Какой термин используется для определения проводников на материнской плате которые обеспечивают
Общее число интерфейсов USB (от 2 до 16.) Число разъемов USB, имеющихся на материнской плате.
В настоящее время огромное число устройств можно подключить к компьютеру по шине USB. Чем больше разъемов установлено на плате, тем больше USB-устройств можно подключить к компьютеру. Сейчас USB – это самый популярный интерфейс для подключения периферийных устройств, например, внешних модемов, принтеров, внешних накопителей, TV-тюнеров и т.д., поэтому разъемы USB никогда не будут лишними.
Основной разъем питания. Тип основного разъема питания, установленного на материнской плате.
Разъем питания используется для подключения блока питания к материнской плате. Чтобы правильно подобрать блок питания, нужно учитывать тип разъема, установленного на материнской плате.
На новых платах обычно устанавливается разъем «24-pin», в старых моделях можно встретить разъем «20-pin».
У многих блоков питания с разъемом «24-pin» дополнительные четыре штырька «отстегиваются» от основной колодки, что позволяет подключать их в материнскую плату с 20-штыревым разъемом.
Поддерживаемые процессоры. Список процессоров, которые поддерживает материнская плата.
Для большинства элементов компьютера (в том числе и для материнской платы) срок службы до их морального старения составляет 3-4 года. Выбирая материнскую плату, обратите внимание на список поддерживаемых процессоров: сегодняшние новинки на рынке через год или два станут общедоступными, и вы сможете установить их на свой компьютер.
Поддержка ECC. Поддержка материнской платой модулей памяти с ECC.
ECC (Error Correction Code) – метод проверки целостности данных, который позволяет, не прерывая доступа к памяти, обнаруживать и устранять некоторые ошибки, возникающие в процессе передачи данных. В простых персональных компьютерах память с ECC обычно не используется.
Модули памяти с ECC используются в серверах и мощных рабочих станциях, где требуется максимально стабильная работа системы. К недостаткам памяти с ECC можно отнести пониженное быстродействие и высокую цену.
Поддержка технологии Intel® Hyper-Threading . Поддержка материнской платой технологии Hyper-Threading (HT - гиперточность).
Современные операционные системы и приложения «видят» один процессор, поддерживающий технологию Hyper-Threading, как два виртуальных процессора. В многоядерных процессорах с технологией НТ каждое ядро используется ОС, как два виртуальных. Процессор или каждое ядро процессора могут одновременно исполнять два потока задач, использовать ресурсы, которые в ином случае оставались бы невостребованными, и выполнить больше работы за то же самое время. Технология Hyper-Threading во многих случаях, например, при обработке аудио и видео, повышает производительность системы.
Впервые технология Hyper-Threading была использована в процессорах Intel Pentium Xeon, Pentium 4, Pentium 4 EE (в логотипе процессоров с технологией Hyper-Threading присутствуют буквы «HT»).
Поддержка SLI/CrossFire. Поддержка параллельной работы двух видеокарт (режим SLI/CrossFire) на материнской плате.
Технологии SLI от NVIDIA и CrossFire от AMD позволяют объединить вычислительную мощность двух карт, установленных на одной материнской плате. Обычно такое построение видеосистемы используют любители 3-мерных игр, для которых недостаточно мощности одной видеокарты.
Для реализации технологий SLI/CrossFire необходимо два слота PCI-Eх 16.
Поддержка многоядерных процессоров. Поддержка процессоров с несколькими ядрами. Двухядерный процессор по сути представляет собой два процессора, упакованных в одном корпусе. Примеры двухядерных процессоров: Intel Pentium D (некоторые модели), Intel Pentium EE (некоторые модели), AMD Athlon ll X2. Современные процессоры имеют до 16+ ядер. Использование многоядерных процессоров позволяет распределить поток задач между ядрами, что значительно повышает производительность системы для многозадачных сред.
Производительность процессора. Производительность процессора, поддерживаемого материнской платой.
