Elementer av et datamaskin hovedkort

Det er de som lurer på hva endringene går ut på. Andre frykter dem til og med. Men når det gjelder teknologi, er de alltid nødvendige. Det ustanselige søket etter forbedringer i funksjonen til hovedkortelementer av en datamaskin, er et eksempel på det.

Hovedkortelementer: konsept

Som mange andre ting i den tekniske verdenen, har hovedkortet forskjellige navn. På en slik måte at denne delen av datamaskinen også ofte kalles: hovedkort, logikkbrett eller hovedkort. Til syvende og sist er hun den viktigste delen av en datamaskin, ettersom hun er den som forbinder alle elementene og etablerer kommunikasjon mellom dem.

Det er da en rektangulær flat plate som forskjellige hovedelementer er plassert på, for eksempel:

• Mikroprosessoren, forankret i et element kalt en sokkel.
• Minne, vanligvis i form av moduler.
• Utvidelsessporene der kortene er koblet til.
• Ulike kontrollbrikker.

Senere vil vi snakke i detalj om hvert av disse elementene. For nå skal vi etablere hovedtypene hovedkort som eksisterer og har vært.

Hovedtyper

I årevis har produsentene av delene av hovedkortet etablert standarder, når det gjelder former og arrangement av elementene, i prinsippet for å redusere investeringer eller utgifter og lette utvekslingen. Basert på disse standardene dukket følgende typer hovedkort opp:

Baby AT

Det er den klassiske standarden som ble opprettholdt i årevis, fra 286-modellen til den første Pentium, i midten av 1996. Den ble stadig oppdatert for å støtte de nye funksjonene som ble utviklet. Dette faktum, sammen med hvor enkelt det var å bytte ut et hovedkort av denne typen, gjorde det til det første formatet som kan oppgraderes i historien.

Imidlertid, med fremveksten av lydkort, CD-ROM-er og andre perifere elementer, ble deres svakheter kjent, for eksempel: dårlig luftsirkulasjon i boksene og overflødige kabler for driften. Aspekter som akselererte utgangen fra markedet.

LP forlengelse

Det er en typisk design av stasjonære datamaskiner med en smal eske, omtrent like stor som Baby-AT, utviklet i slutten av 1986. Den hadde en betydelig suksess på grunn av de lave kostnadene den representerte for noen selskaper, men samtidig den presenterte en rekke ulemper som gjorde at den falt i ubruk.

For det første var formatspesifikasjonene aldri helt offentlige, noe som var et hinder for å oppdatere komponentene. I tillegg var de forskjellige modellene av LPX -kort ikke kompatible med hverandre, noe som gjorde det umulig å bytte mellom dem. Til slutt, på grunn av plasseringen av et kort i midten av brettet, var varmespredning vanskelig. Fakta som ble fremhevet i 1997 og forårsaket det siste fallet.

ATX

Det er standard par excellence. Den ble født i 1995, og representerer en betydelig forbedring i forhold til de to foregående modellene, spesielt når det gjelder ventilasjonssystemet og nedgangen i kabelmengden i den. I tillegg publiserte skaperen spesifikasjonene for formatet, noe som fikk det til å spre seg raskt og bli det mest populære formatet til i dag.

For tiden opprettholdes de fleste fordelene, for eksempel: flytting av elementer som CPU, minne og interne kontakter. I tillegg til forbedringen i kjølesystemet, bortsett fra den lave kostnaden for produsenten.

Proprietære design

De er plater av særegne størrelser og former, designet av store datamaskinprodusenter, hovedsakelig fordi de eksisterende designene ikke passer deres behov. Derfor er de eksklusive modeller, som tilhører en enkelt produsent. De er ikke mye brukt fordi formatspesifikasjonene ikke er offentlige, og plater av samme modell, men fra forskjellige produsenter, ikke er kompatible med hverandre.

