Płyta główna – co to jest? Urządzenie i główne cechy. Konstrukcja i przeznaczenie płyty głównej Płyty główne systemu ogólnego urządzenia
Płyta główna lub płyta systemowa to wielowarstwowa płytka drukowana będąca podstawą komputera, określająca jego architekturę, wydajność i komunikację pomiędzy wszystkimi podłączonymi do niej elementami oraz koordynującą ich pracę.
1. Wstęp 2. Płytka drukowana 3. Chipset 3.1. Główne funkcje mostka północnego 3.1.1. Interfejsy komunikacyjne procesora 3.1.2. Interfejsy komunikacyjne karty graficznej 3.1.3. Interfejsy komunikacyjne mostka południowego 3.2. Główne funkcje Mostu Południowego 3.2.1. Interfejsy komunikacyjne z kartami rozszerzeń 3.2.2. Interfejsy komunikacyjne z urządzeniami peryferyjnymi i innymi komputerami 3.2.3. Interfejsy magistrali mostka południowego z dyskami twardymi 3.2.4. Interfejsy komunikacyjne z wolnymi komponentami płyty głównej 4. BIOS (podstawowy system wejścia-wyjścia) 5. Pozostałe elementy płyty głównej
1. Wstęp.
Płyta główna to jeden z najważniejszych elementów komputera, decydujący o jego wyglądzie i zapewniający współpracę wszystkich urządzeń podłączonych do płyty głównej.
Na płycie głównej znajdują się wszystkie główne elementy komputera, takie jak:
Zestaw logiki systemowej lub chipset to główny element płyty głównej, który określa, jakiego typu procesor, rodzaj pamięci RAM i rodzaj magistrali systemowej można zastosować;
Gniazdo do montażu procesora. Określa, jaki typ procesorów można podłączyć do płyty głównej. Procesory mogą korzystać z różnych interfejsów magistrali systemowej (na przykład FSB, DMI, QPI itp.), niektóre procesory mogą mieć zintegrowany system graficzny lub kontroler pamięci, liczba „nog” może się różnić i tak dalej. W związku z tym dla każdego typu procesora konieczne jest użycie własnego gniazda do instalacji. Często producenci procesorów i płyt głównych nadużywają tego, goniąc za dodatkowymi korzyściami i tworzą nowe procesory, które nie są kompatybilne z istniejącymi typami gniazd, nawet jeśli można było tego uniknąć. W rezultacie podczas aktualizacji komputera musisz zmienić nie tylko procesor, ale także płytę główną, co wiąże się ze wszystkimi konsekwencjami.
- procesor– główne urządzenie komputera, wykonujące operacje matematyczne, logiczne i sterujące wszystkimi pozostałymi elementami komputera;
Kontroler RAM (pamięć o dostępie swobodnym). Wcześniej kontroler pamięci RAM był wbudowany w chipset, ale obecnie większość procesorów ma wbudowany kontroler pamięci RAM, co zwiększa ogólną wydajność i odciąża chipset.
RAM to zestaw układów do tymczasowego przechowywania danych. Nowoczesne płyty główne mają możliwość podłączenia kilku kości RAM jednocześnie, zwykle czterech lub więcej.
PROM (BIOS), zawierający oprogramowanie testujące główne elementy komputera i konfigurujące płytę główną. Oraz pamięć CMOS przechowująca ustawienia BIOS-u. Często instalowanych jest kilka układów pamięci CMOS, aby szybko przywrócić funkcjonalność komputera w sytuacji awaryjnej, na przykład nieudanej próbie przetaktowania;
Akumulator lub akumulator zasilający pamięć CMOS;
Kontrolery kanałów we/wy: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, FireWire, Ethernet itp. Obsługiwane kanały we/wy zależą od typu używanej płyty głównej. W razie potrzeby można zainstalować dodatkowe kontrolery I/O w formie kart rozszerzeń;
Oscylator kwarcowy wytwarzający sygnały synchronizujące działanie wszystkich elementów komputera;
Timery;
Kontroler przerwań. Sygnały przerwań z różnych urządzeń nie trafiają bezpośrednio do procesora, lecz do kontrolera przerwań, który ustawia sygnał przerwania z odpowiednim priorytetem w stan aktywny;
Złącza do montażu kart rozszerzeń: kart graficznych, dźwiękowych itp.;
regulatory napięcia, które przekształcają pierwotne napięcie na napięcie wymagane do zasilania komponentów zainstalowanych na płycie głównej;
Narzędzia monitorujące mierzące prędkość obrotową wentylatora, temperaturę głównych elementów komputera, napięcie zasilania itp.;
Karta dźwiękowa. Prawie wszystkie płyty główne zawierają wbudowane karty dźwiękowe, które pozwalają uzyskać przyzwoitą jakość dźwięku. W razie potrzeby można zainstalować dodatkową, oddzielną kartę dźwiękową, aby zapewnić lepszy dźwięk, ale w większości przypadków nie jest to wymagane;
Wbudowany głośnik. Stosowany głównie do diagnozowania stanu systemu. Tak więc na podstawie czasu trwania i sekwencji sygnałów dźwiękowych podczas włączania komputera można określić większość usterek sprzętu;
Magistrale są przewodnikami służącymi do wymiany sygnałów pomiędzy elementami komputera.
