66. Системні плати, склад, характеристики та порівняння.

На материнській платі монтується чіпсет, це мікросхеми, які забезпечують і контролюють логіку функціонування плати, на платі також розташовуються розніми для підключення центрального процесора, графічної плати, звукової плати, твердих дисків, оперативної пам'яті і інші розніми.

Всі основні електронні схеми комп'ютера і необхідні додаткові пристрої включаються в материнську плату, або підключаються до неї за допомогою слотів розширення. Найважливішою частиною материнської плати є чіпсет, який складається, як правило, з двох частин — північного моста (Northbridge) і південного моста (Southbridge). Зазвичай північний і південний міст розташовані на окремих мікросхемах. Саме північний і південний мости визначають, в значній мірі, особливості материнської плати і те, які пристрої можуть підключатися до неї.

Сучасна материнська плата ПК, як правило, включає чіпсет, що здійснює взаємодію центрального процесора з ОЗП і основною оперативною пам'яттю, з портами вводу/виводу, із слотами розширення PCI Express, PCI, а також, зазвичай, з USB, SATA і IDE/ATA. Більшість пристроїв, які можуть приєднуватися до материнської плати, роблять це за допомогою одного або декількох слотів розширення або сокетів, а деякі сучасні материнські плати підтримують бездротові пристрої, що використовують протоколи IrDA, Bluetooth, або 802.11 (Wi-Fi). На сайті фірми Intel приведений докладний опис її материнських плат, див. наприклад http://www.intel.com/cd/products/services/emea/rus/motherboards/321879.htm.

На системній платі містяться монтованими:

слоти DIMM для установки модулів пам'яті типа SDRAM/DDR/DDR2/.. (різні для кожного типу пам'яті). Найчастіше їх 3-4, хоча на компактних платах можна зустріти тільки 1 або 2 таких слота;

спеціалізований рознім типа AGP або PCI-Express для установки відеокарти. Втім, останнім часом, з поголовним переходом на відеоінтерфейс останнього типу, часто-густо зустрічаються плати з двома, а то і з трьома відеорознімами. Також зустрічаються і системні плати (з найдешевших) без відеорознімів взагалі - їхні чіпсети мають вбудоване графічне ядро, і зовнішня графічна карта для них необов'язкова;

поруч із слотами для відеокарт зазвичай знаходяться слоти для підключення додаткових карт розширення стандартів PCI або PCI-Express х1 (раніше зустрічалися ще і слоти ISA, але зараз такі плати - музейна рідкість);

наступна досить важлива група рознімів - інтерфейси (IDE і/або сучасніший Serial ATA) для підключення дискових накопичувачів - жорстких дисків і оптичних приводів. Також там досі знаходиться рознім для floppy-дисковода (3,5" дискети), хоча все йде до того, що від нього незабаром остаточно відмовляться. Всі дискові накопичувачі підключаються до системної плати за допомогою спеціальних кабелів, в розмовній мові також званих "шлейфами";

недалеко від процесора розташовуються розніми для підключення живлення (частіше за всього два типи - 24-контактний ATX і 4-контактний ATX12V для додаткової лінії +12 V) і двух-, трьох- або чотири-фазний модуль регулювання напруги VRM (Voltage Regulation Module), що складається з силових транзисторів, дроселів і конденсаторів. Цей модуль перетворює, стабілізує і фільтрує напругу, що подається від блоку живлення;

задню частину системної плати займає панель з рознімами для підключення додаткових зовнішніх пристроїв - монітора, клавіатури і миші, мережних-, аудіо- і USB-пристроїв тощо.

окрім перелічених слотів і рознімів, на будь-якій системній платі є велика кількість допоміжних джамперів (перемичок) і рознімів. Це можуть бути і контакти для підключення системного динаміка, кнопок і індикаторів на передній панелі корпусу, і розніми для підключення вентиляторів, і контактні колодки для підключення додаткових аудіорознімів і рознімів USB і FireWire.

