Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична





Моє шанування, дорогі читачі, радий всіх вас бачити і чути в доброму здоров’ї!

Сьогодні ми заповнимо ще один пробіл наших з Вами комп’ютерних «недознаній» про залізну начинку ПК. І перш ніж почати нашу розповідь, відповімо собі на не зовсім комп’ютерний питання: «C чого починається Батьківщина побудова вдома?». Це легко, і кожен знає, що починається воно з закладки міцного фундаменту, адже саме від того, яким він буде, залежить вся подальша начинка майбутнього житла, а саме, чи буде це крихітне бунгало або ж повноцінні, добротні хороми.

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Так от, в деякому розумінні подібним чином справи йдуть і з архітектурою комп’ютера. Перш ніж почати його збирати, необхідно визначитися, на якому майданчику / платформі він базуватиметься. Назва цієї площадки — материнська плата або, по-простому, «мамка». Про неї, власне, ми сьогодні і поведемо нашу задушевну бесіду:-).

Отже, розмова нам чекає довгий, грунтовний, загалом, як завжди в наших кращих традиціях залізних оглядів, тобто Ви дізнаєтеся тонну корисного і цінного. Ну і, звичайно ж, ми розповімо, як купувати сію залізяку з розумом (правда, напевно, у другій частині статті).

Сідайте зручніше, ми починаємо ..

Материнська плата, що це таке, для чого потрібна, які функції виконує і все таке інше

Материнська плата це основа основ у побудові Вашого комп’ютера, саме від неї залежить, наскільки (протягом якого часу) Ваш «залізний кінь» буде запопадливим, тобто наскільки вистачить його прудкості в перспективі, ну і як довго він прослужить вірою і правдою своєму господареві.

Говорячи простими словами, материнська плата — якийсь єдиний транспортний вузол, який бере на себе функції розв’язки (взаємодії) всіх підключених до комп’ютера залозок і їх централізованої роботи, будь то процесор, оперативна пам’ять, відеокарта або флешки, USB-вінчестери та інші елементи, гаджети та периферія. По суті це весь каркас = [фундамент + несучі стіни + все інше] будинку, який відповідає за входи, виходи, електрику, воду та інше, тобто пов’язує все це воєдино, утворюючи сам будинок і дозволяючи Вам в ньому існувати і взаємодіяти.

Якщо висловлюватися більш науково, то материнка (вона ж системна плата, вона ж мат.плату, вона ж мати) — це спеціальна плата, на якій встановлені чіпсет і інші супутні .. компоненти (наприклад, контролер жорстких дисків), сполучні все воєдино і реалізують ті чи інші функції.

Деякі, через недосвідченість, дуже часто при відповіді на питання: «Який найголовніший компонент системного блоку?», Відповідають — що, мовляв, процесор або відеокарта, проте-таки, якби не було мат.плати, то всі ці залізяки просто- напросто нікуди було б застромити. Тому висновок, я думаю, очевидна Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Таким чином, «вигляд», потужність і начинка будь-якого комп’ютера в чому залежать від самого головного його елементи — можливостей материнської плати. Власне, она штука виконує незліченна кількість функцій (і якщо всі їх перераховувати, то Ваш мозок підніме серйозний кіпіш і відмовиться сприймати інформацію далі:-)), проте головна з них, яку Вам слід запам’ятати, — обеспечивание харчування, пару і робота всіх пристроїв / компонентів / комплектуючих комп’ютера / ноутбука / планшета і іже з ними (починаючи від процесора і закінчуючи мишею).

Власне, сподіваюся, що саме загальне уявлення, що за монстр ця материнська плата, у Вас вже має скластися, тому рухаємо далі до конкретного прикладу.

Материнська плата в розрізі. Розбір польотів на конкретному прикладі

Щоб Ви могли не тільки бути теоретичними грамотеями (:)), але й могли розібратися в премудростях будь-який (ну, або практично будь) материнської плати, ми вирішили заглянути всередину системного блоку і розібратися, з яких все-таки елементів складається материнка. Так би мовити, продемонструвати процес на живому пацієнті.

