1 основные характеристики материнской платы. Сокеты процессоров AMD

Материнская плата обеспечивает взаимодействие всех компонентов, как единой системы, управляя их совместной работой.

Выделяют три основных компонента:

Северный мост

Южный мост

Северный мост

Специальная микросхема, монтируемая на материнскую плату. Основная задача северного моста - управлять работой оперативной памяти, центрального процессора и видеокарты. На многих моделях мат. плат, северный мост обеспечивают дополнительным охлаждением. Это связано с большим потреблением энергии.

Южный мост

Аналог северного моста. Эта микросхема отвечает за управление работой жесткого диска, Чипсет

Общий набор управляющих микросхем, установленных на материнской плате, называют чипсетом. От модели чипсета зависит то, какую модификацию центрального процессора можно установить на данную мат. плату.

интерфейсов (USB, PCI и пр.), управление BIOS.

Назначение и основные характеристики процессора ПК

Центральный процессор (ЦП) представляет собой сложную микросхему с миллионами транзисторов и множеством контактов занимающуюся обработкой машинного кода компьютерных программ. Центральное процессорное устройство (ЦПУ или CPU) является мозгом всей компьютерной системы, производя арифметические и логические операции с данными. Среди основных характеристик центрального процессора стоит отметить следующие: Тактовая частота - если по простому, то количество операций в единицу времени, которое может выполнить процессор. Непосредственно влияет на производительность CPU следовательно, чем выше частота быстрее работает центральный процессор. Напрямую сравнивать частоту можно только внутри одного ядра, так как на производительность влияет множество других факторов.

Сокет - разъем на материнской плате компьютера предназначенный для установки центрального процессора. Подходит только для строго определенного типа процессоров и характеризуется количеством контактов и производителем CPU. Так же физически не позволяет установить процессор неподходящего типа. Сокет является ограничивающим фактором при апгрейде процессора.



Количество ядер - центральный процессор может содержать в себе несколько ядер в одном корпусе, тогда его называют многоядерным. Ядром ЦПУ является главная часть, определяющая основные характеристики процессора и занимающаяся непосредственно вычислениями. Наличие нескольких ядер облегчает выполнение нескольких параллельных задач одновременно, так же при должной оптимизации компьютерной программы значительно увеличивает скорость работы в ней. Например, современные игры, обработка видео, архивирование, 3D-моделирование и многие другие положительно отзываются на наличие нескольких ядер. Так же существуют технологии создания нескольких виртуальных ядер из одного физического. Однако надо понимать, что увеличение количества ядер не приводит к пропорциональному росту производительности процессора, а на некоторых задачах возможно даже ухудшение по сравнению с одноядерным вариантом. Все зависит от возможности выполнять данную задачу несколькими параллельными потоками и насколько грамотно это реализовано в конкретном программном обеспечении. Многоядерность является наиболее перспективным путем повышения производительности на сегодняшний день.

Кэш - высокоскоростная память, интегрированная прямо в центральный процессор. Служит буфером между оперативной памятью компьютера и собственно вычислительным блоком процессора. Обеспечивает увеличение производительности за счет гораздо более высокой скорости работы. Кэш бывает трех уровней: L1, L2, L3. Чем больше объем кэша, тем быстрее работает ЦП при прочих равных условиях.

Тепловыделение - количество теплоты, выделяемое при работе центральным процессором. Это тепло необходимо отводить с помощью системы охлаждения центрального процессора для поддержания его температуры в оптимальном диапазоне. Важный параметр, так как если система охлаждения будет не справляться, то процессор будет перегреваться вплоть до принудительного выключения компьютера. Особенно актуально при разгоне и в маленьких корпусах.

Основными производителями центральных процессоров для персональных компьютеров являются компании Intel и AMD. Процессоры этих компаний не взаимозаменяемые. В случае апгрейда компьютера, выбирать новый процессор нужно исходя из поддерживаемых данной материнской платой компьютера.

Поколения процессоров ПК

В настоящее время семейство х86 насчитывает 6 поколений процессоров у Intel и 7 - у AMD.

Первое поколение (процессоры 8086 и 8088 и математический сопроцессор 8087) задало архитектурную основу - набор неравноправных 16-разрядных регистров, сегментную систему адресации памяти в пределах 1 Мбайт с большим разнообразием режимов, систему команд, систему прерываний и некоторые другие черты. В процессорах применялась "малая" конвейеризация - пока одни узлы выполняли текущую инструкцию, блок предварительной выборки выбирал из памяти следующую. На выполнение каждой инструкции уходило в среднем по 12 тактов процессорного ядра.

Второе поколение (80286 с сопроцессором 80287) привнесло в семейство защищенный режим, позволяющий использовать виртуальную память размером до 1 Гбайт для каждой задачи, пользуясь адресуемой физической памятью в пределах 16 Мбайт. Защищенный режим является основой для построения многозадачных операционных систем (ОС), в которых система привилегий жестко регламентирует взаимоотношения задач с памятью, ОС и друг с другом. Защищенный режим 80286 не нашел массового применения - эти процессоры, в основном, использовались как "очень" быстрые 8086. Их производительность повысилась не только за счет роста тактовой частоты, но и за счет значительного усовершенствования конвейера. Здесь на выполнение инструкции уходило в среднем по 4,5 такта. Во втором поколении появились новые инструкции: системные (для обслуживания механизмов защищенного режима) и несколько прикладных (в том числе для блочного ввода/вывода). Наличие защищенного режима не отменяет возможности работы в реальном режиме 8086, и эта возможность сохраняется во всех последующих поколениях (дань совместимости с программным обеспечением, включая и MS DOS).

Третье поколение (386/387 с суффиксами DX и SX, определяющими разрядность внешней шины) ознаменовалось переходом к 32-разрядной архитектуре IA-32. Кроме расширения диапазона непосредственно представляемых величин (16 бит отображают целые числа в диапазоне 0-65535 или от -32767 до +32767, 32 бита - более чем 4 миллиарда) увеличился и объем адресуемой памяти (до 4 Гбайт реальной, 64 Тбайт виртуальной). Для этого почти все программно-доступные регистры были расширены и получили в названии приставку "Е" (ЕАХ, ЕВХ...). В систему команд ввели возможность переключения разрядности адресации и данных. Защищенный режим был несколько усовершенствован, но оставлена и обратная совместимость с 286. На таком процессоре стала "расцветать" система MS Windows - сначала оболочка, а потом и операционная система. В плане организации исполнения инструкций существенных изменений, повлекших за собой сокращение числа тактов на инструкцию, не произошло - те же средние 4,5 такта, но частота уже достигла 40 МГц.

Четвертое поколение (486, опять-таки DX и SX) в видимую архитектурную модель больших изменений не внесло, но зато принят ряд мер для повышения производительности. В этих процессорах значительно усложнен исполнительный конвейер - основные операции выполняет RISC-ядро, "задания" для которого готовят из входных CISC-инструкций х86. Этот конвейер стал способным выполнять инструкцию в среднем за два такта. Конечно, каждая инструкция проходит через весь конвейер процессора за гораздо большее количество тактов, но темп выполнения в потоке именно таков. Производительность конвейера процессора оторвалась от возможностей доставки инструкций и данных из оперативной памяти, и прямо в процессор ввели быстродействующий первичный кэш объемом 8-16 Кбайт. В этом же поколении отказались от внешнего сопроцессора: теперь он размещается либо на одном кристалле с центральным (называется FPU), либо его нет вообще. По сравнению с предыдущим поколением и сопроцессор стал работать значительно эффективнее. А тактовая частота в этом поколении достигла 133 МГц (у AMD, а у Intel - только 100).