De gamle modellene (før ATX -modellen) ble brukt av det første datautstyret. De var store i størrelse og lå i et datatårn. De krevde fremtredende plass for å få plass til enhetskort, for eksempel videoer, diskettkontrollere, harddiskkontroller, serielle og parallelle porter. Etter hvert som antallet sammenkoblede kort økte, reduserte påliteligheten til forsamlingen. Maksimal hastighet på CPU var opptil 10 MHz. De presenterte / viste en unik ekstern kontakt, den på tastaturet, type DIN. De hadde tekstmiljøer uten grafikk.

Tvert imot, den nåværende ATX -modellen inneholder eksterne porter og generaliserer inkluderingen av tastatur, mus, parallellport, seriell port og USB -porter i nesten alle hovedkort. I mange tilfeller inkluderer det inkorporering av nettverksporter, lyd og til og med video. Den større integreringen og reduksjonen av mekaniske tilkoblinger øker påliteligheten til enheten. Generelt presenterer den en avansert strømforsyning med større muligheter.

Generell beskrivelse

Blant hovedtrekkene til et datamaskin hovedkort er:

• Det er en rektangulær plate laget av et halvledermateriale (syntetisk), som det er en trykt elektronisk krets på.
• Størrelsen er variabel, men det er vanligvis et av de mest bemerkelsesverdige elementene på hovedkortet i tårnet på en datamaskin.
• Den er designet for å kunne legge til nye eksterne enheter og utvidelseskort, for eksempel grafikk, lyd og nettverkskort.
• PC -komponenttilkoblinger er standardiserte og veldefinerte. Slik at enhver produsent kan designe komponenter for å koble til et hovedkort som oppfyller disse standardene.
• Innlemmelsen av lyd- og skjermkortet på hovedkortet til en nettbrett eller bærbar datamaskin forhindrer at disse elementene oppdateres.
• Den har en serie kontakter som vender ut mot tårnet, og som tillater utveksling av informasjon med andre elementer som enkelt kan kobles til og fra, inkludert PS / 2 -portene, USB -portene og nettverksportene.
• Informasjonen overføres ikke med kabler, men med busser (spesialkabler), noe som medfører mindre tap av informasjon.
• Avhengig av antall spor tilgjengelig på hovedkortet, kan mer eller mindre minne installeres på datamaskinen.
• I sin tur avhenger antall utvidelsesspor som skal brukes av antall kontakter som er tilgjengelige på kortet. Samt typen buss som skal kjøres.
• Det er ikke bare viktig å kjenne spesifikasjonene til elementene som skal inkluderes. Det er også nødvendig å fordype seg i spesifikasjonene for typen prosessor som vi skal anskaffe. På denne måten unngår vi uforenligheter med operativsystemet.
• At et hovedkort tilhører en eller annen kategori, endrer ikke, i det minste i teorien, i utførelsen av funksjonene eller kvaliteten.
• Kjølesystemet til et hovedkort påvirker driften av maskinvaren som er installert på det.
• Selv om hovedkortet til en PC tillater inkorporering av nye elementer, er det bare et RAM -minne som kan byttes ut eller oppdateres på hovedkortet til en bærbar PC.

Nå som vi kjenner de viktigste egenskapene til et datamaskinens hovedkort, vil vi fortsette å fordype oss i detaljene i hver av delene som komponerer det separat.

Elements

Uten at det er en spesiell grunn til å starte beskrivelsen av hovedkortelementer spesielt for det ene eller det andre, vil vi gjøre det i følgende rekkefølge:

Stikkontakt for mikroprosessoren

Element loddet til hovedkortet, inne i som er mikroprosessoren. Mikroprosessoren er en elektronisk komponent, brikketype, som har hundrevis av transistorer inni seg, som når den kombineres lar brikken gjøre jobben sin. På grunn av viktigheten av funksjonen, er det vanlig å si at mikroprosessoren er hjernen til datamaskinen.

Kontroll brikkesett

Som navnet indikerer, er det en gruppe eller sett med sjetonger som er ansvarlig for å regulere samspillet mellom mikroprosessoren og minnet eller hurtigbufferen, og mellom mikroprosessoren og portkontrollen. Den fungerer da som kontrollør for overføring av informasjon.

Som et resultat av nevnte regulering oppnås en lavere eller høyere ytelse for mikroprosessoren angående minnet og driften av de perifere elementene.

