Елементи матичне плоче рачунара

Има оних који се питају чему служе промене. Други их се чак плаше. Међутим, што се тиче технологије, оне су увек неопходне. Непрестана потрага за побољшањима у функционисању елементи матичне плоче рачунара, пример је тога.

Елементи матичне плоче: концепт

Као и многе друге ствари у свету технологије, и матична плоча носи различита имена. На тај начин што се овај део рачунара често назива и: матична плоча, логичка плоча или матична плоча. На крају, она је најважнији део рачунара, јер она повезује све његове елементе и успоставља комуникацију међу њима.

То је тада правоугаона равна плоча на којој се налазе различити главни елементи, као што су:

• Микропроцесор, усидрен у елемент који се назива утичница.
• Меморија, обично у облику модула.
• Прорези за проширење у које су прикључене картице.
• Разни контролни чипови.

Касније ћемо детаљно говорити о сваком од ових елемената. За сада ћемо успоставити главне врсте матичних плоча које постоје и које су постојале.

Главни типови

Произвођачи делова матичне плоче већ годинама успостављају стандарде, у погледу облика и распореда елемената, у принципу како би смањили улагања или трошкове и олакшали њихову размену. На основу ових стандарда појавиле су се следеће врсте матичних плоча:

Баби-АТ

То је класични стандард који се одржавао годинама, од модела 286 до првог Пентиума, средином 1996. Стално се ажурирао како би подржао нове функције које су се развијале. Ова чињеница, заједно са лакоћом замене матичне плоче овог типа, учинила ју је првим форматом за надоградњу у историји.

Међутим, са појавом звучних картица, ЦД-РОМ-а и других периферних елемената, постале су познате њихове слабости, као што су: слаба циркулација ваздуха у кутијама и вишак каблова за њихов рад. Аспекти који су убрзали излазак са тржишта.

ЛПКС

То је типичан дизајн десктоп рачунара са уском кутијом, по величини сличној Баби-АТ, развијеној крајем 1986. Имао је значајан успех због ниске цене коју је представљао за неке компаније, али у исто време представљао је низ недостатака због којих је престао да се користи.

Прво, спецификације формата никада нису биле у потпуности јавне, што је представљало препреку за ажурирање компоненти. Осим тога, различити модели ЛПКС плоча нису били међусобно компатибилни, што је онемогућавало међусобну размену. Коначно, због локације картице на средини плоче, расипање топлоте је било отежано. Чињеница која је наглашена 1997. године, узрокујући њен коначан пад.

АТКС

То је стандард пар екцелленце. Рођен је 1995. године и представља значајно побољшање у односу на претходна два модела, посебно у погледу вентилационог система и смањења количине кабла у њему. Осим тога, његов творац је објавио спецификације формата, због чега се брзо проширио и постао најпопуларнији формат до данас.

Тренутно се већина његових предности одржава, као што су: премештање унутар ње елемената као што су ЦПУ, меморија и унутрашњи конектори. Као и побољшање система хлађења, осим ниске цене за произвођача.

Заштићени дизајн

То су плоче посебних величина и облика, које су дизајнирали велики произвођачи рачунара, углавном зато што постојећи дизајни не одговарају њиховим потребама. Стога су то ексклузивни модели, који припадају једном произвођачу. Нису у широкој употреби јер спецификације формата нису јавне, а плоче истог модела, али различитих произвођача, нису међусобно компатибилне.

Старинске моделе (пре АТКС модела) користила је прва рачунарска опрема. Биле су велике величине и налазиле су се у компјутерском торњу. Био им је потребан значајан простор за смештај картица уређаја, као што су видео записи, контролери дискета, контролер чврстог диска, серијски и паралелни портови. Како се повећавао број међусобно повезаних плоча, поузданост монтаже се смањивала. Максимална брзина ЦПУ -а је била до 10 МХз.Представили су / приказали јединствени спољни конектор, онај тастатуре, типа ДИН. Имали су текстуално окружење без графике.

Напротив, тренутни АТКС модел укључује спољне портове и генерализује укључивање тастатуре, миша, паралелног порта, серијског порта и УСБ портова у готово све матичне плоче. У многим случајевима укључује укључивање мрежних портова, звука, па чак и видеа. Већа интеграција и смањење механичких веза повећава поузданост склопа. Уопштено, представља напредно напајање са већим могућностима.

