На материнской плате расположены главные вычислительные устройства - центральный процессор, чипсет для управления потоками данных по шинам на материнской плате, оперативная память, микросхема BIOS с хранимыми параметрами для функционирования компьютера, слоты для подключения плат расширения, а также всевозможные разъемы для связи с другими устройствами компьютера – клавиатурой, мышью, монитором, сканером, принтером и т.д.
Сама материнская плата крепится к шасси корпуса системного блока. Материнская плата и системный блок имеют определенный набор отверстий для ее крепления к шасси системного блока. Количество отверстий преднамеренно избыточно для того, чтобы была возможность установки разных типов плат. Также возможен случай, когда отверстию на материнской плате нет отверстия на системном блоке, тогда нужно привинтить все имеющиеся винты в отверстия. В корпусах класса Midi Tower материнские платы устанавливаются вертикально с выходом разъемов на заднюю панель системного блока.
Места крепления материнской платы показаны на рисунке ниже. Они представляют собой отверстия, в которые вставляются винты.
Чтобы демонтировать материнскую плату, нужно вначале отключить компьютер от электросети, снять боковые панели системного блока, как указано в уроке 2, отсоединить все подведенные к плате кабели, открутить винты крепления и вынуть материнскую плату. Если производится замена материнской платы на однотипную, то желательно до отсоединения проводов зарисовать схему их подключения, чтобы потом установить штекеры в те же разъемы. Материнскую плату после снятия следует уложить на антистатический коврик, а перед работой нужно снять с себя электростатический заряд, дотронувшись до заземления – в квартирах это трубы центрального отопления в местах, где отсутствует краска на металле.
Перед установкой материнской платы на системный блок следует в нее вставить необходимые блоки – центральный процессор, кулер (охладитель) для него и если предназначено – вентилятор, платы оперативной памяти, а также установить в нужное положение перемычки и джамперы. О том, как это сделать будет рассказано в следующих уроках.
Перемычки (смотри рисунок выше) на материнской плате служат для задания режимов работы платы. Основная тенденция построения материнских плат заключается в переложении возможности переключения режимов работы платы на программное обеспечение, поэтому на платах становится все меньше перемычек и существуют платы, где они совсем отсутствуют (называются свободные от перемычек ). В приведенном ниже примере материнской платы, она имеет только одну перемычку – обнуление CMOS , то есть, обнуление выставленных в BIOS параметров или приведение параметров BIOS к заводским установкам. Данный переключатель используется, если имеются основания полагать, что возникновение неполадок компьютера связано с работой BIOS . В этом случае нужно параметры BIOS привести к заводским, при которой установлены оптимальные параметры.
Рассмотрим основные разъемы и устройства материнской платы, как это показано на рисунке ниже. Отметим, что расположение разъемов может отличаться в зависимости от типа материнской платы, что можно узнать из руководства к ней.
Главный элемент материнской платы – центральный процессор. Именно он проводит основные вычисления и управляет работой всего компьютера. Его установка, а также установка оперативной памяти рассмотрены в следующих уроках. Необходимо отметить, что тип центрального процессора должен быть поддержан возможностями материнской платой, что указывается в инструкции к ней. Центральный процессор выделяет много энергии, поэтому требует охлаждения. Как правило, на него устанавливают охлаждающий радиатор, на который ставится вентилятор. Если поставить недостаточное охлаждение, то процессор может сгореть. Поэтому при покупке радиатора и вентилятора, нужно узнать, смогут ли они в достаточной степени охладить процессор. Если центральный процессор будет подключен неправильно, то компьютер не станет работать после включения электропитания.
Разъемов для подключения оперативной памяти может быть несколько, их число зависит от типа материнской платы. Если имеется один модуль оперативной памяти, то он устанавливается в первый разъем (банк 0). Остальные разъемы могут быть пустыми, которые можно заполнить со временем при покупке дополнительной памяти. Если оперативная память установлена неправильно, то она не будет найдена операционной системой. Поэтому после установки лучше запустить либо тестирующую программу, либо просмотреть надписи, которые возникают сразу после включения компьютера во время тестирования устройств, но до загрузки операционной системы, например, Windows.
Разъемы задней панели могут быть различными, в зависимости от вида материнской платы. Далее описаны основные виды разъемов, а в справочной части более подробно приведены различные варианты. Новый системный блок содержит в месте, куда выходят эти разъемы металлическую пластинку, называемую заглушкой, которую нужно снять перед установкой материнской платы. Разъемы должны точно войти в данное отверстие.
Разъемы для подключения плат расширения.
Разъем PCI е x 16 (или PCI Express x 16) предназначен для подключения видеокарты. В более ранних компьютерах для подключения видеокарты использовался разъем PCI, затем AGP , а потом разъем PCIе . Также может оказаться, что видеосистема интегрирована в материнскую плату. В этом случае разъем PCI е x 16 можно не использовать, а со временем подключить в него новую видеоплату, если встроенная видеосистема начнет не удовлетворять пользователя. В этом случае не забудьте изменить настройки BIOS .