Выбор материнской платы обычно начинают с выбора производителя процессора: как правило, материнская плата поддерживает несколько моделей процессоров одного производителя, и с течением времени вы можете заменить свой процессор на более мощный. На сегодняшний день основными производителями (и конкурентами) процессоров для компьютера являются Intel и AMD.
Чипсет (Chipset) – это набор микросхем, которые являются связующим звеном между всеми компонентами материнской платы. Чипсет определяет все основные характеристики материнской платы: тип поддерживаемых процессоров, тип памяти, стандарт шины для карт расширения и т. д.
Обычно чипсет состоит из двух «мостов»: северного и южного. Северный мост содержит контроллер памяти, шину AGP, PCI-E и обеспечивает взаимодействие с процессором, южный отвечает за периферию: платы PCI, USB, жесткие диски, звук и сеть.
Основные производители чипсетов: Intel, NVIDIA, AMD, SiS, VIA, Uli, ServerWorks (Broadcom).
Разъем D-Sub на задней панели. Наличие разъема D-Sub на материнской плате.
D-Sub (его иногда называют mini D-Sub, полное название HD D-Sub 15 pin) – стандартный разъем интерфейса VGA, который используется для передачи аналогового видеосигнала на монитор.
Большинство материнских плат с интегрированной графикjq оснащается разъемом D-Sub. В новых моделях можно встретить сразу два разъема: DVI и VGA. Это дает возможность подключить к встроенному графическому адаптеру сразу два монитора.
Разъем DVI-D на задней панели. Наличие DVI-выхода на материнской плате.
Интерфейс DVI (Digital Visual Interface) используется для передачи видеосигнала в цифровом виде. DVI оснащены многие современные ЖК-мониторы, ЖК-телевизоры, плазменные панели. Поскольку передача видеосигнала происходит в цифровом виде, изображение передается без всяких искажений и помех.
Разъем HDMI на задней панели. Наличие на материнской плате разъема HDMI.
Интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface) используется для передачи цифрового видеосигнала и многоканального аудио в цифровом виде. В этом интерфейсе предусмотрена поддержка защиты от нелегального копирования HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection).
HDMI был создан специально для нового стандарта цифрового телевидения высокой четкости – HDTV. Этим интерфейсом сейчас оснащаются практически все модели телевизоров, которые поддерживают новый стандарт цифрового телевидения.
Интерфейс HDMI совместим с DVI (см. «Разъем DVI»). С помощью специального переходника HDMI можно соединить с DVI и использовать его для передачи цифрового сигнала. Нужно отметить, что при таком соединении передается только видеосигнал, для передачи аудио нужно использовать дополнительный кабель. Для передачи изображения от источника защищенного видеоконтента потребуется DVI-интерфейс с поддержкой HDCP.
Режим работы IDE RAID. Режим работы IDE RAID, которые поддерживает контроллер.
RAID (Redundant Array of Independent Disks, или матрица независимых дисковых накопителей с избыточностью) – технология, которая позволяет объединить несколько независимых дисковых накопителей в один массив. Основной целью использования RAID-массивов является повышение доступности и защищенности данных.
RAID JBOD (Just A Bunch of Disks, набор дисков) – в этом режиме RAID-контроллер объединяет диски в один массив. Повышения скорости работы не происходит.
RAID 0 – в этом режиме из нескольких дисков формируется один массив. При доступе к этому массиву обращение к дискам происходит параллельно, благодаря чему скорость работы повышается. Но если на любом из жестких дисков происходит сбой, то данные теряются.
RAID 1 . В системах RAID 1 на двух жестких дисках хранятся идентичные данные (100% избыточность). При неисправности одного жесткого диска все данные остаются доступными на другом без какого-либо ущерба для функционирования или целостности данных. RAID 1 представляет собой простое и высокоэффективное решение для обеспечения защиты данных и непрерывности работы системы.
