архитектура эвм / EVM_4-6_lektsii / 06_(29-03) Аппаратная организация ПК-1 / Дополнительные материалы / 01-Материнская плата2

Материнская плата – это печатная плата, на основе которой монтируется большинство компонентов компьютерной системы. На материнской плате располагаются гнезда для подключения центрального процессора, графической платы, звуковой платы, котроллера жёсткого диска, оперативной памяти и дополнительных периферийных устройств. Современная материнская плата ПК как правило включает в себя чипсет, слоты расширения форматов PCI, ISA, AGP и PCI-Express, а также, обычно, IDE/ATA, SATA и USB контроллеры.

Устройство материнской платы Прежде чем приступить к обсуждению вопроса о выборе материнской платы, давайте вкратце ознакомимся с ее устройством и характеристиками ее основных компонентов: разъема для установки процессора, чипсета, разъемов памяти, разъемов графической системы и системы охлаждения. Процессорный сокет Процессорный сокет, или разъем для установки процессора, является одной из ключевых характеристик материнской платы, поскольку именно он налагает ограничения на выбор процессора для будущей системы. Изначально процессорный сокет был внедрен в устройство платы для повышения мобильности системы и обеспечения возможности замены процессора. Альтернативой существующему разъему процессора когда-то был так называемый слот. Он представлял собой разъем для установки платы, на которой располагался процессор. Данный вид сопряжения процессора с материнской платой прекратил свое существование начиная с первых процессоров Intel Pentium III.

Выход в свет новых моделей процессоров часто сопровождается разработкой нового сокета для их установки. Таким образом достигается совместимость материнских плат и моделей процессоров. Итак, при выборе материнской платы обратите внимание на процессорный сокет, использованный на конкретной модели платы. 10³ Кроме того, поскольку на рынке персональных компьютеров до сих пор остается два игрока — Intel и AMD, процессорам каждого производителя соответствуют свои разъемы. Список современных сокетов выглядит следующим образом: * сокеты для процессоров Intel: * Socket LGA 775 (процессоры Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme), * Socket LGA 1366 (новейший сокет под процессоры Nehalem); * сокеты для процессоров AMD — Socket AM2 (AM2+). VRM (Voltage Regulator Module) — блок питания процессора. Именно этот модуль отвечает за стабилизацию и регулировку напряжения питания одного из главных компонентов системы. Почему мы коснулись, казалось бы, сугубо технического вопроса, спросите вы. Дело в том, что в последнее время вокруг данного модуля развернулся небывалый ажиотаж. С развитием энергосберегающих технологий производители материнских плат озаботились улучшением качества электрокомпонентов. В частности, вместо обычных конденсаторов на базе жидкого электролита были внедрены новые конденсаторы на базе твердотельного полимерного электролита. Это позволило увеличить срок службы компонентов до 7-8 лет беспрерывной работы. Кроме того, система работает более стабильно и меньше сбоит.

VRM-блок обладает такой характеристикой, как количество фаз. Визуально их число можно определить, посчитав так называемые дроссели. На современных платах они выглядят как небольшие, кубической формы компоненты, расположенные вокруг процессорного сокета. Чипсет (от англ. ChipSet), который иногда называют системной логикой или набором микросхем, представляет собой связующий компонент платы, обеспечивающий совместную работу подсистем оперативной памяти, процессора, системы ввода-вывода и множества других. Практически во всех случаях чипсет является комбинацией двух микросхем — северного и южного мостов. Северный мост обеспечивает связь процессора с памятью, а также с графической шиной. Южный мост контролирует работу дисковой подсистемы и отвечает за многочисленные интерфейсные разъемы. На данный момент на рынке представлены пять производителей чипсетов для материнских плат: Intel, AMD, NVIDIA, VIA Technologies и SIS (Silicon Integrated Systems).

