Системная плата. Доклад

Ни один компьютер не может работать без системной (материнской платы). Это один из главнейших элементов в компьютере. На «маме» располагаются все разъёмы и слоты для подключения различных устройств, таких как видеокарта, процессор, оперативная память и для других необходимых для работы компьютера устройств. Также, системная плата обеспечивает распределение питания между этими устройствами. К материнской плате также подключаются отдельно расположенные устройства, такие как жесткий диск или дисковод, которые соединены с системной платой специальными шлейфами.

Состав материнской платы

Системные платы изготавливают из многослойного текстолита. На такой слоеной текстолитовой пластине располагаются токопроводящие дорожки и электронные компоненты, например, конденсаторы и транзисторы. Так как токопроводящие дорожки располагаются на многих слоях системной платы, для их соединения делаются специальные соединительные отверстия в слоях. Это позволяет элементу схемы расположенному на верхнем слое, обмениваться данными с элементами на других слоях. Современные системные платы могут иметь до десяти слоёв. На данный момент лидерами в производстве материнских плат являются:

материнские платы ASUS

материнские платы Gigabyte

материнские платы Foxconn

Материнские платы ASRock

Производит системные платы также крупнейший производитель процессоров, компания Intel.

Основные компоненты разъемы материнской платы

Разъём для процессора

Любая материнская содержит гнездо для процессора. Основные ведущие компании по производству “кристаллов” – это процессоры AMD и процессоры Intel. Покупая процессор для материнской платы, или плату «под процессор» нужно учитывать, чтобы тип гнезда для процессора на плате и процессор, совпадали.

Чипсеты

Чипсеты, это компоненты системной платы, которые организовывают обмен данными между элементами компьютера. Чипсеты включают два моста: северный и южный. Северный мост обеспечивает процесс обмена данными между процессором, видеокартой, оперативной памятью и контролером памяти, а южный мост контролирует обмен данных между устройствами ввода-вывода и дисками. В сегодняшних системах функции северного моста стал брать на себя центральный процессор, что увеличивает быстродействие компьютера.

Графический адаптер

Еще сравнительно недавно на многих системных платах, как производства ASUS, так и MSI, был интегрирован дискретный видеоадаптер, отвечающий за вывод изображения на монитор. Эта технология встречается до сих пор, но уже считается устарелой.

Слоты расширения

На сегодняшний день наиболее популярными считаются слоты на шине PCI express. Через эти разъёмы к системной плате подключаются видеокарты, аудио карты, сетевые карт и т.п.

BIOS и его батарейка

BIOS, это микросхема, которая отвечает за работу системной платы, а также за работоспособность всех устройств. Эта микросхема питается напряжением от небольшой круглой батарейки, которую можно легко увидеть на системной плате. Когда ПК выключен, в микросхеме BIOS хранится вся основная информация о системе, время и дата. Сегодня на многих материнских платах микросхема BIOS заменяется чипом EFI. Он выполняет те же функции, что и BIOS, но имеет графический интерфейс, возможность управления мышей, и большую функциональность.

Слоты для оперативной памяти

Такие слоты есть на всех материнских платах. Обычно это длинные узкие слоты, расположенные друг возле друга. Чаще всего таких слотов от 2-х до 4-х, но иногда бывает и большее количество.

Разъём питания и разъём для вентилятора

Блок питания компьютера подключается к системной плате через специальный разъём. Кроме того, на системной плате есть разъёмы для подключения кулеров системы охлаждения.

Разъёмы для периферийных устройств

Внешние устройства подключаются к компьютеру через разъемы на задней части системной платы. Обычно это разъемы для монитора, принтера, мыши, клавиатуры, колонок, и т.д.

Разновидности системных плат

В настоящее время выпускаются несколько типов материнских плат. Материнские платы отличаются друг от друга размером, формой, расположением крепежных отверстий, типом разъема питания, а также типами и расположением портов. Все эти характеристики вместе определяют форм-фактор. Форм-фактор очень важен при модернизации, потому что новая материнская плата должна поместиться в корпусе и подойти к имеющемуся блоку питания. Существуют такие основные разновидности системных плат: объединительная плата; полноразмерная плата AT; Baby-AT; LPX; АТХ; NLX.

