Elementi matične ploče računara

Ima onih koji se pitaju čemu služe promjene. Drugi ih se čak i plaše. Međutim, što se tiče tehnologije, one su uvijek potrebne. Neprestana potraga za poboljšanjima u funkcioniranju elementi matične ploče kompjutera, primjer je toga.

Elementi matične ploče: koncept

Kao i mnoge druge stvari u svijetu tehnologije, i matična ploča nosi različita imena. Na takav način da se ovaj dio računara često naziva i: matična ploča, logička ploča ili matična ploča. Na kraju, ona je najvažniji dio računara, jer ona povezuje sve njegove elemente i uspostavlja komunikaciju među njima.

To je tada pravokutna ravna ploča na kojoj se nalaze različiti glavni elementi, kao što su:

• Mikroprocesor, usidren u element koji se naziva utičnica.
• Memorija, obično u obliku modula.
• Prorezi za proširenje na koje su priključene kartice.
• Razni kontrolni čipovi.

Kasnije ćemo detaljno govoriti o svakom od ovih elemenata. Za sada ćemo uspostaviti glavne vrste matičnih ploča koje postoje i koje su postojale.

Glavne vrste

Proizvođači dijelova matične ploče godinama uspostavljaju standarde, u pogledu oblika i rasporeda elemenata, u načelu kako bi smanjili ulaganja ili troškove i olakšali njihovu zamjenu. Na temelju ovih standarda pojavile su se sljedeće vrste matičnih ploča:

Baby AT

To je klasični standard koji se održavao godinama, od modela 286 do prvog Pentiuma, sredinom 1996. Stalno se ažurirao kako bi podržao nove funkcije koje su se razvijale. Ova činjenica, zajedno s lakoćom zamjene matične ploče ovog tipa, učinila ju je prvim formatom za nadogradnju u povijesti.

Međutim, pojavom zvučnih kartica, CD-ROM-a i drugih perifernih elemenata, postale su poznate njihove slabosti, kao što su: slaba cirkulacija zraka u kutijama i višak kabela za njihov rad. Aspekti koji su ubrzali izlazak s tržišta.

LP ekstenzija

To je tipičan dizajn desktop računara sa uskom kutijom, po veličini sličnoj Baby-AT-u, razvijenom krajem 1986. Imao je značajan uspjeh zbog niske cijene koju je predstavljao za neke kompanije, ali u isto vrijeme predstavljao je niz nedostataka zbog kojih je prestao da se koristi.

Prvo, specifikacije formata nikada nisu bile u potpunosti javne, što je predstavljalo prepreku za ažuriranje komponenti. Osim toga, različiti modeli LPX ploča nisu bili međusobno kompatibilni, pa je bila nemoguća razmjena između njih. Konačno, zbog položaja kartice na sredini ploče, rasipanje topline je bilo otežano. Činjenica koja je naglašena 1997. godine, uzrokujući njen konačni pad.

ATX

To je standard par excellence. Rođen je 1995. godine i predstavlja značajno poboljšanje u odnosu na prethodna dva modela, posebno u pogledu ventilacionog sistema i smanjenja količine kabla u njemu. Osim toga, njegov tvorac je objavio specifikacije formata, zbog čega se brzo proširio i postao najpopularniji format do danas.

Trenutno se većina njegovih prednosti održava, poput: premještanja unutar njega elemenata kao što su CPU, memorija i interni konektori. Kao i poboljšanje sistema hlađenja, osim niske cijene za proizvođača.

Vlasnički dizajni

To su ploče posebnih veličina i oblika, koje su dizajnirali veliki proizvođači računara, uglavnom zato što postojeći dizajni ne odgovaraju njihovim potrebama. Stoga su to ekskluzivni modeli, koji pripadaju jednom proizvođaču. Nisu u širokoj upotrebi jer specifikacije formata nisu javne, a ploče istog modela, ali različitih proizvođača, nisu međusobno kompatibilne.

