Como escolher uma placa-mãe para jogos

Escolher uma placa-mãe para jogos é uma parte extremamente importante na construção de um PC.

O que uma placa-mãe faz? Ela é a placa de circuitos que conecta todo o seu hardware ao processador, distribui a eletricidade da fonte de alimentação e define os tipos de dispositivos de armazenamento, módulos de memória e placas gráficas (entre outras placas de expansão) que podem se conectar ao PC.

A seguir, vamos mergulhar na anatomia da placa-mãe e apresentar todas as informações de que você precisa para escolher uma placa-mãe para seu novo PC.

Anatomia da placa-mãe

A placa-mãe é a principal placa de circuitos do PC. Embora o design da placa-mãe tenha mudado ao longo do tempo, sua função básica continua sendo facilitar a conexão de novas placas de expansão, unidades de disco rígido e módulos de memória, bem como substituir itens antigos.

Vamos conhecer alguns dos termos que você vai encontrar ao comparar placas-mãe.

Soquete do processador

As placas-mãe normalmente incluem pelo menos um soquete de processador, permitindo que a CPU (o "cérebro" mecânico do PC) se comunique com outros componentes críticos. Entre eles, estão a memória (RAM), o armazenamento e outros dispositivos instalados em slots de expansão, tanto dispositivos internos, como GPUs, quanto dispositivos externos, como periféricos.

(Nem todas as placas-mãe têm um soquete: em sistemas com menos espaço, como mini PCs e a maioria dos notebooks, a CPU é soldada na placa-mãe.)

Ao escolher uma placa-mãe, verifique a documentação da sua CPU para garantir a compatibilidade da placa. Os soquetes apresentam diferentes matrizes de pinos para serem compatíveis com a geração, o desempenho e outros fatores de diferentes produtos. O nome do soquete tem como base a matriz de pinos: por exemplo, o soquete LGA 1151, compatível com a 9ª Geração de CPUs, tem 1.151 pinos.

As placas-mãe modernas conectam as CPUs diretamente à RAM, de ondem elas buscam instruções de diferentes programas, e também a alguns slots de expansão que podem conter componentes críticos de desempenho, como GPUs e unidades de armazenamento. O controlador de memória fica na própria na CPU, mas vários outros dispositivos se comunicam com a CPU através do chipset, que controla muitos slots de expansão, conexões SATA, portas USB e funções de som e rede.

Chipset

O chipset é um backbone de silício integrado na placa-mãe que trabalha com gerações específicas de CPUs. Ele transmite a comunicação entre a CPU e os muitos dispositivos de armazenamento e expansão conectados.

Ao passo que a CPU se conecta diretamente à RAM (por meio de seu controlador de memória integrado) e a um número limitado de vias PCIe* (slots de expansão), o chipset atua como um hub que controla os outros barramentos na placa-mãe: vias PCIe adicionais, dispositivos de armazenamento, portas externas, como slots USB, e muitos periféricos.

Chipsets mais avançados podem apresentar mais slots PCIe e portas USB do que modelos padrão, além de configurações de hardware mais novas e alocações diferentes dos slots PCIe (com um número maior deles conectados diretamente à CPU).

Como escolher um chipset

Os chipsets modernos consolidam muitos recursos que antes eram componentes separados conectados à placa-mãe. Áudio integrado, Wi-Fi, tecnologia Bluetooth®³ e até mesmo firmware criptográfico estão agora integrados aos chipsets Intel.

Chipsets de alto nível, como o Z390, podem oferecer muitos benefícios, incluindo suporte para overclocking e velocidades de barramento mais altas. Além disso, os chipsets Intel também oferecem novas melhorias.