Примітка:

Для багатьох користувачів все, що знаходиться під комп’ютерним столом (а тим більше, упаси BSOD, всередині системника), так і залишається загадкою на все життя, тому через велику (я б навіть сказав, вселенської) любові до наших читачів, ми вирішили прочинити шторку у світ «нутрощів» ПК і розкласти все по поличках. Користуйтеся, шановні, все для Вас!

Поїхали.

При побіжному погляді на материнській платі можна побачити безліч струмопровідних доріжок, конденсаторів, резисторів, транзисторів та іншої електронної начинки. Все це неподобство розміщено на спеціальній підкладці — текстоліті — і виглядає досить компактно і одночасно переконливо (див. Зображення).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Давайте пробіжимося по основних компонентах (відомим на сьогоднішній момент), які мають місце бути на материнській платі. Це наступні вузли / роз’єми:

Роз’єм для установки процесора;

Роз’єм для установки BIOS;

Роз’єм для установки чіпсета;

Роз’єми пам’яті;

Роз’єми графічної системи;

Роз’єми розширення;

Роз’єми системи охолодження;

Роз’єми для підключення дисків і приводів;

Роз’єми для периферії.

Розглянемо кожен окремо.

Роз’єм для процесора

Мегамозком всієї комп’ютерної системи та її основним думаючим елементом є процесор. Для його установки на материнській платі використовується спеціальне гніздо — сокет (він же Socket, див. Зображення). Кожен сокет має різні варіанти кріплення кулера для охолодження процесора (втім, кріплення зазвичай йдуть в комплекті з самим кольором).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

На даний момент у зв’язку з тим, що основними гравцями на ринку процесорів є два ІТ-гіганта, Intel і AMD, то кожен, відповідно, випускає свої процесори під свої сокети.

Тому, вибираючи процесор, Ви повинні знати, чи підійде він (встане) в гніздо Вашої материнки без особливих зусиль або доведеться його туди запихати .. навіть якщо він чинить опір :). Жарти жартами, але завжди звертайте увагу на відповідність роз’єму процесора роз’єму системної плати (у обох цей параметр вказаний в характеристиках в прайс-листі), в іншому випадку — Ви просто купите чергову залізяку і будете здувати з неї пил до кращих часів.

Примітка:

Зверніть увагу на такий параметр, як зворотна сумісність процесора — тобто можливість встановити його в «нерідне гніздо», наприклад, процесор з роз’ємом AM3 можна вставити в гніздо AM2, і навпаки.

Щоб Вам було простіше орієнтуватися, перерахую сокети для процесорів Intel:

Socket T (або LGA 775)

Socket B (або LGA 1366)

Socket H (або LGA 1156)

Socket H2 (або LGA 1155)

Socket H3 (або LGA 1150)

Socket R (або LGA 2011)

Socket B2 (або LGA 1356)

..і сокети для процесорів AMD:

Socket AM2

Socket AM2 +

Socket AM3

Socket AM3 +

Socket FM1

Socket FM2

Роз’єм для установки BIOS і батарейка

Після процесора наступний за важливістю елемент на материнській платі — мікросхема BIOS (базова система введення-виведення інформації). Саме ця крихітка відповідає за початковий етап завантаження комп’ютера і його конфігурації (саме вона бере на себе віжки управління стартом всієї комп’ютерної системи).

При включенні живлення комп’ютера BIOS ініціалізує пристрої, які підключені до материнської плати, проводить їх опитування, перевіряє працездатність. Якщо все нормально, то шукає завантажувач на жорсткому диску або ін. Пристроях і вже потім завантажувач передає управління операційній системі.

