Системная плата и материнская это одно и тоже

Обновлено: 07.07.2024

Итак, прошло уже несколько лет, сменилось несколько поколений процессоров, и, соответственно, несколько поколений системных плат, а ASUS, как и прежде, остается верной своему имени и ухитряется, имея ту же аппаратную базу, что и ее конкуренты(чипсет, референт-платы), создавать решения, на голову опережающие аналогичные продукты других фирм как по производительности, так и по надежности, если конечно смотреть на это в "масштабе" материнских плат. Сегодня ASUS использует практически все модификации чипсетов четырех крупнейших специализированных производителей - Intel, Via, SiS, ALi, а также одного "свежеиспеченного", но имеющего огромный потенциал, производителя чипсетов - это, конечно, nVidia. Такой "обхват", естественно, существенно расширяет возможность выбора потребителя. С одной стороны это возможность выбора любой современной платформы (AMD K7, Intel Pentium 3/4/Celeron/Tualatin и другая Socket-370-совместимая), с другой стороны свобода выбора ценовой категории платы и вместе с тем уровня ее функциональности - для каждого чипсета существуют множество модификаций плат с/без дополнительных контролеров, поддержкой нескольких процессоров и т.д. Дополнительные возможности или, если хотите функциональность, - еще один конек этих плат. Поддержка дополнительных IDE/RAID-контроллеров, дополнительные USB-порты, порты FireWire - все это раширяет потенциал стандартных северного и южного мостов. Но вернемся к прошедшему, точнее к недалекому прошлому.

Вторая "волна"

Конец-начало 1997-1998 годов. Релиз Pentium II. Разумеется, одновременный релиз чипсетов i440BX/LX/ZX (по убыванию фунциональности). И первые достойные "мамки" от ASUS моделей P2x-x. Затем идет P3x-x. Это, можно сказать, второе поколение системных плат ASUS, однако выбор и функциональность были приличными.

Только не думайте, что это все платы второго поколения, которые должны удовлетворять только самым требовательным запросам. Как я уже упоминал, ASUS имеет хорошую "традицию" - создавать не одну, а несколько модификаций плат для одного лишь чипсета, чтоб в конечном итоге покупатель сам выбирал, что ему нужно.

Третья "волна"

Как вы помните, уже через год Intel порадовала нас новым процессором Pentium III, а затем и новыми его модификациями, в которых потом разбирались все мы не один месяц ;) Как обычно, последовали новые чипсеты для этого процессора, как от Intel, так и от Via, в ту пору бывшей еще малозаметным производителем, не подающим особых надежд. В принципе Pentium III был почти полностью совместим со Pentium II, но один нюанс - официальная поддержка чипсетом i440BX шины только 100MHz и не выше - стал причиной выпуска новых чипсетов для нового процессора. Чипсетами Intel стали i810x, i815x и i820, а чипсетами Via - Via Appollo Pro(+, Pro, 133/A - всевозможные модификации этого чипсета). Как оказалось "старичок" i440BX был еще работоспособен, и ASUS доказала это выпуском известнейшей CUBX(-L,-M - уже привычные модификации). Причем, в отличие от других производителей, ASUS не только "залатала" старенький чипсет (была добавлена поддержка 133MHz FSB, расширен диапазон напряжений), но и в буквальном смысле "шаманила" над ним, добавив UATA66/100-контроллер, еще 3 USB-порта и вышедшие к тому времени "из употребления", но так нужные всем ISA-слоты. Не зря название этой платы начинается с буквы "C" - она так же, как и более поздние чипсеты позволяет полноценно работать с Pentium III-Copermine. Как ни странно, но именно в это время, в платах всех производителей материнских плат ничего революционного отмеченно не было, что возможно было связано: во-первых с отстутствием явной конкуренции на рынке процессоров(доминировала Intel), а во-вторых таким же положением и на рынке производителей чипсетов - реальных мануфактеров было лишь двое: Intel и Via. Но. появляются новые имена, появляются новые продукты, которые на "маленький порядок" опережают то, что было раньше.

