▷ Компоненты материнской платы 【по частям】 ⭐️

Также известная как материнская плата, mobo (сокращение), MB (сокращение), системная плата и даже логическая плата, материнская плата компьютера используется для подключения всех частей компьютера. Процессор, память, жесткие диски, видеокарта, карты расширения и другие порты подключаются к материнской плате напрямую или через кабели.

Материнская плата - это часть компьютерного оборудования, которую можно рассматривать как «основу» ПК или, скорее, как концентратор, в котором все компоненты хранятся вместе.

Телефоны, планшеты и другие небольшие устройства также имеют материнские платы, но их часто называют логическими платами или печатными платами.

Его компоненты часто припаяны непосредственно к плате, чтобы сэкономить место, что означает, что для обновлений нет слотов расширения, подобных тем, которые можно увидеть на настольных компьютерах.

Прошло несколько лет, и компьютер IBM, выпущенный в 1981 году, считается первой материнской платой. Однако в настоящее время наиболее популярными производителями материнских плат являются ASUS, MSI, Gigabyte, EVGA, Supercomputer или классический Biostar.

Указатель содержания

Части материнской платы

Все, что находится за корпусом компьютера, каким-то образом связано с материнской платой, так что все компоненты могут взаимодействовать друг с другом.

Это включает в себя видеокарты, звуковые карты, жесткие диски, оптические приводы, микропроцессор (1 или 2), ОЗУ, USB-соединения или питание от источника питания.

На материнской плате также есть слоты расширения, перемычки, конденсаторы, подключения устройств и данных, вентиляторы, радиаторы и отверстия для винтов.

Все эти компоненты будут подробно описаны ниже.

Важные факты о материнской плате

Материнские платы, блоки питания и коробки для ПК поставляются с завода разных размеров, которые известны как «форм-факторы». Эти три компонента ПК должны быть совместимы по размеру для правильной работы.

Материнские платы сильно различаются по типам компонентов, которые они поддерживают. Например, каждая материнская плата поддерживает один тип процессора и краткий список типов памяти. Кроме того, некоторые видеокарты, оперативная память, жесткие диски и другие периферийные устройства могут быть несовместимы. Производитель материнской платы должен предоставить четкие рекомендации по совместимости компонентов.

В ноутбуках и планшетах, и даже в настольных компьютерах, материнская плата обычно включает функции видеокарты и звуковой карты. Это помогает держать эти типы компьютеров маленькими. Однако это также предотвращает обновление этих встроенных компонентов.

Кроме того, плохие механизмы охлаждения материнской платы могут повредить подключенное к ней оборудование. Вот почему высокопроизводительные устройства, такие как процессоры и высококачественные видеокарты, часто охлаждаются радиаторами, а встроенные датчики часто используются для измерения температуры и обмена данными с BIOS или операционной системой для регулировать скорость вращения вентилятора.

Устройства, подключенные к материнской плате, часто требуют ручной установки драйверов устройств для работы с операционной системой.

Физическое описание материнской платы

На ПК материнская плата монтируется внутри корпуса или шасси, обращаясь к стороне с самым легким доступом. Он надежно фиксируется с помощью небольших винтов через предварительно просверленные отверстия.

Лицевая сторона материнской платы содержит порты, к которым подключаются все внутренние компоненты. Один сокет / сокет содержит процессор, а несколько слотов позволяют подключить один или несколько модулей памяти.

Мы также находим другие порты, которые находятся на материнской плате, которые позволяют жесткому диску и оптическому приводу соединяться через кабели данных.

Небольшие кабели на передней панели корпуса компьютера соединяются с материнской платой, чтобы обеспечить работу кнопки питания, питания и светодиодных индикаторов. Питание от блока питания подается на материнскую плату через специально разработанный порт.

Также на передней панели материнской платы есть ряд разъемов для периферийных карт. Эти слоты предназначены для подключения к материнской плате большинства видеокарт, звуковых карт и других плат расширения.

На левой стороне материнской платы (сторона, обращенная к задней части корпуса) есть несколько портов. Эти порты позволяют подключать большинство внешних компьютерных периферийных устройств, таких как монитор, клавиатура, мышь, динамики, сетевой кабель и многое другое.

Все современные материнские платы также включают в себя USB-порты и все чаще другие порты, такие как HDMI, USB Type C с Thunderbolt 3 или MiniDisplayPort, которые позволяют совместимым устройствам подключаться к компьютеру при необходимости, например, цифровые камеры, принтеры и многое другое.