Пятое поколение - процессор Pentium у Intel и К5 у AMD - привнесли суперскалярную архитектуру. Суперскалярность означает наличие более одного конвейера. У процессоров пятого поколения после блоков предварительной выборки и первой стадии декодирования инструкций имеется два конвейера, U-конвейер и V-конвейер. Каждый из этих конвейеров имеет ступени окончательного декодирования, исполнения инструкций и буфер записи результатов. U-конвейер "умеет" все, у V-конвейера возможности немного скромнее. Конвейеризирован и блок FPU. Процессор с такой архитектурой может одновременно "выпускать" до двух выполненных инструкций, но в среднем получается 1 такт на инструкцию. Не все инструкции могут выполняться парно, эффективность использования конвейеров (коэффициент их загрузки или простоя) зависит от программного кода - есть широкие возможности оптимизации. В процессорах применяется блок предсказания ветвлений (инструкций программы, выполняемых после очередного условного перехода или вызова), в обязанности которого входит не оставлять конвейеры без работы "на поворотах" алгоритмов. Для быстрого снабжения конвейеров инструкциями и данными из памяти шина данных процессоров имеет разрядность 64 бит, из-за чего поначалу их даже ошибочно называли 64-разрядными процессорами. На закате этого поколения появилось расширение ММХ, новизна которого заключается в принципе SIMD: одна инструкция выполняет действия сразу над несколькими (2, 4 или 8) комплектами операндов. В ММХ появился и новый тип арифметики - с насыщением (saturated): если результат операции не умещается в разрядной сетке, то вместо переполнения (антипереполнения) устанавливается максимально (минимально) возможное значение числа.

Шестое поколение процессоров Intel началось с Pentium Pro и продолжается по сей день в процессорах Pentium II, Pentium III, Celeron и Хеоn. Его лейтмотивом является динамическое исполнение, под которым понимается исполнение инструкций не в том порядке (out of order), как это предполагается программным кодом, а в том, как "удобно" процессору. Инструкции, поступающие на конвейер, разбиваются на простейшие микрооперации, которые далее выполняются суперскалярным процессорным ядром в порядке, удобном процессору. Ядро процессора содержит несколько конвейеров, к которым подключаются исполнительные устройства целочисленных вычислений, обращений к памяти, предсказания переходов и вычислений с плавающей точкой. Несколько различных исполнительных устройств могут объединяться на одном конвейере.

Результаты "беспорядочно" выполняемых микроопераций собираются в переупорядочивающем буфере и в корректном порядке записываются в память (и порты ввода/вывода). Чтобы можно было одновременно выполнять разные инструкции с одними и теми же программно-адресуемыми регистрами, внутри процессора выполняется аппаратное переименование регистров (их у процессора больше, чем доступных по программной модели). Конечно, при этом учитывается и связь по данным, которая сковывает "беспорядочные" параллельные исполнения, даже пользуясь дополнительными регистрами. В процессорах 6-го поколения реализовано исполнение по предположению: процессор пытается исполнить инструкцию, последующую (по его мнению) за переходом еще до самого перехода. В итоге всех этих ухищрений среднее число тактов на инструкцию у Pentium Pro сократилось до 0,5 такта. В систему команд были введены новые инструкции, позволяющие писать более эффективные коды (с точки зрения минимизации ветвлений).

Проблему доставки "сырья" для работы процессоров 6-го поколения фирма Intel стала решать, используя так называемую двойную независимую шину (DIB). Одна из шин процессора, "фасадная" (FSB - Front Side Bus), связывает его с системной платой, на которой находится и оперативная память. Другая шина связывает процессор со вторичным кэшем, который находится в одной упаковке с процессором (для пользователя вторичный кэш неотделим от процессора). Частота FSB долгое время оставалась в пределах 66 МГц, что обеспечивало пиковую пропускную способность 528 Мбайт/с. Лишь совсем недавно эта частота поднялась до 100 и даже 133 МГц. А вот тактовая частота второй шины пропорциональна частоте ядра - либо полная частота, либо ее половина. Пиковую пропускную способность этой шины можно оценить, умножив ее тактовую частоту на 8 - число байт данных на шине (у новых процессоров Pentium III разрядность этой шины уже 32 байта). Наличие двойной независимой шины у Intel является одним из атрибутов шестого поколения. Системная шина при этом имеет протокол, принципиально отличающийся от протокола шины процессоров Pentium.

Фирма AMD в своих процессорах шестого поколения (К6) реализовала "беспорядочное исполнение", но двойную независимую шину применять не стала. Вместо этого была увеличена тактовая частота той же шины, которой пользовался Pentium - весьма эффективной в однопроцессорных конфигурациях. Двойная шина появилась лишь в процессорах K6-III. Благодаря такому решению сокет-7 (Super7) пережил целых два поколения процессоров. По микроархитектуре (способу реализации "беспорядочного исполнения") процессоры К6 заметно отличаются от своих Intеl"овских собратьев.

Как пятое поколение по ходу развития было "сдобрено" расширением ММХ (целочисленное), так шестое поколение получило расширение 3DNow! (AMD) и SSE (Intel). Однако в отличие от единого ММХ, эти два расширения не эквивалентны. У них общая идея "потоковой" направленности и реализации SIMD для чисел с плавающей точкой. Поток в данном контексте подразумевает, что с его данными должны выполняться однотипные операции. Кроме того, данные, уже прошедшие обработку, в дальнейшем этим вычислительным процессом использоваться не будут и ими не следует засорять кэш. Теперь появились инструкции загрузки данных в кэш, а также записи в память, минуя кэш. Прежде такого явного управления кэшированием не было.

Седьмое поколение (по AMD) началось с процессора Athlon. Причисление его к новому поколению мотивировано развитием суперскалярности и суперконвейерности, которая теперь охватила и блок FPU (в прежних поколениях FPU если и конвейеризировали, то не распараллеливали).

Завершает линию процессоров IA-32 от фирмы Intel процессор Willamette (в начале 2000 года демонстрировался опытный образец с частотой ядра 1,5 ГГц). Его микроархитектура существенно отличается от привычной архитектуры Р6. Конвейер этого процессора имеет 20 ступеней, в то время как у Pentium III 12-ступенчатый целочисленный конвейер и 17-ступенчатый FPU. Длинный конвейер упрощает микрооперации каждой стадии, что позволяет повышать тактовую частоту. Однако при этом растет задержка прохождения инструкции, и, что особенно критично, растут потери времени при ошибках в предсказании ветвлений. Чтобы минимизировать вероятность этих ошибок, в процессоре существенно улучшены узлы, отвечающие за загрузку конвейеров, - блок предсказания переходов, буферы микроинструкций. Первичный кэш имеет объем 256 Кбайт, и в кэше применяется упорядочивание инструкций (чтобы инструкция, следующая за ветвлением, всегда оказывалась в кэше). Существенно повышена производительность исполнительных блоков целочисленных инструкций, но у стандартного FPU (не SIMD) производительность практически та же, что и у Pentium III (в пересчете на эквивалентную тактовую частоту). Для чисел с плавающей точкой основной упор сделан на инструкции SIMD. В процессоре появился набор инструкций SSE2: 76 новых инструкций обработки данных и управления кэшированием. Новые инструкции обработки работают с числами разных форматов, включая учетверенные слова (64 бит) и числа двойной точности с плавающей точкой (64 бит). Процессор имеет совершенно новую шину с тактовой частотой 100 МГц, но передающую до четырех 64-битных пакетов за такт (Quad Pumped) - производительность до 3,2 Гбайт/с. Эта шина является переходной к шине процессоров IA-64. Процессор устанавливается в Socket-462, естественно, не совместимый ни с каким из существующих сегодня сокетов или слотов. В 2001 году ожидается мобильный вариант Willamette - Northwood, а также серверный вариант - Foster.

Фирма Intel сейчас занимается 64-разрядной архитектурой - такая разрядность позволит считать целые числа с числом разрядов почти до 2ґ1019. Первый представитель 64-разрядных процессоров - Itanium, разрабатываемый под кодовым названием Merced. Его архитектура - IA-64 - обеспечивает совместимость с существующим программным обеспечением для используемой ныне архитектуры IA-32.