Општи опис

Међу главним карактеристикама матичне плоче рачунара су:

• То је правоугаона плоча направљена од полупроводничког материјала (синтетичког), на којој се налази штампано електронско коло.
• Његова величина је променљива, али је обично један од најистакнутијих елемената матичне плоче у торњу рачунара.
• Дизајниран је тако да може да додаје нове периферне уређаје и картице за проширење, као што су графичке, звучне и мрежне картице.
• Везе компоненти рачунара су стандардизоване и добро дефинисане. Тако да сваки произвођач може дизајнирати компоненте за повезивање са матичном плочом која задовољава те стандарде.
• Уграђивање звучне и видео картице у матичну плочу таблета или лаптопа спречава ажурирање ових елемената.
• Има низ конектора који су окренути према вањској страни торња и омогућавају размјену информација са другим елементима који се лако повезују и искључују, укључујући ПС / 2 портове, УСБ портове и мрежне портове.
• Информације се не преносе кабловима, већ магистралама (посебни каблови), што узрокује мањи губитак информација.
• У зависности од броја слотова доступних на матичној плочи, у рачунар се може инсталирати мање или више меморије.
• Заузврат, број слотова за проширење који ће се користити зависи од броја конектора доступних на картици. Као и тип аутобуса који ће се возити.
• Није само важно знати спецификације елемената који се уграђују. Такође је потребно ући у спецификације типа процесора који ћемо набавити. На овај начин избегавамо некомпатибилности са оперативним системом.
• То што матична плоча припада једној или другој категорији, не мијења се, барем у теорији, у обављању својих функција или у њеном квалитету.
• Систем хлађења матичне плоче утиче на рад хардвера инсталираног на њој.
• Иако матична плоча рачунара дозвољава уградњу нових елемената, у матичној плочи лаптопа једино што се може заменити или ажурирати је РАМ меморија.

Сада, знајући главне карактеристике рачунарске матичне плоче, наставићемо да се бавимо детаљима сваког дела који је засебно саставља.

Елементи

Без постојања посебног разлога за почетак описа елементи матичне плоче за једно или друго конкретно, ми ћемо то учинити следећим редоследом:

Утичница за микропроцесор

Елемент лемљен на матичној плочи, унутар којег се налази микропроцесор. Микропроцесор је електронска компонента, типа чипа, која у себи има стотине транзистора, који у комбинацији омогућавају чипу да ради свој посао. Због важности своје функције, уобичајено је рећи да је микропроцесор мозак рачунара.

Контролни чипсет

Као што му име говори, ради се о групи или скупу чипова, одговорних за регулисање интеракције између микропроцесора и меморије или кеша, и између микропроцесора и контроле порта. Он, дакле, делује као контролор преноса информација.

Као резултат наведене регулације, постижу се ниже или веће перформансе микропроцесора у погледу меморије и рада периферних елемената.

Северни мост

То је део управљачког скупа чипова. Његова главна функција је размена података између микропроцесора, РАМ -а и графичке картице.

Налази се између ЦПУ -а и РАМ -а, унутар микропроцесора. Због рада велике брзине са РАМ-ом, приморан је да одводи топлоту уградњом радијатора.

Јужни мост (Соутхбридге)

Други део надопуњује контролни чипсет. За разлику од сјеверних врата, она су одговорна за везу између периферних уређаја и елемената за складиштење рачунара.

Његова главна функција је да обезбеди чипсет, магистрале и уређаје за складиштење, између осталог и физички, налази се између ЦПУ -а и слотова за проширење.

БИОС меморија (основни улазни / излазни систем)

То је први програм који се покреће на рачунару. Фокусира се на рутине ниског нивоа, које омогућавају његово покретање кроз оперативни систем. Због својих радних карактеристика, то је меморија само за читање, односно не зависи од било ког другог уређаја инсталираног на рачунару.

Још једна од његових основних функција је могућност инсталирања новог оперативног система на рачунар. Као и поправити оштећену.

ЦМОС меморија (РАМ ЦМОС)

Чип, тип батерије, користи се за складиштење свих података конфигурације рачунара, као и датума и времена. Омогућава да се након искључивања рачунара не изгубе подаци и параметри који су већ успостављени и да треба да функционише. Ова врста батерије се аутоматски пуни сваки пут када се рачунар укључи. Пражњење батерије узрокује неусклађеност сата / календара и губитак снимљених параметара подешавања.

Кеш меморија

То је најбржа меморија у свим онима који чине матичну плочу. На овај начин оптимизује перформансе рачунара у потрази за најчешће коришћеним информацијама. Сматра се мостом између микропроцесора и РАМ -а главне меморије.

