Читать книгу Апгрейд, ремонт и обслуживание компьютера - Александр Ватаманюк - Страница 12

• 3.1. Общие сведения

• 3.2. Установка материнской платы

Материнская плата (рис. 3.1) является главной составной частью ПК. Это его основной элемент, управляющий внутренними связями компьютера и всеми его компонентами. От ее качества, функциональности и быстродействия напрямую зависят стабильность и скорость работы всей системы.

Рис. 3.1. Материнская плата

3.1. Общие сведения

От материнской платы зависит очень многое, в частности поддерживаемые процессоры, тип оперативной памяти, тип графического адаптера и т. д.

Важный параметр материнской платы – ее форм-фактор. Именно от него зависит количество слотов расширения, слотов оперативной памяти, интегрированных контроллеров и т. п.

Размер и функциональные особенности построения материнской платы[3] определяет ее спецификация.

Существуют различные форм-факторы материнских плат, отвечающие определенным спецификациям. На сегодняшний день преобладает несколько типов: ATX, LPX, NLX, BTX. Кроме того, есть их уменьшенные варианты: mini-ATX, micro-ATX, flex-ATX, micro-NLX, micro-BTX, pico-BTX и т. д.

Нет никакой надобности знать, чем они различаются и какие имеют преимущества друг перед другом. Главное, что они самодостаточны и на них можно установить все необходимые платы расширения. Если же вы хотите приобрести материнскую плату, например, специально оптимизированную под разгон, это все-таки потребует от вас предварительно познакомиться с возможностями платы.

Как уже упоминалось выше, форм-фактор материнской платы задает не только ее геометрические размеры, но и количество слотов расширения. Например, один PCI Express и шесть PCI-слотов могут быть размещены только на платах формата ATX или Extended ATX. На платах меньшего размера количество слотов будет другим (четыре у micro-ATX и три у flex-ATX). Часто один-два PCI-слота заменяются одним или двумя слотами PCI Express.

Ниже дано описание некоторых компонентов, которые могут располагаться на материнской плате.

Процессорное гнездо

Процессорное гнездо (рис. 3.2), или, как его еще называют, слот (сокет), служит для установки на материнскую плату центрального процессора и механического соединения его с группой проводников.

Рис. 3.2. Процессорные слоты для разных процессоров

В зависимости от типа процессора сокет может иметь разные интерфейсы. Еще совсем недавно его стандартная конструкция представляла собой пластиковую площадку со множеством отверстий: в нее вставлялся процессор, который крепился с помощью небольшого сдвига верхней пластины.

Сейчас в моду начинают входить процессоры от Intel, которые не имеют металлических выводов, а содержат лишь множество металлических площадок, а в них уже упираются выводы процессорного слота (более детально об этом можно прочитать в гл. 4).

Когда дело касается модернизации материнской платы, то прежде всего необходимо подумать о ее дальнейшей «судьбе». Раньше таких вопросов не возникало, поскольку практически все процессоры устанавливались в материнскую плату, благодаря чему компьютер модернизировался достаточно легко. Сегодня же, когда процессоры появляются как грибы после дождя и каждая их новая серия влечет за собой новый интерфейс процессорного слота, неудачный выбор материнской платы может привести к тому, что при модернизации процессора может потребоваться модернизация и материнской платы. Именно поэтому прежде чем модернизировать старую или приобрести новую материнскую плату, желательно предварительно ознакомиться с тем, какие процессоры можно установить в тот или иной процессорный сокет. Более подробно об этом вы можете узнать из гл. 4.

Системная логика

Системная логика (чипсет) – главный компонент платы, отвечающий за ее функционирование, а в конечном итоге и за работу всего компьютера. Он имеет небольшие размеры и обычно состоит из нескольких микросхем (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Микросхема системной логики

Как правило, чипсет представляет собой «мостовую» архитектуру, то есть состоит из двух мостов – северного и южного, за каждый из которых отвечает своя отдельная микросхема (или несколько микросхем).

В северном мосте реализованы контроллеры памяти, графического порта AGP и шины PCI.

В южном мосте – контроллер ATA (IDE) для жестких дисков и IDE-устройств, порты ввода/вывода и некоторые другие контроллеры.

Южный мост соединяется с северным с помощью PCI-шины.

Функции южного моста постоянно расширяются. В настоящее время в него входят:

• контроллер АТА и IDE;

• контроллеры USB;

• звуковой контроллер AC’97 (с шестиканальным цифровым выходом SPDIF);

• сетевой Ethernet-контроллер;

• контроллер IEEE1394 (FireWire);

• контроллер WLAN;

• контроллер Bluetooth.

От модели чипсета зависят все основные характеристики платы: поддерживаемые процессоры и память, тип системной шины, порты для подключения внешних и внутренних устройств, различные дополнительные возможности (например, интегрированный звук или графическое ядро). Современные чипсеты включают в себя множество различных встроенных контроллеров (для подключения жесткого диска, шины USB, портов ввода/вывода и др.), что удешевляет компьютер и облегчает его сборку и использование. Иногда вообще можно обойтись без каких-либо плат расширения, так как все необходимое уже есть в микросхемах системной логики, что, кстати, часто случается с офисными компьютерами.

Все группы чипсетов развиваются практически параллельно и в целом обеспечивают для своих процессоров примерно равные возможности по функциональности. Наибольшую популярность приобрели чипсеты, имеющие поддержку процессоров с интерфейсом Socket АМ2 (процессоры AMD) и LGA775 (процессоры Intel), хотя до сих пор можно встретить чипсеты с поддержкой предыдущих интерфейсов.

Как и в случае с процессорным слотом, при обновлении или покупке новой материнской платы обязательно нужно узнать технические характеристики чипсета, чтобы быть уверенным, что при модернизации процессора связка «материнская плата – процессор – оперативная память» будет работать на полную катушку. Кроме того, необходимо проследить за тем, чтобы чипсет был оборудован системой охлаждения, например, на основе тепловых труб, что, во-первых, уменьшит уровень шума, а во-вторых, позволит производить разгон системных компонентов.

Микросхема BIOS

BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода) – первое программное обеспечение компьютера, которое начинает выполняться сразу после его включения. Кроме того, в BIOS содержатся параметры конфигурации и настройки компонентов материнской платы и практически всех установленных и подключенных к ней устройств.

BIOS хранится, как правило, в одной микросхеме, хотя достаточно часто на продвинутых материнских платах находятся две микросхемы BIOS (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Микросхема BIOS в дублирующем исполнении

Такое сочетание микросхем позволяет загрузить компьютер, если одна из них будет повреждена, а также скопировать содержимое одной микросхемы на другую (например, после неудачной «перепрошивки» можно восстановить главную BIOS из резервной копии).

Большого значения при модернизации компьютера микросхема BIOS не имеет, поскольку ее содержимое всегда можно «перепрошить» более новой версией, увеличив тем самым функциональность материнской платы. Тем не менее вы можете выбрать материнскую плату с BIOS определенного производителя, например AMI BIOS.

Слоты оперативной памяти

Они предназначены для установки модулей оперативной памяти и снабжены специальными защелками, которые эти модули удерживают.

Производители материнских плат делают разное количество слотов для памяти – как правило, не менее двух. У более серьезных материнских плат их может быть четыре (рис. 3.5) или шесть. Это связано в первую очередь с форм-фактором материнской платы, да и погоня за дешевизной также вносит свои коррективы.

Рис. 3.5. Слоты для оперативной памяти

Слоты оперативной памяти, как и в случае с процессорным слотом, также могут иметь разный интерфейс, что зависит от типа поддерживаемой оперативной памяти. На сегодняшний день существует и активно используется несколько типов памяти, однако наибольшую популярность получил стандарт DDR2. При покупке «оперативки» обязательно нужно обращать внимание на то, что материнская плата практически не способна работать с разными типами памяти. Кроме того, конструкция слотов такова, что неподходящие модули памяти попросту в них не войдут.