Veja um resumo das diferenças entre as séries de chipsets Intel:

Série Z

• Suporte a overclocking nas CPUs com a designação "K"
• Até 24 vias PCIe
• Até seis portas USB 3.1 da 2ª geração

Série H

• Sem suporte a overclocking
• Até 20 vias PCIe
• Até oito portas USB 3.1 da 2ª geração

Série B

• Sem suporte a overclocking
• Até 20 vias PCIe
• Apenas portas USB 3.0

Essa variedade oferece diferentes opções de custo, mas sempre com os benefícios dos chipsets da Série 300.

Slots de expansão

PCIe

O PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) é um barramento de expansão serial de alta velocidade integrado à CPU, ao chipset da placa-mãe ou a ambos. Isso permite a instalação de dispositivos como placas gráficas, unidades de estado sólido, adaptadores de rede, placas de controladoras RAID, placas de captura e muitas outras placas de expansão nos slots PCIe da placa-mãe. Os periféricos integrados de muitas placas-mãe também se conectam via PCIe.

Cada conexão PCIe apresenta um determinado número de vias de dados, listadas como ×1, ×4, ×8, ×16 (geralmente, lê-se "xis 1", "xis 4" e assim por diante). Cada via é composta por dois pares de fios: um para transmitir e o outro para receber dados.

Nas implementações da atual geração de PCIe, uma conexão PCIe ×1 apresenta uma via de dados com taxa de transferência de 1 bit por ciclo. Uma via PCIe×16, normalmente o slot mais longo na placa-mãe e o mais usado para placas gráfica, apresenta 16 vias de dados e é capaz de transferir até 16 bits por ciclo. No entanto, futuras iterações de PCIe permitirão duplicar a taxa de dados por ciclo de clock.

Cada revisão de PCIe aproximadamente dobrou a largura de banda da geração anterior, o que significa maior desempenho para dispositivos PCIe. Uma conexão PCIe 2.0 ×16, apresenta, em teoria, um pico de largura de banda bidirecional de 16 GB/s, enquanto uma conexão placa PCIe 3.0 ×16 pode atingir um pico de 32 GB/s. Comparando vias PCIe 3.0, uma conexão ×4 (muito usada por unidades de estado sólido) apresenta, em teoria, um pico de largura de banda de 8 GB/s, enquanto as conexões ×16 (usadas por GPUs) oferecem quatro vezes mais.

Outro recurso do barramento PCIe é a opção de usar slots com mais vias no lugar de slots com menos vias. Por exemplo, uma placa de expansão ×4 pode ser inserida em um slot ×16 e funcionar normalmente. No entanto, a capacidade será a mesma de um slot ×4, as 12 vias adicionais simplesmente não serão usadas.

Algumas placas-mãe têm slots M.2 e PCIe que poderiam usar mais vias PCIe do que o número realmente disponível na plataforma. Por exemplo, algumas placas-mãe podem apresentar sete slots PCIe ×16 com um total de 112 vias, mas o processador e o chipset podem incluir apenas 48 vias.

Se todas as vias estiverem em uso, muitas vezes os slots PCIe mudarão para uma configuração de menos banda. Por exemplo, se duas GPUs estiverem instaladas em dois slots PCIe ×16, as conexões poderão funcionar no modo ×8 em vez de ×16. Dificilmente uma conexão PCIe 3.0 ×8 representará um gargalo para GPUs modernas. Algumas placas-mãe mais caras podem usar switches PCIe que dividem as vias físicas para que as configurações de vias do slot permaneçam inalteradas.

As placas-mãe para entusiastas, como a Série Z, oferecem mais vias PCIe e maior flexibilidade para os especialistas em montagem de PCs.

M.2 e U.2

O M.2 é um fator de forma compacto que se adapta a dispositivos de expansão pequenos (16 a 110 mm de comprimento), incluindo unidades de estado sólido NVMe (Non Volatile Memory Express, Memória não volátil expressa), placas Wi-Fi e outros dispositivos.

A disposição dos conetores dourados nos dispositivos M.2 determinam sua compatibilidade com o soquete da placa-mãe. Embora possam usar muitas interfaces diferentes, as placas M.2 mais comuns usam quatro vias de dados PCIe de baixa latência ou o antigo barramento SATA.