Объединительная плата: Системы объединительными с платами бывают двух основных типов: пассивные и активные. Пассивные объединительные платы вообще не содержат никакой электроники, все процессы управляются с помощью карт расширения. На объединительной плате располагаются устройства для сбора, обработки и вывода информации. Подобная конструкция позволяет модернизировать промышленный компьютер и расширять его возможности без существенных затрат. Высокая стоимость подобных решений для промышленных компьютеров не позволяет использовать эти решения в офисных или домашних компьютерах. Однако для систем промышленной автоматизации это решение очень популярно. Активные объединительные платы содержат схемы управления шиной и множество других компонентов. На большинстве таких плат содержится вся электроника обычной системной платы, нет только процессорного модуля. Активные объединительные платы более сложные, соответственно у них больший риск выхода из строя и они более сложны при построение промышленных систем. 

Полноразмерная плата AT: Плата AT по своим габаритам соответствует системной плате оригинального компьютера IBM AT. Это большая плата размером приблизительно 30,5х33 см, разъемы клавиатуры и слотов которой должны совпадать с отверстиями в корпусе. Такая плата помещается только в полноразмерный корпус AT или Tower. Поскольку их невозможно установить в самых распространенных сейчас корпусах Baby-AT и Mini-Tower (и по причине уменьшения размеров других узлов), производство таких плат практически прекратилось.

Baby-AT: Стандарт материнских плат типоразмера Baby AT (BabySize) появился в 1982 г. На этих платах расположение разъёмов клавиатуры и слотов также должно соответствовать отверстиям в корпусе. Для подключения клавиатуры используется стандартный 5-контактный DIN-разъём. Материнские платы размера Baby AT могут быть установлены практически в любой корпус, за исключением корпусов уменьшенной высоты и Slimline. Именно поэтому и получили наибольшее распространение. В настоящее время корпорация Intel сняла с производства материнские платы Baby-AT и перешла на выпуск материнских плат спецификации АТX.

LPX: Такие системные платы сами по себе уже не выпускаются, их конструкции используются другими производителями. Они применяются в широко распространенных сейчас корпусах с уменьшенной высотой и Slimline. Платы LPX во многом отличаются от остальных. Например, слоты расширения смонтированы на отдельной выносной плате, которая вставляется в системную плату. Платы расширения вставляются в выносную плату, и их плоскости оказываются параллельными системной плате, что позволяет уменьшить высоту корпуса компьютера. Слоты расширения в зависимости от конструкции могут располагаться как на одной, так и на обеих сторонах выносной платы. Еще одно отличие плат LPX состоит в том, что все разъемы установлены на задней панели платы. Все эти разъемы смонтированы на самой плате и после установки оказываются расположенными напротив соответствующих отверстий в корпусе.

АТХ: Новая конструкция АТХ была разработана сравнительно недавно. В ней сочетаются наилучшие черты стандартов Baby-AT и LPX и заложены многие дополнительные усовершенствования. По существу, АТХ — это «лежащая на боку» плата Baby-AT с измененным разъемом и местоположением источника питания. Главное, что необходимо знать о конструкции АТХ, — это то, что она физически несовместима ни с конструкцией Baby-AT, ни с конструкцией LPX. Другими словами, для системной платы АТХ нужны особый корпус и источник питания.

NLX:  Он создавался специально для низкопрофильных систем, причем основными целями разработчиков было обеспечение наилучшего теплового режима компонентов и легкость обслуживания компьютеров. Ключевым элементом форм-фактора NLX является не системная плата, а выносная плата (аналогичная LPX). Она устанавливается перпендикулярно системной плате, причем кабель блока питания подключается непосредственно к ней (а не к системной плате). Как и в форм-факторе LPX, все устанавливаемые в слоты расширения адаптеры располагаются параллельно системной плате. На выносной плате монтируются также разъемы для подключения сигнальных кабелей накопителей на гибких и жестких дисках (напомним, что обычно они располагаются на системной плате). Это означает, что при обслуживании компьютера, выполненного в стандарте NLX, нет необходимости отключать какие-либо кабели от системной платы. Если ее нужно заменить, то просто отсоедините системную плату от выносной и выньте ее из корпуса. Время, затрачиваемое на такую операцию, несравнимо с теми часами, которые уходят на замену системной платы в компьютерах традиционной конструкции. В задней части системной платы предусмотрена большая зона, в которой может быть размешено множество различных разъемов. Системные платы NLX были одними из первых, на которых появился порт AG Р, предназначенный для повышения производительности видеосистемы компьютера. Процессор на системных платах NLX располагается в передней части системной платы (ближе к вентилятору), что улучшает условия его охлаждения.

Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет

«СТАНКИН»

Доклад по теме «Системная плата. Разновидности системных плат».

Выполнил: Студент гр. ИДБ-12-03

Решатнева ОльгаПреподаватель: Ибатулин М.Ю.

Москва — 2012 год