2015-03-08
704
Материнская плата – это основа, которая не только служит для соединения отдельных комплектующих, но и определяет все важнейшие характеристики, связанные с производительностью (рис. 1).
Рис.1. Материнская плата ASUS-P5WD2
Чипсет (chipset) – это микросхема, являющаяся связующим звеном между всеми компонентами материнской платы. От параметров чипсета во многом зависят технические и эксплуатационные характеристики компьютера: производительность, устойчивость работы, типы подключаемых процессоров и модулей памяти.
Чипсет, фактически являющийся набором системной логики, выступает в роли менеджера – в его задачи входит согласование работы процессора и остальных устройств путем обслуживания сигналов, приходящих от них по специальным устройствам, которые называются шинами. Основной связкой, влияющей на производительность, является цепочка «процессор – чипсет – оперативная память». Скорость работы всей системы зависит от самого медленного устройства. Например, если частота системной шины 133 МГц, а частота шины – чипсет 66 МГц, то становится ясно, что каждый второй такт процессор просто простаивает, а при условии всевозможных задержек, как со стороны памяти, так и со стороны процессора, эта величина становится еще более значимой.
Поскольку основная функция материнской платы – «наводить мосты» между устройствами, то неудивительно, что главные составляющие любого чипсета также называют «мостами». Каждый из двух имеющихся в любом чипсете «мостов» - это специальный чип – микросхема. У каждого из двух «мостов» существует свой четко очерченный круг задач: «северный» мост соединяет между собой процессор, оперативную память и видеошину AGP – то есть, фактически, он отвечает за всю «начинку» ПК. В свою очередь второй, «южный» мост отвечает за работу с шиной PCI и всеми подключенными к компьютеру периферийными устройствами.
- «Гнездо» для установки процессора. гнездовой или щелевой разъём, предназначенный для установки центрального процессора. Использование разъёма вместо прямого распаивания процессора на материнской плате упрощает замену процессора для модернизации или ремонта компьютера. Разъём может быть предназначен для установки собственно процессора или CPU-карты. Каждый разъём допускает установку только определённого типа процессора или CPU-карты.
- Слоты для подключения питания: Бывают двух типов AT и ATX. Все зависит от класса материнской платы. По размеру они одинаковы, но конструктивные отличия не дают их перепутать между собой. В основном сейчас используются ATX питание для материнских плат.
- Разъемы-слоты стандарта PCI, PCI-E. Слоты предназначенные для подключения 32 разрядных устройств. Как правило, их четыре. Разъемы PCI — обычно самые короткие на плате, белого цвета, разделенные своеобразной «перемычкой» на две неравные части. Устройствами, устанавливаемыми в PCI слот, могут являться: видеокарта, звуковые карты типа PCI, внутренние модемы, платы контроллера (SCSI), платы подключения USB составляющих, сетевые карты.
- Разъемы-слоты типа ISA. Слоты, предназначенные для подключения 16 разрядных устройств. Гораздо более слабые в отношении пропускной способности, чем слоты PCI, слоты' ISA, по сути дела, — наследство, оставшееся еще со времен компьютеров типа 386. Но именно эти слоты, а не их более быстрые собратья PCI, являются наиболее дефицитными. Именно к ним до сих пор подключается громадное количество дополнительных карт: звуковые платы, внутренние модемы, сетевые карты, специализированные платы сканеров и так далее. Их на плате бывает от 2 до 4 под Socet 7, и от 1 до 2 под Slot 1. По внешнему виду слоты ISA напоминают слоты PCI, только они почти в полтора раза длиннее и цвет их не белый, а черный. В наше время почти прекращен выпуск устройств под ISA слоты.
- Слоты для установки оперативной памяти от слотов для установки плат отличаются наличием специальных замочков-«защелок». На платах Pentium MMX, как правило, предусмотрена установка двух типов памяти — более старого формата SIMM (72 контакта) и быстрой памяти типа DIMM (168 контактов). Слоты DIMM значительно короче слотов SIMM. Количество слотов этих типов может варьироваться от 2 до 4. Возможен вариант, когда на материнской плате вы найдете разъемы под один тип памяти. В конце 20 века выпуск памяти SIMM полностью прекращен, что позволило перейти на более быструю и в данный момент дешевую память DIMM. Для компьютеров типа Pentium IV используют новый тип разъемов RIMM.
- Контроллеры портов. Под «портами» понимаются разъемы на задней стенке компьютера, предназначенные для подключения таких внешних устройств, как принтер, мобильный дисковод большой емкости (для этого предусмотрен так называемый параллельный порт, или LPT), а также — внешнего модема, манипулятора типа «мышь» (через два последовательных порта — СОМ1 и COM2 с разъемами 9 и 25 штырьков). Параллельный порт (LPT) всегда один, число же портов СОМ может варьироваться от 2 до 4. Во многих платах Pentium II и выше, соответствующих стандарту АТХ, имеются еще и специальные разъемы для подключения мыши и клавиатуры — круглые разъемы типа PS/2. Последовательный порт USB, позволяющий подключить к компьютеру множество внешних устройств, соединенных в своеобразную цепочку (первое устройство включается в компьютер, второе подключается к первому и т.д.). Устройств в формате USB с каждым днем становиться все больше и больше: модемы, принтеры, сканеры, манипуляторы мышь и т.д.
- Интеpфейс IDE, или ATA (AT Attachment - подключаемый к AT) - пpостой и недоpогой интеpфейс для PC AT. Все функции по управлению накопителем обеспечивает встроенный контроллер, а 40-пpоводной соединительный кабель является фактически упрощенным сегментом 16-pазpядной магистрали AT-Bus (ISA). Простейший адаптер IDE содержит только адресный дешифратор - все остальные сигналы заводятся прямо на разъем ISA. Адаптеры IDE обычно не содержат собственного BIOS - все функции поддержки IDE встроены в системный BIOS PC AT. Однако интеллектуальные или кэширующие контроллеры могут иметь собственный BIOS, подменяющий часть или все функции системного. Основной режим работы устройств IDE - программный обмен (PIO) под управлением центрального процессора, однако все современные винчестеры EIDE поддерживают обмен в режиме DMA, а большинство контроллеров - режим Bus Mastering.
Модификации IDE-интеpфейса: на данный момент их насчитывается четыpе:
Обычный IDE, или ATA; EIDE (Enhanced IDE - pасшиpенный IDE), или ATA-2 (Fast ATA в ваpианте Seagate); ATA-3 и Ultra ATA.
= В ATA-2 были введены дополнительные сигналы (IORDY, CSEL и т.п.), pежимы PIO 3-4 и DMA, команды остановки двигателя. Был также pасшиpен фоpмат инфоpмационного блока, запpашиваемого из устpойства по команде Identify.
В ATA-3 увеличена надежность pаботы в скоpостных pежимах (PIO 4 и DMA 2), введена технология S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis And Report Technology - технология самостоятельного следящего анализа и отчета), позволяющая устpойствам сообщать о своих неиспpавностях.
Стандаpт Ultra ATA (называемый также ATA-33 и Ultra DMA-33) пpедложен фиpмами Intel и Quantim. В нем повышена скоpость пеpедачи данных (до 33 Мб/с), пpедусмотpено стpобиpование пеpедаваемых данных со стоpоны пеpедатчика (в пpежних ATA стpобиpование всегда выполняется контpоллеpом) для устpанения пpоблем с задеpжками сигналов, а также введена возможность контpоля пеpедаваемых данных (метод CRC).
Все четыpе pазновидности имеют одинаковую физическую pеализацию - 40-контактный pазъем, но поддеpживают pазные pежимы pаботы, набоpы команд и скоpости обмена по шине. Все интеpфейсы совместимы снизу ввеpх (напpимеp, винчестеp ATA-2 может pаботать с контpоллеpом ATA, но не все pежимы контpоллеpа ATA-2 возможны для винчестеpа ATA.
Стандарт SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA). SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex.