Płyta główna jest główną w jednostce systemowej. Zawiera komponenty definiujące architekturę komputera:
PROCESOR;
stała ( ROM) i operacyjne ( Baran) pamięć, pamięć podręczna;
obwody interfejsu magistrali;
gniazda rozszerzeń;
obowiązkowe urządzenia wejścia/wyjścia systemu itp.
Płyty główne oparte są na chipsetach tzw chipsety(zestawy chipów). Często na płytach głównych instalowane są również kontrolery dysków, adaptery wideo, kontrolery portów itp. W gniazdach rozszerzeń płyty głównej instalowane są także karty urządzeń peryferyjnych, takich jak modem, karta sieciowa, karta graficzna itp.
IV. Interfejsy systemów komputerowych
Aby połączyć ze sobą różne urządzenia komputerowe, muszą one mieć takie same interfejs(Angielski interfejs między - pomiędzy i twarzą - twarzą).
Jeżeli interfejs jest ogólnie przyjęty, np. zatwierdzony na poziomie umów międzynarodowych, wówczas nazywa się go standard.
Interfejs - jest to sprzęt komputerowy i oprogramowanie (elementy połączeniowe i pomocnicze obwody sterujące, ich parametry fizyczne, elektryczne i logiczne) przeznaczone do łączenia systemów lub części systemu (programów lub urządzeń). Parowanie dotyczy następujących funkcji:
wydawanie i otrzymywanie informacji;
kontrola przesyłania danych;
koordynacja źródła i odbiorcy informacji.
W związku z koncepcją interfejs rozważ także koncepcję opona (szkielet) to medium transmisji sygnału, do którego można równolegle podłączyć kilka elementów systemu komputerowego i za pośrednictwem którego następuje wymiana danych. Oczywiście dla większości komponentów sprzętowych interfejsy termin ma zastosowanie opona, dlatego jednak te dwa określenia są często używane jako synonimy interfejs- szersza koncepcja.
Każdy z elementów funkcjonalnych (pamięć, monitor lub inne urządzenie) jest powiązany z magistralą określonego typu - szyną adresową, sterującą lub danych.
Aby koordynować interfejsy, urządzenia peryferyjne są podłączane do magistrali nie bezpośrednio, ale poprzez swoje kontrolery(adaptery) i porty mniej więcej według tego schematu:
Kontrolery i adaptery to zestawy obwodów elektronicznych, które są dostarczane do urządzeń komputerowych w celu zapewnienia kompatybilności ich interfejsów. Kontrolery dodatkowo bezpośrednio sterują urządzeniami peryferyjnymi na żądanie mikroprocesora.
Porty są również nazywane standardowe urządzenia interfejsowe: porty szeregowe, równoległe i porty gier (lub interfejsy).
DO spójny Port ten jest zwykle używany do podłączania wolnych lub dość zdalnych urządzeń, takich jak mysz i modem. DO równoległy Do portu podłączane są „szybsze” urządzenia – drukarka i skaner. Poprzez gra port łączy joystick. Klawiatura i monitor są do nich podłączone wyspecjalizowane porty, czyli po prostu złącza.
Główne elementy elektroniczne definiujące architekturę procesora znajdują się na płycie głównej komputera, tzw systemowe Lub macierzyński(Płyta główna). A kontrolery i adaptery dodatkowych urządzeń lub same te urządzenia są wykonane w formie karty rozszerzeń(DaughterBoard - karta córka) i są podłączone do magistrali za pomocą złącza rozszerzeń, nazywane również gniazda rozszerzeń(Angielski automat - szczelina, rowek).