Што се тиче његове физичке локације, то зависи од произвођача. У неким случајевима може се видети лемљен на матичној плочи или утичници, а у другим случајевима може се наћи унутар микропроцесора.

РАМ или утори за главну меморију

Груписање неколико чипова у којима су повезани главни меморијски модули рачунара, који служе као привремена меморија за динамичке податке, на такав начин да их није потребно опорављати са чврстог диска. Временом су ти модули варирали у величини, капацитету и начину повезивања, елиминишући проблеме проширења меморије и простора унутар матичне плоче који су били представљени у давна времена.

Слотови за проширење

Слотови у које је уметнута било која врста картице за проширење, без обзира да ли се ради о видео, звучним или мрежним картицама. Намењени су за додавање додатних компоненти рачунару. Већина њих је стандардизована, али постоје неке које су ексклузивне за произвођаче. Главни слотови за проширење су доле именовани, према њиховом изгледу на тржишту:

• ИСА: Довољно за повезивање модема или звучне картице, али не и видео картице. Има високу компатибилност
• Микроканални МЦА: Појавио се покушавајући да реши ограничења ИСА -е, и на крају није био компатибилан са њим. Није напредовало.
• ЕИСА: Створена је да попуни празнину у МЦА -и. Имао је смањену важност и укључивали су га само тимови одређеног нивоа. Његове спецификације нису биле јавне.
• Локални аутобус Веса: То је била брза верзија ИСА -е. Недостају му предности МЦА и ЕИСА (конфигурација софтвера и савладавање магистрале). Омогућавао је директан приступ меморији, брзином процесора. Нестао је доласком процесора Пентиум.
• ПЦМЦИА: Недостајали су им слотови и представљали су меморијске картице, ексклузивне за сваког произвођача. Мала потрошња, посебно за зелене рачунаре.
• ПЦИ / ПЦИ-64: Довољно за додавање различитих унутрашњих елемената, осим за неке видео картице. Одвојени су од системске магистрале, али имају приступ меморији. Мост се користи за комуникацију са ЦПУ -ом. Дозволите заједничке прекиде. То је најдуже до сада. Замењује га ПЦИ Екпресс.
• Мини ПЦИ: То је адаптација ПЦИ -ја за преносне рачунаре или за мале матичне плоче. Примери ове врсте картица укључују: Ви-Фи, модем, СЦСИ и САТА контролере.
• АГП: Користи се као допуна ПЦИ утора, јер служе само за повезивање 3Д видео картица. Креиран је да повећа ниво преноса у графички подсистем. Имао је своју магистралу података.
• АМР: Користе га само такозвани софтмодеми, за смањење трошкова уклањањем неких компоненти. Објављено 1998. за аудио уређаје као што су звучне картице или модеми. То је део аудио стандарда АЦ97, који је и данас на снази. Дизајниран је за јефтине аудио или комуникационе уређаје, јер би они користили машинске ресурсе као што су микропроцесор и РАМ. Имао је мали успех од лансирања у време када снага машина није била довољна да поднесе ово оптерећење. Нестао је на матичним плочама за Пентиум ИВ и са АМД -а у утичници А.
• ЦНР: Слично АМР слотовима, али са већом еволуцијом. Настао је за комуникационе уређаје као што су модеми, Лан или УСБ картице. 2000. године представљен је на процесорским плочама Пентиум. Био је то власнички дизајн па се није проширио даље од плоча које су укључивале чипсете производне компаније. Патио је од истих проблема са ресурсима као и уређаји дизајнирани за АМР слот. Тренутно није укључено на матичне плоче.
• ПЦИ Екпресс слотови: Еволуција АГП слотова. Његова главна предност је што се било који од његових модела може прилагодити различитим врстама картица. Тренутне плоче обично имају максимално могуће ПЦИ конекторе који користе АГП слот за видео.

Електрични конектор

Користи се за повезивање каблова који ће дати одговарајућу снагу матичној плочи, преко извора. На АТКС плочама постоји само једна.

Унутрашњи конектори

Конектори за унутрашње уређаје, као што су: чврсти диск, ЦД-РОМ или унутрашњи звучник.

