Este artigo é voltado para usuários que compraram PCs há mais de dois anos e não podem, ou não querem investir em um micro novo. Dependendo do caso, o desempenho pode ser melhorado com upgrades apropriados. Quando o micro é muito antigo, este upgrade pode ser anti-econômico, mas para os modelos mais recentes, são grandes as chances de melhoramentos com pouco gasto.

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Muitos PCs utilizam interfaces onboard. Não existe nada de errado com a maioria delas, mas algumas podem prejudicar o desempenho do computador, já que dependem do processador para a sua realização. São elas as principais:

Vídeo onboard

O vídeo onboard tem dois problemas. O primeiro deles é que seu poder de processamento gráfico é normalmente inferior aos dos chips gráficos existentes nas placas de vídeo. Na maioria dos casos, os fabricantes de chipsets embutem nos seus produtos, circuitos equivalentes aos de chips gráficos já obsoletos.

O segundo problema é que para reduzir os custos, o vídeo onboard normalmente não tem memória de vídeo própria. Utiliza uma parte da memória da placa de CPU. Por exemplo, em um PC com 128 MB de memória, podem ser destinados, por exemplo, 8 MB para uso como memória de vídeo. O grande problema é que a esmagadora maioria dos usuários pensa que o único inconveniente é a redução da memória total. Afinal, 120 MB é quase o mesmo que 128 MB. O problema não é a quantidade, e sim o tempo. Apesar do processador e os circuitos de vídeo usarem áreas de memória exclusivas, o barramento para acesso a essas memórias é o mesmo. Não é possível ter no mesmo instante, o processador e os circuitos de vídeo acessando a memória.

Os circuitos de vídeo permanecem continuamente acessando a memória de vídeo para enviar seus dados para o monitor. Sendo assim, o processador precisará esperar pela sua vez de acessar as memórias. O resultado é a queda no desempenho. Imagine por exemplo um vídeo onboard configurado com 1024x768 por 32 bits, com freqüência vertical de 75 Hz. Somente para manter a imagem estável na tela, a memória de vídeo precisa ser lida na taxa de 225 MB/s. Em um PC equipado com um processador Celeron e barramento externo de 66 MHz, a máxima taxa de transferência que a memória oferece é de cerca de 350 MB/s. O vídeo gráfico estaria ocupando mais de 60% do tempo da memória, apenas para manter a imagem estável na tela. Se forem feitas movimentações no conteúdo da tela, como ocorre na prática, o vídeo acaba “estrangulando” os acessos do processador.

Som onboard

Nas placas de CPU atuais, o som onboard tem uma qualidade muito boa, mas nem sempre foi assim. Apenas a partir de aproximadamente 2001 o som onboard começou a ter melhor qualidade, mais recursos. Hoje a maioria das placas de CPU tem áudio com 6 canais (5.1). 

O som onboard não chega a prejudicar o desempenho do computador. Mesmo em um PC modesto para os padrões atuais, equipado com um processador Celeron na faixa de 500 MHz, a geração de sons por circuitos de áudio onboard não chega a comprometer mais de 20% do desempenho total do processador. Para a maioria das aplicações, o som onboard tem qualidade satisfatória, e a instalação de uma placa de som pode ser interesante apenas para quem precisa de áudio de alta qualidade e com recursos especiais, como os adeptos de jogos.

Modem onboard

O modem onboard em geral é do tipo soft modem, que depende do processador da placa de CPU para executar as funções que seriam do DSP, o processador existente nos modems melhores. Esses modems acabam deixando o processador ocupado durante uma fração do tempo, fazendo o trabalho que seria do DSP. Em um Celeron-600, um modem onboard pode deixar o processador até 30% do tempo ocupado. Com os processadores mais velozes, esta queda é menor. O problema é quando temos um PC com som, video e modem onboard, todos tomando para si uma parte do tempo do processador. Quando precisamos executar uma tarefa que exija muita atenção do processador, sua taxa de utilização acaba chegando a 100%. O processador não pode dar conta de todas as tarefas ao mesmo tempo, e o resultado é a lentidão geral e pausas nas operações de som, acesso a disco, acesso à rede e acesso ao modem.

Rede onboard

Ao contrário do som e do modem onboard, a rede onboard não sobrecarrega o processador. O problema é que muitas vezes a interface de rede onboard é de qualidade deficitária. Quando o funcionamento do computador em rede é vital, não se justifica a economia de usar a rede onboard, em comparação com o custo de uma placa de rede de boa qualidade. Se você tiver problemas de mau funcionamento da conexão de rede, é recomendável desativar a rede onboard e instalar uma placa de rede nova. 

