74. Архітектура системної плати

Системна, або материнська, плата персонального комп'ютера (System board або Mother board) є основою системного блоку, що визначає архітектуру і продуктивність комп'ютера. На ній встановлюються такі обов'язкові компоненти:

- Процесор (и) і співпроцесор.

- Пам'ять: постійна (ROM або Flash BIOS), оперативна (DRAM), кеш (SRAM).

- Обов'язкові системні засоби введення / виводу.

- Інтерфейсні схеми та роз'єми шин розширення.

- Кварцовий генератор синхронізації зі схемою формування скидання системи по сигналу PowerGood від блоку живлення або кнопки RESET.

Додаткові стабілізатори напруги живлення для низьковольтних процесорів VRM (Voltage Regulation Module).

Крім цих суто обов'язкових засобів, на більшості системних плат встановлюють і контролери інтерфейсів для підключення гнучких і жорстких дисків (гое, SCSI), графічний адаптер, аудіо-канал, а також адаптери СОМ-і LPT-портів, «миші» та інші. Контролери, які потребують інтенсивного обміну даними (гое, SCSI, графічний адаптер), використовують переваги локального підключення до шини процесора. Мета розміщення інших контролерів на системній платі ~ скорочення загального числа плат комп'ютера.

Системні плати перших PC, виконаних на процесорах 8088/86, крім процесора містили кілька периферійних БІС (контролери переривань, прямого доступу до пам'яті, контролер шини) і сполучну логіку на мікросхемах малої і середньої ступені інтеграції.

Сучасні плати виконуються на основі чіпсетів (Chipset) - наборів з декількох БІС, що реалізують всі необхідні функції зв'язку основних компонентів - процесора, пам'яті та шин розширення. Чіпсет визначає можливості застосування різних типів процесорів, основний і кеш-пам'яті і ряд інших характеристик системи, що визначають можливості її модернізації. Його тип істотно впливає і на продуктивність - при однакових встановлених компонентах продуктивність комп'ютерів, зібраних на різних системних платах - читай, чіпсетах, - може відрізнятися на 30%.

Сучасні чіпсети забезпечують сумісність встановлюються на системну плату модулів і дозволяють під час POST виконувати автоматичну ідентифікацію типів (а в деяких випадках і швидкість - наприклад ОЗУ) встановлених компонент

75. Синхронізація

Основний тактовий генератор системної плати виробляє високостабільні імпульси опорної частоти, використовуваної для синхронізації процесора, системної шини та шин введення / виводу. Стандартні частоти генератора: 4,77, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 33,3, 40, 50, 60,

66,6, 75, 83,100 МГц і вище.

Оскільки швидкодія різних компонентів (процесора, пам'яті, адаптерів для шин ISA, EISA, VLB, PCI) істотно розрізняється, в комп'ютерах на процесорах класу 486 і старше застосовується розподіл опорної частоти для синхронізації шин введення / виводу і внутрішнє множення частоти в процесорах. Розрізняють такі частоти:

- Host Bus Clock - частота системної шини (зовнішня частота шини процесора). Ця частота є опорною для всіх інших.

- CPU Clock, або Core Speed ​​- внутрішня частота процесора, на якій працює його обчислювальне ядро. Сучасні технології дозволили істотно підвищити граничні частоти інтегральних компонентів, у зв'язку з чим широко застосовується внутрішнє множення частоти на 1,5,2,2,5, 3,3,5,4 і деякі інші значення.

- PCI Bus Clock - частота шини PCI, яка повинна становити 25-33,3 МГц (специфікація PCI-2.1 допускає частоту до 66,6 МГц). Вона забезпечується поділом Host Bus Clock на 2 (рідше на 3).

- VLB Bus Clock - частота шини VLB, обумовлена ​​аналогічно PCI Bus Clock. Плати з шиною VLB зазвичай мають джампер, перемикається в залежності від того, чи перевищує системна частота значення 33,3 МГц.

- ISA Bus Clock, або ATCLK - частота шини ISA, яка повинна бути близька до 8 МГц. Вона зазвичай задається в BIOS Setup через коефіцієнт розподілу системної частоти.

Крім цих тактових частот на системній платі присутні і інші

- Для синхронізації СОМ-портів, CMOS-годин, таймера, НГМД та інших периферійних адаптерів.