Что на материнской плате?

Материнские платы для ноутбуков выполняют те же функции, что и материнские платы для ПК, но они изготовлены на заказ и отличаются друг от друга по дизайну и компоновке. Кроме того, хотя на материнской плате ПК предусмотрено место для добавления дополнительных компонентов, на материнской плате ноутбука обычно можно обновить только ОЗУ.

При этом, это основные компоненты материнской платы:

Процессорное гнездо (процессор)

Это где процессор, или процессор, подключается. Все современные компьютеры имеют большие охлаждающие устройства поверх процессора, который обычно состоит из оребренного металлического блока и вентилятора. Гнездо тщательно спроектировано так, чтобы процессор поместился только в нужном месте.

Также известный как микропроцессор или процессор, процессор является мозгом компьютера. Он отвечает за получение, декодирование и выполнение программных инструкций, а также за выполнение математических и логических вычислений.

Чип процессора идентифицирован на его поверхности по типу процессора и производителю. Эта информация обычно вписывается в сам чип. Например, Intel 386, Advanced Micro Devices (AMD) 386, Cyrix 486, Pentium MMX, Intel Core 2 Duo, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Core i9, AMD Threadripper или AMD Ryzen.

Если процессорного чипа нет на материнской плате, вы можете идентифицировать сокет процессора как сокет 1 - сокет 8, LGA 775 и еще несколько. Это может помочь вам определить процессор, который помещается в разъем. Например, процессор 486DX устанавливается в разъем 3. Процессор Intel Core i-7 8700K для разъема LGA 1151, i9-7900X для разъема LGA 2011 года или AMD Ryzen первого и второго поколения для AM4.

Слоты памяти RAM (память DDR)

Большинство настольных компьютеров имеют два, четыре или восемь слотов для оперативной памяти. Чем больше слотов, тем больше оперативной памяти можно отрегулировать, вплоть до максимального значения, указанного в руководстве к материнской плате. В ноутбуках слоты оперативной памяти обычно являются единственной частью материнской платы, которую может заменить пользователь.

Модули оперативной памяти длинные и тонкие. Слоты имеют механизм, который соответствует зазору в модуле ОЗУ, поэтому модуль будет подходить только правильно. Этот пробел также гарантирует, что несовместимая оперативная память не может быть установлена ​​на плате, такой как старый модуль DDR2 на современной материнской плате DDR4.

Оперативная память, или ОЗУ, обычно относится к компьютерным чипам, которые временно хранят динамические данные, чтобы улучшить производительность компьютера во время его работы.

Другими словами, это рабочее место компьютера, куда загружаются активные программы и данные, так что каждый раз, когда они нужны процессору, вам не нужно восстанавливать их с жесткого диска.

Оперативная память является энергозависимой, что означает, что она теряет свой контент после выключения компьютера. Это отличается от энергонезависимой памяти, такой как жесткие диски и флэш-память, которые не требуют источника питания для хранения данных.

При правильном выключении компьютера все данные, находящиеся в оперативной памяти, возвращаются в постоянное хранилище на жестком диске или флэш-диске. При следующей загрузке ОЗУ начинает заполняться программами, автоматически загружаемыми при запуске, процесс называется запуск.

Слоты расширения: PCI Express и PCI

Они используются для добавления дополнительных компонентов на ваш компьютер, таких как графические или звуковые карты. Существует два основных типа слотов расширения: PCI Express и устаревшая PCI. Слоты PCI Express бывают трех размеров и скоростей: x1, x4 и x16 для разных типов карт.

На многих ПК эти слоты могут никогда не использоваться. Все материнские платы имеют встроенный звук, а многие процессоры имеют встроенные графические компоненты. Однако компьютеры, созданные для игр, часто имеют мощные выделенные графические карты в слоте PCI Express x16, и некоторые аудиофилы предпочитают выделенные звуковые карты для улучшения качества звука, хотя последние версии материнских плат значительно улучшили качество встроенной звуковой карты: конденсаторы nichicon, защита от электромагнитных помех, хорошие специализированные микросхемы и, прежде всего, высокоразвитое программное обеспечение.

Слот PCI предназначен для старых плат расширения, и они всегда были совместимы со звуковыми картами, сетевыми картами, картами подключения. Хотя их все реже встречают на материнских платах среднего и высокого класса, где преобладают слоты PCI Express.

