Соответствие сокетов и процессоров

Socket	Процессоры Intel
LGA771	Xeon
LGA775	Pentium 4, Pentium 4 EE, Pentium EE, Celeron D, Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Core 2 Quad
S478	Pentium 4, Pentium 4 EE, Celeron, Celeron D
S603	Xeon
S604	Xeon
Socket	Процессоры AMD
S1207 (Socket F)	Opteron
S462	Athlon, Athlon XP, Sempron, Duron
S754	Athlon 64, Sempron
S939	Athlon 64
S940	Opteron
AM2	Athlon 64, Athlon 64 X2, Sempron с поддержкой DDR2 SDRAM
AM2+	Phenom

Рис. 2.6. Северный и южный мосты чипсета

Северный мост больше по размерам и располагается рядом с ЦП. Он отвечает за взаимодействие процессора с памятью, поддержку графических шин и т.д. Северный мост может выделять достаточно много тепла, поэтому для его охлаждения иногда устанавливается радиатор. В южном мосте обычно находятся контроллеры периферийных устройств и локальной сети, шины USB. От модели чипсета зависят все основные характеристики платы: поддерживаемые процессоры и память, тип системной шины, порты для подключения внешних и внутренних устройств, различные дополнительные возможности - например, интегрированный звук или видеоадаптер. Это позволяет обойтись без дополнительных плат расширения. Правда, звуковое и графическое ядро, интегрированные в чипсет не всегда отличаются богатыми возможностями, но для офисных компьютеров этого вполне достаточно.

Микросхема BIOS – (Basic Input Output System- базовая система ввода-вывода) выполнена на основе энергонезависимой памяти, питание которой осуществляется от специального аккумулятора, также находящегося на системной плате. Эта микросхема содержит специальные программы, которые осуществляют тестирование главных устройств РС после его включения. Она хранит параметры конфигурации и настройки системы (CMOS Setup). Эти настройки при необходимости можно изменять, что позволяет грамотному пользователю оптимизировать конфигурацию своей системы и подстраивать ее под конкретные задачи. При необходимости можно также изменить и саму программу, определяющую содержание настроек BIOS (так называемая перепрошивка BIOS).

Слоты для установки модулей памяти. На сегодняшний день наибольшее распространение получили материнские платы под три типа памяти: DDR DIMM, DDR2 DIMM, DDR3 DIMM. В серверных платформах используется также тип памяти DDR2 FB-DIMM (подробнее о типах памяти рассказано в п. 2.4).

На системных платах обычно имеется 2-4 слота для установки модулей памяти. Контакты как на слотах, так и на модулях делаются позолоченными для уменьшения их окисления. Конструкция слота предусматривает наличие специальных защелок, удерживающих модуль в гнезде. Чтобы извлечь модуль из слота, эти защелки необходимо раздвинуть в стороны.

Современные материнские платы поддерживают работу памяти в двухканальном режиме. В двухканальном режиме вся оперативная память разбивается на два блока, с каждым блоком памяти работает отдельный независимый контроллер, благодаря чему эффективная пропускная способность удваивается. Для работы в двухканальном режиме необходимо использовать модули памяти одинакового объема с одинаковыми характеристиками, установленные парами.

Слоты для установки плат расширения - например видеокарты, внутреннего модема, сетевой карты и т.д. На современных материнских платах обычно устанавливают слоты шин различных типов: PCI, AGP, PCI-E, PCI-X.

PCI (Peripheral Components Interconnect) - локальная шина соединения периферийных устройств, которая остается самой популярной шиной для подключения дополнительных карт расширения. Чем больше на материнской плате слотов PCI, тем выше потенциал для расширения возможностей вашего компьютера. В свободные PCI-слоты можно дополнительно установить сетевую карту, модем, звуковую карту, TV-тюнер, Wi-Fi адаптер и т.д.

AGP (Accelerated Graphics Port) - формат шины, разработанный на базе шины PCI специально для подключения видеоадаптеров. До недавнего времени AGP был практически единственным способом подключения видеокарт, но новый формат PCI-E постепенно вытесняет AGP. Современные модели материнских плат поддерживают AGP 8X, который обеспечивает скорость до 2,1 Гб/с.