Baixa qualidade

Antes de gastar dinheiro comprando peças para melhorar um PC com “tudo onboard”, é preciso que você conheça uma triste verdade a respeito desses PCs: A esmagadora maioria deles utiliza placas de CPU de baixíssima qualidade. É o caso típico das placas PC Chips e similares, muito comuns no Brasil. São adoradas pelos vendedores, já que com elas é possível produzir PCs bem baratos. São aceitas pelos usuários com pouco conhecimento sobre hardware, levados a pensar que apenas precisam se preocupar com o processador. São rejeitadas pelos usuários com maior experiência, pois sabem que vale a pena pagar um pouco mais por uma placa de boa qualidade, o que resulta em maior desempenho e maior confiabilidade. 

Os fabricantes de primeira linha estão também produzindo placas de CPU com "tudo onboard", com alto custo e qualidade melhor que a das tradicionais PC Chips. Hoje (2004) "onboard" não é mais sinônimo de baixa qualidade. 

Existem casos de usuários que têm uma placa de CPU que custou 200 reais, e para incrementar o PC, compram mais 300 reais de memória, instalam um processador mais novo por 400 reais, compram uma placa 3D de 300 reais e um modem de 200 reais, um drive de DVD de 100 reais e um gravador de CDs de 200 reais. É preciso lembrar que uma placa de CPU de baixa qualidade pode colocar em risco a confiabilidade do computador. Se o PC tem o costume de “travar de vez em quando”, é melhor providenciar antes de mais nada, a instalação de uma placa de CPU de melhor qualidade.

Por outro lado, o fato das placas PC Chips e similares terem baixa confiabilidade não significa que todas elas apresentam problemas. Uma placa PC Chips pode funcionar bem durante anos seguidos, e seu usuário pode ficar satisfeito instalando expansões para melhorar seu desempenho. Veja por exemplo os resultados de uma pesquisa recente feita no nosso site, na qual os usuários dão conceitos para suas placas. Os resultados obtidos pela PC Chips não foram nada animadores. 

Apesar do teste estar sendo feito há apenas alguns dias, pudemos constatar que a PC Chips é a segunda marca mais comum no mercado brasileiro. Entretanto em termos de qualidade, fica em último lugar. Note que algumas pessoas consideram sua placa PC Chips boa ou excelente, mas a maioria a considera fraca ou péssima. 

Exemplo: PC Chips M755LMRT

Em geral placas PC Chips são usadas em PCs montados, e mais raramente são vendidas no varejo. Por isso não usam caixas bonitas, como ocorre com a maioria das placas de CPU. A figura 1 mostra uma típica caixa de placa de CPU (esta é um modelo da Supermicro), e ao lado a caixa de uma placa PC Chips M755LMR. É claro que uma caixa bonita não significa necessariamente que a placa seja de boa qualidade, e vice-versa. 

Ao abrir a caixa da M755, ficamos inicialmente felizes por encontrarmos um manual em português (do Brasil, não de Portugal), com a inscrição “produzido na Zona Franca de Manuaus”. A alegria termina quando constatamos que o manual está desatualizado em relação ao layout da placa. Os jumpers da placa estão em posições diferentes das indicadas no manual, e alguns dos jumpers que o manual cita simplesmente não existem na placa. Este é um dos problemas de alguns fabricantes: suporte ruim. 

A figura 2 mostra a M755, uma típica placa de CPU com “tudo onboard”. Possui integradas as interfaces de som, vídeo, modem e rede. Tem ainda dois slots PCI para expansões. Tem ainda um slot AMR que é usado pelo modem que a acompanha. Esta placa é baseada no chipset SiS630, e pode ser considerada como na média das placas de CPU com “tudo onboard” existentes no mercado, ou seja, existem placas mais limitadas, assim como placas com chipsets mais avançados.

A placa é ainda acompanhada de vários conectores para serem instalados no painel traseiro do gabinete, dando acesso às interfaces de som, vídeo, rede, seriais e paralela. 

Depois de montado, o PC equipado com a M755 tem uma aparência razoavelmente organizada (figura 4). Os conectores das suas diversas interfaces onboard dificultam o acesso e chegam a obstruir outros conectores internos, como por exemplo a entrada CD-IN. Portanto pode ser necessário desconectar alguns deles para fazer upgrades e outras alterações de hardware. Podemos ver na parte direita da figura, os dois slots PCI disponíveis para expansões.