Dla interfejsy, zapewniając połączenie punkt-punkt (w przeciwieństwie do magistrali interfejsy), możliwe są następujące implementacje trybów wymiany: duplex, half-duplex i simplex. Dwupoziomowy zawiera interfejsy, zapewniając możliwość jednoczesnego przesyłania danych pomiędzy dwoma urządzeniami w obu kierunkach. W przypadku, gdy kanał komunikacji pomiędzy urządzeniami obsługuje wymianę dwukierunkową, ale w danym momencie informacje mogą być przesyłane tylko w jednym kierunku, tryb wymiany nazywa się półdupleksem. Ważną cechą połączenia półdupleksowego jest czas zmiany trybu - czas, w którym następuje przejście od wysłania wiadomości do jej odebrania i odwrotnie. Jeśli interfejs realizuje transfer danych tylko w jednym kierunku i ruch przepływu danych w przeciwnym kierunku jest niemożliwy, np interfejs zwany simpleksem.
Ważne są także poniższe specyfikacje interfejsy:
pojemność (maksymalna możliwa liczba abonentów jednocześnie podłączonych do kontrolera interfejs bez przedłużaczy);
przepustowość lub prędkość transmisji (czas trwania operacji nawiązywania i rozłączania komunikacji oraz stopień połączenia procesów przesyłania danych);
maksymalna długość linii komunikacyjnej;
głębia bitowa;
topologia połączeń.
Ze względu na przeznaczenie funkcjonalne można wyróżnić systemy systemowe interfejsy (interfejsy, łączące poszczególne części komputera w układ mikroprocesorowy) oraz interfejsy urządzenia peryferyjne.
System interfejs zwykle realizowane w postaci standardowych magistral systemowych. Jednakże w ostatnim czasie pojawiły się tendencje we wprowadzaniu koncepcji sieciowych do architektury systemów interfejsy.
Istnieją dwie klasy systemów interfejsy: ze wspólnym opona(sygnały adresu i danych są multipleksowane) i izolowane opona(oddzielne sygnały danych i adresów). Przodkami współczesnych autobusów systemowych są:
Unibus z grudnia ( interfejs ze wspólnym opona),
Intel Multibus ( interfejs z izolowanym opona).
Interfejsy systemowe dla komputerów PC opartych na procesorach Intel-386 i Intel-486
Pierwszy standardowy system interfejs dla komputerów PC opartych na procesorze IA-32 JEST(Architektura standardu branżowego - Architektura standardu przemysłowego). JEST reprezentuje opona, używany w komputerach PC zgodnych z IBM PC w celu zapewnienia zasilania i interfejsu między kartami rozszerzeń a płytą systemową, do której są włożone. Pełny opis opony, łącznie z charakterystyką czasową, opublikowano jako IEEE P996-1987.
Pierwszą iteracją tej architektury dla procesora 4,77 MHz 8086/8088 był 62-pinowy opona z 8 liniami danych, 20 liniami adresowymi, sygnałami przerwań oraz żądań DMA i potwierdzeń, a także liniami zasilającymi i sygnałami zegarowymi.
Pojawienie się 32-bitowych procesorów Intel-386 i Intel-486 pokazało, że szybkość magistrali ISA była czynnikiem ograniczającym poprawę wydajności komputera. W 1989 roku grupa firm (Compaq, Hewlett Packard, NEC itp.) zaproponowała ewolucyjny rozwój architektury ISA - magistralę EISA (Extended ISA). Z jednej strony EISA posiadała wszystkie zalety wysokowydajnej magistrali 32-bitowej, a z drugiej strony była w pełni kompatybilna z ISA „od góry do dołu” i nie wymagała przejścia na nową podstawową bazę.
Alternatywna architektura systemu, MCA (architektura Micro Channel), została zaproponowana przez IBM w 1987 roku wraz z serią komputerów PC PS/2. Główną zaletą MCA w porównaniu do ISA było zwiększenie szerokości magistrali danych do 32 bitów.
MCA jest niezależny od procesora i całkowicie asynchroniczny. Magistrala ta, oprócz IBM PS/2 PC, znalazła zastosowanie także w stacjach roboczych IBM RS/6000 oraz w komputerach o dużej wydajności z serii Power Parallel SP2 (np. Deep Blue).
Dla łącza MCA dostępna jest automatyczna konfiguracja systemu. W takim przypadku użytkownik może zmieniać i przypisywać priorytety różnym urządzeniom. Aby zwiększyć prędkość transferu w trybie DMA, używany jest specjalny tryb blokowy (tryb seryjny).
W typowym systemie opartym na procesorach Intel-386/486 ( Ryż. 14.1) używane osobno opony dla pamięci i urządzeń wejścia/wyjścia, co umożliwiło maksymalne wykorzystanie możliwości pamięci RAM i zapewnienie maksymalnej szybkości pracy z nią. Jednak w tym przypadku urządzenia podłączone są poprzez opisywany system interfejsy, nie może osiągnąć prędkości transferu porównywalnej z procesorem. Jest to wymagane głównie w przypadku kart wideo i kontrolerów pamięci masowej. Aby rozwiązać ten problem, zaproponowano architekturę opartą na autobusach lokalnych ( Ryż. 14.2), który bezpośrednio łączył procesor ze sterownikami peryferyjnymi.