Nordbroen

Det er en del av kontrollbrikkesettet. Hovedfunksjonen er å utveksle data mellom mikroprosessoren, RAM og grafikkort.

Den ligger mellom CPU og RAM, inne i mikroprosessoren. På grunn av høyhastighetsarbeidet det gjør med RAM, tvinges den til å spre varme, ved å inkorporere radiatoren.

South Bridge (Southbridge)

Det er den andre delen som utfyller kontrollbrikkesettet. I motsetning til norddøren er den ansvarlig for forbindelsen mellom eksterne enheter og lagringselementene på datamaskinen.

Hovedfunksjonen er å tilby brikkesettet, bussene og lagringsenhetene, blant annet, fysisk er det plassert mellom CPU og ekspansjonssporene.

BIOS -minne (Basic Input / Output System)

Det er det første programmet som kjøres på datamaskinen. Den fokuserer på rutiner på lavt nivå, som gjør at den kan startes opp gjennom operativsystemet. På grunn av driftsegenskapene er det et skrivebeskyttet minne, det vil si at det ikke er avhengig av noen annen enhet som er installert på datamaskinen.

En annen av de viktigste funksjonene er muligheten til å installere et nytt operativsystem på datamaskinen. I tillegg til å reparere en som er skadet.

CMOS -minne (RAM CMOS)

Chip, batteritype, brukes til å lagre alle dataene til PC -konfigurasjonen, samt dato og klokkeslett. Det tillater at når PCen er slått av, går ikke dataene og parameterne som allerede var etablert, og at den må fungere, tapt. Denne typen batterier lades automatisk hver gang datamaskinen slås på. Utladning av batteriet forårsaker feil klokke / kalender og tap av registrerte oppsettparametere.

Cache

Det er det raskeste minnet blant alle de som utgjør hovedkortet. På denne måten optimaliserer den ytelsen til datamaskinen i søket etter den mest brukte informasjonen. Det regnes som en bro mellom mikroprosessoren og hovedminnet RAM.

Når det gjelder den fysiske plasseringen, avhenger det av produsenten. I noen tilfeller kan det sees loddet til hovedkortet eller en stikkontakt, og i andre tilfeller kan det bli funnet inne i mikroprosessoren.

RAM eller hovedminne

Gruppering av flere brikker der hovedminnemodulene på datamaskinen er koblet til, som fungerer som midlertidig lagring for dynamiske data, på en slik måte at de ikke trenger å gjenopprettes fra harddisken. Over tid har disse modulene variert i størrelse, kapasitet og måte å koble til, og eliminerer problemene med minneutvidelse og plass på hovedkortet som ble presentert i antikken.

Utvidelsesspor

Spor hvor alle typer utvidelseskort er satt inn, uavhengig av om det er video-, lyd- eller nettverkskort. De er ment å tjene som et middel for å legge til ekstra komponenter på datamaskinen. De fleste av dem er standardiserte, men det er noen som er eksklusive for produsenter. De viktigste utvidelsessporene er navngitt nedenfor, i henhold til deres utseende på markedet:

• ISA: Nok til å koble til et modem eller et lydkort, men ikke et skjermkort. Har høy kompatibilitet
• Micro Channel MCA: Det dukket opp for å løse begrensningene til ISA, og endte med å være uforenlig med det. Det lyktes ikke.
• EISA: Det ble opprettet for å fylle MCA -hullet. Den hadde redusert gyldighet og ble bare innlemmet av lag på et visst nivå. Spesifikasjonene var ikke offentlige.
• Vesa Local Bus: Det var en rask versjon av ISA. Det manglet fordelene med MCA og EISA (programvarekonfigurasjon og bussmastering). Det ga direkte tilgang til minne, med prosessorens hastighet. Det forsvant med ankomsten av Pentium -prosessorene.
• PCMCIA: De manglet spor og representerte minnekort, eksklusive for hver produsent. Lavt forbruk, spesielt for grønne PC -er.
• PCI / PCI-64: Nok til å legge til forskjellige interne elementer, bortsett fra noen skjermkort. De er atskilt fra systembussen, men har tilgang til minne. En bro brukes til å kommunisere med CPU. Tillat delte avbrudd. Det har vært det lengste hittil. Det blir erstattet av PCI Express.
• Mini PCI: Det er en tilpasning av PCI for bærbare datamaskiner eller for små hovedkort. Eksempler på denne typen kort inkluderer: Wi-Fi-, modem-, SCSI- og SATA-kontrollere.
• AGP: Brukes som et supplement til PCI -sporene, siden de bare tjener til å koble til 3D -skjermkort. Det ble opprettet for å øke overføringsnivået til det grafiske undersystemet. Den hadde sin egen databuss.
• AMR: Brukes bare av såkalte softmodemer, for å senke kostnadene ved å eliminere noen komponenter. Utgitt i 1998 for lydenheter som lydkort eller modemer. Det er en del av AC97 lydstandarden, fortsatt gjeldende i dag. Den var designet for rimelige lyd- eller kommunikasjonsenheter, da disse ville benytte maskinressurser som mikroprosessoren og RAM. Den hadde liten suksess siden den ble lansert på et tidspunkt da kraften til maskinene ikke var tilstrekkelig til å støtte denne belastningen. Det forsvant i hovedkort for Pentium IV og fra AMD i Socket A.
• CNR: I likhet med AMR -spor, men med en større utvikling. Det dukket opp for kommunikasjonsenheter som modemer, Lan eller USB -kort. I 2000 ble det introdusert på Pentium prosessorkort. Det var en proprietær design, så den gikk ikke utover brettene som inkluderte brikkesettene til produksjonsselskapet. Den led av de samme ressursproblemene som enheter designet for AMR -spor. Det er for øyeblikket ikke inkludert på hovedkort.
• PCI Express -spor: Utvikling av AGP -spor. Hovedfordelen er at alle modellene kan tilpasses forskjellige typer kort. Gjeldende kort har en tendens til å ha maksimalt mulige PCI -kontakter som bruker et AGP -spor for video.

Elektrisk kontakt

Den brukes til å koble til kablene som gir tilstrekkelig strøm til hovedkortet, gjennom kilden. På ATX -plater er det bare en.

Interne kontakter

Koblinger for interne enheter, for eksempel: harddisken, CD-platen eller den interne høyttaleren.

• Strømtilkoblinger: Ansvarlig for å bringe strøm til hovedkortet fra strømkilden.
• Vifteutganger: Hovedfunksjonen er å redusere varmenivået som produseres av den høye hastigheten som mikroprosessorene jobber med.
• EIDE- eller FDD -porter: På eldre datamaskiner var tilkoblingen mellom harddisker og diskettstasjoner avhengig av dem. I dagens datamaskiner er disse imidlertid innebygd i datamaskinens brikkesett. EIDE -portene er ansvarlige for tilkobling av harddisker og optiske stasjoner, for eksempel CDer og DVDer, mens FDD -portene gjør det samme med disketter. Sistnevnte er allerede totalt ubrukte.
• SATA -porter: De representerer en ny kommunikasjonsteknologi for lagringsenheter, som forbedrer ytelsen når det gjelder båndbredde.
• Fronttilkoblinger: Som navnet tilsier, er de tilkoblinger som er plassert på forsiden av datamaskinen.
  • Strøm på: Tilkobling for start / stopp -knappen.
  • Power LED: Indikator for utstyr på, kobles til LED.
  • HD LED: LED som indikerer harddiskaktivitet.
  • Tilbakestill: Kobles til nullstillingsknappen foran hvis boksen inneholder den. Start datamaskinen på nytt.
  • Høyttaler: Genererer status- og kontrollsignaler. Det er forskjellig fra lydutgangen til utstyret.
  • KeyLock: Låser utstyret, gjør det mulig å låse tastaturet. Lite bruk i de siste boksene.
• Hoppere og brytere: Ansvarlig for konfigurering av maskinvarealternativene.
  • Gensere blir vanligvis behandlet som åpne og lukkede (åpne og lukkede).
  • Dypbryterne behandles som av / på. De. Posisjon PÅ er vanligvis angitt på komponentens silkeskjerm.