Маленькая революция

Все пользователи ПК на уровне подсознания понимали, кто есть главный производитель процессоров и конечно же, как обычно, от очередного нового процессора Intel весь компьютерный мир переходил в овации, которые впрочем быстро затухали, когда объявлялись "первые партии процессоров по 1000 штук" и рекомендованная цена на них. Да, отсутствие здоровой конкуренции позволяло Intel "задирать" цены на свои продукты и еще достаточно долго держать их "замороженными" - все равно купят. Но, как это всегда бывает, в один прекрасный день в начале 2000 года на рынке появляется ответ от AMD, которого от нее вообще не ожидали, - это новый титан Athlon, который мало того, что не уступал своему кремниевому "коллеге" Pentium-III, так еще и явно опережал его. Выход Pentium III-Coppermine недолго защищал позиции Intel, так как второй ответ - Thunderbird, модификация Athlon - последовал очень скоро, и несмотря на свои видимые и невидимые недостатки, быстро обошел все модификации Pentium-III. К слову, это был еще не удар, самый главный удар пришелся прямо в лоб - дело в том, что процессор Athlon, опережавший Pentium-III, стоил на 30-40 % дешевле. Кроме того, в низшем ценовом секторе процессоров Celeron всухую проиграл своему конкуренту - AMD Duron, облегченной версии Athlon. Через некоторое время Intel выпускает Pentium-4, на который и возлагает свои надежды по завоеванию сектора mainstream-процессоров. Но преимущество его над Athlon выглядит неоднозначным. Ко всему прочему, произошло невероятное оживление на рынке чипсетов - появились три новых имени: SiS, ALi и, собственно, AMD, которой надо было "состряпать" первичную системную базу для своего "монстра". На этом моменте мы, наверное, и остановимся, т.к. именно он привел к оживлению на рынке производителей "мамок", и, следовательно, к началу активной работы ASUS.

Как я уже упоминал, ASUS старается предложить как можно больший выбор системных плат, а посему обращает свое внимание на всех производителей чипсетов, крупных, средних и главное перспективных. Естественно, при появлении аж трех новых производителей чипсетов, с учетом "модификационности" плат на базе одного и того чипсета, количество новых "мамок" ASUS возросло в геометрической прогрессии. Тем самым "демократичность" выбора плат уже не вызывает сомнения: фанат ALi ,Pentium-III и сторонник интегрированного видео - бери ASUS CUA, поклонник VIA и процессоров Athlon - бери ASUS A7V266-E, консервативный сторонник современной продукции Intel - лучший вариант ASUS P4T-x и т.д. Список можно продолжать.

Будущее поколение.

. видно уже сегодня. Прежде всего это уже реализованные ASUS системные платы на чипсете nVidia nForce 420D с двухканальной памятью. Также предвосхищает будущую "поросль" и KT266A от VIA, уже реализованный в платах ASUS и многих других фирм, который показывает значительный прирост в скорости по сравнению с KT266 и даже обгоняет nForce420D. Видимо все-таки будущее за DDR и многоканальной архитектурой доступа.

Типичный представитель современной фауны(Asus A7N266-X)

Позволю себе рассмотреть одну из самых "продвинутых" плат Asus для распространенной сейчас платформы AMD K7. Как видите, я успел вписать после "A7N266" злополучный индекс X, что означает наличие модификаций. Чувствуя, что полноценный обзор каждой модикации по отдельности займет немало времени, постараюсь "охватить" общие особенности данной серии и заключить их в таблицу. Вся серия собрана на базе недавней разработки nVidia - чипсета nForce 420D, своего рода дебюта этого разработчика видеочипов на совсем неизвестном ему поприще. В основу положены три перспективных технологии - DDR Twin Bank (двухканальная архитектура доступа к памяти), DASP (повышение производительности CPU) и шина HyperTransport, предлагающая отказ от традиционной связи внутренних устройств по шине PCI. Но главное достоинство этой серии - ее универсальность. На первый взгляд привелегия этих плат - Hi-End сектор. Но необычайно богатый набор дополнительных возможностей (встроенное видео GeForce2, 6-канальная звуковая подсистема, сетевой контроллер, возможность оснащения платы SPDIF входами/выходами) значительно удешевляет потенциальную систему для офиса и переводит платы в разряд универсальных - действительно, установил на нее процессор, память и. все! Только монитора не хватает ;)

Заключение

Как видно, и сейчас, среди многочисленных достойных фирм-конкурентов, ASUS по-прежнему остается своебразным эталоном качества; по сей день из ее рук выходят платы, которые по производительности намного опережают референсные аналоги.

Эволюция материнских плат ASUS конечно же будет продолжаться, тем более, что сейчас на рынке процессоров и системных плат наблюдается здоровая конкуренция, и пока эта конкуренция существует, будет существовать и свобода выбора у потребителя на современном компьютерном рынке.

Персональный компьютер (ПК) состоит из множества узлов, передающих друг другу информацию, обрабатывающих её и обменивающихся ею с пользователем. Каждый узел выполняет свою узкоспециализированную функцию. Большинство этих узлов расположены в одном конструктивно законченном элементе – материнской плате. Постараемся разобраться, зачем нужна материнская плата.