Разъемы PCI и PCI е х1, х4, х8 предназначены для подключения дополнительных плат, например, внутреннего модема, звуковой карты и пр. Если карта будет неверно установлена, то карта не будет работать и не будет обнаружена программным обеспечением. Как правило, нужно проверить правильность соединения контактов. Если карта предназначена для разъема PCIe x 1, то ее можно установить и в разъем большего размера, например, PCIe x 2 или PCIe x 4.
На рисунке ниже показаны разъемы для вставки плат расширения на материнской плате.
На плате могут быть разъемы для подключения флоппи-дисков (уже практически не используются) и для подключения накопителя жестких дисков и оптических накопителей (DVD ). Разъем накопителя для флоппи-дисков по количеству отверстий отличается от разъемов для каналов IDE , чтобы случайно не установить его неправильно. К каналу IDE подключаются DVD -ROM накопители (также CD -RW , DVD -ROM ), а также жесткий диск. Как правило, они подключаются к каналу под номером 1, который более быстродействующий, чем канал 2. Отметим, что эти разъемы имеют пазы, предохраняющие от вставки кабеля неверной стороной. В современных компьютерах для этих устройств используются разъемы eSATA .
На системной плате расположена батарейка для питания микросхемы BIOS. Следует иметь в виду, что гарантийный срок ее работы – 3 года при условии, что компьютер не включается. Если же компьютер время от времени работает, то батарейка подзаряжается и срок ее эксплуатации увеличивается.
Рассмотрим другие разъемы материнской платы (см. рис. ниже).
Основной разъем – разъем для подключения материнской платы. В нашем примере он имеет вид 20+4, то есть, один разъем на 20 штырьков и один на 4. В нашем примере они показаны на разных рисунках: один – «разъем подключения электропитания» и второй на рисунке выше («дополнительный 4-pin разъем для подключения материнской платы»).
В системном корпусе может быть несколько вентиляторов. Однако всегда имеется разъем для подключения вентилятора центрального процессора. Все разъемы для подсоединения вентиляторов имеют одинаковую конфигурацию и контактную группу. Поэтому, если их перепутать, то вентиляторы будут работать неправильно, что может привести к перегреву внутренних устройств.
На передней плате имеются кнопки, разъемы и индикаторы, которые нужно подключить к материнской плате. При покупке системного блока провода находятся внутри блока, одним концом присоединены к устройствам на передней панели, вторые концы выведены к месту, где должна находиться материнская плата и их нужно к ней подключить. На всех блоках имеется кнопка включения компьютера. Этот провод нужно подключить к разъему «подключение кнопки питания на передней панели», что показано на рисунке выше. Этот разъем подключает не только кнопку питания, но и индикатор обращения к жесткому диску. Имеется два разъема для подключения USB , которые находятся на передней панели. Если таких разъемов там нет, то подключать ничего не нужно. Если на передней панели имеется один разъем USB , то нужно подключить один провод.
Также в нашем примере на материнской плате имеются разъемы для подключения аудиогнезд, если они имеются на передней панели. Как правило, это один разъем, имеющий три выхода: микрофон, наушники и линейный выход. Имеется разъем для подключения инфракрасного датчика для работы без проводов с мышью и клавиатурой.
Кроме того, на материнской плате находится разъем для подключения к CD -накопителю, но его можно не подключать, он практически не используется, а использовался он в старых компьютерах, чтобы можно было слушать музыкальные CD диски через наушники.
Если имеется игровой канал (игровой порт), то звуковая подсистема встроена в материнскую плату. В этом случае на материнской плате могут быть разъемы для подключения аудиовхода и аудиовыхода к аналогичным разъемам, находящимся на передней панели. Игровой порт, как правило, используется для подключения джойстика. Однако, к нему можно подключить также Миди-клавиатуру или синтезатор. Если в системном блоке установлена также и звуковая плата, то данный порт нужно отключить при помощи программы BIOS и использовать разъем, который находится на звуковой плате, иначе возникнет конфликт устройств.
Описание разъемов для подключения кнопок и световых индикаторов нужно посмотреть в описании материнской платы. Если данное описание потеряно, то обратитесь на сайт компании-производителя, с которого можно скачать файл с руководством.
Кроме этого, на материнской плате могут быть и другие разъемы. Например, может находиться разъем IEEE 1394а-2000, для датчика вскрытия крышки системного блока, разъем для вентилятора с регулировкой скорости вращения, вентилятора оперативной памяти, разъем Wake on LAN (для включения компьютера по сигналу от сети), разъем Wake on Ring (для включения компьютера по сигналу по телефонной линии) и так далее. На плате могут находиться разного рода индикаторы, например, индикатор спящего режима, а если в материнскую плату встроена подсистема работы с сетью, то индикатор работы с сетью. Если имеется система SCSI, то возможно присутствие индикатора SCSI.