• Прикључци за напајање: Одговорни за напајање матичне плоче из извора напајања.
• Излази вентилатора: Његова главна функција је да умањи ниво топлоте произведен великом брзином са којом микропроцесори раде.
• ЕИДЕ или ФДД портови: У старијим рачунарима, веза чврстих дискова и дискета зависила је од њих. Међутим, у данашњим рачунарима, они су уграђени у чипсет рачунара. ЕИДЕ портови су одговорни за повезивање тврдих дискова и оптичких уређаја, попут ЦД -а и ДВД -а, док портови ФДД -а раде исто са дискетама. Потоњи су већ потпуно у употреби.
• САТА портови: Представљају нову комуникациону технологију за уређаје за складиштење, која побољшава перформансе у смислу пропусности.
• Предње везе: Као што назив говори, то су везе које се налазе на предњој страни рачунара.
  • Укључивање: Веза за дугме старт / стоп.
  • Напајање ЛЕД: Индикатор укључене опреме, повезује се са ЛЕД диодом.
  • ХД ЛЕД: ЛЕД који означава активност чврстог диска.
  • Ресетовање: Повезује се са предњим дугметом за ресетовање ако га оквир садржи. Поново покрените рачунар.
  • Звучник: Генерише статусне и контролне сигнале. Разликује се од аудио излаза опреме.
  • КеиЛоцк: Закључава опрему, омогућава закључавање тастатуре. Од мале користи у новијим кутијама.
• Џемпери и прекидачи: Задужени су за конфигурисање хардверских опција рачунара.
  • Скакачи се обично третирају као отворени и затворени (отворени и затворени).
  • Дип-прекидачи се третирају као укључени / искључени. Тхе. Положај ОН је обично означен на ситотиску компоненте.

Спољни конектори

Класични конектори за периферне елементе, као што су: тастатура, миш, штампач, између осталог. Мало по мало, замењене су другим врстама веза, лакше се повезују и искључују. Међу главним спољним конекторима су:

• ПС / 2 конектори за тастатуру и миша: Због пораста графичких апликација, употреба миша заједно са тастатуром постала је широко распрострањена. Миш је престао да се повезује преко серијског порта и почео је да користи специјализовану серијску везу, сличну оној на тастатури (ПС / 2 веза). ПС / 2 везе тастатуре и миша присутне су на свим матичним плочама путем два Мини-ДИН конектора. Да би се разликовале једна од друге, имају различите боје, љубичаста је резервисана за тастатуру, а зелена за миш. Ако су грешком промењени, нема проблема са кваровима јер су пинови међусобно компатибилни, иако операција не би била онаква какву бисте хтели.
• УСБ магистрала: Са растом броја периферних уређаја који се примењују на рачунарску опрему, створила се потреба за повезивањем више њих на један централни систем. УСБ веза омогућава повезивање до 127 уређаја помоћу Даиси ланца. Осим тога, ова веза је брза и може се успоставити одмах. Оперативни систем препознаје УСБ везу, али мора имати одговарајуће управљачке програме. Све модерне матичне плоче имају УСБ везе. Тренутно неке платформе користе само УСБ конекторе за тастатуру и миша.
• ФиреВире Бус: Успоставља дигиталне видео везе, користећи видео камере и уопште видео опрему. Омогућава пренос велике количине информација великом брзином.
• Етхернет мрежна веза: Са све већом интернетском везом, чак и на кућним рачунарима, ова веза је веома корисна, јер се у многим домовима ова услуга обавља помоћу АДСЛ рутера који садрже Етхернет везу. На такав начин да многе матичне плоче то интегришу. Опрема обично укључује једну везу / картицу, али у неким случајевима могуће је пронаћи опрему са више од једне везе ове врсте. То се посебно дешава на серверским рачунарима који ће интензивно користити мрежу у својим апликацијама.

