Назначение, основные элементы и устройство материнской платы
Материнская плата–это главная монтажная деталь, к которой подключаются внутренние компоненты и внешние, периферийные устройства. Она является базовым элементом любого настольного, переносного, планшетного или карманного компьютера. В этой публикации будет рассмотрено устройство материнской платы, а также назначение ее основных компонентов.
Материнская плата обеспечивает взаимодействие различных устройств ПК. Обязательными ее элементами являются разъем или socket процессора (ЦП), чип-сет, коннекторы для модулей памяти. Кроме этого, обязательными элементами ПК являются: микросхема BIOS, контролеры, различные разъемы для подачи питания, коннекторы подключения элементов и устройств компьютера.
Микросхема BIOS
BIOS представляет собой микросхему, с определенными тестовыми и загрузочными программами для ЦП, ведь на начальном этапе процессор еще не знает, как работать со всеми устройствами, расположенными в ПК. Находится эта микросхема в непосредственной близости от ЦП и запитана от отдельной батарейки — «таблетки», расположенной на плате, рядом со слотами расширения.
- Первоначальное тестирование происходит без участия процессора. Только после проверки электронных элементов компьютера на предмет отсутствия короткого замыкания, и соответствия токов в БП, BIOS «разрешает» подавать блоку питания необходимый ток на плату и процессор.
- После, ЦП считывает с БИОС определенный алгоритм действий, благодаря которым происходит тестирование работоспособности всех компонентов ПК. Если все в порядке, то производится запуск операционной системы, расположенной на «винчестере». После этого, все управление ПК передается исключительно операционной системе.
Благодаря своей работе, BIOS незаметно для пользователя выполняет одну из важнейших функций в компьютере.
Разъем центрального процессора
Разъем или socket процессора, на материнской плате самый большой. Модели разъемов ЦП различаются по внешнему виду, расположению и числу контактов. В зависимости от модели процессора, они бывают двух типов:
- Сокетный, от анг. «гнездо». Он представляет собой прямоугольный или квадратный коннектор с множеством отверстий-контактов, расположенным по его периметру. Монтируется процессор в такой разъем – горизонтально.
- Слотовый разъем, (от анг. «щель») представляет собой длинный ряд контактов, расположенных в пластмассовом корпусе. Он предназначен для вертикального монтажа ЦП. На сегодняшний день, такой тип разъемов практически не используется.
Назначение и конструктивные особенности чипсета
Чипсет материнской платы обычно представляет собой две разные микросхемы, именуемые «северным» и «южным» мостом. Свои названия они получили исключительно из расположения: северный мост находится возле ЦП, а южный – ниже, возле разъема видеокарты и слотов расширения. Они являются важнейшим связующим звеном между аппаратной частью и процессором ПК. В некоторых современных моделях системных плат может использоваться чипсет, состоящий из одной микросхемы. Это связано с конструктивными особенностями процессора, взявшего на себя функции южного моста.
Северный мост осуществляет связь ЦП с наиболее быстрыми компонентами ПК и с южным мостом. Из-за высокой нагрузки, мост достаточно сильно нагревается, поэтому, чаще всего, его оснащают радиатором для лучшего охлаждения.
- Северный мост связан с ЦП высокоскоростной шиной. Наиболее современной, на сегодняшний день, считается шина QPI, от компании Intel.
- Для связи моста с видеоадаптером, может использоваться шина AGP 3.0, или PCI Еxpress 3.0, массовый выпуск которой начался с 2012 г.
- Микросхемы мостов между собой по одному из представленных интерфейсов: PCI, Hub Link, DMI или HyperTransport.
Южная часть чипсета, согласовывает работу более медленных компонентов ПК, а также обеспечивает передачу данных с этих компонентов на северный чип.
Южный мост состоит из контроллеров: для связи с северной частью чипсета, платами расширения, периферийными устройствами и компонентами, жесткими дисками и другими медленными устройствами
Наиболее распространенными интерфейсами, в современных ПК считаются: USB 2.0 — 3.0; WI-FI и Ethernet. Для связи южного моста с жесткими дисками используются шины PCI, а также более современные шины с SATA и SCSI и SAS. Для согласования работы моста с BIOS чаще всего используется шина LPС с тактовой частотой 33,3 МГц.
Коннекторы модулей памяти и других плат расширения
В любом компьютере существует временное хранилище информации, именуемое оперативной памятью. Она представляет собой модуль с несколькими микросхемами на борту, который монтируется в специальные разъемы, так называемые слоты. Как правило, они расположены рядом с процессором и северной частью чипсета. Слоты модулей памяти оснащены замками, которые изготовлены с защитой от неправильного монтажа. Количество их варьируется от 2-х до 6,в зависимости от стоимости «материнки» и ее форм-фактора.