Слоты плат расширений

Слоты плат расширений, или просто слоты шин, используются для установки в них разных плат расширения, например видеокарты, звуковой карты, SCSI-контроллера, модема и т. п.

На сегодняшний день повсеместно используются AGP– и PCI-шины, и их слоты можно найти на материнской плате. В последнее время все чаще можно встретить чисто «графический» слот – PCI Express[4] (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Слоты PCI Express: спецификация 16х (вверху и внизу) и 1х (в центре)

Эта шина, на сегодняшний день наиболее быстродействующая и функциональная, позволяет устанавливать, например, вместо одной две видеокарты и выводить изображение сразу на четыре монитора. Конечно, обычному пользователю пока нет смысла, да и невыгодно использовать две видеокарты, а вот заядлому геймеру они, да еще в паре с двухъядерным или четырехъядерным процессором, позволят «развернуться» на все сто процентов.

В любом случае, существуют разные версии этой шины, последняя из которых – PCI Express 16x – передает данные со скоростью до 4 Гбайт/с (по 250 Мбайт/с на каждую линию).

Хотя AGP-слот (рис. 3.7), спецификаций шины которого также существует достаточно много[5], постепенно вытесняется слотом PCIE, тем не менее продается много материнских плат, которые его содержат. Этот слот используется для установки видеокарты.

Рис. 3.7. Слот AGP

В PCI-слот (рис. 3.8) устанавливается любое устройство, включая и старые модели видеокарт, хотя найти таковые в продаже уже не получится.

Рис. 3.8. Слоты PCI

Количество слотов расширения может быть разным, что в первую очередь зависит от форм-фактора материнской платы и ее предназначения.

Если оценивать слоты с точки зрения модернизации материнской платы, то лучше приобретать плату со всеми возможными слотами, что обеспечит ее большую долговечность. И обязательно проследите, чтобы спецификация слотов была последней, что позволит в случае их использования добиться максимальной скорости работы установленных в них плат расширения.

Разъемы

Они служат для подключения шлейфов данных и проводов питания устройств, например вентиляторов.

В зависимости от типа и предназначения разъемы имеют разную форму. На материнской плате изначально присутствуют разъемы для вентиляторов, для подключения питания материнской платы, IDE– или SCSI-устройств, FDD-коннектор (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Снизу вверх: FDD-разъем и IDE-разъемы

Кроме того, присутствуют SATA-разъемы, разъем для подключения сетевого кабеля, для присоединения выхода звуковой карты, дополнительных портов, средств индикации и т. п.

Количество разъемов может быть разным, что зависит от типа материнской платы и ее применения. Например, серверные материнские платы (и вообще дорогие материнские платы) содержат большее количество IDE-, SATA-, SCSI– или USB-разъемов, нежели материнские платы для офисных компьютеров.

Локальные порты

Они используются для подключения разнообразной периферии, например модема, принтера, сканера и т. п. На материнской плате изначально присутствует несколько локальных портов.

LPT. Этот тип порта, часто называемый параллельным (рис. 3.10), представляет собой полнодуплексный порт, через который сигнал передается в двух направлениях по восьми параллельным линиям. Скорость передачи данных через него составляет от 800 Кбит/с до 16 Мбит/с (зависит от выбранного режима работы порта). Как правило, параллельные порты обозначают индексами LPT1, LPT2 и т. д. Обычно к ним подключается принтер, сканер или модем.

Рис. 3.10. LPT-порт

Он уже практически не используется, поскольку на смену пришел более скоростной и функциональный USB-порт. Многие материнские платы уже даже не выводят данный порт на ATX-панель и снабжают материнскую плату лишь соответствующим разъемом для подключения дополнительной планки.

3

Например, количество слотов шин, интегрированных контроллеров и т. д.

4

Используются также названия PCIE, PCI-E, PCI-X.

5

Последняя спецификация шины – AGP 8x – позволяет передавать данные со скоростью 2 Гбайт/с.