Материнская плата

Материнская плата является основной составной частью каждого PC. Это самостоятельный элемент, который управляет внутренними связями и взаимодействует через прерывания с другими внешними устройствами. В этом отношении материнская плата является элементом внутри PC, влияющим на общую производительность компьютера. Супербыстрый винчестер или высокопроизводительная графическая карта нисколько не смогут увеличить его производительность, если тормозится поток данных к материнской плате и от нее. Материнскую плату (Motherboard) также называют главной (Mainboard) или системной платой.

Форм-фактор

Начать следует с форм-фактора (типоразмера). Он определяет геометрические размеры самой платы, расположение основных компонентов, способ подключения питания и диагностические возможности материнской платы.

Не следует забывать, что выбор форм-фактора материнской платы влечет за собой выбор рассчитанного на этот форм-фактор корпуса компьютера.

Самый старый форм-фактор материнской платы, который сейчас еще можно встретить на рынке, это AT или Baby-AT. Из его особенностей стоит отме­тить отсутствие управления питанием со стороны материнской платы, отсутствие контроля температуры процессора и чипсета, постоянную, без возможности снижения, скорость вращения вентиляторов. Это единствен­ный форм-фактор, применявшийся для материнских плат с процессорным разъемом Socket

Со времен Socket 7 (Super 7) материнские платы стали все чаще делать в форм-факторе АТХ. Такие материнские платы позволяют автоматически включать и выключать компьютер (например, по таймеру). Стало возможным отслеживать температуру внутри корпуса и на процессоре, и при выходе ее за допустимые пределы автоматически останавливать компьютер. Кроме того, если позволяет температура, вентиляторы в корпусе могут вращаться с пониженной скоростью, уменьшая шум от работы. Да и

расположение основных компонентов на материнской плате стало намно­го удобнее. На сегодня АТХ — самый распространенный форм-фактор.

Примечание. Иногда можно встретить материнские платы форм-фактора AT/ATX. Они допускают установку как в старые корпуса типа AT, так и в новые — типа АТХ.

Для малогабаритных системных блоков (например, устанавливаемых под монитором) предназначены материнские платы форм-фактора Micro-АТХ. За счет отказа от части слотов расширения здесь удалось заметно сократить размеры платы.

Примечание. Существует и еще более миниатюрный вариант — Flex-ATX, но встречаются такие платы в продаже нечасто.

Для первого поколения процессоров Pentium 4 требуется несколько модифицированный вариант форм-фактора материнской платы АТХ под названием АТХ 2.03. Объясняется это значительно большим энергопотреблением и тепловыделением Pentium 4. Но, поскольку корпусов, отвечающих стандарту АТХ 2.03 практически нет, большинство материнских плат для Pentium 4 выпускаются в стандартном АТХ исполнении.

Фирма Intel предложила еще один вариант форм-фактора — NLX. Материнская плата при этом разделяется на две отдельные части. В одну из них вставляется процессор и оперативная память. Получившаяся конструкция, в свою очередь, вставляется в другую часть, стационарно закрепленную в корпусе. Такое решение позволяет улучшить охлаждение важных компонентов и значительно сократить длину шлейфов. Но на практике этот стандарт так и не прижился.

Размеры материнской платы нормированы. Также стандартизованы и отверстия внутри платы, которые соединяют ее с дном корпуса. Поэтому говорят не о размерах, а о типоразмерах материнских плат.

Существует восемь основных типоразмеров материнских плат:

- Baby-AT (стандартный)

- HalfSize (миниплата для Slimline корпуса)

- LPX (для корпусов с уменьшенной высотой и Slimline)

- Mini-LPX (для корпусов с уменьшенной высотой и Slimline)

- АТХ (для корпусов ATX)

- Mini-ATX (для корпусов ATX с уменьшенной высотой)

- NLX (дальнейшее развитие стандарта ATX)

Чипсет (Chipset)

Первое, на что следует обратить внимание при выборе материнской платы — чипсет, на котором она построена. Ведь чипсет практически полностью определяет возможности материнской платы. Естественно, приобретаемая материнская плата должна быть построена на основе современного чипсета, по своим возможностям полностью удовлетворяющего поставленной задаче

Chipset - это набор микросхем, установленных на материнской плате для обеспечения работы CPU по обмену данными с периферийными устройствами. В настоящее время именно Chipset определяет как производительность, так и саму архитектуру материнской платы.

Поддержка типа процессора

Каждая материнская плата рассчитана под процессоры определенного типа, в зависимости от примененного процессорного разъема.

Но здесь есть одна тонкость — приобретаемая материнская плата должна напрямую поддерживать процессор, который будет в нее установлен. Она должна подавать на него требуемые напряжения питания, обеспечивать нужную частоту системной шины, уметь оптимизировать работу аппаратных компонентов под данный тип процессора.

Примечание. Примером могут служить материнские платы для Socket 7: в любую из них можно вставить процессор К6-2, но далеко не во всех он сможет нормально работать, а в некоторых даже выйдет из строя (из-за слишком высокого напряжения питания). Та же тонкость существует и у плат для Socket 370: далеко не все они поддерживают новое ядро Coppermine, a тем более Tualatin.

Если материнская плата вышла после появления того или иного типа процессора, то все ясно: посмотрев описание, можно однозначно определить — подходит она вам или нет.

В случае, когда процессор появился позже материнской платы, все не так однозначно. Во-первых, материнская плата должна обеспечивать все требуемые напряжения питания. Во-вторых, она должна поддерживать нужные частоты системной шины (хотя это и не критично, т.к. если частота не поддерживается, процессор все равно будет работать, но только «вполсилы»). Если оба этих условия выполняются, то для поддержки процессора обычно Достаточно обновить BIOS материнской платы. Хотя иногда, как в случае с Tualatin, требуется обязательная поддержка на уровне чипсета.

ROM BIOS - Элемент ROM BIOS (Read Only Memory - память только для чтения, ПЗУ; Basic Input Output System - базовая система ввода/вывода) часто называют просто BIOS. Аппаратно он представляет собой элемент памяти емкостью 64 Кб, установленный 28 ножками в разъем на материнский плате. Ведущими изготовителями ROM BIOS являются фирмы AMI, Award и Phoenix.

Функции, выполняемые системами BIOS одинаковы:

- Предоставляет операционной системе аппаратные драйверы и осуществляет сопряжение между материнской платой и остальными средствами PC; ROM BIOS должен соответствовать конкретной материнской плате

- Содержит тест проверки системы, так называемый POST (Power On Self Test), который при включении PC проверяет все важнейшие компоненты

- Содержит программу установки параметров BIOS и аппаратной конфигурации PC CMOS Setup (или просто Setup, служит для изменения опций конфигурации PC), а также некоторые возможные установки Chipset