RAID 10 (RAID 01, или RAID 0+1). RAID 01 представляет собой комбинацию RAID 0 (производительность) и RAID 1 (защита данных). Для работы в этом режиме необходимо четыре диска. Диски попарно объединяются в массив по технологии RAID 0. При этом получается выигрыш в производительности. Один из полученных массивов дублируется во втором по технологии RAID 1.
RAID 5. В этом режиме все данные разбиваются на блоки и для каждого блока формируется блок «честности», по которому можно восстановить утерянные данные. Блоки с данными и блоки «честности» записываются вперемешку на все диски. При выходе из строя одного из накопителей все данные сохраняются.
Режим работы S-ATA RAID. Режимы работы S-ATA RAID, которые поддерживает контроллер. Подробнее о режимах RAID можно прочитать в пункте Режим работы IDE RAID.
Режим работы SAS RAID. Режимы работы SAS RAID, которые поддерживает контроллер. Подробнее о режимах RAID можно прочитать в пункте Режим работы IDE RAID.
Режим работы SCSI RAID. Режимы работы SCSI RAID, которые поддерживает контроллер. Подробнее о режимах RAID можно прочитать в пункте Режим работы IDE RAID.
Слот AGP (устаревший). Наличие на материнской плате слота AGP. AGP (Accelerated Graphics Port) – формат шины, разработанный на базе шины PCI специально для подключения видеоадаптеров. До недавнего времени AGP был практически единственным способом подключения видеокарт, но новый формат PCI-E постепенно вытеснил AGP. Последние модели материнских плат с AGPподдерживали AGP 8X, который обеспечивал скорость передачи данных до 2,1 Гбайт/с.
Шиной (Bus) называется вся совокупность линий (проводников на материнской плате), по которым обмениваются информацией компоненты и устройства ПК. Шины предназначены для обмена информацией между двумя и более устройствами. Шина, связывающая только два устройства, называется портом. На рис. 1 дана структура шины.
Шина имеет места для подключения внешних устройств – слоты, которые в результате становятся частью шины и могут обмениваться информацией со всеми другими подключенными к ней устройствами.
Рис. 1. Структура шины
Шины в ПК различаются по своему функциональному назначению:
- системная шина (или шина CPU) используется микросхемами Cipset для пересылки информации к CPU и обратно (см. также рис. 1);
- шина кэш-памяти предназначена для обмена информацией между CPU и кэш-памятью (см. также рис. 1);
- шина памяти используется для обмена информацией между оперативной памятью RAM и CPU;
- шины ввода/вывода информации подразделяются на стандартные и локальные.
Локальная шина ввода/вывода – это скоростная шина, предназначенная для обмена информацией между быстродействующими периферийными устройствами (видеоадаптерами, сетевыми картами, картами сканера и др.) и системной шиной под управлением CPU. В настоящее время в качестве локальной шины используется шина PCI. Для ускорения ввода/вывода видеоданных и повышения производительности ПК при обработке трехмерных изображений корпорацией Intel была разработана шина AGP (Accelerated Graphics Port).
Стандартная шина ввода/вывода используется для подключения к перечисленным выше шинам более медленных устройств (например, мыши, клавиатуры, модемов, старых звуковых карт). До недавнего времени в качестве этой шины использовалась шина стандарта ISA. В настоящее время – шина USB.
Шина имеет собственную архитектуру, позволяющую реализовывать важнейшие ее свойства – возможность параллельного подключения практически неограниченного числа внешних устройств и обеспечение обмена информацией между ними. Архитектура любой шины имеет следующие компоненты:
- линии для обмена данными (шина данных);
- линии для адресации данных (шина адреса);
- линии управления данными (шина управления);
- контролер шины.
Контроллер шины осуществляет управление процессором обмена данными и служебными сигналами и обычно выполняется в виде отдельной микросхемы либо в виде совместимого набора микросхем – Chipset.
Шина данных обеспечивает обмен данными между CPU, картами расширения, установленными в слоты, и памятью RAM. Чем выше разрядность шины, тем больше данных может быть передано за один такт и тем выше производительность ПК. Компьютеры с процессором 80286 имеют 16-разрядную шину данных, с CPU 80386 и 80486 – 32-разрядную, а компьютеры с CPU семейства Pentium – 64-разрядную шину данных.
