Elementi matične ploče računala

Ima onih koji se pitaju čemu služe promjene. Drugi ih se čak boje. Međutim, što se tiče tehnologije, one su uvijek potrebne. Neprestana potraga za poboljšanjima u funkcioniranju elementi matične ploče računala, 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 računala često naziva i: matična ploča, logička ploča ili matična ploča. U konačnici, ona je najvažniji dio računala, jer je ona ta koja 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.
• Utori za proširenje u koje su kartice spojene.
• 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 već godinama uspostavljaju standarde, u smislu 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:

Beba AT

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

Međutim, pojavom zvučnih kartica, CD-ROM-ova 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 nastavak

To je tipičan dizajn stolnih računala s uskom kutijom, veličine slične Baby-AT-u, razvijenom krajem 1986. Imao je značajan uspjeh zbog niske cijene koju je predstavljao za neke tvrtke, ali u isto vrijeme predstavljao je niz nedostataka zbog kojih je prestao biti korišten.

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

ATX

To je standard par excellence. Rođen je 1995. godine i predstavlja značajno poboljšanje u odnosu na prethodna dva modela, posebno u smislu ventilacijskog sustava i smanjenja količine kabela unutar njega. Osim toga, njegov je tvorac 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 unutarnji konektori. Kao i poboljšanje sustava hlađenja, osim niske cijene za proizvođača.

Vlasnički dizajni

To su ploče osebujnih veličina i oblika, koje su osmislili veliki proizvođači računala, 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 (prije modela ATX), koristila se prva računalna oprema. Bile su velike veličine i nalazile su se u računalnom tornju. Trebalo im je istaknuto mjesto za smještaj kartica uređaja, kao što su video zapisi, kontroleri disketa, kontroler tvrdog diska, serijski i paralelni portovi. S povećanjem broja međusobno povezanih ploča, pouzdanost montaže se smanjivala. Maksimalna brzina CPU -a bila je do 10 MHz. Imali su jedan vanjski priključak, onaj tipkovnice, tip DIN. Imali su tekstualno okruženje bez grafike.

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

Opći opis

Među glavnim karakteristikama računalne matične ploče su:

• To je pravokutna ploča izrađena od poluvodičkog materijala (sintetika), na kojoj se nalazi tiskano elektroničko kolo.
• Njegova veličina je promjenjiva, ali obično je jedan od najistaknutijih elemenata matične ploče unutar tornja računala.
• Dizajniran je tako da može dodati nove periferne uređaje i kartice za proširenje, poput grafičkih, zvučnih i mrežnih kartica.
• Spojevi komponenti računala standardizirani su i dobro definirani. Tako da svaki proizvođač može dizajnirati komponente za spajanje na matičnu ploču koja zadovoljava te standarde.
• Ugradnja zvučne i video kartice unutar matične ploče tableta ili prijenosnog računala 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 odvajaju, uključujući PS / 2 priključke, USB priključke i mrežne priključke.
• Podaci se ne prenose kablovima, već sabirnicama (posebni kabeli), što uzrokuje manji gubitak podataka.
• Ovisno o broju utora dostupnih na matičnoj ploči, u računalo se može instalirati više ili manje memorije.
• S druge strane, broj utora za proširenje koji će se koristiti ovisi o broju konektora dostupnih na kartici. Kao i vrstu autobusa kojim se rukuje.
• Nije samo važno znati specifikacije elemenata koji se ugrađuju. Također je potrebno ući u specifikacije tipa procesora koji ćemo nabaviti. Na taj način izbjegavamo nekompatibilnosti s operativnim sustavom.
• 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 računala dopušta ugradnju novih elemenata, u matičnoj ploči prijenosnog računala jedino što se može zamijeniti ili ažurirati je RAM memorija.

Sada, nakon što smo upoznali glavne karakteristike računalne matične ploče, nastavit ćemo detaljno proučavati pojedinosti svakog dijela koji je sastavlja.

elementi

Bez postojanja posebnog razloga za početak opisa elementi matične ploče za jedno ili drugo konkretno, učinit ćemo to 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 računala.

Kontrola čipseta

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

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

Sjeverni most

Dio je upravljačkog čipseta. Njegova je glavna funkcija razmjena podataka između mikroprocesora, RAM -a i grafičke kartice.

Nalazi se između procesora i RAM -a, unutar mikroprocesora. Zbog brzog rada s RAM-om, prisiljen je odvoditi toplinu, ugrađujući radijator.

Južni most (Southbridge)

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

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

BIOS memorija (osnovni ulazni / izlazni sustav)

To je prvi program koji se izvodi na računalu. Usredotočuje se na rutine niske razine koje mu omogućuju pokretanje kroz operacijski sustav. Zbog svojih radnih karakteristika memorija je samo za čitanje, odnosno ne ovisi o bilo kojem drugom uređaju instaliranom na računalu.

Još jedna od njegovih bitnih funkcija je mogućnost instaliranja novog operacijskog sustava na računalo. Kao i popraviti oštećenu.

