Материнская плата: что к чему и зачем [Часть 1 - техническо-теоретическая]

Мое почтение, дорогие читатели, рад всех вас видеть и слышать в добром здравии!
Сегодня мы восполним еще один пробел наших с Вами компьютерных «недознаний» о железной начинке ПК. И прежде чем начать наше повествование, ответим себе на не совсем компьютерный вопрос: «C чего начинается Родина построение дома?». Это легко, и каждый знает, что начинается оно с закладки прочного фундамента, ведь именно от того, каким он будет, зависит вся дальнейшая начинка будущего жилища, а именно, будет ли это крошечное бунгало или же полноценные, добротные хоромы.
Так вот, в некотором смысле подобным образом дела обстоят и с архитектурой компьютера. Прежде чем начать его собирать, необходимо определиться, на какой площадке/платформе он будет базироваться. Название этой площадки – материнская плата или, по-простому, «мамка». О ней, собственно, мы сегодня и поведем нашу задушевную беседу .
Итак, разговор нам предстоит долгий, обстоятельный, в общем, как всегда в наших лучших традициях железных обзоров, т.е. Вы узнаете тонну полезного и ценного. Ну и, конечно же, мы расскажем, как покупать сею железяку с умом (правда, наверное, во второй части статьи).
Усаживайтесь поудобнее, мы начинаем..
Материнская плата, что это такое, для чего нужна, какие функции выполняет и всё такое прочее
Материнская плата это основа основ в построении Вашего компьютера, именно от нее зависит, насколько (на протяжении какого времени) Ваш “железный конь” будет ретивым, т.е. насколько хватит его прыти в перспективе, ну и как долго он прослужит верой и правдой своему хозяину.
Говоря простыми словами, материнская плата — некий единый транспортный узел, который берет на себя функции развязки (взаимодействия) всех подключенных к компьютеру железок и их централизованной работы, будь то процессор, оперативная память, видеокарта или флешки, USB-винчестеры и прочие элементы, гаджеты и периферия. По сути это весь каркас=[фундамент+несущие стены+всё прочее] дома, который отвечает за входы, выходы, электричество, воду и прочее, т.е. связывает всё это воедино, образуя сам дом и позволяя Вам в нем существовать и взаимодействовать.
Если выражаться более научно, то материнка (она же системная плата, она же мат.плата, она же мать) - это специальная плата, на которой установлены чипсет и другие сопутствующие.. компоненты (к примеру, контроллер жёстких дисков), связующие всё воедино и реализующие те или иные функции.
Некоторые, по неопытности, очень часто при ответе на вопрос: «Какой самый главный компонент системного блока?», отвечают – что, мол, процессор или видеокарта, однако-таки, если бы не было мат.платы, то все эти железки просто-напросто некуда было бы воткнуть. Поэтому вывод, я думаю, очевиден
Таким образом, “облик”, мощность и начинка любого компьютера во многом зависят от самого главного его элемента – возможностей материнской платы. Собственно, оная штука выполняет несметное количество функций (и если все их перечислять, то Ваш мозг поднимет серьезный кипиш и откажется воспринимать информацию дальше ), однако главная из них, которую Вам следует запомнить, – обеспечивание питания, сопряжение и работа всех устройств/компонентов/комплектующих компьютера/ноутбука/планшета и иже с ними (начиная от процессора и заканчивая мышью).
Собственно, надеюсь, что самое общее представление, что за монстр эта материнская плата, у Вас уже должно сложиться, поэтому двигаем дальше к конкретному примеру.
Материнская плата в разрезе. Разбор полетов на конкретном примере
Дабы Вы могли не только быть теоретическими грамотеями (:)), но и могли разобраться в премудростях любой (ну, или практически любой) материнской платы, мы решили заглянуть внутрь системного блока и разобраться, из каких все-таки элементов состоит материнка. Так сказать, продемонстрировать процесс на живом пациенте.
Примечание:
Для многих пользователей все, что находится под компьютерным столом (а тем более, упаси BSOD, внутри системника), так и остается загадкой на всю жизнь, поэтому из-за большой (я бы даже сказал, вселенской) любви к нашим читателям, мы решили приоткрыть шторку в мир «внутренностей» ПК и разложить все по полочкам. Пользуйтесь, уважаемые, все для Вас!