Шина адреса служит для указания адреса к какому-либо устройству ПК, с которым CPU производит обмен данными. Каждый компонент ПК, каждый регистр ввода/вывода и ячейка RAM имеют свой адрес и входят в общее адресное пространство ПК. По шине адреса передается идентификационный код (адрес) отправителя и (или) получателя данных.
Для ускорения обмена данными используется устройство промежуточного хранения данных – оперативная память – RAM. При этом решающую роль играет объем данных, которые могут временно храниться в ней. Объем зависит от разрядности адресной шины (числа линий) и тем самым от максимально возможного числа адресов, генерируемых процессором на адресной шине, т.е. от количества ячеек RAM, которым может быть присвоен адрес. Количество ячеек RAM не должно превышать 2 n , где n – разрядность адресной шины. В противном случае часть ячеек не будет использоваться, поскольку процессор не сможет адресоваться к ним.
В двоичной системе счисления максимально адресуемый объем памяти равен 2 n , где n – число линий шины адреса.
Процессор 8088, например, имел 20 адресных линий и мог, таким образом, адресовать память объемом 1 Мбайт (2 20 =1 048 576 байт=1024 Кбайт). В ПК с процессором 80286 разрядность адресной шины была увеличена до 24 бит, а процессоры 80486, Pentium, Pentium MMX и Pentium II имеют уже 32-разрядную шину адреса, с помощью которой можно адресовать 4 Гбайт памяти.
Шина управления передает ряд служебных сигналов: записи/считывания, готовности к приему/передаче данных, подтверждения приема данных, аппаратного прерывания, управления и других, чтобы обеспечить передачу данных.
Основные характеристики шины
Разрядность шины определяется числом параллельных проводников, входящих в нее. Первая шина ISA для IBM PC была восьмиразрядной, т.е. по ней можно было одновременно передавать 8 бит. Системные шины современных ПК, например, Pentium IV – 64-разрядные.
Пропускная способность шины определяется количеством байт информации, передаваемых по шине за секунду.
При расчете пропускной способности, например шины AGP, следует учитывать режим ее работы: благодаря увеличению в два раза тактовой частоты видеопроцессора и изменению протокола передачи данных удалось повысить пропускную способность шины в два (режим 2 х ) или четыре (режим 4 х ) раза, что эквивалентно увеличению тактовой частоты шины в соответствующее число раз (до 133 и 266 МГц соответственно).
Внешние устройства к шинам подключается посредством интерфейса (Interface – сопряжение), представляющего собой совокупность различных характеристик какого-либо периферийного устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором.
К числу таких характеристик относятся электрические и временные параметры, набор управляющих сигналов, протокол обмена данными и конструктивные особенности подключения. Обмен данными между компонентами ПК возможен, только если интерфейсы этих компоненты совместимы.
Стандарты шин ПК
Принцип IBM-совместимости подразумевает стандартизацию интерфейсов отдельных компонентов ПК, что, в свою очередь, определяет гибкость системы в целом, т.е. возможность по мере необходимости изменять конфигурацию системы и подключать различные периферийные устройства. В случае несовместимости интерфейсов используются контроллеры. Кроме того, гибкость и унификация системы достигаются за счет введения промежуточных стандартных интерфейсов, таких как интерфейсы необходимы для работы наиболее важных периферийных устройств ввода и вывода.
Системная шина предназначена для обмена информацией между CPU, памятью и другими устройствами, входящими в систему. К системным шинам относятся:
- GTL, имеющая разрядность 64 бит, тактовую частоту 66, 100 и 133 МГц;
- EV6, спецификация которой позволяет повысить ее тактовую частоту до 377 МГц.
Шины ввода/вывода совершенствуются в соответствии с развитием периферийных устройств ПК. В табл. 2 представлены характеристики некоторых шин ввода/вывода.