CMOS memorija (RAM CMOS)

Čip, tip baterije, koristi se za spremanje svih podataka o konfiguraciji računala, 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 automatski se puni pri svakom uključivanju računala. Pražnjenje baterije uzrokuje neusklađenost sata / kalendara i gubitak snimljenih parametara postavljanja.

Predmemorija

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

Što se tiče njegovog fizičkog položaja, 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 računala, koji služe kao privremena pohrana dinamičkih podataka, na način da ih nije potrebno oporaviti s tvrdog diska. S vremenom su ti moduli varirali u veličini, kapacitetu i načinu povezivanja, eliminirajući probleme proširenja memorije i prostora unutar matične ploče koji su bili predstavljeni u davna vremena.

Produžni utori

Utori u koje je umetnuta bilo koja vrsta kartice za proširenje, bez obzira radi li se o video, zvučnim ili mrežnim karticama. Namijenjene su kao sredstvo za dodavanje dodatnih komponenti računalu. Većina njih je standardizirana, ali postoje neke koje su ekskluzivne za proizvođače. Glavni utori za proširenje dolje su 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 prazninu u MCA -i. Imao je smanjenu valjanost i uključivali su ga samo timovi određene razine. 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 izravan pristup memoriji, brzinom procesora. Nestao je dolaskom procesora Pentium.
• PCMCIA: Nedostajali su im utori i predstavljali su memorijske kartice, ekskluzivne za svakog proizvođača. Mala potrošnja, osobito za zelena računala.
• PCI / PCI-64: Dovoljno za dodavanje različitih unutarnjih elemenata, osim za neke video kartice. Odvojeni su od sistemske sabirnice, ali imaju pristup memoriji. Most se koristi za komunikaciju s CPU -om. Dopusti zajedničke prekide. To je najduže 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 nadopuna PCI utorima jer služe samo za povezivanje 3D video kartica. Nastao je radi povećanja razine prijenosa u grafički podsustav. Imao je svoju sabirnicu podataka.
• AMR: Koriste ga samo tzv. Softmodemi za smanjenje troškova uklanjanjem nekih komponenti. Objavljeno 1998. za audio uređaje poput zvučnih kartica ili modema. Dio je 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 strojeva nije bila dovoljna da podnese ovo opterećenje. Nestao je na matičnim pločama za Pentium IV i iz 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 tvrtke. Patio je od istih problema s resursima kao i uređaji dizajnirani za AMR utor. Trenutno nije uključeno na matične ploče.
• PCI Express utori: Evolucija AGP utora. Njegova je glavna prednost 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 priključak

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

Unutarnji konektori

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

• Priključci za napajanje: Odgovorni su za napajanje matične ploče iz izvora napajanja.
• Izlazi ventilatora: Njegova je glavna funkcija umanjiti razinu topline proizvedene velikom brzinom s kojom mikroprocesori rade.
• EIDE ili FDD priključci: U starijim računalima, veza tvrdih diskova i disketnih pogona ovisila je o njima. Međutim, u današnjim računalima, oni su ugrađeni u čipset računala. EIDE priključci odgovorni su za povezivanje tvrdih diskova i optičkih pogona, poput CD -a i DVD -a, dok priključci FDD -a 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 računala.
  • Uključivanje: Spajanje tipke start / stop.
  • Napajanje Led: Indikator uključene opreme, spaja se na LED.
  • HD LED: LED koji označava aktivnost tvrdog diska.
  • Reset: Povezuje se s prednjim gumbom za resetiranje ako ga okvir sadrži. Ponovo pokrenite računalo.
  • Zvučnik: Generira statusne i upravljačke signale. Razlikuje se od audio izlaza opreme.
  • KeyLock: Zaključava opremu, omogućuje zaključavanje tipkovnice. Malo koristi u novijim kutijama.
• Kratkospojnici i prekidači: Odgovorni za konfiguriranje hardverskih opcija računala.
  • Skakači se obično tretiraju kao otvoreni i zatvoreni (otvoreni i zatvoreni).
  • DIP-prekidači se tretiraju kao uključeni / isključeni. The. Položaj UKLJUČENO obično je naznačen na sitotisku komponente.

Vanjski konektori

Klasični konektori za periferne elemente, kao što su: tipkovnica, miš, pisač, između ostalog. Malo po malo zamijenjene su drugim vrstama veza, lakše se povezuju i odvajaju. Među glavnim vanjskim konektorima su:

• PS / 2 priključci za tipkovnicu i miša: Zbog porasta grafičkih aplikacija, upotreba miša zajedno s tipkovnicom postala je široko rasprostranjena. Miš se prestao povezivati ​​putem serijskog porta i počeo koristiti specijaliziranu serijsku vezu, sličnu onoj na tipkovnici (PS / 2 veza). PS / 2 veze tipkovnice i miša prisutne su na svim matičnim pločama putem dva Mini-DIN priključka. Kako bi se razlikovale jedna od druge, imaju različite boje, ljubičasta je rezervirana za tipkovnicu, a zelena za miš. Ako se greškom promijene, nema problema s kvarovima jer su pinovi međusobno kompatibilni, iako operacija ne bi bila željena.
• USB sabirnica: Rastom broja perifernih uređaja primijenjenih na računalnu opremu, stvorila se potreba za povezivanjem više njih na jedan središnji sustav. USB priključak omogućuje povezivanje do 127 uređaja pomoću tratinčice. Osim toga, ova je veza brza i može se uspostaviti odmah. Operacijski sustav prepoznaje USB vezu, ali mora imati odgovarajuće upravljačke programe. Sve moderne matične ploče imaju USB priključke. Trenutno neke platforme koriste samo USB konektore za tipkovnicu i miša.
• FireWire Bus: uspostavlja digitalne video veze, općenito pomoću video kamera i video opreme. Omogućuje prijenos velike količine informacija velikom brzinom.
• Ethernet mrežna veza: S rastućom internetskom vezom, čak i na kućnim računalima, ta je veza vrlo korisna, jer se u mnogim domovima ova usluga obavlja s ADSL usmjerivačima koji uključuju Ethernet vezu. Na takav način da ga mnoge matične ploče integriraju. Oprema obično uključuje jednu vezu / karticu, ali u nekim je slučajevima moguće pronaći opremu s više od jedne veze ove vrste. To se osobito događa na poslužiteljskim računalima koja će intenzivno koristiti mrežu u svojim aplikacijama.

• Serijski i paralelni priključci: Ove su veze možda najstariji od današnjih računalnih sustava. Naslijeđeni od prethodnih sustava, sve se manje koriste. Ranije su se serijski portovi koristili za povezivanje miševa, modema, skenera itd. Trenutno je potisnut u profesionalne aplikacije (elektronika, konfiguracija opreme, industrija itd.). Paralelni priključak praktički se koristi samo za povezivanje pisača, iako se također koristio za povezivanje sa skenerom i nekim drugim uređajima. Korištenje oba priključka zamjenjuje se USB -om. Zapravo, sve više prijenosnih računala ih ne uključuje. U nekim slučajevima podržava ih matična ploča, iako nemaju vanjski priključak.
• Zvuk i gamepad: Sve je češće da matična ploča uključuje hardver koji omogućuje sustavu 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 se olakšalo njihovo korištenje od strane korisnika. Danas se neki audio izlazi mogu konfigurirati kao digitalni izlazi tako da možemo iskoristiti prednosti posebnih značajki. Također možete pronaći izlaze tipa SP / DIF (digitalni audio), optičke i surround sustave.
  • Gamepad ili joystick stara je veza računala 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 vanjskih konektora može se naći, prije svega, na poslužiteljski orijentiranim matičnim pločama. U tim slučajevima, matična ploča ima SCSI konektor za vanjske uređaje uz unutarnji konektor.
• Priključna / pozadinska ploča: Smanjivanje opreme dovelo je do uklanjanja portova s ​​niskom uporabom i zastarjelih pogona za pohranu. Međutim, kao rješenje, prijenosna računala su opremljena konektorom koji omogućuje povezivanje s jedinicom zvanom priključna stanica, koja uključuje ove dodatke. Ovaj priključak naziva se priključni priključak (priključci).

Kriteriji za odabir matične ploče računala

Kao što smo već vidjeli, matična ploča najvažnija je komponenta računala, jer ovisi o procesoru, broju i vrsti uređaja za povezivanje i, naravno, općim performansama sustava. Nažalost, većina ljudi misli da je procesor taj koji određuje ukupne performanse računala pa provode više vremena razmišljajući o kupnji novog računala.

Međutim, ovdje ćemo u elementima matične ploče istaknuti koji su glavni aspekti koji se moraju uzeti u obzir pri odabiru modela matične ploče koji najbolje odgovara našim potrebama, ako je ono što želimo sustav koji je nadogradiv, potpun i funkcionalan moguće.

Važnost dimenzija

Bez sumnje, dimenzije su jedna od prvih stvari na koje treba obratiti pozornost. 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). Moramo uzeti u obzir iste kriterije za izbor drugih komponenti, poput kutije za računalo ili RAM -a.

Format između elemenata matične ploče određuje veličinu kućišta za računalo i broj utora i priključaka za proširenje na koje se može računati. Što je matična ploča veća, 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. Odabir oboje 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 računala, morate uzeti u obzir da je čipset srce između elemenata matične ploče. Stoga vaš izbor uvelike utječe na njegov rad, a time i na rad cijelog sustava. Prije nego što se odlučimo za određeni čipset, moramo odlučiti kako ćemo koristiti računalo.

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

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, među ostalim, 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 omogućuju ugradnju SSD-ova sljedeće generacije, visokokvalitetnih zvučnih kartica integriranih u ploču, overclocking sustava za povećanje performansi računala i drugih elementi velike inovacije.

Moramo odabrati i dobar sustav hlađenja, bilo pasivan (bez ventilatora), s ventilatorom ili s kombinacijom tekućeg hlađenja. Pasivno hlađenje općenito je najpametnije. Možete citirati članak vrsta autobusa u računarstvu.