Účelom základnej dosky sú jej hlavné charakteristiky. Hlavné komponenty základnej dosky počítača. Generátor hodín

Náš vám štetcom, drahí a nie tak milí súdruhovia! :)

Ako viete, na stránke je projekt Sys.Admin Notes, ktorý sa aktualizuje podľa sily a schopností, čo nie je vždy tak.

Dnes máme voľné ruky a my s veľkou radosťou opäť nahliadneme pod kapotu nášho železného koňa a popasujeme sa so základnou doskou, ako aj so všetkým jej príslušenstvom. Prvá časť článku, ak si pamätáte, už bola "" a dnes tu máme jeho pokračovanie.

V skutočnosti si myslíme, že ste už všetci prilepení k modrým obrazovkám monitorov (alebo čohokoľvek čo máte), a preto začíname.

Základná doska: čo, prečo a prečo?

Rád by som začal príbeh jedným filistínskym rozhovorom dvoch „systémových špecialistov“. A tak sa jedného dňa stretnú dve papričky a jedna povie druhej: "Včera mi zomrela mama, vybral som mozgy, vymenil ich a všetko začalo lietať." Náhodnému poslucháčovi sa môže zdať, že ľudia hovoria nejaké nezmysly a volajú políciu, ako vôbec môžete niečo také povedať? Po zamyslení však pochopíte, že sa stretli dvaja správcovia a rozprávajú sa o základnej doske, ktorá sa ľudovo nazýva „matka“. V skutočnosti, ako ste už pochopili, je tento článok venovaný.

Základná doska (základná doska/systémová doska) je alfou a omegou každého osobného počítača. Je to miesto, kde sa nachádzajú všetky dôležité komponenty potrebné na „vdýchnutie“ života do vášho počítača. Základná doska je kostra, ku ktorej je pripevnené všetko ostatné, a preto, ak sa spočiatku trasie, výsledkom je „taký človek“ (slabý počítač). Preto, ak chcete mať dlhodobo konkurencieschopné auto, je veľmi dôležité vedieť si správne vybrať a pochopiť všetky vnútornosti základná doska. To je to, čo musíme urobiť ďalej.

Myslím, že viete, že počítač je komplex mnohých komponentov, z ktorých každý má svoje vlastné úlohy a funkcie. Poslaním základnej dosky je teda nadviazať interakciu (dialóg) medzi veľkým množstvom rôznych počítačových modulov. Životnosť vášho železného koňa závisí od jeho vlastností, t.j. ako dlho dokáže adekvátne (bez lagov a bŕzd) ťahať svoje bremeno.

Medzi vlastnosti základnej dosky (MP) patrí skutočnosť, že:

  • Umožňuje výrazne meniť rôzne komponenty (princíp komplementárnosti a zameniteľnosti);
  • Podporuje jeden typ procesora a niekoľko typov pamäte;
  • Aby MP, puzdrá a napájacie zdroje fungovali správne a spolu, musia byť kompatibilné.

Musíte tiež vedieť, že základné dosky sú relatívne dvoch typov (hoci spravidla už dlho vyrábajú kombináciu týchto dvoch):

  • Integrovaný(integrovaná základná doska), - väčšina jeho komponentov je na doske prispájkovaná, na rozdiel od rozširujúcich kariet, ktoré sú odnímateľné. Hlavnou výhodou takýchto dosiek je ich prenosnosť a lacnejšia výroba. Nevýhodou je, že ak vám praskne jeden komponent, budete musieť vymeniť celú dosku (ahoj notebooky/netbooky).
  • Neintegrované(neintegrovaná základná doska), - má rozširujúce sloty s niektorými neodnímateľnými komponentmi (grafická karta, radiče diskov). Hlavnou výhodou je flexibilita vo vzťahu k výmene chybných komponentov. Ak je rozširujúca doska chybná, možno ju ľahko vymeniť.

Poznámka:
Pre silnejšiu asimiláciu materiálu bude všetko ďalšie rozprávanie rozdelené do podkapitol.

Faktory tvaru základnej dosky
Pri výbere základnej dosky si musíte pamätať na taký parameter, ako je tvarový faktor. Táto vlastnosť je zodpovedná za schopnosť tlačiť matku do tela jeho železného koňa. To znamená, - pozor! - nie každá základná doska môže byť nainštalovaná vo vašej systémovej jednotke. Aby sme sa vyhli tancu s pilníkom okolo tela a MP, je potrebné pochopiť jeho antropometriu (rozmery). Pozrime sa na to podrobnejšie.

Faktor tvaru – lineárne rozmery a poloha komponentov zariadenia stanovené výrobcom (počas procesu návrhu). V súčasnosti existuje nasledujúca klasifikácia hlavných (najpopulárnejších) tvarových faktorov.

Nepotrebujete poznať konkrétne čísla lineárnych rozmerov – stačí si pri kúpe pamätať, že každá základná doska má svoj vlastný tvarový faktor a dá sa zapojiť len do určitého typu PC skrinky.

Základná doska sa skladá z? Komponenty základnej dosky.
Hlavnou základňou, základom, substrátom MP je viacvrstvový textolit, na ktorom sú umiestnené rôzne kondenzátory, tranzistory, dráhy na výmenu údajov a ďalšie elektrické prvky. Dráhy sú umiestnené na vrstvách textolitu a na ich komunikáciu sú v nich vytvorené špeciálne otvory. Moderné základné dosky môžu obsahovať až 10-15 vrstiev.

Toto vizuálne predstavuje PCB pre výrobu základných dosiek:

Napriek podobnostiam technologický postup výroby, každý výrobca sa snaží vyniknúť a vydať svoj vlastný jedinečný produkt. Hlavnými hráčmi na „materskom trhu“ (zaujímavá fráza:)) sú: ASUS, Gigabyte, MSI, Intel, Biostar.

Teraz sa presunieme bližšie k telu a pozrieme sa na vnútro základnej dosky.

Každý z vás si teda otvorením krytu počítačovej skrine môže overiť, či je vo vnútri doska, bezpečne pripevnená malými skrutkami cez predvŕtané otvory. Pri rýchlom pohľade na tabuľu sme dospeli k záveru, že obsahuje:

  • Porty na pripojenie všetkých vnútorných komponentov (jeden konektor pre procesor a niekoľko slotov pre RAM);
  • Porty na pripojenie disketových/pevných diskov a optických jednotiek pomocou plochých káblov;
  • Ventilátory a špeciálne porty na napájanie;
  • Rozširujúce sloty na pripojenie periférnych kariet (video/zvukové a iné karty);
  • Porty na pripojenie vstupných/výstupných zariadení: monitor, tlačiareň, myš, klávesnica, reproduktory a sieťové káble;
  • USB 2.0/3.0 sloty.

Ak vynecháme niektoré detaily, potom všeobecný obvod akejkoľvek základnej dosky možno opísať nasledovne.

Som si istý, že mnohí z vás majú pod kapotou základné dosky, ktoré nie sú najnovším modelom, a preto by bolo nanajvýš vhodné pouvažovať nad ich vnútornosťami, pretože potom bude rádovo menej otázok typu: „Nemám toto“ a im podobných.

V skutočnosti si vezmime základnú dosku Asus p8h67-V ako príklad a popíšme všetky jej viditeľné komponenty (pozri obrázok, kliknutie).

Toto bol povrchný pohľad na základnú dosku, takpovediac polovičato. Teraz (pre obzvlášť zvedavé a zvedavé mysle) dôkladne rozoberieme všetky vnútro. Ako príklad si tiež vezmime (aj keď staršiu) dosku ASUS P5AD2-E (2006), aby sme vedeli nielen to, čo máme teraz, ale aj to, odkiaľ sme prišli.

Takto vyzerá samotná matka:

Súhlasíte, je celkom pekné, keď sami rozumiete celému svojmu hardvéru a môžete o každom okamihu rozprávať svoj vlastný mini príbeh. To nie je len obrovské plus pre ekonomiku majiteľa PC, ale aj záruka, že budete môcť v primeranom jazyku vysvetliť servisnému stredisku, čo sa stalo so základnou doskou, ak zlyhá.

V skutočnosti si teraz poďme prejsť každý komponent samostatne, vychutnajme si všetky jeho detaily (výpis ide v smere hodinových ručičiek od horného rohu).

č. 1. Rozširujúce sloty
Rozširujúce sloty sú zbernice na základnej doske určené na pripojenie ďalších kariet k nej. Príklady:

  • PCI je 32-bitová (133 Mbit) zbernica (dostupná aj v 64-bitovej verzii) používaná v počítačoch z konca 90. rokov a začiatku 21. storočia. Vyhovuje štandardu PnP (plug and play) a nevyžaduje ďalšie prepojky ani mikrospínače. Na doskách je často označovaný ako PCI4, PCI5 a PCI6.
  • AGP - Accelerated Graphics Port, je vyhradený kanál point-to-point, ktorý umožňuje grafickému ovládaču priamy prístup k systémovej pamäti. Kanál AGP je 32-bitový a pracuje na frekvencii 66 MHz. Celková šírka pásma je 266 Mbit, čo je výrazne viac ako šírka pásma PCI;
  • PCI Express je sériová zbernica, ktorá nahradila PCI a AGP. Dostupné v rôznych formátoch: x1, x2, x4, x8, x12, x16 a x32. Dáta prenášané cez PCI-Express sa odosielajú po drôtoch nazývaných pruhy v plne duplexnom režime (v oboch smeroch súčasne). Každý pruh má priepustnosť približne 250 MB/s a špecifikácie je možné škálovať od 1 do 32 pruhov.

Všetky tieto sloty vyzerajú takto.

č. 2. 3-pinový konektor pre pripojenie napájania ventilátora
Skriňový (systémový) ventilátor - pomáha privádzať vzduch dovnútra a tiež odvádzať horúci vzduch von zo skrine. Skriňový ventilátor (ventilátor) má najčastejšie rozmery 80 mm, 92 mm, 120 mm a šírku 25 mm.

č. 3. Konektory zadného panela
Spojenie je spojenie medzi zástrčkou a zásuvkou. Týmto spôsobom sú k počítaču pripojené všetky periférne zariadenia (napríklad myš, klávesnica, monitor). Takto vyzerá štandardná zadná stena s konektorovým blokom PC skrine.

č. 4. Radiátor (chladič)
Chladič je chladič navrhnutý tak, aby udržal horúci komponent (napríklad procesor) chladný. Existujú dva typy radiátorov: aktívne a pasívne. Aktívne využívajú silu vzduchu a ide o obyčajné chladiace zariadenia v podobe ventilátora na guľôčkových ložiskách a samotného chladiča. Pasívne radiátory na druhej strane nemajú vôbec žiadne mechanické komponenty a teplo odvádzajú konvekciou. Takto vyzerajú odlišné typy radiátory (správnejšie hovoríme o chladiacich systémoch).

č. 5. 4-pinový (P4) napájací konektor
Konektor kábla P4 - 12V Napájací kábel má 2 čierne vodiče (uzemnenie) a dva žlté +12 V DC.

č. 6. Induktor
Elektromagnetická cievka - meď vo valcovom tvare okolo železného jadra na uchovávanie magnetickej energie (tlmivka). Používa sa na odstránenie prepätia a poklesu výkonu.

č. 7. Kondenzátor
Tento komponent pozostáva z 2 (alebo sady 2) vodivých dosiek s tenkým izolátorom medzi nimi a zabalených v plastovej/keramickej nádobe. Keď dostane kondenzátor D.C.(DC), kladný náboj sa hromadí na jednej z platní (alebo sústave platní) a záporný náboj na druhej. Tento náboj zostáva v kondenzátore, kým sa nevybije.

Elektrolytický kondenzátor – kapacitne väčší, ale v menšom balení je druhým najbežnejším typom kondenzátora. Ako každý komponent PC môže zlyhať (kondenzátor je prebliknutý) a počítač už nebude možné spustiť. V tomto prípade je potrebné ho vymeniť, hoci len málokto to dokáže vlastnými rukami. Preto je lepšie dôverovať elektronickým rukám majstra.

č. 8. Zásuvka CPU
Socket – zásuvka na pripojenie procesora k základnej doske. Obsahuje určitý počet nožičiek, čo umožňuje osadiť do základnej dosky iba „kameň“ určitého formátu (počet nožičiek zodpovedá počtu otvorov v zásuvke). Treba povedať, že ako sa PC vyvíjali, zásuvky sa menili veľmi často. Tu je len malá časť z nich:

č. 9. Northbridge (severný most)
Mostíky – tento špecifický pojem označuje súpravu čipov, ktoré sú zodpovedné za chod všetkých komponentov dosky vrátane ich efektívnej komunikácie s procesorom. Severné + južné mostíky tvoria čipset. Ide o dve samostatné jednotky, ktoré sú zodpovedné za mnohé funkcie, napríklad riadenie prevádzky vyrovnávacej pamäte, systémovej zbernice a načítanie mnohých periférnych komponentov/zariadení. Bez mostov by bol osobný počítač len hromadou hardvéru, ktorý by nedokázal vykonávať žiadne akcie. Northbridge zabezpečuje prevádzku zariadení s vyššou rýchlosťou a jeho náprotivok, južný most, zabezpečuje zariadenia s nižšou rýchlosťou.

Pre lepšie pochopenie je tu schéma rozmiestnenia oboch mostíkov vo vzťahu ku komponentom základnej dosky.