PCI-E (PCI Express) - новый стандарт шины для персональных компьютеров, который сейчас приходит на замену PCI и AGP. Ширину пропускания канала PCI Express можно масштабировать за счет добавления каналов с данными, при этом получаются соответствующие модификации шины (PCI-E x1, x4, x8, x16). Даже самая медленная PCI-E x1 по скорости примерно в два раза превосходит скорость AGP. PCI Express обеспечивает скорость передачи по каждой дорожке до 2,5 Гбит/с. Слот PCI-E 16x, как самый скоростной (до 8 Гб/с), обычно используется для установки видеокарты. Наличие двух одинаковых слотов PCI-E позволяет использовать сразу два видеоадаптера в параллельном режиме.

PCI-X (PCI eXtended) - разновидность шины PCI, которая поддерживает 64-битный или 32-битный обмен данными и двойное питание (3,3 и 5В). PCI-X обычно используется в рабочих станциях и серверах для подключения высокоскоростных контроллеров, например, гигабитных сетевых карт или RAID-контроллеров.

Все слоты на материнской плате окрашены в различные цвета, что значительно облегчает установку в них различных устройств.

Слоты для подключения дисковых накопителей. Для подключения к системной плате дисковых накопителей служит специальный плоский кабель (шлейф), который одним концом вставляется в соответствующий слот расширения, а другим – в накопитель. Кроме этого необходимо дополнительное устройство сопряжения дискового накопителя и шины, которое называется контроллер. Он обычно встроен в электронику накопителя (например, жесткого диска) и обеспечивает взаимодействие устройства с локальной шиной по интерфейсу IDE, S-ATA, S-ATA II, SCSI и SAS.

IDE (Integrated Drive Electronics) - параллельный интерфейс передачи данных, который до недавнего времени был стандартным интерфейсом подключения жестких дисков в ПК. В настоящее время при подключении жестких дисков вместо IDE чаще используется S-ATA, но IDE еще широко используется при подключении оптических накопителей (CD/DVD). Существует несколько разновидностей IDE, основными из которых являются UltraDMA 66, UltraDMA 100, UltraDMA 133. Их отличие - в максимальной скорости передачи данных - 66 Мб/с, 100 Мб/с, 133 Мб/с соответственно.

S-ATA (Serial ATA) - последовательный интерфейс для подключения жестких дисков. В отличие от традиционного параллельного IDE ATA со скоростью до 133 Мб/с он позволяет достичь скорости передачи 150 Мб/с.

S-ATA II - дальнейшее развитие стандарта S-ATA. Скорость передачи которого увеличена до 300 Мб/с, добавлена возможность подключения к одному порту нескольких дисков, а также поддержка технологии организации очередей из команд NCQ, позволяющая перераспределять команды для достижения максимально возможной производительности. По интерфейсу S-ATA II можно подключить жесткие диски с поддержкой S-ATA II.

SCSI (Small Computer System Interface) - высокоскоростной интерфейс передачи данных, обычно используется для подключения устройств, требующих большой скорости передачи данных, например, жестких дисков. В большинстве случаев контроллер SCSI используется в серверах и рабочих станциях. Существует несколько разновидностей SCSI, основными из которых являются Ultra 160 и Ultra 320, которые обеспечивают передачу данных до 160 Мб/с и до 320 Мб/с соответственно.

SAS (Serial Attached SCSI) - последовательный интерфейс передачи данных, является дальнейшим развитием интерфейса SCSI и базируется на протоколе SCSI. Контроллеры SAS используются в высокопроизводительных системах хранения данных.

Интерфейс SAS совместим с интерфейсом SATA II, поэтому к контроллеру SAS можно подключать HDD накопители как стандарта SAS, так и SATA II.

Иногда контроллеры периферийных устройств встраиваются (интегрируются) непосредственно в микросхему чипсета. Он может также находиться на системной плате в виде отдельной микросхемы.

Шина – это набор проводников, по которым информация (данные) передаются от одного устройства системной платы к другому. Ее можно представить как скоростную магистраль, по которой данные пересылаются от одного устройства к другому. Это перемещение, как и движение машин по автомагистрали, должно подчиняться определенным правилам. Поэтому, совершенно недостаточно просто соединить проводами два устройства– необходимо согласовать уровни сигнала, скорости его передачи и обработки, приоритет различных операций, адресацию сигнала и т.д. Принято различать системную и локальную шины. По первой шине осуществляется обмен данных между центральным процессором, чипсетом и оперативной памятью. Вторая служит для передачи данных от чипсета к контроллерам и слотам расширения периферийных устройств.