Теперь приведем пример расположения разъемов материнской платы, выходящих на заднюю панель системного блока (смотри рисунок ниже).
Слева находятся разъемы PS /2 для подключения клавиатуры и мыши. Будьте осторожны, не перепутайте разъемы. При неправильном подсоединении может испортиться материнская плата. Однако, задача упрощается тем, что эти разъемы разного цвета. Подсоедините фиолетовую вилку к фиолетовому разъему (для клавиатуры), а зеленый к зеленому (от мышки).
На задней стенке может находиться несколько разъемов USB , в зависимости от материнской платы, обычно – два или четыре. Еще несколько разъемов USB может находиться на передней панели системного блока или сбоку от него для того, чтобы не часто наклоняться при подключении устройств к задней панели. Они подключаются проводами к материнской плате. Оптимальным считается вариант, когда имеется хотя бы один разъем USB на передней панели.
Если на плате интегрирована звуковая подсистема, то на задней панели будут находиться три разъема для подключения микрофона, вход и выход для звуковой системы.
На задней панели могут быть и другие комбинации разъемов, например, видеовход для интегрированной видеосистемы, сетевой разъем и пр.
Сердцем компьютера, содержащим основные микросхемы, является материнская плата. Именно она отвечает за отклик системы на распоряжения пользователя. Материнская плата имеет и другие названия: системная плата, основная плата, МП. Далее подробно рассмотрим ее устройство и назначение отдельных компонентов.
К материнской плате подключаются все внутренние компоненты, как то процессор, оперативная память, платы расширения, контроллеры, так и периферийные устройства, например, SSD-накопители, DVD-дисководы, внешние накопители информации, адаптеры, модемы.
Чтобы соединить все эти компоненты вместе, существуют специальные гнезда, которые официально именуются слотами, сокетами и коннекторами. Форма у них у всех разная. Отличаются типом, количеством контактов, параметрами производительности и другими мелочами.
Устройство материнской платы компьютера
1. Сокет процессора – разъем процессора, самый крупный на материнской плате, найти его не сложно. Если все же есть трудности, то его расположение указывается в схеме к руководству для материнской платы.
Слот различается в зависимости от вида процессора, для которого он предназначен, поэтому установить в гнездо можно лишь совместимую модель. Иначе штырьки, которыми процессор вставляется в слот, могут погнуться, в худшем случае — сломаться. Процессоры разных торговых марок различаются стандартом гнезда, но даже у одного и того же производителя процессоры разных выпусков могут отличаться форматом сокета.
Самыми последними новейшими сокетами являются у Intel – LGA 1155, у компании AMD – AM3+.
2. Слоты оперативной памяти – основное хранилище временных данных. Представляют собой вытянутые отверстия с замками по краям, кстати, несимметричной формы. Это сделано специально, чтобы пользователь установил планку памяти без ошибок.
Слоты на материнской плате компьютера рассчитаны на конкретный вид памяти, какой именно – можно узнать в руководстве к системной плате. Планки оперативной памяти различаются объемом и типом. Сегодня наиболее популярен стандарт DDR3 SDRAM.
3. Слот для видеокарты и других плат расширения . Современные слоты стандарта PCI Express разделяются на следующие виды:
- высокоскоростные – для видеокарт,
- стандартные – для всех других плат расширения.
Отличить разъем для скоростных видеокарт можно по специальной метке PCI-E x16. Бывает, что он выделен каким-либо цветом. Современный слот PCI-Express x 16 стал своего рода универсальным ввиду того, что представляет собой двунаправленную шину с пропуском 8 Гб/с, а в однонаправленном режиме соответственно 4 Гб/с.
4. Коннекторы для подключение жесткого диска и привода . DVD/BlueRay-дисководы, а также жесткие диски SSD и HDD подключаются, как правило при помощи разъема SATA. Этот формат позволяет производить, так называемое, «горячее подключение», что означает возможность подсоединения/отсоединения при включенном питании. По умолчанию этот параметр не включен, самостоятельно его активировать можно в настройках BIOS.
5. Разъемы для питание материнской платы . Подача питания на системную плату и на процессор осуществляется по разным проводкам. Выводы блока питания имеют разноцветные провода с различным номиналом напряжения (+12В, –12В, +5В, “Земля” и другие). Чтобы не перепутать куда какое напряжение подавать, они объединены в штекеры различной формы.
Слот питания материнской платы бывает разных форматов (в зависимости от форм-фактора системного болка: АТХ или miniATX), и может иметь 20 или 24 контакта. Плата форм-фактора ATX больше по размеру, а соответственно требует большего питания, т.е. ей необходим будет коннектор 24-пиновый.
Эту особенность необходимо учитывать при выборе и покупке блока питания. Разъем для питания процессора вы не перепутайте с другим, он больше никуда не подойдет. У него, такая форма, что подключить его неправильно у вас просто не получится.
6. Внутренние USB-контакты . Если вы на системной плате увидите 9-штыревой разъем, то, скорее всего, это разъем для подключения внешних USB-портов, расположенных на лицевой стороне системного блока. Можно их и не подключать, т.к. всегда есть встроенные USB-порты, расположенные на задней стороне платы, на панели разъемов.