Сучасні материнські плати все частіше обладнуються двома мікросхемами BIOS, що підвищує стійкість системи в цілому (див. Зображення).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Мікросхема BIOS саме по собі енергонезавісима, але от CMOS пам’ять, тобто для користувача настройки (такі як час, пароль на доступ до BIOS тощо) живить спеціальна кругла батарейка, яка після завершення роботи зберігає всі дані про систему та налаштування пристроїв, також вона відповідає за скидання налаштувань BIOS — якщо сказати простіше, то повертає все на круги своя, тобто до заводських параметрах.

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Наступний на черзі ..

Роз’єм для установки чіпсета

Чіпсет (chipset), або набір системної логіки, являє собою компонент плати, що забезпечує спільну роботу підсистем оперативної пам’яті, процесора, системи введення-виведення і безлічі інших. Найчастіше чіпсет є комбінацією двох мікросхем — північного і південного мостів (північний міст (1) — забезпечує зв’язок процесора з пам’яттю, а також з графічною шиною; південний міст (2) — контролює роботу дискової підсистеми і відповідає за численні інтерфейсні роз’єми), ( см. зображення).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Північний (1) і південний (2) мости, вид зверху (див. Зображення).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

На даний момент на ринку представлені п’ять основних виробників чіпсетів для материнських плат: Intel, AMD, NVIDIA, VIA Technologies і SIS.

Приводити всі набори системної логіки (чіпсетів) від усіх виробників не має сенсу, а от вказати найбільш ходові і масові (які Ви можете зустріти на прилавках магазинів), мабуть, варто.

Чіпсети Intel

Для масового користувача: Z68, Н67, Р67 і Н61; чіпсети бізнес-серії Q67, Q65 і В65.

Чіпсети AMD

Для масового користувача (північні мости): 990FX, 990Х і 970. У парі з ними працюють південні мости: SB950 і SB850.

Втім, йдемо далі.

Слоти під оперативну пам’ять

Жоден комп’ютер толком не може обійтися без оперативної пам’яті, тому на материнській платі також передбачений спеціальний роз’єм (слот) для установки оной (див. Зображення).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Кількість слотів в основному варіюється від 2 до 4, однак буває й більше, правда, в більшості своїй, в серверних або сильно високопродуктивних варіантах.

Роз’єми оперативки зазвичай розташовані поруч з сокетом процесора і мікросхемою північного мосту. У них вставляються модулі оперативної пам’яті — спеціальні довгі плашки різного об’єму (хто хоче освіжити свої знання в питаннях ОП, ласкаво просимо, стаття «Що таке оперативна пам’ять?» До Ваших послуг).

Слоти графічної системи

Більшість сучасних материнок мають окремий слот для підключення графічного відеоадаптера (відеокарти), (див. Зображення).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Однак можна зустріти такий собі симбіоз відеокарти і процесора (тобто вбудовування одного в інше).

Деякі материнські плати дозволяють встановлювати до 2 (і навіть 4) відеокарт в різні слоти і тим самим організувати спільний режим їх роботи для більш спритною обробки 3D-додатків або інших радощів життя. Більшість сучасних відеокарт підключаються до материнке через послідовну PCI Express (PCI-E) шину, проте також можна зустріти і e-PCI і навіть старі AGP-роз’єми.

Примітка:

Існує кілька варіантів PCI-E, які відрізняються один від одного довжиною роз’єму. Чим довше роз’єм — тим швидше він обробляє інформацію. Зокрема, є відмінності у версіях цих роз’ємів, так, наприклад, PCI-E 1.0 і PCI-E 2.0 мають одну довжину, але різне швидкодію.

Далі у нас ..

Слоти розширення

Кількість додаткових слотів розширення залежить від конкретної моделі «мамки». Найбільш ходовими нині вважаються слоти розширення на шині PCI-Express. Ці роз’єми призначені для підключення до материнської плати відеокарт, аудіокарт, мережевих карт, FM-тюнерів і т.п. залозок.