Важными компонентом материнской платы является слот PCI-Express, для подключения дискретного видеоадаптера, без которого невозможен вывод изображения на монитор (если только в компьютере нет интегрированной видеокарты).
Кроме вышеперечисленных слотов, на плате расположены штыревые разъемы для подключения шин передачи данных жестких дисков. Раньше, для этого использовался интерфейс IDE. На современных ПК, чаще всего используется интерфейс SATA.
На любой «материнке» в обязательном порядке есть порты, для подключения дополнительных периферийных устройств. Как правило, основной набор включает в себя: разъемы питания вентиляторов и кнопок, расположенных на панели системного блока; светодиодов, сигнализирующих о работе «винчестера» и наличии питания. Кроме того, на задней части платы находится: несколько портов USB; разъем LAN для подключения кабеля к сетевой карте; коннекторы аудиовхода и выхода; разъем HDMI и пр. В большинстве моделей можно встретить разъемы PS/2для подключения клавиатуры и манипулятора.
Для питания материнской платы, а также всех электронных и механических компонентов, на ней установлен 20 или 24 контактный разъем, на который приходит напряжение от блока питания, расположенного в корпусе ПК.
Не уверенны в выборе модели МП — довертесь нашей компании! Подберем оптимальную модель.
Типы системной платы
Форм фактор материнской платы – это определенный стандарт, благодаря которому определяется размер системной платы, ее способ крепления в корпусе ПК, наличие и расположение портов и интерфейсов шин, а также разъемов ЦП и оперативной памяти.
В настоящее время существует несколько форм-факторов системных плат:
- ATX – самая большая по величине материнская плата, которая имеет много слотов и удобное расположение портов вода — вывода.
- EATX – это системная плата ничем не отличающаяся от АТХ, кроме размеров, которые составляют 30,5 см. х33 см.
- MicroATX – это уменьшенный вариант материнской платы АТХ. Она была разработана для ПК, которым не требуется изменение конфигурации, поэтому она имеет 4 слота расширения. Как правило, такие платы оснащены 24 пиновым разъемом питания и имеют размеры, 24, 5 см. х 24,5 см.
- BTX – материнская плата, разработанная для создания небольших системных блоков. Тем не менее, она имеет 7 слотов расширения при размерах 26.7 х 32.5 см.
- Мicro BTX является уменьшенной копией «материнки» ВТХ, которая имеет 4 слота расширения и размеры 26.7 х 26.4 см.
- MiniITX – самая маленькая, из современных системных плат для компьютера. Ее размеры составляют 17 см на 17 см.
- SSIEEB и SSIСEB. Материнские платы этих форм-факторов применяются для создания серверов. Размеры составляют: 30.5 x 33.0 см. и соответственно 30.5 x 25.9 см.
Если вы решили собрать ПК, то мы рекомендуем использовать для этого материнскую плату, форм-фактора АТХ. Много свободного пространства и возможностей для изменения конфигурации, позволит в полной мере получить удовольствие от сборки и использования домашнего ПК.
© 1999-2023 System Technologies
Челябинск , Кыштымская, д. 7А
+7 (351) 799-59-03
Из чего состоит материнская плата
Системная плата есть в каждом компьютере и является одной из его главных составляющих. К ней подключаются другие внутренние и внешние компоненты, образуя одну целую систему. Упомянутое выше комплектующее представляет собой набор микросхем и различных разъемов, расположенных на одной палитре и связанных между собой. Сегодня мы поговорим об основных деталях материнской платы.
Компоненты компьютерной материнской платы
Практически каждому пользователю понятна роль системной платы в ПК, однако существуют факты, о которых знают не все. Рекомендуем ознакомиться с другой нашей статьей по ссылке ниже, чтобы подробно изучить эту тему, а мы же переходим к разбору составляющих.
Чипсет
Начать стоит со связующего элемента – чипсета. Его структура бывает двух видов, которые различаются взаимосвязью мостов. Северный и южный мост могут идти раздельно или быть объединенными в одну систему. Каждый из них имеет на борту разнообразные контроллеры, например, южный мост обеспечивает взаимосвязь периферийного оборудования, содержит контроллеры жестких дисков. Северный мост выступает в роли объединяющего элемента процессора, графической карты, оперативной памяти и объектов под управлением южного моста.
Выше мы дали ссылку на статью «Как выбрать материнскую плату». В ней вы можете детально ознакомиться с модификациями и различиями чипсетов от популярных производителей комплектующих.
Сокет процессора
Сокетом процессора называется разъем, куда собственно и устанавливается это комплектующее. Сейчас главными производителями ЦП являются AMD и Intel, каждая из которых разработала уникальные сокеты, поэтому модель материнской платы и подбирается исходя из выбранного CPU. Что касается самого разъема, он представляет собой небольшой квадрат со множеством контактов. Сверху гнездо накрывается металлической пластиной с держателем — это помогает процессору держаться в гнезде.