Ryż. 14.1. Typowy system magistrali we/wy o niskiej prędkości
Ryż. 14.2. System magistrali lokalnej (VLB).
Najpopularniejszy lokalny opony zostały rozważone VLB I komputer I. VLB (autobus lokalny VESA) jest rozszerzeniem opony procesor bez buforów pośrednich, co znacznie ogranicza jego nośność (2-3 urządzenia). VLB jest 32-bitowy opona danych i 32-bitowe opona adresy. Zaletą VLB jest jego prostota i niski koszt. Jednak rozwój ten nie znalazł szerokiego zastosowania, ponieważ został zmuszony do wyjścia opona PCI.
Interfejs PCI
Dominującą pozycję na rynku komputerów PC zajmują systemy oparte na opony PCI(Połączenie komponentów peryferyjnych – interakcja komponentów peryferyjnych). Ten interfejs został zaproponowany przez firmę Intel w 1992 r. (standard PCI 2.0 - w 1993) jako alternatywa dla lokalnych opona VLB/VLB2. Nie jest opona edytor. Ponieważ opona PCI Nie jest on specyficzny dla procesora i może być używany w przypadku innych procesorów. Opona PCI został dostosowany do procesorów takich jak Alpha, MIPS, PowerPC i SPARC. Dokładnie PCI zastąpił NuBus na platformie Apple Macintosh.
Opony JEST, EISA lub MCA mogą być kontrolowane opona PCI za pomocą mostka interfejsu ( Ryż. 14.3), co pozwala na instalację kart urządzeń I/O z różnymi systemami interfejsy.
Ryż. 14.3. System oparty na PCI
PCI obsługuje procedurę bezpośredniego dostępu do pamięci urządzenia głównego opona(mastering magistrali DMA). Procesor może pracować równolegle z urządzeniami peryferyjnymi będącymi urządzeniami nadrzędnymi. opona.
Poza tym opłaty PCI wsparcie:
automatyczna konfiguracja Plug&Play (nie wymaga ręcznego przypisywania adresów rozszerzeń BIOS-u);
współdzielenie przerwań (gdzie ten sam numer przerwania może być używany przez różne urządzenia);
parzystość sygnału opony dane i adres opony;
pamięć konfiguracyjna od 64 do 256 bajtów (kod producenta, kod urządzenia, kod klasy urządzenia (funkcji) itp.).
Komputery osobiste mogą mieć dwie lub więcej magistral PCI. Każdy opona zarządza Twoim mostem PCI, co pozwala na zainstalowanie większej liczby płytek w komputerze PCI(do 16 - ograniczenie adresowania).
portu AGP
Wraz z powszechnym przyjęciem technologii przepustowości multimedialnej opony PCI Karta graficzna stała się niewystarczająca do produktywnej pracy. Aby nie zmieniać istniejącego standardu na opona PCI, ale jednocześnie, aby przyspieszyć wprowadzanie/wyprowadzanie danych do karty graficznej i zwiększyć wydajność przetwarzania trójwymiarowego obrazu, w 1996 roku Intel zaproponował dedykowaną interfejs podłączyć kartę graficzną - AGP (Accelerated Graphics Port - szybki port graficzny). Po raz pierwszy w porcie AGP został wprowadzony w systemach opartych na Pentium II. W takich układach chipset został podzielony na dwa mostki ( Ryż. 14.3): „północ” (mostek północny) i „południe” (mostek południowy). Mostek północny łączył procesor, pamięć i kartę graficzną – trzy urządzenia w systemie, pomiędzy którymi przepływa największy przepływ danych. Zatem mostkowi północnemu przypisano funkcje głównego kontrolera pamięci, mostu AGP i interfejs urządzeń z fasadą opona Procesor FSB (Front-Side Bus). Sam most PCI obsługujący pozostałe urządzenia I/O w systemie, w tym kontroler IDE (PIIX), realizowany jest w oparciu o mostek południowy.
Jeden z celów deweloperów AGP nastąpiła obniżka kosztu karty graficznej ze względu na zmniejszenie ilości wbudowanej pamięci wideo. Według Intela duże ilości pamięci wideo nie byłyby potrzebne w przypadku kart AGP, ponieważ technologia ta zapewniała szybki dostęp do pamięci współdzielonej.
Główne przetwarzanie obrazów 3D odbywa się w pamięci głównej komputera zarówno przez procesor centralny, jak i procesor karty graficznej. AGP zapewnia procesorowi karty graficznej dwa mechanizmy dostępu do pamięci:
DMA (Direct Memory Access) - regularny, bezpośredni dostęp do pamięci. W tym trybie za pamięć główną uważa się wbudowaną pamięć wideo na karcie, tekstury są tam kopiowane z pamięci systemowej komputera przed użyciem przez procesor karty graficznej;
DIME (Direct In Memory Execute) - bezpośrednie wykonanie w pamięci. W tym trybie pamięć główna i pamięć wideo znajdują się we wspólnej przestrzeni adresowej. Przestrzeń współdzielona jest emulowana przy użyciu tabeli mapowania adresów GARP (Graphic Address Remapping Table) w blokach o rozmiarze 4 KB. Dzięki temu procesor karty graficznej może bezpośrednio pracować z teksturami znajdującymi się w pamięci głównej, bez konieczności kopiowania ich do pamięci wideo. Proces ten nazywany jest teksturowaniem AGP.
Aby skorzystać z aplikacji portowej AGP, oprócz wymaganej obsługi sprzętu (tj. karty graficznej AGP i płyta systemowa), system operacyjny i sterownik karty wideo muszą zapewniać niezbędną obsługę, a aplikacja musi korzystać z nowych możliwości portu AGP(np. projekcja tekstur 3D).
PCI Express
Interfejs PCI Express (oryginalna nazwa - 3GIO 1) ) używa tego pojęcia PCI jednak ich fizyczna realizacja jest radykalnie inna. Na poziomie fizycznym PCI Express nie reprezentuje opona, ale pewnego rodzaju interakcja sieciowa oparta na protokole szeregowym. Wysoka wydajność PCI Express pozwala na porzucenie innego systemu interfejsy (AGP, PCI), co pozwala również na rezygnację z podziału chipsetu systemowego na mostki północny i południowy na rzecz pojedynczego kontrolera PCI Express.
Jedna z cech koncepcyjnych interfejs PCI Express, które pozwala znacząco zwiększyć wydajność systemu, jest zastosowanie topologii „gwiazdy”. W topologii „magistrali” ( Ryż. 14,5a) urządzenia muszą dzielić przepustowość PCI pomiędzy nimi. W topologii gwiazdy ( Ryż. 14,5b) każde urządzenie korzysta wyłącznie z kanału łączącego je z koncentratorem (switchem) PCI Express, bez dzielenia się z nikim przepustowością tego kanału.
Ryż. 14,5. Porównanie topologii PCI i PCI Express
Płyta systemowa (płyta główna) jest podstawą elementu elektronicznego komputera. Jest przymocowany do ciała. Następnie na płycie głównej instaluje się procesor, pamięć i wiele innych elementów. Te. jest jak element łączący, podstawa, do której podłączone są wszystkie inne urządzenia. Na płycie głównej zwykle znajdują się mikroukłady odpowiedzialne za współpracę z procesorem, pamięcią i innymi urządzeniami (tzw. chipset). Dlatego wybór płyty głównej jest bardzo ważny zarówno pod względem wydajności komputera, jak i jego niezawodności.
Wśród producentów płyt głównych powiedziałbym, że Intel i ASUSTeC są najwyższej jakości. Ale nawet one nie są pozbawione wad. Przykładowo Intel miał problemy z kompatybilnością, a ASUS ostatnio (być może w związku z przeniesieniem części swojej produkcji do Chin) zaczął mieć problemy z niezawodnością.
Ogólnie rzecz biorąc, bez wahania możesz kupić płyty główne firmy Intel lub ASUS - każdy model będzie działał. Intel ma lepszą gwarancję.
Drugi szczebel producentów płyt głównych to Gigabyte, Abit, MSI, ECS, FoxConn. Są również dość wysokiej jakości, ale różnią się od pierwszego rzutu tym, że istnieją modele, które odnoszą sukcesy, i nie są tak dobre, podczas gdy udany model może „dać przewagę” każdemu innemu pod względem jakości .
Płyty główne (systemowe) charakteryzują się:
- - współczynnik kształtu (projekt do montażu w obudowie - ATX, microATX, Baby AT, BTX itp.)
- - chipset (producent i typ chipsetu, na którym wykonana jest płyta główna).
- - rodzaj obsługiwanych procesorów i gniazda procesora (LGA775, Socket 478 itp.)
- - rodzaj obsługiwanej pamięci i gniazd RAM
- - rodzaj i ilość standardowych komponentów (kontrolery IDE, porty USB, itp.)
- - obecność dodatkowo zainstalowanych elementów - dźwięku, grafiki, sieci itp.
