Материнская (системная) плата. Устройства, размещаемые на ней

Материнская плата – печатная плата, на которой осуществляется монтаж микросхем и других компонентов компьютерной системы.

На материнской плате располагаются микросхемы чипсета, разъемы для подключения центрального процессора, оперативной памяти, дисковых устройств, графической платы, звуковой платы и дополнительных внешних устройств. Существуют различные спецификации (форм-факторы), описывающие конструктивные особенности материнских плат.

Наиболее известен форм-фактор ATX (Advanced Technology eXtended), с достаточно большим размером, что позволяет производителям размещать на материнской плате наибольшее количество устройств. (еще есть microATX, miniATX, mini-ITX, BTX, microBTX, picoBTX, WTX). От форм-фактора зависит тип системного блока ПК. (16 Слоты, контроллеры и порты материнской платы)

Наиболее важными микросхемами материнской платы являются северный и южный мост чипсета. Именно чипсет определяет, в значительной степени, особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

Материнская плата имеет радиатор пассивного охлаждения для микросхем чипсета MCH, кроме того, имеет возможность подключения дополнительных вентиляторов для поддержания необходимого температурного режима работы микросхем.

BIOS (Basic Input-Output System – базовая система ввода-вывода), а также устройства для ее питания – микросхема BP_BIOS и аккумуляторная батарейка (BATTERY). Назначение этой микросхемы с постоянным питанием и наличием собственной энергонезависимой памяти (перепрограммируемая Flash EEPROM):

· конфигурирование компьютера (программа BIOS Setup) и сохранение параметров конфигурации;

· выполнение программы часов и календаря компьютера;

· при включении компьютера:

o выполнение программы самотестирования;

o поиск главной загрузочной записи (МBR) на дисках;

o далее MBR выполняет сканирование дисков для поиска загрузочного раздела, и, если он найден, запускает в работу операционную систему.

PCI (Peripheral Component Interconnect bus) – шина для подсоединения периферийных устройств. Впервые массово применяться начала для Pentium-систем.

Наиболее часто используется в настоящее время порт USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина), которая имеет 2 типа: USB и USB 2.0.

MB Intel DG45FC LGA775, G45, DDR2 800, SATA2 RAID, PCI-E, 8ch Audio, GBL, DVI+HDMI, mini-ITX,

материнская плата Intel DG45FC, разъем процессора LGA775, чипсет G45, память DDR2 с частотой 800 МГц,дисковый интерфейс SATA2 с аппаратной поддержкой дисковых массивов (RAID), шина и слоты PCI Express, звуковой адаптер 7.1 (8ch Audio), интегрированные сетевой адаптер Gb Ethernet (GBL), видеоадаптер с выходами DVI и HDMI, форм-фактор mini-ITX (171,45 мм х 171,45 мм).

Стоимость материнских плат на чипсетах G31 – P45 от 2000 до 6000 руб.

Корпус системного блока ПК подбирается в зависимости от форм-фактора материнской платы и типа процессора. Бывает двух видов – TOWER (вертикальный) и DESKTOP (горизонтальный).

 

Назначение слотов (разъемов) на материнской плате – подключение различных плат сопряжения с внешними устройствами и реализация дополнительных возможностей:

– PCI Express x16 – только для соответствующих видеоплат;

– PCI Express x1 – новые звуковые, сетевые платы;

– PCI – основная масса звуковых, сетевых плат, внутренних модемов, FM-, TV-тюнеров.

PCI (Peripheral Component Interconnect bus) – шина для подсоединения периферийных устройств. Впервые массово применяться начала для Pentium-систем.

Внутренние порты, расположенные на материнской плате, служат для подключения устройств:

– Serial ATA – дисковые устройства (HD, DVD) соответствующего типа;

– ATA IDE – дисковые устройства (HD, CD, DVD) соответствующего типа.

Внешний порт – разъем на задней или передней панели системного блока, используется для подключения различных устройств:

– USB 2.0 – принтеры, сканеры, внешние модемы, TV-тюнеры, клавиатура, мышь, внешние дисковые накопители, Flash Drive и многое другое;

– IEEE-1394 – цифровые видеокамеры, дисковые устройства;

– PS/2 – клавиатура и мышь;

– при наличии интегрированной видиоподсистемы разъем DVI – цифровой выход на монитор или VGA –

– при наличии интегрированной аудиоподсистемы разъемы для подключения колонок и микрофона.