Como as placas M.2 são relativamente pequenas, são uma maneira fácil de expandir a capacidade de armazenamento ou outros recursos de sistemas mais compactos. Elas são conectadas diretamente na placa-mãe, eliminando a necessidade dos cabos usados em dispositivos SATA tradicionais.

Os conectores U.2 representam uma interface alternativa para conectar unidades de estado sólido de 2,5" que utilizam conexões PCIe cabeadas. As unidades de armazenamento U.2 geralmente são usadas em ambientes profissionais, como data centers e servidores, mas também são usadas por especialistas de montagem, embora com menos frequência.

U.2 e M.2 usam o mesmo número de vias PCIe e atingem velocidades semelhantes, embora a interface U.2 seja compatível com a troca a quente (ou seja, a unidade pode ser removida enquanto o sistema permanece ligado) e com configurações mais potentes do que a interface M.2.

SATA

O barramento SATA (Serial ATA) é mais antigo e menos usado hoje. Conecta unidades de disco rígido de 2,5" ou 3,5", unidades de estado sólido e unidades ópticas que reproduzem DVDs e Blu-ray.

Embora mais lento do que PCIe, a popular interface SATA 3.0 atinge velocidades de transferência de dados de até 6 Gbit/s. O formato mais recente SATAe (SATA Express) usa duas vias PCIe para atingir velocidades de até 16 Gbit/s. Não confunda com eSATA (SATA externo), uma porta externa que permite conectar unidades de disco rígido portáteis compatíveis com facilidade.

RAM

As placas-mãe também possuem slots para módulos de RAM: pentes de memória volátil que armazenam dados temporariamente para recuperação rápida. Usar vários pentes de memória RAM de alta velocidade ajudam no uso simultâneo e sem lentidão de vários programas de PC.

As placas-mãe de tamanho normal (como as do formato ATX) normalmente têm quatro slots, enquanto placas compactas, como mITX, costumam ter dois. No entanto, as placas-mãe HEDT podem ter até oito.

As placas-mãe recentes são compatíveis com a arquitetura de memória de canal duplo, em que existem dois canais independentes de transferência de dados entre o controlador de memória da CPU e um pente de memória RAM DIMM (Dual In-line Memory Modules). Usar pentes de memória RAM em pares com a mesma frequências aumenta a velocidade da transferência de dados e o desempenho de algumas aplicações.

Fator de forma

O fator de forma, ou formato, da placa-mãe determina o tamanho do gabinete de que você precisa, o número de slots de expansão que você terá e muitos aspectos do layout da placa-mãe e do resfriamento. Em geral, os formatos maiores oferecem aos especialistas de montagem mais slots DIMM, PCIe de tamanho completo e M.2.

Para facilitar a vida de fabricantes e consumidores, as dimensões de placas-mãe para desktops são padronizadas. Já os formatos de placas-mãe para notebooks muitas vezes variam de acordo com o fabricante, devido às restrições específicas de tamanho. Isso também pode acontece em desktops pré-montados altamente especializados.

Os formatos de placas-mãe mais comuns para desktops são:

• ATX (12" x 9,6"): o padrão atual para placas-mãe de tamanho normal. Uma placa-mãe ATX padrão para consumidores geralmente inclui sete slots de expansão, com espaçamento de 0,7", e quatro slots de memória DIMM.
• Extended ATX ou eATX (12" x 13"): projetada para entusiastas e profissionais, esta variante do formato ATX é maior e oferece mais espaço para configurações de hardware mais flexíveis.
• Micro ATX (9,6" x 9,6"): variante mais compacta do formato ATX, apresenta dois slots de expansão de tamanho normal (×16) e quatro slots DIMM. Criada para minitorres, mas é compatível com os orifícios de montagem de gabinetes ATX maiores.
• Mini-ITX (6,7" x 6,7"): formato pequeno para uso em computadores compacto sem resfriamento por ventilador. Inclui um slot PCIe de tamanho normal e, em geral, dois slots DIMM. Os orifícios de montagem também são compatíveis com os gabinetes ATX.

