2015-08-21
2005Матери́нська пла́та (англ. motherboard), відома також як головна плата (англ. mainboard), системна плата - плата, на якій містяться основні компоненти комп'ютера, що забезпечують логіку роботи.
Назва походить від англійського motherboard, іноді використовується скорочення MB або слово mainboard — головна плата.
Призначення
На материнській платі монтується чипсет, це мікросхеми, які забезпечують і контролюють логіку функціонування плати, на платі також розташовуються роз'єми для підключення центрального процесора, графічної плати, звукової плати, жорсткий 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 чипсет, 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 чипсет, 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
На системній платі містяться змонтовані:
· слоти DIMM для установки модулів пам'яті типу SDRAM, DDR, DDR2.. (різні для кожного типу пам'яті). Найчастіше їх 3-4, хоча на компактних платах можна зустріти тільки 1 або 2 таких слоти;
· спеціалізований рознім типу 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 чипсети 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 — твердих 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, які в розмовній мові називають "шлейфами";
· недалеко від процесора розташовуються розніми для підключення живлення (частіше всього два типи - 24-контактний ATX і 4-контактний ATX12V для додаткової лінії +12 V) і дво-, три- або чотирифазний 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 в одній коробці, але з повною комплектацією.
Класифікація материнських плат за форм-фактором
Форм-фактор материнської плати — стандарт, що визначає розміри материнської плати для персонального комп'ютера, місця її кріплення до корпусу; розташування на ній інтерфейсів шин, портів вводу/виводу, сокета центрального процесора (якщо він є) і слотів для оперативної пам'яті, а також тип розніму для підключення блоку живлення.
Форм-фактор (як і будь-які інші стандарти) носить рекомендаційний характер, проте переважна більшість виробників намагаються їх дотримуватися, оскільки ціною відповідності існуючим стандартам є сумісність материнської плати і стандартизованого устаткування (периферії, карт розширення) інших виробників. Застарілими вважаються: Baby-AT; Mini-ATX; повнорозмірна плата AT; LPX. Сучасними вважаються: АТХ; microATX; Flex-АТХ; NLX; WTX. Впроваджуваними вважаються: Mini-ITX і Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX і PicoBTX.
Існують материнські плати невідповідні жодним з існуючих форм-факторів (див. таблицю). Зазвичай це обумовлено або тим, що вироблюваний комп'ютер вузько спеціалізований, або бажанням виробника материнської плати самостійно проводити і периферійні пристрої до неї, або неможливістю використання стандартних компонентів (так званий «бренд», наприклад Apple Computer, Commodore, Silicon Graphics, Hewlett Packard, Compaq частіше за інших ігнорували стандарти; крім того в нинішньому вигляді розподілений ринок виробництва сформувався тільки до 1987 р., коли багато виробників вже створили власні платформи).
Розвиток архітектури материнських плат
Функціонально материнську плату можна описати різним чином. Іноді така плата містить всю схему комп'ютера (одноплатні). В протилежність одноплатним, в шиноорієнтірованих комп'ютерах системна плата реалізує схему мінімальної конфігурації, решта функцій реалізується за допомогою численних додаткових плат. Всі компоненти з'єднуються шиною. У системній платі немає відеоадаптера, деяких видів пам'яті і засобів зв'язку з додатковими пристроями. Ці пристрої (плати розширення) додаються до системної плати шляхом приєднання до шини розширення, яка є частиною системної плати.
Перша материнська плата була розроблена фірмою IBM, і показана в серпні 1981 року (PC-1). У 1983 році з'явився комп'ютер зі збільшеною системною платою (PC-2). Максимум, що могла підтримувати PC-1 без використання плат расширенія — 64К пам'яті. PC-2 мала вже 256К, але найбільш важлива відмінність полягала в програмуванні двох плат. Системна плата PC-1 не могла без коректування підтримувати найбільш могутні пристрої розширення, такі, як твердий диск і покращені відеоадаптери.
