5. Регулятори напруги
Дуже важливе питання правильного живлення компонентів материнської плати. Величезна кількість проблем виникає через неякісне живлення елементів, що часто приведе до непрацездатності, нестійкої роботи і навіть вигоряння деяких елементів (особливо в слотах). Джерело живлення подає 5В постійної напруги на МП, отже, для деяких компонентів системи потрібна регуляція потужності (наприклад, для регуляції напруги на ядрі CPU). Для цього використовується додатковий модуль, що називається VRM (модуль стабілізатора напруги), або плата регулятора напруги, вбудована в інтегральну схему й впаяна в PCB. Напруги живлення І/O ланцюгів зараз встановлено для всіх CPU 3,3V. А от з напругою живлення ядра Vcore (Vcc), що регулюється за допомогою VRM, набагато більше проблем: у CPU Intel традиційно Vcc нижче, і виходить, тепловиділення і споживана потужність нижча, тобто підвищується стійкість у роботі. Але з випуском Athlon Thoroughbred вона (як і в P4 Northwood) стала 1,5(1.6)V. Хочу помітити, що ядро Coppermine може працювати при напругах 1.5-1.65V, Tualatin – 1.475-1.55V, Spitfire – 1.4-1.6V, Thunderbird – 1.6-1.75V, Palomino – 1.7-1.85V. Інші ядра не мають різниці по напругах. Напругу можна виставити більше зазначеного діапазону – це використовується при розгоні для зменшення тепловиділення. На всіх процесорах, починаючи з Pentium ММХ, потрібно два регулятори напруги - один для контролю напруги на I/O (3.3У), а інший для живлення на ядрі процесора, але в МП форми-фактора ATX використовується VRM тільки для ядра процесора. Для того, щоб використовувати якнайбільше різних типів процесорів, схема повинна тримати визначений діапазон напруги. Для цього звичайно на плату встановлюється набір резисторів з'єднаних із рядом контактів. Зараз на більшості МП стоїть так званий автодетект (автовизначення), це означає, що схема сама визначає і розподіляє напругу, орієнтуючись по контактах VID[0:4] на процесорі, що виключає потребу в джамперах. Але на процесорах AMD краще виставляти напруга вручну, тепер це легко здійснюється через BIOS.
6. Чіпсет.
На картинці вище схематично зображено будову архітектури будь-якої материнської плати (на картинці це чіпсет VIA KT600). Як видно з цього малюнка, чіпсет материнської плати складається з двох компонентів (які, як правило, являють собою незалежні чіпи, зв'язані один з одним). Називаються ці компоненти Північний і Південний міст. Назви Північний і Південний - історичні. Вони означають розташування чіпсету моста щодо шини PCI: Північний знаходиться вище, а Південний - нижче. Чому міст? Цю назва дали чіпсетам по виконуваними ними функціями: вони служать для зв'язку різних шин і інтерфейсів. Для проектувальника особливою складністю є Північний Міст, тому що він працює із самими швидкісними пристроями, тому сам повинен працювати дуже швидко, забезпечуючи швидкий і надійний зв'язок процесора, пам'яті, шини AGP і Південного Моста. Південний міст працює з повільними пристроями, такими як жорсткі диски, шина USB, PCI, ISA і т.п.
Навіщо потрібні два мости
Чому виробники розділили чіпсет на два мости? Існує кілька причин. Перша і, напевно, сама головна полягає у виконуваних чіпами функціях. Північний міст повинен працювати набагато швидше, ніж Південний. Розробка ж обох мостів на одному чіпі значно ускладнює розробку і виробництво такого чіпсета. Крім того, відновлення стандартів периферії відбувається дуже часто. При використанні двох чіпсетів виробникам материнських плат немає необхідності цілком змінювати весь набір логіки: досить поміняти Південний міст. Ні для кого не секрет, що розмір самого ядра чіпсета набагато менше кремнієвої підкладки, на якій він знаходиться. Це необхідно для того, щоб грамотно розвести провідники від ядра процесора до його ножок-виводів. Таким чином, у чіпсете залишається досить багато місця, що зникає при використанні замість двох чіпсетов одного. Ви запитаєте "навіщо ж необхідно це невикористане місце?" Отож, у північний міст саме через невикористаний простір деякі виробники вбудовують набори графіки, а в майбутньому отут планується розміщати кеш-пам'ять третього рівня.