Тема 3. Типы И Логическое Устройство Материнских Плат Flashcards
Материнская плата
Материнская плата (материнка) сделана из стеклотекстолита, пятислойный монтаж (количество слоев дорожек между слоями текстолита) и медные дорожки на нём с металлизированными отверстиями в районе переходов по уровням слоёв и в месте монтажа конденсаторов.
УСТРОЙСТВО СИСТЕМНОЙ (МАТЕРИНСКОЙ) ПЛАТЫ
Основные характеристики
1. Тип сокета.
2. Форм-фактор (размер).
3. Частота системной шины.
4. Наличие интегрированных
компонентов (звук, видео,
сетевой контроллер и т. д.).
5. Тип поддерживаемой
оперативной памяти.
Схема устройства материнской платы
Северный мост (системный контроллер) – обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.
Южный мост (периферийный контроллер) – содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI-Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC используется для подключения загрузочного ПЗУ).
Чипсет (набор микросхем системной логики) – наиболее значимый элемент системной платы, состоящий из двух частей – Северного (Northbridge) и Южного (Southbridge) мостов.
Северный и Южный мосты располагаются на двух микросхемах. Именно они определяют особенности материнской платы и то, какие устройства могут быть
к ней подключены.
СХЕМА УСТРОЙСТВА МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ
Сокет – разъём на материнской плате для подключения центрального процессора. Чипсет и формат разъёма микропроцессора определяют, какой тип процессоров может быть установлен в данную материнскую плату.
Для процессоров разных производителей требуются разные сокеты. Для нынешних процессоров компании Intel требуются системные платы с сокетами LGA775 (Land Grid Array, Socket 775), LGA1366 (Socket 1366) или LGA1156 (Socket 1156), для процессоров AMD – Socket AM2, Socket AM2+ или Socket AM3.
BIOS (Basic Input-output System – базовая система ввода-вывода) – микросхема, которая отвечает за выполнение базовых функций и самопроверку системы каждый раз во время ее запуска.
Коннекторы служат для подключения к ним шлейфов данных и приводов питания устройств, например вентиляторов.
Классификация системных плат по форм-фактору
Форм-фактор системной платы — стандарт, определяющий размеры системной платы для ПК, места ее крепления к корпусу, расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, разъёма центрального процессора и слотов для оперативной памяти, а также тип разъёма для подключения блока питания.
КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМНЫХ ПЛАТ ПО ФОРМ-ФАКТОРУ
Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX. Современные: АТХ; microATX; Flex-АТХ; NLX; WTX, CEB. Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX
В последних версиях форм-фактора определяются и требования и к системе охлаждения компьютера.
Слоты стандарта PCI
PCI – это стандарт не только слота, но и самой шины (канал, по которому передается информация между устройствами компьютера). Уже долгое время слоты PCI служат для подключения внешних устройств (звуковая плата, сетевая карта и др. контроллеры).
На современных платах три-четыре слота PCI. Найти их очень легко – они самые короткие и обычно белого цвета, разделенные перемычкой на две неравные части дополнительных плат.
Сегодня слоты PCI сочетаются с новыми слотами PCI-Express (PCI-X).
В 2004 г. компанией Intel была разработана последовательная шина PCI- Express с пропускной способностью около 4 Гб/с.
Каждому устройству, подключенному к этой шине, отводится собственный канал со скоростным показателем 250 Мб/с. При этом можно использовать сразу несколько каналов, например, при передаче данных к видеокарте.
• Короткие PCI-Express x1 (скорость передачи данных 250 Мб/с).
• Длинные PCI-Express x16 (до 4 Гб/с) – для подсоединения видеокарты.
Слоты для установки оперативной памяти
Слоты для установки оперативной памяти легко различить среди всех разъёмов – они снабжены специальными замочками-защелками. На плате их может быть от двух до четырех (в серверах – больше), что позволяет установить от 512 Мб до сотен Гб оперативной памяти.
Следует напомнить, что слоты жестко привязаны к типу оперативной памяти, т.е. в слот, предназначенный для памяти DDR3, нельзя вставить память типа DDR4. Иногда бывает, что на одной «материнке» установлено несколько слотов для разных типов памяти.
Системная плата с интегрированными устройствами
Сеть – встроенный контроллер, который давно занял место модема. Чаще всего на материнской плате бывает контроллер проводной сети Ethernet.
Графика. В некоторых материнских платах имеется встроенная видеокарта. Такая «материнка» пригодна для офисных и домашних компьютеров, где игровые возможности не так важны.
Контроллер RAID – специальный контроллер, позволяющий объединить несколько жестких дисков в единый «массив».
Звук (звуковая плата).
Обработкой звука занимается небольшая микросхема-кодек, берущая часть работы по преобразованию цифровых данных в аналоговый сигнал и наоборот. Большая часть работы ложится на центральный процессор.
Существует несколько вариантов встроенных кодеков:
AC 97 – кодек старого образца; HAD (High Definition Audio) – новый, улучшенный кодек; Creative, CIC, C-Media и другие полноценные микросхемы для работы со звуком.
Контролеры
Контроллеры – устройства для подключения к плате внешних устройств и управления ими. Контроллеров на плате много, рассмотрим только некоторые из них.
Контроллеры IDE – предназначены для подключения к материнской плате устройств хранения и чтения информации (жестких дисков, CD/DVD-ROM
и т.д.).
Коннекторы материнской платы
Коннекторы служат для подключения к ним шлейфов данных и приводов питания устройств, например вентиляторов.
Распределение питания на материнских платах
Шлейф, или кабель данных, для подключения устройств к материнской карте
Порты
Порты предназначены для подключения к ним разнообразной периферии. • LPT – параллельный порт;
• COM – последовательный порт;
• USB – универсальная последовательная магистраль;
• Ethernet – порт, который обычно встречается на сетевых устройствах
Центральный процессор
Центральный процессор, ЦП (Central Processing Unit, CPU) – дословно центральное вычислительное устройство – исполнитель машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. ЦП отвечает за выполнение операций, заданных программами.
Основные характеристики:
1. Тактовая частота.
2. Частота обмена с системной шиной. 3. Объём кэш-памяти.
4. Количество ядер.
5. Тип сокета.
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР
В состав центрального процессора входят:
• устройство управления (УУ);
• арифметико-логическое устройство (АЛУ); • запоминающее устройство (ЗУ) на основе
регистров процессорной памяти и кеш-памяти
процессора;
• генератор тактовой частоты (ГТЧ).
Оперативная память
Оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) – в информатике – память, часть системы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну операцию. Предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно либо через кеш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.
Основные характеристики:
1. Тактовая частота. 2. Объём.
3. Тип.
Видеокарта
Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) – устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.
Основные характеристики:
1. Графический процессор.
2. Видеоконтроллер.
3. Тип и объём видеопамяти.
4. Интерфейс с материнской платой.
Карты расширения
Карты расширения вставляются в PCI-слоты на материнской плате.
Существует огромное количество плат расширения: • сетевая плата;
• звуковая плата;
• карта видеозахвата;
• TV-тюнер.
Производители материнских карт
Быстродействие и возможности системной платы зависят не только от чипсета, но и еще и от производителя. «Материнки» каждого производителя имеют свои особенности:
• ASUSTeK – отличаются отличной оснасткой и стабильностью работы;
• Abit – способны к разгону;
• Gigabyte – имеют запасную микросхему BIOS, в
случае повреждения которой их можно легко
восстановить;
• Albatron и Foxconn – при сравнительно невысокой
цене обладают максимальным быстродействием.