- - i oczywiście firma produkcyjna i jakość wykonania
PODSTAWOWY UKŁAD WEJŚCIA-WYJŚCIA - BIOS
BIOS (angielski Podstawowy system wejścia-wyjścia - podstawowy system wejścia-wyjścia, BSVV) to niewielki program znajdujący się w pamięci ROM i odpowiedzialny za najbardziej podstawowe funkcje interfejsu i ustawienia sprzętu, na którym jest zainstalowany. Najbardziej znanym wśród użytkowników komputerów jest BIOS płyty głównej, ale BIOS jest obecny w prawie wszystkich komponentach komputera: kartach wideo, kartach sieciowych, modemach, kontrolerach dysków, drukarkach.
Główną funkcją BIOS-u płyty głównej jest inicjalizacja urządzeń podłączonych do płyty głównej zaraz po włączeniu komputera. BIOS sprawdza wydajność urządzeń (tzw. autotest, angielski POST - Power-On Self Test), ustawia niskopoziomowe parametry ich działania (na przykład częstotliwość magistrali centralnego mikroprocesora), a następnie sprawdza dla modułu ładującego system operacyjny (angielski Boot Loader) na dostępnym nośniku pamięci i przekazuje kontrolę do systemu operacyjnego. System operacyjny może zmienić większość ustawień początkowo określonych w systemie BIOS podczas pracy. Wiele starych komputerów osobistych, które nie posiadały pełnoprawnego systemu operacyjnego lub ładowanie go nie było dla użytkownika konieczne, nazywano to wbudowanym interpreterem języka BASIC. W niektórych wdrożeniach BIOS umożliwia ładowanie systemu operacyjnego poprzez interfejsy, które oryginalnie nie były do tego przeznaczone, m.in. USB i IEEE 1394. Możliwy jest także rozruch przez sieć (stosowany np. w tzw. „cienkich klientach”).
BIOS zawiera także minimalny zestaw funkcji serwisowych (na przykład do wyświetlania komunikatów na ekranie lub odbierania znaków z klawiatury), który określa dekodowanie jego nazwy: Podstawowy system wejścia-wyjścia - Podstawowy system wejścia-wyjścia.
Niektóre BIOS-y implementują dodatkowe funkcje (na przykład odtwarzanie płyt audio CD lub DVD), obsługę wbudowanego środowiska pracy (na przykład interpreter języka podstawowego) itp.
Płyta główna- główny element każdego komputera PC. Zwany główny Lub systemowe , opłata. Jest to niezależny element zarządzający połączeniami wewnętrznymi i współdziałający z urządzeniami zewnętrznymi. Płyta główna to główny element wnętrza komputera, który wpływa na ogólną wydajność komputera.
Strukturalnie płyta główna to płyta główna komputera, na której znajdują się wszystkie jej główne elementy, linie połączeniowe i złącza do podłączania urządzeń zewnętrznych.
Rodzaj zainstalowanej płyty głównej determinuje ogólną wydajność systemu, a także możliwość modernizacji komputera i podłączenia dodatkowych urządzeń.
Najbardziej znani producenci płyt głównych to obecnie Intel, FICO, LackyStar, ASUStec.
Budowa typowej płyty głównej:
procesor montowany w specjalnym gnieździe i chłodzony chłodnicą z wentylatorem;
Układy pamięci podręcznej drugiego poziomu (zewnętrzne). W nowoczesnych procesorach chipy te są instalowane na płycie centralnej procesora;
gniazda do instalacji modułów RAM;
gniazda do instalacji kart rozszerzeń. Z reguły płyty główne mają gniazda na karty ISA i PCI. Nowoczesne modele płyt głównych wyposażone są w dodatkowy slot AGP. Obecność gniazd i możliwość zainstalowania w nich dowolnych kart rozszerzeń (karta wideo, karta dźwiękowa, modem, karta ADC i inne) determinuje otwartą architekturę komputera;
programowalny układ pamięci, w którym przechowywane są programy BIOS, programy testujące komputer, ładowanie systemu operacyjnego, sterowniki urządzeń i ustawienia początkowe;
złącza do podłączenia dysków HDD, FDD.
Wszystkie elementy płyty głównej są połączone systemem przewodów (linii), przez które wymieniane są informacje. Ten zestaw linii nazywany jest autobusem informacyjnym lub po prostu autobusem .
Interakcja pomiędzy komponentami komputera PC a urządzeniami podłączonymi do różnych magistral odbywa się za pomocą tzw. mostów zaimplementowanych na jednym z układów Chipsetu.
Wymiary płyty głównej, a także otwory wewnątrz płyty łączące ją z dnem obudowy są ujednolicone.