Поехали.
При беглом взгляде на материнской плате можно увидеть великое множество токопроводящих дорожек, конденсаторов, резисторов, транзисторов и прочей электронной начинки. Все это безобразие размещено на специальной подложке – текстолите – и смотрится довольно компактно и одновременно внушительно
Давайте пробежимся по основным компонентам (известным на сегодняшний момент), которые имеют место быть на материнской плате. Это следующие узлы/разъемы :
Разъем для установки процессора;
Разъем для установки BIOS;
Разъем для установки чипсета;
Разъемы памяти;
Разъемы графической системы;
Разъемы расширения;
Разъемы системы охлаждения;
Разъемы для подключения дисков и приводов;
Разъемы для периферии.
Рассмотрим каждый в отдельности.
Разъем для процессора
Мегамозгом всей компьютерной системы и ее основным думающим элементом является процессор. Для его установки на материнской плате используется специальное гнездо — сокет (он же Socket, см. изображение). Каждый сокет имеет разные варианты крепления кулера для охлаждения процессора (впрочем, крепления обычно идут в комплекте с самим кулером).
На данный момент в связи с тем, что основными игроками на рынке процессоров являются два ИТ-гиганта, Intel и AMD, то каждый, соответственно, выпускает свои процессоры под свои сокеты.
Поэтому, выбирая процессор, Вы должны знать, подойдет ли он (встанет) в гнездо Вашей материнки без особых усилий или придется его туда запихивать.. даже если он сопротивляется . Шутки шутками, но всегда обращайте внимание на соответствие разъема процессора разъему системной платы (у обоих этот параметр указан в характеристиках в прайс-листе), в противном случае – Вы просто купите очередную железку и будете сдувать с нее пыль до лучших времен.
Примечание:
Обратите внимание на такой параметр, как обратная совместимость процессора – т.е. возможность установить его в «неродное гнездо», например, процессор с разъемом AM3 можно вставить в гнездо AM2, и наоборот.
Дабы Вам было проще ориентироваться, перечислю сокеты для процессоров Intel:
Socket T (или LGA 775)
Socket B (или LGA 1366)
Socket H (или LGA 1156)
Socket H2 (или LGA 1155)
Socket H3 (или LGA 1150)
Socket R (или LGA 2011)
Socket B2 (или LGA 1356)
..и сокеты для процессоров AMD:
Socket AM2
Socket AM2+
Socket AM3
Socket AM3+
Socket FM1
Socket FM2
Разъем для установки BIOS и батарейка
После процессора следующий по важности элемент на материнской плате – микросхема BIOS (базовая система ввода-вывода информации). Именно эта малютка отвечает за начальный этап загрузки компьютера и его конфигурации (именно она берет на себя вожжи управления стартом всей компьютерной системы).
При включении питания компьютера BIOS инициализирует устройства, которые подключены к материнской плате, проводит их опрос, проверяет работоспособность. Если всё нормально, то ищет загрузчик на жёстком диске или др. устройствах и уже затем загрузчик передаёт управление операционной системе.
Современные материнские платы все чаще оборудуются двумя микросхемами BIOS, что повышает устойчивость системы в целом
Микросхема BIOS само по себе энергонезависима, но вот CMOS память, то есть пользовательские настройки (такие как время, пароль на доступ к BIOS и т.п.) питает специальная круглая батарейка, которая после завершения работы хранит все данные о системе и настройках устройств, также она отвечает за сброс настроек BIOS - если сказать проще, то возвращает все на круги своя, т.е. к заводским параметрам.
Следующий на очереди..
Разъем для установки чипсета
Чипсет (chipset), или набор системной логики, представляет собой связующий компонент платы, обеспечивающий совместную работу подсистем оперативной памяти, процессора, системы ввода-вывода и множества других. Чаще всего чипсет является комбинацией двух микросхем — северного и южного мостов (северный мост (1) – обеспечивает связь процессора с памятью, а также с графической шиной; южный мост (2) – контролирует работу дисковой подсистемы и отвечает за многочисленные интерфейсные разъемы)
На данный момент на рынке представлены пять основных производителей чипсетов для материнских плат: Intel, AMD, NVIDIA, VIA Technologies и SIS.