Eksterne kontakter

Klassiske kontakter for perifere elementer, for eksempel: tastatur, mus, skriver, blant andre. Litt etter litt har de blitt erstattet av andre typer tilkoblinger, lettere å koble til og fra. Blant de viktigste eksterne kontaktene er:

• PS / 2 -tastatur- og musekontakter: På grunn av økningen i grafikkprogrammer ble bruken av musen i forbindelse med tastaturet utbredt. Musen sluttet å koble til via serieporten og begynte å bruke en spesialisert seriell tilkobling, som ligner på tastaturet (PS / 2 -tilkoblingen). PS / 2 tastatur- og museforbindelser er tilstede på alle hovedkort via to Mini-DIN-kontakter. For å skille den ene fra den andre, har de forskjellige farger, lilla er reservert for tastaturet og grønn for musen. Hvis de endres ved en feil, er det ikke noe problem med sammenbrudd siden pinnene er kompatible med hverandre, selv om operasjonen ikke ville være som ønsket.
• USB -buss: Med økningen i antall eksterne enheter som brukes på datautstyr, ble behovet for å koble mer enn ett til et enkelt sentralt system skapt. USB-tilkoblingen gjør daisy-chaining av opptil 127 enheter mulig. I tillegg til dette er denne tilkoblingen rask og kan gjøres umiddelbart. Operativsystemet gjenkjenner USB -tilkoblingen, men det må ha passende drivere. Alle moderne hovedkort har USB -tilkoblinger. Foreløpig bruker noen plattformer bare USB -kontakter for tastatur og mus.
• FireWire Bus: Etablerer digitale videotilkoblinger, ved bruk av videokameraer og videoutstyr generelt. Den tillater overføring av et stort informasjonsmengde i høy hastighet.
• Ethernet -nettverkstilkobling: Med den økende internettforbindelsen, selv i hjemmemaskiner, er denne tilkoblingen veldig nyttig, siden denne tjenesten i mange hjem utføres med ADSL -rutere som har en Ethernet -tilkobling. På en slik måte at mange hovedkort inneholder det integrert. Utstyret inneholder vanligvis en enkelt tilkobling / kort, men i noen tilfeller er det mulig å finne utstyr med mer enn én tilkobling av denne typen. Dette skjer spesielt på server -datamaskiner som skal bruke nettverket intensivt i sine applikasjoner.

• Serielle og parallelle porter: Disse tilkoblingene er kanskje de eldste av dagens datasystemer. Arvet fra tidligere systemer, de blir mindre og mindre brukt. Tidligere ble serielle porter brukt til tilkobling av mus, modemer, skannere, etc. Det er for tiden henvist til profesjonelle applikasjoner (elektronikk, utstyrskonfigurasjon, industri, etc.). Parallellporten har praktisk talt begrenset bruk for skriverforbindelse, selv om den også har blitt brukt for tilkobling til skanner og noen andre enheter. Bruken av begge portene blir erstattet av USB -en. Faktisk inkorporerer ikke flere og flere bærbare datamaskiner dem. I noen tilfeller støttes de av hovedkortet, selv om de ikke har en ekstern kontakt.
• Lyd og spillkontroll: Det blir stadig mer vanlig at hovedkortet inneholder maskinvaren som gjør at systemet kan generere og motta (digitalisere) lyder.
  • Lyd: Refererer til lydforbindelser, både generiske, for eksempel hodetelefoner og mikrofoner. Hver av dem er identifisert med forskjellige farger for å lette bruken av brukeren. I dag kan noen lydutganger konfigureres som digitale utganger, slik at vi kan dra fordel av spesialfunksjoner. Du kan også finne utganger av typen SP / DIF (digital lyd), optiske og surroundsystemer.
  • Gamepad eller Joystick er en gammel tilkobling av PC -en for spill. Den er designet som analoge posisjonsinnganger. Den brukes sjelden i dag, ettersom de fleste spillkontroller er mer komplekse og bruker USB -tilkoblingen.
• Video / TV: Refererer til kontakter, både analoge og digitale, som lar deg se innhold på fjernsynet, for eksempel: TV -kanaler eller videoreproduksjoner og videokonsoller.
• SCSI (high-end): Denne typen eksterne kontakter kan fremfor alt finnes på serverorienterte hovedkort. I disse tilfellene har hovedkortet en SCSI -kontakt for eksterne enheter i tillegg til den interne kontakten.
• Docking / Backplane: Nedbemanning av utstyr førte til eliminering av porter med lav bruk og utdaterte lagringsstasjoner. Som en løsning ble imidlertid de bærbare datamaskinene utstyrt med en kontakt, som gjør det mulig å koble til en enhet som kalles dokkingstasjon, som inneholder disse tilleggene. Denne kontakten kalles docking -kontakten (porter).