Wybierając płytę główną, należy dobrać jej wymiary do rodzaju obudowy komputera, a podczas jej montażu należy unikać kontaktu z dolnym i bocznymi metalowymi panelami obudowy, aby uniknąć zwarcia.
Współczynnik kształtu płyty głównej to ogólna strategia dotycząca lokalizacji głównych układów, gniazd na niej, jej kształtu i rozmiaru.
Format płyt głównych BaY-AT pojawił się w 1982 roku. Płyty główne tego formatu można zainstalować w prawie każdym przypadku, z wyjątkiem przypadków o zmniejszonej wysokości. Dlatego są najbardziej rozpowszechnione. Obecnie firma Intel Corporation zaprzestała produkcji płyt głównych BaY-AT i przeszła na produkcję płyt głównych w specyfikacji ATX.
W 1995 roku Intel zaproponował nową specyfikację ATX dla płyty głównej i obudowy komputera.
W 1997 roku firma Intel Corporation zaproponowała nowy standard NLX, który stał się dalszym rozwinięciem standardu ATX. Według normy tzw karta pionowa, który posiada standardowe gniazda PCI i ISA, w których można zainstalować wszystkie niezbędne karty rozszerzeń. Główna różnica pomiędzy kartą typu Riser polega na tym, że płyta główna jest instalowana w specjalnym gnieździe zwanym NLX . Złącze to zawiera nie tylko szynę informacyjną, ale także szynę zasilającą. Zatem po instalacji płyta główna jest automatycznie podłączana do szyny zasilającej. Karta nośna zawiera różne złącza, które wcześniej znajdowały się na płycie głównej - IDE, FDD, USB, zasilacz itp. Zalety standardu NLX:
gwarantowana możliwość wymiany płyty głównej;
wygodny dostęp do kabli, kart rozszerzeń, modułów pamięci;
znaczne zmniejszenie długości kabla;
możliwość wymiany procesora;
możliwość wykorzystania systemów dwuprocesorowych.
Płyta główna lub płyta systemowa to fundament, na którym zbudowany jest każdy nowoczesny komputer, niezależnie od tego, czy jest to komputer stacjonarny, laptop, czy system wbudowany.
Jest to płyta główna, która łączy w sobie podzespoły różniące się charakterem i funkcjonalnością, takie jak procesor, pamięć RAM, karty rozszerzeń i wszelkiego rodzaju urządzenia pamięci masowej.
To właśnie dzięki płycie głównej można podłączyć do komputera urządzenia peryferyjne, bo nawet jeśli zestaw logiki systemowej (chipset) obsługuje różne magistrale i interfejsy, to mało prawdopodobne, że komukolwiek uda się bezpośrednio podłączyć np. drukarkę do zwykły chip.
Czym jest nowoczesna płyta główna?
Będziemy mówić głównie o płytach do komputerów stacjonarnych, gdyż są one najbardziej powszechne i bliskie czytelnikowi, ale znaczna część ich opisu dotyczy także płyt do serwerów, laptopów i komputerów wbudowanych.
Płyta główna to główna i największa płytka drukowana w komputerze.
Pod względem złożoności samej produkcji płytek drukowanych płyty główne pozostają w tyle jedynie za najnowocześniejszymi akceleratorami graficznymi.
Typowa płyta główna zbudowana jest na cztero- lub sześciowarstwowej płytce PCB, podczas gdy niektóre karty graficzne są zbudowane na ośmio-, a nawet dziesięciowarstwowej płytce PCB.
Zastosowanie płytek wielowarstwowych pozwala, przy zachowaniu standardowych wymiarów, oddzielić różne obwody elektryczne w taki sposób, aby ich wzajemne oddziaływanie było minimalne.
Obwody zasilające i uziemiające poprowadzone są wzdłuż warstw znajdujących się głęboko w płytce, natomiast same obwody sygnałowe poprowadzone są przez pozostałe warstwy, czyli górną i dolną.
Aby nie przeciążać czytelnika konkretnymi informacjami, skupimy się jedynie na dwóch parametrach czysto elektrycznych płyty głównej.
Ponieważ mikroukłady są zaprojektowane do pracy w ściśle określonych trybach, aby zapewnić ich niezawodność i trwałość, wymagany jest wysokiej jakości zasilacz.
Oczywiście zasilacz, do którego podłączona jest płytka, odgrywa tutaj znaczącą rolę, jednak różne podzespoły wymagają różnej mocy, a pobór prądu przez poszczególne podzespoły, np. procesor, nie jest stały.
Wszystkie te czynniki zmuszają nas do uciekania się do dodatkowych trików.