Роз’єми живлення, роз’єми системи охолодження

Материнська плата була б всього-на-всього дорогою залізякою, якби не блок живлення, який подає напругу і живить всі її елементи, вдихаючи в них життя. БП перетворює змінну напругу в постійне і подає за відповідними лініях певний струм, тим самим приводячи в роботу всі елементи материнської плати. Блок живлення (хто ще не в курсі що це таке, стаття «Вся правда про блок живлення. Скупий платить двічі» Вам на допомогу) також підключається до системної плати через спеціальний роз’єм, найчастіше це 24-контактний роз’єм ATX і 4-контактний додатковий роз’єм 12 вольт для живлення процесора (див. зображення).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Ще на системній платі є кілька роз’ємів для підключення різних систем охолодження, які представляються у вигляді вентиляторів (в кришці системного блоку, на процесорі, чіпсетах) і захищають систему від перегрівів.

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

На малюнку представлені роз’єми для підключення вентилятора охолодження корпусу (1) і штекер живлення вентилятора процесора (2) (див. Зображення).

Роз’єми для підключення жорстких дисків і приводів

На системній платі також розташовані штирові роз’єми для підключення IDE-пристроїв (1) або їх же з інтерфейсом SATA (2) (див. Зображення). Під пристроями маються на увазі жорсткі диски і всякі там DVD-приводи.

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Зараз системні плати мають у своєму складі в основному роз’єми SATA, так як IDE вже виходять з «моди» і, як правило, максимум на що можна розраховувати — це на наявність одного роз’єму інтерфейсу IDE, на відміну від SATA, число яких може доходити на системній платі до 6 і більше.

Роз’єми для периферії

На задній панелі будь системної плати розташовується велика кількість додаткових роз’ємів для підключення зовнішніх пристроїв. Звичайно через них можна підключити: монітор, МФУ (принтер + сканер), миша і клавіатуру, аудіоподсістему і багато іншого.

Стандартним набором задній панелі є такі порти, як: USB 2.0 / 3.0, мережевий порт RJ-45, eSATA, DVI, HDMI і стандартна «колодка» з п’ятьма роз’ємами Mini-Jack і одним виходом Tos-Link S / PDIF (див. Зображення ).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Начебто нічого не забули ..

Давайте тепер зберемо всю цю мозаїку (з роз’ємів / слотів) воєдино і подивимося, як ці елементи уживаються один з одним, а точніше, як вони виглядають все в сукупності. Власне, ось що бачить середньостатистичний користувач при відкритті корпусу системного блоку (див. Зображення).

Материнська плата що до чого і навіщо Частина 1 технічно-теоретична

Що ж, підсумуємо.

Ми розглянули начинку материнки, умовно кажучи, під мікроскопом, а тому тепер кожен з Вас сміливо може йти обідати відкривати корпус (причому не тільки свій) і майже як справжній ІТ-шник проводити лікнеп всім нужденним верствам населення :).

Ми звичайно могли б піти далі (і підемо, правда, пізніше) і розкрити критерії вибору і покупки материнської плати в цій статті, але, думаю, від усієї цієї технічної інформації Ви і так трохи втомилися. Тому пропоную присвятити практичної частини (саме критерії вибору, походу в магазин і т.п. речам) окрему, смачну статтю.

Післямова

Отже, сьогодні ми добре попрацювали і, треба сказати, не даремно, бо, можливо, заповнили ще один пробіл в чиїхось «залізних знаннях». Тепер Ви в курсі, що за звірятко (материнська плата) мешкає під кришкою Вашого системного блоку і що вона собою являє, залишилася справа за малим — дізнатися, як правильно вибрати цю штучку, проте, як говорилося вище, це вже зовсім інша історія.

До зустрічей і заходьте частіше, бо тут Вам завжди раді!

P.S. Як і завжди, будемо раді почути Ваші доповнення, запитання, відгуки і все таке інше. Пишіть в коментарях.

P.P.S. За існування даної статті спасибі члену команди 25 КАДР