Mosty dostali svoje meno kvôli svojej geografickej polohe na základnej doske. Severný leží pod procesorom v hornej časti dosky a spravidla využíva dodatočné chladenie. Južná, respektíve v spodnej časti (južne od PCI zbernice) a zaobíde sa bez chladenia. Northbridge je väčší ako jeho brat a je najbližšie k procesoru a pamäti. CPU môže komunikovať so severným mostom cez nasledujúce rozhrania: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.

Stojí za to povedať, že výrobcovia neustále hľadajú nové spôsoby, ako zlepšiť výkon a znížiť celkové náklady, a ako možnosť, časom začali presúvať pamäťový radič zo severného mosta na matricu procesora. V moderných procesoroch (najmä Core i7) je grafický ovládač všitý aj do samotného kameňa. Takéto technológie umožnili v princípe opustiť používanie severného mosta a postupne upadne do zabudnutia a zostane len v našich spomienkach :).

č. 10. Otvory na skrutky
Kovové (menej často plastové) skrutky, ktoré upevňujú základnú dosku k puzdru. Pri inštalácii dosky do puzdra sa nainštaluje na miesto (otvory na doske k otvorom v puzdre) a priskrutkuje sa skrutkami. Každá základná doska má niekoľko otvorov, ktoré ju držia bezpečne na mieste.

č. 11. Pamäťové sloty
Sloty RAM slúžia na pripojenie RAM, teda modulov, v ktorých sú uložené operácie vykonávané počítačom. V priemere môže počet pamäťových slotov dosiahnuť 2 až (niekedy viac na základných doskách vyššej kategórie). Okrem počtu slotov existujú aj rôzne typy pamätí. Najbežnejším typom pamäte na stolných počítačoch je dnes DDR s číslami 2, 3 a 4.

Pri kúpe nového počítača alebo základnej dosky musíte venovať veľkú pozornosť typom pamätí, ktoré podporuje. V opačnom prípade vám ani súbor nepomôže vložiť pamäť do „nesprávneho“ typu konektorov (hoci môže pomôcť kladivo a páska). Dostupný počet pamäťových slotov na základnej doske naznačuje možnosť zvýšenia operačného potenciálu PC. Preto čím viac slotov a čím novší štandard podporujú, tým dlhšie vydrží váš železný kôň.

Vyzerajú inak, v našom prípade takto:

č. 12. Super I/O (SIO)
Integrovaný obvod na základnej doske, ktorý je zodpovedný za spracovanie pomalších a menej viditeľných vstupno/výstupných zariadení. Dnes sa počítače stále používajú na podporu starých starších zariadení.

Medzi zariadenia spracované obvodom patria:

  • Ovládače diskiet;
  • Herné/infračervené porty;
  • Klávesnica a myš (nie USB);
  • Paralelné/sériové porty;
  • hodiny reálneho času;
  • Snímač teploty a rýchlosti ventilátora.

Na základnej doske ho nájdete pod názvom výrobcu, konkrétne: Fintek, ITE, National Semiconductor, Nuvoton, SMSC, VIA, a Winbond.

č. 13. Konektor na pripojenie diskiet
Docela vzácnosť, ale stále (nejaký zázrak) komponent základnej dosky, ktorý sa našiel v našej dobe. Flexibilný plochý kábel, ktorý umožňuje pripojenie jednej alebo viacerých diskiet. Disketová jednotka je v počítači rozpoznaná ako jednotka A. Štandardný disketový konektor obsahuje 34 pinov.

č. 14. ATA (IDE) konektor
Už zastarané štandardné rozhranie na pripojenie pevných diskov k základnej doske. Môže byť primárny/sekundárny a umožňuje vám nastaviť hlavný a podriadený pevný disk pomocou prepojky. Dávno ho nahradil SATA konektor.

č. 15. 24-pinový napájací konektor ATX
Najväčší z konektorov, ktorý napája základnú dosku (pripája ju k napájaniu). Predtým mal takýto kábel 20 otvorov, teraz spravidla 24. Napájací zdroj s 24-pinovým konektorom je možné použiť na základnej doske s 20-pinovým konektorom, pričom štyri ďalšie piny zostávajú nezapojené. Ak používate napájací zdroj, ktorý nemá 24-kolíkový konektor, budete si musieť kúpiť novú jednotku.

č. 16. SATA
Serial ATA je náhradou za paralelné rozhranie ATA (alias vyššie uvedené IDE). Rozhranie SATA (Revízia 1.0) má priepustnosť 150 MB/s a ponúka spätnú kompatibilitu pre existujúce ATA zariadenia. Výrazná vlastnosť je absencia objemných káblových pások (nahradených tenkými káblami), čo okrem väčšej priepustnosti zabezpečuje aj lepšiu cirkuláciu vzduchu v skrini. Nové SATA revízie poskytujú priepustnosť až 800 MB/s. Okrem interného SATA riešenia podporuje pripojenie externých SATA diskov cez rozhranie ESATA. Ten je veľmi pohodlný a umožňuje vám vybrať skrutku tretej strany bez otvorenia puzdra a preniesť potrebné informácie vysokou rýchlosťou.


Hodiny reálneho času, energeticky nezávislá pamäť alebo CMOS RAM. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) je polovodičový čip napájaný gombíkovou batériou CMOS. Ukladá informácie, ako je systémový dátum a čas, ako aj systémové nastavenia hardvérových komponentov počítača. Ak chcete úplne resetovať systém BIOS a obnoviť všetky výrobné nastavenia, musíte buď vybrať batériu (a potom ju vložiť späť), alebo použiť špeciálny mostík ClearCMOS. Priemerná životnosť batérie CMOS je 10 rokov.

č. 18. -súbor
Špeciálne redundantné pole viacerých diskov riadené radičom, určené na zrýchlenie výkonu diskovej pamäte. Zvyčajne sa používa na serveroch a vysokovýkonných počítačoch. Existuje veľké množstvo verzie RAID, z ktorých každá je navrhnutá tak, aby riešila problémy so zvyšovaním výkonu pomocou vlastných metód. Ak chcete využiť zvýšený výkon disku, musíte mať aspoň dva disky.

č. 19. Konektory systémového panela
FPanel alebo konektory na prednom paneli. Toto ovláda činnosť tlačidiel napájania a resetovania, LED (indikátory aktivity pevného disku a napájania) a interný reproduktor Káble predného panela sú sústavy farebných a čiernobielych vodičov (čiernobiele uzemňovacie vodiče, farebné vodiče pre moc).

č. 20. FWH (FirmWare Hub)
Je súčasťou architektúry Intel Accelerated Hub Architecture, ktorý obsahuje v jednom komponente systémový BIOS a integrovaný video BIOS (vyhradený BIOS grafickej karty počítača). Hub sa pripája priamo k hubu I/O Controller.

č. 21. Southbridge (južný most)
Južný mostík (input/output hub, ICH) je integrovaný obvod, ktorý je zodpovedný za správu pevných diskov, komunikáciu s pomalými zariadeniami, rozširujúcimi kartami a výmenu dát so severným mostom. Severný a južný most spolu komunikujú prostredníctvom zberníc DMI a HyperTransport (ktoré nahradili PCI).

Častejšie zlyhá južný mostík, ktorý ako prvý znáša všetky otrasy (vrátane tepla) od periférnych komponentov. Ak „južný“ zlyhá, spravidla bude potrebné vymeniť celú základnú dosku.

č. 22. Sériové (COM) porty
Asynchrónny port používaný na pripojenie sériových zariadení k počítaču. Vysiela po jednom bite.

Medzi najbežnejšie zariadenia, ktoré možno pripojiť k sériovým portom, patria:

  • Myš, ktorá nemá PS/2 alebo USB konektor;
  • modem;
  • Sieť – ktorá vám umožňuje spojiť dva počítače a prenášať medzi nimi dáta;
  • Staré tlačiarne a plotre.

č. 23. 1394 port a USB port. 1394 hlavička a USB hlavička.
Port FireWare je určený na výmenu digitálnych informácií medzi počítačmi a inými počítačmi elektronické zariadenia. Dôležitý port pre ľudí, ktorí sa zaujímajú o videografiu, ktorý umožňuje preniesť materiál zachytený na kamere do PC. Port 1394 sa používa aj na snímanie videa. Môže byť vyrobený ako samostatný PCI IEEE1394 radič, alebo môže byť integrovaný do základnej dosky.

USB port (universal serial bus) – univerzálna sériová dátová zbernica pre stredne/nízkorýchlostné periférne zariadenia. Tento port umožňuje pripojenie periférií bez vlastného napájania. V modernom PC ich môže byť až 10-15.

Hlavička 1394 a hlavička USB sú „spojovacie prsty“ na starších základných doskách, ktoré boli navrhnuté na pripojenie ďalších portov, či už ide o 1394 alebo USB. Na základnej doske vyzerajú takto.

č. 24. Prepojky
Prepojky umožňujú počítaču dokončiť elektrický obvod a umožňujú prúdenie elektriny len do určitých častí dosky. Skladajú sa z mnohých malých špendlíkov, ktoré sa dajú zabaliť do plastového puzdra. Prepojky sa tiež používajú na konfiguráciu parametrov periférnych zariadení (pevné disky, zvukové karty atď.). Dnes už väčšina používateľov nepotrebuje ovládať prepojky na základnej doske, čoraz častejšie sa využívajú na nastavenie primárneho (hlavného) a sekundárneho (podriadeného) disku.

č. 25. Integrovaný obvod
Mikročip je oblasť obsahujúca mnoho obvodov, ciest, tranzistorov a iných elektronických komponentov, ktoré spolupracujú pri vykonávaní špecifickej funkcie alebo súboru funkcií. Integrované obvody sú stavebnými kameňmi počítačového hardvéru. Takto vyzerá mikročip na doske plošných spojov.

č. 26. SPDIF
Formát digitálneho prepojenia– rozhranie na prenos digitálneho zvuku v komprimovanej forme do audio zariadení a systémov domáceho kina. Rozhranie pre prenos zvuku môže využiť koaxiálny kábel resp optický kábel. Notebooky a kvalitné zvukové karty majú tento konektor ako samostatný vstup/výstup. Na základnej doske je podpísaný ako SPDIF_IO.

č. 27. CD-IN
4-pinový audio konektor optickej mechaniky. CD-IN umožňuje výstup zvuku priamo z bežných diskov CD alebo jednotiek.

Páči sa vám náš rozsiahly manuál o plnení základnej dosky? Myslím, že je to pôsobivé. Stojí za to povedať, že mnohé konektory a komponenty dosky sú už zastarané a v moderných základných doskách ich možno nájsť len zriedka, ale poznať ich bude prinajmenšom užitočné.

SSD (a ďalšie). Ceny sú celkom rozumné, aj keď rozsah nie je vždy ideálny z hľadiska rozmanitosti. Kľúčovou výhodou je záruka, ktorá naozaj umožňuje bez otázok vymeniť produkt do 14 dní a v prípade problémov so zárukou sa obchod postaví na vašu stranu a pomôže vyriešiť prípadné problémy. Autor stránky ju používa minimálne 10 rokov (od čias, keď boli súčasťou Ultra Electoronics), čo vám radí;

  • , patrí medzi najstaršie predajne na trhu, firma existuje už približne 20 rokov. Slušný výber, priemerné ceny a jedna z najpohodlnejších stránok. Celkovo je radosť s ním pracovať.

    • Voľba je tradične na vás. Samozrejme, nikto nezrušil všetky druhy Yandex.Markets, ale z dobrých obchodov by som odporučil tieto, a nie nejaké MVideo a iné veľké siete (ktoré sú často nielen drahé, ale chybné z hľadiska kvality služieb, záruky práca atď.).

    Doslov

    Ďalšia technická poznámka je hotová a dúfame, že sa bude niekomu naozaj hodiť. Cyklus o základných doskách tu ešte nekončí, rovnako ani články o hardvéri všeobecne.

    Teraz už viete, čo žije pod kapotou a môžete pomerne rýchlo pomenovať ktorýkoľvek komponent, ktorý sa tam nachádza, čo výrazne pomôže vašej komunikácii s počítačom a urobí ju skutočne osobnou.

    To je zatiaľ všetko. Ostaň s nami! ;)

    PS: Ako vždy odhlasujeme komentáre, otázky a iné rôzne veci, potom vitajte v komentároch.
    PS2: Ďakujem členovi tímu 25 KADR za existenciu tohto článku.

    Základná doska je základom počítača. Obsahuje hlavné elektronické prvky: procesor, pamäť, BIOS, čipset atď.

    Typy základných dosiek

    All-In-One je doska, na ktorej sú umiestnené všetky prvky potrebné na fungovanie počítača. Základná doska (základná doska) - doska obsahujúca hlavné komponenty a rozširujúce konektory pre inštaláciu dcérskych dosiek.

    Zloženie základnej dosky

    Základná doska obsahuje:

    1. Zostavy veľkých jednočipových elektronických obvodov - čipy (centrálny procesor, ostatné procesory, integrované radiče zariadení a ich rozhrania)

    2. Čipy RAM a ich konektory dosky

    3. Elektronické logické čipy

    4. Jednoduché rádiové prvky (tranzistory, kondenzátory, odpory atď.)

    5. Konektory systémovej zbernice (normy ISA, EISA, VESA, PCI atď.)

    6. Sloty na pripojenie rozširujúcich kariet (grafické karty alebo video adaptéry, zvukové karty, sieťové karty, rozhrania periférnych zariadení IDE, EIDE, SCSI...)

    7. Konektory I/O portov (COM, LPT)

    všeobecné charakteristiky

    Základná doska je určená na umiestnenie alebo pripojenie všetkých ostatných vnútorných zariadení počítača - slúži ako akási platforma, na ktorej základe je postavená konfigurácia celého systému.

    Typ a vlastnosti rôznych prvkov a zariadení základnej dosky sú spravidla určené typom a architektúrou centrálneho procesora (základné dosky založené na procesoroch Intel, AMD, Cyrix atď. - 8086/8088/80188, 286 , 386, 486/586/686 , Pentium, Pentium II-V Spravidla je to centrálny procesor alebo procesory, ich rodina, typ, architektúra a dizajn, ktoré určujú jeden alebo druhý architektonický návrh základnej dosky.

    Podľa počtu procesorov, ktoré tvoria centrálny procesor, sa rozlišujú jednoprocesorové a viacprocesorové (multiprocesorové) základné dosky. Väčšina osobných počítačov sú systémy s jedným procesorom a sú vybavené základnými doskami s jedným procesorom.

    Konfigurácia základnej dosky pre konkrétne elektronické komponenty sa vykonáva pomocou prepojok. Predovšetkým tieto prepojky nastavujú nastavenia pre konkrétny model procesora – reguluje sa taktovacia frekvencia a napájacie napätie.

    Základná doska je pripevnená k šasi skrinky systémovej jednotky, zvyčajne pomocou dvoch skrutiek s izolačnými plastovými spojovacími prvkami.

    Moderné požiadavky na základné dosky

    Moderné základné dosky sú kompatibilné s Energy Star. Ide o program úspory energie, ktorý zaviedla Americká agentúra na ochranu životného prostredia (EPA – Environment Protection Agency). Podľa týchto požiadaviek je doska klasifikovaná ako „zelená“ základná doska, ak jej spotreba energie v režime nečinnosti nepresahuje 30 W, nepoužíva toxické materiály a po skončení životnosti je povolená 100% recyklácia.

    Pozrime sa na dizajn typickej základnej dosky triedy Pentium s čipsetom 430HX (doska ASUS P55T2P4).

    1 – USB konektor (USB header), 2 - montážny otvor, 3 - klávesnicový ovládač, 4 – BIOS čip (flash BIOS ROM), 5 – slot pre zbernicu ISA, 6 - slot pre zbernicu PCI, 7 – multimediálny rozširujúci konektor (slot mediabus), 8 - montážny otvor, 9 – hodinový čip s batériou (hodiny reálneho času/CMOS), 10 – zásuvka procesora (zásuvka CPU),

    11 - regulátor napätia, 12 – konektory na pripojenie indikátorov krytu,

    13 - kondenzátory, 14 - antistatický náter, 15 - vypínače (prepojky),

    16 – Čipy vyrovnávacej pamäte úrovne 2 (čipy vyrovnávacej pamäte), 17 – konektor rozšírenia vyrovnávacej pamäte, 18 – Rozširujúca zásuvka RAM, 19 – čipset Intel 430 HX (čipy čipsetu), 20 – konektory pamäťových modulov (zásuvky SIMM), 21 - konektor disketovej hlavičky, 22 – konektor prvého zariadenia IDE (primárna hlavička IDE), 23 – konektor druhého zariadenia IDE (sekundárna hlavička IDE), 24 - napájací konektor, 25 – vstupno/výstupný ovládač (I/O ovládač), 26 – konektor paralelného portu (záhlavie LPT), 27 – konektor 1 sériový port (záhlavie COM1), 28 – konektor 2 sériové porty (COM2 header), 29 – konektor portu PS2 (záhlavie myši PS2), 30 - konektor klávesnice

    Dizajn a účel základnej dosky

    Základná doska alebo systémová doska je viacvrstvová doska s plošnými spojmi, ktorá je základom počítača, určuje jeho architektúru, výkon a komunikuje medzi všetkými prvkami, ktoré sú k nemu pripojené, a koordinuje ich prácu.

    1. Úvod.

    Základná doska je jednou z podstatné prvky Počítač, ktorý určuje jeho vzhľad a zabezpečuje interakciu všetkých zariadení pripojených k základnej doske.

    Základná doska obsahuje všetky hlavné prvky počítača, ako napríklad:

    Systémová logická sada alebo čipová sada je hlavnou súčasťou základnej dosky, ktorá určuje, aký typ procesora, typ pamäte RAM, typ systémovej zbernice je možné použiť;

    Slot pre inštaláciu procesora. Určuje, ktorý typ procesorov je možné pripojiť k základnej doske. Procesory môžu používať rôzne rozhrania systémovej zbernice (napríklad FSB, DMI, QPI atď.), niektoré procesory môžu mať integrovaný grafický systém alebo radič pamäte, počet „nožičiek“ sa môže líšiť atď. Podľa toho je pre každý typ procesora potrebné použiť na inštaláciu vlastný slot. Výrobcovia procesorov a základných dosiek to často zneužívajú, hľadajú ďalšie výhody a vytvárajú nové procesory, ktoré nie sú kompatibilné s existujúcimi typmi slotov, aj keď sa tomu dalo vyhnúť. Výsledkom je, že pri aktualizácii počítača musíte zmeniť nielen procesor, ale aj základnú dosku so všetkými z toho vyplývajúcimi dôsledkami.

    - centrálny procesor - hlavné zariadenie počítača, ktoré vykonáva matematické, logické operácie a riadiace operácie všetkých ostatných prvkov počítača;

    Ovládač RAM (pamäte s náhodným prístupom). Predtým bol radič RAM zabudovaný do čipsetu, ale teraz má väčšina procesorov zabudovaný radič RAM, čo zvyšuje celkový výkon a odľahčuje čipset.

    RAM je sada čipov na dočasné ukladanie dát. Moderné základné dosky majú možnosť pripojiť niekoľko čipov RAM súčasne, zvyčajne štyri alebo viac.

    PROM (BIOS) obsahujúci softvér, ktorý testuje hlavné komponenty počítača a konfiguruje základnú dosku. A pamäť CMOS, v ktorej sú uložené nastavenia systému BIOS. Často je nainštalovaných niekoľko pamäťových čipov CMOS na rýchle obnovenie funkčnosti počítača v prípade núdze, napríklad pri neúspešnom pokuse o pretaktovanie;

    Nabíjateľná batéria alebo batéria, ktorá napája pamäť CMOS;

    Radiče I/O kanálov: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, FireWire, Ethernet atď. Ktoré I/O kanály budú podporované, závisí od typu použitej základnej dosky. V prípade potreby je možné nainštalovať ďalšie I/O radiče vo forme rozširujúcich kariet;

    Kremenný oscilátor, ktorý vytvára signály, ktoré synchronizujú činnosť všetkých prvkov počítača;

    Časovače;

    Ovládač prerušenia. Signály prerušenia z rôznych zariadení nejdú priamo do procesora, ale do radiča prerušenia, ktorý nastaví signál prerušenia s príslušnou prioritou do aktívneho stavu;

    Konektory na inštaláciu rozširujúcich kariet: grafické karty, zvukové karty atď.;

    Regulátory napätia, ktoré premieňajú pôvodné napätie na požadované napätie na napájanie komponentov nainštalovaných na základnej doske;

    Monitorovacie nástroje, ktoré merajú rýchlosť otáčania ventilátora, teplotu hlavných prvkov počítača, napájacie napätie atď.;

    Zvuková karta. Takmer všetky základné dosky obsahujú vstavané zvukové karty, ktoré vám umožňujú získať slušnú kvalitu zvuku. Ak je to potrebné, môžete nainštalovať ďalšiu samostatnú zvukovú kartu na zabezpečenie lepšieho zvuku, ale vo väčšine prípadov to nie je potrebné;

    Vstavaný reproduktor. Používa sa hlavne na diagnostiku výkonu systému. Takže podľa trvania a postupnosti zvukových signálov pri zapnutí počítača je možné určiť väčšinu porúch hardvéru;

    Zbernice sú vodiče na výmenu signálov medzi komponentmi počítača.

    2. Doska plošných spojov.

    Základom základnej dosky je doska plošných spojov. Na doske s plošnými spojmi sú signálne linky, často nazývané signálne stopy, spájajúce všetky prvky základnej dosky. Ak sú signálové cesty príliš blízko pri sebe, signály prenášané pozdĺž nich sa budú navzájom rušiť. Čím dlhšia je stopa a čím vyššia je jej dátová rýchlosť, tým viac interferuje so susednými stopami a tým je voči takémuto rušeniu zraniteľnejšia.

    V dôsledku toho sa môžu vyskytnúť poruchy aj vo vysoko spoľahlivých a drahých počítačových komponentoch. Hlavnou úlohou pri výrobe dosky plošných spojov je preto umiestniť signálové stopy tak, aby sa minimalizoval vplyv rušenia na prenášané signály. Na tento účel je doska s plošnými spojmi vyrobená viacvrstvová, čím sa výrazne zväčšuje užitočná plocha dosky plošných spojov a vzdialenosť medzi dráhami.

    Moderné základné dosky majú zvyčajne šesť vrstiev: tri signálové vrstvy, základnú vrstvu a dve napájacie roviny.

    Počet vrstiev napájania a signálu sa však môže líšiť v závislosti od vlastností základných dosiek.

    Značenie a dĺžka ciest sú mimoriadne dôležité pre normálna operácia všetky komponenty počítača, preto treba pri výbere základnej dosky venovať osobitnú pozornosť kvalite plošného spoja a rozmiestneniu tratí. Je to dôležité najmä vtedy, ak sa chystáte používať počítačové komponenty s neštandardnými nastaveniami a prevádzkovými parametrami. Napríklad pretaktovanie procesora alebo pamäte.

    Doska plošných spojov obsahuje všetky komponenty základnej dosky a konektory pre pripojenie rozširujúcich kariet a periférnych zariadení. Na obrázku nižšie je bloková schéma usporiadania súčiastok na doske plošných spojov.

    Pozrime sa bližšie na všetky komponenty základnej dosky a začneme hlavným komponentom – čipsetom.

    3. Čipová súprava.

    Čipová súprava alebo systémová logická súprava je hlavná súprava čipov na základnej doske, ktorá zabezpečuje spoločné fungovanie centrálneho procesora, RAM, grafickej karty, ovládačov periférií a ďalších komponentov pripojených k základnej doske. Je to on, kto určuje hlavné parametre základnej dosky: typ podporovaného procesora, objem, kanál a typ pamäte RAM, frekvenciu a typ systémovej zbernice a pamäťovej zbernice, sady periférnych radičov atď.

    Spravidla sú moderné sady systémovej logiky postavené na dvoch komponentoch, ktorými sú samostatné čipsety navzájom spojené vysokorýchlostnou zbernicou.

    Avšak V poslednej dobe Trendom je spájať severný a južný most do jedného komponentu, keďže pamäťový radič je čoraz viac zabudovaný priamo do procesora, čím sa odľahčuje severný most, objavujú sa stále rýchlejšie a rýchlejšie komunikačné kanály s periférnymi zariadeniami a rozširujúcimi kartami. A vyvíja sa aj technológia výroby integrovaných obvodov, vďaka ktorým sú menšie, lacnejšie a spotrebúvajú menej energie.

    Kombinácia severného a južného mosta do jednej čipovej sady vám umožňuje zvýšiť výkon systému skrátením času interakcie s periférnymi zariadeniami a vnútornými komponentmi predtým pripojenými k južnému mostu, ale výrazne to komplikuje dizajn čipovej sady a sťažuje upgrade a mierne zvyšuje náklady na základnú dosku.

    Ale zatiaľ je väčšina základných dosiek vyrobená na základe čipsetu rozdelenom na dva komponenty. Tieto komponenty sa nazývajú Severný a Južný most.

    Názvy Severný a Južný sú historické. Označujú umiestnenie komponentov čipovej sady vzhľadom na zbernicu PCI: Sever je vyššie a juh je nižší. Prečo most? Tento názov dostali čipové sady na základe funkcií, ktoré vykonávajú: slúžia na pripojenie rôznych zberníc a rozhraní.

    Dôvody rozdelenia čipsetu na dve časti sú nasledovné:

    1. Rozdiely v rýchlostných režimoch.

    Northbridge pracuje s najrýchlejšími komponentmi, ktoré sú najnáročnejšie na šírku pásma. Tieto komponenty zahŕňajú grafickú kartu a pamäť. Dnes má však väčšina procesorov vstavaný pamäťový radič a mnohé z nich majú vstavaný grafický systém, ktorý je síce oveľa horší ako samostatné grafické karty, ale stále sa často používa v lacných osobných počítačoch, notebookoch a netbookoch. Preto sa každoročne znižuje zaťaženie severného mosta, čo znižuje potrebu rozdeľovania čipsetu na dve časti.

    2. Častejšia aktualizácia štandardov periférnych zariadení ako hlavných častí počítača.

    Normy pre komunikačné zbernice s pamäťou, grafickými kartami a procesormi sa menia oveľa menej často ako štandardy pre komunikáciu s rozširujúcimi kartami a periférnymi zariadeniami. To umožňuje v prípade zmeny komunikačného rozhrania s periférnymi zariadeniami alebo vývoja nového komunikačného kanála nemeniť celý čipset, ale nahradiť iba južný mostík. Severný most navyše pracuje s rýchlejšími zariadeniami a je zložitejší ako južný most, keďže celkový výkon systému do značnej miery závisí od jeho prevádzky. Takže jeho zmena - drahá a ťažká práca. No napriek tomu existuje tendencia spájať severný a južný most do jedného integrovaného obvodu.

    3.1. Hlavné funkcie Severného mosta.

    Severný most, ako už názov napovedá, plní funkcie riadenia a usmerňovania toku dát zo 4 autobusov:

    1. Komunikačné zbernice s procesorom alebo systémovou zbernicou.
    2. Pamäťové zbernice.
    3. Komunikačné zbernice s grafickým adaptérom.
    4. Komunikačné autobusy s južným mostom.

    Severný most je navrhnutý v súlade s vykonávanými funkciami. Pozostáva z rozhrania systémovej zbernice, rozhrania komunikačnej zbernice s južným mostíkom, pamäťového radiča a rozhrania komunikačnej zbernice s grafickou kartou.

    V súčasnosti má väčšina procesorov zabudovaný pamäťový radič, takže funkciu pamäťového radiča pre northbridge možno považovať za zastaranú. A vzhľadom na to, že existuje veľa typov pamäte RAM, upozorníme na samostatný článok, ktorý popisuje pamäť a technológiu jej interakcie s procesorom.

    V lacných počítačoch je niekedy v severnom moste zabudovaný grafický systém. V súčasnosti je však bežnejšou praxou inštalovať grafický systém priamo do procesora, preto aj túto funkciu northbridge budeme považovať za zastaranú.

    Hlavnou úlohou čipovej sady je teda kompetentne a rýchlo distribuovať všetky požiadavky od procesora, grafickej karty a južného mostíka, stanoviť priority a v prípade potreby vytvoriť front. Navyše musí byť vyvážený, aby sa čo najviac znížili prestoje, keď sa počítačové komponenty pokúšajú získať prístup k určitým zdrojom.

    Pozrime sa bližšie na existujúce komunikačné rozhrania s procesorom, grafickým adaptérom a južným mostíkom.

    3.1.1. Rozhrania pre komunikáciu s procesorom.

    V súčasnosti existujú tieto rozhrania na pripojenie procesora k severnému mostu: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.

    FSB (predná zbernica)- systémová zbernica používaná na komunikáciu medzi centrálnym procesorom a severným mostom v 90-tych a 2000-tych rokoch 20. storočia. FSB bol vyvinutý spoločnosťou Intel a bol prvýkrát použitý v počítačoch založených na procesoroch Pentium.

    Pracovná frekvencia zbernice FSB je jedným z najdôležitejších parametrov prevádzky počítača a do značnej miery určuje výkon celého systému. Zvyčajne je niekoľkonásobne menšia ako pracovná frekvencia procesora.

    Frekvencie, pri ktorých pracuje centrálny procesor a systémová zbernica, majú spoločnú referenčnú frekvenciu a vypočítajú sa v zjednodušenej forme ako Vп = Vo*k, kde Vп je pracovná frekvencia procesora, Vo je referenčná frekvencia, k je multiplikátor. Zvyčajne v moderné systémy referenčná frekvencia sa rovná frekvencii zbernice FSB.

    Väčšina základných dosiek umožňuje manuálne zvýšiť frekvenciu systémovej zbernice alebo multiplikátor zmenou nastavení v systéme BIOS. Na starších základných doskách sa takéto nastavenia menili posunutím jumperov. Zvýšenie frekvencie systémovej zbernice alebo multiplikátora zvyšuje výkon počítača. Vo väčšine moderných procesorov strednej ceny je však multiplikátor uzamknutý a jediná cesta zvýšiť produktivitu výpočtový systém– ide o zvýšenie frekvencie systémovej zbernice.

    Frekvencia FSB sa postupne zvyšovala z 50 MHz pre procesory triedy Intel Pentium a AMD K5 na začiatku 90. rokov na 400 MHz pre procesory triedy Xeon a Core 2 koncom 21. storočia. Zároveň sa zvýšila priepustnosť zo 400 Mbit/s na 12800 Mbit/s.

    Zbernica FSB sa do roku 2008 používala v procesoroch Atom, Celeron, Pentium, Core 2 a Xeon. V súčasnosti je tento autobus nahradený systémovými autobusmi DMI, QPI a Hyper Transport.

    HyperTransport– univerzálna vysokorýchlostná zbernica point-to-point s nízkou latenciou, slúžiaca na prepojenie procesora so severným mostom. Zbernica HyperTransport je obojsmerná, to znamená, že pre výmenu v každom smere je pridelená vlastná komunikačná linka. Okrem toho pracuje pomocou technológie DDR (Double Data Rate), ktorá prenáša údaje pri vzostupe aj poklese hodinového impulzu.

    Túto technológiu vyvinulo konzorcium HyperTransport Technology pod vedením AMD. Stojí za zmienku, že štandard HyperTransport je otvorený, čo umožňuje rôznym spoločnostiam používať ho vo svojich zariadeniach.

    Prvá verzia HyperTransport bola predstavená v roku 2001 a umožňovala výmenu dát rýchlosťou 800 MT/s (800 Mega transakcií za sekundu alebo 838860800 výmen za sekundu) s maximálnou priepustnosťou 12,8 GB/s. Ale už v roku 2004 vyšla nová modifikácia zbernice HyperTransport (v.2.0), ktorá poskytuje 1,4 GTr/s s maximálnou priepustnosťou 22,4 GB/s, čo bolo takmer 14-krát viac ako možnosti zbernice FSB.

    18. augusta 2008 vyšla modifikácia 3.1 pracujúca rýchlosťou 3,2 GTr/s, s priepustnosťou 51,6 GB/s. V súčasnosti ide o najrýchlejšiu verziu autobusu HyperTransport.

    Technológia HyperTransport je veľmi flexibilná a umožňuje meniť frekvenciu zbernice aj jej bitovú hĺbku. To umožňuje jeho využitie nielen na prepojenie procesora so severným mostom a RAM, ale aj v pomalých zariadeniach. Zároveň možnosť zníženia kapacity bitov a frekvencie vedie k úspore energie.

    Minimálna taktovacia frekvencia zbernice je 200 MHz, pričom dáta budú vďaka technológii DDR prenášané rýchlosťou 400 MTr/s a minimálna bitová šírka je 2 bity. Pri minimálnych parametroch bude maximálna priepustnosť 100 MB/s. Všetky nasledujúce podporované frekvencie a bitové hĺbky sú násobky minimálnej taktovacej frekvencie a bitovej hĺbky až do rýchlosti - 3,2 GTr/s a bitovej hĺbky - 32 bitov pre revíziu HyperTransport v 3.1.

    DMI (priame rozhranie médií)– sériová zbernica point-to-point slúžiaca na prepojenie procesora s čipsetom a na prepojenie južného mostíka čipsetu so severným mostíkom. Vyvinutý spoločnosťou Intel v roku 2004.

    Na komunikáciu medzi procesorom a čipsetom sa zvyčajne používajú 4 kanály DMI, ktoré poskytujú maximálnu priepustnosť až 10 GB/s pre revíziu DMI 1.0 a 20 GB/s pre revíziu DMI 2.0 uvedenú v roku 2011. Rozpočtové mobilné systémy môžu využívať zbernicu s dvoma kanálmi DMI, čo znižuje priepustnosť na polovicu v porovnaní so 4-kanálovou možnosťou.

    V procesoroch, ktoré využívajú komunikáciu s čipovou súpravou cez zbernicu DMI, je spolu s pamäťovým radičom často zabudovaný radič zbernice PCI Express, ktorý zabezpečuje interakciu s grafickou kartou. V tomto prípade nie je potrebný severný most a čipová sada plní iba funkcie interakcie s rozširujúcimi kartami a periférnymi zariadeniami. S touto architektúrou základnej dosky nie je potrebný vysokorýchlostný kanál na interakciu s procesorom a zbernica DMI má viac než dostatočnú šírku pásma.

    QPI (QuickPath Interconnect)– sériová zbernica point-to-point, ktorá sa používa na komunikáciu procesorov medzi sebou a s čipovou sadou. Predstavený spoločnosťou Intel v roku 2008 a používaný v procesoroch HiEnd, ako sú Xeon, Itanium a Core i7.

    Zbernica QPI je obojsmerná, to znamená, že na výmenu v každom smere existuje samostatný kanál, z ktorých každý pozostáva z 20 komunikačných liniek. Preto je každý kanál 20-bitový, z čoho užitočné zaťaženie predstavuje iba 16 bitov. Zbernica QPI pracuje pri rýchlostiach 4,8 a 6,4 GTr/s, s maximálnou priepustnosťou 19,2 a 25,6 GB/s.

    Stručne sme zhodnotili hlavné rozhrania na pripojenie procesora k čipsetu. Ďalej sa pozrieme na rozhrania na pripojenie North Bridge ku grafickému adaptéru.

    3.1.2. Rozhrania pre komunikáciu s grafickým adaptérom.

    Najprv sa na komunikáciu s grafickým procesorom využívala bežná ICA, VLB a potom PCI zbernica, ale veľmi rýchlo už šírka pásma týchto zberníc na prácu s grafikou nestačila, najmä po rozšírení trojrozmernej grafiky, ktorá vyžadoval obrovský výkon na výpočty a veľkú šírku pásma zbernice na prenos textúr a parametrov obrazu.

    Bežné zbernice boli nahradené špecializovanou zbernicou AGP, optimalizovanou pre prácu s grafickým radičom.

    AGP (Accelerated Graphics Port)– špecializovaná 32-bitová zbernica pre prácu s grafickým adaptérom, vyvinutá v roku 1997 spoločnosťou Intel.

    Zbernica AGP pracovala na frekvencii hodín 66 MHz a podporovala dva prevádzkové režimy: s pamäťou DMA (Direct Memory Access) a pamäťou DME (Direct in Memory Execute).

    V režime DMA sa za hlavnú pamäť považovala pamäť zabudovaná do grafického adaptéra a v režime DME to bola pamäť grafickej karty, ktorá sa spolu s hlavnou pamäťou nachádzala v jedinom adresnom priestore. grafický adaptér mohol pristupovať k vstavanej aj hlavnej pamäti počítača.

    Prítomnosť režimu DME umožnila znížiť množstvo pamäte zabudovanej do grafického adaptéra a tým znížiť jeho náklady. Režim práce s pamäťou DME sa nazýva textúrovanie AGP.

    Veľmi skoro však už šírka pásma zbernice AGP nestačila na prevádzku v režime DME a výrobcovia začali zväčšovať objem vstavanej pamäte. Čoskoro prestalo pomáhať zväčšovanie vstavanej pamäte a šírka pásma zbernice AGP sa stala absolútne nedostatočnou.

    Prvá verzia zbernice AGP, AGP 1x, pracovala na taktovacej frekvencii 66 MHz a mala maximálnu rýchlosť prenosu dát 266 MB/s, čo na plnú prevádzku v režime DME nestačilo a neprekročilo rýchlosť jeho predchodca, zbernica PCI (PCI 2.1 - 266 MB/s). Preto sa takmer okamžite zbernica vylepšila a zaviedol sa režim prenosu dát na hrane a poklese hodinového impulzu, ktorý pri rovnakej taktovacej frekvencii 66 MHz umožňoval získať priepustnosť 533 MB/s. Tento režim sa nazýval AGP 2x.

    Prvá revízia AGP 1.0 na trhu podporovala prevádzkové režimy AGP 1x a AGP 2x.

    V roku 1998 bola predstavená nová revízia zbernice - AGP 2.0, podporujúca prevádzkový režim AGP 4x, v ktorom boli prenesené 4 dátové bloky za takt, výsledkom čoho bola priepustnosť 1 GB/s.

    Zároveň sa nezmenila hodinová frekvencia referenčnej zbernice a zostala rovná 66 MHz a aby bolo možné prenášať štyri bloky údajov v jednom hodinovom cykle, bol zavedený dodatočný signál, ktorý beží synchrónne s referenčnou frekvenciou hodín, ale s frekvenciou 133 MHz. Dáta boli prenášané na vzostupe a poklese hodinového impulzu dodatočného signálu.

    Súčasne sa znížilo napájacie napätie z 3,3 V na 1,5 V, v dôsledku čoho boli grafické karty vydané iba pre revíziu AGP 1.0 nekompatibilné s grafickými kartami AGP 2.0 a následnými revíziami zbernice AGP.

    V roku 2002 bola vydaná revízia 3.0 zbernice AGP. Referenčná frekvencia zbernice zostala nezmenená, dodatočný hodinový impulz, spúšťaný synchrónne s referenčnou frekvenciou, bol však už 266 MHz. Zároveň sa prenieslo 8 blokov za 1 takt referenčnej frekvencie a maximálna rýchlosť bola 2,1 GB/s.

    Ale napriek všetkým vylepšeniam zbernice AGP sa video adaptéry vyvíjali rýchlejšie a vyžadovali si výkonnejšiu zbernicu. Takže zbernica AGP bola nahradená expresnou zbernicou PCI.

    PCI Express je point-to-point sériová obojsmerná zbernica vyvinutá v roku 2002 neziskovou skupinou PCI-SIG, do ktorej patrili spoločnosti ako Intel, Microsoft, IBM, AMD, Sun Microsystems a iné.

    Hlavnou úlohou, ktorej čelí zbernica PCI Express, je nahradiť grafickú zbernicu AGP a paralelnú univerzálnu zbernicu PCI.

    Revízia zbernice PCI express 1.0 pracuje na taktovacej frekvencii 2,5 GHz, pričom celková priepustnosť jedného kanála je 400 MB/s, keďže na každých 8 bitov prenesených dát pripadajú 2 servisné bity a zbernica je obojsmerná, tzn. výmeny v oboch smeroch prebiehajú súčasne. Zbernica zvyčajne používa niekoľko kanálov: 1, 2, 4, 8, 16 alebo 32, v závislosti od požadovanej šírky pásma. Zbernice založené na PCI Express teda v všeobecný prípad predstavujú množinu nezávislých kanálov sériového prenosu dát.

    Takže pri použití zbernice PCI express sa na komunikáciu s grafickými kartami zvyčajne používa 16-kanálová zbernica a na komunikáciu s rozširujúcimi kartami sa používa jednokanálová zbernica.

    Teoretická maximálna celková priepustnosť 32-kanálovej zbernice je 12,8 GB/s. Zároveň, na rozdiel od zbernice PCI, ktorá rozdeľuje šírku pásma medzi všetky pripojené zariadenia, je zbernica PCI express postavená na princípe „hviezdnej“ topológie a každé pripojené zariadenie má výhradné vlastníctvo celej šírky pásma zbernice.

    V revízii PCI express 2.0, predstavenej 15. januára 2007, sa šírka pásma zbernice zvýšila 2-krát. Pre jeden zbernicový kanál bola celková priepustnosť 800 MB/s a pre 32-kanálovú zbernicu – 25,6 GB/s.

    V revízii PCI express 3.0, predstavenej v novembri 2010, sa šírka pásma zbernice zvýšila ešte dvakrát a maximálne množstvo transakcie vzrástli z 5 na 8 miliárd a maximálna priepustnosť sa zvýšila 2-krát, a to vďaka zmene princípu kódovania informácií, v ktorom na každých 129 bitov dát pripadajú len 2 obslužné bity, čo je 13-krát menej ako v r. revízie 1.0 a 2.0. Pre jeden zbernicový kanál sa tak celková priepustnosť stala 1,6 GB/s a pre 32-kanálovú zbernicu – 51,2 GB/s.

    PCI express 3.0 však práve vstupuje na trh a prvé základné dosky podporujúce túto zbernicu sa začali objavovať koncom roka 2011 a na rok 2012 je plánovaná masová výroba zariadení podporujúcich zbernicu PCI express 3.0.

    Je potrebné poznamenať, že v súčasnosti je priepustnosť PCI express 2.0 dostatočná na normálne fungovanie grafických adaptérov a prechod na PCI express 3.0 nezabezpečí výrazné zvýšenie výkonu v kombinácii procesor-grafická karta. Ale ako sa hovorí, počkajte a uvidíte.

    V blízkej budúcnosti sa plánuje vydanie revízie PCI express 4.0, v ktorej sa rýchlosť zvýši o ďalšie 2 krát.

    V poslednej dobe sa objavuje tendencia integrovať rozhranie PCI express priamo do procesora. Takéto procesory majú zvyčajne aj vstavaný pamäťový radič. Vďaka tomu nie je potrebný severný mostík a čipset je postavený na báze jedného integrovaného obvodu, ktorého hlavnou úlohou je zabezpečiť interakciu s rozširujúcimi kartami a periférnymi zariadeniami.

    Týmto sa uzatvára prehľad komunikačných rozhraní medzi severným mostom a video adaptérom a prechádza sa k prehľadu komunikačných rozhraní medzi severným mostom a južným mostom.

    3.1.3. Komunikačné rozhranie s južným mostom.

    Na prepojenie severného mosta s južným mostom sa pomerne dlho používala zbernica PCI.

    PCI (Peripheral component interconnect) je zbernica na pripojenie rozširujúcich kariet k základnej doske, vyvinutá v roku 1992 spoločnosťou Intel. Dlho sa používal aj na prepojenie severného mosta s južným mostom. Ako sa však výkon rozširujúcich dosiek zvyšoval, ich šírka pásma sa stala nedostatočnou. Bol nahradený produktívnejšími pneumatikami, spočiatku z úloh spájania severného a južného mosta a potom posledné roky a na komunikáciu s rozširujúcimi kartami začali používať rýchlejšiu zbernicu - PCI express.

    Základné technické údaje PCI zbernice sú nasledovné:

    Audit 1.0 2.0 2.1 2.2 2.3
    dátum vydania 1992 1993 1995 1998 2002
    Bitová hĺbka 32 32 32/64 32/64 32/64
    Frekvencia 33 MHz 33 MHz 33/66 MHz 33/66 MHz 33/66 MHz
    Šírka pásma 132 MB/s 132 MB/s 132/264/528 MB/s 132/264/528 MB/s 132/264/528 MB/s
    Napätie signálu 5 V 5 V 5/3,3 V 5/3,3 V 5/3,3 V
    Hot swap Nie Nie Nie Existuje Existuje

    Existujú aj ďalšie revízie PCI zberníc, napríklad pre použitie v notebookoch a iné prenosné zariadenia, prípadne prechodné možnosti medzi hlavnými revíziami, ale keďže v súčasnosti je PCI rozhranie prakticky nahradené rýchlejšími zbernicami, nebudem podrobne popisovať charakteristiky všetkých revízií.

    Pri použití zbernice na pripojenie severného a južného mosta bude bloková schéma základnej dosky vyzerať takto:

    Ako je zrejmé z obrázku, severný a južný most bol pripojený k zbernici PCI spolu s rozširujúcimi kartami. Šírka pásma zbernice bola rozdelená medzi všetky k nej pripojené zariadenia, a preto bola deklarovaná špičková priepustnosť znížená nielen o prenášané servisné informácie, ale aj o konkurenčné zariadenia pripojené na zbernicu. Tým pádom časom zbernici začala postačovať šírka pásma a na komunikáciu medzi severným a južným mostom začali využívať zbernice ako: hub link, DMI, HyperTransport a PCI zbernica zostala na krátky čas ako napr. prepojenie s rozširujúcimi kartami.

    Hub link bus bola prvá, ktorá nahradila PCI.

    hublink bus– 8-bitová zbernica point-to-point vyvinutá spoločnosťou Intel. Zbernica pracuje na frekvencii 66 MHz a prenáša 4 bajty za takt, čo umožňuje maximálnu priepustnosť 266 MB/s.

    Zavedenie zbernice hublink zmenilo architektúru základnej dosky a odľahčilo zbernicu PCI. Zbernica PCI slúžila len na komunikáciu s periférnymi zariadeniami a rozširujúcimi kartami a zbernica hublink sa používala len na komunikáciu so severným mostom.

    Priepustnosť zbernice hublinku bola porovnateľná s priepustnosťou zbernice PCI, ale keďže nemusela zdieľať kanál s inými zariadeniami a zbernica PCI bola zaťažená, priepustnosť bola úplne dostatočná. Výpočtová technika však nestojí a zbernica hublink sa v súčasnosti prakticky nepoužíva z dôvodu nedostatočnej rýchlosti. Bol nahradený pneumatikami ako DMI a HyperTransport.

    V sekcii bol uvedený stručný popis autobusu DMI a HyperTransport, takže to nebudem opakovať.

    Existovali aj ďalšie rozhrania na prepojenie severného mosta s južným mostom, no väčšina z nich je už beznádejne zastaraná alebo málo používaná, preto sa im nebudeme venovať. Týmto sa uzatvára prehľad hlavných funkcií a dizajnu severného mosta a prechádza sa na južný most.

    3.2. Hlavné funkcie Južného mosta.

    South Bridge je zodpovedný za organizáciu interakcie s pomalými počítačovými komponentmi: rozširujúce karty, periférne zariadenia, vstupné/výstupné zariadenia, komunikačné kanály medzi strojmi atď.

    To znamená, že South Bridge prenáša údaje a požiadavky zo zariadení, ktoré sú k nemu pripojené, do North Bridge, ktorý ich prenáša do procesora alebo RAM a prijíma príkazy procesora a údaje z RAM z North Bridge a prenáša ich do zariadení pripojených k to.

    Južný most obsahuje:

    Radič komunikačnej zbernice so severným mostíkom (PCI, hublink, DMI, HyperTransport atď.);

    Radič komunikačnej zbernice s rozširujúcimi kartami (PCI, PCIe atď.);

    Ovládač pre komunikačné linky s periférnymi zariadeniami a inými počítačmi (USB, FireWire, Ethernet atď.);

    Radič komunikačnej zbernice pevného disku (ATA, SATA, SCSI atď.);

    Radič komunikačnej zbernice s pomalými zariadeniami (ISA, LPC, SPI zbernice atď.).

    Pozrime sa bližšie na komunikačné rozhrania používané južným mostíkom a v ňom zabudované ovládače periférnych zariadení.

    Už sme uvažovali o komunikačných rozhraniach medzi severným a južným mostom. Preto hneď prejdime ku komunikačným rozhraniam s rozširujúcimi kartami.

    3.2.1. Komunikačné rozhrania s rozširujúcimi kartami.

    V súčasnosti sú hlavnými rozhraniami na výmenu s rozširujúcimi kartami PCI a PCIexpress. Rozhranie PCI sa však aktívne nahrádza a v najbližších rokoch sa stane prakticky históriou a bude sa používať len v niektorých špecializovaných počítačoch.

    Popis a stručnú charakteristiku rozhraní PCI a PCIexpress som už uviedol v tomto článku, takže to nebudem opakovať. Prejdime rovno k úvahám o komunikačných rozhraniach s periférnymi zariadeniami, vstupno-výstupnými zariadeniami a inými počítačmi.

    3.2.2. Komunikačné rozhrania s periférnymi zariadeniami, vstupno-výstupnými zariadeniami a inými počítačmi.

    Pre komunikáciu s periférnymi zariadeniami a inými počítačmi je k dispozícii široká škála rozhraní, z ktorých najčastejšie sú zabudované na základnej doske, no ľubovoľné z rozhraní môžete pridať aj pomocou rozširujúcich kariet pripojených k základnej doske cez zbernicu PCI alebo PCIexpress.

    Prinesiem ti Stručný opis a charakteristiky najpopulárnejších rozhraní.

    USB (Universal Serial Bus)– univerzálny kanál sériového prenosu dát na pripojenie stredne rýchlostných a nízkorýchlostných periférnych zariadení k počítaču.

    Zbernica je striktne orientovaná a pozostáva z kanálového ovládača a niekoľkých koncových zariadení, ktoré sú k nemu pripojené. Radiče kanálov USB sú zvyčajne zabudované do južného mostíka základnej dosky. Moderné základné dosky môžu obsahovať až 12 radičov kanálov USB, každý s dvoma portami.

    Nie je možné pripojiť dva kanálové ovládače alebo dve koncové zariadenia, takže nemôžete priamo pripojiť dva počítače alebo dve periférne zariadenia k sebe cez USB kanál.

    Na komunikáciu medzi dvomi kanálovými ovládačmi však možno použiť aj ďalšie zariadenia. Napríklad emulátor ethernetového adaptéra. Dva počítače sa k nemu pripájajú cez USB kanál a oba vidia koncové zariadenie. Ethernetový adaptér prenáša údaje prijaté z jedného počítača do druhého, pričom emuluje sieťový protokol Ethernet. Na každý pripojený počítač je však potrebné nainštalovať špecifické ovládače emulátora ethernetového adaptéra.

    Rozhranie USB má zabudované napájacie vedenia, čo umožňuje pri výmene dát používať zariadenia bez vlastného zdroja energie alebo súčasne dobíjať batérie koncových zariadení, ako sú telefóny.

    Ak sa však medzi ovládačom kanálov a koncovým zariadením použije násobič (USB rozbočovač), potom musí mať dodatočné externé napájanie, aby všetky zariadenia, ktoré sú k nemu pripojené, mali napájanie vyžadované štandardom rozhrania USB. Ak používate rozbočovač USB bez dodatočného zdroja napájania, potom ak pripojíte niekoľko zariadení bez vlastného zdroja napájania, s najväčšou pravdepodobnosťou nebudú fungovať.

    USB podporuje pripojenie koncových zariadení za chodu. Je to možné vďaka dlhšiemu uzemňovaciemu kolíku ako signálne kolíky. Preto sa pri pripájaní koncového zariadenia najskôr uzavrú uzemňovacie kontakty a vyrovná sa potenciálny rozdiel medzi počítačom a koncovým zariadením. Preto ďalšie pripojenie signálových vodičov nemá za následok napäťový ráz.

    V súčasnosti existujú tri hlavné revízie rozhrania USB (1.0, 2.0 a 3.0). Navyše sú kompatibilné zdola nahor, to znamená, že zariadenia určené pre revíziu 1.0 budú fungovať s rozhraním revízie 2.0, respektíve zariadenia určené pre USB 2.0 budú fungovať s USB 3.0, ale zariadenia pre USB 3.0 s najväčšou pravdepodobnosťou nebudú fungovať s rozhraním USB 2.0.

    Pozrime sa na hlavné charakteristiky rozhrania v závislosti od revízie.

    USB 1.0 je prvá verzia rozhrania USB, vydaná v novembri 1995. V roku 1998 bola dokončená revízia, odstránené chyby a nedostatky. Výsledná revízia USB 1.1 bola prvou, ktorá sa rozšírila.

    Technické charakteristiky revízií 1.0 a 1.1 sú nasledovné:

    Rýchlosť prenosu dát – až 12 Mbit/s (režim plnej rýchlosti) alebo 1,5 Mbit/s (režim nízkej rýchlosti);

    Maximálna dĺžka kábla je 5 metrov pre režim nízkej rýchlosti a 3 metre pre režim plnej rýchlosti;

    USB 2.0 – revízia vydaná v apríli 2000. Hlavným rozdielom oproti predchádzajúcej verzii je zvýšenie maximálnej rýchlosti prenosu dát na 480 Mbit/s. V praxi sa pre veľké oneskorenia medzi požiadavkou na prenos dát a začiatkom prenosu nedajú dosiahnuť rýchlosti 480 Mbit/s.

    Technické charakteristiky revízie 2.0 sú nasledovné:

    Rýchlosť prenosu dát – až 480 Mbit/s (vysokorýchlostný), až 12 Mbit/s (režim Full-Speed) alebo až 1,5 Mbit/s (režim nízkej rýchlosti);

    Synchrónny prenos dát (na požiadanie);

    Polovičná duplexná výmena (prenos je možný súčasne len jedným smerom);

    Maximálna dĺžka kábla je 5 metrov;

    Maximálny počet pripojených zariadení k jednému ovládaču (vrátane multiplikátorov) je 127;

    K jednému USB ovládaču je možné pripojiť zariadenia pracujúce v režimoch s rôznou šírkou pásma;

    Napájacie napätie pre periférne zariadenia – 5 V;

    Maximálny prúd - 500 mA;

    Kábel pozostáva zo štyroch komunikačných liniek (dve linky na príjem a prenos dát a dve linky na napájanie periférnych zariadení) a uzemňovacieho opletu.

    USB 3.0 – revízia vydaná v novembri 2008. V novej revízii sa rýchlosť zvýšila rádovo na 4800 Mbit/s a prúdová sila sa takmer zdvojnásobila, na 900 mA. Zároveň sa veľa zmenilo vzhľad konektory a káble, ale kompatibilita smerom nahor zostáva zachovaná. Tie. Zariadenia s rozhraním USB 2.0 sa budú môcť pripojiť ku konektoru 3.0 a budú fungovať.

    Technické charakteristiky revízie 3.0 sú nasledovné:

    Rýchlosť prenosu dát – až 4800 Mbit/s (režim SuperSpeed), až 480 Mbit/s (režim Hi-speed), až 12 Mbit/s (režim Full-Speed) alebo až 1,5 Mbit/ s (režim nízkej rýchlosti));

    Architektúra dvoch zberníc (nízkorýchlostná/plnorýchlostná/vysokorýchlostná zbernica a samostatne superrýchlostná zbernica);

    Asynchrónny prenos dát;

    Duplexná výmena v režime SuperSpeed ​​​​(je možný súčasný prenos a príjem dát) a simplexná v iných režimoch.

    Maximálna dĺžka kábla je 3 metre;

    Maximálny počet pripojených zariadení k jednému ovládaču (vrátane multiplikátorov) je 127;

    Napájacie napätie pre periférne zariadenia – 5 V;

    Maximálny prúd - 900 mA;

    Vylepšený systém správy napájania na úsporu energie, keď sú koncové zariadenia nečinné;

    Kábel pozostáva z ôsmich komunikačných liniek. Štyri komunikačné linky sú rovnaké ako v USB 2.0. Ďalšie dve komunikačné linky – na príjem dát a dve – na prenos v režime SuperSpeed ​​​​a dve uzemňovacie opletenia: jedna pre káble na prenos dát v režime nízkej rýchlosti/plnej rýchlosti/vysokej rýchlosti a jedna pre káble používa sa v režime SuperSpeed.

    IEEE 1394 (Inštitút elektrických a elektronických inžinierov)– štandard pre vysokorýchlostné sériové zbernice prijatý v roku 1995. Rôzne spoločnosti nazývajú pneumatiky navrhnuté podľa tejto normy rôzne. Apple má FireWire, Sony má i.LINK, Yamaha má mLAN, Texas Instruments má Lynx, Creative má SB1394 a tak ďalej. To často vedie k zmätku, ale napriek rôznym názvom ide o tú istú pneumatiku fungujúcu podľa rovnakého štandardu.

    Táto zbernica je určená na pripojenie vysokorýchlostných periférnych zariadení, ako sú externé pevné disky, digitálne videokamery, hudobné syntetizátory atď.

    Hlavné technické vlastnosti pneumatiky sú nasledovné:

    Maximálna rýchlosť prenosu dát sa pohybuje od 400 Mbit/s pre revíziu IEEE 1394 do 3,2 Gbit/s pre revíziu IEEE 1394b;

    Maximálna dĺžka komunikácie medzi dvoma zariadeniami sa pohybuje od 4,5 metra pre revíziu IEEE 1394 do 100 metrov pre revíziu IEEE 1394b a staršiu;

    Maximálny počet zariadení zapojených do série k jednému ovládaču je 64 vrátane rozbočovačov IEEE. V tomto prípade všetky pripojené zariadenia zdieľajú šírku pásma zbernice. Každý rozbočovač IEEE môže pripojiť až 16 ďalších zariadení. Namiesto pripojenia zariadenia môžete pripojiť prepojku zbernice, cez ktorú môžete pripojiť ďalších 63 zariadení. Celkovo môžete pripojiť až 1023 prepojok zbernice, čo vám umožní organizovať sieť 64 449 zariadení. Viac zariadení nemožno pripojiť, pretože v štandarde IEEE 1394 má každé zariadenie 16-bitovú adresu;

    Možnosť pripojenia viacerých počítačov do siete;

    Zapojenie a odpojenie zariadení za chodu;

    Schopnosť používať zariadenia napájané zo zbernice, ktoré nemajú vlastný zdroj energie. V čom maximálna pevnosť prúd - do 1,5 ampéra a napätie - od 8 do 40 voltov.

    Ethernet– štandard pre budovanie počítačových sietí založených na technológii paketový prenosúdaje, vyvinuté v roku 1973 Robertom Metcloughom z Xerox PARC Corporation.

    Norma definuje typy elektrických signálov a pravidlá pre káblové pripojenia, popisuje formáty rámcov a protokoly prenosu dát.

    Existujú desiatky rôznych revízií štandardu, no najbežnejšie sú dnes skupina štandardov: Fast Ethernet a Gigabit Ethernet.

    Fast Ethernet poskytuje prenos dát rýchlosťou až 100 Mbit/s. A rozsah prenosu dát v jednom segmente siete bez opakovačov je od 100 metrov (štandardná skupina 100BASE-T s použitím krútenej dvojlinky na prenos dát) do 10 kilometrov (štandardná skupina 100BASE-FX s použitím jednorežimového optického vlákna na prenos dát) .

    Gigabit Ethernet poskytuje rýchlosť prenosu dát až 1 Gbit/s. A dosah prenosu dát v jednom segmente siete bez opakovačov je od 100 metrov (štandardná skupina 1000BASE-T, využívajúca štyri krútené páry na prenos dát) do 100 kilometrov (štandardná skupina 1000BASE-LH, na prenos dát používa jednovidové vlákno).

    Na prenos veľkých objemov informácií existuje desať, štyridsať a sto gigabitových ethernetových štandardov fungujúcich na báze optických komunikačných liniek. Viac podrobností o týchto štandardoch a o technológii Ethernet vo všeobecnosti však popíšeme v samostatnom článku venovanom komunikácii medzi strojmi.

    WiFi– bezdrôtová komunikačná linka vytvorená v roku 1991 holandskou spoločnosťou NCR Corporation/AT&T. WiFi je založené na štandarde IEEE 802.11. a používa sa ako na komunikáciu s periférnymi zariadeniami, tak aj na organizovanie lokálnych sietí.

    Wi-Fi vám umožňuje prepojiť dva počítače alebo počítač a periférne zariadenie priamo pomocou technológie point-to-point alebo organizovať sieť pomocou prístupového bodu, ku ktorému sa môže súčasne pripojiť niekoľko zariadení.

    Maximálna rýchlosť prenosu dát závisí od použitej revízie štandardu IEEE 802.11, v praxi však bude výrazne nižšia ako deklarované parametre, a to z dôvodu režijných nákladov, prítomnosti prekážok v signálovej ceste, vzdialenosti medzi zdrojom signálu resp. prijímač a ďalšie faktory. V praxi bude priemerná priepustnosť v najlepšom prípade 2-3 krát menšia ako deklarovaná maximálna priepustnosť.

    V závislosti od revízie štandardu je priepustnosť Wi-Fi nasledovná:

    Revízia normy Frekvencia hodín Uvádzaný maximálny výkon Priemerná rýchlosť prenosu dát v praxi Komunikačný dosah v interiéri/vonku
    802.11a 5 GHz 54 Mbit/s 18,4 Mbit/s 35/120 m
    802.11b 2,4 GHz 11 Mbit/s 3,2 Mbit/s 38/140 m
    802,11 g 2,4 GHz 54 Mbit/s 15,2 Mbit/s 38/140 m
    802.11n 2,4 alebo 5 GHz 600 Mbit/s 59,2 Mbit/s 70/250 m

    Existuje mnoho ďalších rozhraní na komunikáciu s periférnymi zariadeniami a organizovanie lokálnych sietí. Zriedkavo sú však zabudované do základnej dosky a zvyčajne sa používajú ako rozširujúce karty. Preto budeme tieto rozhrania spolu s vyššie opísanými uvažovať v článku venovanom komunikácii medzi strojmi a teraz prejdeme k popisu komunikačných rozhraní južného mostíka s pevnými diskami.

    3.2.3. Rozhrania komunikačných zberníc južného mosta s pevnými diskami.

    Spočiatku na komunikáciu s pevnými diskami slúžilo rozhranie ATA, no neskôr ho nahradili pohodlnejšie a modernejšie rozhrania SATA a SCSI. Tu je stručný prehľad týchto rozhraní.

    ATA (Advanced Technology Attachment) alebo PATA (paralelné ATA) je paralelné komunikačné rozhranie vyvinuté v roku 1986 spoločnosťou Western Digital. Vtedy sa volala IDE (Integrated Drive Electronics), no neskôr sa premenovala na ATA a s príchodom rozhrania SATA v roku 2003 sa PATA premenovala na PATA.

    Použitie rozhrania PATA znamená, že radič pevného disku nie je umiestnený na základnej doske ani vo forme rozširujúcej karty, ale je zabudovaný v samotnom pevnom disku. Na základnej doske, konkrétne na južnom mostíku, je iba PATA kanálový radič.

    Na pripojenie pevných diskov s rozhraním PATA sa zvyčajne používa 40-žilový kábel. So zavedením režimu PATA/66 sa objavila jeho 80-vodičová verzia. Maximálna dĺžka kábla je 46 cm Na jeden kábel je možné pripojiť dve zariadenia, pričom jedno musí byť master a druhé slave.

    Existuje niekoľko revízií rozhrania PATA, ktoré sa líšia rýchlosťou prenosu dát, prevádzkovými režimami a ďalšími funkciami. Nižšie sú uvedené hlavné revízie rozhrania PATA.

    V praxi je priepustnosť zbernice oveľa nižšia ako udávaná teoretická priepustnosť, a to z dôvodu réžie organizácie výmenného protokolu a iných zdržaní. Okrem toho, ak sú k zbernici pripojené dva pevné disky, šírka pásma sa rozdelí medzi ne.

    V roku 2003 bolo rozhranie PATA nahradené rozhraním SATA.

    SATA (Serial ATA)– sériové rozhranie pre komunikáciu medzi južným mostíkom a pevnými diskami vyvinuté v roku 2003.

    Pri použití rozhrania SATA je každý disk pripojený vlastným káblom. Kábel je navyše oveľa užší a pohodlnejší ako kábel používaný v rozhraní PATA a má maximálnu dĺžku až 1 meter. Pevný disk napája samostatný kábel.

    A aj keď sa celkový počet káblov v porovnaní s rozhraním PATA zvyšuje, keďže každý disk je pripojený dvoma káblami, voľný priestor vo vnútri systémovej jednotky sa výrazne zväčší. To vedie k zlepšeniu účinnosti chladiaceho systému, zjednodušuje prístup k rôznym prvkom počítača a systémová jednotka vyzerá zvnútra reprezentatívnejšie.

    V súčasnosti existujú tri hlavné revízie rozhrania SATA. V tabuľke nižšie sú uvedené hlavné parametre revízií.

    Rozhranie SCSI sa odlišuje od týchto rozhraní.

    SCSI (Small Computer System Interface)– univerzálna zbernica na pripojenie vysokorýchlostných zariadení, ako sú pevné disky, DVD a Blue-Ray mechaniky, skenery, tlačiarne a pod. Autobus má vysokú priepustnosť, ale je zložitý a drahý. Preto sa používa hlavne v serveroch a priemyselných výpočtových systémoch.

    Prvá revízia rozhrania bola predstavená v roku 1986. Momentálne je tam asi 10 revízií pneumatiky. V tabuľke nižšie sú uvedené hlavné parametre najpopulárnejších revízií.

