Материнські плати

Будова материнської плати

Системна (материнська) плата (англ. - motherboard, mainboard, MB) - це основна плата, до якої приєднуються всі частини комп'ютера (процесор, відеокарта , ОЗП та ін.), встановлюється у системному блоці. Головне завдання материнської плати - з'єднати та забезпечити спільну роботу всіх елементів комп'ютера.

Основою будь-якої материнської плати є набір системної логіки, який найчастіше називають чіпсетом (від англ. chipset). Чіпсет - це сукупність мікросхем, які забезпечують узгоджену спільну роботу складових частин комп'ютера та їхню взаємодію між собою.

Основний  пристрій – контролер. Це означає, що без неї ПК взагалі не зможе працювати.

Материнська плата являє собою багатошаровий друкований пристрій на основі склотекстолітового волокна з покриттям з мідної фольги. Методом травлення на поверхні фольги отримують своєрідні доріжки, які є провідниками. Саме ці доріжки, звані інформаційними шинами (BUS) дозволяють підключати до материнської плати інші пристрої.

Основним призначенням материнки є управління і комутація підключених до неї пристроїв. До таких пристроїв відносяться:

• процесори – одно або багатоядерні пристрої, що відповідають за обсяг оброблюваної інформації, забезпечені системою охолодження через перегрів,
• чіпсет з двох мостів (північного і південного), що відповідає за контроль роботи периферійних пристроїв і плат,
• плати оперативної пам’яті,
• відеокарти,
• звукові та мережеві плати,
• ПЗП (постійний запам’ятовуючий пристрій),
• носії інформації (жорсткі диски),
• інші слоти й роз’єми для підключення інших пристроїв (монітора, принтера, пристроїв введення та ін.).

З чого складається:

1. Chipset комплект мікросхем, відомих як мости, північний і південний. Перший контролює взаємодію материнки з оперативний, GPU і ЦП, регулюючи швидкість їх роботи. Він також виконує функцію сполучної ланки з другим мостом, який відповідає за енергозбереження, БІОС, аудіочіп, годинник і інтерфейси для з'єднання з інтернетом,носіями інформації, дисководами.

2. BIOS і батарейка CMOS пам'яті. Тут розташовано ПО, призначене для запуску і тестування PC. Пам'ять же зберігає параметри БІОСа. Вона енергозалежна, для збереження параметрів використовується джерело живлення у вигляді спеціальної батарейки.

3. Сокет гніздо під процесор. Підбираючи материнську плату і ЦП, потрібно уважно вивчити їх специфікації. Версії слотів обох девайсів повинні бути однаковими, інакше поставити CPU на материнку не вийде.

4. Слоти PCI і PCI Express. Перший варіант потрібен для під'єднання аудіоінтерфейсу, ТВ-тюнерів і інших компонентів, яким не потрібна висока швидкість. Другий – спритніше, тому призначений для більш вимогливих елементів, наприклад, дискретних графічних адаптерів.

5. Гнізда під ОЗП. правило, кількість варіюється в межах від 1 до 4 роз'ємів. Краще підбирати варіант мінімум з двома слотами: так можна активувати багатоканальний режим і підвищити продуктивність. Вибираючи материнку, варто звернути увагу на те, який об'єм оператіви вона підтримує. Крім того, в деяких лептопах можна зустріти варіант, де RAM вбудована в плату. Зазвичай такі моделі коштують дешевше, але апгрейдити їх не вийде.

6 SATA, M2, IDE порти для жорстких і твердотільних дисків, оптичних приводів.

7. Зовнішні роз'єми - виходи на навушники і мікрофон, в інтернет, на монітор, USB.

8. Входи для живлення безпосередньо материнки, ЦП і охолодження.

BIOS

Це базова система, ПО низкоуровневого типу, яке завантажується при запуску комп'ютера.

Підсистема відповідає за активацію компонентів, перевіряє їх придатність до роботи, після чого спеціальне ПЗ включає операційну, яка також отримує команду від БІОС.

В меню підсистеми користувач може змінити різноманітні параметри, наприклад, таймінги ОЗП, вказати завантажувальний диск. Материнка запам'ятовує зміни.

БІОС існує практично в первозданному вигляді. Оновлення, звичайно, були, але їх мало. Але в сучасних моделях плат з'явився UEFI. Він є вдосконаленим варіантом підсистеми.

Він може працювати в 32- і 64-бітному режимах. У нього більше, ніж у БІОС, адресний простір, що прискорює завантаження. Меню привабливіше і зрозуміло, а можливості налаштування ширше. За меню можна комфортно переміщатися, використовуючи миша, а не кнопки.

ФОРМ-ФАКТОР

За розміром системні плати бувають різними. Існує кілька стандартів, які прийнято називати форм-фактором материнської плати. Крім розмірів, форм-фактор передбачає певну схему розташування місць кріплення плати, інтерфейсів шин, портів вводу-виводу, сокету процесора, роз'єм для підключення блоку живлення та слотів установки модулів ОЗП.

Відомі такі форм-фактори материнських плат: Baby-AT, Mini-ATX, AT, LPX, АТХ, microATX, Flex-АТХ, NLX, WTX, CEB, Mini-ITX, Nano-ITX , Pico-ITX, BTX, MicroBTX, PicoBTX.

Шини материнської плати

Це набір зібраних в пучок електропроводів, які з'єднують між собою елементи комп'ютера. ЗАЛЕЖНО від методу, згідно з яким шини передають інформації, вони бувають послідовними і паралельними. У першому випадку використовується тільки один провідник. Іншими словами, за раз обробляється тільки 1 біт. У другому варіанті застосовується кілька провідників, тому за раз передається більше даних.

Залежно від з'єднання з комплектуючими:

1. Внутрішні – служать для з'єднання процесора з основними елементами ПК.

2. Введення/виведення – для периферії. Такі варіанти приєднуються в внутрішнього провідника через мікросхеми CPU – міст.

За призначенням провідники ділять на шини:

• Даних – призначені для передачі інформації між ЦП і периферією. Тут може застосовуватися як послідовний, так і паралельний методи передачі. Залежно від кількості бітів інформації, які провідник здатний передати за раз, вони бувають 8-64 бітові.
• Адресні – дають можливість записувати, прочитувати дані з RAM.
• Живлення – направляють начинці струм.
• Таймера – для синхронізації різних периферійних девайсів.
• Розширень – для аудіокарт інших подібних аксесуарів.