Северный и южный мост материнской платы

В ассортименте каждого из них также есть решения с интегрированным в чипсет графическим ядром. В основном подобные чипсеты используются в бюджетных решениях материнских плат. Причина такого одностороннего их применения заключается в том, что, как бы ни хотелось производителям, их встроенные графические решения никак не могут подняться до уровня хотя бы самых слабых дискретных графических карт. Исходя из сложившейся на рынке ситуации, мы считаем необходимым рассмотреть только трех производителей чипсетов — Intel, AMD и NVIDIA. Компании VIA и SIS на данный момент обладают очень малой долей рынка, и их решения практически вышли из общественного употребления. Ассортимент чипсетов компании Intel на данный момент насчитывает множество решений, из которых отметим следующие современные чипсеты: * Intel P35/G35/G33/G31 — легендарная серия чипсетов, очень популярная среди широкого круга пользователей; на данный момент постепенно выходит из употребления в связи с выпуском более новых чипсетов; * Intel P45/G45/P43/G43 — достаточно новая линейка чипсетов, пришедшая на смену семейству P35. Обладает обновленной поддержкой многочисленных интерфейсов, полной поддержкой памяти DDR3, а также высокоскоростного графического интерфейса PCI-Express 2.0. Ссегодня это лучший выбор для бюджетных и мэйнстрим (основных, средних) решений; * Intel X38/X48 — линейка экстремальных чипсетов для материнских плат высокого класса. В основном используется на платформах для геймеров и продвинутых компьютерных пользователей. Чипсет Intel X48 является преемником X38, на данный момент это основной экстремальный чипсет Intel; * Intel X58 — новейший чипсет экстремальной платформы Intel, релиз которого состоялся 17 ноября. Сейчас первые версии материнских плат на базе Intel X58 уже доступны российским пользователям, но пока еще очень дороги. Компания AMD снабжает производителей материнских плат следующими чипсетами: * AMD 780V, 740G, 740V, 740 — бюджетная линейка чипсетов: o 780V — чипсет с интегрированной графикой Radeon 3100, o 740G/740V — чипсет с интегрированной графикой Radeon 2100; * AMD 780G, 770, 760G — мэйнстрим-линейка чипсетов в основном для материнских плат среднего ценового диапазона. Большинство современных плат на базе AMD используют данный чипсет. 780G — чипсет с интегрированной графикой Radeon HD 3200; * AMD 790GX, 790X, RX780H — чипсеты, которые применяются на продвинутых решениях материнских плат. Платы на данных чипсетах в основном ориентированы на продвинутых пользователей и геймеров. 790GX — чипсет с интегрированной графикой Radeon HD 3300. Компания NVIDIA, которая в основном представлена на рынке дискретных видеокарт, также выпускает несколько серий чипсетов для материнских плат: * NVIDIA 780i SLI/790i SLI — производительная серия чипсетов, на базе которых строятся одни из лучших геймерских решений; * NVIDIA 750a SLI/750i SLI/730i SLI — современные мэйнстрим-решения; * NVIDIA 650i, SLI/650i Ultra, 680a SLI, 680 SLI/680i LT SLI — немного устаревшая серия чипсетов, которая, тем не менее, до сих пор используется в некоторых материнских платах. Хотим обратить ваше внимание на буквы «а» и «i» в маркировке чипсетов NVIDIA. Как вы уже, должно быть, догадались, они обозначают поддержку процессоров разных производителей: «а» — поддержка процессоров AMD, «i» — процессоров Intel. Поддержка памяти: DDR2 или DDR3? Данный вопрос интересует многих пользователей и до сих пор не потерял своей актуальности. Сегодня память DDR3 является более производительной, нежели DDR2, но остается достаточно дорогой, в то время как DDR2-модули достигли уже чуть ли не минимальной стоимости. Если попытаться оценить перспективы компьютерного рынка, то можно с уверенностью сказать, что на протяжении двух следующих лет память DDR2 исчезнет из ассортимента. Однако если учитывать, что стремительное развитие компьютерных технологий ускорило устаревание домашних ПК, то на данный момент покупка памяти DDR2 окажется оптимальным выбором для пользователей мэйнстрим-моделей. Если делать оценку с точки зрения покупателя, то разница в производительности DDR2 и DDR3 не соотносится с разницей в их стоимости. Если вы геймер или компьютерный энтузиаст, то ваш выбор — перспективная и самая производительная память DDR3. Если же вы делаете апгрейд своей системы не чаще чем раз в год-полтора, то имеет смысл взять DDR2 до следующего апгрейда. Отметим, что на рынке предлагаются материнские платы с гибридной поддержкой оперативной памяти — и DDR2 и DDR3. Данная технология редко применяется на производительных платах, однако тем, кто хочет на собственном опыте оценить разницу двух поколений памяти, советуем обратить внимание на такие гибридные решения. На данный момент выпуском гибридных материнских плат с поддержкой DDR2 и DDR3 занимаются компании ASRock, MSI и некоторые другие. Графические интерфейсы Что стоит сказать о материнских платах в плане поддержки графических интерфейсов? Пожалуй, с точки зрения покупателя, это самый простой пункт для рассмотрения. Современные дискретные графические карты используют интерфейс PCI-Express x16. Такой разъем присутствует практически на каждой современной материнской плате. Внимание же стоит обратить на версию интерфейса PCI-Express. Поскольку поддержка PCI-Express осуществляется чипсетом материнской платы, мы рекомендуем выбирать плату с чипсетом, который поддерживает версию PCI-Express 2.0. Данная технология вошла в широкое употребление уже в начале лета этого года с выходом на рынок чипсетов Intel 4-й серии. Особое внимание на поддержку графических интерфейсов стоит обратить опытным геймерам и тем, кому необходима высокопроизводительная графическая система. Речь идет о технологиях SLI и