Микропроцессор Itanium использует 10-уровневый конвейер и может выполнить до шести инструкций за один такт. В новой архитектуре предусмотрено 128 регистров для вычислений с плавающей запятой и столько же для целых чисел, 64 регистра для предсказания переходов и 8 регистров ветвления. На кристалле расположены два блока вычислений с плавающей запятой, обеспечивающие производительность до 6 Гфлоп при операциях с одинарной точностью и до 3 Гфлоп - с повышенной точностью на частоте 1ГГц. Они существенно ускоряют и обработку графической ЗD-информации. Вся сверхоперативная память разделена на три уровня, два из которых интегрированы на самом кристалле. Кэш-память третьего уровня, выполненная на дискретных микросхемах SRAM общим объемом до 4 Мб, располагается в картридже микропроцессора.

В начале 2000 года фирма Transmeta заявила процессор Crusoe, который является аппаратно-программным комплексом. Этот комплекс работает нетрадиционным способом: инструкции х86 транслируются в длинные слова VLIW (Very Long Instruction Word) регулярной структуры длиной 64 или 128 бит, которые исполняются процессорным ядром. При этом оттранслированные инструкции хранятся в кэш-памяти и при многократном исполнении транслируются лишь единожды. Ядро процессора исполняет элементы кода в строгом порядке. С этим процессором уже могут работать ОС Windows 9x/NT/2000, Linux. Плавающее энергопотребление составляет от 10-20 мВт до 1-3 Вт, в зависимости от выполняемой работы. Процессор имеет наилучшее отношение производительности к потреблению энергии и предназначается для мобильных систем.

Семейство х86 фирмы Intel началось с 16-разрядного процессора 8086. Все следующие модели процессоров, в том числе 32-разрядные (386, 486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Celeron) и с 64-разрядным расширением ММХ, включают в себя систему команд и программную модель предыдущих, обеспечивая совместимость с ранее написанным программным обеспечением.

Каждый день миллионы человек садятся за свои рабочие места, включают ПК и приступают к выполнению своих обязанностей. Однако большинство из них понятия не имеют о том, как устроен их компьютер, как всё это работает. Если спросить о его устройстве, то большинство пользователей ответят: монитор, клавиатура, мышка и системный блок. А на вопрос о том, без чего нельзя запустить машину, отвечают: без электричества. При этом мало кто догадывается о строении и способен различить хоть какие-то платы внутри.

В этой статье будет рассмотрена одна из основополагающих частей компьютера, без которой его работа была бы невозможна в принципе. Если вы - начинающий пользователь и собираетесь собрать свой ПК, а не пользоваться готовыми предложениями рынка, вам пригодятся советы по материнским платам, которые вы получите здесь.

Опора компьютера

Материнская плата - это не что иное, как основа вашего компьютера. Основополагающее и связывающее звено всех элементов. Другое её название - системная плата. Основной ее функцией является передача сигналов управления и данных между комплектующими - процессором, чипсетом, картами расширения, внешними устройствами.

Основные характеристики материнской платы, на которые стоит обращать внимание - форм-фактор, количество разъёмов под платы расширения PCI Express, тип поддерживаемой оперативной памяти и её объём, тип разъёма процессора. И некоторые дополнительные, но не критичные детали - тип порта для мышки, версия USB-порта, наличие Wi-Fi и HDMI.

Исходя из этих характеристик, пользователь должен совершить выбор при покупке. Главное помнить, что лучшая материнская плата та, которая идеально подходит к выбранным вами остальным комплектующим.

Структура

Любая материнская плата разделяется на две основные взаимодействующие части - северный и южный мост.

Южный мост - это единая микросхема, которая связывает между собой большинство медленных взаимодействий в компьютере, а также связывает их с процессором посредством северного моста. Физически южный мост состоит из таких частей:

  • контроллеры PCI, LPC, Super I/O;
  • IDE и SATA контроллеры;
  • часы;
  • Bios;
  • управление питанием;
  • звук;
  • управление сетевыми картами.

В некоторых случаях может напрямую управлять мышью, клавиатурой, внешними портами, хотя зачастую они управляются через специальный контроллер ввода-вывода Super I/O.

Северный мост, иначе называемый контроллером-концентратором памяти, включает в себя:

  • процессор;
  • оперативную память, в случае если она не подключена напрямую к процессору;
  • видеоадаптер.

Именно северный мост в составе материнской платы выделяет наибольшее количество тепла, вследствие чего в большинстве случаев при реализации архитектуры компьютера для него требуется индивидуальная система охлаждения.

С развитием компьютерных технологий некоторые производители стали отказываться от северного моста в составе архитектуры. Например, материнские платы Intel, начиная с Intel Nehalem, убрали северный мост, перенеся часть его функций на центральный процессор, сократив, таким образом, количество активных компонентов материнской платы.

Собираем компьютер

Первое, что необходимо выяснить перед покупкой, это форм-фактор. В обязательном порядке уточняйте у продавцов размеры материнской платы. В большинстве современных персональных настольных компьютеров используется стандарт ATX. Подробнее, как подключить материнскую плату, рассмотрим ниже.

  1. Первым делом устанавливаете плату в корпус компьютера и закрепляете с помощью винтиков.
  2. В разъём 1 подключаете шлейф, идущий от вашего блока питания. Это основной элемент, осуществляющий питание материнской платы. Будьте внимательны, существуют разъёмы на 20 и 24 pin (количество штырьков), поэтому при покупке убедитесь, что ваш блок питания подходит к системной плате. В качестве совета стоит сказать, что в первую очередь стоит брать материнку. И уже к ней подбирать блок питания.
  3. Во второй разъём подключаем также идущий от блока питания шнур, предназначенный для питания центрального процессора. Также нажимаем до самого упора, чтобы защелка встала на место, и питание не отключилось во время работы.
  4. На третьем месте обозначен разъем на материнской плате, для немного устаревшего, но до сих пор встречающегося привода для чтения дискет. Этот разъём имеет незначительные отличия от разъёма 4, но если присмотреться, то сможете запросто увидеть отличия.
  5. Для подключения жесткого диска или CD/DVD-привода используется интерфейс IDE ATA. Шлейф для этого разъёма отличается тем, что у него два выходных интерфейса, поэтому при подключении одного шлейфа вы можете подключить сразу и CD-привод, и жесткий диск. В отличие от приведённого примера, большинство материнских плат имеют по несколько таких разъёмов.
  6. Еще один способ подключения жесткого диска и CD/DVD-привода - это SATA интерфейс. Подключается он через разъем №5. Он используется в новых устройствах, и перепутать его с другим разъёмом не представляется возможным.

Разобравшись, как подключить материнскую плату, переходим к подсоединению оставшихся устройств и интерфейсов.

Платы расширения

После подключения внешних и внутренних устройств, а также питания к материнской плате, можно приступать к подключению плат расширения - оперативной памяти, графического адаптера, сетевой карты.

При покупке вам должна была быть выдана полная спецификация и типы разъемов. Помните, что оперативную память необходимо выбирать того же стандарта, что и указан в документации. Память DDR2 невозможно подключить в разъем DDR3, поэтому при покупке убедитесь, что берёте современную материнскую плату, с новейшими интерфейсами. Найти комплектующие старых форматов проблематично, а новые не намного отличаются по ценовой категории.

Что касается графического адаптера, то здесь вы не ошибетесь. В большинстве случаев это самый большой разъем на материнской плате. В старых моделях подключение производилось простым защелкиванием видеокарты в паз. В современных мощных видеокартах присутствует своя независимая система охлаждения. Её также надо подключать непосредственно к материнской плате с помощью двухпинового шлейфа. Обычно разъём питания находится ближе к процессору, поскольку к нему же подключается и охлаждение самого процессора.

Самой важной частью, подключаемой к системной плате, станет ЦПУ. Процессоры также имеют свои уникальные разъемы. Например, материнская плата ASUS VANGUARD B85 имеет сокет LGA1150, к которому можно подключить процессоры Intel i7/i5/i3, в то время как с другими могут возникнуть проблемы.

Рассмотрим ниже понятие о том, какая же лучшая материнская плата. Несмотря на то, что компания Intel имеет огромный опыт в разработке оборудования для персональных компьютеров, сейчас она занимается разработкой именно комплектующих. Поэтому даже самые крупные компании вынуждены выпускать продукцию под материнские платы Intel.

ASUS Z97-A

На форуме 2014 года, проведённом компанией Asus, были, как обычно, представлены новинки. Среди них - эта бюджетная материнская плата, цена которой будет по карману большинству обывателей. Отказавшись от привычного дизайна, компания «Асус» выпустила материнку в бронзовых оттенках, с достаточно богатым оснащением. В состав этой недорогой платы входят:

  • три слота PCIe x16;
  • четыре слота DIMM под оперативную память, с поддержкой до 32 гигабайт;
  • один современный слот SATA Express;
  • а также, даже на такой невзрачной материнской плате, был установлен звуковой чипсет Crystal Sound 2.

Без сомнения, компания Asus повышает планки для своих материнских плат, оставаясь в той же ценовой категории, что и раньше. Это позволит им оставаться среди лидеров на рынке компьютерных комплектующих.

ASUS Z97-DELUXE

На той же выставке была представлена еще одна модель материнской платы. Можно сказать, что она достойна стать настоящим лидером среди своих сестер. Флагманская материнская плата ASUS предоставляет пользователю поистине безграничный потенциал расширения своего компьютера. Секретом такого успеха является количество интерфейсов, которых стало в два раза больше. Вот характеристики материнской платы:

  • два интерфейса Sata Express;
  • 6 дополнительных портов SATS 6G;
  • 8 портов USB 3.0;
  • 3 слота PCI Express 3.0 x16;
  • звук Crystal Sound 2.

Конечно, для рядового пользователя такая материнская плата, цена на которую может зашкаливать за 10 000 рублей, не подходит, поэтому, если вы стараетесь собрать себе бюджетный компьютер своими руками, то обязательно изучите варианты. Продавцы-консультанты в магазинах предоставляют разнообразнейший выбор в доступной ценовой категории от 2 000 до 8 000 рублей.

Ноутбук

Материнская плата для ноутбука - это не просто тело, к которому подключены устройства. Это сама жизнь ноутбука. Если вы, не дай бог, прольёте на неё кофе или повредите, то в большинстве случаев готовьтесь распрощаться ещё и с половиной оборудования, установленного внутри.

Дело в том, что далеко не у всех ноутбуков на материнской плате возможно заменить компоненты. Встроенная видеокарта или оперативная память потребует дополнительных расходов в случае ремонта, поэтому всегда четко представляйте, для чего вам компьютер и нужен ли ноутбук дома.

Замена компонентов ноутбука представляется сложной даже для опытных системных администраторов, поэтому при поломке его части или, в особенности, материнской платы, в 90% случаев вам придётся обращаться в сервисный центр.

Уход за материнской платой

Многие полагают, что персональный компьютер - это своеобразный инструмент для работы, наподобие пилы или молотка. Понятное дело, что в таком случае пользователь абсолютно не прав. Компьютер, как и, в частности, материнская плата - это целая взаимодействующая система, состоящая из миллионов частей. Представьте себе, что материнская плата, лежащая на столе - это город, а миллиарды бит информации, ежедневно проходящих через неё - это жители. Понятно дело, что за своим инструментом нужно следить и ухаживать.

Когда производитель тестирует свой продукт, он не рассчитывает, что в нём поселятся насекомые или, хуже того, крысы. Наверно, польза профилактики компьютера очевидна, от того как вы относитесь к своему рабочему месту, будет зависеть то, как долго оно вам прослужит. Тем более, уход за материнской платой и внутренностями компьютера не займёт у вас много времени.

Хотя бы раз в месяц, а лучше чаще, полностью отключайте компьютер от сети и снимайте крышку с блока питания. В любом компьютерном магазине вы сможете купить баллон со сжатым воздухом, либо можете воспользоваться пылесосом, настроенным на выдув. Обязательно продуйте все радиаторы и уголки системного блока, избегая прямого контакта с платами и проводами.

Если вы давно не чистили системный блок, делайте это на улице и в марлевой повязке, чтобы не надышаться пыли. Ни в коем случае не используйте жидкости или аэрозоли. Помните, что пыль в системах охлаждения, да и на самих платах, способствует повышению температуры и может привести к их поломке. Поэтому уборка внутри компьютера - это не прихоть, а, скорее, жизненная необходимость.

Ремонт

Если вы все-таки не смогли уберечь свой компьютер от поломки и не способны определить самостоятельно, какая часть повреждена, лучше воспользуйтесь услугами сервисного центра. В большинстве случаев определить проблему самостоятельно можно, только если сломалось что-то из комплектующих. Если проблема в материнской плате, то с этим справится только электронщик.

Материнская плата - это важнейший компонент, для ремонта которого потребуются
специальные навыки и оборудование. Если же у вас сломался ноутбук, то еще и достаточно много места для его разборки.

Залог успешного ремонта это важнейшей детали - в правильной диагностике и поиске неполадок. Самой большой ошибкой рядового пользователя станет попытка самостоятельного ремонта. В таком случае человек может не только не починить плату, но и довести её до состояния, когда её придётся выкинуть на помойку.

Если же у вас появился сбой в работе ноутбука, как можно скорее доставьте его в сервисный центр. Материнская плата для ноутбука - сложный для замены элемент. Поэтому игнорирование мелких сбоев может привести к тому, что, оставшись безучастным к ошибке один раз, вам придется столкнуться с более серьёзными проблемами.

Важно осознавать, что материнская плата - это основная составляющая стоимости ноутбука. Поэтому при сбоях лучше обращаться к профессионалам сразу и не затягивать, они помогут вернуть вам ноутбук к жизни при минимальных затратах.

Заключение

Итак, материнская плата - это основа жизни вашего компьютера. Многие программисты утверждают, что у компьютеров есть своя душа и характер. Они признают только одного хозяина. Если поверить в эту теорию, то душа компьютера находится именно в материнской плате.

Выбранная с душой и вниманием материнская плата, при должном уходе, прослужит вам долго, несмотря на её стоимость или составляющие. О ней надо заботиться, ухаживать и тогда она прослужит вам очень долго. Никогда не стесняйтесь обращаться к специалистам и не проводите её ремонт самостоятельно.

Следуя советам этой статьи, вы без труда сможете собрать свой компьютер и не волноваться о том, что он вдруг откажет вам в самый неподходящий момент.

К материнской плате подключаются все остальные комплектующие, от нее зависит срок службы и стабильность работы всего компьютера. Кроме того, она должна позволять подключить все необходимые устройства и давать возможность улучшить компьютер в будущем.

Одни из лучших материнских плат производит компания ASUS, но они и самые дорогие. На сегодня оптимальными по соотношению цена/качество являются материнские платы MSI, их я и буду рекомендовать в первую очередь. В качестве более бюджетного варианта можно рассматривать материнки от ASRock и Gigabyte, у них также есть удачные модели. Игровые материнские платы имеют лучше звук и сетевую карту.

Для процессоров Intel на сокете 1151 v2

Оптимальный вариант:
Материнская плата MSI B360M MORTAR

Или игровая материнка: MSI B360 GAMING PRO CARBON
Материнская плата MSI B360 GAMING PRO CARBON

Или аналог: MSI Z370 KRAIT GAMING
Материнская плата MSI Z370 KRAIT GAMING

Для процессоров AMD на сокете AM4

Оптимальный вариант: Gigabyte B450 AORUS M
Материнская плата Gigabyte B450 AORUS M

Или полноразмерную: Gigabyte B450 AORUS PRO
Материнская плата Gigabyte B450 AORUS PRO

2. Основы правильного выбора материнской платы

Не стоит устанавливать мощный процессор на самую дешевую материнскую плату, так как материнская плата не выдержит большой нагрузки в течение продолжительного времени. И наоборот, самому слабому процессору ни к чему дорогая материнская плата, так как это выброшенные на ветер деньги.

Материнскую плату нужно выбирать после того как выбраны все остальные , так как от них зависит какого класса должна быть материнская плата и какие на ней должны быть разъемы для подключения выбранных комплектующих.

У каждой материнской платы есть свой собственный процессор, который управляет всеми подключаемыми к ней устройствами и называется чипсетом. От чипсета зависит функциональность материнской платы и он выбирается в зависимости от назначения компьютера.

3.1. Разработчики чипсетов

Чипсеты для современных материнских плат разрабатывают две компании: Intel и AMD.

Если вы выбрали процессор Intel, то материнская плата должна быть на чипсете Intel, если AMD – на чипсете AMD.

3.2. Чипсеты Intel

К основным современным чипсетам Intel относятся следующие:

  • B250/H270 – для офисных, мультимедийных и игровых ПК
  • Q270 – для корпоративного сектора
  • Z270 – для мощных игровых и профессиональных ПК
  • X99/X299 – для очень мощных профессиональных ПК

Им на смену идут перспективные чипсеты с поддержкой процессоров 8-го поколения:

  • H310 – для офисных ПК
  • B360/H370 – для мультимедийных и игровых ПК
  • Q370 – для корпоративного сектора
  • Z370 – для мощных игровых и профессиональных ПК

Для большинства компьютеров подойдут материнки на чипсетах B250/H270 и B360/H370. В чипсетах H больше линий PCI-E, чем в чипсетах B, что важно только при установке более двух видеокарт или нескольких сверхбыстрых SSD PCI-E. Так что для обычного пользователя между ними нет никакой разницы. Чипсеты Q отличаются от B лишь поддержкой специальных функций безопасности и удаленного управления, что используется только в корпоративном секторе.

Чипсеты Z имеют еще больше линий PCI-E, чем чипсеты H, позволяют разгонять процессоры с индексом «K», поддерживают память с частотой выше 2400 МГц и объединение от 2 до 5 дисков в RAID массив, что недоступно на других чипсетах. Они больше подходят для мощных игровых и профессиональных ПК.

Материнки на чипсетах X99/X299 нужны только для сверхмощных и дорогих профессиональных ПК с процессорами на сокетах 2011-3/2066 соответственно (об этом мы поговорим ниже).

3.3. Чипсеты AMD

К основным современным чипсетам AMD относятся следующие.

  • A320 – для офисных и мультимедийных ПК
  • B350 – для игровых и профессиональных ПК
  • X370 – для энтузиастов
  • X399 – для очень мощных профессиональных ПК

Чипсет A320 не имеет возможности разгона процессора, в то время как у B350 такая функциональность есть. X370 в довесок оснащен большим количеством линий PCI-E для установки нескольких видеокарт. Ну а X399 предназначен для профессиональных процессоров на сокете TR4.

3.4. Чем отличаются чипсеты

Чипсеты имеют массу отличий, но нас интересует только их условное разделение по назначению, чтобы подобрать материнскую плату соответствующую назначению компьютера.

Остальные параметры чипсетов нас не интересуют, так как мы будем ориентироваться на параметры конкретной материнской платы. После выбора чипсета под ваши нужды, можно начинать выбирать материнскую плату, исходя из ее характеристик и разъемов.

4. Производители материнских плат

Лучшие материнские платы в ценовом диапазоне выше среднего производит компания ASUS, но они являются и самыми дорогими. Материнским платам начального уровня эта компания уделяет меньше внимания и в данном случае не стоит переплачивать за бренд.

Хорошим соотношением цена/качество отличаются материнские платы производства компании MSI во всем ценовом диапазоне.

В качестве более экономного варианта можно рассматривать материнки от Gigabyte и ASRock (дочерняя компания ASUS), они отличаются более лояльной ценовой политикой и у них также есть удачные модели.

Отдельно стоит отметить, что сама корпорация Intel производит материнские платы на основе своих чипсетов. Эти материнские платы отличаются стабильным качеством, но низкой функциональностью и более высокой ценой. Они пользуются спросом в основном в корпоративном секторе.

Материнские платы остальных производителей не пользуются такой популярностью, имеют более ограниченный модельный ряд и их приобретение я считаю не целесообразным.

5. Форм-фактор материнской платы

Форм-фактором называется физический размер материнской платы. Основными форм-факторами материнских плат являются: ATX, MicroATX (mATX) и Mini-ITX.

ATX (305×244 мм) – полноразмерный формат материнской платы, является оптимальным для стационарного компьютера, имеет наибольшее количество слотов, устанавливается в корпуса ATX.

MicroATX (244×244 мм) – уменьшенный формат материнской платы, имеет меньшее количество слотов, устанавливается как в полноразмерные (ATX) корпуса, так и в более компактные корпуса (mATX).

Mini-ITX (170×170 мм) – сверх компактные материнские платы для сборки очень маленьких ПК в соответствующих корпусах. Следует учитывать, что такие системы имеют ряд ограничений по размеру компонентов и охлаждению.

Существуют и другие менее распространенные форм-факторы материнских плат.

Процессорный сокет (Socket) – это разъем для соединения процессора с материнской платой. Материнская плата должна иметь такой же сокет как и у процессора.

Процессорные сокеты постоянно претерпевают изменения и из года в год появляются все новые модификации. Рекомендую приобретать процессор и материнскую плату с наиболее современным сокетом. Это обеспечит возможность замены как процессора, так и материнской платы в ближайшие несколько лет.

6.1. Сокеты процессоров Intel

  • Устаревшие: 478, 775, 1155, 1156, 2011
  • Устаревающие: 1150, 2011-3
  • Самые современные: 1151, 1151-v2, 2066

6.2. Сокеты процессоров AMD

  • Устаревшие: AM1, АМ2, AM3, FM1, FM2
  • Устаревающие: AM3+, FM2+
  • Самые современные: AM4, TR4

Материнские платы компактных форматов часто имеют 2 слота для установки модулей памяти. Большие ATX платы обычно оснащаются 4 слотами памяти. Свободные слоты могут понадобиться, если вы планируете в будущем добавлять память.

8. Тип и частота поддерживаемой памяти

Современные материнские платы поддерживают память DDR4. Недорогие материнки рассчитаны на более низкую максимальную частоту памяти (2400, 2666 МГц). Материнские платы среднего и высокого класса могут поддерживать память с более высокой частотой (3400-3600 МГц).

Однако, память с частотой 3000 МГц и выше стоит значительно дороже, при этом не давая ощутимого прироста производительности (особенно в играх). Кроме того, с такой памятью бывает больше проблем, процессор может работать с ней менее стабильно. Поэтому переплачивать за материнку и высокочастотную память целесообразно только при сборке очень мощного профессионального ПК.

На сегодня самой оптимальной по соотношению цена/производительность является память DDR4 с частотой 2400 МГц, которую поддерживают современные материнки.

9. Разъемы для установки видеокарт

Современные материнские платы имеют разъем PCI Express (PCI-E x16) последней версии 3.0 для установки видеокарт.

Если на материнской плате несколько таких разъемов, то можно установить несколько видеокарт для повышения производительности в играх. Но в большинстве случаев установка одной более мощной видеокарты является более предпочтительным решением.

