СИСТЕМНАЯ ПЛАТА (МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА). Системная, или материнская, плата персонального компьютера (System board или Motherboard) - основной блок, определяющий. - презентация

1 СИСТЕМНАЯ ПЛАТА (МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА)

2 Системная, или материнская, плата персонального компьютера (System board или Motherboard) - основной блок, определяющий архитектуру, компоновку и производительность ПК. На ней устанавливается и к ней подключается большинство компонентов. Основными являются: Процессор и сопроцессор (для ); Память, постоянная (ROM, Flash BIOS), оперативная (DRAM), кэш (SRAM); Системные устройства ввода-вывода: контроллеры, DMA, таймеры; Системные устройства ввода-вывода: контроллеры, DMA, таймеры; Интерфейсные схемы и разъемы шин расширения Генератор синхронизации; Схемы управления электропитанием (обработка сигналов Power и Reset); Регуляторы напряжения; Средства мониторинга состояния системы Интегрированные платы ввода-вывода: звуковая, видео, MIDI и т.п. (на платах ATX и старше). Контроллеры НГМД, ATA или SATA Интерфейсы COM, LPT, USB, FireWire

3 Схематичное изображение системной платы Схема Реализация

4 Основные компоненты 1.Южный хаб чипсета 2.Socket 3.Порты I/O 4.Северный хаб чипсета 5.Слоты шин расширения 6.Слоты плат памяти 7.Батарейка 8.Контроллер ATA 9.Разъем питания 10.Flash BIOS

5 Подключение компонентов системы

6 Структурная схема системной платы

7 ЧИПСЕТ Чипсетом называется набор микросхем обеспечивающих обмен данными между компонентами системы. Первоначально чипсет связывал шину процессора с контроллером памяти и шиной ISA. С увеличением производительности ПК быстродействие такой схемы оказалось недостаточным. Была разработана шина PCI (производительность 132 Мбайт/с). Вскоре она стала центральной шиной вокруг которой компонуются остальные компоненты системы. Современные чипсеты в основном являются аппаратно- программными реализациями шины PCI. Современный чипсет построенный на основе PCI разделяют на две части «Южный мост» и «Северный мост». Северный мост отвечает за работу процессора и памяти а южный мост – за работу шин расширения и подключаемые к ним устройства. С появлением слота AGP (производительность AGP 2x – 533 Мбайт/с) задача управления им была возложена на северный мост. Поскольку шина PCI не может обеспечить достаточное быстродействие, для связи мостов используются высокопроизводительные контроллеры. А сами мосты в этом случае называют хабами

8 СЕВЕРНЫЙ МОСТ (ХАБ) Северный мост (хаб) чипсета определяет: Типы поддерживаемых процессоров; Типы памяти и частоту работы шины памяти; Максимальный объем памяти; Число каналов памяти; Возможность и эффективность применения разнородной памяти; Поддержка контроля ошибок; Наличие и характеристики порта AGP; Возможности использования системы управления энергопотреблением. Фирма INTEL для северной части использует хабы: MCH, GMCH (с встроенным графическим контроллером), MTH (конвертор RDRAM/SDRAM), MRH-R (преобразователь одного канала RDRAM в два для наращивания памяти) Отличительные признаки чипа северного моста: Расположен ближе к процессору, может быть оборудован дополнительным, большем чем на южном мосту, охлаждением.

9 ЮЖНЫЙ МОСТ (ХАБ) Южный мост (хаб) чипсета определяет: Параметры шины PCI; Параметры интерфейса ATA; Число портов и версию шины USB; Наличие интерфейса AC-Link; Наличие шины ISA; Возможность эмуляции DMA на шине PCI; Возможность мониторинга состояния. Отличительные признаки чипа южного моста: Расположен дальше от процессора, обычно охлаждается хуже чем северный. Контроллеры FDD, CMOS RTC, интерфейсных портов могут быть реализованы как в чипсете так и на отдельных «инородных» микросхемах. От них зависит наличие портов (COM, LPT, ECP, EPP, PS/2), поддержка IrDA, типы поддерживаемых дисководов, поддержка FIFO и DMA.

10 Фирмы-производители чипсетов ATI Компания ATI имеет очень сильные позиции на рынке портативных ПК - популярностью пользуются и ее графические процессоры, и наборы микросхем. Что же касается НМС для настольных ПК, то в настоящее время относительно широкое распространение получили наборы микросхем - ATI RADEON, оснащенные, встроенным графическим ядром. Intel Ассортимент наборов микросхем компании Intel, используемых в современных системных платах, чрезвычайно широк - здесь и различные модификации семейства НМС 845, и новая модель - 848Р, и наборы серий 865 и 875, предназначенные для создания высокопроизводительных ПК. NVIDIA Компания NVIDIA в отличие от своего основного конкурента в области графических технологий - компании ATI, поставляющей НМС для ЦП Intel, - предлагает наборы микросхем только для процессоров AMD - наборы микросхем семейства nForce

11

12 Фирмы-производители чипсетов SiS Модельный ряд компании очень широк и насчитывает в настоящее время более пятнадцати НМС для настольных ПК. Предназначенных как для процессоров фирмы Intel, так и для процессоров AMD. VIA Хотя модельный ряд компании VIA и не так широк, как, например, у Intel или SiS, тем не менее, VIA считается одним из крупнейших поставщиков НМС, особенно ее позиции сильны в секторе AMD-платформ. Для процессоров Athlon XP компания предлагает три НМС - КТ400А, КТ600 и КТ880 ULi (ALi) Некоторое время назад корпорация ALi выделила подразделение по разработке и производству наборов микросхем для системных плат в отдельную подчиненную компанию - ULi. Необходимо отметить, что наборы микросхем ALi распространены мало и практически не используются крупнейшими изготовителями системных плат для настольных ПК, чаще они встречаются в портативных компьютерах.

13

14 Новинки 2004/05 PCI Express Последовательная шина вместо параллельной старой (PCI), с огромной пропускной способностью на канал и прекрасными возможностями масштабирования DDR2 Новое поколение оперативной памяти, пошедшее в массы при активном участии Intel. Для DDR2 анансирована частота 533 против 400 у DDR) Serial ATA У Serial ATA в настольных системах перспективы блестящие, скорый приход Serial ATA II разработчики также готовы поддержать, хотя его вдвое большая скорость (3 Гбит/с) существующим дискам совершенно не требуется. Gigabit Ethernet Wi-Fi HDA (High Definition Audio) Основой HDA является поддержка 24-разрядного 8-канального звука при частоте дискретизации 192 кГц, плюс поддержка всех современных аудиоформатов (включая Dolby, DTS, DVD-Audio), плюс Jack Retasking (перенастройка функциональности аудиоразъема в зависимости от типа подключенного к нему устройства). BTXSLI Socket 939 Новый сокет для AMD6. Чипсеты: VIA K8T800 Pro и SiS755FX VIA K8T890 (20 каналов PCI-E в северном мосту и 2 в обновленном южном), SiS756 (16 каналов PCI-E в северном мосту и 2 в обновленном южном, плюс 2 порта SATA с функцией RAID, плюс MAC-контроллер Gigabit Ethernet), NVIDIA nForce4 (20 каналов PCI-E, плюс поддержка SLI в версии nForce4 SLI, плюс 2 порта SATA с функцией RAID, плюс поддержка SATA II в версиях nForce4 Ultra/SLI, плюс 2 порта USB 2.0).. Socket 775 (Socket T, LGA775) Чипсеты Intel 915/925,

15 Проблема выбора Начнем с выбора производителя, или бренда, материнской платы. Конечно, производительность платы определяется в первую очередь установленным на ней чипсетом, но и от производителя зависит очень и очень многое. И самое важное это стабильность в работе. На российском рынке представлено такое изобилие плат от разных производителей, что перечислить их все не под силу даже профессионалу. Лучше остановить свой выбор на платах от наиболее известных производителей. Например: ASUS, EPoX, DFI, Gigabyte, Intel и MSI. У каждой из этих компаний достаточно разнообразная линейка материнских плат с разными чипсетами и функциональными возможностями. При выборе чипсета стоит особое внимание уделить типу процессора на который рассчитан чипсет и поддерживаемой оперативной памяти. Для современных процессоров актуальны два типа памяти: DDR и DDR2. Стоит подумать о системе в целом, то есть о том, какие периферийные устройства планируется устанавливать, определить необходимое количество жестких дисков, наличие CD-ROM-привода, возможность установки CDRW- или DVD-привода, ZIP- дисковода и т.д. Прежде всего нужно определить количество слотов расширения для установки дочерних карт. Будьте внимательны с появлением новой шины PCI Express, приходящей на замену PCI и AGP 8x, многие производители отказалась от поддержки AGP 8x вовсе, а ведь у подавляющего большинства пользователей имеются видеокарты с этим интерфейсом, причём совсем не дешёвые. Мощному современному компьютеру необходима производительная дисковая подсистема. Современные платы поддерживают интерфейс ATA и Serial ATA.

16 Практически все современные материнские платы имеют интегрированную звуковую карту. Такие звуковые карты, конечно же, не могут соперничать по своим возможностям с профессиональными звуковыми картами, но в то же время позволяют получить звучание, которое устроит большинство пользователей. Другой опциональной возможностью, реализуемой на материнских платах, является интегрированный сетевой адаптер Ethernet. Такую плату стоит приобретать только при использовании компьютера в составе локальной сети. Еще одной функциональной возможностью, реализуемой производителями материнских плат, являются USB-шины. Все современные платы имеют хотя бы два разъема для подключения USB-устройств, а зачастую существует и возможность устанавливать планку с дополнительными USB-разъемами. Отметим, что существуют два USB-стандарта: USB 1.1 и USB 2.0, различающиеся в первую очередь скоростью передачи. USB 2.0 более скоростной стандарт и современные платы поддерживают обычно его. В некоторые материнские платы может быть встроен контроллер IEEE 1394, предназначенный для подключения внешних устройств и обеспечивающий высокую скорость обмена данными.

17 Примеры системных плат Форм-фактор ATX Чипсет nVidia nForce4 SLI BIOS Award BIOS, 4 Мбит. Процессорный разъем Socket-939 Процессоры AMD Sempron, Athlon 64, Athlon 64 FX Частота системной шины 800, 1000 МГц Системная память DDR SDRAM / 4 Гб Слоты расширения PCI 3 / PCI Express 2 слота 1x, 2 слота 16x. Ввод-вывод 1x PS/2 клавиатура, 1x PS/2 мышь 1x LPT, аудиоразъемы, 1x оптический S/PDIF выход, 1x коаксиальный S/PDIF выход, 4x USB 2.0, 2x RJ-45 LAN, 1х IEEE1394 (6-pin) Встроенный звук 8-канальный AC 97 ASUS Socket-939: nForce4 A8N SLI Deluxe

18 Примеры системных плат Форм-фактор ATX Чипсет Nvidia nForce 4 Частота FSB, (MHz) HT 1 GHz Поддержка AMD Athlon 64/ Athlon 64 FX, с разьемом Socket 939 Поддерживаемый тип памяти DDR266 / DDR333 / DDR400 Количество модулей памяти 4, поддержка двухканального режима Количество слотов PCI 3, поддержка PCI 2.3 Количество слотов PCI-Express 1x PCI- Express x16, 2x PCI-Express x1 Тип USB адаптера 10 портов USB 2.0 Поддерживаемые режимы IDE интерфейса Parallel ATA-133, Serial ATA- 150 Количество каналов IDE / SATA (4 устройства PATA, 4 устройства SATA) Встроенный AC'97 кодек Есть (7.1) Контроль температуры процессора Контроль температуры внутри корпуса Formoza FVNF4

19 Примеры системных плат Форм-фактор ATX Чипсет Intel® 865PE Частота FSB, (MHz) 400/ 533 / 800 Поддерживаемый тип памяти DDR266 / DDR333 / DDR400 Количество модулей памяти 4, gоддержка двухканального режима Количество слотов PCI 5 Количество слотов AGP 1 Поддерживаемый режим работы AGP8X / 4X Тип USB адаптера USB 2,0 Поддерживаемые режимы IDE интерфейса Parallel ATA-100 / 66 / 33, Serial ATA-150 Количество каналов IDE / SATA (4 устройства PATA, 2 устройства SATA) Встроенный AC'97 кодек Есть Контроль температуры процессора Контроль температуры внутри корпуса F865PE CISTUS