Системная плата персонального компьютера

Системная плата - это один из основных компонентов ПК, предназначенный для соединения всех узлов компьютера в одно устройство. Конструктивна системная плата, выполняется в виде многослойной, текстолитовой печатной платы. Количество слоёв 8-12. Между каждым слоем располагаются печатные проводники, выполненные из металлической фольги, которые соединяют контактные выводы микросхем, резисторов, конденсаторов и разъёмов между собой.

Между процессором, модулями оперативной памяти и периферийными устройствами, расположен чипсет, набор микросхем, которые выполняют служебные функции по распределению сигналов. При подаче напряжения питания, чипсет вырабатывает определенную последовательность команд, которая активизирует процессор. Процессор в свою очередь по программе БИОС, тестирует и активизирует остальные устройства установленные и подключенные к системной плате. Если старт компьютера прошёл успешно, то микросхемы чипсета связывают процессор, память и периферийные устройства в единое целое. Поток информации от процессора к оперативной памяти и обратно проходит через электронику чипсета. Это вносит задержку времени, поэтому контроллер памяти был перенесён на кристалл процессора. Для двух базовых микросхем чипсета, используют названия: северный и южный мост. На северный мост ложатся функции обмена между процессором и скоростными устройствами, например памятью и шиной PCI-express или AGP. Южный мост предназначен для работы с низкоскоростными интерфейсами. Для обмена информацией между северным и южным мостами используются различные типы скоростных шин, которые у разных разработчиков чипсетов - разные, например для чипсетов VIA - это V-линк. Для SIS - Mutiol. Ранее связь между мостами осуществлялась через шину PCI, но скорость передачи данных для неё недостаточна для современных технологий. В отличие от ленточных устройств хранения данных, в этой системе запись осуществлялась с помощью записывающей головки в произвольное место диска. При записи каждого бита в специальных областях на диске, располагаются последовательности зон смены знака, эти области называются битовыми ячейками. Размеры такой ячейки зависят от тактовой частоты сигнала записи и скорости, с которой перемещаются относительно друг друга поверхность диска и записывающая головка. Основной характеристикой накопителей на магнитных носителях является поверхностная плотность записи, вычисляемая как произведение линейной плотности записи вдоль дорожки, выражаемой в битах на дюйм, и количество дорожек на дюйм.

Рассмотрим основные технологии магнитной записи:

1.) Поверхностная (параллельная запись)

2.) Перпендикулярная магнитная запись

Оптико-механические устройства

К данному классу накопителей, относятся устройства, использующие механический принцип нанесения информации на среду хранения, и оптическое считывание (CD, DVD). В таких носителях используются кристаллы полупроводника, на их основе путём внедрения в определенных точках кристаллов создаются полупроводниковые элементы с использование транзисторов. Транзистор представляет собой простейшее устройство, размещающееся в кремниевой пластине и работающее как электронный ключ. Он содержит 3 вывода - эмиттер (исток), ток (коллектор) и затвор (база). Когда к транзистору приложено напряжение, затвор открыт и транзистор пропускает ток. Если напряжение снятое, то затвор закрыт и тока нет.

Внешние запоминающие устройства можно разделить на следующие классы:

1.) По типу доступа

- произвольный доступ (диски, флэш-карты)

- последовательный доступ (ленты)

2.) По использованию технологии записи - считывания информации

- Магнитные носители (HDD и FDD)

- оптические носители (CD, DVD)

- магнитооптические носители

- полупроводниковые (флэш-память)

3.) По типу носителя

- постоянные носители (не съёмные жёсткие диски)

- сменные носители (гибкие диски)