Новые интерфейсы подключения внешних устройств – USB, SATA, IEEE-1394 (FireWire), DVI – последовательные шины (Serial Bus) с небольшим количеством проводов (4 – 7) в кабеле.

Наиболее часто используется в настоящее время порт USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина), которая имеет 2 типа: USB и USB 2.0.

Особенности этой шины:

– высокая скорость работы – до 480 Мб/с для USB 2.0;

– длина кабеля подключения – до 5 м;

– количество подключаемых устройств (включая размножители) – до 127;

– возможно подключение устройств с различными скоростями обмена;

– возможность подключать и отключать устройства при работающем компьютере;

– возможность подавать питание напряжением 5 V на маломощные периферийных устройства (ток до 500 mA);

– кабель подключения имеет различные разъемы для подключения к компьютеру (тип «А») и к внешнему устройству (тип «B»).

Шина USB предоставляет в полной мере возможность использования технологии Plug&Play для периферийных устройств, т. е. при подключении нового устройства к работающему компьютеру (наиболее часто в настоящее время – флэш-накопителей, внешних жестких дисков, «мышь» на ноутбуках и т. п.) происходит его автоматическое распознавание и установка соответствующих драйверов, необходимых для работы с этим устройством. Для использования большого количества USB портов применяются USB-концентраторы (хабы), как внешние, так и встроенные в монитор, клавиатуру и пр.

14.Оперативная память ПК. Назначение, требования операционных систем по её объему. Модули памяти.

Оперативная память – один из основных компонентов компьютера, предназначенный для хранения информации (программ и обрабатываемых программами данных) во время исполнения программ на компьютере.

Наименование модуля	Цена, руб.
Kingston DDR2 1GB (PC2-5300) 667MHz
Kingston DDR2 1GB (PC2-6400) 800MHz
Kingston DDR2 2GB (PC2-5300) 667MHz
Kingston DDR2 2GB (PC2-8500) 1066MHz (2 x 1Gb)
Kingston DDR3 1GB (PC3-8500) 1066MHz
Kingston DDR3 1GB (PC3- 10660) 1333MHz
Kingston DDR3 2GB (PC3- 10667) 1333MHz (2 x 1Gb)
Kingston DDR3 4GB (PC3-8500) 1066MHz (2 x 2Gb)
Kingston DDR3 4GB (PC3-10667) 1333MHz (2 x 2GB)

Кроме основной оперативной памяти (RAM – Random Access Memory, память с произвольным доступом) современные персональные компьютеры имеют память видеокарты (с которой работает процессор видеокарты), а также сверхоперативную память центрального процессора (кэш первого, второго и иногда третьего уровня).

Для долговременного хранения информации используются дисковые и пр. устройства, которые иногда называют внешней памятью.

Чипсет, используемый на компьютере, определяет тип оперативной памяти, который можно использовать. Ранее при описании чипсета Intel^® G45 Express (раздел 2.2) было указано, что он может работать с двухканальной памятью типа DDR3 (скорость 8,5 Гбит/с) или DDR2 (6,4 Гбит/с). Полное наименование такой памяти – DDR3 SDRAM.

Современная оперативная память – динамическая (DRAM), содержимое ее остается неизменным в течение очень короткого промежутка времени, поэтому память должна периодически обновляться (регенерироваться).

Микросхемы памяти состоят из отдельных матриц, каждая из которых имеет собственную линию чтения/записи. В этом случае одновременно считывается или записывается несколько бит информации. Количество линий определяет разрядность шины ввода/вывода. Современные микросхемы памяти 64-х разрядные.

Емкость матрицы памяти (глубиной адресного пространства, address depth) и их количество (разрядность) определяет общий объем микросхемы памяти, которые размещаются на модулях памяти (DIMM – модули). DIMM-модуль (Dual In-Line Memory Module) имеет с двух сторон электрически независимые контакты для подключения к шине контроллера памяти через слот, в который они вставляются.

SDRAM – микросхема синхронной динамической памяти (Synchronous DRАМ), в которой процессы записи и считывания информации строго привязаны к тактам системной шины.

Необходимый объем оперативной памяти для настольных персональных компьютеров зависит в первую очередь от операционной системы и от приложений пользователя, которые используются на ПК. В настоящее время наибольшее применение находят модули памяти DDR2 емкостью 1 Гбайт (2 модуля по 512 Кбайт в комплекте для двухканальной памяти), для хорошей скорости работы приложений в многозадачном режиме следует использовать два модуля по 1 Гбайту.