Aby dostarczyć niezbędne napięcie do różnych komponentów, wszystkie nowoczesne płyty główne wykorzystują stabilizator napięcia, który najczęściej jest instalowany bezpośrednio na płycie, ale czasami jest on wykonany w postaci osobnej małej płytki, umieszczonej w celu odpowiedniego chłodzenia w pobliżu płyty głównej. zasilacz.
Stabilizator napięcia działa automatycznie w zależności od tego, do jakich styków zostanie przyłożone obciążenie, czyli do jakiego złącza podłączone jest dane urządzenie lub element płytki.
Funkcja podkręcania procesora, często obsługiwana przez nowoczesne płyty główne, wykorzystuje ręczną regulację napięcia (oczywiście w rozsądnych granicach), która jest realizowana dla użytkownika za pośrednictwem BIOS-u lub specjalistycznego narzędzia.
Aby przeciwdziałać skokom napięcia, które są destrukcyjne dla wielu podzespołów, kondensatory zaprojektowano tak, aby akumulowały, a następnie płynnie uwalniały ładunek.
To nie przypadek, że na płytach głównych znajduje się tak wiele kondensatorów, zwłaszcza wokół centralnego procesora, który charakteryzuje się gwałtownymi skokami poboru mocy w zależności od obciążenia.
W przypadku kondensatorów niezawodność płyty głównej maleje z czasem: ich pojemności starzeją się szybciej niż inne elementy, w szczególności z powodu narażenia na wysokie temperatury.
W rezultacie pojemność kondensatorów spada, tracą one zdolność do „wytrzymywania uderzenia” i wyrównywania napięcia w obwodzie, co negatywnie wpływa na inne elementy, a w najgorszym przypadku je wyłącza.
Zatem zalecenia dotyczące wymiany komputera co trzy lata wynikają nie tylko z marketingowych względów „moralnego starzenia się”, ale także z powodów całkowicie obiektywnych.
Przejdźmy do bezpośrednich funkcji płyty głównej.
Na tej płycie musi znajdować się magistrala systemowa, gniazdo procesora, gniazda na moduły RAM (opcja polega na wlutowaniu kości pamięci bezpośrednio do płytki), gniazda rozszerzeń, różne kontrolery, a także porty wejściowe i wyjściowe.
Jak widać płyta główna łączy w sobie wszystkie podzespoły komputera w jeden układ – bez niej pozostałyby one jedynie zbiorem niepowiązanych ze sobą podzespołów.
Przejdźmy do fotografii.
Przedstawia typową nowoczesną płytę główną P5GDC-V Deluxe wyprodukowaną przez słynną tajwańską firmę Asus.
Płyta ta oparta jest na chipsecie Intel 915G i przeznaczona jest dla procesorów Intel Pentium 4 w obudowie LGA 775 i obsługuje niemal wszystkie technologie spotykane we współczesnych komputerach stacjonarnych.
Krótka charakterystyka tego modelu:
Chipset 915G z wbudowanym akceleratorem graficznym („mostek północny”) + ICH6R („mostek południowy”).
- Wsparcie dla procesorów Pentium 4 lub Celeron D w obudowie LGA 775.
- Obsługuje pamięć RAM DDR i DDR2 533 do 4 GB.
- Obsługa magistrali PCI Express x16 i x1.
- Obsługa magistrali PCI.
- Obsługa szybkich interfejsów USB 2.0 i IEEE 1394 (FireWire).
- Kontrolery IDE i Serial ATA.
- Gigabitowy kontroler sieciowy.
- Ośmiokanałowy (7.1) kontroler dźwięku.
- Obudowa ATX (wymiary - 305 x 244 mm).
Twin BiCS FLASH - nowa technologia pamięci flash 3D
11 grudnia 2019 roku podczas Międzynarodowego Spotkania Urządzeń Elektronicznych IEEE (IEDM) firma TOKYO-Kioxia Corporation ogłosiła technologię pamięci flash 3D - Twin BiCS FLASH.
Sterownik AMD Radeon Software Adrenalin Edition 2020 19.12.2 WHQL (dodano)
10 grudnia AMD wprowadziło mega sterownik Radeon Software Adrenalin 2020 Edition 19.12.2 WHQL.
Zbiorcza aktualizacja systemu Windows 10 1909 KB4530684
10 grudnia 2019 r. firma Microsoft wydała aktualizację zbiorczą KB4530684 (kompilacja 18363.535) dla aktualizacji systemu Windows 10 z listopada 2019 r. (wersja 1909) na procesorach x86, x64 (amd64), ARM64 i Windows Server 2019 (1909) dla systemów opartych na procesorach x64.
Sterownik NVIDIA Game Ready GeForce 441.66 WHQL