Что такое материнская плата в компьютере

Эта плата, также называемая системной, «материнкой» и т.д. является основой любого ПК. Её иногда называют MB – английской аббревиатурой, произошедшей от слова «motherboard», материнская плата.

Другая расшифровка аббревиатуры MB – «mainboard», главная плата. И она действительно главная, поскольку все элементы ПК подключены к ней либо непосредственно, либо через стандартные кабели.

В большинстве системных блоков плата располагается вертикально. Её прикручивают к одной из его стенок.

Понятие материнской платы ее функции

С точки зрения обычного пользователя материнская плата представляет собой прямоугольное изделие из стеклотекстолита. На ней размещаются множество деталей и разъёмов, соединённых проводящими элементами.

Основных функций у материнской платы несколько:

передача управляющих сигналов от центрального процессора (ЦП) к различным устройствам;
обмен данными между процессором и памятью (постоянной и оперативной);
организация устройств долгосрочного хранения информации (жестких дисков и других внешних носителей) и обеспечение доступа к ним;
подключение внешних устройств (видеокарт, средств обработки звука, внешней памяти, сетевых адаптеров, принтеров и т.д.);
обеспечение ввода информации от пользователя или другого компьютера.

Важно! Отдельно следует отметить ещё одну важную функцию, не касающуюся обработки информацией напрямую, но обеспечивающую функционирование процессора и некоторых внешних устройств: обеспечение их дополнительным электропитанием.

Для чего нужна системная плата

Ответ на вопрос, что такое материнская плата компьютера, следует из описания её функций. Системная плата является тем самым связующим звеном (точнее, целым комплексом связующих звеньев), без которого работа ПК в целом будет невозможной.

Непосредственно в разъёмы на материнской плате вставляются следующие устройства:

процессор;
модули памяти;
видеокарта;
звуковая карта;
любые другие устройства со стандартными интерфейсами материнки (сетевые адаптеры, устройства обработки видео и т.д.)

Устройства хранения информации (жёсткие диски, BlueRay и прочие) подключаются к материнке не непосредственно, а при помощи стандартных кабелей. В настоящее время для таких устройств используется интерфейс SATA. Кроме того, существуют такие же разъёмы для подключения резервных хранилищ информации, располагающихся вне системного блока.

Различные периферийные устройства (клавиатура, мышь, принтер, флешки и пр.) могут быть подключены к плате при помощи интерфейса USB. Разъёмы USB могут находиться как непосредственно на плате, так и подключены к ней при помощи кабелей.

Иногда на материнках для обеспечения совместимости с некоторыми моделями клавиатур и мышей может использоваться интерфейс PS/2, разъём которого также расположен на ней.

Платы со встроенными видеоадаптерами имеют разъём видеоадаптера, предназначенный для подключения к монитору.

Составляющие компоненты

Все компоненты, входящие в состав материнки жестко закреплены на ней при помощи пайки, клея или какого-либо другого способа соединения, а иногда и их комбинации. Теоретически для обычного пользователя материнка является неразборной.

К её главным составляющим относят:

разъём для подключения ЦП, т.н. «сокет»;
специальные крепёжные элементы для подключения системы охлаждения ЦП;
несколько разъёмов для подключения оперативной памяти;
микросхемы постоянной памяти;
микросхемы чипсета;
формирователи стандартных интерфейсов т.н. «шин» для работы с внешними устройствами;
разъёмы для подключения внешних устройств к шинам (т.н. слоты расширения);
контроллеры и разъёмы для подключения периферийных устройств;
разъёмы для подключения основного и дополнительного электропитания;
формирователи питающих напряжений для процессора, памяти и шин;
простые звуковые адаптеры (на большинстве современных материнок);
разъёмы для подключения кнопки включения и сброса ПК и индикаторов передней панели;
другие устройства индикации и отладки (опционально);

Обычно, компоненты на плате группируются по своим функциям. Например, чипсет, модули памяти и систему электропитания располагают поближе к ЦП. Под слоты расширения отводят большую часть свободной поверхности материнки, чтобы крупногабаритные устройства (например, видеокарты) разместились там без проблем.

Разъёмы для подключения периферии располагаются по периметру материнской платы, считается, что такое расположение упрощает подключение устройств к ним.

Часть разъёмов специально располагается в отдельном месте материнской платы, на так называемой задней панели разъёмов. Под заднюю панель в любом системном блоке сделано отверстие размерами 6,25 на 1,75 дюйма с допусками 0,08 дюйма (в среднем 159 на 45 мм).

Внимание! Все стандарты на размеры материнских плат, и вообще, всех комплектующих идут в дюймах. Поэтому не стоит удивляться «некруглым» цифрам в размерах тех или иных деталей, выраженных в миллиметрах.

На задней панели обязательно есть такие разъёмы:

PS/2 для подключения мыши и клавиатуры;
4-8 разъёмов интерфейса USB;
3-6 разъёмов mini-jack для подключения звуковых устройств;
RJ45 для подключения локальной сети.

Перечисленный набор присутствует практически у всех плат, но иногда к нему добавляются дополнительные разъёмы.

Разъёмы электропитания

Подключать материнскую плату к источнику питания можно через стандартный 24-контактный разъём питания. Иногда к нему добавляется один или несколько 4, 8 или 12 контактных разъёмов дополнительного питания +12В.

Импульсные стабилизаторы напряжения

Блок питания выдаёт напряжение +3.3 В, а также напряжения 5 В и 12 В обеих полярностей. Их использует большинство устройств внутри ПК. Однако ЦП требует других напряжений питания – от 1 до 2 В. Связано это с оптимизацией распределения потребляемой мощности.

Для того чтобы обеспечить питание процессора, на системной плате размещают преобразователи напряжения. Они представляют собой небольшие микросхемы, расположенные в непосредственной близости от ЦП. Помимо функций преобразования напряжения, эти микросхемы обеспечивают его стабилизацию – то есть постоянство во времени, в не зависимости от степени загруженности процессора. Каждый стабилизатор является миниатюрным импульсным источником питания, для работы которого нужны конденсаторы. Эти элементы устанавливаются рядом со стабилизаторами.

Внимание! Импульсные стабилизаторы потребляют столько же мощности, сколько и процессор. Поэтому радом с ними не должно быть никаких препятствий, мешающих циркуляции воздуха, обеспечивающего их охлаждение.

Чипсет

Главная деталь любой системной платы. Именно благодаря ему ЦП может выполнять программы и обрабатывать данные. В настоящее время со всеми устройствами, кроме оперативной памяти и основных шин, процессор «общается» только через чипсет.

До 2011 года чипсет физически разделялся на две микросхемы – северный и южный мосты. Северный мост использовался для связи с быстрыми устройствами, сопоставимых по быстродействию с процессором. Южный мост – с более медленными, быстродействие которых было в десятки, а то и в тысячи раз меньше, чем быстродействие процессора.

Но впоследствии, практически все составляющие компоненты северного моста были перенесены с материнской платы в процессор, что позволило примерно на треть увеличить общее быстродействие системы. Поэтому в настоящее время чипсет используется для обмена данными с медленными шинами и другими периферийными устройствами.

BIOS и CMOS

На каждой материнской плате располагается микросхема постоянной памяти, содержащая набор процедур, обеспечивающих запуск компьютера и подготовку его к загрузке операционной системы. Набор этих процедур называется BIOS. Это также аббревиатура от английского «basic input/output system» — базовая система ввода/вывода.

Кроме этих функций BIOS позволяет проводить более тонкую настройку параметров как материнской платы, так всего ПК. С её помощью можно ускорить/замедлить процессор, выбрать способ загрузки операционной системы, поменять системное время и так далее.

Хранение этих настроек частично возложено на устройство CMOS – небольшой объём энергонезависимой памяти, питающейся от сменной батарейки. При выключении питания ПК эти настройки сохраняются и используются при следующем включении. Срок службы батарейки составляет от 3 до 10 лет.

На всех без исключения материнках предусмотрено «обнуление» CMOS. Делается это для тех случаев, когда выбранные настройки приводят к неработоспособности компьютера. Обнуление может быть сделано при помощи специальной кнопки или джампера.

Разновидности плат

Материнские платы, подходящие для одних и тех же процессоров и имеющие одинаковые чипсеты могут быть произведены в различных конструктивных вариантах исполнения. В первую очередь это касается их размеров. Существует понятие форм-фактора или типоразмера материнской платы; разберемся, что это такое.

Геометрические размеры платы имеют стандартные значения для унификации используемых системных блоков и различных периферийных устройств. Рассмотрим их подробнее:

EATX

Размер: 12 на 13 дюймов (305 на 300 мм).

Преимущественно применяется для серверного, т.н. «стоечного» исполнения. Однако, могут применяться и для ПК, в случае, если необходимо подключить несколько крупных устройств, например, видеокарт. Обладают максимальным набором периферийных устройств, однако их стоимость может на порядок превышать стоимость обычных материнок. Число больших слотов расширения, поддерживающих шину PCIE-16 – до 4.

Standard ATX

Размер: 12 на 9,6 дюймов (305 на 244 мм).

Обычные платы, использующиеся в большинстве современных ПК. Подходят для любых корпусов типа Tower. Число слотов расширения – до 3.

microATX

Размер: 9,6 на 9,6 дюймов (244 на 244 мм).

Урезанная версия ATX. Используют один слот расширения, имеют ограничение на количество портов USB. При этом они дешевле стандартных и потребляют меньше электроэнергии.

Mini-ITX

Размер: 6,7 на 6,7 дюймов (170 на 170 мм).

Специализированные платы для небольших системных блоков, преимущественно используемых для офисных решений. Слот расширения либо отсутствует, либо имеется его урезанная версия. Процессор встроен в материнку и не подлежит замене. Обладают очень низким энергопотреблением. Блок питания ограничивается мощностью в 100 Вт. Для сравнения, питание самой «лёгкой» платы microATX требует источника питания минимум 300 Вт.

Mini-STX

Размер: 5,7 на 5,5 дюймов (147 на 140 мм).

Также специализированные платы для микрокомпьютеров. Слотов расширения нет, однако, процессор может быть заменен. Видеосистема встроенная. Применяется преимущественно для офисных и мобильных решений.

Материнская плата (Motherboard) - это основная деталь нашего компьютера, которая объединяет все остальные комплектующие в одно целое. Она представляет собой печатную плату , на которой расположены интерфейсы, порты и разъёмы.

Форм- факторы материнских плат.

Форм- фактор материнской платы - это общепринятые стандарты, определяющие габаритный размер материнской платы, различные типы дополнительных элементов, разъёмов и их положение (места установки).

Примеры разных форм- факторов изображены и, соответственно, подписаны ниже:

Разъём для процессора (Socket).

Сокет - это разъём ("посадочное" место) для центрального процессора, который обеспечивает обмен данными между текущими процессами. Так как на рынке предлагают свои процессоры компании- гиганты Intel и AMD , соответственно, и производители материнских плат устанавливают разъёмы, совместимые с этими процессорами. Скажем так, выбор материнской платы при сборке ПК в корне решает его будущую платформу и конфигурацию. Всегда на материнских платах и процессорах производители указывают сокет . Если параметр совпадает, значит комплектующие совместимы.

Примеры сокетов от Intel : LGA771, LGA775, LGA1567, LGA1366 , LGA1156, LGA1155, LGA2011, LGA1356, LGA1150, LGA2011-3, LGA1151, LGA 2066, LGA 1151-v2, и т.д.

Пример: с окет LGA1151:

Пример: слева направо сокеты LGA2011, LGA1366, LGA1155, LGA775.

Примеры сокетов от AMD : Socket AM2, Socket AM2+, Socket AM3, Socket AM4, Socket FM1, Socket TR4, Socket AM4+, и т.д.

Пример: сокет Socket AM3:

Как видите, и тут производитель указал совместимость материнской платы с процессорами Intel LGA1151. Как видите, и тут производитель указал совместимость материнской платы с процессорами Intel LGA1151.

Как ещё узнать сокет материнской платы? Название модели платы поможет отыскать Вам её сокет в интернете. Ниже примеры, как указываются модели на материнских платах:

Ч ипсет материнской платы .

Чипсет - это набор микросхем, которые устанавливаются на материнской плате и обеспечивают, в свою очередь, обмен информацией между процессором и остальными подключёнными устройствами. Сказать попросту, чипсет помогает всей системе понимать друг друга и выполнять задачи слаженно. Поэтому, чипсет является основным элементом современной материнской платы. Совсем недавно на все материнские платы устанавливался чипсет, который состоял из двух микросхем. А именно, северный и южный мосты (слышали, не так ли?). Итак, основной задачей северного моста- работа с оперативной (энергозависимой) памятью компьютера и работой встроенного видеоядра в процессор, тогда как южный мост отвечает за работу шин PCI Express, BIOS (UEFI), системные часы, разъёмы SATA/USB/LAN/Audio, работу с HDD/SSD, работу мышки и клавиатуры, периферийных устройств и т.д. Считается, что северный мост контролирует быстрые и более энергоёмкие операции, а южный мост- наоборот медленные.

Северный мост на материнской плате располагается ближе к разъёму процессора, чем южный:

Однако, в материнских платах более нового типа северный мост отсутствует.

Его задачи взял на себя центральный процессор. Это позволило увеличить быстродействие контроллера а так же упростило изготовление материнских плат.

Микросхема (чип) BIOS (UEFI).

Что такое BIOS? BIOS - это базовая система ввода- вывода, созданная компанией Microsoft. По сути это прошивка, которая содержит инструкции, которые позволяют проверить оперативную память и процессор на наличие неисправностей и загрузить операционную систему. Так же инициализирует наличие других подключённых компонентов. При запуске компьютера первой запускается BIOS. Более современные материнские платы используют UEFI прошивку. Она отличается от стандартной BIOS расширенным и более дружелюбным интерфейсом (включая поддержку мультиязычности и поддержку мыши), так же имеет дополнительное встроенное программное обеспечение. Главное отличие: BIOS производит последовательную (по очереди) инициализацию оборудования, а UEFI обеспечивает параллельную загрузку всех компонентов, соответственно время для загрузки ПК существенно уменьшается. Так же UEFI поддерживает GPT- разметку физической памяти, что даёт нам возможность устанавливать жёсткие диски и SSD- накопители объёмом более 2-х TB (терабайт).

Пример: ниже представлен типичный интерфейс BIOS:

Интерфейс UEFI в корне отличается от BIOS. Спутать их практически невозможно:

Внесённые пользователем настройки BIOS (UEFI) сохраняются в микросхеме CMOS . Видели батарейку на материнской плате? Так вот она обеспечивает энергонезависимость платы CMOS , а так же системное время. Так как потребляется очень мало электроэнергии (меньше одного микроампера) такой батарейки хватает, минимум, на год. А то и на 2- 3 года. В некоторых случаях, если батарейка пришла в неисправность, компьютер может не включиться. Такое поведение может показаться страшным, вплоть до предположений неисправности самой материнской платы, однако чтобы исключить данную причину нужно всего лишь вытащить батарейку и попробовать снова запустить компьютер. Если система запустилась, или хотя бы начала проявлять признаки жизни, значит проблема именно в батарейке, которую необходимо заменить.

Заключительная часть.

Итак, мы с Вами разобрались что такое материнская плата, какие они бывают и их основные параметры и составляющие. В заключение скажу ещё.. Если вы собираете ПК, так же необходимо обращать на виды и количество портов, таких как SATA, USB, интерфейсы встроенного в процессор видеоадаптера (VGA, DVI, HDMI и др.), кол- во разъёмов для оперативной памяти. От этого будет зависеть, сколько в будущем вы сможете (например) подключить жёстких дисков (разъём SATA), будет ли у Вас USB 3, и их кол- во, определит кол- во планок оперативной памяти, которые можно подключить и т.д.

Основные и наиболее важные элементы персонального компьютера, а если быть точнее, то именно системного блока: видеокарта, центральный процессор, модули ОЗУ и большое количество микросхем располагаются именно на системной плате, а её более широко распространённое название – материнская плата.

Подходя в плотную к вопросу что такое материнская плата, можно ответить так - это основная системная плата компьютера, имеющая разъёмы для установки дополнительных плат расширения и служащая механической основой всей электронной схемы компьютера. Благодаря материнской плате обеспечивается полное взаимодействие компонентов компьютерной системы.

Для чего может быть нужна материнская плата

Значение системной платы недооценить просто невозможно, все составляющие системного блока компьютера взаимодействуют между собой благодаря именно материнской плате, так данные с жёсткого диска не когда не смогут быть обработаны в процессоре до того, как попадут в оперативную память, а графическому адаптеру будет нечего получит от компьютерной системы и впоследствии передать монитору. Самые обыкновенные устройства ввода информации, такие как мышь и клавиатура, также обмениваются информацией через разъёмы на материнской плате.

Хорошим примером будут уже устаревшие разъёмы IDE и все ревизии SATA, ведь к ним подключается дисковод оптических дисков, жёсткий диск или твердотельный накопитель с помощью специальных шлейфов, а впоследствии они участвуют в информационном обмене с процессором, а потом уже и другими устройствами.

Может раньше общая производительность и завесила именно от процессора, то сейчас ситуация изменилась. Нужно ориентироваться на возможности системной платы, на пропускную способность её шины, поддерживаемые объёмы и частоты оперативной памяти, возможность получения максимума производительности от современного разъёма PCI-Express x16 и видеокарты, и т.д.

Используемые форм-факторы материнской платы и разъёмы процессора

Форм-фактор материнской платы, определяет её положение для последующего крепежа к компьютерному корпусу, расположение и тип разъёмов её питания, даже количество интерфейсов подключения устройств и их местоположение. Приведём список основных используемых форм – факторов системной платы:

Mini ITX - имеет наименьшие в среднем размеры 17 на 17 см., очень часто уже имеет интегрированный процессор, самое наименьшее число интерфейсов подключения, очень редко используется в самостоятельных сборках, чаще продаётся уже в составе готового компьютера.
mATX (Micro ATX) - достаточно полнофункциональная плата, имеющая приемлемые средние размеры, является лучшей составляющей для бюджетного компьютера, хоть и при достаточно небольшом количестве интерфейсов, для домашнего или же офисного компьютера их должно быть достаточно. Частенько на таких системных платах установлен чипсет, имеющий некоторые ограничения, но которые не главным образом отображаются на работе всего компьютера.
ATX – также распространён, как и mATX, но имеет больший размер, такие платы могут иметь как полно функциональный чипсет, так и с небольшими ограничениями, обычно имеет наибольшее количество интерфейсов подключение, но это тоже не является обязательным, отличается более удобным монтажом и возможностями подключения.

Размеры материнской платы, нужно учитывать при выборе подходящего корпуса, ведь если рассуждать логически в более крупные корпусы можно установить не большие материнские платы, а вот наоборот никак не получится.

Разъём (Socket) служит для установки центрального процессора или замены. Socket следует учитывать при правильном выборе комплектующих для компьютера.

Разнообразие разъёмов довольно велико и для каждого процессора подойдёт свой, так, например, самые свежие процессорные линейки Intel используют маркировки сокета LGA 1150 или 1155, а их конкуренты от AMD – FX2 и AM3, AM3+. Если же сокеты от AMD AM3 и AM3+ взаимозаменяемы, то есть процессоры AM3+ смогут работать на разъёмах материнских плат AM3, но производительность будет ограничиваться чипсетом, то в Intel такого нет, тут нельзя ошибиться.

Чипсет - основа возможностей материнской платы

Чипсет – это микропроцессорный комплект для взаимодействия центрального процессора с остальной электронной составляющей компьютера. Именно от чипсета зависят все возможности и дальнейшая работа материнской платы.

Сегодняшние чипсеты состоят из двух микросхем, называющиеся южным мостом и северным, их без особого труда можно будет найти, это самые крупные после процессора микросхемы, обычно скрытые под радиаторами охлаждения. Сам чипсет должен быть согласован с процессором, а это может значить то, что не каждая материнская плата сможет раскрыть потенциал процессора и наоборот.

Само знание марки и модели чипсета во многом обуславливает будущую производительность компьютерной системы поэтому при подборе материнской платы, не плохо знать её возможности. Чистоты на которых будет работать система, тоже зависят от чипсета системной платы, а также объёмы памяти, возможность установки и количество дополнительных устройств.

Что же такое BIOS и в чём его необходимость

BIOS (от англ. Basic Input Output System), считается одной из важнейших микросхем системной платы, ведь в ней находятся прямо с завода производителя важные программы, требующиеся для первичной загрузки компьютера. После включения компьютера и поступления питания к процессору, он первым делом обращается к микросхеме BIOS и уже не прекращает с ней работу до самого выключения компьютера.
Что бы увидеть BIOS в работе, при старте компьютера нужно только обратить внимание на белые надписи на чёрном фоне – это и будет BIOS в работе.

Что же делает BIOS? Эта программа необходима для проверки основных систем компьютера сразу же после включения, а также обеспечивает взаимодействие с клавиатурой и мышью, а также с монитором, в случае с ноутбуком - с его дисплеем.

Для восстановления по умолчанию настроек BIOS нужно извлечь батарейку независимого питания или же при помощи специальной перемычки, хоть перемычка и батарейка на разных платах могут находиться в разных местах, но вероятнее всего они находятся середине или же в правом нижнем углу.

Шины материнской платы

Как же связывается процессор с другими устройствами компьютера? На самом деле, как и вся электроника по проводникам, на системной плате группа проводников называется шинами. Шины различаются по функциональности: шина команд, шина данных, адресная шина.

Для 32 разрядных процессоров - это 32 параллельных проводника, по которым программы посылают команды для обработки их процессором через ОЗУ. Именно адресную шину нужно считать управляющей остальными, ведь она служит для выбора как данных из оперативной памяти, так и команд.

Если не брать в расчёт внешние устройства, то можно сделать вывод, что процессор получает команды от оперативной памяти и обменивается с ней данными. Процессор кроме оперативной памяти считает внешними все остальные устройства, даже если они является частью системного блока. Все шины, связывающие процессор и оперативную память можно рассматривать как одну главную шину – FSB (Front Side Bus). Говоря о том, что материнская плата работает с частотой 2000 МГц, имеется ввиду именно частота главной шины, именно из неё получает свою частоту и процессор умножая её на коэффициент внутреннего умножения.

Шина plug-and-play

Основным и в тоже время важным достоинством данной шины является её высокая производительность и простота установки оборудования, благодаря ей стало возможным создание самоуправляющихся устройств (plug-and-play).

Суть заключается в том, что после подключения к системной плате другой платы расширения – дочерней, происходит автоматическое определение самого устройства и выделение ему необходимых ресурсов, необходимых для его корректной работы.

Шины PCI и PCI Express

Благодаря PCI и в нынешние дни есть возможность расширить возможности своего компьютера, устанавливая тв-тюнеры для просмотра аналогово телевидения, что актуально при отсутствии постоянно подключения к интернету, или аудио плату, для увеличения звукозаписывающего функционала компьютера, а может и PCI-разветвитель увеличения количества разъёмов USB, что ещё более актуально для устаревших или бюджетных материнских плат.

Но компьютерная технология развивается незамедлительными темпами, и привычной шины PCI, а если быть точнее, то именно её пропускной способности стало недостаточно для высокопроизводительных компонентов. Видеокарта, наверное, будет самым самодостаточным представителем устройств, для которого стало необходимым появление PCI Express 16x, хотя и другие устройства, такие как сетевая карта нуждались в увеличение частоты шины.

Частоту шины PCI стало наращивать не выгодно, так как большому количеству параллельных проводников требовалась их высокая точность изготовления что было дорогостоящим. В связи с этим 2004 год стал началом этапа внедрения PCI Express 16X и PCI Express X1. В результате производство системных плат стало проще, а на ряду с этим и дешевле, к тому же PCI Express 16X стала единственно шиной для подключения видеокарт, а PCI Express X1 альтернативой для PCI.

Интерфейс подключения AGP

В своё время шина AGP, обеспечивала высокопроизводительный обмен данных, но со временем производителей видеокарт этот разъём перестал удовлетворять. Этот интерфейс подключения получил широкое распространение, в связи c сдерживанием компьютерной графики обыкновенным PCI. Хоть интерфейс ещё используется на устаревших компьютерах, современные производители отказались от него так же, как и в своё время от PCI в пользу PCI Express.

USB – интерфейс подключения

Каждый пользователь хочет удобства при работе за компьютером, что бы устройства очень легко устанавливались, не пренебрегая к разборке самого системного блока для его установки, это и стало причиной появления универсального последовательного порта шины USB (Universal Serial Port).

Разъём USB в наши времена входит в состав любого компьютера, от стационарного, ноутбука, до планшета и смартфона, а также клавиатуры, мониторы и множество других устройств. Это разъём обуславливает простоту использования, на передней панели системных блоков для ещё большего удобства бывают выведены такие USB разъёмы.

В бюджетных материнских платах бывает так, что разъёмов USB не хватает для подключения всех устройств, но для этого можно воспользоваться разветвителем или по-другому USB концентратором, портов станет значительно больше. Благодаря USB шине к системной плате подключают очень много устройств: 3g/4g модемы, принтеры и сканеры, не говоря уже о компьютерных мыши и клавиатуре.

Современным читается USB 3.0, но также ещё используются USB 2.0, а сама работа USB – это функция южного моста чипсета материнской платы. Как уже стало понятно, вся работа материнской платы завязана на работе её чипсета, а с каждым годом на материнскую плату ложится всё больше и больше функциональных обязанностей.

Интегрированные компоненты материнской платы

В сегодняшние дни очень много компьютеров, особенное имеющие офисную принадлежность оборудованы интегрированным видеоадаптером, что должным образом сможет сэкономить деньги на покупке техники, конечно если особая видео производительность не будет требоваться в будущем. Благодаря этому на многих материнских платах появились VGA, DVI и HDMI, сетевая и аудио платы, так же стали интегрированной составляющей системной платы.

Перед покупкой материнской платы, обязательно нужно ознакомиться с её спецификацией на сайте производителя, тогда к примеру, у вас не возникнет проблем с максимальной частотой работы и количеством разъёмов модулей оперативной памяти, а может возможность подключения нескольких видеокарт тоже будет не лишней.

Теперь вопрос что такое материнская плата стал менее актуальным, ведь появилось понимание того, что системная плата - основа всего внутреннего механического мира, находящегося в системном блоке. Сами материнские платы с каждым годом меняются, дополняются, а описать все в одной статье просто не возможною, приходится ограничиваться основными моментами.

Читайте также: