Δικά μας με πινέλο, αγαπητοί και όχι πολύ αγαπητοί σύντροφοι! :)

Όπως γνωρίζετε, υπάρχει ένα έργο στον ιστότοπο Notes of the System Administrator, το οποίο ενημερώνεται όσο το δυνατόν περισσότερο, κάτι που δεν συμβαίνει πάντα.

Σήμερα τα χέρια μας είναι ελεύθερα και με μεγάλη χαρά θα κοιτάξουμε ξανά κάτω από την κουκούλα του σιδερένιου αλόγου μας και θα ασχοληθούμε με τη μητρική πλακέτα, καθώς και με όλα τα προσωπικά της αντικείμενα. Το πρώτο μέρος του άρθρου, αν θυμάστε, ήταν ήδη "" και σήμερα μόλις έχουμε τη συνέχειά του.

Στην πραγματικότητα, πιστεύουμε ότι όλοι έχετε ήδη κολλήσει στις μπλε οθόνες των οθονών (ή ό,τι άλλο έχετε εκεί), και ως εκ τούτου ξεκινάμε.

Μητρική πλακέτα: τι, γιατί και γιατί;

Θα ήθελα να ξεκινήσω την αφήγηση με μια φιλισταική συνομιλία δύο «συστημιστών». Έτσι, κάπως συναντιούνται δύο πιπεριές και η μία λέει στην άλλη: «Η μητέρα μου πέθανε χθες, έβγαλα τα μυαλά, τα αντικατέστησα και όλα άρχισαν να πετούν». Μπορεί σε έναν απλό ακροατή να φαίνεται ότι ο κόσμος λέει βλακείες και καλεί την αστυνομία, πώς μπορείς να πεις κάτι τέτοιο; Ωστόσο, μετά από σκέψη, εξακολουθείτε να καταλαβαίνετε ότι συναντήθηκαν δύο διαχειριστές και μιλούν για τη μητρική πλακέτα, που στον απλό κόσμο λέγεται «μητέρα». Στην πραγματικότητα, το τελευταίο, όπως ήδη καταλάβατε, είναι το θέμα αυτού του άρθρου.

Μητρική πλακέτα (μητρική πλακέτα / πλακέτα συστήματος), - το άλφα και το ωμέγα οποιουδήποτε προσωπικού υπολογιστή. Σε αυτό βρίσκονται όλα τα ζωτικά στοιχεία που είναι απαραίτητα για να "αναπνέει" ζωή στον υπολογιστή σας. Η μητρική πλακέτα είναι ένας σκελετός στον οποίο είναι συνδεδεμένα όλα τα άλλα, και επομένως, εάν αρχικά είναι ασταθής, τότε η έξοδος είναι ένα "έτσι άτομο" (αδύναμος υπολογιστής). Επομένως, εάν θέλετε να έχετε ένα ανταγωνιστικό αυτοκίνητο για μεγάλο χρονικό διάστημα, είναι πολύ σημαντικό να μπορείτε να επιλέξετε σωστά και να κατανοήσετε όλα τα μέσα μητρική πλακέτα. Αυτό πρέπει να κάνουμε στη συνέχεια.

Νομίζω ότι γνωρίζετε ότι ένας υπολογιστής είναι ένα σύμπλεγμα πολλών στοιχείων, το καθένα με τους δικούς του ρόλους και λειτουργίες. Έτσι, η αποστολή της μητρικής πλακέτας είναι να δημιουργήσει αλληλεπίδραση (διάλογο) μεταξύ ενός τεράστιου αριθμού διαφορετικών μονάδων υπολογιστή. Από τα χαρακτηριστικά του εξαρτάται η επιβίωση του σιδερένιου αλόγου σας, δηλ. πόσο καιρό μπορεί να τραβήξει επαρκώς (χωρίς καθυστερήσεις και φρένα) το λουρί του.

Τα χαρακτηριστικά της μητρικής πλακέτας (MP) περιλαμβάνουν το γεγονός ότι:

• Επιτρέπει πολύ έντονη παραλλαγή διαφορετικών εξαρτημάτων (αρχή της συμπλήρωσης και της εναλλαξιμότητας).
• Υποστηρίζει έναν τύπο επεξεργαστή και πολλούς τύπους μνήμης.
• Για να λειτουργούν σωστά και μαζί MP, θήκες και τροφοδοτικά, πρέπει να είναι συμβατά.

Πρέπει επίσης να γνωρίζετε ότι υπάρχουν, υπό όρους, δύο τύποι μητρικών πλακών (αν και, κατά κανόνα, οι συνδυασμοί αυτών των δύο έχουν κατασκευαστεί εδώ και πολύ καιρό):

• Ολοκληρωμένο(ενσωματωμένη μητρική πλακέτα), - τα περισσότερα εξαρτήματά της είναι συγκολλημένα επί του σκάφους, σε αντίθεση με τις κάρτες επέκτασης, οι οποίες είναι αφαιρούμενες. Το κύριο πλεονέκτημα τέτοιων σανίδων είναι η φορητότητα και η φθηνότερη παραγωγή τους. Το μειονέκτημα είναι ότι εάν ένα εξάρτημα γκρινιάζει, θα πρέπει να αλλάξετε ολόκληρη την πλακέτα (γεια σας φορητοί υπολογιστές / netbooks).
• Μη ενσωματωμένο(μη ενσωματωμένη μητρική πλακέτα), - διαθέτει υποδοχές επέκτασης με ορισμένα μη αφαιρούμενα εξαρτήματα (κάρτα βίντεο, ελεγκτές δίσκου). Το κύριο πλεονέκτημα είναι η ευελιξία σε σχέση με την αντικατάσταση ελαττωματικών εξαρτημάτων. Όταν μια πλακέτα επέκτασης αποτύχει, μπορεί εύκολα να αντικατασταθεί.

Σημείωση:
Για πιο δυνατή αφομοίωση του υλικού, όλη η περαιτέρω αφήγηση θα χωριστεί σε υποκεφάλαια.

Motherboard Form Factors
Όταν επιλέγετε μια μητρική πλακέτα, πρέπει να θυμάστε μια παράμετρο όπως ο παράγοντας μορφής. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι υπεύθυνο για την ικανότητα να σπρώχνει τη μητέρα στο σώμα του σιδερένιου αλόγου της. Δηλαδή, - προσοχή!, - δεν μπορεί να εγκατασταθεί κάθε μητρική πλακέτα στη μονάδα του συστήματός σας. Για να αποφύγετε τον χορό με λίμα γύρω από το σώμα και το MP, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε την ανθρωπομετρία (μεγέθη) του. Ας το δούμε αυτό με περισσότερες λεπτομέρειες.

Συντελεστής μορφής - οι γραμμικές διαστάσεις και η θέση των εξαρτημάτων της συσκευής που καθορίζονται από τον κατασκευαστή (κατά τη διαδικασία σχεδιασμού). Προς το παρόν, υπάρχει η ακόλουθη ταξινόμηση των κύριων (πιο δημοφιλών) παραγόντων μορφής.

Δεν χρειάζεται να γνωρίζετε τις συγκεκριμένες γραμμικές διαστάσεις - απλώς θυμηθείτε όταν αγοράζετε ότι κάθε μητρική πλακέτα έχει τον δικό της παράγοντα μορφής και μπορεί να συνδεθεί μόνο σε έναν συγκεκριμένο τύπο θήκης υπολογιστή.

Η μητρική πλακέτα αποτελείται από Εξαρτήματα μητρικής πλακέτας.
Η κύρια βάση, το θεμέλιο, το υπόστρωμα του MP είναι ένας πολυστρωματικός textolite, στον οποίο βρίσκονται διάφοροι πυκνωτές, τρανζίστορ, διαδρομές ανταλλαγής δεδομένων και άλλα ηλεκτρικά στοιχεία. Οι ράγες βρίσκονται στις στρώσεις κειμενολιθίου και στις τελευταίες γίνονται ειδικές τρύπες για την επικοινωνία τους. Οι σύγχρονες μητρικές μπορούν να περιέχουν έως και 10-15 στρώματα.

Εδώ είναι τι αντιπροσωπεύει ξεκάθαρα ένας textolite για την κατασκευή μητρικών πλακών:

Παρά την ομοιότητα της διαδικασίας παραγωγής, κάθε κατασκευαστής προσπαθεί να ξεχωρίσει και να κυκλοφορήσει το δικό του μοναδικό προϊόν. Οι κύριοι παίκτες στην «μαμά αγορά» (αποδείχθηκε μια ενδιαφέρουσα φράση :)) είναι: ASUS, Gigabyte, MSI, Intel, Biostar.

Τώρα ας πλησιάσουμε το σώμα και ας δούμε το εσωτερικό της μητρικής πλακέτας.

Έτσι, ο καθένας από εσάς, έχοντας ανοίξει το κάλυμμα της θήκης του υπολογιστή σας, μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι υπάρχει μια πλακέτα μέσα, στερεωμένη καλά με μικρές βίδες, μέσα από προ-τρυπημένες τρύπες. Ρίχνοντας μια γρήγορη ματιά στον πίνακα, θα καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι περιέχει:

• Θύρες για τη σύνδεση όλων των εσωτερικών εξαρτημάτων (μία υποδοχή για τον επεξεργαστή και πολλές υποδοχές για RAM).
• Θύρες για την προσάρτηση δισκέτας/σκληρού δίσκου και οπτικών μονάδων με χρήση καλωδίων με κορδέλα.
• Ανεμιστήρες και αποκλειστικές θύρες ισχύος.
• Υποδοχές επέκτασης για τη σύνδεση περιφερειακών καρτών (κάρτες βίντεο/ήχου και άλλες).
• Θύρες για τη σύνδεση συσκευών I/O: οθόνη, εκτυπωτής, ποντίκι, πληκτρολόγιο, ηχεία και καλώδια δικτύου.
• Υποδοχές USB 2.0/3.0.

Εάν παραλείψουμε κάποιες λεπτομέρειες, τότε το γενικό σχήμα οποιασδήποτε μητρικής πλακέτας μπορεί να περιγραφεί ως εξής.

Είμαι βέβαιος ότι πολλοί από εσάς δεν έχετε τις πιο πρόσφατες μητρικές πλακέτες κάτω από την κουκούλα, και επομένως θα ήταν πιο σκόπιμο να εξετάσετε το εσωτερικό τους, γιατί τότε ερωτήσεις όπως: "Μα δεν το έχω αυτό" και άλλες σαν αυτές θα είναι μια παραγγελία μεγέθους μικρότερο.

Στην πραγματικότητα, ας πάρουμε, για παράδειγμα, τη μητρική πλακέτα Asus p8h67-V και ας περιγράψουμε όλα τα ορατά στοιχεία της (βλ. εικόνα, με δυνατότητα κλικ).

Ήταν μια επιφανειακή ματιά στη μητρική πλακέτα, μισό μάτι, ας πούμε. Τώρα (για ιδιαίτερα περίεργα και αδιάκριτα μυαλά) θα αναλύσουμε όλα τα μέσα ενδελεχώς. Επίσης, για παράδειγμα, ας πάρουμε την πλακέτα (αν και ήδη παλαιότερη) ASUS P5AD2-E (έκδοση 2006) για να ξέρουμε όχι μόνο τι έχουμε τώρα, αλλά και τι καταλήξαμε σε αυτό.

Έτσι μοιάζει η μητέρα:

Συμφωνώ, είναι πολύ ωραίο όταν ο ίδιος κατανοείς όλο το υλικό σου και μπορείς να πεις τη μίνι ιστορία σου για κάθε στιγμή. Αυτό δεν είναι μόνο ένα τεράστιο πλεονέκτημα προς την κατεύθυνση της λιτότητας του κατόχου του υπολογιστή, αλλά και μια εγγύηση ότι μπορείτε να εξηγήσετε με επαρκή γλώσσα στο κέντρο εξυπηρέτησης τι συνέβη στη μητρική πλακέτα εάν αποτύχει.

Στην πραγματικότητα, τώρα ας εξετάσουμε κάθε στοιχείο ξεχωριστά, απολαμβάνοντας όλες τις λεπτομέρειες (η λίστα πηγαίνει δεξιόστροφα από την επάνω γωνία).

Νο 1. Υποδοχές επέκτασης
Οι υποδοχές επέκτασης είναι δίαυλοι στη μητρική πλακέτα που έχουν σχεδιαστεί για να συνδέουν πρόσθετες πλακέτες σε αυτήν. Παραδείγματα είναι:

• PCI, - δίαυλος 32 bit (133 Mbit) (διατίθεται επίσης σε έκδοση 64 bit), που χρησιμοποιείται σε υπολογιστές στα τέλη της δεκαετίας του '90 και στις αρχές της δεκαετίας του 2000. Συμμορφώνεται με το πρότυπο PnP (plug and play) και δεν απαιτεί πρόσθετους βραχυκυκλωτήρες και μικροδιακόπτες. Οι πλακέτες περιγράφονται συχνά ως PCI4, PCI5 και PCI6.
• AGP, - Θύρα Accelerated Graphics, είναι ένα αποκλειστικό κανάλι από σημείο σε σημείο που επιτρέπει στον ελεγκτή γραφικών να έχει άμεση πρόσβαση στη μνήμη του συστήματος. Το κανάλι AGP είναι 32-bit και λειτουργεί στα 66 MHz. Η συνολική απόδοση είναι 266 Mbit, η οποία είναι σημαντικά μεγαλύτερη από το εύρος ζώνης PCI.
• Το PCI Express είναι ένας σειριακός δίαυλος που αντικατέστησε το PCI και το AGP. Διατίθεται σε διάφορες μορφές: x1, x2, x4, x8, x12, x16 και x32. Τα δεδομένα που μεταδίδονται από το PCI-Express αποστέλλονται μέσω καλωδίων που ονομάζονται λωρίδες σε λειτουργία full duplex (και στις δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα). Κάθε λωρίδα έχει χωρητικότητα περίπου 250 MBps και οι προδιαγραφές μπορούν να κυμαίνονται από 1 έως 32 λωρίδες.

Όλα αυτά τα φρουτάκια μοιάζουν με αυτό.

Νο 2. Υποδοχή τροφοδοσίας ανεμιστήρα 3 ακίδων
Ανεμιστήρας θήκης (συστήματος) - βοηθά στην εισαγωγή αέρα στο εσωτερικό, καθώς και στην απομάκρυνση του ζεστού αέρα από τη θήκη. Ο ανεμιστήρας θήκης (ανεμιστήρας) έχει τις περισσότερες φορές διαστάσεις 80 mm, 92 mm, 120 mm και πλάτος 25 mm.

Νούμερο 3. Μπλοκ πίσω συνδέσμου (υποδοχές πίσω υαλοπίνακα)
Η σύνδεση (σύνδεση) είναι μια σύνδεση m / y με βύσμα και πρίζα. Όλες οι περιφερειακές συσκευές (για παράδειγμα, ποντίκι, πληκτρολόγιο, οθόνη) συνδέονται στον υπολογιστή με αυτόν τον τρόπο. Έτσι μοιάζει ένας τυπικός πίσω τοίχος με μπλοκ υποδοχής θήκης υπολογιστή.

Νο 4. Καλοριφέρ (ψύκτρα)
Μια ψύκτρα, ένας απαγωγέας θερμότητας, έχει σχεδιαστεί για να διατηρεί ένα ζεστό εξάρτημα (όπως μια CPU) δροσερό. Υπάρχουν δύο τύποι θερμαντικών σωμάτων: ενεργά και παθητικά. Οι ενεργοί χρησιμοποιούν την ισχύ του αέρα και αυτές είναι οι συνήθεις συσκευές ψύξης με τη μορφή ανεμιστήρα με ρουλεμάν και το ίδιο το ψυγείο. Τα παθητικά θερμαντικά σώματα, από την άλλη πλευρά, δεν έχουν καθόλου μηχανικά εξαρτήματα και διαχέουν τη θερμότητα μέσω της μεταφοράς. Έτσι φαίνονται ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙκαλοριφέρ (πιο σωστά μιλάμε για συστήματα ψύξης).

Νο 5. Υποδοχή τροφοδοσίας 4 ακίδων (P4).
Υποδοχή καλωδίου P4 - 12Vτο καλώδιο τροφοδοσίας έχει 2 μαύρα καλώδια (γείωση) και δύο κίτρινα +12 VDC.

Νο 6. Επαγωγέας
Ένα ηλεκτρομαγνητικό πηνίο είναι χαλκός σε κυλινδρικό σχήμα γύρω από έναν σιδερένιο πυρήνα για αποθήκευση μαγνητικής ενέργειας (τσοκ). Χρησιμοποιείται για την αφαίρεση αιχμών τάσης και πτώσης ισχύος.

Νο. 7. Πυκνωτής
Αυτό το εξάρτημα αποτελείται από 2 (ή ένα σετ 2) αγώγιμων πλακών με λεπτό μονωτικό και τυλιγμένο σε πλαστικό/κεραμικό δοχείο. Όταν πάρει ο πυκνωτής D.C.(DC), ένα θετικό φορτίο συσσωρεύεται σε μία από τις πλάκες (ή ένα σύνολο πλακών) και ένα αρνητικό φορτίο συσσωρεύεται στην άλλη. Αυτό το φορτίο παραμένει στον πυκνωτή μέχρι να αποφορτιστεί.

Ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής, μεγαλύτερος σε χωρητικότητα αλλά σε μικρότερη συσκευασία, είναι ο άλλος πιο κοινός τύπος πυκνωτή. Όπως κάθε εξάρτημα υπολογιστή, μπορεί να αποτύχει (ο πυκνωτής έκφρασης αναβοσβήνει) και ο υπολογιστής δεν θα είναι πλέον εκκινήσιμος. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να αντικατασταθεί, αν και μόνο λίγοι μπορούν να το κάνουν αυτό με τις δικές τους λαβές. Επομένως, είναι καλύτερο να εμπιστεύεστε τα ηλεκτρονικά χέρια του πλοιάρχου.

Νο. 8. Υποδοχή CPU
Socket - μια υποδοχή για τη σύνδεση του επεξεργαστή στη μητρική πλακέτα. Περιέχει έναν ορισμένο αριθμό ποδιών, που σας επιτρέπει να εγκαταστήσετε μόνο μια "πέτρα" συγκεκριμένης μορφής στη μητρική πλακέτα (ο αριθμός των ποδιών αντιστοιχεί στον αριθμό των οπών υποδοχής). Πρέπει να πω ότι καθώς εξελίχθηκε ο υπολογιστής, οι πρίζες άλλαζαν αρκετά συχνά. Εδώ είναι μόνο ένα μικρό μέρος από αυτά:

Νο. 9. Northbridge (βόρεια γέφυρα)
Γέφυρες - αυτός ο συγκεκριμένος όρος αναφέρεται σε ένα σύνολο τσιπ που είναι υπεύθυνα για τη λειτουργία όλων των στοιχείων της πλακέτας, συμπεριλαμβανομένης της αποτελεσματικής σύνδεσής τους με τον επεξεργαστή. Οι γέφυρες Βορράς + Νότος σχηματίζουν ένα chipset. Πρόκειται για δύο ξεχωριστές μονάδες που είναι υπεύθυνες για πολλές λειτουργίες, όπως η διαχείριση της λειτουργίας της προσωρινής μνήμης, του διαύλου συστήματος και η φόρτωση πολλών περιφερειακών στοιχείων/συσκευών. Χωρίς γέφυρες, ένας προσωπικός υπολογιστής θα ήταν ένας απλός σωρός σιδήρου, ανίκανος να εκτελέσει καμία ενέργεια. Η Northbridge παρέχει τη λειτουργία ταχύτερων συσκευών και η αντίστοιχή της, η νότια γέφυρα, λιγότερο υψηλής ταχύτητας.

Για καλύτερη κατανόηση, ακολουθεί ένα διάγραμμα της τοποθέτησης και των δύο γεφυρών σε σχέση με τα εξαρτήματα της μητρικής πλακέτας.

Οι γέφυρες πήραν το όνομά τους λόγω της γεωγραφικής τους θέσης στη μητρική πλακέτα. Το βόρειο βρίσκεται κάτω από τον επεξεργαστή στο πάνω μέρος της πλακέτας και, κατά κανόνα, χρησιμοποιεί πρόσθετη ψύξη. Νότια, αντίστοιχα, κάτω (στα νότια του διαύλου PCI) και κάνει χωρίς ψύξη. Το Northbridge είναι μεγαλύτερο από το αδερφάκι του και είναι το πλησιέστερο σε CPU και μνήμη. Η CPU Northbridge μπορεί να επικοινωνεί μέσω των ακόλουθων διεπαφών: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.

Αξίζει να πούμε ότι οι κατασκευαστές αναζητούν συνεχώς νέους τρόπους βελτίωσης της απόδοσης και μείωσης του συνολικού κόστους και, προαιρετικά, άρχισαν τελικά να μεταφέρουν τον ελεγκτή μνήμης από τη βόρεια γέφυρα στη μήτρα του επεξεργαστή. Σε σύγχρονους επεξεργαστές (ιδίως Core i7), ο ελεγκτής γραφικών είναι επίσης ραμμένος στην ίδια την πέτρα. Τέτοιες τεχνολογίες κατέστησαν δυνατή την εγκατάλειψη της χρήσης της βόρειας γέφυρας κατ' αρχήν και σταδιακά θα βυθιστεί στη λήθη, παραμένοντας μόνο στις αναμνήσεις μας :).

Νο. 10. Τρύπες για βίδες
Μεταλλικές (σπάνια πλαστικές) βίδες που συγκρατούν τη μητρική πλακέτα στη θήκη. Κατά τη διαδικασία τοποθέτησης της σανίδας στη θήκη, τοποθετείται στη θέση της (τρύπες στην πλακέτα έως τις τρύπες της θήκης) και βιδώνεται. Κάθε μητρική πλακέτα έχει πολλές οπές που την κρατούν με ασφάλεια στη θέση της.

Νο. 11. Υποδοχές μνήμης
Οι υποδοχές RAM χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση της μνήμης RAM, δηλαδή μονάδων που αποθηκεύουν τις λειτουργίες που εκτελούνται από τον υπολογιστή. Κατά μέσο όρο, ο αριθμός των υποδοχών μνήμης μπορεί να φτάσει από 2 έως (μερικές φορές περισσότερες σε μητρικές πλακέτες προηγμένης τεχνολογίας). Εκτός από τον αριθμό των υποδοχών, υπάρχουν και τύποι μνήμης. Ο πιο συνηθισμένος τύπος μνήμης επιτραπέζιου υπολογιστή που είναι διαθέσιμος αυτή τη στιγμή είναι τα DDR 2, 3 και 4.

Όταν αγοράζετε έναν νέο υπολογιστή ή μητρική πλακέτα, πρέπει να δίνετε μεγάλη προσοχή στους τύπους μνήμης που υποστηρίζει. Διαφορετικά, ακόμη και ένα αρχείο δεν θα σας βοηθήσει να κολλήσετε τη μνήμη σε "λάθος" τύπου υποδοχών (αν και ένα σφυρί και μια ταινία μπορούν να βοηθήσουν). Ο διαθέσιμος αριθμός υποδοχών μνήμης μητρικής πλακέτας υποδηλώνει τη δυνατότητα αύξησης του λειτουργικού δυναμικού του υπολογιστή. Επομένως, όσο περισσότερες κουλοχέρηδες και όσο πιο φρέσκο ​​είναι το πρότυπο που υποστηρίζουν, τόσο περισσότερο θα διαρκέσει η ισχύς του σιδερένιου αλόγου σας.

Φαίνονται διαφορετικά, στην περίπτωσή μας ως εξής:

Νο. 12. Super I/O (SIO)
Το ολοκληρωμένο κύκλωμα στη μητρική πλακέτα που είναι υπεύθυνο για το χειρισμό των πιο αργών και λιγότερο ορατών συσκευών I/O. Οι υπολογιστές εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα για την υποστήριξη παλαιότερων συσκευών παλαιού τύπου.

Οι συσκευές που επεξεργάζονται το σύστημα περιλαμβάνουν:

• Ελεγκτές δισκέτας.
• Θύρες παιχνιδιών / υπέρυθρων.
• Πληκτρολόγιο και ποντίκι (όχι USB).
• Παράλληλες/σειριακές θύρες.
• Ρολόι πραγματικού χρόνου;
• Αισθητήρας θερμοκρασίας και ταχύτητας ανεμιστήρα.

Μπορείτε να το βρείτε στη μητρική πλακέτα με το όνομα του κατασκευαστή, και συγκεκριμένα: Fintek, ITE, National Semiconductor, Nuvoton, SMSC, VIA,και Winbond.

Νο. 13. Υποδοχή σύνδεσης δισκέτας
Ένα μάλλον σπάνιο, αλλά ακόμα (κάποιο είδος θαύματος) στοιχείο της μητρικής πλακέτας που βρέθηκε στην εποχή μας. Ένα εύκαμπτο επίπεδο καλώδιο που σας επιτρέπει να συνδέσετε μία ή περισσότερες δισκέτες. Η μονάδα δισκέτας αναγνωρίζεται στον υπολογιστή ως μονάδα δίσκου Α. Η τυπική υποδοχή δισκέτας περιέχει 34 ακίδες.

Νο. 14. Υποδοχή ATA (IDE).
Ήδη ξεπερασμένη τυπική διεπαφή για τη σύνδεση σκληρών δίσκων στη μητρική πλακέτα. Συμβαίνει πρωτεύον / δευτερεύον και επιτρέπει τη χρήση ενός βραχυκυκλωτήρα για τη ρύθμιση του κύριου και του υποτελούς σκληρού δίσκου. Έχει αντικατασταθεί εδώ και καιρό από μια υποδοχή SATA.

Νο. 15. Υποδοχή τροφοδοσίας ATX 24 ακίδων
Ο μεγαλύτερος από τους συνδέσμους που τροφοδοτεί τη μητρική πλακέτα (τη συνδέει στο τροφοδοτικό). Παλαιότερα, ένα τέτοιο καλώδιο είχε 20 τρύπες, τώρα, κατά κανόνα, 24. Ένα τροφοδοτικό 24 ακίδων μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μητρική πλακέτα 20 ακίδων, αφήνοντας τις τέσσερις επιπλέον ακίδες ασύνδετες. Εάν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό που δεν διαθέτει βύσμα 24 ακίδων, τότε θα χρειαστεί να αγοράσετε ένα νέο.

Νο. 16. SATA
Το Serial ATA είναι μια αντικατάσταση της παράλληλης διεπαφής ATA (γνωστός και ως το προαναφερθέν IDE). Η διεπαφή SATA (Revision 1.0) έχει εύρος ζώνης 150 MB/s και προσφέρει συμβατότητα προς τα πίσω για υπάρχουσες συσκευές ATA. Διακριτικό χαρακτηριστικόείναι η απουσία ογκωδών λωρίδων καλωδίων (που αντικαθίστανται από λεπτά καλώδια), η οποία παρέχει, εκτός από μεγαλύτερη απόδοση, και καλύτερη κυκλοφορία αέρα στη θήκη. Νέες αναθεωρήσεις του SATA παρέχουν εύρος ζώνης έως 800 MB/s. Εκτός από την εσωτερική λύση SATA, υποστηρίζει τη σύνδεση εξωτερικών μονάδων SATA μέσω της διεπαφής eSATA. Το τελευταίο είναι πολύ βολικό και σας επιτρέπει να σηκώσετε μια βίδα τρίτου κατασκευαστή χωρίς να ανοίξετε τη θήκη και να μεταφέρετε τις απαραίτητες πληροφορίες με υψηλή ταχύτητα.

Ρολόι πραγματικού χρόνου, μη πτητική μνήμη ή CMOS RAM. Το CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) είναι ένα τσιπ ημιαγωγών που τροφοδοτείται από μια στρογγυλή μπαταρία CMOS. Αποθηκεύει πληροφορίες όπως την ημερομηνία και την ώρα του συστήματος, καθώς και ρυθμίσεις συστήματος για τα στοιχεία υλικού του υπολογιστή. Για να πραγματοποιήσετε πλήρη επαναφορά του BIOS με επαναφορά όλων των εργοστασιακών ρυθμίσεων, πρέπει είτε να αφαιρέσετε την μπαταρία (και μετά να την επανατοποθετήσετε) είτε να χρησιμοποιήσετε τον ειδικό βραχυκυκλωτήρα ClearCMOS. Η μέση διάρκεια ζωής μιας μπαταρίας CMOS είναι 10 χρόνια.

Νο. 18. -πίνακας
Ειδική πλεονάζουσα συστοιχία πολλαπλών δίσκων που διαχειρίζεται ελεγκτής που έχει σχεδιαστεί για να επιταχύνει την απόδοση της μνήμης του δίσκου. Χρησιμοποιείται συνήθως σε διακομιστές και υπολογιστές υψηλής απόδοσης. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός απόεκδόσεις του RAID, καθεμία από τις οποίες έχει σχεδιαστεί για να επιλύει προβλήματα αύξησης της απόδοσης με τις δικές της μεθόδους. Για να επωφεληθείτε από την αυξημένη απόδοση του δίσκου, πρέπει να έχετε διαθέσιμους τουλάχιστον δύο δίσκους.

Νο. 19. Υποδοχές πάνελ συστήματος
FPanelή υποδοχές μπροστινού πίνακα. Αυτό ελέγχει τη λειτουργία των κουμπιών τροφοδοσίας, επαναφοράς, LED "s (δείκτες δραστηριότητας σκληρού δίσκου και τροφοδοσίας), εσωτερικού ηχείου. Τα καλώδια του μπροστινού πίνακα είναι συστήματα έγχρωμων και b/w καλωδίων (ασπρόμαυρα καλώδια γείωσης, έγχρωμη - ισχύς ) .

Νο 20. FWH (Firmware Hub)
Είναι μέρος της αρχιτεκτονικής Intel Accelerated Hub Architecture, το οποίο περιέχει το BIOS του συστήματος και το ενσωματωμένο BIOS βίντεο (αποκλειστικό BIOS της κάρτας βίντεο του υπολογιστή) σε ένα στοιχείο. Ο διανομέας συνδέεται απευθείας με τον διανομέα ελεγκτή I/O.

Νο 21. Southbridge (southbridge)
Το Southbridge (I/O Hub, ICH) είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση σκληρών δίσκων, την επικοινωνία με αργές συσκευές, κάρτες επέκτασης και την επικοινωνία με το Northbridge. Οι βόρειες και νότιες γέφυρες επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω λεωφορείων DMI, HyperTransport (που αντικατέστησαν το PCI).

Τις περισσότερες φορές, είναι η νότια γέφυρα που αποτυγχάνει, παίρνοντας πρώτα όλα τα χτυπήματα (συμπεριλαμβανομένων των θερμικών) των περιφερειακών εξαρτημάτων. Εάν το "νότιο" αποτύχει, τότε, κατά κανόνα, θα πρέπει να αλλάξετε ολόκληρη τη μητρική πλακέτα.

Νο 22. Σειριακές θύρες (COM).
Μια ασύγχρονη θύρα που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση σειριακών συσκευών με έναν υπολογιστή. Εκπέμπει ένα bit τη φορά.

Οι πιο κοινές συσκευές που μπορούν να συνδεθούν σε σειριακές θύρες περιλαμβάνουν:

• Ένα ποντίκι που δεν έχει υποδοχή PS/2 ή USB.
• Μοντέμ;
• Δίκτυο - το οποίο σας επιτρέπει να συνδέσετε δύο υπολογιστές μαζί για τη μεταφορά δεδομένων m / a.
• Παλιοί εκτυπωτές και plotter.

Νο. 23. Θύρα 1394 και θύρα USB. Επικεφαλίδα 1394 και κεφαλίδα USB.
Η θύρα FireWare έχει σχεδιαστεί για την ανταλλαγή ψηφιακών πληροφοριών μεταξύ υπολογιστών και άλλων ηλεκτρονικές συσκευές. Μια σημαντική θύρα για άτομα που αγαπούν τη βιντεοσκόπηση, η οποία σας επιτρέπει να μεταφέρετε υλικό που τραβήχτηκε από την κάμερα σε υπολογιστή. Επίσης, η θύρα 1394 χρησιμοποιείται για λήψη βίντεο. Μπορεί να παραχθεί ως ξεχωριστός ελεγκτής PCI IEEE1394 ή μπορεί να ενσωματωθεί στη μητρική πλακέτα.

Θύρα USB (universal serial bus) - γενικός δίαυλος σειριακών δεδομένων για περιφερειακά μεσαίας/χαμηλής ταχύτητας. Αυτή η θύρα σάς επιτρέπει να συνδέσετε περιφερειακά χωρίς τη δική τους πηγή τροφοδοσίας. Σε έναν σύγχρονο υπολογιστή, μπορεί να υπάρχουν έως και 10-15 από αυτά.

Η κεφαλίδα 1394 και η κεφαλίδα USB είναι οι «ακίδες» σε παλαιότερες μητρικές πλακέτες που προορίζονταν να συνδέσουν πρόσθετες θύρες, είτε 1394 είτε USB. Στη μητρική πλακέτα φαίνονται έτσι.

Νο. 24. άλτες
Οι βραχυκυκλωτήρες επιτρέπουν στον υπολογιστή να ολοκληρώσει ένα ηλεκτρικό κύκλωμα και επιτρέπουν στον ηλεκτρισμό να ρέει μόνο σε ορισμένα τμήματα της πλακέτας. Αποτελούνται από πολλές μικρές καρφίτσες που μπορούν να τυλιχτούν σε πλαστική θήκη. Τα jumper χρησιμοποιούνται επίσης για τη διαμόρφωση των παραμέτρων των περιφερειακών συσκευών (σκληροί δίσκοι, κάρτες ήχου κ.λπ.). Σήμερα, οι περισσότεροι χρήστες δεν χρειάζεται πλέον να διαχειρίζονται βραχυκυκλωτήρες στη μητρική πλακέτα, αλλά χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για τη ρύθμιση της κύριας (κύριας) και της δευτερεύουσας μονάδας δίσκου (slave).

Νο. 25. Ολοκληρωμένο κύκλωμα (ολοκληρωμένο κύκλωμα)
Το μικροτσίπ είναι ένα μαξιλάρι που περιέχει πολλά κυκλώματα, διαδρομές, τρανζίστορ και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που συνεργάζονται για να εκτελέσουν μια συγκεκριμένη λειτουργία ή ένα σύνολο λειτουργιών. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα είναι τα δομικά στοιχεία του υλικού υπολογιστών. Έτσι μοιάζει ένα μικροτσίπ σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

Νο 26. SPDIF
Μορφή ψηφιακής διασύνδεσης– μια διεπαφή για τη μετάδοση συμπιεσμένου ψηφιακού ήχου σε εξοπλισμό ήχου και συστήματα οικιακού κινηματογράφου. Η διεπαφή για τη μετάδοση ήχου μπορεί να χρησιμοποιεί ομοαξονικό καλώδιο ή καλώδιο οπτικών ινών. Οι φορητοί υπολογιστές και οι κάρτες ήχου υψηλής ποιότητας διαθέτουν αυτήν την υποδοχή ως ξεχωριστή είσοδο / έξοδο. Στη μητρική πλακέτα, υπογράφεται ως SPDIF_IO .

Νο. 27. ΕΙΣΟΔΟΣ CD
Υποδοχή ήχου μονάδας οπτικού δίσκου 4 ακίδων. Το CD-IN σάς επιτρέπει να εξάγετε ήχο απευθείας από συμβατικούς δίσκους CD, μονάδα δίσκου.

Λοιπόν, πώς σας φαίνεται το ογκώδες εγχειρίδιο μας για το γέμισμα της μητρικής πλακέτας; Εντυπωσιακό κατά τη γνώμη μου. Αξίζει να πούμε ότι πολλοί σύνδεσμοι και εξαρτήματα πλακέτας είναι ήδη ξεπερασμένα και σπάνια βρίσκονται πλέον στις σύγχρονες μητρικές πλακέτες, αλλά θα είναι χρήσιμο να τα γνωρίζετε τουλάχιστον.

SSD (και όχι μόνο). Τιμές αρκετά εύληπτες, αν και η γκάμα δεν είναι πάντα ιδανική από άποψη ποικιλίας. Το βασικό πλεονέκτημα είναι η εγγύηση, η οποία σας επιτρέπει πραγματικά να αλλάξετε τα προϊόντα εντός 14 ημερών χωρίς καμία ερώτηση και σε περίπτωση προβλημάτων εγγύησης, το κατάστημα θα λάβει το μέρος σας και θα βοηθήσει στην επίλυση τυχόν προβλημάτων. Ο συγγραφέας του ιστότοπου το χρησιμοποιεί για τουλάχιστον 10 χρόνια (από την εποχή που ήταν μέρος της Ultra Electoronics), κάτι που σας συμβουλεύει.

, - ένα από τα παλαιότερα καταστήματα της αγοράς, καθώς μια εταιρεία υπάρχει εδώ και περίπου 20 χρόνια. Αξιοπρεπής επιλογή, μέσες τιμές και ένα από τα πιο φιλικά προς τον χρήστη ιστότοπους. Γενικά, είναι ευχαρίστηση να συνεργάζεσαι.

Η επιλογή είναι παραδοσιακά δική σας. Φυσικά, κανείς δεν ακύρωσε όλα τα είδη Yandex.Market εκεί, αλλά από καλά καταστήματα, θα συνιστούσα αυτά, και όχι κάποια MVideo και άλλα μεγάλα δίκτυα εκεί (τα οποία συχνά δεν είναι απλά ακριβά, αλλά ελαττωματικά όσον αφορά την ποιότητα των υπηρεσιών, εργασίες εγγύησης κλπ.).

Επίλογος

Μια άλλη τεχνική σημείωση είναι έτοιμη και ελπίζουμε ότι θα είναι πραγματικά χρήσιμη σε κάποιον. Ο κύκλος για τις μητρικές πλακέτες δεν τελειώνει ακόμα εκεί, όπως και τα άρθρα για το υλικό γενικά.

Τώρα ξέρετε τι μένει κάτω από την κουκούλα και μπορείτε πολύ γρήγορα να ονομάσετε οποιοδήποτε εξάρτημα βρίσκεται εκεί, και αυτό θα βοηθήσει πολύ την επικοινωνία σας με τον υπολογιστή και θα την κάνει πραγματικά προσωπική.

Τα πάντα στη sim. Μείνε μαζί μας! ;)

ΥΓ: Όπως πάντα, καταργούμε την εγγραφή των σχολίων, των ερωτήσεων και άλλων διάφορων πραγμάτων και, στη συνέχεια, καλωσορίζουμε στα σχόλια.
Υ.Γ.2: Για την ύπαρξη αυτού του άρθρου, ευχαριστώ ένα μέλος της ομάδας 25 FRAME.

Η μητρική πλακέτα είναι ο πυρήνας του υπολογιστή. Περιέχει τα κύρια ηλεκτρονικά στοιχεία: επεξεργαστή, μνήμη, BIOS, chipset κ.λπ.

Τύποι μητρικών πλακών

Το All-In-One είναι μια πλακέτα που περιέχει όλα τα απαραίτητα στοιχεία για τη λειτουργία ενός υπολογιστή. Μητρική πλακέτα (μητρική πλακέτα) - μια πλακέτα που περιέχει τους κύριους κόμβους και τους συνδέσμους επέκτασης για την εγκατάσταση θυγατρικών πλακών.

Σύνθεση μητρικής πλακέτας

Στη μητρική πλακέτα είναι:

1. Σετ μεγάλων ηλεκτρονικών μικροκυκλωμάτων μονού τσιπ - τσιπ (κεντρική μονάδα επεξεργασίας, άλλοι επεξεργαστές, ενσωματωμένοι ελεγκτές συσκευών και οι διεπαφές τους)

2. Τσιπ RAM και σύνδεσμοι των πλακών τους

3. Ηλεκτρονικά λογικά τσιπ

4. Απλά ραδιοστοιχεία (τρανζίστορ, πυκνωτές, αντιστάσεις κ.λπ.)

5. Υποδοχές διαύλου συστήματος (ISA, EISA, VESA, PCI, κ.λπ.)

6. Υποδοχές για σύνδεση καρτών επέκτασης (κάρτες βίντεο ή προσαρμογείς βίντεο, κάρτες ήχου, κάρτες δικτύου, διεπαφές για περιφερειακές συσκευές IDE, EIDE, SCSI ...)

7. Υποδοχές θύρας I/O (COM, LPT)

γενικά χαρακτηριστικά

Η μητρική πλακέτα έχει σχεδιαστεί για να φιλοξενεί ή να συνδέει όλες τις άλλες εσωτερικές συσκευές του υπολογιστή - χρησιμεύει ως ένα είδος πλατφόρμας βάσει της οποίας χτίζεται η διαμόρφωση ολόκληρου του συστήματος.

Ο τύπος και τα χαρακτηριστικά των διαφόρων στοιχείων και συσκευών της μητρικής πλακέτας, κατά κανόνα, καθορίζονται από τον τύπο και την αρχιτεκτονική του κεντρικού επεξεργαστή (μητρικές πλακέτες βασισμένες σε επεξεργαστές από Intel, AMD, Cyrix κ.λπ. - 8086/8088/80188, 286 , 386, 486/586/686 , Pentium, Pentium II-V Κατά κανόνα, είναι ο κεντρικός επεξεργαστής ή οι επεξεργαστές, η οικογένεια, ο τύπος, η αρχιτεκτονική και η απόδοσή τους που καθορίζουν τη μία ή την άλλη αρχιτεκτονική έκδοση της μητρικής πλακέτας.

Ανάλογα με τον αριθμό των επεξεργαστών που απαρτίζουν τον κεντρικό επεξεργαστή, διακρίνονται οι μητρικές πλακέτες μονού και πολλαπλών επεξεργαστών (πολυεπεξεργαστών). Οι περισσότεροι προσωπικοί υπολογιστές είναι συστήματα ενός επεξεργαστή και διαθέτουν μητρικές πλακέτες ενός επεξεργαστή.

Η ρύθμιση της μητρικής πλακέτας σε συγκεκριμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας jumpers (jumpers). Συγκεκριμένα, αυτοί οι βραχυκυκλωτήρες ορίζουν τη ρύθμιση για ένα συγκεκριμένο μοντέλο επεξεργαστή - η συχνότητα ρολογιού και η τάση τροφοδοσίας ρυθμίζονται.

Η μητρική πλακέτα είναι προσαρτημένη στο πλαίσιο της θήκης της μονάδας συστήματος, κατά κανόνα, με δύο βίδες με μονωτικούς πλαστικούς συνδετήρες.

Σύγχρονες απαιτήσεις για μητρικές πλακέτες

Οι σύγχρονες μητρικές πλακέτες είναι συμβατές με το Energy Star. Πρόκειται για ένα πρόγραμμα εξοικονόμησης ενέργειας που εισήγαγε η Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (EPA - Environment Protection Agency). Σύμφωνα με αυτές τις απαιτήσεις, η πλακέτα ταξινομείται ως "πράσινη" (πράσινη μητρική πλακέτα), εάν η κατανάλωση ενέργειας σε κατάσταση αδράνειας δεν είναι μεγαλύτερη από 30 W, δεν χρησιμοποιεί τοξικά υλικά, επιτρέπεται 100% ανακύκλωση μετά τη λήξη της υπηρεσίας της. ΖΩΗ.

Εξετάστε τη συσκευή μιας τυπικής μητρικής κατηγορίας Pentium με chipset 430HX (πλακέτα ASUS P55T2P4).

1 – Υποδοχή USB (κεφαλίδα USB), 2 - οπή στερέωσης 3 – ελεγκτής πληκτρολογίου (ελεγκτής πληκτρολογίου), 4 - Τσιπ BIOS (flash BIOS ROM), 5 – υποδοχή λεωφορείου ISA (υποδοχή λεωφορείου ISA), 6 – Υποδοχή διαύλου PCI (υποδοχή διαύλου PCI), 7 – υποδοχή επέκτασης πολυμέσων (υποδοχή mediabus), 8 - οπή στερέωσης 9 - ένα τσιπ ρολογιού με μπαταρία (ρολόι σε πραγματικό χρόνο / CMOS), 10 – υποδοχή επεξεργαστή (υποδοχή CPU),

11 - ρυθμιστής τάσης, 12 – σύνδεσμοι για τη σύνδεση ενδείξεων περιβλήματος,

13 - πυκνωτές, 14 – αντιστατική επίστρωση, 15 – διακόπτες (jumpers),

16 - Τσιπ κρυφής μνήμης επιπέδου 2 (τσιπ κρυφής μνήμης), 17 – Υποδοχή επέκτασης προσωρινής μνήμης, 18 – Επισημάνετε την υποδοχή επέκτασης RAM, 19 – Intel 430 HX chipset (τσιπ σετ), 20 – υποδοχές μονάδων μνήμης (υποδοχές SIMM), 21 - υποδοχή μονάδας δίσκου (κεφαλίδα δισκέτας), 22 – σύνδεσμος της πρώτης συσκευής IDE (κύρια κεφαλίδα IDE), 23 – σύνδεσμος της δεύτερης συσκευής IDE (δευτερεύουσα κεφαλίδα IDE), 24 – βύσμα τροφοδοσίας (βύσμα τροφοδοσίας), 25 – Ελεγκτής I/O, 26 – σύνδεσμος παράλληλης θύρας (κεφαλίδα LPT), 27 – 1 υποδοχή σειριακής θύρας (κεφαλίδα COM1), 28 – Υποδοχή 2 σειριακών θυρών (κεφαλίδα COM2), 29 – Υποδοχή θύρας PS2 (κεφαλίδα ποντικιού PS2), 30 – υποδοχή πληκτρολογίου

Η συσκευή και ο σκοπός της μητρικής πλακέτας

Η μητρική πλακέτα ή η πλακέτα συστήματος είναι μια πολυστρωματική πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, η οποία αποτελεί τη βάση ενός υπολογιστή, ο οποίος καθορίζει την αρχιτεκτονική, την απόδοσή του και επικοινωνεί μεταξύ όλων των στοιχείων που συνδέονται με αυτόν και συντονίζει την εργασία τους.

1. Εισαγωγή.

Η μητρική πλακέτα είναι ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία ενός υπολογιστή, το οποίο καθορίζει την εμφάνισή του και διασφαλίζει την αλληλεπίδραση όλων των συσκευών που είναι συνδεδεμένες στη μητρική πλακέτα.

Η μητρική πλακέτα περιέχει όλα τα κύρια στοιχεία του υπολογιστή, όπως:

Το λογικό σύνολο συστήματος ή το chipset είναι το κύριο στοιχείο της μητρικής πλακέτας, το οποίο καθορίζει τον τύπο επεξεργαστή, τον τύπο της μνήμης RAM, τον τύπο του διαύλου συστήματος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Υποδοχή για την εγκατάσταση του επεξεργαστή. Καθορίζει ποιος τύπος επεξεργαστών μπορεί να συνδεθεί στη μητρική πλακέτα. Οι επεξεργαστές μπορεί να χρησιμοποιούν διαφορετικές διεπαφές διαύλου συστήματος (για παράδειγμα, FSB, DMI, QPI, κ.λπ.), ορισμένοι επεξεργαστές μπορεί να έχουν ενσωματωμένο σύστημα γραφικών ή ελεγκτή μνήμης, ο αριθμός των "ποδιών" μπορεί να διαφέρει κ.λπ. Αντίστοιχα, για κάθε τύπο επεξεργαστή, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε τη δική του υποδοχή για εγκατάσταση. Συχνά, οι κατασκευαστές επεξεργαστών και μητρικών πλακών το κάνουν κατάχρηση, κυνηγώντας πρόσθετα οφέλη και δημιουργούν νέους επεξεργαστές που δεν είναι συμβατοί με τους υπάρχοντες τύπους υποδοχής, ακόμα κι αν αυτό θα μπορούσε να είχε αποφευχθεί. Ως αποτέλεσμα, κατά την ενημέρωση ενός υπολογιστή, είναι απαραίτητο να αλλάξετε όχι μόνο τον επεξεργαστή, αλλά και τη μητρική πλακέτα, με όλες τις επακόλουθες συνέπειες.

- κεντρική μονάδα επεξεργασίας - η κύρια συσκευή υπολογιστή που εκτελεί μαθηματικές, λογικές πράξεις και λειτουργίες ελέγχου για όλα τα άλλα στοιχεία του υπολογιστή.

Ελεγκτής RAM (μνήμη τυχαίας πρόσβασης). Προηγουμένως, ο ελεγκτής RAM ήταν ενσωματωμένος στο chipset, αλλά τώρα οι περισσότεροι επεξεργαστές διαθέτουν ενσωματωμένο ελεγκτή RAM, ο οποίος σας επιτρέπει να αυξήσετε τη συνολική απόδοση και να ξεφορτώσετε το chipset.

Η μνήμη RAM είναι ένα σύνολο τσιπ για προσωρινή αποθήκευση δεδομένων. Στις σύγχρονες μητρικές, είναι δυνατή η ταυτόχρονη σύνδεση πολλών τσιπ RAM, συνήθως τεσσάρων ή περισσότερων.

PROM (BIOS) που περιέχει λογισμικό, το οποίο ελέγχει τα κύρια στοιχεία του υπολογιστή και διαμορφώνει τη μητρική πλακέτα. Και μνήμη CMOS που αποθηκεύει τις ρυθμίσεις του BIOS. Συχνά, εγκαθίστανται πολλά τσιπ μνήμης CMOS για να καταστεί δυνατή η γρήγορη ανάκτηση του υπολογιστή σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, για παράδειγμα, μια ανεπιτυχής προσπάθεια υπερχρονισμού.

Επαναφορτιζόμενη μπαταρία ή μπαταρία που τροφοδοτεί τη μνήμη CMOS.

Ελεγκτές καναλιών I/O: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, FireWire, Ethernet, κ.λπ. Ποια κανάλια I/O θα υποστηρίζονται εξαρτάται από τον τύπο της μητρικής που χρησιμοποιείται. Εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να εγκατασταθούν πρόσθετοι ελεγκτές I/O με τη μορφή πλακών επέκτασης.

Ένας ταλαντωτής χαλαζία που παράγει σήματα με τα οποία συγχρονίζεται η λειτουργία όλων των στοιχείων του υπολογιστή.

Χρονοδιακόπτες;

Ελεγκτής διακοπής. Τα σήματα διακοπής από διάφορες συσκευές δεν πηγαίνουν απευθείας στον επεξεργαστή, αλλά στον ελεγκτή διακοπής, ο οποίος ορίζει το σήμα διακοπής με την κατάλληλη προτεραιότητα στην ενεργή κατάσταση.

Υποδοχές για την εγκατάσταση καρτών επέκτασης: κάρτες βίντεο, κάρτες ήχου κ.λπ.

Ρυθμιστές τάσης που μετατρέπουν την τάση της πηγής στην απαιτούμενη τάση για την τροφοδοσία των εξαρτημάτων που είναι εγκατεστημένα στη μητρική πλακέτα.

Εργαλεία παρακολούθησης που μετρούν την ταχύτητα περιστροφής των ανεμιστήρων, τη θερμοκρασία των κύριων στοιχείων του υπολογιστή, την τάση τροφοδοσίας κ.λπ.

Κάρτα ήχου. Σχεδόν όλες οι μητρικές περιέχουν ενσωματωμένες κάρτες ήχου που σας επιτρέπουν να έχετε αξιοπρεπή ποιότητα ήχου. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να εγκαταστήσετε μια πρόσθετη διακριτή κάρτα ήχου που παρέχει καλύτερο ήχο, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό δεν απαιτείται.

Ενσωματωμένο ηχείο. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη διάγνωση της υγείας του συστήματος. Έτσι, από τη διάρκεια και τη σειρά των ηχητικών σημάτων όταν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος, μπορούν να προσδιοριστούν οι περισσότερες δυσλειτουργίες του εξοπλισμού.

Τα ελαστικά είναι αγωγοί για την ανταλλαγή σημάτων μεταξύ των εξαρτημάτων του υπολογιστή.

2. PCB.

Η βάση της μητρικής πλακέτας είναι η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος βρίσκονται γραμμές σήματος, που συχνά ονομάζονται κομμάτια σήματος, που διασυνδέουν όλα τα στοιχεία της μητρικής πλακέτας. Εάν οι διαδρομές του σήματος είναι πολύ κοντά η μία στην άλλη, τότε τα σήματα που μεταδίδονται κατά μήκος τους θα παρεμβάλλονται μεταξύ τους. Όσο μεγαλύτερο είναι το κομμάτι και όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων σε αυτό, τόσο περισσότερο παρεμβαίνει στα γειτονικά κομμάτια και τόσο πιο ευάλωτο σε τέτοιες παρεμβολές.

Ως αποτέλεσμα, ενδέχεται να υπάρξουν αστοχίες στη λειτουργία ακόμη και εξαιρετικά αξιόπιστων και ακριβών εξαρτημάτων υπολογιστή. Ως εκ τούτου, το κύριο καθήκον στην παραγωγή μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος είναι η τοποθέτηση των τροχιών σήματος με τέτοιο τρόπο ώστε να ελαχιστοποιείται η επίδραση των παρεμβολών στα μεταδιδόμενα σήματα. Για να γίνει αυτό, η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος γίνεται πολυστρωματική, πολλαπλασιάζοντας τη χρήσιμη περιοχή της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και την απόσταση μεταξύ των τροχιών.

Συνήθως, οι σύγχρονες μητρικές έχουν έξι επίπεδα: τρία επίπεδα σήματος, ένα στρώμα γείωσης και δύο πλάκες ισχύος.

Ωστόσο, ο αριθμός των επιπέδων ισχύος και των επιπέδων σήματος μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των μητρικών πλακών.

Η διάταξη και το μήκος των κομματιών είναι εξαιρετικά σημαντικά για κανονική λειτουργίααπό όλα τα εξαρτήματα του υπολογιστή, επομένως, κατά την επιλογή μιας μητρικής πλακέτας, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην ποιότητα της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και στη διάταξη των κομματιών. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό εάν πρόκειται να χρησιμοποιήσετε εξαρτήματα υπολογιστή με μη τυπικές ρυθμίσεις και παραμέτρους λειτουργίας. Για παράδειγμα, υπερχρονίστε τον επεξεργαστή ή τη μνήμη.

Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος περιέχει όλα τα εξαρτήματα της μητρικής πλακέτας και συνδέσμους για τη σύνδεση καρτών επέκτασης και περιφερειακών. Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα της θέσης των εξαρτημάτων σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε όλα τα εξαρτήματα της μητρικής πλακέτας και ας ξεκινήσουμε με το κύριο στοιχείο - το chipset.

3. Chipset.

Ένα chipset ή ένα λογικό σετ συστήματος είναι το κύριο chipset μητρικής πλακέτας που παρέχει τη συνδυασμένη λειτουργία του κεντρικού επεξεργαστή, της μνήμης RAM, της κάρτας βίντεο, των περιφερειακών ελεγκτών και άλλων εξαρτημάτων που είναι συνδεδεμένα στη μητρική πλακέτα. Είναι αυτός που καθορίζει τις κύριες παραμέτρους της μητρικής πλακέτας: τον τύπο του υποστηριζόμενου επεξεργαστή, τον όγκο, το κανάλι και τον τύπο της μνήμης RAM, τη συχνότητα και τον τύπο του διαύλου συστήματος και του διαύλου μνήμης, σετ ελεγκτών περιφερειακών συσκευών κ.λπ.

Κατά κανόνα, τα σύγχρονα chipset κατασκευάζονται με βάση δύο εξαρτήματα, τα οποία είναι ξεχωριστά chipset που συνδέονται μεταξύ τους με ένα λεωφορείο υψηλής ταχύτητας.

Ωστόσο πρόσφατους χρόνουςΥπήρξε μια τάση να συνδυάζονται οι βόρειες και νότιες γέφυρες σε ένα ενιαίο στοιχείο, καθώς ο ελεγκτής μνήμης ενσωματώνεται όλο και περισσότερο απευθείας στον επεξεργαστή, ξεφορτώνοντας έτσι τη βόρεια γέφυρα και εμφανίζονται ολοένα και ταχύτερα κανάλια επικοινωνίας με περιφερειακά και κάρτες επέκτασης. Και η τεχνολογία κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων αναπτύσσεται επίσης, επιτρέποντάς τους να γίνονται μικρότερα, φθηνότερα και να καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια.

Ο συνδυασμός της βόρειας γέφυρας και της νότιας γέφυρας σε ένα chipset βελτιώνει την απόδοση του συστήματος μειώνοντας τον χρόνο αλληλεπίδρασης με περιφερειακά και εσωτερικά εξαρτήματα που είχαν συνδεθεί προηγουμένως στη νότια γέφυρα, αλλά περιπλέκει σημαντικά τη σχεδίαση του chipset, καθιστά πιο δύσκολη την αναβάθμιση και αυξάνει ελαφρώς το κόστος της μητρικής πλακέτας .

Αλλά μέχρι στιγμής, οι περισσότερες μητρικές πλακέτες κατασκευάζονται με βάση ένα chipset χωρισμένο σε δύο συστατικά. Αυτά τα εξαρτήματα ονομάζονται Βόρεια και Νότια Γέφυρα.

Τα ονόματα Βορράς και Νότος είναι ιστορικά. Υποδεικνύουν τη θέση των στοιχείων του chipset σε σχέση με το δίαυλο PCI: ο Βορράς είναι υψηλότερος και ο Νότος είναι χαμηλότερος. Γιατί γέφυρα; Αυτό το όνομα δόθηκε στα chipset για τις λειτουργίες που εκτελούν: χρησιμεύουν για τη σύνδεση διαφόρων λεωφορείων και διεπαφών.

Οι λόγοι για τον διαχωρισμό του chipset σε δύο μέρη είναι οι εξής:

1. Διαφορές στους τρόπους λειτουργίας υψηλής ταχύτητας.

Η βόρεια γέφυρα χειρίζεται τα πιο γρήγορα και πολυσύχναστα εξαρτήματα. Αυτά τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν την κάρτα γραφικών και τη μνήμη. Ωστόσο, σήμερα οι περισσότεροι επεξεργαστές διαθέτουν ενσωματωμένο ελεγκτή μνήμης και πολλοί έχουν επίσης ένα ενσωματωμένο σύστημα γραφικών, αν και είναι πολύ κατώτερο από τις διακριτές κάρτες βίντεο, αλλά εξακολουθεί να χρησιμοποιείται συχνά σε προσωπικούς υπολογιστές προϋπολογισμού, φορητούς υπολογιστές και netbook. Επομένως, κάθε χρόνο το φορτίο στη βόρεια γέφυρα μειώνεται, γεγονός που μειώνει την ανάγκη να χωριστεί το chipset σε δύο μέρη.

2. Πιο συχνή ενημέρωση των προτύπων της περιφέρειας από τα κύρια μέρη του υπολογιστή.

Τα πρότυπα για λεωφορεία επικοινωνίας με μνήμη, κάρτα βίντεο και επεξεργαστή αλλάζουν πολύ λιγότερο συχνά από τα πρότυπα επικοινωνίας με κάρτες επέκτασης και περιφερειακά. Αυτό επιτρέπει, σε περίπτωση αλλαγής της διεπαφής επικοινωνίας με περιφερειακές συσκευές ή ανάπτυξης νέου καναλιού επικοινωνίας, να μην αλλάξει ολόκληρο το chipset, αλλά να αντικατασταθεί μόνο η νότια γέφυρα. Επιπλέον, η βόρεια γέφυρα λειτουργεί με ταχύτερες συσκευές και είναι πιο περίπλοκη από τη νότια γέφυρα, αφού η συνολική απόδοση του συστήματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη λειτουργία του. Η αλλαγή του λοιπόν είναι ακριβή και σκληρή δουλειά. Όμως, παρόλα αυτά, υπάρχει μια τάση να συνδυάζονται οι βόρειες και νότιες γέφυρες σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα.

3.1. Κύριες λειτουργίες της Βόρειας Γέφυρας.

Η Northbridge, όπως υποδηλώνει το όνομά της, εκτελεί τις λειτουργίες ελέγχου και διεύθυνσης της ροής δεδομένων από 4 λεωφορεία:

1. Επικοινωνία διαύλου με τον επεξεργαστή ή το δίαυλο συστήματος.
2. Λεωφορεία επικοινωνίας με μνήμη.
3. Λεωφορεία επικοινωνίας με τον προσαρμογέα γραφικών.
4. Λεωφορεία επικοινωνίας με τη νότια γέφυρα.

Σύμφωνα με τις λειτουργίες που πραγματοποιήθηκαν, η βόρεια γέφυρα διευθετήθηκε. Αποτελείται από διεπαφή διαύλου συστήματος, διεπαφή διαύλου επικοινωνίας νότιας γέφυρας, ελεγκτή μνήμης, διεπαφή διαύλου επικοινωνίας κάρτας γραφικών.

Προς το παρόν, οι περισσότεροι επεξεργαστές διαθέτουν ενσωματωμένο ελεγκτή μνήμης, επομένως η λειτουργία του ελεγκτή μνήμης μπορεί να θεωρηθεί απαρχαιωμένη για τη βόρεια γέφυρα. Και με δεδομένο ότι υπάρχουν πολλοί τύποι RAM, θα ξεχωρίσουμε ένα ξεχωριστό άρθρο για να περιγράψουμε τη μνήμη και την τεχνολογία της αλληλεπίδρασής της με τον επεξεργαστή.

Σε υπολογιστές προϋπολογισμού, μερικές φορές ενσωματώνεται ένα σύστημα γραφικών στη βόρεια γέφυρα. Ωστόσο, αυτή τη στιγμή, είναι πιο συνηθισμένη πρακτική η εγκατάσταση ενός συστήματος γραφικών απευθείας στον επεξεργαστή, επομένως θα θεωρήσουμε και αυτή τη λειτουργία Northbridge απαρχαιωμένη.

Έτσι, το κύριο καθήκον του chipset είναι να διανέμει σωστά και γρήγορα όλα τα αιτήματα από τον επεξεργαστή, την κάρτα βίντεο και τη νότια γέφυρα, να ορίζει προτεραιότητες και να δημιουργεί, εάν είναι απαραίτητο, μια ουρά. Επιπλέον, θα πρέπει να είναι τόσο ισορροπημένο ώστε να μειώνεται όσο το δυνατόν περισσότερο ο χρόνος διακοπής λειτουργίας όταν προσπαθείτε να έχετε πρόσβαση σε εξαρτήματα του υπολογιστή σε ορισμένους πόρους.

Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τις υπάρχουσες διεπαφές επικοινωνίας με τον επεξεργαστή, τον προσαρμογέα γραφικών και τη νότια γέφυρα.

3.1.1. Διεπαφές επικοινωνίας με τον επεξεργαστή.

Προς το παρόν, υπάρχουν οι ακόλουθες διεπαφές για τη σύνδεση του επεξεργαστή με τη βόρεια γέφυρα: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.

FSB (Front Site Bus)- ο δίαυλος συστήματος που χρησιμοποιήθηκε για τη σύνδεση της CPU με τη βόρεια γέφυρα τις δεκαετίες του 1990 και του 2000. Το FSB αναπτύχθηκε από την Intel και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε υπολογιστές που βασίζονται σε επεξεργαστές Pentium.

Η συχνότητα του διαύλου FSB είναι μια από τις πιο σημαντικές παραμέτρους του υπολογιστή και καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την απόδοση ολόκληρου του συστήματος. Συνήθως είναι αρκετές φορές μικρότερη από τη συχνότητα του επεξεργαστή.

Οι συχνότητες στις οποίες λειτουργούν ο κεντρικός επεξεργαστής και ο δίαυλος συστήματος έχουν κοινή συχνότητα αναφοράς και υπολογίζονται σε απλοποιημένη μορφή ως Vp = Vo*k, όπου Vp είναι η συχνότητα λειτουργίας του επεξεργαστή, Vo είναι η συχνότητα αναφοράς, k είναι ο πολλαπλασιαστής. Συνήθως σε σύγχρονα συστήματαη συχνότητα αναφοράς είναι ίση με τη συχνότητα FSB.

Οι περισσότερες μητρικές σάς επιτρέπουν να αυξήσετε χειροκίνητα τη συχνότητα διαύλου συστήματος ή τον πολλαπλασιαστή αλλάζοντας τις ρυθμίσεις στο BIOS. Σε παλαιότερες μητρικές πλακέτες, αυτές οι ρυθμίσεις άλλαξαν με την εναλλαγή των jumper. Η αύξηση της συχνότητας διαύλου συστήματος ή του πολλαπλασιαστή αυξάνει την απόδοση του υπολογιστή. Ωστόσο, στους περισσότερους σύγχρονους επεξεργαστές της κατηγορίας μεσαίας τιμής, ο πολλαπλασιαστής είναι κλειδωμένος και ο μόνος τρόπος για να βελτιωθεί η απόδοση ενός υπολογιστικού συστήματος είναι να αυξηθεί η συχνότητα του διαύλου συστήματος.

Η συχνότητα FSB αυξήθηκε σταδιακά από 50 MHz για επεξεργαστές κατηγορίας Intel Pentium και AMD K5 στις αρχές της δεκαετίας του 1990 σε 400 MHz για επεξεργαστές κατηγορίας Xeon και Core 2 στα τέλη της δεκαετίας του 2000. Ταυτόχρονα, το εύρος ζώνης αυξήθηκε από 400 Mbps σε 12800 Mbps.

Το FSB χρησιμοποιήθηκε σε επεξεργαστές Atom, Celeron, Pentium, Core 2 και Xeon μέχρι το 2008. Προς το παρόν, αυτός ο δίαυλος έχει αντικατασταθεί από τα λεωφορεία του συστήματος DMI, QPI και Hyper Transport.

Υπερμεταφορές– ένας γενικός δίαυλος υψηλής ταχύτητας από σημείο σε σημείο με χαμηλή καθυστέρηση, που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση του επεξεργαστή με τη βόρεια γέφυρα. Ο δίαυλος HyperTransport είναι αμφίδρομος, δηλαδή η δική του γραμμή επικοινωνίας διατίθεται για την ανταλλαγή προς κάθε κατεύθυνση. Επιπλέον, λειτουργεί με τεχνολογία DDR (Double Data Rate), μεταδίδοντας δεδομένα τόσο στο μπροστινό μέρος όσο και στην πτώση του παλμού του ρολογιού.

Η τεχνολογία αναπτύχθηκε από την κοινοπραξία HyperTransport Technology με επικεφαλής την AMD. Αξίζει να σημειωθεί ότι είναι ανοιχτό το πρότυπο HyperTransport, το οποίο επιτρέπει σε διάφορες εταιρείες να το χρησιμοποιούν στις συσκευές τους.

Η πρώτη έκδοση του HyperTransport παρουσιάστηκε το 2001 και επέτρεψε την ανταλλαγή με ταχύτητα 800 MTP / s (800 Mega Συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο ή 838860800 ανταλλαγές ανά δευτερόλεπτο) με μέγιστη απόδοση 12,8 GB / s. Αλλά ήδη το 2004, κυκλοφόρησε μια νέα τροποποίηση του διαύλου HyperTransport (v.2.0), παρέχοντας 1,4 GTr/s με μέγιστη απόδοση 22,4 GB/s, που ήταν σχεδόν 14 φορές υψηλότερη από τις δυνατότητες του διαύλου FSB.

Στις 18 Αυγούστου 2008, κυκλοφόρησε η τροποποίηση 3.1, που λειτουργεί με ταχύτητα 3,2 GTr / s, με απόδοση 51,6 GB / s. Αυτή είναι αυτή τη στιγμή η ταχύτερη έκδοση του λεωφορείου HyperTransport.

Η τεχνολογία HyperTransport είναι πολύ ευέλικτη και σας επιτρέπει να μεταβάλλετε τόσο τη συχνότητα του διαύλου όσο και το βάθος bit του. Αυτό σας επιτρέπει να το χρησιμοποιήσετε όχι μόνο για τη σύνδεση του επεξεργαστή με τη βόρεια γέφυρα και τη μνήμη RAM, αλλά και σε αργές συσκευές. Ταυτόχρονα, η δυνατότητα μείωσης του βάθους και της συχνότητας bit οδηγεί σε εξοικονόμηση ενέργειας.

Η ελάχιστη συχνότητα ρολογιού διαύλου είναι 200 ​​MHz, ενώ τα δεδομένα θα μεταφέρονται με ταχύτητα 400 MTP/s, λόγω τεχνολογίας DDR, και το ελάχιστο βάθος bit είναι 2 bit. Με τις ελάχιστες ρυθμίσεις, η μέγιστη απόδοση θα είναι 100 MB/s. Όλες οι ακόλουθες υποστηριζόμενες συχνότητες και βάθη bit είναι πολλαπλάσια της ελάχιστης συχνότητας ρολογιού και βάθους bit μέχρι την ταχύτητα - 3,2 GTr/s και βάθους bit - 32 bit, για την αναθεώρηση HyperTransport v 3.1.

DMI (Direct Media Interface)– ένας σειριακός δίαυλος από σημείο σε σημείο που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση του επεξεργαστή στο chipset και για τη σύνδεση της νότιας γέφυρας του chipset με τη βόρεια γέφυρα. Αναπτύχθηκε από την Intel το 2004.

Για την επικοινωνία με το chipset χρησιμοποιούνται συνήθως 4 κανάλια DMI, παρέχοντας μέγιστη απόδοση έως και 10 GB / s για την έκδοση DMI 1.0 και 20 GB / s για την αναθεώρηση DMI 2.0, που παρουσιάστηκε το 2011. Σε οικονομικά κινητά συστήματα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας δίαυλος με δύο κανάλια DMI, γεγονός που μειώνει το εύρος ζώνης κατά το ήμισυ σε σύγκριση με μια επιλογή 4 καναλιών.

Συχνά, σε επεξεργαστές που επικοινωνούν με το chipset μέσω του διαύλου DMI, μαζί με έναν ελεγκτή μνήμης, είναι ενσωματωμένος ένας ελεγκτής διαύλου PCI Express, ο οποίος παρέχει αλληλεπίδραση με την κάρτα βίντεο. Σε αυτή την περίπτωση, δεν υπάρχει ανάγκη για βόρεια γέφυρα και το chipset εκτελεί μόνο τις λειτουργίες αλληλεπίδρασης με κάρτες επέκτασης και περιφερειακές συσκευές. Με αυτήν την αρχιτεκτονική της μητρικής πλακέτας, δεν απαιτείται κανάλι υψηλής ταχύτητας για την αλληλεπίδραση με τον επεξεργαστή και το εύρος ζώνης του διαύλου DMI είναι υπεραρκετό.

QPI (QuickPath Interconnect)– ένας σειριακός δίαυλος από σημείο σε σημείο που χρησιμοποιείται για την επικοινωνία των επεξεργαστών μεταξύ τους και με το chipset. Παρουσιάστηκε από την Intel το 2008 και χρησιμοποιείται σε επεξεργαστές HiEnd όπως Xeon, Itanium και Core i7.

Ο δίαυλος QPI είναι αμφίδρομος, δηλαδή υπάρχει ξεχωριστό κανάλι ανταλλαγής προς κάθε κατεύθυνση, καθένα από τα οποία αποτελείται από 20 γραμμές επικοινωνίας. Επομένως, κάθε κανάλι είναι 20 bit, εκ των οποίων μόνο 16 bit ανά ωφέλιμο φορτίο. Ο δίαυλος QPI λειτουργεί με ταχύτητες 4,8 και 6,4 GTr/s, ενώ η μέγιστη απόδοση είναι 19,2 και 25,6 GB/s, αντίστοιχα.

Εξετάσαμε εν συντομία τις κύριες διεπαφές επικοινωνίας μεταξύ του επεξεργαστή και του chipset. Στη συνέχεια, εξετάστε τις διεπαφές επικοινωνίας της North Bridge με έναν προσαρμογέα γραφικών.

3.1.2. Διεπαφές επικοινωνίας με τον προσαρμογέα γραφικών.

Αρχικά, ένας κοινός δίαυλος ICA, VLB και στη συνέχεια PCI χρησιμοποιήθηκε για την επικοινωνία με τη GPU, αλλά πολύ γρήγορα το εύρος ζώνης αυτών των διαύλων δεν ήταν πλέον αρκετό για να λειτουργήσει με γραφικά, ειδικά μετά τη διάδοση των τρισδιάστατων γραφικών, κάτι που απαιτεί τεράστια υπολογιστική ισχύ και υψηλό εύρος ζώνης διαύλου για υφές μετάδοσης και παραμέτρους εικόνας.

Οι κοινοί δίαυλοι αντικαταστάθηκαν από έναν εξειδικευμένο δίαυλο AGP, βελτιστοποιημένος για εργασία με ελεγκτή γραφικών.

AGP (Accelerated Graphics Port)- έναν εξειδικευμένο δίαυλο 32 bit για εργασία με προσαρμογέα γραφικών, που αναπτύχθηκε το 1997 από την Intel.

Ο δίαυλος AGP λειτουργούσε σε συχνότητα ρολογιού 66 MHz και υποστήριζε δύο τρόπους λειτουργίας: με μνήμη DMA (Direct Memory Access) και μνήμη DME (Direct in Memory Execute).

Στη λειτουργία DMA, η ενσωματωμένη μνήμη στον προσαρμογέα βίντεο θεωρήθηκε ως κύρια μνήμη και στη λειτουργία DME, η μνήμη της κάρτας βίντεο, η οποία μαζί με την κύρια μνήμη, βρίσκονταν σε έναν ενιαίο χώρο διευθύνσεων και ο προσαρμογέας βίντεο μπορούσε πρόσβαση τόσο στην ενσωματωμένη μνήμη όσο και στην κύρια μνήμη του υπολογιστή.

Η παρουσία της λειτουργίας DME κατέστησε δυνατή τη μείωση της ποσότητας της ενσωματωμένης μνήμης στον προσαρμογέα βίντεο και συνεπώς τη μείωση του κόστους του. Η λειτουργία μνήμης DME ονομάζεται υφή AGP.

Ωστόσο, πολύ σύντομα το εύρος ζώνης του διαύλου AGP δεν ήταν πλέον αρκετό για να λειτουργήσει σε λειτουργία DME και οι κατασκευαστές άρχισαν να αυξάνουν την ποσότητα της ενσωματωμένης μνήμης. Σύντομα, η αύξηση της ενσωματωμένης μνήμης έπαψε να βοηθάει και το εύρος ζώνης του διαύλου AGP έλειπε κατηγορηματικά.

Η πρώτη έκδοση του διαύλου AGP, AGP 1x, λειτουργούσε σε συχνότητα ρολογιού 66 MHz και είχε μέγιστο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 266 MB / s, ο οποίος δεν ήταν αρκετός για πλήρη λειτουργία σε λειτουργία DME και δεν υπερέβαινε την ταχύτητα του προκατόχου του, του διαύλου PCI (PCI 2.1 - 266 MB/s). Ως εκ τούτου, σχεδόν αμέσως, ο δίαυλος οριστικοποιήθηκε και εισήχθη η λειτουργία μεταφοράς δεδομένων στο μπροστινό μέρος και η πτώση του παλμού ρολογιού, η οποία, στην ίδια συχνότητα ρολογιού των 66 MHz, κατέστησε δυνατή την απόκτηση απόδοσης 533 MB / s . Αυτή η λειτουργία ονομάστηκε AGP 2x.

Η πρώτη αναθεώρηση του AGP 1.0 που παρουσιάστηκε στην αγορά υποστήριξε τους τρόπους λειτουργίας AGP 1x και AGP 2x.

Το 1998, εισήχθη μια νέα αναθεώρηση του διαύλου, AGP 2.0, που υποστηρίζει τον τρόπο λειτουργίας AGP 4x, στον οποίο είχαν ήδη μεταφερθεί 4 μπλοκ δεδομένων ανά κύκλο, ως αποτέλεσμα, η απόδοση έφτασε το 1 GB / s.

Ταυτόχρονα, η συχνότητα ρολογιού αναφοράς του διαύλου δεν άλλαξε και παρέμεινε ίση με 66 MHz, και για τη δυνατότητα μετάδοσης τεσσάρων μπλοκ δεδομένων σε έναν κύκλο, εισήχθη ένα πρόσθετο σήμα που ξεκινά ταυτόχρονα με τη συχνότητα ρολογιού αναφοράς, αλλά σε συχνότητα 133 MHz. Τα δεδομένα μεταδόθηκαν κατά την άνοδο και την πτώση του παλμού ρολογιού του πρόσθετου σήματος.

Ταυτόχρονα, η τάση τροφοδοσίας μειώθηκε από 3,3 V σε 1,5 V, ως αποτέλεσμα, οι κάρτες βίντεο που κυκλοφόρησαν μόνο για την έκδοση AGP 1.0 δεν ήταν συμβατές με τις κάρτες γραφικών AGP 2.0 και τις επόμενες αναθεωρήσεις του διαύλου AGP.

Το 2002, κυκλοφόρησε η αναθεώρηση 3.0 του διαύλου AGP. Η αναφορά του διαύλου παρέμεινε αμετάβλητη, αλλά ο πρόσθετος παλμός ρολογιού, ο οποίος ξεκίνησε συγχρονισμένα με την αναφορά, ήταν ήδη 266 MHz. Ταυτόχρονα, μεταδόθηκαν 8 μπλοκ ανά 1 κύκλο της συχνότητας αναφοράς και η μέγιστη ταχύτητα ήταν 2,1 GB / s.

Όμως, παρ' όλες τις βελτιώσεις στο δίαυλο AGP, οι προσαρμογείς βίντεο αναπτύχθηκαν πιο γρήγορα και απαιτούσαν πιο αποτελεσματικό δίαυλο. Έτσι ο δίαυλος AGP αντικαταστάθηκε από τον δίαυλο express PCI.

PCI Expressείναι ένας σειριακός δίαυλος διπλής κατεύθυνσης από σημείο σε σημείο που αναπτύχθηκε το 2002 από τον μη κερδοσκοπικό όμιλο PCI-SIG, ο οποίος περιελάμβανε καμπάνιες όπως η Intel, η Microsoft, η IBM, η AMD, η Sun Microsystems και άλλες.

Η κύρια εργασία που αντιμετωπίζει ο δίαυλος express PCI είναι η αντικατάσταση του διαύλου γραφικών AGP και του παράλληλου διαύλου γενικής χρήσης PCI.

Η αναθεώρηση του διαύλου PCI express 1.0 λειτουργεί σε συχνότητα ρολογιού 2,5 GHz, ενώ το συνολικό εύρος ζώνης ενός καναλιού είναι 400 MB / s, αφού για κάθε 8 bit δεδομένων που μεταδίδονται υπάρχουν 2 bit υπηρεσίας και ο δίαυλος είναι αμφίδρομος, δηλαδή , η ανταλλαγή γίνεται και με τις δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Ο δίαυλος χρησιμοποιεί συνήθως πολλά κανάλια: 1, 2, 4, 8, 16 ή 32, ανάλογα με το απαιτούμενο εύρος ζώνης. Έτσι, τα λεωφορεία που βασίζονται στο PCI express σε γενική περίπτωσηείναι ένα σύνολο ανεξάρτητων σειριακών καναλιών δεδομένων.

Έτσι, όταν χρησιμοποιείτε το δίαυλο PCI express, ένας δίαυλος 16 καναλιών χρησιμοποιείται συνήθως για επικοινωνία με κάρτες βίντεο και ένας δίαυλος μονού καναλιού για επικοινωνία με κάρτες επέκτασης.

Η θεωρητική μέγιστη συνολική απόδοση ενός διαύλου 32 καναλιών είναι 12,8 GB/s. Ταυτόχρονα, σε αντίθεση με τον δίαυλο PCI, ο οποίος μοίραζε το εύρος ζώνης μεταξύ όλων των συνδεδεμένων συσκευών, ο δίαυλος PCI express βασίζεται στην αρχή της τοπολογίας αστεριού και κάθε συνδεδεμένη συσκευή έχει την αποκλειστική κυριότητα ολόκληρου του εύρους ζώνης διαύλου.

Στην αναθεώρηση PCI express 2.0, που παρουσιάστηκε στις 15 Ιανουαρίου 2007, το εύρος ζώνης του διαύλου διπλασιάστηκε. Για ένα κανάλι διαύλου, η συνολική απόδοση ήταν 800 MB/s και για ένα δίαυλο 32 καναλιών, 25,6 GB/s.

Στην αναθεώρηση του PCI express 3.0, που παρουσιάστηκε τον Νοέμβριο του 2010, το εύρος ζώνης του διαύλου αυξήθηκε κατά 2 φορές και μέγιστο ποσόοι συναλλαγές αυξήθηκαν από 5 σε 8 δισεκατομμύρια και η μέγιστη απόδοση αυξήθηκε κατά 2 φορές, λόγω μιας αλλαγής στην αρχή της κωδικοποίησης πληροφοριών, στην οποία υπάρχουν μόνο 2 bit υπηρεσίας για κάθε 129 bit δεδομένων, που είναι 13 φορές λιγότερο από ό,τι στο αναθεωρήσεις 1.0 και 2.0. Έτσι, για ένα κανάλι διαύλου, η συνολική απόδοση έγινε 1,6 GB / s και για ένα δίαυλο 32 καναλιών - 51,2 GB / s.

Ωστόσο, το PCI express 3.0 μόλις μπαίνει στην αγορά και οι πρώτες μητρικές που υποστηρίζουν αυτό το λεωφορείο άρχισαν να εμφανίζονται στα τέλη του 2011 και η μαζική παραγωγή συσκευών που υποστηρίζουν το δίαυλο PCI express 3.0 έχει προγραμματιστεί για το 2012.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή τη στιγμή το εύρος ζώνης του PCI express 2.0 είναι αρκετό για την κανονική λειτουργία των προσαρμογέων βίντεο και η μετάβαση στο PCI express 3.0 δεν θα δώσει σημαντική αύξηση στην απόδοση στον συνδυασμό επεξεργαστή-κάρτας βίντεο. Αλλά, όπως λένε, περιμένετε και δείτε.

Στο εγγύς μέλλον, σχεδιάζουμε να κυκλοφορήσουμε μια αναθεώρηση του PCI express 4.0, στην οποία η ταχύτητα θα αυξηθεί κατά 2 φορές.

Πρόσφατα, υπήρξε μια τάση ενσωμάτωσης της διεπαφής PCI express απευθείας στον επεξεργαστή. Τυπικά, τέτοιοι επεξεργαστές έχουν επίσης ενσωματωμένο ελεγκτή μνήμης. Ως αποτέλεσμα, δεν υπάρχει ανάγκη για βόρεια γέφυρα και το chipset είναι κατασκευασμένο με βάση ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα, το κύριο καθήκον του οποίου είναι να παρέχει αλληλεπίδραση με κάρτες επέκτασης και περιφερειακές συσκευές.

Αυτό ολοκληρώνει την ανασκόπηση των διεπαφών επικοινωνίας της βόρειας γέφυρας με τον προσαρμογέα βίντεο και προχωρήστε στην ανασκόπηση των διεπαφών επικοινωνίας της βόρειας γέφυρας με τη νότια.

3.1.3. Διεπαφές επικοινωνίας με τη νότια γέφυρα.

Για αρκετό καιρό, ο δίαυλος PCI χρησιμοποιήθηκε για τη σύνδεση της βόρειας γέφυρας με τη νότια γέφυρα.

Το PCI (Peripheral Component Interconnect) είναι ένας δίαυλος για τη σύνδεση καρτών επέκτασης στη μητρική πλακέτα, που αναπτύχθηκε το 1992 από την Intel. Χρησιμοποιήθηκε επίσης για πολύ καιρό για τη σύνδεση της βόρειας γέφυρας με τη νότια. Ωστόσο, καθώς η απόδοση των πλακών επέκτασης αυξήθηκε, το εύρος ζώνης του έγινε ανεπαρκές. Αντικαταστάθηκε από πιο αποδοτικά ελαστικά στην αρχή από τα καθήκοντα της σύνδεσης της βόρειας και νότιας γέφυρας, και σε τα τελευταία χρόνιακαι για επικοινωνία με κάρτες επέκτασης άρχισαν να χρησιμοποιούν πιο γρήγορο λεωφορείο - PCI express.

Κύριος ΠροδιαγραφέςΟι δίαυλοι PCI είναι οι εξής:

αναθεώρηση	1.0	2.0	2.1	2.2	2.3
ημερομηνία κυκλοφορίας	1992	1993	1995	1998	2002
Λίγο βάθος	32	32	32/64	32/64	32/64
Συχνότητα	33 MHz	33 MHz	33/66 MHz	33/66 MHz	33/66 MHz
εύρος ζώνης	132 MB/s	132 MB/s	132/264/528 MB/s	132/264/528 MB/s	132/264/528 MB/s
Τάση σήματος	5 V	5 V	5/3,3V	5/3,3V	5/3,3V
Hot swap	Οχι	Οχι	Οχι	υπάρχει	υπάρχει

Υπάρχουν και άλλες αναθεωρήσεις των διαύλων PCI, για παράδειγμα, για χρήση σε φορητούς υπολογιστές και άλλες φορητές συσκευές, ή μεταβατικές επιλογές μεταξύ μεγάλων αναθεωρήσεων, αλλά επειδή αυτή τη στιγμή η διεπαφή PCI έχει σχεδόν αντικατασταθεί από ταχύτερους διαύλους, δεν θα περιγράψω λεπτομερώς το χαρακτηριστικά όλων των αναθεωρήσεων.

Όταν χρησιμοποιείτε ένα λεωφορείο για τη σύνδεση της βόρειας και νότιας γέφυρας, το μπλοκ διάγραμμα της μητρικής πλακέτας θα μοιάζει με αυτό:

Όπως φαίνεται από το σχήμα, η βόρεια και η νότια γέφυρα συνδέθηκαν με το δίαυλο PCI στο ίδιο επίπεδο με τις κάρτες επέκτασης. Το εύρος ζώνης του διαύλου μοιράστηκε μεταξύ όλων των συσκευών που ήταν συνδεδεμένες σε αυτόν και, κατά συνέπεια, το δηλωμένο εύρος ζώνης αιχμής μειώθηκε όχι μόνο από τις μεταδιδόμενες πληροφορίες υπηρεσίας, αλλά και από ανταγωνιστικές συσκευές που ήταν συνδεδεμένες στο δίαυλο. Ως αποτέλεσμα, με την πάροδο του χρόνου, το εύρος ζώνης του διαύλου άρχισε να αυξάνεται και για την επικοινωνία μεταξύ της βόρειας και νότιας γέφυρας, άρχισαν να χρησιμοποιούνται λεωφορεία όπως hub link, DMI, HyperTransport και ο δίαυλος PCI παρέμεινε για μικρό χρονικό διάστημα ως σύνδεση με κάρτες επέκτασης.

Ο δίαυλος σύνδεσης διανομέα ήταν ο πρώτος που αντικατέστησε το PCI.

λεωφορείο hublink– Ένας δίαυλος 8-bit point-to-point που αναπτύχθηκε από την Intel. Ο δίαυλος λειτουργεί σε συχνότητα 66 MHz και μεταφέρει 4 byte ανά ρολόι, γεγονός που σας επιτρέπει να έχετε μέγιστη απόδοση 266 MB / s.

Η εισαγωγή του διαύλου hublink άλλαξε την αρχιτεκτονική της μητρικής πλακέτας και ξεφόρτωσε το δίαυλο PCI. Ο δίαυλος PCI χρησιμοποιήθηκε μόνο για επικοινωνία με περιφερειακά και κάρτες επέκτασης και ο δίαυλος διανομέα χρησιμοποιήθηκε μόνο για επικοινωνία με τη βόρεια γέφυρα.

Το εύρος ζώνης του διαύλου hublink ήταν συγκρίσιμο με το εύρος ζώνης του διαύλου PCI, αλλά λόγω του γεγονότος ότι δεν χρειαζόταν να μοιράζεται ένα κανάλι με άλλες συσκευές και ο δίαυλος PCI ήταν εκφορτωμένος, το εύρος ζώνης ήταν αρκετά επαρκές. Αλλά η υπολογιστική τεχνολογία δεν μένει ακίνητη και ο δίαυλος hublink πρακτικά δεν χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή, λόγω ανεπαρκούς ταχύτητας. Έχει αντικατασταθεί από λεωφορεία όπως το DMI και το HyperTransport.

Μια σύντομη περιγραφή του λεωφορείου DMI και του HyperTransport δόθηκε στην ενότητα, επομένως δεν θα το επαναλάβω.

Υπήρχαν και άλλες διεπαφές για τη σύνδεση της βόρειας γέφυρας με το νότο, αλλά οι περισσότερες από αυτές είναι ήδη απελπιστικά ξεπερασμένες ή σπάνια χρησιμοποιούνται, επομένως δεν θα επικεντρωθούμε σε αυτές. Αυτό ολοκληρώνει την ανασκόπηση των κύριων λειτουργιών και της δομής της βόρειας γέφυρας και τη μετάβαση στη νότια γέφυρα.

3.2. Οι κύριες λειτουργίες της Νότιας Γέφυρας.

Η νότια γέφυρα είναι υπεύθυνη για την οργάνωση της αλληλεπίδρασης με αργά εξαρτήματα υπολογιστή: κάρτες επέκτασης, περιφερειακά, συσκευές εισόδου-εξόδου, κανάλια ανταλλαγής μηχανής με μηχανή κ.λπ.

Δηλαδή, το Southbridge αναμεταδίδει δεδομένα και αιτήματα από συσκευές που είναι συνδεδεμένες με αυτό στο Northbridge, το οποίο τα μεταφέρει στον επεξεργαστή ή στη μνήμη RAM και λαμβάνει εντολές και δεδομένα επεξεργαστή από τη RAM από το Northbridge και τα αναμεταδίδει σε συσκευές που είναι συνδεδεμένες σε αυτό.

Η νότια γέφυρα περιλαμβάνει:

Ελεγκτής διαύλου επικοινωνίας Northbridge (PCI, hublink, DMI, HyperTransport, κ.λπ.).

Ελεγκτής διαύλου επικοινωνίας με κάρτες επέκτασης (PCI, PCIe, κ.λπ.).

Ελεγκτής γραμμών επικοινωνίας με περιφερειακές συσκευές και άλλους υπολογιστές (USB, FireWire, Ethernet κ.λπ.);

Ελεγκτής διαύλου επικοινωνίας σκληρού δίσκου (ATA, SATA, SCSI, κ.λπ.).

Ελεγκτής διαύλου επικοινωνίας με αργές συσκευές (ISA, LPC, SPI bus, κ.λπ.).

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις διεπαφές επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται από τη νότια γέφυρα και τους ελεγκτές περιφερειακών συσκευών που είναι ενσωματωμένοι σε αυτήν.

Έχουμε ήδη εξετάσει τις διεπαφές επικοινωνίας της βόρειας γέφυρας με τη νότια. Επομένως, θα περάσουμε αμέσως στις διεπαφές επικοινωνίας με πλακέτες επέκτασης.

3.2.1. Διεπαφές επικοινωνίας με πλακέτες επέκτασης.

Προς το παρόν, οι κύριες διεπαφές για ανταλλαγή με κάρτες επέκτασης είναι οι PCI και PCIexpress. Ωστόσο, η διεπαφή PCI αντικαθίσταται ενεργά και τα επόμενα χρόνια θα εξαφανιστεί ουσιαστικά στην ιστορία και θα χρησιμοποιηθεί μόνο σε ορισμένους εξειδικευμένους υπολογιστές.

Έχω ήδη δώσει μια περιγραφή και συνοπτικά χαρακτηριστικά των διασυνδέσεων PCI και PCIexpress σε αυτό το άρθρο, επομένως δεν θα επαναλάβω τον εαυτό μου. Ας προχωρήσουμε απευθείας στην εξέταση των διεπαφών επικοινωνίας με περιφερειακές συσκευές, συσκευές εισόδου-εξόδου και άλλους υπολογιστές.

3.2.2. Διεπαφές επικοινωνίας με περιφερειακές συσκευές, συσκευές εισόδου-εξόδου και άλλους υπολογιστές.

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία διεπαφών για επικοινωνία με περιφερειακά και άλλους υπολογιστές, οι πιο συνηθισμένες από αυτές είναι ενσωματωμένες στη μητρική πλακέτα, αλλά μπορείτε επίσης να προσθέσετε οποιαδήποτε διεπαφή χρησιμοποιώντας κάρτες επέκτασης συνδεδεμένες στη μητρική μέσω του διαύλου PCI ή PCIexpress.

θα φέρω Σύντομη περιγραφήκαι χαρακτηριστικά των πιο δημοφιλών διεπαφών.

USB (Universal Serial Bus)- ένα καθολικό κανάλι σειριακής μετάδοσης δεδομένων για τη σύνδεση περιφερειακών συσκευών μέσης και χαμηλής ταχύτητας σε υπολογιστή.

Ο δίαυλος είναι αυστηρά προσανατολισμένος και αποτελείται από έναν ελεγκτή καναλιού και πολλές τερματικές συσκευές συνδεδεμένες σε αυτόν. Συνήθως, οι ελεγκτές καναλιών USB είναι ενσωματωμένοι στη νότια γέφυρα της μητρικής πλακέτας. Οι σύγχρονες μητρικές μπορούν να φιλοξενήσουν έως και 12 ελεγκτές καναλιών USB με δύο θύρες το καθένα.

Δεν είναι δυνατή η σύνδεση δύο ελεγκτών καναλιών ή δύο τελικών συσκευών μαζί, επομένως δεν μπορείτε να συνδέσετε απευθείας δύο υπολογιστές ή δύο περιφερειακές συσκευές μεταξύ τους μέσω USB.

Ωστόσο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν πρόσθετες συσκευές για την επικοινωνία μεταξύ δύο ελεγκτών καναλιών. Για παράδειγμα, ένας εξομοιωτής προσαρμογέα Ethernet. Δύο υπολογιστές συνδέονται σε αυτό μέσω USB και οι δύο βλέπουν την τελική συσκευή. Ένας προσαρμογέας Ethernet αναμεταδίδει δεδομένα που λαμβάνονται από τον έναν υπολογιστή στον άλλο προσομοιώνοντας το πρωτόκολλο δικτύου Ethernet. Ωστόσο, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε συγκεκριμένα προγράμματα οδήγησης για τον εξομοιωτή προσαρμογέα Ethernet σε κάθε συνδεδεμένο υπολογιστή.

Η διεπαφή USB διαθέτει ενσωματωμένες γραμμές τροφοδοσίας, οι οποίες καθιστούν δυνατή τη χρήση συσκευών χωρίς δική τους παροχή ρεύματος ή την ταυτόχρονη επαναφόρτιση των μπαταριών τερματικών συσκευών, όπως τηλέφωνα, κατά την ανταλλαγή δεδομένων.

Ωστόσο, εάν χρησιμοποιείται ένας διανομέας USB μεταξύ του ελεγκτή καναλιού και της τελικής συσκευής, τότε πρέπει να έχει πρόσθετη εξωτερική τροφοδοσία για να παρέχει σε όλες τις συσκευές που είναι συνδεδεμένες σε αυτόν την ισχύ που απαιτείται από το πρότυπο διασύνδεσης USB. Εάν χρησιμοποιείτε διανομέα USB χωρίς πρόσθετη πηγή ενέργειας, τότε εάν συνδέσετε πολλές συσκευές χωρίς τις δικές τους πηγές τροφοδοσίας, πιθανότατα δεν θα λειτουργήσουν.

Το USB υποστηρίζει θερμή σύνδεση τελικών συσκευών. Αυτό είναι δυνατό λόγω της μεγαλύτερης επαφής γείωσης από τις επαφές σήματος. Επομένως, κατά τη σύνδεση της τερματικής συσκευής, οι επαφές γείωσης κλείνουν πρώτα και η διαφορά δυναμικού μεταξύ του υπολογιστή και της τερματικής συσκευής εξισώνεται. Επομένως, η περαιτέρω σύνδεση των αγωγών σήματος δεν οδηγεί σε κύμα τάσης.

Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις σημαντικές αναθεωρήσεις της διεπαφής USB (1.0, 2.0 και 3.0). Επιπλέον, είναι συμβατά από κάτω προς τα πάνω, δηλαδή, οι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για την έκδοση 1.0 θα λειτουργούν με τη διεπαφή αναθεώρησης 2.0, αντίστοιχα, οι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για USB 2.0 θα λειτουργούν με USB 3.0, αλλά οι συσκευές για USB 3.0 πιθανότατα δεν θα λειτουργούν με Διασύνδεση USB 2.0.

Εξετάστε τα κύρια χαρακτηριστικά της διεπαφής, ανάλογα με την αναθεώρηση.

Το USB 1.0 είναι η πρώτη έκδοση της διεπαφής USB, που κυκλοφόρησε τον Νοέμβριο του 1995. Το 1998, η αναθεώρηση οριστικοποιήθηκε, τα λάθη και οι ελλείψεις εξαλείφθηκαν. Η αναθεώρηση USB 1.1 που προέκυψε ήταν η πρώτη που υιοθετήθηκε ευρέως.

Οι προδιαγραφές για τις αναθεωρήσεις 1.0 και 1.1 είναι οι εξής:

Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων - έως 12 Mbps (λειτουργία πλήρους ταχύτητας) ή 1,5 Mbps (λειτουργία χαμηλής ταχύτητας).

Το μέγιστο μήκος καλωδίου είναι 5 μέτρα για τη λειτουργία χαμηλής ταχύτητας και 3 μέτρα για τη λειτουργία πλήρους ταχύτητας.

Το USB 2.0 είναι μια αναθεώρηση που κυκλοφόρησε τον Απρίλιο του 2000. Η κύρια διαφορά από την προηγούμενη έκδοση είναι η αύξηση του μέγιστου ρυθμού μεταφοράς δεδομένων στα 480 Mbps. Στην πράξη, λόγω των μεγάλων καθυστερήσεων μεταξύ του αιτήματος για μετάδοση δεδομένων και της έναρξης της μετάδοσης, δεν μπορούν να επιτευχθούν ταχύτητες 480 Mbps.

Οι τεχνικές προδιαγραφές της αναθεώρησης 2.0 είναι οι εξής:

Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων - έως 480 Mbps (Hi-speed), έως 12 Mbps (λειτουργία πλήρους ταχύτητας) ή έως 1,5 Mbps (λειτουργία χαμηλής ταχύτητας).

Σύγχρονη μετάδοση δεδομένων (κατόπιν αιτήματος).

Ανταλλαγή μισής διπλής όψης (η ταυτόχρονη μετάδοση είναι δυνατή μόνο προς μία κατεύθυνση).

Το μέγιστο μήκος καλωδίου είναι 5 μέτρα.

Ο μέγιστος αριθμός συσκευών που συνδέονται σε έναν ελεγκτή (συμπεριλαμβανομένων των πολλαπλασιαστών) είναι 127.

Είναι δυνατή η σύνδεση συσκευών που λειτουργούν σε διαφορετικές λειτουργίες εύρους ζώνης σε έναν ελεγκτή USB.

Τάση τροφοδοσίας για περιφερειακές συσκευές - 5 V;

Μέγιστο ρεύμα - 500 mA;

Το καλώδιο αποτελείται από τέσσερις γραμμές επικοινωνίας (δύο γραμμές για λήψη και μετάδοση δεδομένων και δύο γραμμές για την τροφοδοσία περιφερειακών συσκευών) και μια πλεξούδα γείωσης.

Το USB 3.0 είναι μια αναθεώρηση που κυκλοφόρησε τον Νοέμβριο του 2008. Στη νέα αναθεώρηση, η ταχύτητα αυξήθηκε κατά μια τάξη μεγέθους, έως και 4800 Mbps, και η τρέχουσα ισχύς σχεδόν διπλασιάστηκε, έως και 900 mA. Ταυτόχρονα άλλαξε πολύ εμφάνισησυνδέσεις και καλώδια, αλλά η συμβατότητα από κάτω προς τα πάνω παρέμεινε. Εκείνοι. συσκευές που λειτουργούν με USB 2.0 θα μπορούν να συνδεθούν στην υποδοχή 3.0 και θα λειτουργήσουν.

Οι τεχνικές προδιαγραφές της αναθεώρησης 3.0 είναι οι εξής:

Ρυθμοί μεταφοράς δεδομένων - έως 4800 Mbps (λειτουργία SuperSpeed), έως 480 Mbps (λειτουργία υψηλής ταχύτητας), έως 12 Mbps (λειτουργία πλήρους ταχύτητας) ή έως 1,5 Mbps (χαμηλή ταχύτητα). λειτουργία));

Αρχιτεκτονική διπλού λεωφορείου (Low-Speed/Full-Speed/High-Speed ​​λεωφορείο και ξεχωριστό λεωφορείο SuperSpeed).

Ασύγχρονη μεταφορά δεδομένων.

Ανταλλαγή διπλής όψης σε λειτουργία SuperSpeed ​​(είναι δυνατή η ταυτόχρονη μετάδοση και λήψη δεδομένων) και απλή σε άλλες λειτουργίες.

Το μέγιστο μήκος καλωδίου είναι 3 μέτρα.

Ο μέγιστος αριθμός συσκευών που συνδέονται σε έναν ελεγκτή (συμπεριλαμβανομένων των πολλαπλασιαστών) είναι 127.

Τάση τροφοδοσίας για περιφερειακές συσκευές - 5 V;

Μέγιστο ρεύμα - 900 mA;

Βελτιωμένο σύστημα διαχείρισης ενέργειας για εξοικονόμηση ενέργειας όταν οι τελικές συσκευές είναι σε αδράνεια.

Το καλώδιο αποτελείται από οκτώ γραμμές επικοινωνίας. Οι τέσσερις γραμμές επικοινωνίας είναι ίδιες με αυτές του USB 2.0. Πρόσθετες δύο γραμμές επικοινωνίας για λήψη δεδομένων και δύο για μετάδοση SuperSpeed ​​και δύο πλεξούδες εδάφους: μία για καλώδια δεδομένων Low-Speed ​​/ Full-Speed ​​/ High-Speed ​​και μία για καλώδια που χρησιμοποιούνται στο SuperSpeed λειτουργία.

IEEE 1394 (Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών)είναι ένα πρότυπο σειριακών λεωφορείων υψηλής ταχύτητας που εγκρίθηκε το 1995. Τα ελαστικά που έχουν σχεδιαστεί σύμφωνα με αυτό το πρότυπο ονομάζονται διαφορετικά από διαφορετικές εταιρείες. Η Apple έχει FireWire, η Sony έχει i.LINK, η Yamaha έχει mLAN, η Texas Instruments έχει Lynx, η Creative έχει SB1394 κ.ο.κ. Εξαιτίας αυτού, δημιουργείται συχνά σύγχυση, αλλά παρά τα διαφορετικά ονόματα, πρόκειται για το ίδιο λεωφορείο που λειτουργεί σύμφωνα με το ίδιο πρότυπο.

Αυτό το λεωφορείο έχει σχεδιαστεί για να συνδέει περιφερειακά υψηλής ταχύτητας όπως εξωτερικούς σκληρούς δίσκους, ψηφιακές βιντεοκάμερες, συνθεσάιζερ μουσικής κ.λπ.

Τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του ελαστικού είναι τα εξής:

Ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων κυμαίνεται από 400 Mbps, για την αναθεώρηση IEEE 1394, έως 3,2 Gbps, για την αναθεώρηση IEEE 1394b.

Το μέγιστο μήκος επικοινωνίας μεταξύ δύο συσκευών κυμαίνεται από 4,5 μέτρα για την έκδοση IEEE 1394 έως 100 μέτρα για την έκδοση IEEE 1394b και παλαιότερη.

Ο μέγιστος αριθμός συσκευών που συνδέονται σε σειρά σε έναν ελεγκτή είναι 64, συμπεριλαμβανομένων των διανομέων IEEE. Σε αυτήν την περίπτωση, όλες οι συνδεδεμένες συσκευές μοιράζονται το εύρος ζώνης του διαύλου. Κάθε διανομέας IEEE μπορεί να συνδέσει έως και 16 ακόμη συσκευές. Αντί να συνδέσετε μια συσκευή, μπορείτε να συνδέσετε ένα βραχυκυκλωτήρα διαύλου, μέσω του οποίου μπορείτε να συνδέσετε άλλες 63 συσκευές. Συνολικά, μπορείτε να συνδέσετε έως και 1023 βραχυκυκλωτήρες διαύλου, που θα σας επιτρέψουν να οργανώσετε ένα δίκτυο 64.449 συσκευών. Περισσότερες συσκευέςδεν μπορεί να συνδεθεί, καθώς στο πρότυπο IEEE 1394 κάθε συσκευή έχει διεύθυνση 16-bit.

Δυνατότητα δικτύωσης πολλών υπολογιστών.

Ζεστή σύνδεση και αποσύνδεση συσκευών.

Δυνατότητα χρήσης συσκευών που τροφοδοτούνται από δίαυλο που δεν διαθέτουν δικό τους τροφοδοτικό. Εν μεγιστη ΔΥΝΑΜΗρεύμα - έως 1,5 Amperes, και τάση - από 8 έως 40 Volt.

ethernet– ένα πρότυπο για την κατασκευή δικτύων υπολογιστών που βασίζονται στην τεχνολογία μετάδοση ριπήςδεδομένα, που αναπτύχθηκαν το 1973 από τον Robert Metclough της Xerox PARC Corporation.

Το πρότυπο καθορίζει τους τύπους ηλεκτρικών σημάτων και τους κανόνες των ενσύρματων συνδέσεων, περιγράφει μορφές πλαισίων και πρωτόκολλα μεταφοράς δεδομένων.

Υπάρχουν δεκάδες διαφορετικές αναθεωρήσεις του προτύπου, αλλά η πιο κοινή σήμερα είναι μια ομάδα προτύπων: Fast Ethernet και Gigabit Ethernet.

Το Fast Ethernet παρέχει μεταφορά δεδομένων με ταχύτητες έως και 100 Mbps. Και το εύρος μετάδοσης δεδομένων σε ένα τμήμα δικτύου χωρίς επαναλήπτες είναι από 100 μέτρα (τυπική ομάδα 100BASE-T που χρησιμοποιεί συνεστραμμένο ζεύγος για μετάδοση δεδομένων) έως 10 χιλιόμετρα (τυπική ομάδα 100BASE-FX που χρησιμοποιεί ίνα μονής λειτουργίας για μετάδοση δεδομένων).

Το Gigabit Ethernet παρέχει ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων έως και 1 Gbps. Και το εύρος μετάδοσης δεδομένων σε ένα τμήμα δικτύου χωρίς επαναλήπτες είναι από 100 μέτρα (τυπική ομάδα 1000BASE-T, χρησιμοποιώντας τέσσερα συνεστραμμένα ζεύγη για μετάδοση δεδομένων) έως 100 χιλιόμετρα (τυπική ομάδα 1000BASE-LH, με χρήση ίνας απλής λειτουργίας για μετάδοση δεδομένων).

Για τη μεταφορά μεγάλου όγκου πληροφοριών, υπάρχουν πρότυπα για δέκα, σαράντα και εκατό gigabit Ethernet, που λειτουργούν με βάση γραμμές επικοινωνίας οπτικών ινών. Αλλά περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτά τα πρότυπα και γενικά για την τεχνολογία Ethernet θα περιγραφούν σε ξεχωριστό άρθρο για την επικοινωνία από μηχανή με μηχανή.

WiFi- μια γραμμή ασύρματης επικοινωνίας που δημιουργήθηκε το 1991 από την ολλανδική εταιρεία NCR Corporation / AT&T. Το WiFi βασίζεται στο πρότυπο IEEE 802.11. και χρησιμοποιείται τόσο για επικοινωνία με περιφερειακές συσκευές όσο και για οργάνωση τοπικών δικτύων.

Το Wi-Fi σάς επιτρέπει να συνδέσετε δύο υπολογιστές ή έναν υπολογιστή και μια περιφερειακή συσκευή απευθείας χρησιμοποιώντας τεχνολογία σημείου προς σημείο ή να οργανώσετε ένα δίκτυο χρησιμοποιώντας ένα σημείο πρόσβασης, στο οποίο μπορούν να συνδεθούν πολλές συσκευές ταυτόχρονα.

Ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων εξαρτάται από την αναθεώρηση του προτύπου IEEE 802.11 που χρησιμοποιείται, αλλά στην πράξη θα είναι σημαντικά χαμηλότερος από τις δηλωμένες παραμέτρους, λόγω του γενικού κόστους, της παρουσίας εμποδίων στη διαδρομή διάδοσης του σήματος, της απόστασης μεταξύ της πηγής σήματος και ο δέκτης και άλλοι παράγοντες. Στην πράξη, η μέση απόδοση στην καλύτερη περίπτωση θα είναι 2-3 φορές μικρότερη από τη δηλωμένη μέγιστη απόδοση.

Ανάλογα με την αναθεώρηση του προτύπου, η παροχή Wi-Fi είναι η εξής:

Τυπική αναθεώρηση	Συχνότητα ρολογιού	Δηλώθηκε μέγιστη ισχύς	Μέσος ρυθμός δεδομένων στην πράξη	Εύρος επικοινωνίας εσωτερικού/εξωτερικού χώρου
802.11α	5 GHz	54 Mbps	18,4 Mbps	35/120 μ
802.11β	2,4 GHz	11 Mbps	3,2 Mbps	38/140 μ
802,11 γρ	2,4 GHz	54 Mbps	15,2 Mbps	38/140 μ
802.11n	2,4 ή 5 GHz	600 Mbps	59,2 Mbps	70/250 μ

Υπάρχουν πολλές άλλες διεπαφές για την επικοινωνία με περιφερειακές συσκευές και την οργάνωση τοπικών δικτύων. Ωστόσο, σπάνια ενσωματώνονται στη μητρική πλακέτα και συνήθως χρησιμοποιούνται ως πλακέτες επέκτασης. Επομένως, αυτές οι διεπαφές, μαζί με αυτές που περιγράφονται παραπάνω, θα εξεταστούν στο άρθρο που είναι αφιερωμένο στην αλληλεπίδραση μηχανής με μηχανή και τώρα ας προχωρήσουμε στην περιγραφή των διεπαφών επικοινωνίας της νότιας γέφυρας με σκληρούς δίσκους.

3.2.3. Διασύνδεση διαύλου επικοινωνίας Southbridge με σκληρούς δίσκους.

Αρχικά, η διεπαφή ATA χρησιμοποιήθηκε για την επικοινωνία με τους σκληρούς δίσκους, αλλά αργότερα αντικαταστάθηκε από τις πιο βολικές και σύγχρονες διεπαφές SATA και SCSI. Δίνουμε μια σύντομη επισκόπηση αυτών των διεπαφών.

ATA (Advanced Technology Attachment) ή PATA (Parallel ATA)είναι μια παράλληλη διεπαφή επικοινωνίας που αναπτύχθηκε το 1986 από την Western Digital. Εκείνη την εποχή ονομαζόταν IDE (Integrated Drive Electronics), αλλά αργότερα μετονομάστηκε σε ATA και με την εμφάνιση της διεπαφής SATA το 2003, η PATA μετονομάστηκε σε PATA.

Η χρήση της διεπαφής PATA σημαίνει ότι ο ελεγκτής σκληρού δίσκου δεν βρίσκεται στη μητρική πλακέτα ή με τη μορφή κάρτας επέκτασης, αλλά είναι ενσωματωμένος στον ίδιο τον σκληρό δίσκο. Στη μητρική πλακέτα, δηλαδή στη νότια γέφυρα, υπάρχει μόνο ένας ελεγκτής καναλιού PATA.

Για τη σύνδεση σκληρών δίσκων με διεπαφή PATA, χρησιμοποιείται συνήθως ένα καλώδιο 40 συρμάτων. Με την εισαγωγή της λειτουργίας PATA / 66, εμφανίστηκε η έκδοση 80 καλωδίων. Το μέγιστο μήκος του βρόχου είναι 46 εκ. Σε έναν βρόχο μπορούν να συνδεθούν δύο συσκευές, ενώ η μία πρέπει να είναι ο κύριος και η άλλη ο σκλάβος.

Υπάρχουν πολλές αναθεωρήσεις της διεπαφής PATA, που διαφέρουν ως προς την ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων, τους τρόπους λειτουργίας και άλλα χαρακτηριστικά. Παρακάτω είναι οι κύριες αναθεωρήσεις της διεπαφής PATA.

Στην πράξη, το εύρος ζώνης του διαύλου είναι πολύ χαμηλότερο από το δηλωμένο θεωρητικό εύρος ζώνης, λόγω της επιβάρυνσης της οργάνωσης του πρωτοκόλλου ανταλλαγής και άλλων καθυστερήσεων. Επιπλέον, εάν δύο σκληροί δίσκοι είναι συνδεδεμένοι στο δίαυλο, τότε το εύρος ζώνης θα μοιραστεί μεταξύ τους.

Το 2003, η διεπαφή SATA αντικατέστησε τη διεπαφή PATA.

SATA (Serial ATA)- μια σειριακή διεπαφή για τη σύνδεση της νότιας γέφυρας με σκληρούς δίσκους, που αναπτύχθηκε το 2003.

Όταν χρησιμοποιείτε τη διεπαφή SATA, κάθε μονάδα δίσκου συνδέεται με το δικό της καλώδιο. Επιπλέον, το καλώδιο είναι πολύ στενότερο και πιο βολικό από το καλώδιο που χρησιμοποιείται στη διεπαφή PATA και έχει μέγιστο μήκος έως και 1 μέτρο. Ένα ξεχωριστό καλώδιο τροφοδοτεί το σκληρό δίσκο με ρεύμα.

Και ακόμη και παρά το γεγονός ότι ο συνολικός αριθμός των καλωδίων αυξάνεται σε σύγκριση με τη διεπαφή PATA, καθώς κάθε μονάδα δίσκου συνδέεται με δύο καλώδια, υπάρχει πολύ περισσότερος ελεύθερος χώρος μέσα στη μονάδα συστήματος. Αυτό οδηγεί σε βελτίωση της απόδοσης του συστήματος ψύξης, απλοποιεί την πρόσβαση σε διάφορα στοιχεία του υπολογιστή και η μονάδα συστήματος φαίνεται πιο εμφανίσιμη από το εσωτερικό.

Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν τρεις κύριες αναθεωρήσεις της διεπαφής SATA. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις κύριες παραμέτρους αναθεώρησης.

Ξεχωριστή από αυτές τις διεπαφές είναι η διεπαφή SCSI.

SCSI (Διεπαφή συστήματος μικρού υπολογιστή)- ένα γενικό δίαυλο για τη σύνδεση συσκευών υψηλής ταχύτητας όπως σκληρούς δίσκους, μονάδες DVD και Blue-Ray, σαρωτές, εκτυπωτές κ.λπ. Το λεωφορείο έχει υψηλό εύρος ζώνης, αλλά είναι πολύπλοκο και ακριβό. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται κυρίως σε διακομιστές και βιομηχανικά υπολογιστικά συστήματα.

Η πρώτη αναθεώρηση της διεπαφής εισήχθη το 1986. Αυτή τη στιγμή υπάρχουν περίπου 10 αναθεωρήσεις ελαστικών. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις κύριες παραμέτρους των πιο δημοφιλών αναθεωρήσεων.

Αναθεώρηση διεπαφής	Λίγο βάθος	Συχνότητα επικοινωνίας	Μέγιστη. διακίνηση	Μήκος καλωδίου (m)	Μέγιστη. αριθμός συσκευών	έτος κυκλοφορίας
SCSI-1	8 bit	5 MHz	40 Mbps	6	8	1986
SCSI-2	8 bit	10 MHz	80 Mbps	3	8	1989
SCSI-3	8 bit	20 MHz	160 Mbps	3	8	1992
Ultra-2SCSI	8 bit	40 MHz	320 Mbps	12	8	1997
Ultra-3SCSI	16 bit	80 MHz	1,25 Gbps	12	16	1999
Ultra-320SCSI	16 bit	160 MHz	2,5 Gbps	12	16	2001
Ultra-640SCSI	16 bit	320 MHz	5 Gbps	12	16	2003

Η αύξηση της απόδοσης μιας παράλληλης διεπαφής συνδέεται με μια σειρά από δυσκολίες και, πρώτα απ 'όλα, είναι προστασία από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Και κάθε γραμμή επικοινωνίας είναι πηγή ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Όσο περισσότερες γραμμές επικοινωνίας υπάρχουν στον παράλληλο δίαυλο, τόσο περισσότερες παρεμβολές μεταξύ τους. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα μετάδοσης δεδομένων, τόσο περισσότερες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και τόσο περισσότερο επηρεάζουν τη μετάδοση δεδομένων.

Εκτός από αυτό το πρόβλημα, υπάρχουν λιγότερο σημαντικά, όπως:

• πολυπλοκότητα και υψηλό κόστος παραγωγής παράλληλων λεωφορείων.
• προβλήματα στη σύγχρονη μετάδοση δεδομένων σε όλες τις γραμμές λεωφορείων.
• η πολυπλοκότητα της συσκευής και η υψηλή τιμή των ελεγκτών διαύλου.
• την πολυπλοκότητα της οργάνωσης μιας συσκευής full-duplex.
• η πολυπλοκότητα της παροχής κάθε συσκευής με το δικό της δίαυλο κ.λπ.

Ως αποτέλεσμα, είναι ευκολότερο να εγκαταλείψουμε την παράλληλη διεπαφή προς όφελος μιας σειριακής διεπαφής με υψηλότερη ταχύτητα ρολογιού. Εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλές σειριακές γραμμές επικοινωνίας, που βρίσκονται πιο μακριά η μία από την άλλη και προστατεύονται από μια προστατευτική πλέξη. Αυτό έγινε κατά τη μετάβαση από έναν παράλληλο δίαυλο PCI σε ένα σειριακό PCI express, από το PATA στο SATA. Το λεωφορείο SCSI ακολούθησε την ίδια πορεία ανάπτυξης. Έτσι, το 2004, εμφανίστηκε η διεπαφή SAS.

SAS (Serial Attached SCSI)σειριακός δίαυλος από σημείο σε σημείο που αντικατέστησε τον παράλληλο δίαυλο SCSI. Για ανταλλαγή μέσω του διαύλου SAS, χρησιμοποιείται το μοντέλο εντολών SCSI, αλλά η απόδοση αυξάνεται στα 6 Gb / s (αναθεώρηση SAS 2, που κυκλοφόρησε το 2010).

Το 2012, σχεδιάζεται να κυκλοφορήσει μια αναθεώρηση του SAS 3, το οποίο έχει εύρος ζώνης 12 Gb / s, ωστόσο, οι συσκευές που υποστηρίζουν αυτήν την αναθεώρηση δεν θα αρχίσουν να εμφανίζονται μαζικά μέχρι το 2014.

Επίσης, μην ξεχνάτε ότι ο δίαυλος SCSI ήταν κοινόχρηστος, επιτρέποντάς σας να συνδέσετε έως και 16 συσκευές και όλες οι συσκευές μοιράζονταν το εύρος ζώνης του διαύλου. Και ο δίαυλος SAS χρησιμοποιεί μια τοπολογία από σημείο σε σημείο. Και, επομένως, κάθε συσκευή συνδέεται με τη δική της γραμμή επικοινωνίας και λαμβάνει ολόκληρο το εύρος ζώνης του διαύλου.

Ο ελεγκτής SCSI και SAS σπάνια ενσωματώνεται στη μητρική πλακέτα, καθώς είναι αρκετά ακριβοί. Συνήθως συνδέονται ως κάρτες επέκτασης στο δίαυλο PCI ή PCI express.

3.2.4. Διεπαφές επικοινωνίας με αργή μητρική πλακέτα.

Για την επικοινωνία με εξαρτήματα αργής μητρικής πλακέτας, όπως custom ROM ή ελεγκτές διασύνδεσης χαμηλής ταχύτητας, χρησιμοποιούνται εξειδικευμένοι δίαυλοι, όπως: ISA, MCA, LPS και άλλα.

Ο δίαυλος Industry Standard Architecture (ISA) είναι ένας δίαυλος 16-bit που αναπτύχθηκε το 1981. Το ISA έτρεχε με ταχύτητα ρολογιού 8 MHz και είχε απόδοση έως και 8 MB/s. Το ελαστικό είναι από καιρό ξεπερασμένο και δεν χρησιμοποιείται στην πράξη.

Μια εναλλακτική λύση στο δίαυλο ISA ήταν ο δίαυλος MCA (Micro Channel Architecture), που αναπτύχθηκε το 1987 από την Intel. Αυτός ο δίαυλος ήταν 32-bit με ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 10 MHz και εύρος ζώνης έως και 40 Mbps. Υποστηριζόμενη τεχνολογία Plug and Play. Ωστόσο, ο κλειστός χαρακτήρας του λεωφορείου και η αυστηρή πολιτική αδειοδότησης της IBM το έκαναν μη δημοφιλές. Προς το παρόν, το λεωφορείο δεν χρησιμοποιείται στην πράξη.

Ο πραγματικός αντικαταστάτης του ISA ήταν ο δίαυλος LPC (Low Pin Count), που αναπτύχθηκε από την Intel το 1998 και χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα. Ο δίαυλος λειτουργεί σε συχνότητα ρολογιού 33,3 MHz, η οποία παρέχει απόδοση 16,67 Mbps.

Το εύρος ζώνης του διαύλου είναι αρκετά μικρό, αλλά επαρκεί για επικοινωνία με αργή μητρική πλακέτα. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον δίαυλο, ένας πολυλειτουργικός ελεγκτής (Super I / O) συνδέεται στη νότια γέφυρα, ο οποίος περιλαμβάνει ελεγκτές για αργές διεπαφές επικοινωνίας και περιφερειακές συσκευές:

• παράλληλη διεπαφή?
• σειριακή διεπαφή?
• θύρα υπερύθρων?
• Διασύνδεση PS/2.
• μονάδα δισκέτας και άλλες συσκευές.

Ο δίαυλος LPC παρέχει επίσης πρόσβαση στο BIOS, για το οποίο θα μιλήσουμε στο επόμενο μέρος του άρθρου μας.

4. BIOS (Basic Input-Output System).

Το BIOS (Basic Input-Output System - βασικό σύστημα εισόδου-εξόδου) είναι ένα πρόγραμμα που αναβοσβήνει στη μνήμη μόνο για ανάγνωση (ROM). Στην περίπτωσή μας, η ROM είναι ενσωματωμένη στη μητρική πλακέτα, αλλά η δική της έκδοση του BIOS υπάρχει σχεδόν σε όλα τα στοιχεία του υπολογιστή (στην κάρτα γραφικών, στην κάρτα δικτύου, ελεγκτές δίσκου κ.λπ.) και γενικά σε σχεδόν όλος ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός (τόσο στον εκτυπωτή όσο και σε μια βιντεοκάμερα, και σε ένα μόντεμ κ.λπ.).

Το BIOS της μητρικής πλακέτας είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο της λειτουργικότητας των ελεγκτών που είναι ενσωματωμένοι στη μητρική πλακέτα και των περισσότερων συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε αυτήν (επεξεργαστής, μνήμη, κάρτα βίντεο, σκληροί δίσκοι κ.λπ.). Το Power-On Self Test (POST) ελέγχεται όταν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος.

Στη συνέχεια, το BIOS προετοιμάζει τους ελεγκτές που είναι ενσωματωμένοι στη μητρική πλακέτα και ορισμένες συσκευές που είναι συνδεδεμένες σε αυτές και ορίζει τις βασικές παραμέτρους λειτουργίας τους, για παράδειγμα, τη συχνότητα του διαύλου συστήματος, του επεξεργαστή, του ελεγκτή RAM, των σκληρών δίσκων, των ελεγκτών που είναι ενσωματωμένοι στη μητρική πλακέτα κ.λπ. d.

Εάν οι ελεγκτές και το υλικό που ελέγχονται είναι υγιή και διαμορφωμένα, τότε το BIOS μεταφέρει τον έλεγχο στο λειτουργικό σύστημα.

Οι χρήστες μπορούν να διαχειριστούν τις περισσότερες ρυθμίσεις του BIOS και ακόμη και να το ενημερώσουν.

Μια ενημέρωση BIOS απαιτείται πολύ σπάνια εάν, για παράδειγμα, οι προγραμματιστές έχουν ανακαλύψει και επιδιορθώσει ένα θεμελιώδες σφάλμα στο πρόγραμμα προετοιμασίας οποιασδήποτε συσκευής ή εάν απαιτείται υποστήριξη για μια νέα συσκευή (για παράδειγμα, ένα νέο μοντέλο επεξεργαστή). Όμως, στις περισσότερες περιπτώσεις, η κυκλοφορία ενός νέου τύπου επεξεργαστή ή μνήμης απαιτεί μια βασική «αναβάθμιση» του υπολογιστή. Ας πούμε «ευχαριστώ» στους κατασκευαστές ηλεκτρονικών για αυτό.

Για να διαμορφώσετε τις ρυθμίσεις του BIOS, παρέχεται ένα ειδικό μενού, το οποίο μπορείτε να εισαγάγετε πατώντας το συνδυασμό πλήκτρων που υποδεικνύεται στην οθόνη της οθόνης κατά τη διάρκεια των δοκιμών POST. Συνήθως, πρέπει να πατήσετε το πλήκτρο DEL για να μπείτε στο μενού ρυθμίσεων του BIOS.

Σε αυτό το μενού, μπορείτε να ρυθμίσετε την ώρα συστήματος, τη μονάδα δίσκου και τις ρυθμίσεις του σκληρού δίσκου, να αυξήσετε (ή να μειώσετε) την ταχύτητα ρολογιού του επεξεργαστή, τη μνήμη και το δίαυλο συστήματος, τους διαύλους επικοινωνίας και να διαμορφώσετε άλλες ρυθμίσεις υπολογιστή. Ωστόσο, θα πρέπει να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί εδώ, καθώς οι εσφαλμένες ρυθμίσεις παραμέτρων μπορεί να οδηγήσουν σε σφάλματα στη λειτουργία ή ακόμη και να απενεργοποιήσετε τον υπολογιστή.

Όλες οι ρυθμίσεις του BIOS αποθηκεύονται σε πτητική μνήμη CMOS, που τροφοδοτείται από μπαταρία ή συσσωρευτή εγκατεστημένο στη μητρική πλακέτα. Εάν η μπαταρία ή ο συσσωρευτής είναι νεκρός, ο υπολογιστής ενδέχεται να μην ενεργοποιηθεί ή να μην λειτουργεί σωστά. Για παράδειγμα, η ώρα του συστήματος θα ρυθμιστεί λανθασμένα ή θα ρυθμιστούν οι παράμετροι λειτουργίας ορισμένων συσκευών.

5. Άλλα στοιχεία της μητρικής πλακέτας.

Εκτός από τα στοιχεία που περιγράφονται παραπάνω, υπάρχει μια γεννήτρια συχνότητας ρολογιού στη μητρική πλακέτα, που αποτελείται από έναν συντονιστή χαλαζία και μια γεννήτρια ρολογιού. Η γεννήτρια συχνότητας ρολογιού αποτελείται από δύο μέρη, καθώς ο συντονιστής χαλαζία δεν μπορεί να παράγει παλμούς στη συχνότητα που απαιτείται για τη λειτουργία των σύγχρονων επεξεργαστών, μνήμης και διαύλων, επομένως η συχνότητα ρολογιού που δημιουργείται από τον συντονιστή χαλαζία αλλάζει χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια ρολογιού που πολλαπλασιάζει ή διαιρεί τις αρχικές συχνότητες για να αποκτήσει την επιθυμητή συχνότητα.

Το κύριο καθήκον της γεννήτριας ρολογιού της μητρικής πλακέτας είναι ο σχηματισμός ενός εξαιρετικά σταθερού περιοδικού σήματος για το συγχρονισμό της λειτουργίας των στοιχείων του υπολογιστή.

Η συχνότητα των παλμών ρολογιού καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ταχύτητα των υπολογισμών. Δεδομένου ότι ένας ορισμένος αριθμός κύκλων δαπανάται σε οποιαδήποτε λειτουργία εκτελείται από τον επεξεργαστή, επομένως, όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα ρολογιού, τόσο υψηλότερη είναι η απόδοση του επεξεργαστή. Φυσικά, αυτό ισχύει μόνο για επεξεργαστές με την ίδια μικροαρχιτεκτονική, καθώς οι επεξεργαστές με διαφορετικές μικροαρχιτεκτονικές μπορεί να απαιτούν διαφορετικό αριθμό κύκλων για να εκτελέσουν την ίδια ακολουθία εντολών.

Η παραγόμενη συχνότητα ρολογιού μπορεί να αυξηθεί, αυξάνοντας έτσι την απόδοση του υπολογιστή. Αλλά αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από διάφορους κινδύνους. Πρώτον, με την αύξηση της συχνότητας του ρολογιού, η σταθερότητα της λειτουργίας των εξαρτημάτων του υπολογιστή μειώνεται, επομένως, μετά από οποιοδήποτε "overclocking" του υπολογιστή, απαιτείται σοβαρός έλεγχος για τον έλεγχο της σταθερότητας της λειτουργίας του.

Επίσης, το «overclocking» μπορεί να οδηγήσει σε ζημιά στα στοιχεία του υπολογιστή. Επιπλέον, η αστοχία των στοιχείων πιθανότατα δεν θα είναι στιγμιαία. Η διάρκεια ζωής των στοιχείων που λειτουργούν σε συνθήκες διαφορετικές από αυτές που συνιστώνται μπορεί απλώς να μειωθεί δραστικά.

Εκτός από τη γεννήτρια ρολογιού, υπάρχουν πολλοί πυκνωτές στη μητρική πλακέτα που εξασφαλίζουν ομαλή ροή της τάσης. Το γεγονός είναι ότι η κατανάλωση ενέργειας των στοιχείων του υπολογιστή που είναι συνδεδεμένα στη μητρική πλακέτα μπορεί να αλλάξει δραματικά, ειδικά όταν η εργασία διακόπτεται και συνεχίζεται. Οι πυκνωτές εξομαλύνουν τέτοιες υπερτάσεις, αυξάνοντας έτσι τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής όλων των στοιχείων του υπολογιστή.

Ίσως όλα αυτά να είναι τα κύρια στοιχεία των σύγχρονων μητρικών και αυτή η αναθεώρηση της συσκευής της μητρικής πλακέτας μπορεί να ολοκληρωθεί.

Η μητρική πλακέτα ή η πλακέτα συστήματος είναι το θεμέλιο πάνω στο οποίο χτίζεται κάθε σύγχρονος υπολογιστής, είτε πρόκειται για επιτραπέζιο υπολογιστή, φορητό υπολογιστή ή ενσωματωμένο σύστημα.

Είναι η μητρική πλακέτα που συνδυάζει εξαρτήματα που είναι τόσο διαφορετικά στην ουσία και τη λειτουργικότητά τους, όπως επεξεργαστή, RAM, κάρτες επέκτασης και κάθε είδους δίσκους.

Χάρη στη μητρική πλακέτα μπορούν να συνδεθούν περιφερειακές συσκευές στον υπολογιστή, γιατί ακόμα κι αν το λογικό σύνολο συστήματος (τσιπετ) υποστηρίζει μια ποικιλία διαύλων και διεπαφών, είναι απίθανο κάποιος να μπορεί να συνδεθεί απευθείας, για παράδειγμα, εκτυπωτή σε ένα συμβατικό μικροκύκλωμα.

Τι είναι μια σύγχρονη μητρική πλακέτα;
Θα μιλήσουμε κυρίως για πλακέτες για επιτραπέζιους υπολογιστές, καθώς οι πιο συνηθισμένοι και κοντινοί στον αναγνώστη, ωστόσο, σημαντικό μέρος της περιγραφής τους ισχύει για πλακέτες για διακομιστές, φορητούς υπολογιστές και ενσωματωμένους υπολογιστές.

Η μητρική πλακέτα είναι η κύρια και μεγαλύτερη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος σε έναν υπολογιστή.
Όσον αφορά την πολυπλοκότητα της κατασκευής της ίδιας της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, οι «μητρικές» υστερούν μόνο από τους πιο προηγμένους επιταχυντές γραφικών.

Μια τυπική μητρική πλακέτα βασίζεται σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος τεσσάρων στρώσεων από textolite, ενώ ορισμένες κάρτες γραφικών παράγονται με βάση πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων οκτώ ή και δέκα επιπέδων.

Η χρήση πολυστρωματικών σανίδων επιτρέπει, διατηρώντας παράλληλα τυπικά μεγέθηφυλή διαφορετική ηλεκτρικά κυκλώματαώστε η αλληλεπίδρασή τους να είναι ελάχιστη.
Σε αυτά τα στρώματα που βρίσκονται βαθιά μέσα στην πλακέτα, τα κυκλώματα ισχύος και γείωσης αναπαράγονται και στα άλλα, συμπεριλαμβανομένων των άνω και κάτω, τα πραγματικά κυκλώματα σήματος.

Για να μην φορτώσουμε τον αναγνώστη με συγκεκριμένες πληροφορίες, θα εστιάσουμε μόνο σε δύο αμιγώς ηλεκτρικές παραμέτρους της μητρικής πλακέτας.
Δεδομένου ότι τα μικροκυκλώματα έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε αυστηρά καθορισμένους τρόπους λειτουργίας, απαιτείται ισχύς υψηλής ποιότητας για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία και η αντοχή τους.

Φυσικά, η παροχή ρεύματος στην οποία είναι συνδεδεμένη η πλακέτα παίζει σημαντικό ρόλο εδώ, αλλά διαφορετικά εξαρτήματα απαιτούν διαφορετική ισχύ και η κατανάλωση ενέργειας μεμονωμένων εξαρτημάτων, για παράδειγμα, του επεξεργαστή, δεν είναι σταθερή.

Όλοι αυτοί οι παράγοντες μας αναγκάζουν να καταφύγουμε σε πρόσθετα κόλπα.
Για την παροχή της απαραίτητης τάσης σε διάφορα εξαρτήματα, όλες οι σύγχρονες μητρικές χρησιμοποιούν έναν ρυθμιστή τάσης, ο οποίος είναι συνήθως εγκατεστημένος απευθείας στην πλακέτα, αλλά μερικές φορές γίνεται με τη μορφή ξεχωριστής μικρής πλακέτας τοποθετημένης για σωστή ψύξη σε κοντινή απόσταση από το ρεύμα Προμήθεια.