Основными параметрами, определяющими скорость передачи данных по шине являются ее разрядность и тактовая частота. Эти параметры шины определяются центральным процессором и чипсетом. Чем больше частота шины, тем выше ее пропускная способность и общая производительность системы. Большинство современных системных плат поддерживают 32-х разрядные шины и более современные 64-х разрядные шины. Тактовая частота шины в современных системных платах составляет от 400 до 1033 МГц.

На задней панели материнской платы находятся разъемы для подключения периферийных устройств: клавиатуры, мыши, принтера, источников аудио- и видеосигналов, внешних дисковых накопителей и пр. (рис. 2.7).

Разъем для параллельного интерфейса LPT (Linear Printer Port) позволит вам подключать принтер или другие устройства с поддержкой LPT. Сейчас устройств с параллельным интерфейсом LPT становится все меньше, соответственно, поддержка разъема LPT на материнской плате не обязательна.

Разъем для последовательного интерфейса COM может использоваться для подключения к компьютеру мобильных телефонов, смартфонов, КПК и другой периферии, но из-за низкой скорости передачи данных в настоящее время COM-порт используется все реже и реже.

Рис. 2.7. Разъемы и мосты на системной плате

Разъемы PS/2 предназначены для подключения мыши и клавиатуры.

Разъем RJ-45 для подключения к локальной вычислительной сети. Современные платы используют контроллеры для работы с максимальной скоростью 100 Мбит/с и 1000 Мбит/с, но для реализации максимальной скорости работы необходимо, чтобы и вся сеть, к которой подключается компьютер, поддерживала бы такую скорость. В некоторых случаях производитель устанавливает сразу два контроллера Ethernet и, соответственно, два сетевых разъема RJ-45.

Разъемы USB (Universal Serial Bus) - универсальная шина с последовательной передачей данных. Интерфейс USB поддерживается большинством современных материнских плат. Помимо широкой распространенности преимуществом USB-интерфейса является возможность "горячего" подключения (к работающему компьютеру). Версия USB 1.1 позволяет обмениваться данными со скоростью до 12 Мбит/с, USB 2.0 - до 480 Мбит/с. Практически все современные материнские платы оборудованы USB 2.0. Их всегда несколько на задней и на передней панели.

Разъем GAME/MIDI (Musical Instrument Digital Interface - цифровой интерфейс музыкальных инструментов) позволяет подключать к компьютеру различные игровые манипуляторы, например, джойстики, а также устройства с MIDI-интерфейсом, например, клавиатуру синтезатора. Такая клавиатура превратит ваш компьютер в полноценный музыкальный инструмент.

Разъемы звуковой карты LineIn, LineOut и Mic служат для подключения источника звукового сигнала (например, магнитофона), внешнего усилителя и микрофона соответственно. В современных материнских платах применяется расширенный звуковой выход.

Разъем RCA позволяет подключить компьютер к обычному телевизору по композитному сигналу.

Разъем FireWire (IEEE1394a и IEEE1394b) позволяет подключать к компьютеру такие устройства как видеокамеры, внешние CD и DVD-приводы, внешние жесткие диски, MP3-плееры, звуковые карты, ноутбуки. Интерфейс FireWire обеспечивает "горячее" (без отключения компьютера) подключение внешних устройств. FireWire IEEE1394a обладает пропускной способностью 400 Мбит/с. Для FireWire с новой спецификацией IEEE1394b скорость передачи данных достигает 800 Мбит/с. Протокол IEEE1394b обратно совместим со стандартом IEEE1394a, т.е. устройства FireWire (IEEE1394a) можно подключать и к разъему (IEEE1394b).

Разъем eSATA (external SATA) - последовательный интерфейс передачи данных, аналогичен интерфейсу S-ATA II и предназначен для подключения внешних устройств, например, жестких дисков. eSATA можно рассматривать как альтернативу популярным интерфейсам USB и FireWire. Он поддерживает режим "горячей замены", обладает высокой скоростью передачи данных (до 3 Гбит/с), меньше загружает центральный процессор.