СРС №8  Системні плати

Системна (материнська) плата (англ. — motherboard, mainboard, MB, розм. — мамка, мати, материнка) — це основна плата, до якої приєднуються всі частини комп’ютера (процесорвідеокартаОЗУ і ін.), встановлюється в системному блоці. Головне завдання материнської плати – об’єднати і забезпечити спільну роботу всіх інших елементів.

Основою будь-якої сучасної материнської плати є набір системної логіки, який частіше називають чіпсетом (від англ. chipset). Чіпсет — це сукупність мікросхем, що забезпечують узгоджену спільну роботу складових частин комп’ютера і їх взаємодію між собою. Як правило, чіпсет складається з двох основних мікросхем, які частіше називають «північним» і «південним» мостами.

Північний міст (North bridge, системний контроллер) — це частина системної логіки материнської плати, що забезпечує роботу основних вузлів комп’ютера — центрального процесора, оперативної пам’яті, відеокарти. Саме він керує роботою шини процесора, контролера оперативної пам’яті та шини PCI Express, до якої приєднується відеокарта. У деяких випадках північний міст може містити інтегрований графічний процесор.

Південний міст (Міст, ICH (I/O controller hub), периферійний контролер, контролер введення-виведення) — забезпечує підключення до системи менш швидкісних пристроїв, які не вимагають високої пропускної здатності — жорсткого диска, мережевих плат, аудіоплати і т.д., а також шин PCI, USB та ін., в які встановлюються різного роду додаткові пристрої. Клавіатура і миша також замикаються на південний міст.

Наявність північного і південного мостів — класична, загальноприйнята схема побудови чіпсета материнської плати. Але існують також схеми, що відрізняються від традиційних. Це стосується в першу чергу комп’ютерів на базі сучасних процесорів, в які вмонтовуються елементи, що більшою чи меншою мірою виконують функції північного мосту (найчастіше — контролер оперативної пам’яті). На материнських платах для таких процесорів північний міст суттєво спрощено.

Якістю і можливостями системної логіки визначаються продуктивність і стабільність роботи комп’ютера. При виборі материнської плати потрібно враховувати насамперед те, який чіпсет був узятий за основу при її виготовленні. Основними виробниками чіпсетів зараз є компанії IntelNVidiaATI/AMD та ін., у той час як материнські плати виробляються ASUSGigabyteMSIASRockZotac та ін. Материнські плати з однаковим чіпсетом у різних виробників називаються по-різному. За ціною вони теж можуть суттєво відрізнятися. При виборі краще віддати перевагу материнській платі з більш «продвинутим» чіпсетом від менш відомого виробника, ніж навпаки.

Основні роз’єми материнської плати

Крім роз’єму центрального процесора (сокета), на материнській платі розміщені інші роз’єми:

— Слоти модулів ОЗП, до яких приєднуються модулі оперативної пам’яті відповідного типу;

— PCI (Peripheral component interconnect — взаємозв’язок периферійних компонентів) — це шина з невеликою пропускною здатністю, якої, однак, досить для підключення багатьох пристроїв (TV-тюнерів, звукових карт, карт для захоплення відео, мережевих карт, Wi-Fi-модулів та ін.);

— РСІ-Express — швидка шина для відеокарти, створена з використанням програмної моделі PCI. Залежно від чіпсета, таких шин на материнській платі може бути кілька, і вони можуть мати різну пропускну здатність (x16 або менше). Конфігурація з декількома РСІ-Express дозволяє використовувати відразу кілька відеокарт, що робить відеопідсистему комп’ютера більш продуктивною.

— USB — роз’єм для підключення периферійних пристроїв. Відомий усім в першу чергу як роз’єм для підключення флешок, фотоапаратів, телефонів та ін. Він буває декількох специфікацій: USB 1.0 (пропускна здатність до 12 Мбіт/с), USB 2.0 (до 480 Мбіт/с) і найбільш новий USB 3.0 (до 4800 Мбіт/с). USB 1.0 і 2.0 зовні однакові, мають 4 контакти. USB 3.0 має вдвічі більше контактів, хоча і підтримує можливість підключення старіших пристроїв (розрахованих на USB 1.0 і 2.0).

— SATA (Serial Advanced Technology Attachment — цифрове приєднання по передової технології) — служить для підключення накопичувачів інформації (жорстких дисків, оптичних приводів). Швидкість передачі даних залежить від ревізії SATA: 1.x — до 1,5 Гбіт/с; 2.x — до 3 Гбіт/с; 3.x — до 6 Гбіт/с.

— PATA (Parallel ATA) — є попередником SATA і до його появи називався IDE (назва можна зустріти досі). PATA призначений для підключення старих носіїв інформації і оскільки останні ще продовжують служити своїм власникам, цей інтерфейс зберігається на нових материнських платах для забезпечення сумісності;

— Floppy — роз’єм для підключення приводу дискети 3,5. Як не дивно, ці носії все ще не повністю вийшли з вживання;

— Роз’єми для підключення блоку живлення. Основний роз’єм, що живить всі компоненти (ATX) має 24 контакти. Живлення центрального процесора може мати 4 або 8 контактів (залежно від потужності процесора, на який розрахована материнська плата).

Крім того, на материнській платі є різні голчасті гребінки, призначені для підключення передньої панелі корпусу (кнопки Power, Reset, індикатори процесора і жорстких дисків, навушники, мікрофон, USB), кулерів (вентиляторів) процесора, корпусу, жорстких дисків і ін.

На материнській платі є також роз’єми звукової карти, мережевого адаптера (RJ45) та ін. На моделях з інтегрованим графічним процесором є відповідні роз’єми для підключення моніторів (VGA, DVI, HDMI).

Ще однією важливою частиною материнської плати є мікросхема ПЗУ (її часто називають BIOS ROM), що замикається на південний міст чіпсета. У цій мікросхемі зберігається базова програма управління комп’ютером — так звана базова система введення-виведення, більше відома як BIOS (basic input-output system).

За розміром материнські плати бувають різними. Існує кілька стандартів, які прийнято називати форм-фактором материнської плати. Крім розмірів, форм-фактор передбачає певну схему розташування місць кріплення плати, інтерфейсів шин, портів введення-виведення, сокета процесора, роз’ємів для підключення блоку живлення і слотів установки модулів ОЗП. Відомі наступні форм-фактори материнських плат: Baby-AT, Міні-ATX, AT, LPX, АТХ, microATX, Flex-АТХ, NLX, WTX, CEB, Міні-ITX, Nano-ITX, Pico-ITX, BTX, MicroBTX, PicoBTX. Найбільш поширеними є АТХ (305 х 244 мм.), MicroATX (244 х 244 мм.) і міні-ITX (150 х 150 мм.). Форм-фактор материнської плати потрібно враховувати при виборі корпусу.


Контрольні питання:

1. Що собою представляє системна (материнська) плата ?

2. Що являється основою будь-якої сучасної материнської плати ?

3. Що насамперед береться за основу при виборі материнської плати ?

4. Основні роз’эми материнської плати.

5. Роз’єм PCI, РСІ-Express .

6. Роз’єм SATA .

7. Роз’єм PATA.

8. Що таке форм-фактор. Відомі форм-фактори материнських плат.