Также свободные разъемы PCI-E x16 можно использовать для установки других плат расширения с разъемом PCI-E x4 или x1 (например, быстрого SSD или звуковой карты).

10. Слоты для плат расширения

Слоты для плат расширения – это специальные разъемы для подключения различных дополнительных устройств, таких как: ТВ-тюнер, Wi-Fi адаптер и др.

Старые материнские платы использовали разъемы PCI для установки плат расширения. Такой разъем может понадобиться, если у вас есть такие платы, например, профессиональная звуковая карта или ТВ-тюнер.

На современных материнских платах для установки плат расширения используются разъемы PCI-E x1 или лишние разъемы PCI-E x16. Желательно, чтобы на материнской плате было хотя бы 1-2 таких разъема, не перекрывающихся видеокартой.

В современном компьютере разъемы PCI старого типа не обязательны, так как уже можно приобрести любое устройство с новым PCI-E разъемом.

Материнская плата имеет множество внутренних разъемов для подключения различных устройств внутри корпуса.

11.1. Разъемы SATA

Современные материнские платы имеют универсальные разъемы SATA 3, которые прекрасно подходят для подключения жестких дисков, твердотельных накопителей (SSD) и оптических приводов.

Несколько таких разъемов могут быть вынесены в отдельный блок, образуя комбинированный разъем SATA Express.

Такой разъем раньше использовался для подключения быстрых SSD, но в него можно также подключать любые SATA диски.

11.2. Разъем M.2

Также многие современные материнки оснащаются разъемом M.2, который используется преимущественно для сверх быстрых SSD.

Этот разъем имеет крепления для установки плат различных размеров, что нужно учитывать при выборе SSD. Но сейчас обычно используется только самый распространенный размер 2280.

Хорошо также если разъем M.2 будет поддерживать работу как в режиме SATA, так и PCI-E, а также спецификацию NVMe для быстрых SSD.

11.3. Разъем питания материнской платы

Современные материнские платы имеют 24-х контактный разъем питания.

Все блоки питания оснащаются аналогичным разъемом.

11.4. Разъем питания процессора

Материнская плата может иметь 4-х или 8-ми контактный разъем питания процессора.

Если разъем 8-ми контактный, то желательно, что бы блок питания имел два 4-х контактных разъема, которые в него и вставляются. Если процессор не сильно мощный, то его можно запитать одним 4-х контактным разъемом и все будет работать, но просадки напряжения на нем будут выше, особенно в разгоне.

11.5. Расположение внутренних разъемов

На картинке ниже изображены основные внутренние разъемы материнской платы, о которых мы говорили.

12. Интегрированные устройства

Материнская плата кроме чипсета и различных разъемов для подключения комплектующих имеет различные интегрированные устройства.

12.1. Интегрированная видеокарта

Если вы решили, что компьютер не будет использоваться для игр и не приобретаете отдельную видеокарту, то материнская плата должна поддерживать процессоры с видеоядром и иметь соответствующие разъемы. На материнских платах, рассчитанных на процессоры с видеоядром могут быть разъемы VGA, DVI, DisplayPort и HDMI.

Желательно наличие на материнской плате разъема DVI для подключения современных мониторов. Для подключения к компьютеру телевизора необходим разъем HDMI. Учтите так же, что у некоторых бюджетных мониторов есть только разъем VGA, который в таком случае должен быть и на материнской плате.

12.2. Интегрированная звуковая карта

Все современные материнские платы имеют аудиокодек класса HDA (High Definition Audio). На бюджетные модели устанавливаются соответствующие звуковые кодеки (ALC8xx, ALC9xx), которых в принципе достаточно большинству пользователей. На более дорогие игровые материнки устанавливаются кодеки получше (ALC1150, ALC1220) и усилитель для наушников, дающие более высокое качество звука.

Материнские платы обычно имеют 3, 5 или 6 гнезд 3.5 мм для подключения аудиоустройств. Также может присутствовать оптический и иногда коаксиальный цифровой аудио выход.

Для подключения колонок системы 2.0 или 2.1. вполне достаточно 3-х аудио выходов.
Если вы планируете подключать многоканальную акустику, то желательно, чтобы на материнской плате было 5-6 аудио разъемов. Для подключения высококачественной аудиосистемы может потребоваться оптический аудио выход.

12.3. Интегрированная сетевая карта

Все современные материнские платы имеют встроенную сетевую карту со скоростью передачи данных 1000 Мбит/с (1 Гб/с) и разъем RJ-45 для подключения к интернету.

Бюджетные материнские платы оснащаются соответствующими сетевыми картами производства Realtek. Более дорогие игровые материнки могут иметь более качественные сетевые карты Intel, Killer, что положительно отражается на пинге в онлайн играх. Но часто работа онлайн игр больше зависит от качества интернета, чем от сетевой карты.

Крайне желательно подключаться к интернету через , который будет отражать сетевые атаки и повысит защиту материнки от электропробоев со стороны провайдера.

12.4. Интегрированный Wi-Fi и Bluetooth

Некоторые материнские платы могут иметь встроенный Wi-Fi и Bluetooth адаптер. Такие материнские платы стоят дороже и используются в основном для сборки компактных медиацентров. Если сейчас вам такая функциональность не нужна, то нужный адаптер можно будет докупить позже если возникнет такая необходимость.

13. Внешние разъемы материнской платы

В зависимости от количества интегрированных устройств и класса материнской платы она может иметь различные разъемы на задней панели для подключения внешних устройств.

Описание разъемов сверху вниз

  • USB 3.0 – разъем для подключения быстрых флешек и внешних дисков, желательно наличие не менее 4-х таких разъемов.
  • PS/2 – старый разъем для подключения мышки и клавиатуры, есть уже не на всех материнских платах, является не обязательным, так как современные мышки и клавиатуры подключаются по USB.
  • DVI – разъем для подключения монитора в материнских платах со встроенным видео.
  • Антенные разъемы Wi-Fi – есть только на некоторых дорогих платах с Wi-Fi адаптером.
  • HDMI – разъем для подключения телевизора в материнских платах со встроенным видео.
  • DisplayPort – разъем для подключения некоторых мониторов.
  • Кнопка сброса BIOS – не обязательна, используется при зависании компьютера в процессе разгона.
  • eSATA – используется для внешних дисков с аналогичным разъемом, не обязателен.
  • USB 2.0 – разъем для подключения клавиатуры, мышки, принтера и многих других устройств, достаточно 2-х таких разъемов (или разъемов USB 3.0). Также на современных материнках могут быть разъемы USB 3.1 (Type-A, Type-C), которые быстрее, но еще редко используются.
  • RJ-45 – разъем для подключения к локальной сети или интернету, обязателен.
  • Оптический аудиовыход – для подключения качественной акустики (колонок).
  • Звуковые выходы – для подключения аудио колонок (система 2.0-5.1).
  • Микрофон ­– подключение микрофона или головной гарнитуры, есть всегда.

14. Электронные компоненты

В дешевых материнских платах используется самые низкокачественные электронные компоненты: транзисторы, конденсаторы, дроссели и т.п. Соответственно надежность и срок службы таких материнских плат самые низкие. Например, электролитные конденсаторы могут вспухнуть уже через 2-3 года эксплуатации компьютера, что приводит к сбоям в его работе и необходимости ремонта.

В материнских платах среднего и высокого класса могут использоваться электронные компоненты более высокого качества (например, японские твердотельные конденсаторы). Производители часто подчеркивают это каким либо лозунгом: Solid Caps (твердотельные конденсаторы), Military Standard (военный стандарт), Super Alloy Power (надежная система питания). Такие материнские платы являются более надежными и могут прослужить дольше.

15. Схема питания процессора

От схемы питания процессора зависит на сколько мощный процессор можно устанавливать на конкретную материнскую плату без риска ее перегрева и преждевременного выхода из строя, а также просадки питания при разгоне процессора.