CrossFire. Напомним, что данные технологии позволяют объединить производительность нескольких дискретных видеокарт для обеспечения предельной производительности. Для поддержки такого режима материнская плата должна обладать по крайней мере двумя разъемами PCI-Express x16 (или PCI-Express x16 + PCI-Express x8). Кроме того, до недавнего времени режим SLI можно было реализовать только на платах с чипсетами NVIDIA. Однако теперь, с выпуском чипсетов нового семейства Intel X58, он будет доступен и для плат с системной логикой Intel. Система охлаждения Какое охлаждение нужно материнской плате? Этот вопрос интересует многих пользователей различного уровня подготовки. Исходя из своего опыта использования самых разных материнских плат, мы можем отметить, что скудного охлаждения из двух радиаторов на мостах чипсета вполне хватает для обычного функционирования платы. Другое дело, если плата применяется для оверклокинга — тут ей может потребоваться дополнительное охлаждение. Наиболее горячими блоками платы являются северный и южный мосты, а также блок распределения питания процессора VRM. Вопроса охлаждения памяти, процессора и видеокарты мы касаться не будем, поскольку это тема для отдельных статей. Минимальный набор охлаждения, который требуется для оверклокинга, — это три радиаторных блока: на мостах чипсета и Mosfet-модулях VRM-блока, поскольку при разгоне системы тепловая нагрузка на данные компоненты неизбежно возрастает. Очень хорошим дополнением к охладительной системе являются тепловые трубки, связывающие радиаторные блоки и вентиляторы дополнительного охлаждения, которые иногда даже входят в комплект плат (например, плат ASUS). Еще одним признаком продуманной системы охлаждения является наличие разъемов для дополнительных вентиляторов. Это дает пользователю возможность создать собственную систему охлаждения. Если вы выбрали для своего компьютера вариант жидкостного охлаждения компонентов, то мы настоятельно рекомендуем подобрать плату с готовой жидкостной разводкой. Обычно такая система предустановлена только на платах премиум-класса. Хотим еще раз отметить, что установка жидкостного охлаждения — трудоемкое и дорогостоящее занятие. Поэтому, если вы не собираетесь использовать компьютер для экстремального оверклокинга, мы рекомендуем отказаться от реализации жидкостного охлаждения. Производители материнских плат При выборе материнской платы, как это ни странно, необходимо обратить внимание не только на компоновку платы и ее характеристики, но и на ее производителя. На современном рынке имя производителя или бренд, под которым выпускается решение, имеет очень большое значение. Имя — это не просто слово, но и огромный опыт и репутация производителя, а также гарантия качества. Сейчас на рынке материнских плат присутствует большое количество производителей, например: * ASUS (Тайвань) — крупнейший на данный момент производитель материнских плат для розничного сектора компьютерного рынка. Имя с большой историей. Данный бренд заслуживает доверия, поскольку все выпущенные ASUS решения являются стабильными и качественными продуктами. Единственным минусом является их завышенная стоимость; * Gigabyte (Тайвань) — второй по величине производитель системных плат в России. Единственный минус, который стоит учесть при рассмотрении материнских плат данного бренда, — это несовершенство ранних разработок. То есть при выходе абсолютно новых плат (например, после выпуска нового чипсета) решения Gigabyte иногда (отнюдь не всегда) оказываются «сырыми» (недоработанными). В ассортименте компании есть платы для бюджетного сектора, мэйнстрим-сегмента и топовые платы премиум-класса; * MicroStar (MSI) (Тайвань) — еще одна компания из лидеров рынка материнских плат. В широком ассортименте ее продукции каждый пользователь найдет для себя плату. В настоящее время компания переживает период подъема. Решения от MSI уже сейчас составляют конкуренцию платам ASUS и Gigabyte, а иногда оказываются даже гораздо лучше их. Ассортимент решений MSI также охватывает все секторы рынка системных плат; * EliteGroup (Тайвань) — марка ECS широко представлена на российском рынке самыми разнообразными решениями. Основная область применения материнских плат от ECS — бюджетный сектор. В последнее время компания активно выводит на рынок новую серию плат — Black Series, которая обладает расширенным функционалом по сравнению с классическими решениями компании; * Foxconn (Тайвань) — также хорошо известный в России производитель. Foxconn в основном специализируется на бюджетном секторе рынка, выпуская одни из самых доступных для пользователей платы. Существенным недостатком плат Foxconn является непредсказуемость их работы. В наших регулярных тестированиях решения компании Foxconn всегда показывают хорошие результаты, иногда даже обгоняя по производительности модели крупных компаний. Однако по личному опыту мы можем сказать, что платы Foxconn, увы, не всегда надежны. В работе многих плат через некоторое время возникают проблемы и сбои, а иногда они и вовсе перестают работать. Функционал плат соответствует бюджетному сектору — никаких излишеств; * ASRock (Тайвань) — сравнительно молодая компания, которая была организована при поддержке ASUS в 2002 году. Она представлена в бюджетном и мэйнстрим-секторах рынка. Компания отличается от остальных бюджетных производителей наличием в платах расширенного функционала. Кроме того, платы ASRock часто снабжаются поддержкой как памяти DDR2, так и памяти DDR3. Неплохой выбор для бюджетного решения; * Intel — хорошо известное каждому имя. К сожалению, не по материнским платам. Материнские платы Intel имеют хороший потенциал производительности, выполнены качественно, но зачастую обладают недостаточным функционалом для домашнего ПК.