Приводить все наборы системной логики (чипсетов) от всех производителей не имеет смысла, а вот указать наиболее ходовые и массовые (которые Вы можете встретить на прилавках магазинов), пожалуй, стоит.
Чипсеты Intel
Для массового пользователя: Z68, Н67, Р67 и Н61; чипсеты бизнес-серии Q67, Q65 и В65.
Чипсеты AMD
Для массового пользователя (северные мосты): 990FX, 990Х и 970. В паре с ними работают южные мосты: SB950 и SB850.
Впрочем, идем далее.
Слоты под оперативную память
Ни один компьютер толком не может обойтись без оперативной памяти, поэтому на материнской плате также предусмотрен специальный разъем (слот) для установки оной
Количество слотов в основном варьируется от 2 до 4, однако бывает и больше, правда, в большинстве своем, в серверных или сильно высокопроизводительных вариантах.
Разъемы оперативки обычно расположены рядом с сокетом процессора и микросхемой северного моста. В них вставляются модули оперативной памяти – специальные длинные плашки различного объема (кто хочет освежить свои знания в вопросах ОП, милости просим, статья «Что такое оперативная память?» к Вашим услугам).
Слоты графической системы
Большинство современных материнок имеют отдельный слот для подключения графического видеоадаптера (видеокарты)
Ещё на системной плате есть несколько разъёмов для подключения различных систем охлаждения, которые представляются в виде вентиляторов (в крышке системного блока, на процессоре, чипсетах) и защищают систему от перегревов.
На рисунке представлены разъемы для подключения вентилятора охлаждения корпуса (1) и штекер питания вентилятора процессора
Разъемы для подключения жестких дисков и приводов
На системной плате также расположены штыревые разъёмы для подключения IDE-устройств (1) или их же с интерфейсом SATA (2)
Под устройствами имеются в виду жесткие диски и всякие там DVD-приводы.
Сейчас системные платы имеют в своём составе в основном разъёмы SATA, так как IDE уже выходят из «моды» и, как правило, максимум на что можно рассчитывать – это на наличие одного разъёма интерфейса IDE, в отличие от SATA, число которых может доходить на системной плате до 6 и более.
Разъемы для периферии
На задней панели любой системной платы располагается большое количество дополнительных разъемов для подключения внешних устройств. Обычно через них можно подключить: монитор, МФУ (принтер+сканер), мышь и клавиатуру, аудиоподсистему и многое другое.
Стандартным набором задней панели являются такие порты, как: USB 2.0/3.0, сетевой порт RJ-45, eSATA, DVI, HDMI и стандартная «колодка» с пятью разъемами Mini-Jack и одним выходом Tos-Link S/PDIF
ы рассмотрели начинку материнки, условно говоря, под микроскопом, а посему теперь каждый из Вас смело может идти обедать открывать корпус (причем не только свой) и почти как заправский ИТ-шник проводить ликбез всем нуждающимся слоям населения .
Мы конечно могли бы пойти дальше (и пойдем, правда, позже) и раскрыть критерии выбора и покупки материнской платы в этой статье, но, думаю, от всей этой технической информации Вы и так немного устали. Поэтому предлагаю посвятить практической части (именно критерям выбора, походу в магазин и т.п. вещам) отдельную, вкусную статью.
Послесловие
Итак, сегодня мы хорошо потрудились и, надо сказать, не зря, ибо, возможно, восполнили еще один пробел в чьих-то “железных знаниях”. Теперь Вы в курсе, что за зверюшка (материнская плата) обитает под крышкой Вашего системного блока и что она собой представляет, осталось дело за малым – узнать, как правильно выбрать сию вещицу, однако, как говорилось выше, это уже совсем другая история.
До скорых встреч и заходите почаще, ибо здесь Вам всегда рады!
P.S. Как и всегда, будем рады услышать Ваши дополнения, вопросы, отзывы и всё такое прочее. Пишите в комментариях.