    Revízia rozhrania Bitová hĺbka Frekvencia prenosu dát Max. priepustnosť Dĺžka kábla (m) Max. počet zariadení Vydané
    SCSI-1 8 bit 5 MHz 40 Mbit/s 6 8 1986
    SCSI-2 8 bit 10 MHz 80 Mbit/s 3 8 1989
    SCSI-3 8 bit 20 MHz 160 Mbit/s 3 8 1992
    Ultra-2 SCSI 8 bit 40 MHz 320 Mbit/s 12 8 1997
    Ultra-3 SCSI 16 bit 80 MHz 1,25 Gbit/s 12 16 1999
    Ultra-320 SCSI 16 bit 160 MHz 2,5 Gbit/s 12 16 2001
    Ultra-640 SCSI 16 bit 320 MHz 5 Gbit/s 12 16 2003

    Zvyšovanie priepustnosti paralelného rozhrania je spojené s množstvom ťažkostí a v prvom rade ide o ochranu pred elektromagnetickým rušením. A každá komunikačná linka je zdrojom elektromagnetického rušenia. Čím viac komunikačných liniek je v paralelnej zbernici, tým viac sa budú navzájom rušiť. Čím vyššia je prenosová frekvencia, tým viac je elektromagnetické rušenie a tým viac ovplyvňuje prenos dát.

    Okrem tohto problému existujú aj menej závažné problémy, ako napríklad:

    • zložitosť a vysoké náklady na výrobu paralelnej zbernice;
    • problémy so synchrónnym prenosom dát na všetkých zbernicových linkách;
    • zložitosť zariadenia a vysoká cena zbernicových ovládačov;
    • zložitosť organizácie plne duplexného zariadenia;
    • náročnosť zabezpečenia každého zariadenia vlastnou zbernicou atď.

    V dôsledku toho je jednoduchšie opustiť paralelné rozhranie v prospech sériového s vyššou frekvenciou hodín. V prípade potreby je možné použiť niekoľko sériových komunikačných liniek umiestnených ďalej od seba a chránených opleteným tienením. Toto urobili pri prechode z paralelnej PCI zbernice na sériovú PCI express, z PATA na SATA. Zbernica SCSI sledovala rovnakú cestu vývoja. Takto sa v roku 2004 objavilo rozhranie SAS.

    SAS (Serial Attached SCSI)– sériová zbernica bod-bod, ktorá nahradila paralelnú zbernicu SCSI. Na komunikáciu cez zbernicu SAS sa používa príkazový model SCSI, ale priepustnosť sa zvýšila na 6 Gbit/s (SAS revízia 2, vydaná v roku 2010).

    V roku 2012 sa plánuje vydanie revízie SAS 3, s priepustnosťou 12 Gbit/s, no zariadenia podporujúce túto revíziu sa začnú masovo objavovať až v roku 2014.

    Tiež nezabudnite, že zbernica SCSI bola spoločná, čo vám umožnilo pripojiť až 16 zariadení a všetky zariadenia zdieľali šírku pásma zbernice. A zbernica SAS využíva topológiu point-to-point. A preto je každé zariadenie pripojené vlastnou komunikačnou linkou a prijíma celú šírku pásma zbernice.

    Radič SCSI a SAS je zriedka zabudovaný do základnej dosky, pretože sú dosť drahé. Zvyčajne sa pripájajú ako rozširujúce karty na zbernicu PCI alebo PCI express.

    3.2.4. Komunikačné rozhrania s pomalými komponentmi základnej dosky.

    Na komunikáciu s pomalými komponentmi základných dosiek, napríklad s vlastnou ROM alebo radičmi nízkorýchlostného rozhrania, sa používajú špecializované zbernice, ako sú ISA, MCA, LPS a iné.

    Zbernica ISA (Industry Standard Architecture) je 16-bitová zbernica vyvinutá v roku 1981. ISA fungovala na frekvencii 8 MHz a mala priepustnosť až 8 MB/s. Pneumatika je už dávno zastaraná a v praxi sa nepoužíva.

    Alternatívou k zbernici ISA bola zbernica MCA (Micro Channel Architecture), vyvinutá v roku 1987 spoločnosťou Intel. Táto zbernica bola 32-bitová s frekvenciou prenosu dát 10 MHz a šírkou pásma až 40 Mbit/s. Podporovaná technológia Plug and Play. Kvôli uzavretosti autobusu a prísnej licenčnej politike IBM sa však stal nepopulárnym. V súčasnosti sa autobus v praxi nevyužíva.

    Skutočnou náhradou za ISA bola zbernica LPC (Low Pin Count), vyvinutá spoločnosťou Intel v roku 1998 a používaná dodnes. Zbernica pracuje na taktovacej frekvencii 33,3 MHz, čo poskytuje priepustnosť 16,67 Mbit/s.

    Šírka pásma zbernice je pomerne malá, no na komunikáciu s pomalými komponentmi základnej dosky úplne postačuje. Pomocou tejto zbernice je k južnému mostíku pripojený multifunkčný ovládač (Super I/O), ktorý obsahuje ovládače pre pomalé komunikačné rozhrania a periférne zariadenia:

    • paralelné rozhranie;
    • sériové rozhranie;
    • infračervený port;
    • rozhranie PS/2;
    • disketovú mechaniku a iné zariadenia.

    LPC zbernica poskytuje aj prístup do BIOSu, o ktorom si povieme v ďalšej časti nášho článku.

    4. BIOS (Basic Input-Output System).

    BIOS (Basic Input-Output System) je program uložený do pamäte iba na čítanie (ROM). V našom prípade je ROM zabudovaná do základnej dosky, ale jej vlastná verzia systému BIOS je prítomná takmer vo všetkých prvkoch počítača (grafická karta, sieťová karta, radiče diskov atď.) A vlastne takmer vo všetkých elektronických zariadeniach (oboch tlačiarňach a vo videokamere, v modeme atď.).

    BIOS základnej dosky je zodpovedný za kontrolu funkčnosti ovládačov zabudovaných do základnej dosky a väčšiny zariadení k nej pripojených (procesor, pamäť, grafická karta, pevné disky atď.). Test sa vykoná, keď je počítač zapnutý v programe Power-On Self Test (POST).

    Ďalej BIOS inicializuje radiče zabudované do základnej dosky a niektoré k nim pripojené zariadenia a nastaví ich základné prevádzkové parametre, napríklad frekvenciu systémovej zbernice, procesor, radič RAM, prevádzkové parametre pevných diskov, radiče zabudované do základná doska atď. d.

    Ak sú testované ovládače a hardvér funkčné a nakonfigurované, systém BIOS prenesie riadenie na operačný systém.

    Používatelia môžu spravovať väčšinu nastavení systému BIOS a dokonca ho aktualizovať.

    Aktualizácia systému BIOS je potrebná veľmi zriedka, ak napríklad vývojári objavili a opravili zásadnú chybu v inicializačnom programe niektorého zo zariadení, alebo ak je potrebná podpora pre nové zariadenie (napríklad nový model procesora). Vo väčšine prípadov si však vydanie nového typu procesora alebo pamäte vyžaduje radikálny „upgrade“ počítača. Povedzme za to „ďakujem“ výrobcom elektroniky.

    Na konfiguráciu parametrov systému BIOS je k dispozícii špeciálna ponuka, do ktorej je možné vstúpiť stlačením kombinácie klávesov zobrazených na obrazovke monitora počas testov POST. Zvyčajne musíte stlačiť kláves DEL, aby ste vstúpili do ponuky nastavenia systému BIOS.

    V tejto ponuke môžete nastaviť systémový čas, prevádzkové parametre disketových jednotiek a pevných diskov, zvýšiť (alebo znížiť) taktovaciu frekvenciu procesora, pamäte a systémovej zbernice, komunikačných zberníc a konfigurovať ďalšie prevádzkové parametre počítača. Tu by ste však mali byť veľmi opatrní, pretože nesprávne nastavené parametre môžu viesť k prevádzkovým chybám alebo dokonca k poškodeniu počítača.

    Všetky nastavenia systému BIOS sú uložené v nestálej pamäti CMOS, napájanej batériou alebo akumulátorom nainštalovaným na základnej doske. Ak je batéria alebo akumulátor vybitý, počítač sa nemusí zapnúť alebo nemusí fungovať správne. Napríklad systémový čas alebo prevádzkové parametre niektorých zariadení budú nesprávne nastavené.

    5. Ďalšie prvky základnej dosky.

    Okrem vyššie popísaných prvkov obsahuje základná doska generátor hodín, pozostávajúci z kremenného rezonátora a generátora hodín. Generátor hodinovej frekvencie sa skladá z dvoch častí, keďže kremenný rezonátor nie je schopný generovať impulzy na frekvencii, ktorú vyžadujú moderné procesory, pamäť a zbernice, takže hodinová frekvencia generovaná kremenným rezonátorom sa mení pomocou hodinového generátora, ktorý násobí alebo delí. pôvodných frekvencií na získanie požadovanej frekvencie.

    Hlavnou úlohou generátora hodín základnej dosky je generovať vysoko stabilný periodický signál na synchronizáciu činnosti počítačových prvkov.

    Frekvencia hodinových impulzov do značnej miery určuje rýchlosť výpočtov. Pretože každá operácia vykonávaná procesorom vyžaduje určitý počet hodinových cyklov, čím vyššia je hodinová frekvencia, tým vyšší je výkon procesora. Prirodzene to platí len pre procesory s rovnakou mikroarchitektúrou, pretože procesory s rôznymi mikroarchitektúrami môžu vyžadovať iný počet hodinových cyklov na vykonanie rovnakej sekvencie inštrukcií.

    Generovaná hodinová frekvencia sa môže zvýšiť, čím sa zvýši výkon počítača. Tento proces je však spojený s množstvom nebezpečenstiev. Po prvé, keď sa frekvencia hodín zvyšuje, stabilita komponentov počítača klesá, preto je po akomkoľvek „pretaktovaní“ počítača potrebné vážne testovanie na kontrolu stability jeho prevádzky.

    „Pretaktovanie“ môže tiež viesť k poškodeniu komponentov počítača. Navyše zlyhanie prvkov s najväčšou pravdepodobnosťou nebude okamžité. Životnosť prvkov prevádzkovaných v iných ako odporúčaných podmienkach sa môže jednoducho výrazne znížiť.

    Okrem generátora hodín je na základnej doske veľa kondenzátorov, ktoré zabezpečujú plynulý tok napätia. Faktom je, že spotreba energie počítačových prvkov pripojených k základnej doske sa môže dramaticky zmeniť, najmä keď je práca pozastavená a obnovená. Kondenzátory vyhladzujú takéto napäťové rázy, čím zvyšujú stabilitu a životnosť všetkých prvkov počítača.

    Možno sú to všetky hlavné komponenty moderných základných dosiek a tu môžeme dokončiť prehľad dizajnu základnej dosky.


    Základná doska alebo systémová doska je základom, na ktorom je postavený každý moderný počítač, či už ide o stolný počítač, notebook alebo vstavaný systém.

    Je to základná doska, ktorá kombinuje komponenty, ktoré sa líšia povahou a funkčnosťou, ako je procesor, RAM, rozširujúce karty a všetky druhy úložných zariadení.

    Vďaka základnej doske môžete k počítaču pripojiť periférne zariadenia, pretože aj keď systémová logická sada (čipová sada) podporuje rôzne zbernice a rozhrania, je nepravdepodobné, že by niekto mohol priamo pripojiť napríklad tlačiareň k obyčajný čip.

    Čo je moderná základná doska?
    Budeme sa baviť hlavne o doskách pre stolné PC, keďže sú najrozšírenejšie a čitateľom blízke, no značná časť ich popisu sa týka aj dosiek pre servery, notebooky a vstavané počítače.

    Základná doska je hlavná a najväčšia doska plošných spojov v počítači.
    Z hľadiska náročnosti výroby samotnej dosky plošných spojov základné dosky zaostávajú len za tými najmodernejšími grafickými akcelerátormi.

    Typická základná doska je postavená na štvor- až šesťvrstvovom PCB, zatiaľ čo niektoré grafické karty sú postavené na osem- a dokonca desaťvrstvových PCB.

    Použitie viacvrstvových dosiek umožňuje pri zachovaní štandardné veľkosti oddelené rôzne elektrické obvody tak, aby ich vzájomné ovplyvňovanie bolo minimálne.
    Napájacie a uzemňovacie obvody sú vedené pozdĺž tých vrstiev, ktoré sú umiestnené hlboko v doske a samotné signálové obvody sú vedené cez ostatné vrstvy, vrátane vrchnej a spodnej vrstvy.

    Aby sme čitateľa nezahltili konkrétnymi informáciami, zameriame sa len na dva čisto elektrické parametre základnej dosky.
    Keďže mikroobvody sú navrhnuté tak, aby fungovali v presne špecifikovaných režimoch, na zabezpečenie ich spoľahlivosti a trvanlivosti je potrebný vysokokvalitný zdroj napájania.

    Samozrejme, podstatnú úlohu tu zohráva zdroj, ku ktorému je doska pripojená, no rôzne komponenty vyžadujú rôzny výkon a spotreba jednotlivých komponentov, napríklad procesora, nie je konštantná.

    Všetky tieto faktory nás nútia uchýliť sa k ďalším trikom.
    Na dodávanie potrebného napätia rôznym komponentom používajú všetky moderné základné dosky stabilizátor napätia, ktorý sa najčastejšie inštaluje priamo na dosku, niekedy sa však vyrába aj vo forme samostatnej malej dosky, umiestnenej pre správne chladenie v tesnej blízkosti Zdroj.

    Stabilizátor napätia pracuje automaticky v závislosti od toho, na ktoré kontakty je záťaž aplikovaná, inými slovami, ku ktorému konektoru je pripojené konkrétne zariadenie alebo prvok dosky.

    Funkcia pretaktovania procesora, často podporovaná modernými základnými doskami, využíva manuálne nastavenie napätia (samozrejme v rozumných medziach), ktoré je pre používateľa implementované cez BIOS alebo cez špecializovanú utilitu.

    Na boj proti napäťovým rázom, ktoré sú pre mnohé komponenty deštruktívne, sú kondenzátory navrhnuté tak, aby akumulovali a potom plynulo uvoľnili náboj.
    Nie náhodou je na základných doskách toľko kondenzátorov, najmä okolo centrálneho procesora, ktorý sa vyznačuje prudkými skokmi v spotrebe energie v závislosti od záťaže.

    Spoľahlivosť základnej dosky časom klesá práve pri kondenzátoroch: ich kapacity starnú rýchlejšie ako ostatné komponenty, najmä v dôsledku vystavenia vysokým teplotám.

    V dôsledku toho kapacita kondenzátorov klesá a strácajú schopnosť „odolať úderu“ a vyrovnávať napätie v obvode, čo negatívne ovplyvňuje ostatné komponenty a v najhoršom prípade ich deaktivuje.
    Odporúčania na výmenu počítača každé tri roky sú teda generované nielen marketingovými úvahami o „morálnej zastaranosti“, ale aj úplne objektívnymi dôvodmi.

    Prejdime k bezprostredným funkciám základnej dosky.
    IN povinné Na tejto doske sa nachádza systémová zbernica, pätica procesora, sloty pre moduly RAM (možnosť je, keď sú pamäťové čipy prispájkované priamo na doske), rozširujúce sloty, rôzne radiče, ako aj vstupné a výstupné porty.

    Ako vidíte, základná doska kombinuje jednotný systém všetky komponenty počítača – bez neho by zostali len súborom komponentov navzájom nesúvisiacich.

    Obráťme sa na fotografiu.
    Zobrazuje typickú modernú základnú dosku P5GDC-V Deluxe vyrábanú slávnou taiwanskou spoločnosťou Asus.

    Táto doska je založená na čipsete Intel 915G a je určená pre procesory Intel Pentium 4 v balení LGA 775 a podporuje takmer všetky technológie, ktoré sa nachádzajú v moderných stolných počítačoch.

    Stručná charakteristika tohto modelu:

    Čipová súprava 915G so vstavaným grafickým akcelerátorom („severný most“) + ICH6R („južný most“).
    - Podpora procesorov Pentium 4 alebo Celeron D v balení LGA 775.
    - Podporuje DDR a DDR2 533 RAM až do 4 GB.
    - Podpora zbernice PCI Express x16 a x1.
    - Podpora zbernice PCI.
    - Podpora vysokorýchlostných rozhraní USB 2.0 a IEEE 1394 (FireWire).
    - IDE a Serial ATA radiče.
    - Gigabitový sieťový ovládač.
    - Osemkanálový (7.1) ovládač zvuku.
    - Formát ATX (rozmery - 305 x 244 mm).

    Driver Game Ready GeForce 431.60 WHQL

    Sada grafických ovládačov GeForce 431.60 s certifikáciou Microsoft WHQL pridáva podporu pre grafické karty GeForce RTX 2080 Super.

    Základné dosky sú zázrakom modernej technológie a sú hlavným komponentom počítača. Pri pohľade na akúkoľvek základnú dosku môžete vidieť veľa rôznych stôp, tranzistorov a kondenzátorov, konektorov a oveľa viac. To všetko je umiestnené na takzvanom PCB (materiál, z ktorého sú vyrobené základné dosky). Tento článok popisuje hlavné komponenty základných dosiek.

    Akú úlohu hrajú základné dosky v počítači a prečo sú potrebné?

    V skutočnosti žiadny počítač nemôže fungovať bez základnej dosky (systémovej dosky). Práve na ňom sú umiestnené všetky konektory a sloty na pripojenie rôznych počítačových zariadení. Má napríklad konektory pre grafické karty, procesor, RAM a mnoho ďalších zariadení, ktoré umožňujú prevádzku počítača. Prirodzene, každé z týchto zariadení potrebuje napätie, pretože bez elektrický prúd nebudú môcť pracovať. Špeciálne na tento účel je k základnej doske pripojený napájací zdroj. Ďalej samotná základná doska rozdeľuje energiu medzi všetky zariadenia. Zariadenia, ktoré sú umiestnené oddelene od nej, sú tiež pripojené k systémovej doske. Napríklad alebo sú umiestnené v prednej časti počítača a sú pripojené k základnej doske pomocou špeciálnych viackanálových káblov. Stopy, ktorých je na základnej doske obrovské množstvo, sú určené na prenos informácií medzi všetkými pripojenými zariadeniami.

    Ak vložíte do USB konektor Jednotka Flash, na ktorej je film zaznamenaný, a chcete, aby bol film vo vašom počítači, potom pomocou ovládania myši môžete preniesť údaje z disku na vstavaný pevný disk počítača. Okamih prenosu dát je možné sledovať na obrazovke monitora. Po úspešnom prenose filmu na pevný disk ho môžete bezpečne zapnúť prostredníctvom prehrávača videa a vychutnať si jeho sledovanie. O zvyšok práce sa postará video a audio adaptér, ktorý zobrazí videofilm na obrazovke a podľa toho reprodukuje zvuk filmu v reproduktorovom systéme. Na týchto procesoch sa bude aktívne podieľať aj základná doska.

    Z čoho sú vyrobené základné dosky?

    Základné dosky sú vyrobené z viacvrstvových DPS, na ktorých sú umiestnené dráhy na výmenu dát, rôzne kondenzátory a tranzistory. Dráhy sú umiestnené na mnohých vrstvách základnej dosky a vo vrstvách sú vytvorené špeciálne otvory na ich spojenie. Napríklad zvukový adaptér umiestnený na hornej vrstve si môže vymieňať údaje s reťazcom kontaktov na iných vrstvách. V súčasnosti môžu moderné dosky obsahovať až 10 vrstiev.

    Kto vyrába základné dosky?

    Pri kúpe základnej dosky ich nájdete od 11 rôznych výrobcov. Lídrami vo výrobe základných dosiek sú v súčasnosti tieto spoločnosti: Gigabyte, ASUS, MSI a Foxconn. Základné dosky nájdete aj od najväčšej procesorovej spoločnosti Intel, zatiaľ čo jej hlavný rival AMD základné dosky nevyrába.

    Dá sa do akéhokoľvek počítača vložiť akákoľvek základná doska?

    Nie každý počítač môže obsahovať konkrétnu základnú dosku, pretože sa môžu líšiť veľkosťou. Momentálne sú najobľúbenejšie ATX (rozmery základnej dosky: 305x244 mm), micro ATX (244x244mm), mini ATX (171x171mm). V závislosti od veľkosti základnej dosky môže mať viac rozširujúcich slotov a vylepšený systém chladenia.

    Hlavné komponenty základnej dosky

    CPU zásuvka

    Každá základná doska bude obsahovať niekoľko komponentov. Jedným z týchto komponentov bude zásuvka procesora. Na globálnom trhu v súčasnosti bojujú dve popredné spoločnosti vyrábajúce procesory „o miesto na slnku“ – Intel a AMD. Pri výbere procesora musíte vedieť, ktorá pätica sa nachádza na vašej základnej doske. Napríklad pre procesory druhej generácie od Intelu - Sandy Bridge sa vyrábajú dosky s päticou LGA 1155, t.j. Tento procesor nie je možné vložiť do iných slotov. AMD ponúka spätne kompatibilné procesory (ale nie všetky). Napríklad procesor so socketom AM3 je možné vložiť do socketu AM2 a naopak.

    Čipové sady

    Čipsety sú jednou z hlavných súčastí základnej dosky. Sú to tí, ktorí organizujú výmenu údajov medzi všetkými počítačovými zariadeniami. Stojí za to vedieť, že nie každý čipset môže používať komponenty zabudované v procesore. Napríklad procesory Sandy Bridge kompatibilné s čipsetmi P67 a Z68 majú zabudovaný grafický čip, ale s grafickým čipom bude môcť pracovať iba Z68. Čipová súprava P67 bude vyžadovať inštaláciu samostatnej grafickej karty na zobrazenie obrázkov na monitore.

    Čipové sady zahŕňajú dva: severný a južný most. Obaja sú na systémovej doske, ale komunikujú rôzne zariadenia. Severný most je teda zodpovedný za výmenu dát medzi procesorom, RAM, pamäťovým radičom a grafickou kartou. Na druhej strane južný most monitoroval výmenu údajov medzi sebou rôzne zariadenia I/O a disky. S rozvojom technológií v moderných systémoch sa úlohy severného mosta začali pomaly presúvať na centrálny procesor, čo by podľa vývojárov malo ovplyvniť zvýšenie výkonu systému.

    Grafický adaptér

    Predtým bolo na mnohých základných doskách ASUS a MSI prispájkovaný samostatný grafický adaptér, ktorý bol zodpovedný za výstup obrázkov na monitor. Túto technológiu možno nájsť aj dnes, no je zastaraná. Teraz sú grafické adaptéry buď zabudované do procesora alebo inštalované samostatne pomocou rozširujúcich slotov. Pre normálnu prevádzku počítača bude potrebný grafický adaptér.

    Rozširujúce sloty

    Na žiadnej základnej doske nebude ťažké nájsť rozširujúce sloty. V súčasnosti sú rozširujúce sloty na zbernici PCI express považované za najobľúbenejšie a najrýchlejšie. Tieto konektory sú určené na pripojenie grafických kariet, zvukových kariet, sieťových kariet atď. k základnej doske.

    BIOS a batéria, ktorá ho napája

    Mikroobvod, ktorý je zodpovedný za prevádzku základnej dosky a funkčnosť všetkých pripojených zariadení, obsahuje sadu príkazov na kontrolu všetkých zariadení a základnej dosky. BIOS je zabudovaný do mnohých základných dosiek. Čip BIOSu je napájaný špeciálnou malou guľatou batériou, ktorú ľahko nájdete aj na základnej doske. Keď je počítač vypnutý, BIOS uloží všetky systémové informácie, ako je dátum a čas. V najnovších modeloch je možné čip BIOS nahradiť . Tento čip je prijímač systému BIOS a vykonáva rovnaké funkcie, ale hlavným rozdielom od systému BIOS bude prítomnosť grafického rozhrania a možnosť ovládania pomocou myši a prítomnosť viacerých funkcií.

    sloty RAM

    Všetky základné dosky majú sloty pre RAM. Zvyčajne ide o dlhé úzke štrbiny umiestnené vedľa seba. Ich počet je zvyčajne od 2 do 4, ale niekedy aj viac.

    Napájací konektor a konektor ventilátora

    Všetky základné dosky sú napájané elektrickou energiou z napájacieho zdroja, ktorý konvertuje normálne napätie v sieti pri napätí potrebnom pre počítač. Pripája sa cez špeciálny konektor k základnej doske. Na základnej doske je tiež niekoľko konektorov na pripojenie chladiaceho systému, ktorý je prezentovaný vo forme ventilátorov. Ventilátor je umiestnený v kryte systémovej jednotky, na procesore a na čipsetoch a chráni systém pred prehriatím.

    Konektory na pripojenie periférií

    Na zadnej strane základnej dosky je niekoľko konektorov, ku ktorým sa pripájajú externé zariadenia. Spravidla sem môžete pripojiť monitor, tlačiareň alebo skener, myš a klávesnicu, zvukové reproduktory a oveľa viac.

    Ako sú rozdelené základné dosky podľa cenových kategórií?

    Cena základnej dosky závisí predovšetkým od počtu konektorov a rozhraní. Existuje niekoľko kategórií základných dosiek, od ktorých závisí ich cena: základné, štandardné, vysokovýkonné a profesionálne. Základné (cena do 2000 rubľov) sa zvyčajne používajú v kanceláriách, kde stačí malý počet konektorov iba na prácu. Štandardné a vysokovýkonné (od 2 000 do 4 000 rubľov a viac ako 4 000 rubľov) sú najobľúbenejšie dosky. Najčastejšie sa používajú doma a sú vhodné na hry. Profesionálne dosky a základné dosky pre nadšencov (od 7 000 rubľov) sú plné nových modulov Bluetooth, WLAN a ďalších zaujímavých technických funkcií. Najčastejšie sa používajú na prácu s grafikou a na iné účely pri potrebe väčšieho počtu rozširujúcich kariet.

    Ako zistím typ nainštalovanej základnej dosky?

    Najviac jednoduchým spôsobom Ak chcete zistiť, ktorá základná doska je nainštalovaná vo vašom počítači, stiahnite si program CPU-Z. Tento program vám pomôže nielen určiť typ dosky, ale poskytne aj užitočné informácie o systéme. Najpodrobnejšie informácie o základnej doske nájdete vždy v príručke dodanej s ňou alebo na webovej stránke výrobcu.

    Súvisiace publikácie