Zastarjeli modeli (prethodni model ATX), koristila je prva računarska oprema. Bile su velike veličine i nalazile su se u kompjuterskom tornju. Trebalo im je istaknuto mjesto za smještaj kartica uređaja, kao što su video zapisi, kontroleri disketa, kontroler tvrdog diska, serijski i paralelni portovi. Kako se povećavao broj međusobno povezanih ploča, pouzdanost montaže se smanjivala. Maksimalna brzina CPU -a bila je do 10 MHz. Imali su jedan vanjski konektor, tipkovnički, tip DIN. Imali su tekstualno okruženje bez grafike.

Naprotiv, trenutni ATX model uključuje vanjske portove i generalizira uključivanje tipkovnice, miša, paralelnog porta, serijskog porta i USB portova u gotovo sve matične ploče. U mnogim slučajevima uključuje uključivanje mrežnih portova, zvuka, pa čak i videa. Veća integracija i smanjenje mehaničkih veza povećava pouzdanost sklopa. Općenito, predstavlja napredno napajanje s većim mogućnostima.

Opći opis

Među glavnim karakteristikama računarske matične ploče su:

• To je pravokutna ploča izrađena od poluvodičkog materijala (sintetičkog), na kojoj se nalazi štampano elektroničko kolo.
• Njegova veličina je promjenjiva, ali je obično jedan od najistaknutijih elemenata matične ploče unutar tornja računara.
• Dizajniran je tako da može dodati nove periferne uređaje i kartice za proširenje, poput grafičkih, zvučnih i mrežnih kartica.
• Veze komponenti računara su standardizovane i dobro definisane. Tako da svaki proizvođač može dizajnirati komponente za spajanje na matičnu ploču koja zadovoljava te standarde.
• Ugrađivanje zvučne i video kartice unutar matične ploče tableta ili laptopa sprječava ažuriranje ovih elemenata.
• Ima niz konektora koji su okrenuti prema vanjskoj strani tornja i omogućuju razmjenu informacija s drugim elementima koji se lako povezuju i isključuju, uključujući PS / 2 portove, USB portove i mrežne portove.
• Informacije se ne prenose kablovima, već magistralama (posebni kablovi), što uzrokuje manji gubitak informacija.
• Ovisno o broju utora dostupnih na matičnoj ploči, na računaru se može instalirati više ili manje memorije.
• Zauzvrat, broj utora za proširenje koji će se koristiti ovisi o broju konektora dostupnih na kartici. Kao i tip autobusa koji će se voziti.
• Nije samo važno znati specifikacije elemenata koji se ugrađuju. Također je potrebno ući u specifikacije tipa procesora koji ćemo nabaviti. Na ovaj način izbjegavamo nekompatibilnosti s operativnim sistemom.
• To što matična ploča pripada jednoj ili drugoj kategoriji ne mijenja se, barem u teoriji, u obavljanju svojih funkcija ili u kvaliteti.
• Sustav hlađenja matične ploče utječe na rad hardvera instaliranog na njoj.
• Iako matična ploča računara dopušta ugradnju novih elemenata, u matičnoj ploči laptopa jedino što se može zamijeniti ili ažurirati je RAM memorija.

Sada, znajući glavne karakteristike računarske matične ploče, nastavit ćemo detaljno proučavati pojedinosti svakog od dijelova koji je čine zasebno.

elementos

Bez postojanja posebnog razloga za početak opisa elementi matične ploče za jedno ili drugo konkretno, to ćemo učiniti sljedećim redoslijedom:

Utičnica za mikroprocesor

Element lemljen na matičnoj ploči, unutar kojeg se nalazi mikroprocesor. Mikroprocesor je elektronička komponenta, tipa čipa, koja u sebi ima stotine tranzistora, koji u kombinaciji omogućuju čipu da radi svoj posao. Zbog važnosti svoje funkcije, uobičajeno je reći da je mikroprocesor mozak računara.

Upravljački čipset

Kao što mu ime kaže, riječ je o grupi ili skupu čipova, odgovornih za regulaciju interakcije između mikroprocesora i memorije ili predmemorije, te između mikroprocesora i kontrole porta. Djeluje, dakle, kao kontrolor prijenosa informacija.

Kao rezultat navedene regulacije postižu se niže ili veće performanse mikroprocesora u pogledu memorije i rada perifernih elemenata.

Sjeverni most

To je dio upravljačkog skupa čipova. Njegova glavna funkcija je razmjena podataka između mikroprocesora, RAM -a i grafičke kartice.

Nalazi se između CPU -a i RAM -a, unutar mikroprocesora. Zbog rada velike brzine s RAM-om, prisiljen je rasipati toplinu, ugrađujući radijator.

Južni most

Drugi dio nadopunjuje upravljački čipset. Za razliku od sjevernih vrata, ona su odgovorna za vezu između perifernih uređaja i elemenata za pohranu računara.

Njegova glavna funkcija je osigurati čipset, sabirnice i uređaje za pohranu, između ostalog, i fizički, nalazi se između CPU -a i utora za proširenje.

BIOS memorija (osnovni ulazni / izlazni sistem)

To je prvi program koji se pokreće na računaru. Fokusira se na rutine niskog nivoa, koje mu omogućuju pokretanje kroz operativni sistem. Zbog svojih radnih karakteristika memorija je samo za čitanje, odnosno ne ovisi o bilo kojem drugom uređaju instaliranom na računaru.

Još jedna od njegovih bitnih funkcija je mogućnost instaliranja novog operativnog sistema na računar. Kao i popraviti oštećenu.

CMOS memorija (RAM CMOS)

Čip, tip baterije, koristi se za spremanje svih podataka o konfiguraciji računara, kao i datuma i vremena. Omogućuje da se nakon isključivanja računala ne izgube podaci i parametri koji su već bili uspostavljeni i da mora funkcionirati. Ova vrsta baterije se automatski puni svaki put kada se računar uključi. Pražnjenje baterije uzrokuje neusklađenost sata / kalendara i gubitak snimljenih parametara postavljanja.

Skladiste

To je najbrža memorija svih onih koji čine matičnu ploču. Na ovaj način optimizira performanse računara u potrazi za informacijama koje se najčešće koriste. Smatra se mostom između mikroprocesora i RAM -a glavne memorije.

Što se tiče njegove fizičke lokacije, to ovisi o proizvođaču. U nekim slučajevima može se vidjeti lemljen na matičnoj ploči ili utičnici, a u drugim slučajevima može se pronaći unutar mikroprocesora.

RAM ili utori za glavnu memoriju

Grupiranje nekoliko čipova na koje su spojeni glavni memorijski moduli računara, koji služe kao privremena pohrana dinamičkih podataka, na način da ih nije potrebno oporaviti s tvrdog diska. Vremenom su ti moduli varirali u veličini, kapacitetu i načinu povezivanja, eliminirajući probleme proširenja memorije i prostora unutar matične ploče koji su predstavljeni u davna vremena.

Prorezi za proširenje

Utori u koje je umetnuta bilo koja vrsta kartice za proširenje, bez obzira radi li se o video, zvučnoj ili mrežnoj kartici. Namijenjeni su kao sredstvo za dodavanje dodatnih komponenti računaru. Većina njih je standardizirana, ali postoje neke koje su ekskluzivne za proizvođače. Glavni utori za proširenje su dolje imenovani, prema njihovom izgledu na tržištu:

• ISA: Dovoljno za povezivanje modema ili zvučne kartice, ali ne i video kartice. Ima visoku kompatibilnost
• Micro Channel MCA: Pojavio se pokušavajući riješiti ograničenja ISA -e, i na kraju nije bio kompatibilan s njim. Nije napredovalo.
• EISA: Stvorena je da popuni MCA prazninu. Imao je smanjenu važnost i uključivali su ga samo timovi određenog nivoa. Njegove specifikacije nisu bile javne.
• Lokalni autobus Vesa: To je bila brza verzija ISA -e. Nedostaju mu prednosti MCA i EISA (konfiguracija softvera i savladavanje sabirnice). Omogućavao je direktan pristup memoriji, brzinom procesora. Nestao je dolaskom Pentium procesora.
• PCMCIA: Nedostajali su im slotovi i predstavljali su memorijske kartice, ekskluzivne za svakog proizvođača. Mala potrošnja, posebno za zelene računare.
• PCI / PCI-64: Dovoljno za dodavanje različitih unutrašnjih elemenata, osim za neke video kartice. Odvojeni su od sistemske sabirnice, ali imaju pristup memoriji. Most se koristi za komunikaciju s CPU -om. Dozvolite zajedničke prekide. Bio je najduži do sada. Zamjenjuje ga PCI Express.
• Mini PCI: To je adaptacija PCI -ja za prijenosna računala ili za male matične ploče. Primjeri ove vrste kartica uključuju: Wi-Fi, modem, SCSI i SATA kontrolere.
• AGP: Koristi se kao dopuna PCI utora, jer služe samo za povezivanje 3D video kartica. Kreiran je kako bi povećao nivo prijenosa u grafički podsistem. Imao je svoju sabirnicu podataka.
• AMR: Koriste ga samo takozvani softmodemi za smanjenje troškova uklanjanjem nekih komponenti. Objavljeno 1998. za audio uređaje poput zvučnih kartica ili modema. To je dio audio standarda AC97, koji je i danas na snazi. Dizajniran je za jeftine audio ili komunikacijske uređaje jer će koristiti strojne resurse poput mikroprocesora i RAM -a. Imao je mali uspjeh otkad je lansiran u vrijeme kada snaga mašina nije bila dovoljna da podnese ovo opterećenje. Nestao je na matičnim pločama za Pentium IV i sa AMD -a u utičnici A.
• CNR: Slično AMR utorima, ali s većom evolucijom. Nastao je za komunikacijske uređaje kao što su modemi, Lan ili USB kartice. 2000. godine predstavljen je na procesorskim pločama Pentium. Bio je to vlasnički dizajn pa se nije protegao dalje od ploča koje su uključivale čipsete proizvodne kompanije. Patio je od istih problema sa resursima kao i uređaji dizajnirani za AMR slot. Trenutno nije uključeno na matične ploče.
• PCI Express slotovi: Evolucija AGP utora. Njegova glavna prednost je to što se bilo koji od njegovih modela može prilagoditi različitim vrstama kartica. Trenutne ploče obično imaju maksimalno moguće PCI konektore koji koriste AGP utor za video.

Električni konektor

Koristi se za povezivanje kabela koji će dati odgovarajuću snagu matičnoj ploči, preko izvora. Na ATX pločama postoji samo jedna.

Unutrašnji konektori

Priključci za interne uređaje, kao što su: tvrdi disk, CD-ROM ili unutrašnji zvučnik.

• Priključci za napajanje: Odgovorni su za napajanje matične ploče iz izvora napajanja.
• Izlazi ventilatora: Njegova glavna funkcija je umanjiti razinu topline proizvedene velikom brzinom s kojom mikroprocesori rade.
• EIDE ili FDD portovi: U starijim računarima, veza tvrdih diskova i disketnih pogona ovisila je o njima. Međutim, u današnjim računarima, oni su ugrađeni u čipset računara. EIDE portovi su odgovorni za povezivanje tvrdih diskova i optičkih pogona, poput CD -a i DVD -a, dok FDD priključci rade isto s disketama. Potonji su već potpuno u upotrebi.
• SATA portovi: Predstavljaju novu komunikacijsku tehnologiju za uređaje za pohranu koja poboljšava performanse u smislu propusnosti.
• Prednje veze: Kao što naziv implicira, to su veze koje se nalaze na prednjoj strani računara.
  • Uključivanje: Veza za dugme start / stop.
  • Napajanje LED: Indikator uključene opreme, povezuje se sa LED diodom.
  • HD LED: LED koji označava aktivnost tvrdog diska.
  • Reset: Povezuje se s prednjim gumbom za resetiranje ako ga okvir sadrži. Ponovo pokrenite računar.
  • Zvučnik: Generira statusne i kontrolne signale. Razlikuje se od audio izlaza opreme.
  • KeyLock: Zaključava opremu, omogućava zaključavanje tastature. Od male koristi u novijim kutijama.
• Kratkospojnici i prekidači: Odgovorni za konfiguriranje hardverskih opcija računara.
  • Skakači se obično tretiraju kao otvoreni i zatvoreni (otvoreni i zatvoreni).
  • Dip-prekidači se tretiraju kao uključeni / isključeni. The. Položaj ON je obično označen na sitotisku komponente.

Vanjski konektori

Klasični konektori za periferne elemente, poput tastature, miša, štampača, između ostalog. Malo po malo zamijenjene su drugim vrstama veza, koje se lakše povezuju i odvajaju. Među glavnim vanjskim konektorima su:

• PS / 2 priključci za tastaturu i miša: Zbog porasta grafičkih aplikacija, upotreba miša zajedno sa tastaturom postala je široko rasprostranjena. Miš je prestao da se povezuje preko serijskog porta i počeo je da koristi specijalizovanu serijsku vezu, sličnu onoj na tastaturi (PS / 2 veza). PS / 2 veze tastature i miša prisutne su na svim matičnim pločama putem dva Mini-DIN konektora. Da bi se razlikovale jedna od druge, imaju različite boje, ljubičasta je rezervirana za tastaturu, a zelena za miš. Ako se greškom promijene, nema problema s kvarovima jer su pinovi međusobno kompatibilni, iako operacija ne bi bila onakva kakvu biste željeli.
• USB sabirnica: Rastom broja perifernih uređaja koji se primjenjuju na računarsku opremu, stvorila se potreba za povezivanjem više njih na jedan centralni sistem. USB priključak omogućuje povezivanje do 127 uređaja. Osim toga, ova veza je brza i može se uspostaviti odmah. Operativni sistem prepoznaje USB vezu, ali mora imati odgovarajuće upravljačke programe. Sve moderne matične ploče imaju USB priključke. Trenutno neke platforme koriste samo USB konektore za tastaturu i miša.
• FireWire Bus: Uspostavlja digitalne video veze, koristeći video kamere i općenito video opremu. Omogućava prijenos velike količine informacija velikom brzinom.
• Ethernet mrežna veza: Sa sve većom internetskom vezom, čak i na kućnim računarima, ova je veza vrlo korisna, jer se u mnogim domovima ova usluga obavlja s ADSL usmjerivačima koji uključuju Ethernet vezu. Na takav način da mnoge matične ploče to integriraju. Oprema obično uključuje jednu vezu / karticu, ali u nekim slučajevima moguće je pronaći opremu s više od jedne veze ove vrste. To se posebno događa na računalima poslužitelja koji će intenzivno koristiti mrežu u svojim aplikacijama.

• Serijski i paralelni portovi: Ove veze su možda najstariji od današnjih računarskih sistema. Naslijeđeni od prethodnih sistema, sve se manje koriste. Ranije su se serijski portovi koristili za povezivanje miševa, modema, skenera itd. Trenutno se prenosi na profesionalne aplikacije (elektronika, konfiguracija opreme, industrija itd.). Paralelni priključak praktički se koristi samo za povezivanje pisača, iako se koristio i za povezivanje sa skenerom i nekim drugim uređajima. Upotreba oba porta zamjenjuje se USB -om. Zapravo, sve više prijenosnih računala ih ne uključuje. U nekim slučajevima podržava ih matična ploča, iako nemaju vanjski konektor.
• Zvuk i gamepad: Sve je češće da matična ploča uključuje hardver koji omogućava sistemu da generira i prima (digitalizira) zvukove.
  • Zvuk: Odnosi se na zvučne veze, općenite, poput slušalica i mikrofona. Svaka od njih je označena različitim bojama kako bi ih olakšala upotreba. Danas se neki audio izlazi mogu konfigurirati kao digitalni izlazi tako da možemo iskoristiti prednosti posebnih mogućnosti. Takođe možete pronaći izlaze tipa SP / DIF (digitalni audio), optičke i surround sisteme.
  • Gamepad ili Joystick je stara veza računara za igre. Dizajniran je kao analogni pozicijski ulaz. Danas se rijetko koristi jer je većina gamepada složenija i koristi USB vezu.
• Video / TV: Odnosi se na analogne i digitalne konektore koji omogućuju gledanje sadržaja na televiziji, kao što su: televizijski kanali ili video reprodukcije i video konzole.
• SCSI (high-end): Ova vrsta spoljnih konektora se može naći, pre svega, na serverskim matičnim pločama. U tim slučajevima matična ploča ima SCSI konektor za vanjske uređaje pored internog konektora.
• Priključna / pozadinska ploča: Smanjivanje opreme dovelo je do uklanjanja portova za malu upotrebu i zastarjelih pogona za pohranu. Međutim, kao rješenje, prijenosni računari dobili su konektor koji omogućava povezivanje s jedinicom koja se naziva priključna stanica, koja uključuje ove dodatke. Ovaj konektor se naziva konektor za priključivanje (portovi).

Kriteriji za odabir matične ploče računara

Kao što smo već vidjeli, matična ploča je najvažnija komponenta računara, jer od toga ovise procesor, broj i vrsta uređaja koji se povezuju i, naravno, ukupne performanse sistema. Nažalost, većina ljudi misli da je procesor taj koji određuje ukupne performanse računara, pa provode više vremena razmišljajući o kupovini novog računara.

Međutim, ovdje ćemo u elementima matične ploče ukazati na glavne aspekte koje moramo uzeti u obzir da bismo odabrali model matične ploče koji najbolje odgovara našim potrebama, ako je ono što želimo što nadogradiviji, potpuniji i funkcionalniji mogući sistem.

Važnost dimenzija

Bez sumnje, dimenzije su jedna od prvih stvari na koje treba obratiti pažnju. Postoje različite veličine i, ovisno o vrsti računala koje nam trebaju, prikladniji će biti faktor veličine (ATX), srednje veličine (mikro ATX) ili smanjene veličine (mini ATX). Iste kriterije moramo uzeti u obzir pri odabiru drugih komponenti, poput kućišta računara ili RAM -a.

Format između elemenata matične ploče određuje veličinu kućišta za PC i broj utora i konektora za proširenje na koje se može računati. Što je veća matična ploča, veća je mogućnost povezivanja i proširivanja konektora. Nasuprot tome, što je manji otisak, veća je potreba za niskoprofilnim rješenjima za hlađenje i odvođenje topline.

Drugi važan faktor je utičnica. Ovo predstavlja mjesto koje procesor zauzima na matičnoj ploči i stoga je usko povezano s izabranim čipom. Izbor oba utječe na kompatibilnost svih komponenti.

Sa svoje strane, kvaliteta sklopova ima veze s uporabom koja će se dati matičnoj ploči, a ne smijemo zaboraviti da je, osim toga, izravno povezano s cijenom.

Izbor čipseta

Ako je matična ploča srce računara, morate uzeti u obzir da je čipset srce između elemenata matične ploče. Stoga vaš izbor uvelike utječe na rad njega, a time i na rad cijelog sistema. Prije nego što se odlučimo za određeni čipset, moramo odlučiti kako ćemo koristiti računar.

Odluka o jednoj ili dvije grafičke kartice također je vrlo važna za performanse računara. Ne podržavaju sve matične ploče istovremenu instalaciju dvije ili više grafičkih kartica. S tim u vezi, opet moramo biti jasni u pogledu upotrebe koju ćemo dati svom računaru.

S druge strane, naša matična ploča ima potreban broj i vrstu veza, što će jamčiti da možemo imati sve konektore koje želimo, poput audio i video konektora. Na isti način moramo provjeriti ima li između ostalog integriranu Wi-Fi vezu i bluetooth.

Dodatno, ovisno o proizvođaču, pronaći ćemo matične ploče s poboljšanjima i jedinstvenim funkcijama koje drugi modeli nemaju. Takav je slučaj s novim M.2 konektorima koji vam omogućuju instaliranje SSD-ova nove generacije, visokokvalitetnih zvučnih kartica integriranih u ploču, overkloking sistema za povećanje performansi računara i drugih elemenata. velika inovacija.

Moramo izabrati i dobar sistem hlađenja, ili pasivan (bez ventilatora), sa ventilatorom ili sa kombinovanom tečnom hlađenjem. Pasivno hlađenje je općenito najpametnije. Možete citirati članak vrsta autobusa u računarstvu.