7. Подключение кнопок . Когда пользователь перезагружает ПК или выключает его, он нажимает соответствующие кнопки управления, которые подключены к материнской плате при помощи хрупких двойных контактов. Во избежание поломки, важно не перепутать полярность и обращать внимание на надписи (описание есть в руководстве к системной плате).
Я подключаю кнопки следующим образом:
- сначала ищу контакт подключения кнопки пуска, простым перебором (если запустилась, значит она, если нет – переставляю дальше);
- далее во включенном состоянии подбираю индикаторы работы жесткого диска и питания (вставил в свободный и следишь за лампочкой, загорелась угадал, нет – дальше подбираешь);
- и последним вставляю проводок перезагрузки;
- потом все еще раз проверяю.
Стандартные внешние разъемы
На задней стороне платы устанавливаются порты, доступ к которым осуществляется со стороны задней стенки системного блока. Как правило, это следующий набор портов:
- USB-порты (минимум 2 шт.),
- LAN (порт сетевой карты),
- SATA (подключение дополнительного винчестера),
- разъемы для аудио выходов и аудио входов;
- PS/2 (для мышки и клавиатуры);
- HDMI (подключение монитора).
Чипсет или мосты материнской платы
Чипсет представляет собой микросхему или набор микросхем, которые согласуют работу процессора, оперативной памяти, жесткого диска, видео адаптера и других компонентов, подключенных к материнской плате. Раньше в состав чипсета входили северный мост и южный мост. Но сегодня ввиду высокой степени интеграции эти две микросхемы объединены в одну.
Северный мост – это посредник между процессором, памятью и видеокартой, основной функцией которого является организация обмена данными между этими высокопроизводительными устройствами. Производительность компьютера в целом находится в непосредственной зависимости от слаженности работы этих компонентов вместе.
Северный мост получил свое название за то, что находился ближе всего к процессору (вверху). И до не давнего времени являлся преградой для наращивания роста производительности ПК, т.к. имел высокую задержку передачи данных между центральным процессором и другими компонентами северного моста.
Как раз в силу высокой нагрузки северный мост часто перегревался и являлся причиной зависания компьютера.
Производительность процессоров и видео карт сильно выросла, что потребовало от проектировщиков системных плат креативных решений. Именно поэтому было принято решение интегрировать северный мост в процессор.
Южный мост координирует работу BIOS и слотов USB, SATA, винчестера, клавиатуры, мыши. Он представляет собой чип со своим набором микросхем. Свое название получила, т.к. находится “ниже” центрального процессора.
Требование к производительности Южного моста значительно ниже, т.к. к нему подключаются периферийные низкоскоростные устройства. Однако в силу передачи большего объема данных данный чип часто перегревается (кстати, не имеет внешнего охлаждающего устройства) и может выйти из строя.
Новые веяния
1. Аудио звук и видео. На задней стенке процессора располагается разъем для подключения колонок либо наушников. Теперь не надо покупать дискретную карту – современная встроенная аудио карта имеет максимальный набор настроек, позволяющая пользователю качественно воспроизвести звук.
Видеокарты также перешли к интеграции. Сегодня видеоускорители интегрируются непосредственно в системную плату либо центральный процессор, что позволяет уменьшить размеры конечного устройства и снизить его энергопотребление.
2. Сетевой слот. Отдельную сетевую карту сегодня уже никто не покупает. Почти на всех современных материнских платах интегрированы гигабитные порты. В последнее время стали появляться платы с двумя сетевыми портами. Их можно объединить, повысив тем самым скорость обмена данными (об этом я уже писал в ).
Стали все чаще встречаться варианты встроенного беспроводного WI-FI контроллера. Ерунда, но зато нет лишних проводов, не надо дополнительной розетки для роутера.
3. RAID. Все чаще появляются платы со встроенными RAID-контролерами. Для чего это, я опишу в отдельной статье.
Шины данных и из разновидности
Обмен данными в материнской плате осуществляется при помощи так называемых шин. В зависимости от числа дорожек и свойств самой шины, они имеют различную производительность. Разделяются они по следующим параметрам:
- частота,
- разрядность,
- скорость передачи данных.
По назначению можно выделить следующие шины:
1. процессорная (как правило, самая производительная, обеспечивает обмен данными ЦП с памятью и чипсетом);
2. шина памяти (сейчас в ней нет необходимости, т.к. раньше соединяла северный мост и оперативную память, сейчас обмен происходит по процессорной шине);
3. графическая (шина отвечает за обмен данными с видео картой, от ее типа зависят поддерживаемые графические адаптеры). Сегодня последним стандартом является “PCI Express 3.0”: характеризуется высокой скоростью (1 Гб/с на одну линию) и низкими задержками при передаче данных.