Материнская плата среднего класса с 10-фазной схемой питания вполне справится с не экстремальным разгоном процессора с TDP до 120 Вт. Для более прожорливых камней лучше брать материнку с 12-16 фазной системой питания.

16. Система охлаждения

Дешевые материнские платы либо вообще не имеют радиаторов, либо имеют маленький радиатор на чипсете и иногда на мосфетах (транзисторах) возле процессорного разъема. В принципе, если использовать такие платы по назначению и устанавливать на них такие же слабые процессоры, то перегреваться они не должны.

На материнских платах среднего и высокого класса, на которые устанавливаются более мощные процессоры, желательно чтобы радиаторы были побольше.

17. Прошивка материнской платы

Прошивка – это встроенная микропрограмма, управляющая всеми функциями материнской платы. Уже многие материнские платы перешли от прошивки BIOS с классическим текстовым меню на более современную UEFI с удобным графическим интерфейсом.

Геймерские материнские палаты в дополнение имеют ряд продвинутых функций, что выгодно отличает их от более бюджетных решений.

18. Комплектация

Обычно в комплекте с материнской платой идут: руководство пользователя, диск с драйверами, заглушка для задней панели корпуса и несколько SATA шлейфов. Комплектацию материнской платы можно узнать на сайте продавца или производителя. Если вы собираете новый компьютер, то заранее посчитайте сколько и каких шлейфов вам нужно, что бы при необходимости сразу их заказать.

Некоторые модели материнских плат имеют расширенную комплектацию, в которой может быть много различных шлейфов и планок с разъемами. Например, у фирмы ASUS такие материнские платы раньше имели слово Deluxe в названии, а сейчас это могут быть какие-то Pro версии. Стоят они дороже, но обычно все эти довески остаются не востребованными, поэтому целесообразнее за те же деньги купить лучшую материнскую плату.

19. Как узнать характеристики материнской платы

Все характеристики материнской платы, такие как поддерживаемые процессоры и память, типы и количество внутренних и внешних разъемов и т.п. уточняйте на сайте производителя по точному номеру модели. Там же можно посмотреть изображения материнской платы, по которым легко определить расположение разъемов, качество системы питания и охлаждения. Также неплохо было бы перед покупкой поискать обзоры конкретной материнки в интернете.

20. Оптимальная материнская плата

Теперь вы знаете все необходимое о материнских платах и сможете самостоятельно выбрать подходящую модель. Но я все-таки дам вам несколько рекомендаций.

Для офисного, мультимедийного или игрового компьютера среднего класса (Core i5 + GTX 1060) подойдет недорогая материнская плата на сокете 1151 с чипсетом Intel B250/H270 или B360/H370 (для процессоров 8-го поколения).

Для мощного игрового компьютера (Core i7 + GTX 1070/1080) лучше взять материнку на сокете 1151 с мощной системой питания процессора на чипсете Intel B250/H270 или Z270 (под разгон). Для процессоров 8-го поколения соответственно нужна материнка на чипсете Intel B360/H370 или Z370 (под разгон). Если хотите получше звук, сетевую карту и позволяют средства, то берите материнку из игровой серии (Gaming и т.п.).

Для профессиональных задач, таких как рендеринг видео и других тяжелых приложений, лучше брать материнку на сокете AM4 под многопоточные процессоры AMD Ryzen на чипсете B350/X370.

Формат (ATX, mATX), типы и количество разъемов выбирайте по необходимости. Производителя – любого популярного (ASUS, MSI, Gigabyte, ASRock) или исходя из наших рекомендаций (это больше дело вкуса или бюджета).

21. Настройка фильтров в интернет-магазине

Таким образом, вы получите оптимальную по соотношению цена/качество/функциональность материнскую плату, удовлетворяющую вашим требованиям за минимально возможную стоимость.

22. Ссылки

Материнская плата MSI H370 GAMING PRO CARBON
Материнская плата Asus ROG Strix B360-F GAMING
Материнская плата Gigabyte H370 AORUS GAMING 3 WIFI

Motherboard (Mainboard) — Материнская (системная плата) – главный элемент компьютерной системы, от ее качества и быстродействия зависит быстродействие всей системы. Это самостоятельный элемент, который управляет внутренними связями и взаимодействует с внешними устройствами. Это большая коллекция разъемов, предназначенных для установки тех или иных комплектующих.

Материнская плата (mother board) – основная плата персонального компьютера, представляющая из себя лист стеклотекстолита, покрытый медной фольгой. Путем травления фольги получают тонкие медные проводники соединяющие электронные компоненты.

На рисунке представлена cтруктура типовой материнской платы.

Основные компоненты, установленные на материнской (системной) плате:

1. Центральный процессор — установлен в спец. разъем и охлаждается радиатором и вентилятором.

2. Набор системной логики (англ. chipset) - набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и южного мостов».Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности системной платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

3. Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ)

4. Загрузочное ПЗУ - хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Микросхемы перепрограммируемой памяти, в которой хранятся программы BIOS, программы тестирования ПК, загрузки ОС, драйверы устройств, начальные установки.

5. Разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты) PCI / ISA / AGP/ PCI-E, разъемы для подключения накопителя на ГМД и ЖД.

Все компоненты мат.пл. связаны между собой системой проводников (линий), по которым происходит обмен информацией. Эти линии называют информационной шиной(Bus).

Взаимодействие между компонентами и устройствами ПК, подключенными к разным шинам, осуществляется с помощью мостов , реализованных на одной из микросхем Chipset. (например соединение шины ISA и PCI реализовано в микросхеме 82371АВ).

Размеры платы стандартизированы, их надо согласовывать с размером и типом корпуса ПК. При ее установке следует исключить контакт с дном и боковыми металлическими панелями корпуса, во избежание короткого замыкания.

Северный и Южный мост

Для согласования тактовой частоты и разрядности устройств на системной плате устанавливаются специальные микросхемы (их набор называется чипсетом), включающие в себя контроллер оперативной памяти и видеопамяти (так называемый северный мост ) и контроллер периферийных устройств (южный мост )

Южный и северный мосты материнской платы

Характеристики материнской платы

Поколение процессора под который предназначена материнская плата Устанавливать процессор одного поколения в материнскую плату другого нельзя. (Pentium, PII, PIII, PIV, Athlon). От того какой максимально мощный процессор использует ваша материнская плата зависит в принципе, сколько времени она у Вас прослужит.
Диапазон поддерживаемых процессором тактовых частот в рамках одного поколения. Обычно чем дороже плата, тем больше диапазон процессорных частот она поддерживает. Если плата поддерживает частоты 1700-1800 МГч, то процессор с частотой 2,1 ГГц не вставить.
Частота системной шины напрямую связана с частотой и скоростью работы про цессора. ЦП практически умножает рабочую частоту мат.пл. в 2-3раза. На выборе сочетания одного из коэффициентов с частотой системной шины основан способ разгона процессора. Разго-нять процессор следует осторожно, ибо, в следствие перегрева, он может сгореть. Intel иногда ставит специальные противоразгонные блокировки.
Базовый набор микросхем (chipset) . От модели чипсета зависят основные характеристики мат.пл.: поддерживаемые процессоры и ОП, тип системной шины, порты внешних и внутренних устройств. На одних и тех же чипсетах строятся различными фирмами мат. платы. Существует несколько базовых чипсетов. Intel, VIA, Nvideo, Ali, Sis
Примеры INTEL 845D 845E 845G 845РЕ 850E
Фирма-производитель ABIT, ACORP, ASUSTEK, GIGABITE, INTEL, ELITEGROUP
Форм-фактор – способ расположения основных микросхем и слотов Baby AT, AT, ATX и ATX-2.1, WTX
ATX (AT extension) разработан фирмой INTEL в 1995г.– появление его обусловлено наличием в ПК большого числа всевозможных внутренних устройств, большой интеграцией микросхем на мат.пл., что повысило требования к охлаждению элементов. Необходим был более удобный дос-туп к внутренним устройствам. Отличия AT и ATХ корпусов :
a) блоки питания: конструкция, размер, разъем для подачи питания на плату, мощ-ность(300,330,350,400 VA). Расширенное управление питанием, в спящем режиме эл.потребление = 0.
б) наличие интегрированных на плату внешних портов, уменьшает число кабелей внутри сис-темного блока (корпуса), облегчается доступ к компонентам системного блока. Порты распола-гаются компактно в ряд на задней стенке системного блока.
в) слоты расширения позволяют устанавливать полноразмерные карты расширения.
г) разъемы дисководов расположены рядом с их предполагаемыми посадочными местами, что позволяет использовать более короткие кабели.
АТХ-2.1 – усовершенствованный ATX Платформа для Р4. Усовершенствования коснулись блока питания с двумя дополнительными выходами к ядру процессора. Дополнительно второй для усиления питающих линий. Тяжелый радиатор ЦП прикреплен к плате винтами, поэтому давле-ние на плату не оказывается.
Базовый набор слотов и разъемов. Количество разъемов и их тип. (тип и количество ОП, AGP, PCI, ISA)
Наличие встроенных устройств. На материнской плате присутствуют чипы видео, звуковой, сетевой карт.

Мат.платы с интегрированными звуком, видео, сетью адаптерами (интегрированные)

Казалось бы это чуть дешевле, чем покупка отдельных компонентов, но такая интеграция имеет и свои недостатки:
1) Звук и видео встроенные платы имеют обычно очень скромные возможности
2) Даже если в данный момент вам и достаточно данных возможностей, то через полгода ситуа-ция может в корне измениться. мат. карта морально стареет гораздо медленнее, чем, скажем видеокарта.
3) Комбинированные карты на практике ведут себя обычно гораздо капризнее, чем карты с от-дельными устройствами. Возможны зависания во время работы программ и при тестирова-нии оборудования. Стоит подумать, прежде чем решиться на покупку комбинированной платы.

Виды разъемов материнской платы

Разъем для установки процессора. Для различных видов процессоров он свой. Назову основные используемые.

Intel Pentium — Socket — для PIII-IV – Socket 370, P4 Socket 423\Socket 478– квадратная форма с многочисленными гнездами по периметру квадрата – сокет. Для современных процессоров (Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad — Socket T (LGA775 ). Для PII – Slot1.

Для процессоров фирмы AMD K7 –Slot A, Socket 462 – узкий щелевидный разъем – слот (Athlon, Athlon XP, Sempron, Duron). Socket AM2 и АМ3- поддержка памяти DDR2 и DDR3 соответственно.

PCI – разъем обычно самый короткий на плате, белый, разделенный перемычкой на 2 части. В него может быть установлена видеокарта, звуковая карта, сетевая плата, внутренний модем, спе-циальные карты сканеров и др.(типа PCI). Высокая производительность, автоматическая на-стройка подключаемых контроллеров, малая нагрузка на процессор и независимость от типа ЦП. Например процессор может работать с памятью, в то время по шине PCI передаются данные. Основополагающим принципом шины PCI является применение так называемых мостов (Bridges), которые осуществляют связь шины с другими компонентами системы. Другой особен-ностью является реализация так называемых принципов Bus Master\ Bus Slave. Карта PCI Bus Master может считывать данные из ОП, так и записывать их туда без обращения к процессору, а Bus Slave только считывать данные. В шине PCI используется способ передачи данных названный способом рукопожатия (handshake), заключается в том, что в системе определяются 2 устройства: передающее (Iniciator) и приемное (Target). Когда передающее устройство готово к передаче, оно выставляет данные на линии данных и сопровождает их соответствующим сигналом (Iniciator Ready), при этом прием-ное устройство записывает данные в свои регистры и подает сигнал Target Ready, подтверждая запись данных и готовность к приему следующих. Установка всех сигналов производится строго в соответствии с тактовыми импульсами шины.

ISA – (Industry Standart Architecture) 16 разрядная архитектура. EISA – 32х-разрядная архитекту-ра (расширенный ISA). Более медленный интерфейс, чем предыдущий PCI. Слоты длинне в 1,5 раза и черного цвета. К ним обычно подключается множество дополнительных карт. Обычно их 2-4 шт. В современных ПК(Р4 К7 этих медленных разъемов нет).

AGP (Advanced\Accelerated Graphic Port) – ускоренный графический порт. Pro (профессиональ-ная серия). Это отдельное соединение находящееся между ЦП и графическим контроллером, что дает возможность процессору быстрее посылать команды на ИС графики, а графическому кон-троллеру — обмениваться данными с основной памятью со значительно большей скоростью. По-зволяет подключить одно устройство, дополняя шину PCI. Благодаря этому становится целесо-образным хранить 3х-мерные текстурные карты в основной памяти, а не предусматривать до-полнительную память в составе графической подсистемы. По существу AGP представляет собой усовершенствованный вариант PCI, способный обеспечивать более высокие скорости передачи данных. AGP обеспечивает внутренний прямой путь между графическим адаптером (SVGA) и основной памятью ПК. Предназначен для задач с графикой: 3D-игры, вывод сцен с виртуальной реальностью, сложная обработка видеоизображений (слайдов, фотографий).

Слоты для установки ОП

В них имеются замки-защелки. Используются слоты 3х видов памяти типа Dimm – DDR, DDRII, DDRIII) . Количество слотов может быть от 2-4.

Контроллеры портов – разъемы на задней стенке ПК
а) параллельные порты (LPT1, LPT2) – 25 гнезд(дырочек чаще голубого или розового цвета) – для подключения принтеров и сканеров
б)последовательные порты (Com1 Com2) 9 или 25 штырьков. Для подключения мыши, внешнего модема. Параллельные порты выполняют операции вв/выв с большей скоростью, чем последовательные засчет использова-ния большего числа проводов в кабеле. Некоторые устройства (модемы) могут подключаться и параллельным и к последовательным портам.
в)PS2 – небольшой круглый разъем для мыши и клавиатуры. Зеленый – мышь, сереневый – клавиатура.
г)порт USB (Universal Serial Bus) USB2 – универсальная последовательная шина. Позволяет подключать к ПК мно-жество внешних устройств, соединенных в цепочку. (первое к ПК, второе к первому …). Для подключения принте-ров, сканеров, фотоаппаратов и др. Представляет из себя 2 пары скрученных проводов для передачи данных каждом направлении (дифференциальное включение) и линию питанию. Один порт может адресовать 63 устройства (USB2 -100). Таким образом к компьютеру может быть подключено только одно периферийное устройство, а все осталь-ные(клавиатура, мышь, модем) соединяются с концентратором, который встроен в монитор, клавиатуру или другой USB-устройство. USB может подключаться в топологии звезда или общая шина. Передача данных осуществляется как в синхронном так и в асинхронном режиме. Скорость передачи 12-15 Мбит/сек. У USB есть возможность со-единения с цифровой телефонной линией без дополнительных плат. Конфигурирование устройств к USB осуществ-ляется автоматически.
д)игровой порт (15 гнезд) подключается джойстик. Имеется не у всех ПК.
е)RAID-контроллер. RAID- архитектура предусматривает, что любая информация хранится по крайней мере на двух отдельных жестких дисках, если один из них выходит из строя, то пользователи по прежнему имеет доступ к храни-мым на сервере файлам, так что отказы дисков не приводят к простоям. Архитектура RAID обеспечивает не только целостность данных, но и расслоение дисковой памяти. Данные записываются на несколько накопителей методом чередования, так что в операции считывания и записи одновременно участвуют несколько дисков. В результате по-вышается производительность, ибо дисковая подсистема перестает быть ограничивающим скорость фактором.