Обычно рядом расположено гнездо CPU_FAN для подключения питания кулера, а на самой плате присутствует четыре отверстия под его установку.
Сокетов существует множество видов, многие из них несовместимы между собой, поскольку имеют разные контакты и форм-фактор. О том, как узнать эту характеристику, читайте в других наших материалах по ссылкам ниже.
PCI и PCI-Express
Аббревиатура PCI дословно расшифровывается и переводится как взаимосвязь периферийных компонентов. Такое название получила соответствующая шина на компьютерной системной плате. Ее основное предназначение – ввод и вывод информации. Модификаций PCI есть несколько, каждая из них различается пиковой пропускной способностью, напряжением и форм-фактором. Подключаются к такому разъему ТВ-тюнеры, звуковые карты, адаптеры SATA, модемы и старые видеокарты. PCI-Express только использует программную модель PCI, но является более новой разработкой, предназначенной для подключения множества более сложных устройств. В зависимости от форм-фактора гнезда к нему подсоединяются видеокарты, накопители SSD, беспроводные сетевые адаптеры, профессиональные звуковые карты и многое другое.
Количество разъемов PCI и PCI-E на материнских платах варьируется. При ее выборе нужно обращать внимание на описание, чтобы убедиться в наличии необходимых слотов.
Разъемы под ОЗУ
Слоты для установки оперативной памяти называются DIMM. Во всех современных системных платах используется именно этот форм-фактор. Существует несколько его разновидностей, различаются они по количеству контактов и несовместимы друг с другом. Чем больше контактов, тем новее плашка ОЗУ устанавливается в такой разъем. На данный момент актуальной является модификация DDR4. Как и в случае с PCI, количество слотов DIMM на моделях материнок разное. Чаще всего встречаются варианты с двумя или четырьмя разъемами, что позволяет работать в двух- или четырехканальном режиме.
Микросхема BIOS
Большинство пользователей знакомы с BIOS. Однако если вы впервые слышите о таком понятии, рекомендуем ознакомиться с другим нашим материалом по этой теме, который вы найдете по следующей ссылке.
Код БИОС располагается на отдельной микросхеме, что крепится на материнскую плату. Она носит название EEPROM. Память такого типа поддерживает многоразовое стирание и запись данных, однако имеет достаточно маленькую емкость. На скриншоте ниже вы видите, как выглядит микросхема BIOS на материнке.
Кроме этого значения параметров BIOS хранятся в микросхеме динамической памяти, которая называется CMOS. В нее также записываются определенные конфигурации компьютера. Питается данный элемент через отдельную батарейку, замена которой приводит к сбросу настроек БИОС до заводских.
Разъемы SATA и IDE
Ранее жесткие диски и оптические дисководы подключались к компьютеру с помощью интерфейса IDE (ATA), находящегося на материнской плате.
Сейчас более распространенными являются разъемы SATA разных ревизий, которые различаются между собой преимущественно скоростью передачи данных. Рассматриваемые интерфейсы служат для подключения накопителей информации (HDD или SSD). При подборе комплектующих важно учесть количество таких портов на материнке, поскольку их может быть от двух штук и выше.
Разъемы питания
Помимо разнообразных слотов на рассматриваемом комплектующем имеются различные разъемы для подключения питания. Самый массивный из всех — порт самой материнской платы. Туда втыкается кабель от блока питания, обеспечивая корректное поступление электроэнергии для всех остальных составляющих.
Все компьютеры находятся в корпусе, на котором также присутствуют разные кнопки, индикаторы и разъемы. Их питание подключается через отдельные контакты для Front Panel.
Отдельно выведены гнезда USB-интерфейсов. Обычно они имеют девять или десять контактов. Подключение их может различаться, поэтому внимательно изучайте инструкцию перед началом сборки.
Внешние интерфейсы
Все периферийное компьютерное оборудование подсоединяется к системной плате посредством специально отведенных разъемов. На боковой панели материнки вы можете наблюдать интерфейсы USB, последовательный порт, VGA, сетевой порт Ethernet, акустический выход и вход, куда вставляется кабель от микрофона, наушников и колонок. На каждой модели комплектующего набор разъемов отличается.
Мы детально рассмотрели основные составляющие материнской платы. Как видите, на панели находится множество слотов, микросхем и разъемов для подключения питания, внутренних комплектующих и периферийного оборудования. Надеемся, предоставленная выше информация помогла вам разобраться со строением этого компонента ПК.
Источник https://systech.ru/vopros-otvet/elementy-i-ustrojstvo-materinskoj-platy
Источник https://lumpics.ru/motherboard-components/
Источник