• Серијски и паралелни портови: Ове везе су можда најстарији од данашњих рачунарских система. Наслеђени од претходних система, све се мање користе. Раније су се серијски портови користили за повезивање мишева, модема, скенера итд. Тренутно се преноси на професионалне апликације (електроника, конфигурација опреме, индустрија итд.). Паралелни порт је имао практично ограничену употребу за повезивање штампача, иако се такође користио за повезивање са скенером и неким другим уређајима. Употреба оба порта се замењује УСБ -ом. У ствари, све више преносивих рачунара их не укључује. У неким случајевима их подржава матична плоча, иако немају вањски конектор.
• Звук и гамепад: Све је чешће да матична плоча укључује хардвер који омогућава систему да генерише и прима (дигитализује) звукове.
  • Звук: Односи се на звучне везе, опште, као што су слушалице и микрофон. Свака од њих је означена различитим бојама како би их олакшала употреба. Данас се неки аудио излази могу конфигурирати као дигитални излази тако да можемо искористити предности посебних функција. Такође можете пронаћи излазе типа СП / ДИФ (дигитални аудио), оптичке и сурроунд системе.
  • Гамепад или Јоистицк је стара веза рачунара за игре. Дизајниран је као аналогни позициони улаз. Данас се ретко користи, јер је већина гамепада сложенија и користи УСБ везу.
• Видео / ТВ: Односи се на аналогне и дигиталне конекторе који вам омогућавају гледање садржаја на телевизору, као што су: телевизијски канали или видео репродукције и видео конзоле.
• СЦСИ (хигх-енд): Ова врста спољних конектора се може наћи, пре свега, на серверским матичним плочама. У тим случајевима, матична плоча има СЦСИ конектор за спољне уређаје, поред унутрашњег конектора.
• Прикључна / позадинска плоча: Смањивање опреме довело је до уклањања портова за малу употребу и застарелих уређаја за складиштење. Међутим, као решење, лаптоп рачунари су добили конектор који омогућава повезивање са јединицом која се зове прикључна станица, која укључује ове додатке. Овај конектор се назива конектор за прикључивање (портови).

Критеријуми за избор матичне плоче рачунара

Као што смо већ видели, матична плоча је најважнија компонента рачунара, јер зависи од процесора, броја и врсте уређаја који се повезују и, наравно, општих перформанси система. Нажалост, већина људи мисли да је процесор тај који одређује укупне перформансе рачунара, па проводе више времена размишљајући о куповини новог рачунара.

Међутим, овдје ћемо у елементима матичне плоче указати на главне аспекте које морамо узети у обзир да бисмо одабрали модел матичне плоче који најбоље одговара нашим потребама, ако је оно што желимо што надоградивији, потпунији и функционалнији систем.

Важност димензија

Без сумње, димензије су једна од првих ствари на које треба обратити пажњу. Постоје различите величине и, у зависности од врсте рачунара који нам је потребан, одговарајући ће бити фактор величине (АТКС), средње величине (микро АТКС) или смањене величине (мини АТКС). Морамо узети у обзир исте критеријуме за избор других компоненти, попут кутије за рачунар или РАМ -а.

Формат између елемената матичне плоче одређује величину кућишта за рачунар и број слотова и конектора за проширење на које се може рачунати. Што је већа матична плоча, већа је могућност повезивања и проширивања конектора. Насупрот томе, што је мањи отисак, већа је потреба за нископрофилним решењима за хлађење и одвођење топлоте.

Други важан фактор је утичница. Ово представља место које процесор заузима на матичној плочи и стога је блиско повезано са изабраним чипом. Избор оба утиче на компатибилност свих компоненти.

Са своје стране, квалитет кола има везе са употребом која ће се дати матичној плочи, а не смемо заборавити да је то такође директно повезано са ценом.

Избор чипсета

Ако је матична плоча срце рачунара, морате узети у обзир да је чипсет срце између елемената матичне плоче. Због тога ваш избор у великој мери утиче на рад система, а самим тим и на рад читавог система. Пре него што се одлучимо за одређени чипсет, морамо одлучити како ћемо користити рачунар.

Одлука о једној или две графичке картице такође је веома важна за перформансе рачунара. Не подржавају све матичне плоче истовремену инсталацију две или више графичких картица. У овом аспекту, опет, морамо бити јасни у погледу употребе коју ћемо дати свом рачунару.

С друге стране, наша матична плоча има број и врсту веза које су нам потребне, то ће гарантовати да можемо имати све конекторе које желимо, попут аудио и видео конектора. На исти начин, морамо да проверимо да ли између осталог има интегрисану Ви-Фи везу и блуетоотх.

Додатно, у зависности од произвођача, наћи ћемо матичне плоче са побољшањима и јединственим функцијама које други модели немају. Такав је случај са новим М.2 конекторима који омогућавају уградњу ССД-ова следеће генерације, висококвалитетних звучних картица интегрисаних у матичну плочу, оверклокинг система за повећање перформанси рачунара и других елементи.велике иновације.

Морамо изабрати и добар систем хлађења, или пасиван (без вентилатора), са вентилатором или са комбиновањем за течно хлађење. Пасивно хлађење је генерално најпаметније. Можете цитирати чланак врста аутобуса у рачунарству.