Шина ISA в течение многих лет считалась стандартом ПК, однако и до сих пор сохраняется в некоторых ПК наряду с современной шиной PCI. Корпорация Intel совместно с Microsoft разработала стратегию постепенного отказа от шины ISA. В начале планируется исключить ISA-разъемы на материнской плате, а впоследствии исключить слоты ISA и подключить дисководы, мыши, клавиатуры, сканеры к шине USB, а винчестеры, приводы CD-ROM – к шине IEEE 1394. Однако наличие огромного парка ПК с шиной ISA будет востребована еще на протяжении некоторого времени.
Шина EISA стала дальнейшим развитием шины ISA в направлении повышения производительности системы и совместимости ее компонентов. Шина не получила широкого распространения в связи с ее высокой стоимостью и пропускной способностью, уступающей пропускной способности появившейся на рынке шины VESA.
Таблица 2. Характеристики шин ввода/вывода
Шина VESA, или VLB, предназначена для связи CPU с быстрыми периферийными устройствами и представляет собой расширение шины ISA для обмена видеоданными.
Шина PCI была разработана фирмой Intel для процессора Pentium и представляет собой совершено новую шину. Основополагающим принципом, положенным в основу шины PCI, является применение так называемых мостов (Bridges), которые осуществляют связь между шиной PCI и другими типами шин. В шине PCI реализован принцип Bus Mastering, который подразумевает способность внешнего устройства при пересылке данных управлять шиной (без участия CPU). Во время передачи информации устройство, поддерживающее Bus Mastering, захватывает шину и становится главным. В этом случае центральный процессор освобождается для решения других задач, пока происходит передача данных. В современных
материнских платах тактовая частота шины PCI задается как половина тактовой частоты системной шины, т.е. при тактовой частоте системной шины 66 МГц шина PCI будет работать на частоте 33 МГц. В настоящее время шина PCI стала фактическим стандартом среди шин ввода/вывода.
Шина AGP – высокоскоростная локальная шина ввода/вывода, предназначенная исключительно для нужд видеосистемы. Она связывает видеоадаптер (3D-акселератор) с системой памятью ПК. Шина AGP была разработана на основе архитектуры шины PCI, поэтому она также является 32-разрядной. Однако при этом у нее есть дополнительные возможности увеличения пропускной способности, в частности, за счет использования более высоких тактовых частот.
Шина USB была разработана лидерами компьютерной и телекоммуникационной промышленности Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft для подключения периферийных устройств вне корпуса PC. Скорость обмена информацией по шине USB составляет 12 Мбит/с или 15 Мбайт/с. К компьютерам, оборудованным шиной USB, можно подключать такие периферийные устройства, как клавиатура, мышь, джойстик, принтер, не выключая питания. Все периферийные устройства должны быть оборудованы разъемами USB и подключаться к ПК через отдельный выносной блок, называемый USB-хабом, или концентратором, с помощью которого к ПК можно подключить до 127 периферийных устройств. Архитектура шины USB представлена на рис. 4.
Шина SCSI (Small Computer System Interface) обеспечивает скорость передачи данных до 320 Мбайт/с и предусматривает подключение к одному адаптеру до восьми устройств: винчестеры, приводы CD-ROM, сканеры, фото- и видеокамеры. Отличительной особенностью шины SCSI является то, что она представляет собой кабельный шлейф. С шинами PC (ISA или PCI) шина SCSI связана через хост-адаптер (Host Adapter). Каждое устройство, подключенное к шине SCSI, может инициировать обмен с другими устройством.
Шина IEEE 1394 – это стандарт высокоскоростной локальной последовательной шины, разработанный фирмами Apple и Texas Instruments. Шина IEEE 1394 предназначена для обмена цифровой информацией между
ПК и другими электронными устройствами, особенно для подключения жестких дисков и устройств обработки аудио- и видеоинформации, а также работы мультимедийных приложений. Она способна передавать данные со скоростью до 1600 Мбайт/с, работать одновременно с несколькими устройствами, передающими данные с разными скоростями, как и SCSI.