Шины передают сигналы, такие как данные, адреса памяти, питание и межкомпонентные управляющие сигналы. Другие типы автобусов ISA и EISA, но они появляются только на старых материнских платах.

Шины расширения расширяют возможности ПК, позволяя пользователям добавлять недостающие функции на свои компьютеры, вставляя адаптерные карты в слоты расширения.

Краткий обзор основных слотов расширения:

• Соединение ISA и / или VESA: устарело, и оно стало использоваться в первом 386. Соединение PCI: оно все еще видно, но во времена Pentium I это было стандартом с появлением 3D-видеокарт, таких как VOODOO. Соединение PCI Express: Мы находим его на разных скоростях: x1, x4 и x16. Это обычные слоты расширения, которые составляют современные материнские платы.

Разъемы для хранения

Эти разъемы предназначены для механических жестких дисков, твердотельных накопителей (SSD) и оптических накопителей, таких как устройства записи DVD.

Существует два типа разъемов: SATA 2 и самый быстрый SATA 3. SATA 2 достаточно быстр для традиционных механических жестких дисков и оптических приводов, в то время как твердотельным накопителям требуется SATA 3 для работы на полной скорости.

Устройства SATA 2 хорошо работают с разъемами SATA 3, но устройства SATA 3, подключенные к разъемам SATA 2, могут работать на пониженных скоростях.

Разъемы PS / 2 для клавиатуры и мыши

Большинство клавиатур и мышей теперь подключаются через USB, но все еще есть модели, в которых используется старый круглый разъем PS / 2, который можно найти даже на новых материнских платах. Классическое соединение, которое когда-то дважды повторялось на материнской плате, а теперь с удачей в одном.

Графические разъемы (для мониторов)

Если ваш микропроцессор имеет встроенную графику, он будет использовать эти разъемы для подключения к монитору. Если у вас есть выделенная видеокарта, вы будете использовать разъемы на задней панели.

Разные материнские платы имеют разные разъемы, такие как DisplayPort, HDMI, DVI, а иногда и старые VGA. Вам понадобится порт, который соответствует вашему монитору, но помните, что порт DVI можно использовать с монитором HDMI, и наоборот, используя дешевые адаптеры. Соединения HDMI и Displayport тоже передают звук, но

Порты USB

Почти все, что вы подключаете к компьютеру снаружи, от клавиатуры до мыши и принтера, подключается к USB-порту. Существует два типа полноразмерных USB, с которыми вы уже знакомы: USB 2 и USB 3. USB 3 намного быстрее и лучше подходит для таких устройств, как внешние жесткие диски USB 3, где дополнительная скорость действительно будет иметь значение.

Большинство материнских плат имеют разъемы USB 2 и USB 3, и все устройства USB 2, USB 3 и USB 3.1 будут работать при подключении к любому из портов; хотя они могут работать немного медленнее на USB 2.

Современные материнские платы теперь также оснащены USB-C второго поколения. С очень улучшенными скоростями чтения с каждым обновлением.

Сетевой порт

Не все ноутбуки имеют проводные сетевые порты (некоторые поставляются с USB-портом с гигабитным соединением), но они все еще встречаются практически на всех настольных компьютерах. Это где Ethernet (сетевой) кабель подключается для создания проводного, а не беспроводного, сетевого подключения к домашнему маршрутизатору или офисной сети.

Все современные материнские платы имеют порты Gigabit Ethernet, также называемые 10/100/1000, что означает, что они могут передавать данные со скоростью 1000 мегабит в секунду (Мбит / с) или теоретически максимум 125 мегабайт в секунду (МБ / с), Хотя в самое ближайшее время 10-гигабитные соединения будут включены во все материнские платы.

Northbridge (Северный мост)

Также известный как Концентратор контроллера памяти (MCH). Это набор микросхем, который позволяет процессору взаимодействовать с оперативной памятью и видеокартой.

Что касается Intel Sandy Bridge в 2011 году, этот компонент материнской платы больше не присутствует, поскольку он был интегрирован в тот же микропроцессор. Явно улучшается скорость на всем оборудовании.

Он отвечает за управление передачей данных между процессором и оперативной памятью, поэтому он физически близок к процессору. Иногда это называется GMCH, для графического и контроллера памяти концентратора.

CMOS Батарея (RAM CMOS)

В большинстве материнских плат CMOS-батарея является литиевой батареей CR2032.

Обеспечивает питание для сохранения настроек BIOS и поддержания работы часов реального времени.

Материнские платы также содержат отдельный небольшой блок памяти, состоящий из микросхем ОЗУ CMOS, который поддерживается батареей (известной как батарея CMOS), даже когда компьютер выключен. Это предотвращает реконфигурацию, когда компьютер включен.

Устройства CMOS требуют очень мало энергии для работы. CMOS RAM используется для хранения основной информации о конфигурации ПК.

Другими важными данными, которые сохраняются в памяти CMOS, являются время и дата, которые обновляются часами реального времени (RTC).

Южный мост (южный мост)

Также известен как контроллер ввода-вывода.

Это набор микросхем, который позволяет ЦП взаимодействовать со слотами PCI, слотами PCI-Express x1 (карты расширения), разъемами SATA (жесткие диски, оптические накопители), портами USB (USB-устройства), портами Ethernet и встроенным звуком.

Управляет связью между медленными периферийными устройствами. Также называется ICH (контроллер ввода-вывода). Термин «мост» обычно используется для обозначения компонента, соединяющего две шины.

Разъем питания ATX

Подключается к 24-контактному кабелю питания ATX от источника питания, который подает питание на материнскую плату. Вспомогательно, мы можем найти дополнительные разъемы питания в 4- или 8-контактном формате, на материнских платах класса high-end это нормально: 24 контакта питания и два 8-контактных разъема EPS. Платформы Intel LGA 2066 (процессор Intel Core i9) и AMD TR4 (Theadripper)

Разъем MSATA и / или M.2 NVME

Подключается к твердотельному диску mSATA или M.2 NVME. В большинстве случаев этот SSD используется в качестве кэша для ускорения работы жестких дисков, но его можно использовать как обычный жесткий диск. В настоящее время его трудно найти в домашних портативных устройствах, но деловой ноутбук все же может преподнести нам некоторые сюрпризы.

Кнопка включения и сброса

Встроенная кнопка для включения, выключения и перезагрузки компьютера. Этот компонент материнской платы более распространен среди материнских плат высокого класса.

Базовая система ввода / вывода (BIOS)

BIOS расшифровывается как Basic Input / Output System. BIOS - это постоянное запоминающее устройство, состоящее из низкоуровневого программного обеспечения, которое управляет системным оборудованием и действует как интерфейс между операционной системой и оборудованием.

Все материнские платы содержат небольшой блок ПЗУ (постоянная память), который отделен от основной системной памяти, используемой для загрузки и запуска программного обеспечения. На ПК BIOS содержит весь код, необходимый для управления клавиатурой, экраном дисплея, дисководами, последовательными портами и различными другими функциями.

BIOS системы представляет собой микросхему ПЗУ на материнской плате, которая используется во время процедуры загрузки (процесса загрузки) для тестирования системы и подготовки к запуску оборудования. BIOS хранится на микросхеме ПЗУ, потому что ПЗУ сохраняет информацию, даже когда на компьютер не подается питание.

Кеш-память

Кэш-память - это небольшой блок высокоскоростной памяти (ОЗУ), который повышает производительность ПК за счет предварительной загрузки информации из основной памяти (относительно медленной) и передачи ее в процессор по требованию.

Большинство процессоров имеют внутренний кэш (встроенный в процессор), известный как уровень 1 (L1), или первичную кэш-память. Это может быть дополнено внешней кэш-памятью, установленной на материнской плате. Это уровень 2 (L2) или вторичный кеш.

Наборы микросхем

Чипсет - это группа небольших микросхем, которые координируют поток данных в и из ключевых компонентов ПК. Эти ключевые компоненты включают в себя сам ЦП, основную память, вторичный кеш и любые устройства, расположенные на шинах. Чипсет также контролирует поток данных на и с жестких дисков и других устройств, подключенных к каналам IDE.

Компьютер имеет два основных чипсета: северный и южный мост

Заключительные слова и заключение о компонентах материнской платы

На этом мы заканчиваем нашу статью о том, что является наиболее важными компонентами материнской платы. Как мы видели на первый взгляд, компоненты материнской платы могут показаться сложными для понимания, для некоторых это даже может быть несколько обескураживающим.

Мы рекомендуем следующие статьи или учебные пособия:

Что ты думаешь? Как всегда, мы рекомендуем вам пройтись по нашему аппаратному форуму, и если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете задать их в комментариях ниже?