 |
Классификация материнских плат по форм-фактору
|
|
|
|
Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места ее крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, сокета центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.
Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей.
Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX.
Современные: АТХ; microATX; Flex-АТХ; NLX; WTX, CEB.
Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX
Существуют материнские платы, не соответствующие никаким из существующих форм-факторов (см. таблицу). Обычно это обусловлено либо тем, что производимый компьютер узкоспециализирован, либо желанием производителя материнской платы самостоятельно производить и периферийные устройства к ней, либо невозможностью использования стандартных компонентов (так называемый «бренд», например Apple Computer, Commodore, Silicon Graphics, Hewlett Packard, Compaq чаще других игнорировали стандарты; кроме того в нынешнем виде распределённый рынок производства сформировался только к 1987 году, когда многие производители уже создали собственные платформы).
Сокеты системных плат. Слоты расширения системных плат.
Сокет - это формат разъема, соединяющего процессор и материнскую плату. Эволюция сокетов выглядит следующим об разом: Socket 370 => Socket 46; => Socket 478 => Socket 754 =: LGA 775 = > Socket 939 => Socke AM2 (цифровая маркировка со ответствует количеству ноже процессора).
|
|
|
1. Socket 370 - используется для монтажа процессоров Intel PentiunIII и Celeron. Достаточно старый формат, разработанный в последнее десятилетие прошлого века. С низкой степенью совместимости, малой производительностью процессоров, которые можно использовать совместно с Socket 370, этот формат разъема встретить достаточно сложно.
2. Socket 462 – используется для крепления процессоров АМС Athlon XP и Duron. Второе название этой спецификации - SockeiА, и ситуация с представленной моделью аналогична предыдущему случаю: из-за высокой активности конкурентов Sockei462 является не самым выгодным вариантом. Совместимость: от Duron 600 МГц до Athlon XP3200+.
3. Socket 478 – используется для крепежа процессоров Intel Pentium IV и Celeron. В настоящее время формат не столь популярен и применяется лишь для крепления бюджетных процессоров серии Celeron D на материнские платы низкой ценовой категории. Socket 754 - используется для монтажа процессоров AMD Athlon 64 и Sempron. Основные преимущества: поддержка одноканальной памяти DDR CDRAM, отдельный канал связи с памятью и чипсетом, использование последовательного интерфейса Hyper Transport с частотой 200 МГц.
Слоты расширения
Основную площадь материнской платы занимают слоты для подсоединения различных карт расширения (графических адаптеров, звуковых и сетевых плат, модемов, контроллеров и т.д.)
Слоты расширения расположены таким образом, чтобы разъёмы подключаемых карт расширения выходили на заднюю стенку системного блока. На разных системных платах вы можете встретить различное количество слотов. Если в материнскую плату встроены дополнительные устройства, например видеокарта, звуковая и сетевая плата, контроллер IEEE-1394 и т.д., вполне очевидно, что вам не понадобится большое количество слотов расширения. Кроме того, системные платы с малым количеством слотов обычно меньше по размеру (форм - фактор mATX) и могут быть установлены в миниатюрные корпуса. Тем не менее, часть пользователей предпочитает использовать полноразмерные материнские платы (ATX). Большое количество слотов расширения не позволяет подключить много устройств. Например, даже если в вашей материнской плате встроен звуковой адаптер, вы можете установить в слот расширения другую звуковую плату с лучшими характеристиками.
|
|
|
Итак, какие бывают слоты расширения и для каких устройств они предназначены.
AGP (Accelerated Graphics Port). Обычно этот слот располагается первым от процессора. Он предназначен только для установки видеокарт. Это скоростная шина, напрямую связывающая графический адаптер и процессор. Обычно слот AGP окрашен в какой-либо отличающийся от остальных цвет. Он может присутствовать и на материнских платах со встроенным графическим адаптером. При установке видеокарты в него встроенный видеоадаптер обычно отключается автоматически.
PCI Express x16. Это относительно новый слот. Он использует скоростную шину PCI Express x16 и также предназначен для установки видеокарты. Предполагалось, что он вытеснит слот AGP, использующий более медленную шину. Тем не менее, в настоящее время выпускаются материнские платы и с PCI Express x16, и с AGP. Производители видеокарт также выпускают карты для обоих слотов. Некоторые материнские платы укомплектованы двумя слотами PCI Express x16, что позволяет использовать в компьютере две видеокарты и добиться увеличения производительности трёхмерной графики.
PCI Express x1. Эти короткие слоты предназначены для подключения различных карт расширения. В настоящее время на рынке компьютерной техники такие карты встречаются редко.
PCI является, пожалуй, самым востребованным слотом. Большинство карт расширения выпущено для установки в него. К таким картам относятся модемы, звуковые и сетевые карты, контроллеры, телевизионные тюнеры (в том числе и приёмники спутниковых сигналов) и т.п. Количество слотов PCI на разных материнских платах может варьироваться от двух до шести.
Вышеуказанные слоты присутствуют в современных материнских платах. Некоторые старые материнские платы, например платы для процессоров Pentium, Pentium II и Pentium III, содержали ещё один вид разъёма, который назывался ISA. Для установки в этот слот также выпускались звуковые и сетевые карты, контроллеры и даже видеокарты. Со временем разъём ISA был полностью вытеснен слотом PCI.
|
|
|
Чипсеты системных плат.
Рассмотрим устройства, находящихся на материнской плате, северный и южныймост, как поэтически их называют, или чипсет материнской платы, если говорить на языке электроники.
Рассмотрение этого вопроса начнём с северного моста, который предназначен для осуществления взаимодействия между процессором, оперативной памятью, видеокартой и южным мостом, а точнее, устройств, которые подключены к южному мосту. Ещё северный мост могут называть системным контроллером. В состав северного моста входят такие важные компоненты:
–контроллер оперативной памяти;
–контроллеры шин для управления потоками информации между процессором и остальными устройствами;
–встроенный графический контроллер, выполняющий функции видеокарты, такое решение применяется в компьютерах эконом-класса;
В связи с этим, сразу хочется обратить внимание на следующее обстоятельство. Процессор, оперативная память, видеокарта являются в компьютере самыми быстрыми устройствами, поэтому они подключены к северному мосту. Южный мост, его ещё называют мостом ввода–вывода, объединяет более медленные устройства, такие, как:
– винчестер;
– приводы компакт–дисков;
– различные устройства PCI–шины;
– контроллер прерываний;
– контроллер прямого доступа к оперативной памяти;
– BIOS;
– часы реального времени (Real Time Clock);
– сетевые карты;
– звук;
– клавиатуру, мышь, джойстики;
В свою очередь, северный и южный мосты соединяются своей шиной обмена, по которой передаются данные, сигналы упраления и контроля в обоих направлениях.
Можно представить себе материнскую плату как некий город, в котором есть своя инфраструктура. Например, северный и южный мосты, как некоторые железнодорожные станции в этом городе, объединённые между собой широкой высокоскоростной магистралью—шиной, по которой в обоих направлениях движутся составы—информационные потоки.
|
|
|
А уже на самих станциях–мостах происходит дальнейшее распределение и доставка информации конечному электронному компоненту. Например, необходимо винчестеру передать данные в большом количестве и быстро в оперативную память, этим займётся контроллер прямого доступа в память. Он организует возможность занять беспрепятственно шину и передавать данные непосредственно в память, минуя процессор. Оперативная память также в это время будет занята только приёмом данных от винчестера. Этим повысится быстродействие системы.
Сложившаяся структура чипсета была не всегда такой. Раньше, во времена PC-совместимых компьютеров, собранных на базе процессоров Intel 8086 и до 80486, понятие чипсета, в том виде, как он оформился сейчас, было размыто. На плате находились все эти контроллеры, но как отдельные микросхемы. Даже центральный процессор, хотя в этой статье речь не о нём, до линейки Pentium, состоял из собственно процессора и сопроцессора, который выполнял вычисления в операциях с плавающей точкой.
Однако технологии не стоят на месте, тем более в такой сфере, как IT-индустрия. Успехи в области электроники, а точнее, микроэлектроники, химии, физики и других наук, позволили добиться снижения габаритов и потребляемой электрической энергии электронных компонентов. Сейчас чипсет системной платы - это объединение двух, а иногда и одна, СБИС (Сверхбольшая интегральная схема).
Как пример постоянного поиска и развития в сторону увеличения производительности вычислительных систем, можно привести вариант, впервые применённый фирмой AMD. Фирма на своём процессоре Athlon 64 интегрировала в корпус процессора контроллер памяти, который работал на частоте ядра процессора и тем самым значительно повысилось быстродействие системы. Всё это привело к тому, что северный мост на такой плате отсутствовал.
Ведущими производителями чипсетов системных плат в настоящее время являются следующие фирмы:
– Intel;
– nVidia;
– АМD;
– Via;
|
|
|