Ο σταθεροποιητής τάσης λειτουργεί σε αυτόματη λειτουργία, ανάλογα με τις επαφές στις οποίες εφαρμόζεται το φορτίο, με άλλα λόγια, σε ποιον σύνδεσμο είναι συνδεδεμένη μια συγκεκριμένη συσκευή ή στοιχείο πλακέτας.

Η λειτουργία overclocking επεξεργαστή, που συχνά υποστηρίζεται από σύγχρονες μητρικές, χρησιμοποιεί χειροκίνητη ρύθμιση τάσης (εντός λογικών ορίων, φυσικά), η οποία υλοποιείται για τον χρήστη μέσω του BIOS ή μέσω ενός εξειδικευμένου βοηθητικού προγράμματος.

Οι πυκνωτές έχουν σχεδιαστεί για να αντιμετωπίζουν υπερτάσεις ισχύος που είναι επιζήμιες για πολλά εξαρτήματα, ικανοί να συσσωρεύουν και στη συνέχεια να απελευθερώνουν ομαλά φορτίο.
Δεν είναι τυχαίο ότι υπάρχουν τόσοι πυκνωτές στις μητρικές πλακέτες, ειδικά γύρω από τον κεντρικό επεξεργαστή, ο οποίος χαρακτηρίζεται από απότομα άλματα στην κατανάλωση ρεύματος, ανάλογα με το φορτίο.

Είναι με τους πυκνωτές που η μείωση της αξιοπιστίας της μητρικής πλακέτας σχετίζεται με το χρόνο: γερνούν πιο γρήγορα από άλλα εξαρτήματα, ιδίως λόγω της έκθεσης σε υψηλές θερμοκρασίες.

Ως αποτέλεσμα, η χωρητικότητα των πυκνωτών πέφτει και χάνουν την ικανότητά τους να «χτυπήσουν» και να εξισώσουν την τάση στο κύκλωμα, γεγονός που επηρεάζει αρνητικά άλλα εξαρτήματα και, στη χειρότερη περίπτωση, τα απενεργοποιεί.
Έτσι, οι συστάσεις για αλλαγή του υπολογιστή κάθε τρία χρόνια δημιουργούνται όχι μόνο από λόγους μάρκετινγκ περί «ηθικής απαρχαιότητας», αλλά και από αρκετά αντικειμενικούς λόγους.

Ας περάσουμε στις άμεσες λειτουργίες της μητρικής πλακέτας.
ΣΤΟ εξάπαντοςΑυτή η πλακέτα περιέχει ένα δίαυλο συστήματος, μια υποδοχή επεξεργαστή, υποδοχές για μονάδες RAM (είναι πιθανό τα τσιπ μνήμης να συγκολληθούν απευθείας στην πλακέτα), υποδοχές επέκτασης, διάφορους ελεγκτές, καθώς και θύρες εισόδου και εξόδου.

Όπως μπορείτε να δείτε, η μητρική πλακέτα συνδυάζεται ενιαίο σύστημαόλα τα εξαρτήματα του υπολογιστή - χωρίς αυτό, θα παρέμεναν απλώς ένα σύνολο στοιχείων που δεν σχετίζονται μεταξύ τους.

Ας στραφούμε στη φωτογραφία.
Δείχνει μια τυπική σύγχρονη μητρική P5GDC-V Deluxe που κατασκευάζεται από τη διάσημη ταϊβανέζικη εταιρεία Asus.

Βασισμένη στο chipset Intel 915G, αυτή η πλακέτα έχει σχεδιαστεί για επεξεργαστές Intel Pentium 4 του πακέτου LGA 775 και υποστηρίζει σχεδόν όλες τις τεχνολογίες που βρίσκονται σε σύγχρονους επιτραπέζιους υπολογιστές.

Συνοπτικά χαρακτηριστικά αυτού του μοντέλου:

Chipset 915G με ενσωματωμένο επιταχυντή γραφικών (Northbridge) + ICH6R (Southbridge).
- Υποστήριξη για επεξεργαστές Pentium 4 ή Celeron D σε πακέτο LGA 775.
- Υποστήριξη για DDR και DDR2 533 RAM έως 4 GB.
- Υποστήριξη για PCI Express x16 και x1 bus.
- Υποστήριξη διαύλου PCI.
- Υποστήριξη διασυνδέσεων USB 2.0 και IEEE 1394 (FireWire) υψηλής ταχύτητας.
- Ελεγκτές IDE και Serial ATA.
- Ελεγκτής δικτύου Gigabit.
- Ελεγκτής ήχου οκτώ καναλιών (7.1).
- Συντελεστής μορφής ATX (διαστάσεις - 305 x 244 mm).

Driver Game Ready GeForce 431.60 WHQL

Το Microsoft WHQL Certified GeForce 431.60 Graphics Driver Set προσθέτει υποστήριξη για κάρτες γραφικών GeForce RTX 2080 Super.

Οι μητρικές είναι ένα θαύμα της σύγχρονης τεχνολογίας και αποτελούν το κύριο συστατικό ενός υπολογιστή. Κοιτάζοντας οποιαδήποτε μητρική πλακέτα, μπορείτε να δείτε πολλά διαφορετικά κομμάτια, τρανζίστορ και πυκνωτές, υποδοχές και πολλά άλλα. Όλα αυτά τοποθετούνται στον λεγόμενο textolite (το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται οι μητρικές πλακέτες). Αυτό το άρθρο θα περιγράψει τα κύρια στοιχεία των μητρικών πλακών.

Τι ρόλο παίζουν οι μητρικές σε έναν υπολογιστή και γιατί χρειάζονται;

Στην πραγματικότητα, κανένας υπολογιστής δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς πλακέτα μητρικής πλακέτας (συστήματος). Σε αυτό βρίσκονται όλες οι υποδοχές και οι υποδοχές για τη σύνδεση διαφόρων συσκευών υπολογιστή. Για παράδειγμα, διαθέτει υποδοχές για κάρτες γραφικών, για επεξεργαστή, μνήμη RAM και για πολλές άλλες συσκευές που διασφαλίζουν τη λειτουργία ενός υπολογιστή. Φυσικά, οποιαδήποτε από αυτές τις συσκευές χρειάζεται τάση, γιατί χωρίς ηλεκτρικό ρεύμαδεν θα μπορέσουν να δουλέψουν. Ειδικά για αυτό, συνδέεται τροφοδοτικό στη μητρική πλακέτα. Επιπλέον, η ίδια η μητρική πλακέτα κατανέμει την ισχύ μεταξύ όλων των συσκευών. Οι συσκευές που βρίσκονται χωριστά από αυτό συνδέονται επίσης στην πλακέτα συστήματος. Για παράδειγμα, ή , βρίσκονται μπροστά από τον υπολογιστή και συνδέονται στη μητρική πλακέτα με ειδικά καλώδια πολλαπλών καναλιών. Τα κομμάτια, από τα οποία μπορείτε να βρείτε έναν τεράστιο αριθμό στη μητρική πλακέτα, έχουν σχεδιαστεί για τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ όλων των συνδεδεμένων συσκευών.

Εάν εισάγετε μια μονάδα Flash που περιέχει μια ταινία στην υποδοχή USB και θέλετε η ταινία να βρίσκεται στον υπολογιστή σας, τότε ελέγχοντας το ποντίκι, μπορείτε να μεταφέρετε δεδομένα από τη μονάδα δίσκου στον ενσωματωμένο σκληρό δίσκο του υπολογιστή. Η στιγμή της μεταφοράς δεδομένων μπορεί να παρακολουθηθεί στην οθόνη της οθόνης. Αφού μεταφερθεί επιτυχώς η ταινία στον σκληρό δίσκο, μπορείτε να την ενεργοποιήσετε με ασφάλεια μέσω του προγράμματος αναπαραγωγής βίντεο και να απολαύσετε την παρακολούθηση της. Όλη η υπόλοιπη εργασία θα γίνει από τον προσαρμογέα βίντεο και ήχου, ο οποίος θα εμφανίζει την ταινία βίντεο και, κατά συνέπεια, θα παίζει τον ήχο της ταινίας στο σύστημα ηχείων. Η πλακέτα συστήματος θα συμμετέχει επίσης ενεργά σε αυτές τις διαδικασίες.

Από τι κατασκευάζονται οι μητρικές πλακέτες;

Οι μητρικές πλακέτες είναι κατασκευασμένες από πολυστρωματικό textolite, στους οποίους βρίσκονται διαδρομές για ανταλλαγή δεδομένων, διάφοροι πυκνωτές και τρανζίστορ. Τα κομμάτια βρίσκονται σε πολλά στρώματα της μητρικής πλακέτας και γίνονται ειδικές τρύπες στα στρώματα για τη σύνδεση τους. Για παράδειγμα, ένας προσαρμογέας ήχου που βρίσκεται στο επάνω στρώμα μπορεί να επικοινωνήσει με την αλυσίδα επαφής άλλων επιπέδων. Επί του παρόντος, οι σύγχρονες σανίδες μπορούν να περιέχουν έως και 10 στρώματα.

Ποιος φτιάχνει μητρικές πλακέτες;

Όταν αγοράζετε μια μητρική πλακέτα, μπορείτε να τις βρείτε από 11 διαφορετικούς κατασκευαστές. Οι ηγέτες στην παραγωγή μητρικών πλακών αυτή τη στιγμή είναι οι ακόλουθες εταιρείες: Gigabyte, ASUS, MSI και Foxconn. Μπορείτε επίσης να βρείτε μητρικές πλακέτες από τον μεγαλύτερο κατασκευαστή επεξεργαστών - την Intel, ενώ ο κύριος ανταγωνιστής της AMD δεν κατασκευάζει μητρικές.

Μπορεί να τοποθετηθεί οποιαδήποτε μητρική πλακέτα σε οποιονδήποτε υπολογιστή;

Μακριά από κάθε υπολογιστή, μπορείτε να εισάγετε μια συγκεκριμένη μητρική πλακέτα, επειδή μπορεί να διαφέρουν σε μέγεθος. Αυτή τη στιγμή, τα πιο δημοφιλή είναι τα ATX (διαστάσεις μητρικής πλακέτας: 305x244 mm), micro ATX (244x244 mm), mini ATX (171x171 mm). Ανάλογα με το μέγεθος της μητρικής πλακέτας, μπορεί να έχει περισσότερες υποδοχές επέκτασης και βελτιωμένο σύστημα ψύξης.

Κύρια εξαρτήματα της μητρικής πλακέτας

Υποδοχή CPU

Οποιαδήποτε μητρική πλακέτα θα περιέχει πολλά εξαρτήματα. Ένα από αυτά τα εξαρτήματα θα είναι η υποδοχή για τον επεξεργαστή. Στην παγκόσμια αγορά, δύο κορυφαίες εταιρείες κατασκευής επεξεργαστών παλεύουν τώρα "για μια θέση στον ήλιο" - αυτές είναι η Intel και η AMD. Όταν επιλέγετε έναν επεξεργαστή, πρέπει να γνωρίζετε ποια υποδοχή για αυτόν βρίσκεται στη μητρική σας πλακέτα. Για παράδειγμα, για τους επεξεργαστές δεύτερης γενιάς από την Intel - Sandy Bridge, παράγονται πλακέτες με υποδοχή LGA 1155, δηλ. αυτός ο επεξεργαστής δεν μπορεί να εισαχθεί σε άλλες υποδοχές. Η AMD προσφέρει επεξεργαστές συμβατούς προς τα πίσω (αλλά όχι όλους). Για παράδειγμα, ένας επεξεργαστής με υποδοχή AM3 μπορεί να εισαχθεί σε μια υποδοχή AM2 και αντίστροφα.

Chipsets

Τα chipset είναι ένα από τα κύρια συστατικά της μητρικής πλακέτας. Είναι αυτοί που οργανώνουν την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ όλων των συσκευών υπολογιστών. Αξίζει να γνωρίζετε ότι δεν μπορεί κάθε chipset να χρησιμοποιεί τα εξαρτήματα που είναι ενσωματωμένα στον επεξεργαστή. Για παράδειγμα, οι επεξεργαστές Sandy Bridge που είναι συμβατοί με τα chipset P67 και Z68 έχουν ενσωματωμένο τσιπ γραφικών, αλλά μόνο οι Z68 μπορούν να λειτουργήσουν με το τσιπ γραφικών. Το chipset P67 για την εμφάνιση εικόνων σε οθόνη απαιτεί την εγκατάσταση ξεχωριστής κάρτας βίντεο.

Τα chipset περιλαμβάνουν δύο: βόρεια και νότια γέφυρες. Και οι δύο βρίσκονται στην πλακέτα συστήματος, αλλά επικοινωνούν διαφορετικές συσκευές. Έτσι, η βόρεια γέφυρα είναι υπεύθυνη για την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του επεξεργαστή, της μνήμης RAM, του ελεγκτή μνήμης και της κάρτας βίντεο. Με τη σειρά της, η νότια γέφυρα παρακολουθούσε την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ διάφορες συσκευές I/O και δίσκοι. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, στα σύγχρονα συστήματα, οι εργασίες της βόρειας γέφυρας άρχισαν σιγά-σιγά να μετακινούνται στον κεντρικό επεξεργαστή, ο οποίος, σύμφωνα με τους προγραμματιστές, θα πρέπει να επηρεάσει την αύξηση της απόδοσης του συστήματος.

Προσαρμογέας γραφικών

Προηγουμένως, σε πολλές μητρικές πλακέτες ASUS και MSI, ήταν κολλημένος ένας διακριτός προσαρμογέας βίντεο, ο οποίος ήταν υπεύθυνος για την εμφάνιση της εικόνας στην οθόνη. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να βρεθεί σήμερα, αλλά είναι ξεπερασμένη. Τώρα οι προσαρμογείς βίντεο είτε είναι ενσωματωμένοι στον επεξεργαστή είτε εγκαθίστανται ξεχωριστά χρησιμοποιώντας υποδοχές επέκτασης. Απαιτείται προσαρμογέας γραφικών για την κανονική λειτουργία του υπολογιστή.

Υποδοχές επέκτασης

Σε οποιαδήποτε μητρική πλακέτα, δεν θα είναι δύσκολο να βρείτε υποδοχές επέκτασης. Προς το παρόν, οι υποδοχές επέκτασης στο λεωφορείο PCI express θεωρούνται οι πιο δημοφιλείς και ταχύτερες. Αυτές οι υποδοχές έχουν σχεδιαστεί για να συνδέουν κάρτες βίντεο, κάρτες ήχου, κάρτες δικτύου κ.λπ. στη μητρική πλακέτα.

Το BIOS και η μπαταρία του

Το μικροκύκλωμα που είναι υπεύθυνο για τη λειτουργία της μητρικής πλακέτας και για την απόδοση όλων των συνδεδεμένων συσκευών περιέχει ένα σύνολο εντολών για τον έλεγχο όλων των συσκευών και της μητρικής πλακέτας. Το BIOS είναι ενσωματωμένο σε πολλές μητρικές πλακέτες. Το τσιπ BIOS τροφοδοτείται από μια ειδική μικρή στρογγυλή μπαταρία, η οποία είναι επίσης εύκολο να βρεθεί στη μητρική πλακέτα. Όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος, το BIOS θα αποθηκεύσει όλες τις πληροφορίες σχετικά με το σύστημα, όπως ημερομηνία και ώρα. Στα πιο πρόσφατα μοντέλα, το τσιπ BIOS μπορεί να αντικατασταθεί από . Αυτό το τσιπ είναι ο δέκτης του BIOS και εκτελεί τις ίδιες λειτουργίες, αλλά η κύρια διαφορά από το BIOS θα είναι η παρουσία μιας γραφικής διεπαφής και η δυνατότητα ελέγχου με το ποντίκι και η παρουσία περισσότερων λειτουργιών.

Υποδοχές για μνήμη RAM

Όλες οι μητρικές έχουν υποδοχές για RAM. Κατά κανόνα, πρόκειται για μακρόστενες υποδοχές που βρίσκονται η μία δίπλα στην άλλη. Ο αριθμός τους είναι συνήθως από 2 έως 4, αλλά μερικές φορές περισσότερο.

Υποδοχή τροφοδοσίας και υποδοχή ανεμιστήρα

Όλες οι μητρικές τροφοδοτούνται από τροφοδοτικό που μετατρέπει κανονική τάσηστο δίκτυο στη σωστή τάση για τον υπολογιστή. Συνδέεται μέσω ειδικής υποδοχής στη μητρική πλακέτα. Υπάρχουν επίσης αρκετοί σύνδεσμοι στη μητρική πλακέτα για τη σύνδεση του συστήματος ψύξης, το οποίο παρουσιάζεται με τη μορφή ανεμιστήρων. Ο ανεμιστήρας βρίσκεται στο κάλυμμα της μονάδας συστήματος, στον επεξεργαστή και βρίσκονται σε chipsets και προστατεύουν το σύστημα από υπερθέρμανση.

Υποδοχές σύνδεσης περιφερειακών

Στο πίσω μέρος της μητρικής πλακέτας υπάρχουν αρκετές υποδοχές στις οποίες συνδέονται εξωτερικές συσκευές. Κατά κανόνα, εδώ μπορείτε να συνδέσετε μια οθόνη, εκτυπωτή ή σαρωτή, ποντίκι και πληκτρολόγιο, ηχεία ήχου και πολλά άλλα.

Πώς χωρίζονται οι μητρικές σε κατηγορίες τιμών;

Η τιμή της μητρικής πλακέτας εξαρτάται κυρίως από τον αριθμό των υποδοχών και των διεπαφών. Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες μητρικών από τις οποίες εξαρτάται το κόστος της: βασικές, τυπικές, υψηλής απόδοσης και επαγγελματικές. Το Basic (τιμή έως 2000 ρούβλια) χρησιμοποιείται συνήθως σε γραφεία όπου ένας μικρός αριθμός συνδέσμων είναι αρκετός μόνο για εργασία. Οι τυπικές και υψηλής απόδοσης (από 2000 έως 4000 ρούβλια και περισσότερα από 4000 ρούβλια) είναι οι πιο δημοφιλείς σανίδες. Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιείται στο σπίτι και είναι κατάλληλο για παιχνίδια. Οι επαγγελματικές πλακέτες και οι μητρικές για τους λάτρεις (από 7000 ρούβλια) είναι γεμάτες με νέες μονάδες Bluetooth, WLAN και άλλα ενδιαφέροντα τεχνικά χαρακτηριστικά. Συνήθως χρησιμοποιείται για εργασία με γραφικά και για άλλους σκοπούς, όταν χρειάζεστε μεγαλύτερο αριθμό καρτών επέκτασης.

Πώς μπορώ να προσδιορίσω τον τύπο της εγκατεστημένης μητρικής πλακέτας;

κατά το πολύ με απλό τρόποΓια να μάθετε ποια μητρική πλακέτα είναι εγκατεστημένη στον υπολογιστή σας, κατεβάστε το πρόγραμμα CPU-Z. Αυτό το πρόγραμμα όχι μόνο θα σας βοηθήσει να προσδιορίσετε τον τύπο της πλακέτας, αλλά και θα σας δώσει χρήσιμες πληροφορίες για το σύστημα. Πάντα τις πιο λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τη μητρική πλακέτα μπορείτε να βρείτε στο εγχειρίδιο που προσφέρεται για αυτήν ή στον ιστότοπο του κατασκευαστή.