É um erro pensar que somente a instalação de um novo processador e de mais memória pode resolver todos os problemas de lentidão. Na expansão de memória, o único aumento de desempenho obtido é quando conseguimos evitar o acesso à memória virtual. Nesse caso, 256 MB trará sempre melhores resultados que 128 MB, e isto independe do processador e do fato da placa de CPU ter ou não dispositivos onboard. Nos nossos testes padronizamos o uso de 256 MB. Utilizamos nas placas testadas, processadores Celeron-600 e Pentium III-800 - típicos de um PC de baixo custo de 2000-2001. 

Com a configuração inicial (Celeron/600, e tudo onboard), este computador apresenta vários problemas de lentidão. A simples reprodução de arquivos de áudio sofre várias pausas se estivermos executando outras tarefas enquanto ouvimos a música. Sob o Windows XP, usamos o Gernciador de Tarefas (basta teclar Control-Alt-Del e selecionar a guia Desempenho) para medir a taxa de utilização do processador em várias situações. Ao simplesmente movimentar uma janela a longo da tela, a taxa de utilização chega a 80%. Em um PC equipado com um Athlon/1000, esta taxa varia em torno de 20%. O mesmo Athlon/1000 tem taxa de utilização em torno de 20% ao reproduzir arquivos de áudio existentes na pasta \Windows\Media, enquanto o PC equipado com a M755 e o Celeron/600 fica de 60% a 90% ocupado apenas com esta tarefa. Por isso os sons apresentam pausas quando executamos tarefas simultâneas.

Um computador não conseguirá executar várias tarefas ao mesmo tempo quando uma única tarefa chega a ocupar tanto tempo do processador. Se um modem onboard está ocupando 25% do tempo enquanto o áudio ocupa 15% e a descompressão do áudio ocupa outros 30% do tempo, o processador ficará ao todo 70% do tempo ocupado ao reproduzir sons que estão chegando da Internet através do modem. Se alguma outra tarefa consumir os 30% restantes, o processador ficará sobrecarregado. Como resultado teremos pausas na conexão, na reprodução do som e nos demais processamentos.

Avaliação subjetiva do desempenho

Podemos notar o desempenho baixo de um computador de forma subjetiva, através do seu uso. Ao mesmo tempo podemos acompanhar a lentidão através da taxa de utilização do processador. Um processador tem uma carga de trabalho variável ao longo do tempo, de acordo com as tarefas que está executando. Quando um processador é muito rápido, fica a maior parte do tempo com pouco trabalho. Ora pode estar com seu processador 20% ocupado, ora a 40%, ora a 50 ou 60%. Quando a taxa de utilização se aproxima de 100%, é grande a chance do processador ficar saturado, sem condições de executar todas as suas tarefas em tempo real. Notaremos então uma maior demora na execução dos programas.

Utilizamos vários programas com o computador do nosso exemplo, e sempre mantendo ativo o Gerenciador de tarefas do Windows XP, que mede a taxa de utilização do processador (figura 5). 

Colocamos o nosso computador “onboard” para reproduzir arquivos MP3 através do Windows Media Player. As visualizações psicodélicas deste programa consomem um razoável tempo do processador. Deixando o Media Player minimizado durante a reprodução de arquivos MP3, a taxa de utilização do processador variou entre 15% e 35%, uma média de 25%. Com a janela do Media Player exibida, a utilização chegou a 70%, e operando em tela cheia, a utilização chegou a 100%. Se simplesmente deixarmos o Media Player minimizado, reproduzindo arquivos MP3, o computador já ficaria com 25% do seu desempenho comprometido. É como se o Celeron-600 se transformasse em um Celeron-466.

O modem AMR que acompanha esta placa reduz o desempenho do processador, como todos os soft modems. Quando é feita uma conexão, a taxa de utilização do processador chega a 15%. Quando começamos a usar um navegador, esta taxa varia entre 20% e 80%. Quando a taxa chegar a 100%, começarão a ocorrer pausas na conexão. Se deixamos o navegador minimizado, fazendo o download de um arquivo grande, o processador fica 30% ocupado.

O vídeo integrado no chipset SiS630 faz aceleração de vídeo por hardware, permitindo a reprodução de DVDs. Entretanto este trabalho não totalmente feito pelo vídeo. Cabe ao processador descomprimir os arquivos MPEG-2 do DVD para enviá-los à tela. Experimentamos usar o programa PowerDVD, e o resultado foi muito ruim. O processador ficou 100% ocupado, o vídeo apresentou inúmeras pausas, e até mesmo o som ficou repleto de pausas.

Usamos alguns jogos 3D produzidos nos últimos anos. O Need for Speed III (1998) funcionou, mas para que fosse “jogável” a resolução foi limitada a 640x480 com 16 bits por pixel. Também foi preciso fazer simplificações no setup do jogo. Desabilitamos os efeitos especiais (por exemplo, marcas de peneus na estrada), reduzimos a qualidade dos modelos geométricos de alta para média, eliminamos o horizonte  e reduzimos ao mínimo a distância de visão. Como resultado, objetos muito distantes não são mostrados, e aparecem de repente quando o carro se aproxima deles. Com essas simplificações foi possível jogar de forma satisfatória, apesar de muito abaixo do ideal. Note que este jogo funciona bem em um Pentium MMX/200 com 32 MB de memória e uma placa 3D PCI com 4 MB. No nosso Celeron-600 com 256 MB e vídeo onboard, precisamos simplificar a imagem para que funcionasse de forma aceitável.

Figura 6 - Jogo NFS3 com similificações visuais. Note que o horizonte foi eliminado.

Para dirigir corretamente um carro, uma nave ou qualquer veículo veloz em um jogo, é preciso se a placa de vídeo possa gerar um número razoável de telas por segundo. O mínimo aceitável neste tipo de jogo é 30 fps. Quando este frame rate é menor, fica difícil sincronizar os movimentos com o controle do jogo (mouse, teclado, joystick) com os movimentos na tela. Como a imagem faz pausas por frações de segundo, podemos continuar comandando um movimento por um tempo maior que o necessário. Quando o próximo quadro é apresentado vemos que o comando foi mais longo do que deveria ser. Isso resulta em direção instável e sinuosa. Com jogos de luta, o problema é menos crítico. É possível jogar com até 10 fps sem errar a pontaria e os golpes. Este é o caso do jogo Star Wars Episode 1 (figura 7). Com a resolução de 640x480, foi obtido com este jogo lançado em 1999, um frame rate entre 10 e 20 fps. Apesar dos movimentos serem aceitáveis, o som ficou trêmulo. Este é um jogo pouco exigente em termos de configuração de hardware. Requer no mínimo um Pentium-233 MMX com 32 MB de memória e uma placa 3D. Funcionou de forma razoável, com cerca de 15 fps na nossa placa M755 equipada com o Celeron-600 e vídeo onboard, mas nas resoluções de 800x600 e 1024x768, ficou muito lento e com movimentos cheios de pausas.

Figura 7 - Jogo Star Wars Episode 1.

Usamos ainda um jogo mais novo, o Heavy Metal Fakk2. Infelizmente o resultado foi pior que o esperado: o Windows XP travou, apresentando um quadro indicador de erro (figura 8). 

Medindo o desempenho com o Winbench

Para avaliar melhor o aumento de desempenho obtido com os upgrades que faremos neste PC com “tudo onboard”, usamos os programas Winbench 99, Audio Winbench 99 e 3D Winbench 2000. Ambos os programas podem ser obtidos em www.veritest.com.

O Winbench 99 foi usado para medir o índice de desempenho do processador e da unidade de ponto flutuante (CPUMark32 e FPUWinmark). Foi também usado para medir o desempenho gráfico (Business Graphics Winmark e High End Graphics Winmark). Esses dois índices refletem o desempenho gráfico para aplicações de escritório (Word, Excel, Powerpoint e similares) e para aplicações profissionais (programas de CAD, processamento de imagens, etc.). Padronizamos o uso dos testes com a resolução de 800x600 com 16 bits por pixel. Apenas no teste High End Graphics Winmark, foi usada a resolução de 1024x768x16. Finalmente, usamos também o Winbench 99 para medir o desempenho na exibição de arquivos de vídeo.

OBS.: Versões mais recentes do Winbench não fazem mais os testes CPUMark32 e FPUWinmark. Você pode entretanto usar outros programas para medir o desempenho do processador, como por exemplo, o Norton Sysinfo, que faz parte do Norton Utilities. Um programa muito popular hoje é o PCMark, encontrado em www.madonion.com e www.futuremark.com.

O Audio Winbench é um programa que mede a taxa de utilização do processador durante a reprodução de arquivos de áudio com vários formatos (mono e estéreo, 8 e 16 bits, e várias taxas de amostragem).

O 3D Winbench 2000 é um programa que mede a qualidade e o desempenho gráfico na geração de imagens tridimensionais. Padronizamos esses testes com a resolução de 800x600, com 16 bits por pixel. Este programa apresenta inúmeras cenas tridimensionais em rápidos movimentos, e usando todos os recursos 3D disponíveis na placa.

Placa Intel D815EEAAL

Nem todas as placas de CPU com dispositivos onboard são de baixa qualidade. Normalmente a baixa qualidade está ligada ao baixo preço, e não ao fato de existirem dispositivos onboard. A placa Intel D815EEAAL é um exemplo típico. Possui som, vídeo e rede onboard, mas seu desempenho é bastante satisfatório. Além disso esta placa possui um slot AGP e 5 slots PCI, possibilitando futuras expansões. Utilizamos esta placa nos nossos testes comparativos.

OBS: Hoje (abr/2004) existem muitas placas de CPU com som, vídeo e rede onboard, com boa qualidade e baixo custo (não tão baixo quanto o da PC Chips), produzidas pelos fabricantes de melhor reputação. 

Upgrades na placa M755

Nosso objetivo é aumentar o desempenho desta placa de CPU com “tudo onboard” usada como exemplo. Fizemos inicialmente upgrades de processador, e depois instalamos uma placa de vídeo.

Comparando os resultados

Comecemos mostrando os efeitos da troca do processador. Observe na tabela que se segue, alguns índices de desempenho obtidos em três situações:

1) Placa M755 com processador Celeron-600 e vídeo onboard
2) Placa D815 com processador Celeron-600 e vídeo onboard
3) Placa M755 com processador Pentium III-800 e vídeo onboard 

Podemos notar que o processador Celeron ficou cerca de duas vezes mais lento na placa M755, em comparação com a D815. Mesmo utilizando um processador igual, todos os índices obtidos na placa Intel D815 foram cerca de duas vezes maiores que os mesmos índices na placa M755. Portanto ao comprar uma placa de baixo custo, estamos correndo o risco de comprometer não apenas a qualidade, mas também o desempenho. Apenas com a instalação de um Pentium III-800 (que é cerca de duas vezes mais veloz que o Celeron-600), a placa M755 apresentou resultados melhores. Note entretanto que o desempenho gráfico da placa não acompanhou o aumento do desempenho do processador. O desempenho em gráficos 2D foi entre 50% e 60% maior, enquanto o desempenho em gráficos 3D ficou apenas 20% maior com a instalação do novo processador. Este aumento pode ser suficiente para tornar várias aplicações viáveis. A tabela que se segue mostra como se portaram algumas das aplicações já testadas: 

A exibição de vídeos (filmes), que era muito lenta e com pausas na resolução de 640x480 com o Celeron-600/M755, foi bem mais rápida, na maior parte dos casos, acima de 60 quadros por segundo, usando a placa D815 com o processador Celeron-600. Este resultado foi melhor que o do Pentium-800 na placa M755, que oferecia frame rates menores.

Como a placa Intel D815 não tem modem onboard, usamos um modem PCTel (HSP56 Micromodem), conhecido como um dos mais lentos do mercado. Os resultados foram praticamente os mesmos obtidos com o uso do Celeron-600 na M755. Apenas o Pentium III-800 resultou na taxa de ocupação do processador de 30% para 10%. Daí podemos confirmar como o soft modem depende do trabalho do processador.

A reprodução de arquivos MP3, que no Celeron-600/M755 ocupava 25% do tempo do processador, ocupou apenas 10% do tempo nos demais casos. Note que o mesmo processador, usado em uma placa de melhor desempenho, oferece resultados similares ao de um processador mais rápido instalado em uma placa ruim.

O Celeron-600 na D815 apresentou melhor desempenho que o Pentium III-800 na M755, ao reproduzir filmes em DVDs. Utilizou apenas 60% do tempo do processador, contra mais de 80% no Pentium III/M755. Em ambos os casos, não ocorreram pausas no som nem na imagem. Apenas o Celeron-600 na M755 não foi capaz de reproduzir DVDs de forma satisfatória. 

Nos três jogos testados, a combinação M755/Celeron-600 foi a que apresentou os piores resultados. A combinação M755/P3-800 apresentou resultados sensivelmente melhores que os obtidos com D815/Celeron-600. Apesar da diferença entre os desempenhos dos vídeos onboard das duas placas ser pequenas, o maior poder de processamento do Pentium III-800 em comparação com o Celeron-600 foi decisivo.

Medidas diversas de desempenho

A placa de CPU pode ter um papel decisivo no desempenho do processador, do desempenho gráfico 2D e do desempenho gráfico 3D. O próprio processador também é importante, e também muito importante é a placa de vídeo. Para ilustrar a contribuição de cada componente, fizemos várias medias de desempenho em diversas configurações. Em todos os casos foram usados 256 MB de memória. Os processadores foram o Pentium III/800 e o Celeron-600. As placas de vídeo usadas foram “onboard”, Nvidia TNT2 AGP, Nvidia TNT2 PCI e Nvidia GeForce2 MX-400. A seguir estão os resultados que serão discutidos mais adiante.