Подключить к компьютеру через интерфейс IEEE 1394 можно практически любые устройств, способные работать с SCSI. К ним относятся все виды накопителей на дисках, включая жесткие, оптические, CD-ROM, DVD, цифровые видеокамеры, устройства. Благодаря таким широким возможностям, эта шина стала наиболее перспективной для объединения компьютера с бытовой электроникой. В настоящее время уже выпускаются адаптеры IEEE 1394 для шины PCI.
Курс IT Essentials: PC HArdware and Software.
Контрольная работа по главе 1. Знакомство с системой персонального компьютера.
Вопрос 1.
Заказчик попросил собрать ПК, который будет поддерживать eSATA. Какой компонент необходимо проверить, чтобы убедиться в поддержке этой функции?
жесткий диск
ЦП
+++ чипсет
модуль ОЗУ
Вопрос 2.
Какие три компонента должны иметь один и тот же форм-фактор при сборке компьютера? (Выберите три варианта.)
монитор
клавиатура
+++ материнская плата
+++ блок питания
+++ корпус
видеокарта
Вопрос 3.
Что из нижеперечисленного относится к приемам увеличения производительности процессора по сравнению с фабричным значением?
++++ разгон
ограничение
гиперпоточность
многозадачность
Вопрос 4.
Какие единицы используются при измерении величины сопротивления току в цепи?
+++ омы
ватты
вольты
амперы
Сопротивление цепи измеряется в омах (Ом). Амперы (А) используются при измерении количества электронов, перемещающихся по цепи. Ватты (Вт) используются при измерении величины работы, необходимой для перемещения электронов по цепи. Вольты (в) используются при измерении работы, которую требуется проделать для перемещения заряда из одного места в другое.
Вопрос 6.
Какую характеристику имеют тонкие клиенты?
Им требуется быстрое ОЗУ большого объема.
Они выполняют все задачи обработки локально.
Они способны одновременно запускать несколько операционных систем.
+++ Для доступа к вычислительным ресурсам и хранилищу им требуется сетевое соединение.
Вопрос 7.
Какое обновление оборудования позволит процессору игрового ПК обеспечивать оптимальный уровень производительности для видеоигр?
внешний жесткий диск большой емкости
+++ быстрое ОЗУ большого объема
жидкостное охлаждение
диск EIDE с высоким быстродействием
Вопрос 8.
Какая плата адаптера в ПК обеспечивает отказоустойчивость данных?
+++ плата RAID
карта SD
плата ввода-вывода
плата захвата
Вопрос 9.
Что необходимо знать перед тем, как выбирать блок питания? (Выберите два варианта.)
требования к напряжению периферийных устройств
установленная операционная система
++++ общая мощность всех компонентов
++++форм-фактор корпуса
тип ЦП
Вопрос 10.
В ведении сетевого администратора на данный момент находится три сервера, и ему нужно добавить четвертый, однако для размещения дополнительного монитора и клавиатуры недостаточно места. При помощи какого устройства можно подключить все серверы к одному комплекту монитора и клавиатуры?
коммутатора USB
монитора с сенсорным экраном
ИБП
+++ KVM-переключателя
концентратора PS/2
Вопрос 11.
Какие устройства являются устройствами вывода? (Выберите три варианта).
клавиатура
+++ принтер
+++ наушники
мышь
+++ монитор
дактилоскопический сканер
Вопрос 12.
Заполните пустое поле.
В серверах и высокопроизводительных рабочих станциях обычно используется _______ память. Это специальная память, в которой имеется дополнительная схема для управления ОЗУ большого объема. Используйте русскоязычный термин.
Ответ 1: буферизуемая
Вопрос 13.
Какой тип памяти встроен в микросхему ЦП для обеспечения быстрого доступа к данным?
SODIMM
DDR3
Оперативная динамическая память DRAM
+++ Статическое ОЗУ (SRAM)
Вопрос 14.
Назовите два программных интерфейса, которые позволяют настраивать напряжение ЦП. (Выберите два варианта.)