Kriterier for valg av hovedkort

Som vi allerede har sett, er hovedkortet den viktigste komponenten i en datamaskin, siden prosessoren, antallet og typen enheter som skal kobles til, og selvfølgelig den generelle ytelsen til systemet avhenger av det. Dessverre tror de fleste at det er prosessoren som bestemmer datamaskinens generelle ytelse, og derfor bruker de mer tid når de vurderer kjøp av en ny datamaskin.

Men her i elementene i hovedkortet vil vi påpeke hvilke som er hovedaspektene som må vurderes for å velge hovedkortmodellen som passer best for våre behov, hvis det vi ønsker er det mest oppgraderbare, komplette og funksjonelle systemet som er mulig.

Viktigheten av dimensjoner

Uten tvil er dimensjoner en av de første tingene å se på. Det er forskjellige størrelser, og avhengig av hvilken type datamaskin vi trenger, vil en formfaktor i full størrelse (ATX), mellomstor (micro ATX) eller redusert størrelse (mini ATX) være mer passende. Vi må vurdere de samme kriteriene for valg av andre komponenter, for eksempel esken til PC -en eller RAM -en.

Formatet mellom elementene på hovedkortet bestemmer størrelsen på saken til PC -en, og antall spor og ekspansjonskontakter som kan regnes med. Jo større hovedkort, desto større er muligheten for å koble til og utvide kontaktene. Omvendt, jo mindre fotavtrykk, desto større er behovet for løsninger med lav profil for kjøling og varmeavledning.

En annen viktig faktor er kontakten. Dette representerer stedet som prosessoren inntar på hovedkortet, og er derfor nært knyttet til brikken som er valgt. Valget av begge påvirker kompatibiliteten til alle komponentene.

For sin del har kvaliteten på kretsene å gjøre med bruken som skal gis til hovedkortet, og vi må ikke glemme at det også er direkte relatert til prisen.

Valg av brikkesett

Hvis hovedkortet er hjertet på datamaskinen, må du vurdere at brikkesettet er hjertet mellom elementene i hovedkortet. Derfor påvirker ditt valg i stor grad driften av det og følgelig hele systemets. Før vi bestemmer oss for et bestemt brikkesett, må vi ha bestemt oss for hvordan vi skal bruke PC -en.

Å bestemme seg for ett eller to grafikkort er også veldig viktig for ytelsen til datamaskinen. Ikke alle hovedkort støtter samtidig installasjon av to eller flere grafikkort. I dette aspektet må vi igjen være klare om bruken vi skal gi PCen.

På den annen side, at hovedkortet vårt har antall og type tilkoblinger vi trenger, vil det garantere at vi kan ha alle kontaktene vi ønsker, for eksempel lyd- og videokontakter. På samme måte må vi bekrefte at den blant annet har integrert Wi-Fi-tilkobling og bluetooth.

I tillegg vil vi, avhengig av produsenten, finne hovedkort med forbedringer og unike funksjoner som andre modeller ikke har. Slik er tilfellet med de nye M.2-kontaktene, som lar deg installere neste generasjons solid state-stasjoner (SSD), lydkort av høy kvalitet integrert i kortet, overklokking systemer for å øke datamaskinens ytelse og andre elementer. stor innovasjon.

Vi må også velge et godt kjølesystem, enten passivt (uten vifter), med en vifte eller med en flytende kjølekombinasjon. Passiv kjøling er generelt den smarteste. Du kan sitere artikkelen type busser innen databehandling.