Полезный совет:
На сегодняшний день почти все процессоры поддерживают двухканальный режим обмена данными с оперативной памятью. Поэтому при покупке лучше всего покупать два одинаковых модуля памяти по объему и характеристикам. Установите их в два слота одинакового цвета, и процессор будет обмениваться данными с оперативной памятью с удвоенной скоростью.
Уже выпускаются процессоры, поддерживающие 3-х и 4-х канальный режим работы.
Motherboard (Mainboard) - Материнская (системная плата) – главный элемент компьютерной системы, от ее качества и быстродействия зависит быстродействие всей системы. Это самостоятельный элемент, который управляет внутренними связями и взаимодействует с внешними устройствами. Это большая коллекция разъемов, предназначенных для установки тех или иных комплектующих.
Материнская плата (mother board) – основная плата персонального компьютера, представляющая из себя лист стеклотекстолита, покрытый медной фольгой. Путем травления фольги получают тонкие медные проводники соединяющие электронные компоненты.
На рисунке представлена cтруктура типовой материнской платы.
Основные компоненты, установленные на материнской (системной) плате:
1. Центральный процессор - установлен в спец. разъем и охлаждается радиатором и вентилятором.
2. Набор системной логики (англ. chipset) - набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и южного мостов».Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности системной платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.
3. Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ)
4. Загрузочное ПЗУ - хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Микросхемы перепрограммируемой памяти, в которой хранятся программы BIOS, программы тестирования ПК, загрузки ОС, драйверы устройств, начальные установки.
5. Разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты) PCI / ISA / AGP/ PCI-E, разъемы для подключения накопителя на ГМД и ЖД.
Все компоненты мат.пл. связаны между собой системой проводников (линий), по которым происходит обмен информацией. Эти линии называют информационной шиной(Bus).
Взаимодействие между компонентами и устройствами ПК, подключенными к разным шинам, осуществляется с помощью мостов , реализованных на одной из микросхем Chipset. (например соединение шины ISA и PCI реализовано в микросхеме 82371АВ).
Размеры платы стандартизированы, их надо согласовывать с размером и типом корпуса ПК. При ее установке следует исключить контакт с дном и боковыми металлическими панелями корпуса, во избежание короткого замыкания.
Северный и Южный мост
Для согласования тактовой частоты и разрядности устройств на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (их набор называется чипсетом), включающие в себя контроллер оперативной памяти и видеопамяти (так называемый северный мост
) и контроллер периферийных устройств (южный мост
)
Характеристики материнской платы
Поколение процессора
под который предназначена материнская плата Устанавливать процессор одного поколения в материнскую плату другого нельзя. (Pentium, PII, PIII, PIV, Athlon). От того какой максимально мощный процессор использует ваша материнская плата зависит в принципе, сколько времени она у Вас прослужит.
Диапазон поддерживаемых процессором тактовых частот
в рамках одного поколения. Обычно чем дороже плата, тем больше диапазон процессорных частот она поддерживает. Если плата поддерживает частоты 1700-1800 МГч, то процессор с частотой 2,1 ГГц не вставить.
Частота системной шины
напрямую связана с частотой и скоростью работы про цессора. ЦП практически умножает рабочую частоту мат.пл. в 2-3раза. На выборе сочетания одного из коэффициентов с частотой системной шины основан способ разгона процессора. Разго-нять процессор следует осторожно, ибо, в следствие перегрева, он может сгореть. Intel иногда ставит специальные противоразгонные блокировки.
Базовый набор микросхем (chipset)
.От модели чипсета зависят основные характеристики мат.пл.: поддерживаемые процессоры и ОП, тип системной шины, порты внешних и внутренних устройств. На одних и тех же чипсетах строятся различными фирмами мат. платы. Существует несколько базовых чипсетов. Intel, VIA, Nvideo, Ali, Sis
Примеры INTEL 845D 845E 845G 845РЕ 850E
Фирма-производитель
ABIT, ACORP, ASUSTEK, GIGABITE, INTEL, ELITEGROUP
Форм-фактор
– способ расположения основных микросхем и слотов Baby AT, AT, ATX и ATX-2.1, WTX
ATX (AT extension) разработан фирмой INTEL в 1995г.– появление его обусловлено наличием в ПК большого числа всевозможных внутренних устройств, большой интеграцией микросхем на мат.пл., что повысило требования к охлаждению элементов. Необходим был более удобный дос-туп к внутренним устройствам. Отличия AT и ATХ корпусов
:
a) блоки питания: конструкция, размер, разъем для подачи питания на плату, мощ-ность(300,330,350,400 VA). Расширенное управление питанием, в спящем режиме эл.потребление = 0.
б) наличие интегрированных на плату внешних портов, уменьшает число кабелей внутри сис-темного блока (корпуса), облегчается доступ к компонентам системного блока. Порты распола-гаются компактно в ряд на задней стенке системного блока.
в) слоты расширения позволяют устанавливать полноразмерные карты расширения.
г) разъемы дисководов расположены рядом с их предполагаемыми посадочными местами, что позволяет использовать более короткие кабели.
АТХ-2.1 – усовершенствованный ATX Платформа для Р4. Усовершенствования коснулись блока питания с двумя дополнительными выходами к ядру процессора. Дополнительно второй для усиления питающих линий. Тяжелый радиатор ЦП прикреплен к плате винтами, поэтому давле-ние на плату не оказывается.
Базовый набор слотов и разъемов. Количество разъемов и их тип. (тип и количество ОП, AGP, PCI, ISA)
Наличие встроенных устройств. На материнской плате присутствуют чипы видео, звуковой, сетевой карт.
Мат.платы с интегрированными звуком, видео, сетью адаптерами (интегрированные)
Казалось бы это чуть дешевле, чем покупка отдельных компонентов, но такая интеграция имеет и свои недостатки:
1) Звук и видео встроенные платы имеют обычно очень скромные возможности
2) Даже если в данный момент вам и достаточно данных возможностей, то через полгода ситуа-ция может в корне измениться. мат. карта морально стареет гораздо медленнее, чем, скажем видеокарта.
3) Комбинированные карты на практике ведут себя обычно гораздо капризнее, чем карты с от-дельными устройствами. Возможны зависания во время работы программ и при тестирова-нии оборудования. Стоит подумать, прежде чем решиться на покупку комбинированной платы.
Виды разъемов материнской платы
Разъем для установки процессора.
Для различных видов процессоров он свой. Назову основные используемые.
Intel Pentium — Socket - для PIII-IV – Socket 370, P4 Socket 423\Socket 478– квадратная форма с многочисленными гнездами по периметру квадрата – сокет. Для современных процессоров (Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad - Socket T (LGA775 ). Для PII – Slot1.
Для процессоров фирмы AMD K7 –Slot A, Socket 462 – узкий щелевидный разъем – слот (Athlon, Athlon XP, Sempron, Duron). Socket AM2 и АМ3- поддержка памяти DDR2 и DDR3 соответственно.
PCI – разъем обычно самый короткий на плате, белый, разделенный перемычкой на 2 части. В него может быть установлена видеокарта, звуковая карта, сетевая плата, внутренний модем, спе-циальные карты сканеров и др.(типа PCI). Высокая производительность, автоматическая на-стройка подключаемых контроллеров, малая нагрузка на процессор и независимость от типа ЦП. Например процессор может работать с памятью, в то время по шине PCI передаются данные. Основополагающим принципом шины PCI является применение так называемых мостов (Bridges), которые осуществляют связь шины с другими компонентами системы. Другой особен-ностью является реализация так называемых принципов Bus Master\ Bus Slave. Карта PCI Bus Master может считывать данные из ОП, так и записывать их туда без обращения к процессору, а Bus Slave только считывать данные. В шине PCI используется способ передачи данных названный способом рукопожатия (handshake), заключается в том, что в системе определяются 2 устройства: передающее (Iniciator) и приемное (Target). Когда передающее устройство готово к передаче, оно выставляет данные на линии данных и сопровождает их соответствующим сигналом (Iniciator Ready), при этом прием-ное устройство записывает данные в свои регистры и подает сигнал Target Ready, подтверждая запись данных и готовность к приему следующих. Установка всех сигналов производится строго в соответствии с тактовыми импульсами шины.
ISA
– (Industry Standart Architecture) 16 разрядная архитектура. EISA – 32х-разрядная архитекту-ра (расширенный ISA). Более медленный интерфейс, чем предыдущий PCI. Слоты длинне в 1,5 раза и черного цвета. К ним обычно подключается множество дополнительных карт. Обычно их 2-4 шт. В современных ПК(Р4 К7 этих медленных разъемов нет).
AGP (Advanced\Accelerated Graphic Port) – ускоренный графический порт. Pro (профессиональ-ная серия). Это отдельное соединение находящееся между ЦП и графическим контроллером, что дает возможность процессору быстрее посылать команды на ИС графики, а графическому кон-троллеру - обмениваться данными с основной памятью со значительно большей скоростью. По-зволяет подключить одно устройство, дополняя шину PCI. Благодаря этому становится целесо-образным хранить 3х-мерные текстурные карты в основной памяти, а не предусматривать до-полнительную память в составе графической подсистемы. По существу AGP представляет собой усовершенствованный вариант PCI, способный обеспечивать более высокие скорости передачи данных. AGP обеспечивает внутренний прямой путь между графическим адаптером (SVGA) и основной памятью ПК. Предназначен для задач с графикой: 3D-игры, вывод сцен с виртуальной реальностью, сложная обработка видеоизображений (слайдов, фотографий).
Слоты для установки ОП
В них имеются замки-защелки. Используются слоты 3х видов памяти типа Dimm – DDR, DDRII, DDRIII) . Количество слотов может быть от 2-4.