Вопрос 15.
Какой опасности подвергает себя инженер, открывая блок питания, даже если последний был давно отключен от сети?
+++ поражению накопленным зарядом высокого напряжения
воздействию тяжелых металлов
ожогу от горячих компонентов
отравлению ядовитыми парами
Любой, кто разбирал компьютер, видел как много различных элементов на материнской плате, в этой статье я постараюсь кратко описать и показать основные компоненты, устанавливаемые на материнские платы современных компьютеров.
Или мосфет. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. В общем случае транзистором называют любое устройство, которое имитирует главное свойство транзистора - изменения сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющем электроде.
Резистор - это пассивный элемент радиоэлектронной аппаратуры, предназначенный для создания в электрической цепи требуемой величины электрического сопротивления, обеспечивающий перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами схемы.
Электролитические конденсаторы схожи с аккумуляторами, но в отличии от которых выводят весь свой заряд в крошечные доли секунды. Используются, чтобы выровнять напряжение или блокировать постоянный ток в цепи.
Керамические SMD, танталовые, ниобиевые и др. Лучше для электроники, которая не требует высокой интенсивности работы.
Светодиод (LED). В основном LED - крошечные лампочки.
Катушки и индуктивности
Индуктор (дроссель) - обмотка провода, катушка, используется для смягчения скачка тока при запуске. Зачастую стоят перед процессором.
Генератор тактовых частот.
Генератор тактовых частот (клокер) — устройство, формирующее тактовые частоты, используемые на материнской плате и в процессоре.
Кварц перемещает энергию назад и вперед между двумя формами в равные доли времени. Задаёт частоту работы всей электрической схемы.
SuperIO (SIO, MultiIO, MIO, "мультик").
Третья по значимости и размеру микросхема на материнской плате – после мостов. Отвечает за порты ввода-вывода (COM, LPT, GamePort, инфракрасный порт, PS/2 для клавиатуры и мыши и др.). Является микроконтроллером (выполняет часть прошивки биос), выродился из контроллера клавиатуры, но в современных платах выполняет множество важных функций. Он например мониторит сигналы с Шим и когда убедится что всё ОК с питанием - даёт южному мосту команду "нажали на вкл, запускайся", ещё он управляет режимами S0-S5. На текущий момент это его основной функционал, а функции ввода - вывода - отмирающий придаток. Зачастую обладает дополнительным функционалом:
встроенный Hardware Monitoring
контроллер управления скоростью вентиляторов
интерфейс для подключения CompactFlash-карт.
ШИМ-контроллер (от Широтно-Импульсная Модуляция) - главная микросхема, управляющая напряжением на материнской плате.
Мосты (северный и южный).
Северный мост (MCH).
Одним из основным составляющим компонентом материнской платы будь то компьютера либо ноутбука является Северный мост (англ. Northbridge; в отдельных чипсетах Intel, также — контроллер-концентратор памяти с английского Memory Controller Hub)
MCH является системным контроллером чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключено следующие оборудование:
1. через Front Side Bus — микропроцессор, если в составе процессора нет контроллера памяти, тогда через шину контроллера памяти подключена— оперативная память.
2. через шину графического контроллера — видеоадаптер (в материнских платах нижнего ценового диапазона, видеоадаптер часто встроенный. В таком случае северный мост, произведенный Intel, называется GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub).
Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность):
- системной шины и, косвенно, процессора (исходя из этого — до какой степени может быть разогнан компьютер);
- оперативной памяти (тип — например SDRAM, DDR, DDR2, её максимальный объем);
Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы.
В свою очередь, северный мост соединён с остальной частью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост. Когда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современные мощные микросхемы северного моста помимо пассивного охлаждения (радиатора) для своей бесперебойной работы требуют использования индивидуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения, что в свою очередь увеличивает энергопотребление всей системы и требует более мощного блока питания.
Минуя северный мост согласно нашей схеме двигаясь на юг на материнской плате расположен южный мост.
Южный мост ( ICH)
Южный мост (от англ. Southbridge) (функциональный контроллер), также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ. I/O Controller Hub, ICH).
Если взять функциональность, то южный мост включает в себя:
- контроллеры шин PCI, PCI Express, SMBus, I2C, LPC, Super I/O;
- PATA (IDE) и SATA контроллеры;
- часы реального времени (Real Time Clock);
- управление питанием (Power management, APM и ACPI);
- энергонезависимую память BIOS (CMOS);
- звуковой контроллер (обычно AC'97 или Intel HDA).
Опционально южный мост также может включать в себя контроллер Ethernet, RAID-контроллеры, контроллеры USB, контроллеры FireWire, аудио-кодек и др. Реже южный мост включает в себя поддержку клавиатуры, мыши и последовательных портов, но обычно эти устройства подключаются с помощью другого устройства — Super I/O (контроллера ввода-вывода).
Поддержка шины PCI включает в себя традиционную спецификацию PCI, но может также обеспечивать и поддержку шины PCI-X и PCI Express. Хотя поддержка шины ISA используется достаточно редко, она все таки является неотъемлемой частью современного южного моста. Шина SM используется для связи с другими устройствами на материнской плате (например, для управления вентиляторами). Контроллер DMA позволяет устройствам на шине ISA или LPC получать прямой доступ к оперативной памяти, обходясь без помощи центрального процессора.
Системная память CMOS, поддерживаемая питанием от батареи, позволяет создать ограниченную по объёму область памяти для хранения системных настроек (настроек BIOS).
Меню настроек Bios.
Северный и южный мосты материнской платы вкупе составляют одно целое устройство управления всей системой так сказать глаза, уши, руки ЦП. Вкупе эти два чипа называются – чипсет.
Чипсет (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и других. Чипсеты так можно встретить и в других устройствах, например, в радиоблоках сотовых телефонов.
Чаще всего чипсет современных материнских плат компьютеров состоит из двух основных микросхем северного и южного моста (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System Controller Hub, SCH):
Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2.
Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.
Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящих из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура.
В создании чипсетов, обеспечивающих поддержку новых процессоров, в первую очередь заинтересованны фирмы-производители процессоров. Исходя из этого, ведущими фирмами (Intel и AMD) выпускаются пробные наборы, специально для производителей материнских плат, так называемые англ. referance-чипсеты. После обкатки на таких чипсетах, выпускаются новые серии материнских плат, и по мере продвижения на рынок лицензии (а учитывая глобализацию мировых производителей, кросс-лицензии) выдаются разным фирмам-производителям и, иногда, субподрядчикам производителей материнских плат.
Список основных производителей чипсетов для архитектуры x86: Intel, NVidia, ATI/AMD: (после перекупки в 2006 году ATi вошла в состав Advanced Micro Devices), Via, SiS
Микропроцессор (ЦП)- является полным механизмом вычисления.
BIOS (Basic Input-Output System) микросхемы основной системы ввода/вывода.
Технология Dual Bios на материнских платах производства Gigabyte. В случае сбоя основного bios его можно восстановить из резервной микросхемы.
Батарейка CMOS. Служит для хранения настроек BIOS и для поддержания системного времени в актуальном состоянии.
Аудиокодек (англ. Audio codec; аудио кодер/декодер) — компьютерная программа или аппаратное средство, предназначенное для кодирования или декодирования аудиоданных.
Сетевой контроллер (Onboard LAN).
Сетевой контроллер (Onboard LAN) представляет собой отдельную микросхему. Как и в случае с аудио кодеком при выходе из строя может сильно греться. Ремонтируется так же заменой или демонтажем.
Иногда, при неисправности внуренней сетевухи или звуковухи компьютер может не стартануть вводя в ступор южник. Можно починить материнскую плату просто отпаяв микросхему и как правило с вероятностью 80% компьютер заводится и тогда отключив в BIOS
сеть и/или звук и вставив внешнюю плату можно пользоваться компьютером без опаски.
Читайте также: