Prvky základní desky počítače - VidaBytes

Jsou tací, kteří se ptají, k čemu ty změny jsou. Ostatní se jich dokonce bojí. Pokud však jde o technologie, jsou vždy nezbytné. Neustálé hledání vylepšení ve fungování prvky základní desky počítače, je toho příkladem.

Prvky základní desky: koncept

Stejně jako mnoho dalších věcí v technologickém světě má základní deska různá jména. Takovým způsobem, že se této části počítače také často říká: základní deska, logická deska nebo základní deska. Nakonec je nejdůležitější součástí počítače, protože je to ona, která spojuje všechny jeho prvky a navazuje mezi nimi komunikaci.

Je to pak obdélníková plochá deska, na kterou jsou umístěny různé hlavní prvky, jako například:

Mikroprocesor ukotvený v prvku zvaném soket.
Paměť, obvykle ve formě modulů.
Rozšiřující sloty, kde jsou připojeny karty.
Různé kontrolní čipy.

Později budeme podrobně hovořit o každém z těchto prvků. Prozatím se chystáme stanovit hlavní typy základních desek, které existují a byly.

Hlavní typy

Výrobci částí základní desky již léta stanovují standardy, pokud jde o tvary a uspořádání prvků, v zásadě s cílem snížit investice nebo náklady a usnadnit jejich výměnu. Na základě těchto standardů se objevily následující typy základních desek:

Baby AT

Je to klasický standard, který byl udržován po celá léta, od modelu 286 po první Pentium, v polovině roku 1996. Byl neustále aktualizován, aby podporoval nové funkce, které byly vyvíjeny. Tato skutečnost spolu s tím, jak snadné bylo vyměnit základní desku tohoto typu, z ní učinily první aktualizovatelný formát v historii.

Se vznikem zvukových karet, disků CD-ROM a dalších periferních prvků se však staly známé jejich slabiny, jako například: špatná cirkulace vzduchu v boxech a přebytečné kabely pro jejich provoz. Aspekty, které urychlily jeho odchod z trhu.

LP prodloužení

Jedná se o typický design stolních počítačů s úzkým boxem, podobný velikosti jako Baby-AT, vyvinutý na konci roku 1986. Měl značný úspěch díky nízkým nákladům, které pro některé společnosti představoval, ale zároveň to představovalo řadu nevýhod, které způsobily, že se přestal používat.

Za prvé, specifikace formátu nebyly nikdy zcela veřejné, což bylo překážkou aktualizace součástí. Navíc různé modely desek LPX nebyly navzájem kompatibilní, což znemožňovalo výměnu mezi nimi. Konečně, kvůli umístění karty uprostřed desky, byl odvod tepla obtížný. Skutečnost, která byla zdůrazněna v roce 1997, způsobila její definitivní pád.

ATX

Je to standard par excellence. Narodil se v roce 1995, což představuje podstatné zlepšení oproti předchozím dvěma modelům, zejména pokud jde o ventilační systém a snížení množství kabelů v něm. Jeho tvůrce navíc zveřejnil specifikace formátu, což způsobilo, že se rychle rozšířil a stal se dodnes nejpopulárnějším formátem.

V současné době je zachována většina jeho výhod, jako například: přemístění prvků, jako jsou CPU, paměť a interní konektory, do něj. Stejně jako vylepšení chladicího systému, kromě nízkých nákladů pro výrobce.

Patentovaná provedení

Jsou to desky zvláštních velikostí a tvarů, navržené velkými výrobci počítačů, hlavně proto, že stávající konstrukce nevyhovují jejich potřebám. Jedná se tedy o exkluzivní modely patřící jednomu výrobci. Nejsou široce používány, protože specifikace formátu nejsou veřejné a desky stejného modelu, ale od různých výrobců, nejsou navzájem kompatibilní.

Zastaralé modely (předchozí k modelu ATX) byly použity prvním počítačovým vybavením. Byly velké a byly umístěny v počítačové věži. Vyžadovaly prominentní místo pro uložení karet zařízení, jako jsou videa, řadiče disket, řadič pevného disku, sériové a paralelní porty. Se zvyšujícím se počtem propojených desek se spolehlivost sestavy snižovala. Maximální rychlost CPU byla až 10 MHz. Měli jediný externí konektor, klávesnice, typu DIN. Měli textová prostředí bez grafiky.

Naopak současný model ATX obsahuje externí porty a generalizuje zahrnutí klávesnice, myši, paralelního portu, sériového portu a portů USB téměř do všech základních desek. V mnoha případech zahrnuje začlenění síťových portů, zvuku a dokonce i videa. Větší integrace a redukce mechanických spojů zvyšuje spolehlivost sestavy. Obecně představuje pokročilý napájecí zdroj s většími možnostmi.

Obecný popis

Mezi hlavní vlastnosti základní desky počítače patří:

Je to obdélníková deska z polovodičového materiálu (syntetická), na které je tištěný elektronický obvod.
Jeho velikost je proměnlivá, ale obvykle je jedním z nejpozoruhodnějších prvků základní desky ve věži počítače.
Je navržen tak, aby mohl přidávat nové periferie a rozšiřující karty, jako jsou grafické, zvukové a síťové karty.
Připojení komponent PC jsou standardizovaná a dobře definovaná. Každý výrobce tak může navrhnout komponenty pro připojení k základní desce, která tyto standardy splňuje.
Začlenění zvukové a grafické karty do základní desky tabletu nebo notebooku brání aktualizaci těchto prvků.
Má řadu konektorů, které jsou obráceny na vnější stranu věže a umožňují výměnu informací s dalšími prvky, které lze snadno připojit a odpojit, včetně portů PS / 2, portů USB a síťových portů.
Informace nejsou přenášeny kabely, ale sběrnicemi (speciální kabely), což způsobuje menší ztrátu informací.
V závislosti na počtu slotů dostupných na základní desce lze do počítače nainstalovat více či méně paměti.
Počet rozšiřujících slotů, které se mají použít, závisí na počtu konektorů dostupných na kartě. Stejně jako typ autobusu, se kterým se bude manipulovat.
Není důležité znát pouze specifikace prvků, které mají být začleněny. Je také nutné ponořit se do specifikací typu procesoru, který se chystáme získat. Tímto způsobem se vyhneme nekompatibilitě s operačním systémem.
Že základní deska patří do té či oné kategorie, se nemění, alespoň teoreticky, na výkonu jejích funkcí nebo na její kvalitě.
Chladicí systém základní desky ovlivňuje činnost hardwaru, který je na ní nainstalován.
Přestože základní deska počítače umožňuje začlenění nových prvků, na základní desce notebooku lze vyměnit nebo aktualizovat pouze paměť RAM.

Nyní, když známe hlavní charakteristiky základní desky počítače, přistoupíme k podrobnostem o každé z částí, které ji tvoří samostatně.

prvky

Aniž by existoval zvláštní důvod k zahájení popisu souboru prvky základní desky u jednoho nebo druhého konkrétně to uděláme v následujícím pořadí:

Zásuvka pro mikroprocesor

Prvek připájený k základní desce, uvnitř které je mikroprocesor. Mikroprocesor je elektronická součástka typu čipu, která má uvnitř stovky tranzistorů, které v kombinaci umožňují čipu vykonávat svou práci. Vzhledem k důležitosti jeho funkce se běžně říká, že mikroprocesor je mozek počítače.

Ovládací čipová sada

Jak naznačuje jeho název, jedná se o skupinu nebo sadu čipů odpovědných za regulaci interakce mezi mikroprocesorem a pamětí nebo mezipamětí a mezi mikroprocesorem a portovým řízením. Působí tedy jako správce přenosu informací.

V důsledku uvedené regulace se dosáhne nižšího nebo vyššího výkonu mikroprocesoru, pokud jde o paměť a činnost periferních prvků.

Severní most

Je součástí řídicí čipové sady. Jeho hlavní funkcí je výměna dat mezi mikroprocesorem, RAM a grafickou kartou.

Je umístěn mezi CPU a RAM, uvnitř mikroprocesoru. Díky vysokorychlostní práci s RAM je nucen odvádět teplo začleněním chladiče.

South Bridge (Southbridge)

Je to další část, která doplňuje řídicí čipovou sadu. Na rozdíl od severních dveří je zodpovědný za propojení mezi periferními zařízeními a úložnými prvky počítače.

Jeho hlavní funkcí je poskytnout čipovou sadu, sběrnice a úložná zařízení, mimo jiné fyzicky, že je umístěn mezi CPU a rozšiřujícími sloty.

Paměť BIOS (základní vstupní / výstupní systém)

Je to první program, který běží na počítači. Zaměřuje se na rutiny na nízké úrovni, které umožňují jeho zavedení prostřednictvím operačního systému. Vzhledem ke svým provozním vlastnostem se jedná o paměť pouze pro čtení, to znamená, že nezávisí na žádném jiném zařízení nainstalovaném v počítači.

Další z jeho zásadních funkcí je možnost nainstalovat do počítače nový operační systém. Stejně tak opravte poškozený.

Paměť CMOS (RAM CMOS)

Čip, typ baterie, slouží k ukládání všech dat konfigurace počítače a také data a času. Umožňuje, aby po vypnutí počítače nedošlo ke ztrátě dat a parametrů, které již byly vytvořeny a které potřebuje ke své funkci. Tento typ baterie se automaticky dobíjí při každém zapnutí počítače. Vybití baterie způsobí nesoulad hodin / kalendáře a ztrátu zaznamenaných parametrů nastavení.

Mezipaměti

Je to nejrychlejší paměť ze všech, které tvoří základní desku. Tímto způsobem optimalizuje výkon počítače při hledání nejpoužívanějších informací. Je považován za most mezi mikroprocesorem a hlavní pamětí RAM.

Pokud jde o jeho fyzické umístění, záleží na výrobci. V některých případech to lze vidět připájené k základní desce nebo zásuvce a v jiných případech to lze najít uvnitř mikroprocesoru.

RAM nebo hlavní paměťové sloty

Seskupení několika čipů, k nimž jsou připojeny hlavní paměťové moduly počítače, které slouží jako dočasné úložiště dynamických dat, a to takovým způsobem, že není nutné jej obnovovat z pevného disku. Časem se tyto moduly lišily velikostí, kapacitou a způsobem připojení, čímž se odstranily problémy s rozšiřováním paměti a prostorem na základní desce, které byly představeny v dávných dobách.

Rozšiřující sloty

Sloty, do kterých je vložen jakýkoli typ rozšiřující karty, bez ohledu na to, zda se jedná o grafické, zvukové nebo síťové karty. Mají sloužit jako prostředek k přidání dalších komponent do počítače. Většina z nich je standardizována, ale existují některé, které jsou exkluzivní pro výrobce. Hlavní rozšiřující sloty jsou pojmenovány níže podle jejich vzhledu na trhu:

ISA: Dost na připojení modemu nebo zvukové karty, ale ne grafické karty. Má vysokou kompatibilitu
Micro Channel MCA: Ukázalo se, že se snaží vyřešit omezení ISA, a nakonec je s ním nekompatibilní. Neprospívalo to.
EISA: Byl vytvořen, aby zaplnil mezeru v MCA. Měla sníženou platnost a byla začleněna pouze týmy určité úrovně. Jeho specifikace nebyly veřejné.
Vesa Local Bus: Byla to rychlá verze ISA. Chyběly mu výhody MCA a EISA (konfigurace softwaru a mastering sběrnice). Poskytoval přímý přístup do paměti rychlostí procesoru. Zmizelo to s příchodem procesorů Pentium.
PCMCIA: Chyběly sloty a reprezentovaly paměťové karty, exkluzivní pro každého výrobce. Nízká spotřeba, zejména u zelených počítačů.
PCI / PCI-64: Dostatek na přidání různých interních prvků, kromě některých grafických karet. Jsou oddělené od systémové sběrnice, ale mají přístup do paměti. Ke komunikaci s CPU se používá můstek. Povolit sdílená přerušení. Bylo to dosud nejdelší. Nahrazuje jej PCI Express.
Mini PCI: Jedná se o adaptaci PCI pro notebooky nebo pro malé základní desky. Mezi příklady tohoto typu karty patří: řadiče Wi-Fi, modem, SCSI a SATA.
AGP: Používá se jako doplněk k slotům PCI, protože slouží pouze k připojení 3D grafických karet. Byl vytvořen za účelem zvýšení úrovně přenosu do grafického subsystému. Mělo to vlastní datovou sběrnici.
AMR: Používá se pouze takzvanými softmodemy, aby se snížily náklady odstraněním některých komponent. Vydáno v roce 1998 pro zvuková zařízení, jako jsou zvukové karty nebo modemy. Je součástí dodnes platného zvukového standardu AC97. Byl navržen pro levná zvuková nebo komunikační zařízení, protože by využívala strojní prostředky, jako je mikroprocesor a RAM. To mělo malý úspěch, protože to bylo vypuštěno v době, kdy síla strojů nebyla dostatečná pro podporu této zátěže. Zmizel na základních deskách pro Pentium IV a od AMD v Socket A.
CNR: Podobně jako u slotů AMR, ale s větším vývojem. Vznikl pro komunikační zařízení, jako jsou modemy, Lan nebo USB karty. V roce 2000 byl představen na procesorových deskách Pentium. Byl to proprietární design, takže nepřesahoval desky, které obsahovaly čipsety výrobní společnosti. Trpěl stejnými problémy se zdroji jako zařízení určená pro slot AMR. V současné době není na základních deskách obsažen.
Sloty PCI Express: Evoluce slotů AGP. Jeho hlavní výhodou je, že kterýkoli z jeho modelů lze přizpůsobit různým typům karet. Současné desky mívají maximální možné konektory PCI využívající slot AGP pro video.

Elektrický konektor

Slouží k připojení kabelů, které dodají základní desce dostatečný výkon, přes zdroj. Na deskách ATX je pouze jeden.

Interní konektory

Konektory pro interní zařízení, jako například: pevný disk, disk CD-ROM nebo interní reproduktor.

Napájecí připojení: Odpovědný za napájení základní desky ze zdroje napájení.
Výstupy ventilátoru: Jeho hlavní funkcí je zmírnit úroveň tepla produkovaného vysokou rychlostí, s níž mikroprocesory pracují.
Porty EIDE nebo FDD: U starších počítačů na nich záviselo připojení pevných disků a disketových jednotek. V dnešních počítačích jsou však tyto integrovány v čipové sadě počítače. Porty EIDE jsou zodpovědné za připojení pevných disků a optických jednotek, jako jsou disky CD a DVD, zatímco porty FDD dělají to samé s disketami. Ty jsou již zcela nepoužívány.
SATA porty: Představují novou komunikační technologii pro úložná zařízení, která zlepšuje výkon z hlediska šířky pásma.
Přední připojení: Jak název napovídá, jedná se o připojení umístěná na přední straně počítače.
- Zapnutí: Připojení tlačítka start / stop.
- Power Led: Indikátor zařízení zapnutý, připojuje se k LED.
- HD LED: LED, která indikuje aktivitu pevného disku.
- Reset: Připojí se k přednímu resetovacímu tlačítku, pokud jej box obsahuje. Restartujte počítač.
- Reproduktor: Generuje stavové a řídicí signály. Liší se od zvukového výstupu zařízení.
- KeyLock: Zamkne zařízení, umožňuje zamknout klávesnici. V posledních krabicích málo používané.
Propojky a přepínače: Odpovědný za konfiguraci možností hardwaru počítače.
- Propojky jsou obvykle považovány za otevřené a uzavřené (otevřené a uzavřené).
- DIP přepínače jsou považovány za zapnuté / vypnuté. The. Poloha ON je obvykle indikována na sítotisku součásti.

Externí konektory

Klasické konektory pro periferní prvky, jako jsou: klávesnice, myš, tiskárna a další. Kousek po kousku byly nahrazeny jinými typy připojení, snadnějšími pro připojení a odpojení. Mezi hlavní externí konektory patří:

Konektory klávesnice a myši PS / 2: Kvůli rozmachu grafických aplikací se používání myši ve spojení s klávesnicí rozšířilo. Myš se přestala připojovat přes sériový port a začala používat specializované sériové připojení, podobné tomu z klávesnice (připojení PS / 2). Připojení klávesnice a myši PS / 2 je k dispozici na všech základních deskách prostřednictvím dvou konektorů Mini-DIN. Aby se odlišili jeden od druhého, mají různé barvy, fialová je vyhrazena pro klávesnici a zelená pro myš. Pokud jsou omylem změněny, není problém s poruchami, protože kolíky jsou navzájem kompatibilní, ačkoli operace by nebyla taková, jakou by bylo žádoucí.
USB sběrnice: S nárůstem počtu periferií aplikovaných na počítačové vybavení vznikla potřeba připojit více než jednu k jednomu centrálnímu systému. Připojení USB umožňuje řetězení až 127 zařízení. Toto připojení je navíc rychlé a lze jej provést okamžitě. Operační systém rozpozná připojení USB, ale musí mít vhodné ovladače. Všechny moderní základní desky obsahují připojení USB. V současné době některé platformy používají pouze konektory USB pro klávesnici a myš.
FireWire Bus: Vytváří připojení digitálního videa pomocí videokamer a video zařízení obecně. Umožňuje přenos velkého objemu informací vysokou rychlostí.
Připojení k ethernetové síti: S rostoucím internetovým připojením, a to i v domácích počítačích, je toto připojení velmi užitečné, protože v mnoha domácnostech se tato služba provádí pomocí routerů ADSL, které obsahují ethernetové připojení. Takovým způsobem, že mnoho základních desek jej integruje. Zařízení obvykle obsahuje jedno připojení / kartu, ale v některých případech je možné najít zařízení s více než jedním připojením tohoto typu. K tomu dochází zejména u serverových počítačů, které budou ve svých aplikacích intenzivně využívat síť.

Sériové a paralelní porty: Tato připojení jsou možná nejstarší z dnešních počítačových systémů. Zděděné z předchozích systémů jsou stále méně využívány. Dříve byly sériové porty používány pro připojení myší, modemů, skenerů atd. V současné době je zařazen do profesionálních aplikací (elektronika, konfigurace zařízení, průmysl atd.). Paralelní port byl používán prakticky omezeně na připojení tiskárny, ačkoli byl také použit pro připojení ke skeneru a některým dalším zařízením. Použití obou portů nahrazuje USB. Ve skutečnosti je stále více notebooků nezahrnuje. V některých případech jsou podporovány základní deskou, i když nemají externí konektor.
Zvuk a gamepad: Je stále běžnější, že základní deska obsahuje hardware, který umožňuje systému generovat a přijímat (digitalizovat) zvuky.
- Zvuk: Vztahuje se na obecná zvuková připojení, jako jsou sluchátka a mikrofon. Každý z nich je označen různými barvami, aby bylo usnadněno jeho použití uživatelem. Dnes lze některé zvukové výstupy konfigurovat jako digitální výstupy, abychom mohli využívat výhod speciálních funkcí. Najdete zde také výstupy typu SP / DIF (digitální audio), optické a prostorové systémy.
- Gamepad nebo Joystick je staré připojení PC pro hry. Je navržen jako analogový polohový vstup. Dnes se používá jen zřídka, protože většina gamepadů je složitějších a využívá připojení USB.
Video / TV: Vztahuje se na konektory, analogové i digitální, které umožňují sledování obsahu v televizi, jako jsou: televizní kanály nebo reprodukce videa a video konzoly.
SCSI (high-end): Tento typ externích konektorů lze nalézt především na základních deskách orientovaných na server. V těchto případech má základní deska kromě interního konektoru také konektor SCSI pro externí zařízení.
Dokování / backplane: Snižování velikosti zařízení vedlo k eliminaci portů s nízkým využitím a zastaralých úložných jednotek. Jako řešení však byly notebooky vybaveny konektorem, který umožňuje připojení k jednotce zvané dokovací stanice, která tyto doplňky obsahuje. Tento konektor se nazývá dokovací konektor (porty).

Kritéria pro výběr základní desky počítače

Jak jsme již viděli, základní deska je nejdůležitější součástí počítače, protože závisí na procesoru, počtu a typu připojovaných zařízení a samozřejmě na obecném výkonu systému. Většina lidí si bohužel myslí, že je to procesor, který určuje celkový výkon počítače, a tak při zvažování nákupu nového počítače tráví více času.

Zde však v prvcích základní desky poukážeme na to, které jsou hlavní aspekty, které je třeba vzít v úvahu, abychom si vybrali model základní desky, který nejlépe vyhovuje našim potřebám, pokud chceme systém, který je upgradovatelný, kompletní a funkční možný.

Význam rozměrů

Dimenze jsou bezpochyby jednou z prvních věcí, na které je třeba se podívat. Existují různé velikosti a v závislosti na typu počítače, který potřebujeme, bude vhodnější formát v plné velikosti (ATX), střední velikost (micro ATX) nebo zmenšený formát (mini ATX). Při výběru dalších komponent, jako je krabice pro PC nebo RAM, musíme zvážit stejná kritéria.

Formát mezi prvky základní desky určuje velikost skříně pro PC a počet slotů a rozšiřujících konektorů, se kterými lze počítat. Čím větší je základní deska, tím větší je možnost připojení a rozšíření konektorů. Naopak, čím menší je půdorys, tím větší je potřeba nízkoprofilových řešení chlazení a odvodu tepla.

Dalším důležitým faktorem je zásuvka. To představuje místo, které procesor zaujímá na základní desce, a proto úzce souvisí s vybraným čipem. Volba obou ovlivňuje kompatibilitu všech komponent.

Kvalita obvodů má co do činění s použitím, které bude mít základní deska, a nesmíme zapomenout, že navíc přímo souvisí s cenou.

Volba čipové sady

Pokud je základní deska srdcem počítače, musíte vzít v úvahu, že čipová sada je srdcem mezi prvky základní desky. Vaše volba tedy výrazně ovlivňuje provoz jeho a následně i celého systému. Před rozhodnutím o konkrétní čipové sadě jsme se museli rozhodnout, jak budeme počítač používat.

Rozhodování o jedné nebo dvou grafických kartách je také velmi důležité pro výkon počítače. Ne všechny základní desky podporují současnou instalaci dvou nebo více grafických karet. V tomto ohledu musíme mít opět jasno v tom, jak budeme svůj počítač používat.

Na druhou stranu, že naše základní deska má počet a typ potřebných připojení, zaručí, že můžeme mít všechny konektory, které chceme, například audio a video konektory. Stejným způsobem musíme ověřit, že má mimo jiné integrované připojení Wi-Fi a bluetooth.

Navíc v závislosti na výrobci najdeme základní desky s vylepšeními a unikátními funkcemi, které jiné modely nemají. To je případ nových konektorů M.2, které umožňují instalaci disků nové generace (SSD) příští generace, vysoce kvalitních zvukových karet integrovaných do desky, přetaktovacích systémů pro zvýšení výkonu počítače a dalších prvky velké inovace.

Musíme také zvolit dobrý chladicí systém, buď pasivní (bez ventilátorů), s ventilátorem nebo s kombinací kapalného chlazení. Nejchytřejší je obecně pasivní chlazení. Můžete citovat článek typ autobusů ve výpočetní technice.