Контроллеры портов – разъемы на задней стенке ПК
а) параллельные порты (LPT1, LPT2)
– 25 гнезд(дырочек чаще голубого или розового цвета) – для подключения принтеров и сканеров
б)последовательные порты (Com1 Com2)
9 или 25 штырьков. Для подключения мыши, внешнего модема. Параллельные порты выполняют операции вв/выв с большей скоростью, чем последовательные засчет использова-ния большего числа проводов в кабеле. Некоторые устройства (модемы) могут подключаться и параллельным и к последовательным портам.
в)PS2
– небольшой круглый разъем для мыши и клавиатуры. Зеленый – мышь, сереневый – клавиатура.
г)порт USB
(Universal Serial Bus) USB2 – универсальная последовательная шина. Позволяет подключать к ПК мно-жество внешних устройств, соединенных в цепочку. (первое к ПК, второе к первому …). Для подключения принте-ров, сканеров, фотоаппаратов и др. Представляет из себя 2 пары скрученных проводов для передачи данных каждом направлении (дифференциальное включение) и линию питанию. Один порт может адресовать 63 устройства (USB2 -100). Таким образом к компьютеру может быть подключено только одно периферийное устройство, а все осталь-ные(клавиатура, мышь, модем) соединяются с концентратором, который встроен в монитор, клавиатуру или другой USB-устройство. USB может подключаться в топологии звезда или общая шина. Передача данных осуществляется как в синхронном так и в асинхронном режиме. Скорость передачи 12-15 Мбит/сек. У USB есть возможность со-единения с цифровой телефонной линией без дополнительных плат. Конфигурирование устройств к USB осуществ-ляется автоматически.
д)игровой порт
(15 гнезд) подключается джойстик. Имеется не у всех ПК.
е)RAID-контроллер.
RAID- архитектура предусматривает, что любая информация хранится по крайней мере на двух отдельных жестких дисках, если один из них выходит из строя, то пользователи по прежнему имеет доступ к храни-мым на сервере файлам, так что отказы дисков не приводят к простоям. Архитектура RAID обеспечивает не только целостность данных, но и расслоение дисковой памяти. Данные записываются на несколько накопителей методом чередования, так что в операции считывания и записи одновременно участвуют несколько дисков. В результате по-вышается производительность, ибо дисковая подсистема перестает быть ограничивающим скорость фактором.
Приветствую, друзья.
В данной статье мы более подробно рассмотрим материнскую плату и все что с ней связано. Разберемся что такое сокет, чипсет, какие внутренние разъемы существуют на материнской плате. Узнаем для чего они используются. Научимся разбираться в различиях материнских плат и правильно подбирать их для своего компьютера.
Материнские платы и с чем их едят.
Материнская плата (англ. motherboard или mainboard) - это основа компьютера, к которой подключаются все остальные элементы ПК. Она представляет из себя тексталитовую многослойную печатную плату, на которой установлены различные радио-элементы и разъемы. Служит посредником при взаимодействии различных узлов кмпьютера.
Не смотря на то, что на материнской плате собирается вся конфигурация, она все же не является главным элементом системы. Ее следует выбирать, исходя из характеристик остального, необходимого нам, оборудования.
Материнские платы могут отличаться друг от друга производителем, набором дополнительных возможностей, различиями в форм-факторе, чипсете, сокете, набором внешних и внутренних разъемов.
Форм-фактор.
Форм-фактор материнской платы - это стандарт, который определяет размеры платы, места ее крепления к корпусу, места и количество разъемов, подключаемый тип блока питания. Эти спецификации не являются обязательными, но большинство производителей стараются соблюдать их в угоду совместимости с другим оборудованием. На данный момент эти стандарты используются только в ПК и не относятся к прочей компьютерной техние, такой как ноутбуки или планшеты.
Разновидностей форм-факторов существует большое количество, но сегодня подробно рассматривать все мы не будем. Остановимся лишь на 3-х наиболее часто используемых: ATX, Mini-ATX и Micro-ATX. Главное их отличие в размерах и разъемах PCI.
Форм-фактор выбирается исходя из необходимости в разъемах для подключаемого оборудования. Так, например, для офисного компьютера будет достаточно Mini-ATX материнской платы. Она будет компактней и дешевле полноразмерной. В свою очередь полноразмерная материнская плата формата ATX является предпочтительным вариантом при сборке игрового ПК или ПК для работы с графикой. Она вмещает на себе большее количество разъемов, с помощью которых можно подключить дополнительное оборудование. Например дополнительные планки оперативной памяти, большее количество жестких дисков, 2 видеокарту и т.п.
Помните, при выборе форм фактора материнской платы не стоит забывать про размеры корпуса. При сборке будет крайне неприятно вдруг обнаружить, что мат. плата не влезает в корпус.
Сокетом процессора называется соединение между процессором и материнской платой. Сокет является одним из основных параметров при выборе материнской платы. Он должен быть тем же, что и на процессоре.
Разъёмы сокета делятся на 2 вида, в зависимости от фирмы производителя процессора. Для процессоров Intel специфично в названии наличие букв LGA и цифрового обозначения (LGA1155 или LGA775). Для фирмы AMD характерно одно- или двухбуквенное обозначение с цифровой приставкой в 1 или 2 цифры, возможно с символом + (AM3+ или FM2).
