Материнская плата
Материнская (Системная) плата (Motherboard или Mainboard, System board) – главная часть компьютера, попросту это соединение всех узлов компьютера в единое целое. От ее качества и быстродействия зависит стабильность и скорость работы всего компьютера.
Принцип построения электроники системной платы: Системная шина Процессор Системная шина Чипсет Оперативная память Внешние устройства
Чипсеты
Выбор материнской платы 1. Поколение процессора 2. Диапазон процессорных тактовых частот в рамках одного поколения 3. Частота системной шины 4. Базовый набор микросхем (chipset). 5. Фирма производитель 6. Форм-фактор 7. Базовый набор слотов расширения 8. Наличие встроенных устройств
Поколение процессора, под который предназначена материнская плата. Устанавливать процессор одного поколения в материнскую плату другого нельзя. От того какой максимально мощный процессор использует материнская плата зависит сколько времени она у вас прослужит.
Диапазон процессорных тактовых частот в рамках одного поколения Обычно чем дороже плата, тем больше диапазон процессорных частот она поддерживает. Eсли плата поддерживает частоты 1700 -1800 МГц, то процессор с тактовой частотой 2, 1 ГГц не вставить.
Частота системной шины Она напрямую связана с частотой и скоростью работы процессора. Процессор практически умножает рабочую частоту материнской платы в 2 -3 раза. На выборе сочетания одного из коэффициентов с частотой системной шины основан способ разгона процессора. Разгонять процессор следует осторожно, ибо в следствии перегрева, он может сгореть. Intel иногда ставят специальные противоразгонные блокировки.
Базовый набор микросхем (chipset). От модели чипсета зависят основные характеристики материнской платы: поддерживаемые процессоры и микросхемы оперативной памяти, тип системной шины, порты внешних и внутренних устройств. На одних и тех же чипсетах разными строятся различными фирмами материнские платы. Существует несколько базовых чипсетов. Фирм производителей материнских плат много (не < 100), а производителей чипсетов несколько: Intel, VIA, Ali, Si. S
Фирма производитель Производство материнской платы это совместный труд нескольких производителей: печатную плату делают одни, чипсет делают другие, процессор делают третьи. Производство системных плат сопряжено с меньшими техническими трудностями требует меньших финансовых возможностей, чем производство микросхем, поэтому этих фирм на порядок больше, чем производителей микросхем и чипсетов. Основные производители ABIT, Formosa (РОССИЙСКАЯ, г. Зеленоград), ASUS (Тайваньская компания ASUSte. K Computer Inc. ), EPo. X, Chaintech, Elitegroup, Si. S, Microstar (MSI), Gigabyte, Soltek, n. VIDIA.
Форм-фактор Baby AT, ATX, ATX-2, BTX, WTX
Базовый набор слотов расширения Их количество и их тип (тип и количество ОП, AGP, PCI, ISA и т. д. ) Сейчас происходит смена интерфейса видеокарт, поэтому выпускают материнские платы с двумя вариантами наборов слотов: AGP или PCI-Expres x 16 плюс набор обычных PCI-слотов и PCI Expres x 1 Дополнительно может устанавливаться вариант слота с функциями Wi-Fi (для создания беспроводных сетей)
Наличие встроенных устройств На материнской плате присутствуют чипы видео, звуковой, сетевой карт. Это так называемые материнские платы с интегрированным звуком, видео, сетевыми адаптерами, контроллером RAID (возможность объединения нескольких жестких дисков в один единый массив) (интегрированные). Это дешевле, чем покупка отдельных компонентов, но такая интеграция имеет и свои недостатки: Звук и видео встроенные платы имеют обычно очень скромные возможности Интегрированная карта стареет морально быстрее, чем видеокарта, и через некоторое время вам может быть недостаточно ее возможностей, и вам придется покупать и мат. карту и видеокарту (вместо одной) Комбинированные карты очень капризны, возможны зависания программ и при тестировании.
Дополнительно: Поддержка режима IDE, Ultra DMA/33 (ULTRA -ATA), Serial ATA, SATA – поддержка интерфейсов подключения жестких дисков SATA IDE
Устройство (состав) материнской платы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Чипсет Микросхема BIOS (Basic Input Output System) Батарейка Разъем (слот) для установки процессора Разъемы-слоты стандарта PCI (Peripheral Component Interconnect) Слот AGP (AdvancedAccelerated Graphic Port) Слоты AMR или CNR Разъемы-слоты типа ISA (Industry Standart Architecture) 16 разрядная архитектура. EISA (расширенный ISA) – 32 разрядная архитектура. Слоты для установки оперативной памяти Порты Разъем питания для материнской платы Различные вспомогательные кодеки и контроллеры Конденсаторы
Чипсет Южный мост Северный мост
Чипсет (chipset)- это главный компонент платы, отвечающий за ее функционирование. Именно от чипсета зависит, какой тип процессоров и памяти будет поддерживать материнская плата, как быстро будут передаваться данные по основной магистрали. Обычно на плате 2 чипсета. Чипсет имеет небольшие размеры и обычно состоит из набора микросхем. Для двух базовых микросхем чипсета чисто условно были придуманы названия South Bridge (южный мост) и North Bridge (северный мост). Верх платы это север, низ платы – юг (имеется ввиду Северный мост – функции обмена между процессором и скоростными устройствами, например памятью и шиной AGP. Для обмена информацией между мостами используются различные типы скоростных шин, у разных разработчиков чипсетов они разные, например для чипсетов VIA- это V-Link, Si. S – Mu. TIOL. Некоторое время связь между мостами шла через PCI. Южный мост- предназначен для работы с низкоскоростными интерфейсами. Для обмена информацией между северным и южным мостом исползуются скоростные шины, у разных производителей они свои, например:
Для обмена информацией между северным и южным мостом исползуются скоростные шины, у разных производителей они свои, например: VIA- это V-Link Si. S- это. Mu. TIOL (Multi Threaded I/O Link) Раньше связь между мостами осуществляла шина PCI. Сейчас новые чипсеты не отличаются по устройству от предыдущих, в них добавляют только новые функции в соответствии с требованиями времени, например: внедрение телевидения высокой частоты (Чипсет VIA P 4 M 900), воспроизведение качественного звука (Чипсет VIA Vinyl Audio).
Иногда на основной чип одевается радиатор для снижения нагрева. От модели чипсета зависят все основные характеристики платы: какие поддерживаются процессоры и память, тип системной шины, порты для подключения внешних и внутренних устройств, различные дополнительные возможности (звук, графика). Современные чипсеты имеют в себе много встроенных контроллеров: контроллер для подключения жесткого диска, контроллер шины USB, контролер портов вводавывода и т. д. – это удешевляет компьютер и его сборку.
На рынке чипсетов выделяются три лидера: INTEL- самый консервативный чипсет, рассчитан на работу только с собственными процессорами, но надежный и достаточно удачный VIA- выпускают чипсеты для обеих платформ (Apple и IBM), но конек – чипсеты для AMD NVIDIA- выпускают чипсеты для обеих платформ, особенно хорош чипсет для компьютерных игр, благодаря технологии SLI (поддержка двух видеоплат).
Микросхема BIOS (Basic Input Output System) Содержит программное обеспечение платы (в виде драйверов низкого уровня и программы POST – Power On Self Test, осуществляющей тестирование главных устройств компьютера при его включении) и хранящая параметры конфигурации и настройки материнской платы (имеется ввиду CMOS Setup) На некоторых платах две микросхемы BIOS (во второй хранятся резервные копии первой).
Батарейка Питает полупостоянную память CMOS (служит для запоминания конфигурации данного компьютера (текущего времени, даты, выбранного системного диска и т. д. ). Для непрерывной работы этого вида памяти на материнской плате устанавливают отдельный малогабаритный аккумулятор или батарею питания.
Разъем (слот) для установки процессора Для различных видов процессоров он свой и носит название сокет (Socket) или слот (Slot) Его еще называют разъемом для установки микросхем с нулевым усилием, а цифры в маркировке, начиная с модели Socket 370 говорят о числе контактов. С развитием процессоров увеличивается число контактов и изменяется конструкция разъема (гнезда) (взят рубеж 1000 контактов)
Слот (Slot) Процессор помещается в прямоугольный картридж, который вставлялся в разъем на материнской плате подобно микросхемам памяти- ребром. Устарел. (применялся фирмой Intel) Сокет (Socket) квадратной формы с многочисленными гнездами по периметру квадрата – сокет (процессор устанавливается на плату плашмя).
• • • Для процессоров Pentium, AMD K 5, К 7, CYRIX M 1 - платы Pentium с разъемом для процессора Socket 7 Для процессоров Pentium MMX, AMD K 6, К 7, CYRIX M 2 - платы Pentium с разъемом для процессора Socket 7 (для К 7 Slot A) Для процессоров Pentium PRO - платы Pentium Pro с разъемом для процессора Socket 8 Для процессоров Celeron, Pentium III - платы Pentium II и Pentium III с разъемом для процессора Slot 1 Cейчас для процессоров Pentium III - плата Pentium III с разъемом для процессора Soсket 370 Для процессоров Pentium IV - - платы Pentium IV с разъемом для процессора Socket 423 Socket 478 Самые современные процессоры Pentium 4 с плоскими выводами устанавливаются в разъем Socket LGA 775 Новые модификации процессоров Celeron – платы Celeron c разъемом для процессора Socket-370 Для процессоров фирмы Athlon (старое название АМD K 7) – разъем для процессора Slot 2 или (Сейчас) Socket А Для процессора Xeon (разновидность Pentium II для мощных серверов) - разъем для процессора Slot 2
• • • Slot 1 (242 контакта) Устарел. (применялся фирмой Intel) Socket-370 – Имеет 370 контактов, которые расположены на плате квадратом Socket 462 (он же Socket A)(462 контакта) – для процессоров Athlon Slot А – узкий щелевидный разъем – слот, предназначен для большинства процессоров фирмы AMD Socket 754 - для первых Athlon 64 Socket 423 (в прошлом году) Socket 478 (Сейчас) 423 и 478 контактов соответственно. Socket LGA 775 - разъем для современных процессоров Intel Core 2 и последних версий Pentium 4 ( «безножковый» вариант) Socket 940 ( и его модернизация 939)– для процессоров Opteron и Athlon 64 Socket АМ 2 - ( 2006 г. ) для двухядерных процессоров AMD Athlon 64 FX и Athlon 64 FX 2 Socket F (1207 контактов)– для мощных процессоров Opteron и Athlon 64 FX В документации к материнской плате указывается какие типы процессоров поддерживает материнская плата, в этом случае делают перепрошивку BIOS (информацию можно найти на сайте производителя материнской платы).
3 1 2
Слоты расширения Для расширения функций персонального компьютера на системной плате устанавливаются разъемы, называемые слотами расширения. В настоящее время на системных платах устанавливают три типа слотов: PCI, AGP и один из вариантов разъема для аудио устройств.
Слот AGP (AdvancedAccelerated Graphic Port) Ускоренный графический порт. Специальный, более быстрый с точки зрения пропускной способности слот, предназначенный для видеокарт формата AGP. (Эти карты очень быстро работают, т. к. используют не только свою память но ОП компьютера) Порт AGP позволяет подключить одно устройство, дополняя шину PCI. Это отдельное соединение между ЦП и графическим контроллером, что дает возможность процессору быстро посылать команды на ИС графики, а графическому контроллеру - обмениваться данными с основной памятью со значительно большей скоростью. Благодаря этому становится целесообразным хранить объемные 3 -х мерные текстурные карты в основной памяти, а не предусматривать дополнительную 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: 3 D – игры, вывод сцен с виртуальной реальностью, сложная обработка видеоизображений (слайдов, фотографий).
Слоты AMR или CNR На современных системных картах монтируется один слот AMR или CNR. Он темного цвета, в 2 раза короче чем PCI и предназначен для установки звуковых карт или внутренних модемов. В России платы спецификации AC'97 (с слотами AMR или CNR) редки, и некоторые модемы включаемые в эти слоты невозможно установить. Сейчас встречаются редко.
Разъемы-слоты типа ISA (Industry Standart Architecture) 16 разрядная архитектура. EISA (расширенный ISA) – 32 разрядная архитектура. Их обычно бывает от 2 до 4. По внешнему виду они напоминают слоты PSI, но в 1, 5 раза длиннее и черного цвета. Пропускная способность ниже чем у PCI, к ним подключается громадное количество дополнительных карт: звуковые платы, встроенные модемы, специализированные карты сканеров и т. д. В современных ПК этих медленных разъемов нет (например у P 4, K 7)
Слоты для установки оперативной памяти DIMM
Два типа памяти – более старого формата SIMM (72 контакта) – обычно с типом памяти EDO DRAM, и нового DIMM (168 контактов) – обычно с типом памяти SDRAM или DDR 2 (c 2007 DDR 3 -двухканальные модули ОП). Слоты DIMM значительно короче слотов SIMM. Количество слотов обоих типов может варьироваться от 2 до 4. Если вы выбираете материнскую плату, то лучше купить со слотами более быстрой памяти DIMM.
S/PDIF оптический звуковой кабель PS/2 IEEE 1394 a сабвуфер LAN 2 для локальной сети Для передачи звука 4, 6 или 8 каналов Линейный вход Линейный выход микрофон PS/2 S/PDIF коаксиаль ный звуковой кабель наушники USB 2. 0
Разъем питания для материнской платы размер разъема ( у АТХ один 20 контактный, у АТ два разъема)
Различные контроллеры и кодеки Звуковой кодек Сетевой контроллер
Конденсаторы и некоторые радиодетали, обеспечивают нормальную работу материнской платы
В прайс-листах на материнскую плату указывают: Системная плата ASUS M 4 A 78 Pro • s. AM 3, AMD 780 G, DDRII 1200, Dual VGA, HDMI, PCI-Ex 16, SRAID, GLAN, ATX Системная плата Intel DG 45 ID • s 775, i. G 45, FSB 1333, DDRII 800, VGA X 4500, PCI-E 16, GLan, m. ATX 1. Разъемы: Socket -370, Slot 1 и т. д. Если не указывается то по умолчанию Socket-7 2. Указывается производитель и название платы 3. Объем установленного Cache (обычно 512 КБ), диапазон частот на которых работает процессор 4. Наличие шины AGP 5. Тип корпуса под который рассчитана плата (АТ, АТХ или BTX)
M/B Socket 478. Gigabyte GA-8 PE 667, ATX, i 845 PE, AGP, 3 DDR 333, Sound, LAN, 4 USB 2. 0. • • • M/B –Main Board Socket 478 - разъем под процессор Gigabyte GA-8 PE 667 - производитель платы ATX – тип стойки i 845 PE- наименование чипсета (обозначение производителя: i - Intel) AGP – разъем 3 DDR 333 - 3 места для модулей памяти типа DDR 333 Sound- звук LAN – встроенная сетевая карта 4 USB 2. 0. – 4 порта USB 2. 0
M/B Socket. A, ABIT, ATX, VIA KT 133 A M/B- Main Board Socket. A – разъем для процессора ABIT – производитель платы ATX – тип стойки VIA KT 133 A –производитель чипсета
Скачать презентацию Материнская плата Материнская Системная плата Motherboard или
материнская плата.ppt