Paralelo para Serial: O bus paralelo (ISA, PCI, AGP) era complexo, suscetível a interferência (crosstalk) e tinha limites físicos de velocidade. O bus serial (USB, SATA, PCIe) é mais robusto em altas frequências e mais fácil de escalar.

2.   De Uso Geral para Dedicado e Vice-Versa: O ISA era de uso geral. O AGP se tornou dedicado (só vídeo). O PCIe representa um meio-termo moderno: ele tem um slot principal (x16) dedicado para vídeo, mas pistas menores (x1, x4) para outros periféricos, tudo rodando no protocolo de alta velocidade do PCIe.

3.   Adoção de Bus Mastering: A capacidade de um dispositivo controlar o barramento para transferir dados diretamente com a memória (sem passar pela CPU), aumentando a eficiência.