Чипсет - это чип или группа чипов, которые координируют работу подключенного оборудования.
Чипсет является очень важным элементом материнской платы. От него зависит максимальная скорость работы и количество разъемов на плате. Чаще всего чипсет прикрыт радиатором. Они так же делятся по производителю, самые распространенные на данный момент чипсеты компании Intel это чипы 7 серии (Z77 и H77), а чипсеты от AMD представлены 900 серией (990FX, 990X, 970).
Разница в чипсетах довольно сильно влияет на цену материнской платы. Также более производительные чипсеты потребляют больше электроэнергии и выделяют больше тепла, следовательно, они более требовательны к охлаждению. Для офисных компьютеров более производительный чипсет будет обузой, но для игровых машин он необходим. На более дешевых чипсетах подключаемое оборудование не сможет полностью себя раскрыть и работать с максимальной производительностью.
Немаловажной составляющей материнских плат является ее система управления. Это и есть BIOS. В более новых платах UEFI. UEFI представляет из себя более продвинутую версию BIOS. Она имеет более информативный графический интерфейс и может отображать не только наборы параметров запуска, но и состояние системы в целом и элементов в отдельности, таких как температура, занятые разъемы или количество оперативной памяти.
Внутренние разъемы.
Внутренние разъемы используются для подключения оборудования, которое остается внутри системного блока. Например оперативная память или жесткий диск. Рассмотрим подробно основные разъемы материнской платы:
Слоты оперативной памяти.
Оперативная память устанавливается в специально предназначенные слоты. Количество слотов колеблется от 1 до 32. Чаще всего встречаются платы с двумя или четырьмя слотами под оперативную память. Современные планки памяти бывают 2-х видов: DDR3 и DDR4. Последняя имеет меньшее энергопотребление и большую скорость передачи данных (частоту). Если слотов 4 и больше, то слоты работают попарно. Так же они попарно размечены на материнской плате. Пары маркированы разными цветами. Для увеличения производительности следует покупать парные планки памяти и попарно подключать их в разъемы.
Разъемы PCI.
Данные разъемы встречаются в 3х основных форм-факторах: PCI, PCI-Express x1 и PCI-Express x16. Количество данных слотов может варьироваться в зависимости от типа материнской платы и производителя.
Разъемы PCI-Express x16 предназначены для оборудования с высокой скоростью передачи данных. Чаще всего используется для подключения различных видеокарт.
Разъемы PCI-Express x1 используются для подключения низкоскоростного оборудование, такого как дополнительные контроллеры USB или TV-тюнеры.
Разъемs PCI является более устаревшим чем предыдущие, но все еще использующийся в современных компьютерах. Он имеет меньшую скорость, но все еще активно используется для различных периферийных устройств, таких как сетевые или звуковые карты.
SATA разъемы.
Данный тип шины чаще всего используется для подключения жестких дисков и оптических приводов (CD, DVD, Bluray дисководы). Эти разъемы бывают 3-х основных ревизий: SATA1, SATA2 и SATA3. Каждое следующее поколение превышает в скорости предыдущее в 2 раза. Они являются обратно совместимыми и позволяют подключаться друг к другу без особых проблем, но скорость будет считаться в таком случае по самому медленному. Чаще всего на материнских платах комбинируют наличие данных разъемов и разделяют их виды различными цветами.
Это устаревшие разъемы, которые использовались раньше для подключения жестких дисков, CD-DVD приводов и Floppy дисководов. На данный момент полностью устарели и были вытеснены SATA разъемами.
Разъемы питания.
Через разъемы питания на материнскую плату подается выпряпмленное напряжение. Для работы разных элементов компьютера необходимо разное напряжение, поэтому пинов в этом разъеме так много. Чаще всего встречаются 24 пиновые разъемы. Также часто присутствует дополнительные 4-х или 6-ти пиновые разъемы питания процессора.
Разъемы кулеров.
Для подключения систем охлаждения используются небольшие 2х или 4х пиновые разъемы питания. 4-х пиновые разъемы имеют датчики скорости и управляются при помощи ШИМ(Широтно Импульсной Модуляции). Чаще всего разъемов на материнской плате может быть от 1 до 4-х. Основной кулер используется для подключения охлаждения процессора, его разъем питания подписан cpu_fun.
Прочие внутренние разъемы.
Также, в зависимости от типа и класса материнской платы, в ней могут быть дополнительные разъемы. Основная группа этих разъемов расположена в нижней части материнской платы. Там находятся разъемы для подключения корпусных кнопок включения/выключения и перезагрузки ПК, выходы на передние аудио разъемы и дополнительные USB + системы мониторинга (загрузка процессора, взаимодействие с жетским диском). Описание подключения данных разъемов нанесено на материнскую плату рядом с ними или более подробно описано в инструкции к материнской плате.
