6. Системная плата. Память. Корпуса и маркировка. Накопители. Системная плата

Системная плата представляет собой плоский лист фольгированного стеклотекстолита, на котором размещены основные электронные компоненты. Соединение этих элементов выполняется предварительным травлением медной фольги нанесенной на подложку стеклотекстолита. В технологическом цикле несколько листов соединяются в многослойную структуру, покрытую защищенным лаком. У некоторых компьютеров на одной системной плате могут сосредоточиться все элементы необходимые для его работы. У большинства же системных плат на них располагаются лишь основные узлы, а элементы связи с периферийными устройствами отсутствуют. Отсутствующие элементы располагают на отдельных платах, которые вставляются в специальные разъемы расширения на системной плате. Разъемы расширения связаны друг с другом на материнской плате рядом параллельных проводников, по которым осуществляется передача данных, адресов и управляющих сигналов.

Известно 3 размера системных плат:

• fullsize-AT;

• baby-AT;

• LPX.

На платах All-In-One иногда имеется только один разъем расширения для так называемой riser карты. На этой карте размещаются несколько разъемов расширения и вставляемые в них платы располагаются параллельно материнской. В промышленных компьютерах часто используется кросс-плата, на которой расположены только разъемы расширения. В этом случае и специальная системная плата и плата расширения устанавливаются в соответствующие разъемы. Обязательными атрибутами материнской платы является базовый микропроцессор, оперативная память, системный BIOS, контроллер клавиатуры.

Память

Практически любой IBM PC имеет оперативную память на микросхемах динамического типа с произвольной выборкой DRAM. Каждый бит такой памяти представляется наличием или отсутствием заряда на конденсаторе образованного в структуре кристалла. Статический тип памяти SRAM в качестве элементарной ячейки использует статический триггер. Для реализации одного запоминающего элемента в DRAM надо 1-2 транзистора, в SRAM 4- 6. SRAM имеет более высокое быстродействие и используется например для кэш памяти.

Вопрос о состоянии конденсатора можно решить только при попытке его разряда. Если он был задержан, то после разряда он требует подзарядки. Ячейки памяти динамического типа организуются в матрицу строк и столбцов, причем процесс считывания организуется, так что содержание всей строки переносится в буфер на статических элементах. После считывания соответствующего бита содержание буфера переписывается в ту же строку динамической памяти, т.е. производится перезаряд. Время хранения заряда конденсатором ограничивается паразитными утечками. Поэтому в избежании потерь данных надо периодически восстанавливать информацию, что и делается в циклах регенерации. Это снижает скорость работы динамической памяти, хотя с учетом информационной емкости, стоимости и энергопотребления она предпочтительнее.

Корпуса и маркировка

Элементы динамической памяти конструктивно выполняют либо в виде отдельных микросхем в корпусах типа DIP либо в виде модулей памяти типа:

• SIP/SIPP;

• SIMM;

• DIMM.

Модуль памяти это плата с установленной на ней микросхемы памяти в DIP корпусах. В большинстве современных модулей памяти используются микросхемы в корпусах для поверхностного монтажа, например типа SOP. Для подключения к системной плате на SIMM и DIMM модулях используется печатный ножевой разъем. На SIP модулях штыревой. У DIMM модулей в отличии от SIMM контакты на противоположных сторонах платы электрически не связаны между собой. В двухсторонних SIMM микросхемы установлены на плате с двух сторон. Микросхемы в DIP корпусах устанавливают в специальные панельки в CHIP SOCET, а модули в специальные разъемы SIMM или SIP SOCET. Корпус микросхемы или модуль памяти имеют обозначения включающие: наименование или знак фирмы изготовителя, дату выпуска.

Обычно о микросхеме все название состоит из трех полей:

• префикса;

• корня;

• суффикса.

Поле префикса может обозначать тип отбраковки при изготовлении микросхемы. В поле корня одна из цифр указывает, что микросхема АЗУ, следующая за ней цифра, характеризует количество информационных разрядов 1 или 4. Группа цифр, следующая за ней, обозначает емкость в Кбитах каждого разряда. В поле суффикса буквой указывается тип корпуса. И через дефис время выборки в наносекундах.

Для 32 разрядных микропроцессоров 30 контактные модули для получения слова в 32 бита должны устанавливаться на системную плату в количестве кратным 4. На плате обычно 8 таких разъемов, поэтому максимальный объем памяти 64 Мбайта. В настоящее время применяются 72 контактные 36 битовые модули. Емкостью 1, 2, 4, 8, 16, 32 и 64 Мбайта. Максимальный достижимый объем памяти может быть различным, что зависит не только от количества разъемов, но и от того какой максимальный объем емкости модулей поддерживается контролером памяти. Обычно вся операционная память делится на несколько банков. Банк определяет наименьшее количество памяти, которое может быть адресовано микропроцессором за один раз и соответствует разности шины данных этого микропроцессора. Если используется память с чередованием адресов, разрядность банков увеличивается вдвое. Объем информации каждого банка может быть различным, однако он должен быть кратен 9.