На кожній системній платі в обов'язковому порядку є спеціальна мікросхема пам'яті, найчастіше встановлена в спеціальну панельку; втім, окремі виробники, з метою економії впаюють її в плату. Мікросхема містить прошивку BIOS, плюс батарею, яка забезпечує живлення при зникненні зовнішньої напруги. Таким чином, за допомогою всіх цих слотів і рознімів, а також додаткових контролерів, системна плата об'єднує всі пристрої, що входять до складу комп'ютера, в єдину систему.

Комплектація

Сучасні материнські плати постачаються як правило в окремих коробках, і комплектуються

всіма необхідними кабелями для підключення периферії всередені корпуса комп'ютера, і пластиною для зовнішньої периферії

документацією (необхідна для конфігурування)

драйверами для інтегрованих на платі компонентів і додатковим програмним забезпеченням

Варіант постачання для виробників комп'ютерів (OEM) для економій витрат містить два десятки плат к одній коробці, але з повною комплектацією.

Основною характеристикою системних плат є їх архітектура. Основними шинами донедавна вважалися ISA (Industrial Standard Architecture) і EISA (Extended ISA), що працюють на частоті 8 Мгц і які мають розрядність 10 і 32 відповідно. Для забезпечення нормальної роботи відеоадаптерів був розроблений стандарт VESA (Video Electronic Standart Association), розрахований на застосування процесора серії 486, що працює на частоті процесора ( але не вище 33 МГц) і “приставкою, що є,” до шини ISA чи EISA. З появою процесора Pentium була розроблена самостійна шина PCI, що на сьогоднішній день є найбільш швидкої і перспективний.

4.8. Системная плата:

1) Связывает между собой:

- один или несколько процессоров и оперативную память;

- одну или множество стандартных шин ввода/вывода, размещенных на корпусею.

2) Обеспечивает:

- поддержкой технологии дисков и дисковых массивов RAID;

- поддержкой режима однопроцессорной, многопроцессорной, симметричной многопроцессорной обработки задания по нескольким центральным процессорам или режима асимметричной многопроцессорной обработки, которая допускает выделение процессоров для выполнения конкретных задач.

Например, локальная шина PCI (peripheral component Interconnect- межсоединение периферийных компонентов). Первое и главное преимущество шины PCI заключается в том что, она обеспечивает быстродействие РС, не перегружает центральный процессор. Практически она позволяет осуществлять передачу больших объемов данных со скоростью в 10 раз выше предельной скорости системы ISA.ISA ( Industry Standard architecture).

Суперсерверы, как правило, работают под управлением операционных систем UNIX, Windows NT, Windows 2000/2003 Server, которые обеспечивают многопотоковую многопроцессорную и многозадачную обработку. Суперсерверы должны иметь достаточные возможности наращивания дискового пространства и вычислительной мощности, средства обеспечения надежности

хранения данных и защиты от несанкционированного доступа. Кроме того, в условиях быстро растущей организации, важным условием является возможность наращивания и расширения уже существующей системы.

Шина ISA (EISA) – устройство для подключения периферийных устройств к компьютеру.

Мост/контроллер памяти предназначен для того, чтобы отделить локальную шину CPU от шины PCI.

DRAM - динамическая память. . В настоящее время трудно найти конфигурацию с объёмом памяти менее 128 Мб. Для нормальной работы большинства программных продуктов желательно иметь хотя бы 256 Мб памяти.

Встроенная электроника канала IDE- это устройство для подключения магнитных дисков.

Интерфейс шины расширения предназначен для соединения шины ISA (EISA) с шиной PCI

Дисковод для гибких дисков. Существует два стандарта : 5.25” и 3.5”. На сегодняшний день большинство компьютеров поставляется с дисководом 3.5”.

Жёсткий диск Начав своё шествие с объема в 5 МБ, достиг небывалых высот. На сегодняшний день не удивят диски объёмом 40 Гб, 60 Гб, 100 Гб и выше Гб . Следует придать значение не только емкости диска, но и его временным характеристикам.