O que você precisa saber sobre o BIOS

O BIOS (Basic Input/Output System) é a primeira coisa que você vê ao iniciar o computador. Ele é o firmware carregado antes da inicialização do sistema operacional. É responsável por iniciar e testar todo o hardware conectado.

Embora muitas vezes ainda seja chamado de BIOS, tanto por usuários quanto pelos rótulos nas placas-mãe, o firmware em placas-mãe modernas geralmente é do tipo UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Esse ambiente mais flexível inclui muitas melhorias que facilitam seu uso, como o suporte a partições de armazenamento maiores, inicialização mais rápida e GUI (interface gráfica do usuário) mais moderna.

Os fabricantes de placas-mãe muitas vezes adicionam utilitários UEFI que agilizam o processo de overclocking da CPU ou da memória do PC e oferecem opções pré-configuradas. Também podem incluir aparência estilizada, recursos de registros e captura de imagem, simplificação de processos (como a inicialização usando outra unidade) e monitoramento da memória, da temperatura e da velocidade do ventilador.

A UEFI também é compatível com recursos mais antigos do BIOS. Os usuários podem inicializar no modo legado (também conhecido como CSM, ou Compatibility Support Module) para acessar o BIOS clássico, que pode resolver problemas de compatibilidade com programas ou utilitários operacionais mais antigos. No entanto, ao iniciar no modo legado, os usuários obviamente perdem os benefícios modernos da UEFI, como o suporte a partições com mais de 2 TB. Observação: sempre faça backup de dados importantes antes de mudar os modos de inicialização.

Conectores internos

Para alimentar cada componente da placa-mãe, é necessário fixar os cabos da fonte de alimentação e do gabinete nos conectores e nos pinos expostos na placa-mãe. Consulte a referência visual do manual e as marcações na própria placa-mãe (como CPU_FAN), para fixar cada cabo no conector correto.

Conectores de dados e alimentação

• Conector de alimentação de 24 pinos
• Conector de alimentação de 12 V de 8 ou 4 pinos da CPU
• Conector de alimentação PCIe
• Conectores SATA Express/SATA 3
• Conectores M.2

Conectores de pinos expostos

• Conector do painel frontal: grupo de pinos do botão liga/desliga, botão reiniciar, LED da unidade de disco rígido, LED de energia, alto-falante interno e recursos do gabinete
• Conector de áudio do painel frontal: alimenta as portas para fones de ouvido e alto-falantes
• Conectores do ventilador e da bomba: para resfriamento da CPU, do sistema e de água
• Conectores USB 2.0, 3.0 e 3.1
• Conector de áudio digital S/PDIF
• Conectores para fitas RGB

Portas Externas

Os dispositivos externos se conectam placa-mãe, que atua como um hub, enquanto o seu controlador de E/S gerencia esses dispositivos. As placas-mãe para uso doméstico incluem portas para conectar a placa gráfica embarcada à CPU ao seu monitor (útil para quem não tem uma placa gráfica discreta ou precisa solucionar problemas de exibição), periféricos (como teclado e mouse), dispositivos de áudio, cabos Ethernet e muito mais. Diferentes revisões destas portas, como USB 3.1 da 2ª geração, podem permitir velocidades mais altas.

As placas-mãe agrupam as portas externas no painel traseiro, que é coberto por uma "proteção de E/S" removível ou integrada. Essa proteção é aterrada devido ao contato com o gabinete que, na maior parte das vezes, é metálico. Ela pode ser fixa na placa-mãe ou pode ser necessária sua instalação ao montar o sistema.

Periféricos e transferência de dados

• Porta USB: porta muito popular utilizada para conectar mouses, teclados, fones de ouvido, smartphones, câmeras e outros periféricos. Ela fornece energia e dados (em velocidades de até 20 Gbit/s usando USB 3.2). As placas-mãe atuais podem apresentar tanto conectores USB clássicos do tipo A quanto conectores tipo C, reversíveis e mais finos.
• Porta Thunderbolt™ 3: uma porta de alta velocidade que usa um conector USB-C. A tecnologia Thunderbolt™ 3 transfere dados em velocidades de até 40 GB/s e é compatível com os padrões DisplayPort 1.2 e USB 3.1. Com o suporte ao DisplayPort, é possível conectar vários monitores compatíveis "em cascata" a um mesmo computador.
• Porta PS/2: porta de padrão legado de seis pinos, a cor define a conexão de teclado ou mouse.

Monitor

Estas portas para monitores são usadas para a conexão da placa gráfica integrada à placa-mãe. Placas gráficas instaladas nos slots de expansão terão as próprias opções de portas para monitores.

• HDMI (High-Definition Multimedia Interface): conexão digital muito popular compatível com resoluções de até 8K a 30 Hz (revisão HDMI 2.1).
• DisplayPort: padrão de monitor com suporte a resoluções de até 8K a 60 Hz (DisplayPort 1.4). Embora seja mais comum em placas gráficas do que nas placas-mãe, muitas delas oferecem suporte ao DisplayPort por meio da porta Thunderbolt™ 3.
• DVI (Digital Video Interface): de 1999, esta porta de padrão legado oferece conexão digital via 29 pinos. Disponível como DVI single-link ou dual-link, com maior largura de banda. O padrão dual-link é compatível com resoluções de até 2.560 x 1.600 a 60 Hz. Oferece fácil conexão ao padrão VGA por meio de um adaptador.
• VGA (Video Graphics Array): conexão analógica de 15 pinos com suporte a resoluções de até 2.048 x 1.536 com taxa de atualização de 85 Hz. Esta porta de padrão legado ainda é encontrada em algumas placas-mãe. Muitas vezes ocorre a degradação do sinal ao usar resoluções mais altas ou cabos mais curtos.

Áudio

A parte frontal de um gabinete muitas vezes inclui duas portas de 3,5 mm para áudio analógico, uma para saída de fones de ouvido e outra para entrada de microfone.

O painel traseiro das placas-mãe geralmente incluem seis portas de 3,5 mm para áudio analógico identificadas por diferentes cores para a conexão com sistemas de áudio multicanais.

A placa-mãe também pode apresentar conectores S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface), como porta de áudio coaxial e óptica, que funciona com alto-falantes digitais, receptores de home theaters e outros dispositivos de áudio. Essa opção pode ser útil se o dispositivo que você está usando não oferece suporte à transferência de áudio via HDMI.

Rede

A maioria das placas-mãe para uso doméstico incluem uma porta LAN RJ45 que pode se conectar ao seu roteador ou modem por um cabo Ethernet. Algumas placas incluem duas portas para uso com uma antena Wi-Fi, além de recursos avançados de conectividade, como duas portas 10-Gigabit Ethernet.

O que é uma PCB?

É útil conhecer alguns termos básicos relacionados à fabricação de placas-mãe, já que os fabricantes e os manuais muitas vezes fazem referência aos seus métodos de montagem de PCBs.

Uma placa-mãe moderna é uma placa de circuito impresso (PCB) feita de camadas de fibra de vidro e cobre que inclui outros componentes montados sobre ela ou em soquetes.

As PCB modernas costumam ter cerca de 10 camadas, o que faz com que tenham muito mais interconexões do que aparentam na superfície.

Cada trilha condutora (as linhas visíveis que cobrem a superfície da placa) representa uma conexão elétrica separada. Se uma dessas trilhas for danificada, o circuito não será fechado, e os componentes da placa-mãe deixarão de funcionar corretamente. Por exemplo, se uma trilha que liga uma conexão PCIe ao PCH sofrer um arranhão profundo, o slot PCIe poderá deixar de alimentar a placa de expansão instalada nele.

Depois de criar as trilhas condutoras por meio da gravação química, os fabricantes adicionam a máscara de solda, um revestimento de polímero (normalmente verde) que ajuda a evitar a oxidação. Ele também ajuda a evitar danos devido à manipulação, garantindo que as trilhas não serão rompidas por pequenos arranhões ou choques durante a instalação da placa-mãe no gabinete.

O que mais os fabricantes adicionam?

Embora os fabricantes de placa-mãe não criem os próprios chipsets, eles tomam inúmeras decisões que envolvem a produção, o design e o layout das placas, além de itens como resfriamento, recursos do BIOS, software da placa-mãe para Windows e recursos premium. Embora existam infinitas possibilidades, as adições mais comuns se enquadram nas seguintes categorias gerais.

Overclocking

Placas-mãe mais avançadas geralmente oferecem testes e ajustes automatizados para o overclocking da CPU, GPU e memória, uma alternativa mais fácil do que o ajuste manual da frequência e da tensão no ambiente UEFI. Elas também podem incluir um gerador de clock integrado para controlar com precisão a velocidade da CPU, um módulo aprimorado para regular a tensão (VRM), sensores térmicos adicionais perto dos componentes com overclocking e até mesmo botões físicos na placa-mãe para iniciar e parar o overclocking. Saiba mais sobre o como fazer o overclocking do seu PC aqui.

Refrigeração

Os componentes da placa-mãe, como PCH e VRM, geram muito calor. Para mantê-los em temperaturas operacionais seguras e evitar a limitação do desempenho, os fabricantes de placas-mãe instalam diversas soluções de resfriamento. Desde o resfriamento passivo por dissipadores de calor até soluções ativas, como pequenos ventiladores ou o resfriamento a água integrado.

Software

Os software suites das placas-mãe facilitam o gerenciamento no Windows. Os conjuntos de recursos variam de um fabricante para outro, mas o software pode verificar drivers desatualizados, monitorar temperaturas automaticamente, atualizar com segurança o BIOS da placa-mãe, ajustar com facilidade a velocidade dos ventiladores, oferecer perfis de economia de energia mais detalhados do que aqueles incluídos no Windows* 10 ou até mesmo rastrear o tráfego de rede.

Áudio

Codecs de áudio avançados, amplificadores integrados e capacitores aperfeiçoados podem melhorar a saída dos sistemas de áudio integrados. Também é possível separar os canais de áudio em diferentes camadas da PCB para evitar interferência de sinal.

Construção

Muitos fabricantes afirmam que as técnicas de construção da PCB ajudam a isolar os circuitos de memória e melhorar a integridade do sinal. Algumas placas-mãe também adicionam revestimento de aço na parte superior da PCB para proteger conectores ou apoiar a placa gráfica (geralmente fixada com uma simples trava).

Iluminação RGB

Placas-mãe avançadas geralmente oferecem conectores RGB para alimentar uma matriz de luzes LED com cores e efeitos personalizáveis. Conectores RGB não endereçáveis alimentam fitas de LED que exibem uma única cor por vez (com intensidades e efeitos variáveis). Conectores RGB endereçáveis alimentam LEDs com vários canais de cores, permitindo a exibição de vários tons de uma só vez. Software integrado e aplicativos para smartphones facilitam a configuração dos LEDs.

Faça a sua escolha

Quer esteja planejando sua próxima construção ou atualizando seu PC atual para jogos, compreender os componentes da placa-mãe para jogos é essencial. Ao passo que souber o que cada componente faz, saberá como escolher uma placa-mãe para jogos adequada à sua construção.

Você precisa de um soquete que corresponda à sua CPU, um chipset que maximize o potencial do seu hardware e, por fim, um conjunto de recursos que corresponda às suas necessidades de computação. Faça uma lista com várias placas-mãe compatíveis e compare suas principais vantagens antes de tomar uma decisão. Assim você vai encontrar exatamente o que está procurando.