Материнская плата

Введение

Материнская плата - это один из важнейших элементов ЭВМ, определяющий ее облик и обеспечивающий взаимодействие всех подключаемых к материнской плате устройств. На материнской плате размещаются все основные элементы ЭВМ, такие как: - набор системной логики или чипсет - основной компонент материнской платы, определяющий какой тип процессора, тип ОЗУ, тип системной шины можно использовать. - центральный процессор - основное устройство ЭВМ, выполняющее математические, логические операции и операции управления всеми остальными элементами ЭВМ. Контроллер ОЗУ (оперативно запоминающее устройство). Раньше контроллер ОЗУ встраивали в чипсет, но сейчас большинство процессоров имеют встроенный контроллер ОЗУ, что позволяет увеличить общую производительность и разгрузить чипсет. - ОЗУ - набор микросхем для временного хранения данных. В современных материнских платах имеется возможность подключения одновременно нескольких микросхем ОЗУ. ППЗУ (БИОС), содержащие программное обеспечение, осуществляющее тестирование основных компонентов ЭВМ и настройку материнской платы. И память CMOS хранящая настройки работы BIOS. Часто устанавливают несколько микросхем памяти CMOS для возможности быстрого восстановления работоспособности ЭВМ в экстренном случае, например, неудачной попытки разгона; - аккумулятор или батарейка, питающая память CMOS; - контроллеры каналов ввода-вывода: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, и др. Какие именно каналы ввода-вывода будут поддерживаться, определяется типом используемой материнской платы. В случае необходимости, дополнительные контроллеры ввода-вывода можно устанавливать в виде плат расширения; - кварцевый генератор, вырабатывающий сигналы, по которым синхронизируется работа всех элементов ЭВМ; - таймеры; - контроллер прерываний. Сигналы прерываний от различных устройств поступают не напрямую в процессор, а в контроллер прерываний, который устанавливает сигнал прерывания с соответствующим приоритетом в активное состояние; - разъемы для установки плат расширения: видеокарт, звуковой карты и т.д.; - регуляторы напряжения, преобразующие исходное напряжение в требуемое для питания компонентов установленных на материнской плате; - средства мониторинга, измеряющие скорость вращения вентиляторов, температуру основных элементов ЭВМ, питающее напряжение и т.д.; - звуковая карта. Практически все материнские платы содержат встроенные звуковые карты, позволяющие получить приличное качество звука. При необходимости можно установить дополнительную дискретную звуковую карту, обеспечивающую лучшее звучание, но в большинстве случаев это не требуется; - встроенный динамик. Главным образом используется для диагностики работоспособности системы.

1. Материнская плата

1.1    История развития материнских плат

Самая первая материнская плата принадлежит к числу разработок фирмы IBM, датируемая августом 1981 года. Она называлась PC-1. Ее более усовершенствованная модель РС-2 появилась немногим позже в 1983 году. Основным преимуществом и отличием от РС-1 последней модели РС-2 являлась поддержка 256 Кбит памяти вместо 64 Кбит, а также наличие возможности поддержки устройств расширения (к примеру, жесткого диска, видеоадаптера) без дополнительной коррекции в программировании. Характеристики материнской платы прямо пропорциональны размерам и габаритам микропроцессора. В 1976 году известная фирма Intel успешно разработала усовершенствованную модель микропроцессора 8086. В сравнении с предыдущей моделью 8080 размеры данной были увеличены вдвое, что обусловило возможность увеличения производительности в десять раз. Дополнительным преимуществом являлось увеличение размера информационных шин до 16 разрядов, что способствовало удвоенному ускорению передачи данных на микропроцессор и с него. А увеличение размера адресной шины до 20 бит позволило 8086 держать под прямым контролем 1Мбайт оперативной памяти. Следующая модель микропроцессора 80286 обрела уже 24-разрядную адресную шину, что обусловило увеличение оперативной памяти до 16 Мбит. В 1985 году создана модель Intel 80386, отличительной характеристикой которой от предыдущих являлось увеличение адресной шины до 32 разрядов и увеличение числа адресных характеристик до 32. Данные преобразования позволили микропроцессору прямое обращение к уже 4 Гб постоянной памяти. Помимо этого, важным достижением является то, что данный процессор мог еще работать и с 16-тью триллионами виртуальной памяти. Следующим новаторским этапом в эволюционное развитие материнской платы является создание процессора 386SX. Отличительной чертой его от предыдущей модели 80386 является 16-битный вход и выход шины данных. Последующее поколение процессоров 486 отличается уже 32-разрядной архитектурой. Наличие внутренней памяти 8 Кбит со сквозной записью 16 Кбит. SX конфигурации не имеют встроенного процессора. Значительно опережают по характеристикам быстродействия и пропускной способности созданные в 1989 и 1995 годах микропроцессоры Pentium и Pentium Pro, благодаря привнесению в архитектуру супер скалярных расчетов. Данная тенденция предоставила возможность увеличения в пять раз производительности процессоров по сравнению с предшественниками. Классификация материнских плат по форм-фактору. Форм-фактор материнской платы - стандарт, определяющий размеры материнской платы для компьютера, места её крепления к шасси; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода-вывода, разъема процессора, слотов для ОП, а также тип разъема для подключения блока питания.

Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей (что имеет ключевое значение для снижения стоимости владения, англ. TCO).Устаревшими являются форматы:

Baby-AT <#"722529.files/image001.gif">

Рис. 1.1 (материнская плата

1)      Сокет - разъем, в который при сборке компьютера монтируется (вставляется) центральный процессор, после чего на последний крепится специальный «холодильник» и вентилятор (кулер). В настоящее время определенной популярностью пользуются материнские платы с soket 775, AM2, AM2+ и AM3.

2)Северный мост - одна из составляющих чипсета, который серьезно влияет на расширения systemboard, да и на производительность компьютера вообще. Такое название данный узел получил из-за своего «географического» расположения на материнской плате: он расположен в верхней части «материнки», радом с центральным процессором, следовательно, южный мост (о нем читаем ниже) расположился в нижней части системной платы. В обязанности Северного моста входит обеспечение бесперебойной передачи данных.

) Южный мост - на системных платах от Intel южный мост называется ICH (I/O Controller Hub). На южный мост кладется ответственность за передачу данных между такими портами как USB, оптическими приводами и жестким диском, кроме того, южный мост отвечает за устройства ввода: клавиатуру, мышь. Рядом с южным мостом располагается слот PCI.

) Слот для оперативной памяти - как Вы уже поняли, непосредственно в данный разъем устанавливаются модули с оперативной памятью (RAM). Сейчас все большую популярность набирает память DDR3, но при этом DDR2 еще используется, что называется «вовсю».

) Слот PCI-Express - предназначен для установки видеокарты. Если Ваша видеокарта оборудована двумя такими портами, и Вы жить не можете без захватывающих 3D-игр, то можете призадуматься о технологиях SLI либо Crossfire, это говорит о том, что Вы можете установить себе на компьютер сразу несколько видеокарт, после чего работа с графикой станет для Вас самым спокойным и непринужденным занятием.

) Слот PCI (Peripheral Component Interconnect) - если перевести название данного слота, то мы получим «разъем для подключения (установки) периферийных устройств».

) Аудиоконтроллер - компонент, «по умолчанию» установленный на системную плату ее производителем. Для того, чтобы просто послушать вечерком дома музыку данного компонента вполне достаточно, однако, для профессиональной обработки музыки ее не хватит и потребуется установка дополнительной звуковой карты и еще ряда специальных компонентов.

1.3 Технологии энергосбережения

Повышенное внимание к «зеленым» технологиям требующим (энергосберегающих <#"722529.files/image002.gif">

Рис 1.2 Энергосбережение

С постоянным увеличением популярности электронных приборов на протяжении ближайших 20-30 лет Евросоюз <#"722529.files/image003.gif">

Рис 1.4 (Маеринская плата.)

ASUS Crosshair II Formul

Цена: 8300 руб; оценка: 9

Технические характеристики:

Чипсет: NVIDIA nForce 780a SLI

Память: до 8 Гб, 4xDIMM DDR2, 667 - 1066 МГц

Слоты расширения: 3xPCI-Express х16, 1xPCI-Express х1, 2xPCI 32-бит

Поддержка нескольких видеокарт: NVIDIA SLI 3-way

Интерфейсные разъемы: 6xSATA II, 1xIDE, 1xFDD

Плюсы

Одно из самых мощных на сегодняшний день решений от ASUS, - будет актуально даже после появления новых чипсетов и материнских плат на их основе.

Модель показала хорошую производительность (тот же WinRar оказался на уровне в 1156 Кб/с),. Это настоящий «оверклокинг для чайников». Выполняя разгон вручную (как оно везде обычно и бывает), можно добиться более серьезных результатов. В помощь оверклокерам и солидная система охлаждения: сложное соединение из медных радиаторов охватывает северный и южный мосты, а также микросхемы в районе гнезда процессора.

МинусыСобственно, кроме цены, минусов замечено не было.

Рис 1.5 (материнская плата)

Цена: 5500 руб; Оценка: 10

Технические характеристики

Чипсет: AMD 790GX

Поддерживаемые процессоры: AMD Phenom/Athlon 64 FX/Athlon 64 X2/Athlon 64/Sempron

Память: до 8 Гб, 4xDIMM DDR2 DIMM, 667 - 1066 МГц

Слоты расширения: 2xPCI-Express х16, 2xPCI-Express х1, 2xPCI 32-бит

Поддержка нескольких видеокарт: Hybrid CrossFireX, встроенный графический адаптер ATI Radeon HD3300

Интерфейсные разъемы: 5xSATA II, 1xIDE, 1xFDD

Выходы на задней панели: 1xPS/2. 6xUSB 2.0, 1xIEEE1394, GbE LAN, HDMI, DVI, D-SUB, 7.1-канальное аудио, оптический выход, 1xE-SATA

Плюсы

Минусы: Серьезных минусов в принципе нет. Даже стоимость устройства более адекватная, нежели у других моделей этого ценового диапазона.

.11 Шинные интерфейсы материнской платы

Материнская плата с поддержкой DDR2 и DDR3 - MSI X48C Platinum

Рис 1.6 (Материнская плата)

Одной из основных задач при выпуске линейки чипсетов Intel с индексом 3x был перевод платформы LGA775 на новый стандарт оперативной памяти DDR3. Однако, как это часто бывает, желания и планы производителя серьезно разошлись с планами и возможностями потребителей. Непомерно высокая стоимость модулей DDR3 наряду с сомнительным приростом производительности в сравнении с соответствующей DDR2 заставила большинство пользователей отложить переход до лучших времен. Навстречу пользователям, как обычно, пришли производители материнских плат, оснащая свои продукты слотами для DDR2. Ведь факт отсутствия в спецификациях Intel X48 поддержки DDR2 вовсе не означает, что чипсет не может работать с данным типом памяти. В то же время новый стандарт развивается весьма активно, и массовый переход на DDR3 уже не за горами. Насущным решением данной дилеммы могут послужить гибридные решения, несущие "на борту" слоты обоих типов. Именно к числу таких продуктов и относится материнская плата MSI X48C Platinum, рассмотрением которой мы займемся в данном обзоре.

Технические характеристики

Сам по себе факт наличия на материнской плате слотов для памяти обоих типов явление не уникальное, такие решения встречались и ранее при переходе со стандарта DDR на DDR2. Тем не менее возможность пережить смутное время перехода на новый тип памяти без дополнительных затрат выглядит весьма заманчиво и сейчас. Есть в ассортименте продукции компании MSI на чипсете Intel X48 Express и продукт с поддержкой только памяти DDR3, именуемый MSI X48 Platinum. От рассматриваемой модели с индексом "С" плата отличается еще и наличием четырех механических портов PCI Express X16 со скоростной формулой 16-16-4-4, позволяющей создавать Multi GPU связки Cross Fire с четырьмя видеокартами, а также обладающей дополнительными SATA- и Ethernet-контроллерами.

компьютер разъем настройка процессорный

Заключение

В ходе курсовой работы я сравнивал два производителя материнской платы. Такие как: ASUS Crosshair II Formul и MSI DKA790GX. Как по мне то материнская плата от фирмы Asus является более мощной и современной в отличии от ее конкурента. Она хоть и дороже, но зато ее характеристики на много превосходят хар-ки. Мат. Пл. MSI.

Технологии не стоят на месте, они с каждым годом совершенствуются. И каждая фирма пытается обогнать своего ближайшего конкурента.

Главное для разработчиков материнских плат - это увеличить ее скорость и снизить вес и ее габариты.