Материнская плата

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Материнская плата стандарта ATX (модель MSI K7T266 Pro2)

Матери́нская пла́та — печатная плата, на которой монтируется чипсет и прочие компоненты компьютерной системы.

Название происходит от английского motherboard, иногда используется сокращение MB или слово mainboard — главная плата.

На материнской плате кроме чипсета располагаются разъёмы для подключения центрального процессора, графической платы, звуковой платы, жёстких дисков, оперативной памяти и других дополнительных периферийных устройств.

Все основные электронные схемы компьютера и необходимые дополнительные устройства включаются в материнскую плату, или подключаются к ней с помощью слотов расширения. Наиболее важной частью материнской платы является чипсет

Чипсет — это набор микросхем материнской платы, он состоит из 2-х основных микросхем: северный и южный мост.

Северный мост (Northbridge) отвечает за работу с процессором, памятью и видеоадаптером. Северный мост определяет частоту системной шины, возможный тип оперативной памяти, её максимальный объем и скорость обмена информацией с процессором.

Южный мост (Southbridge) — это микросхема, которая обеспечивает взаимодействие между центральным процессором и жестким диском, картами PCI, PCI Express, интерфейсами IDE, SATA, USB и др. В отличие от северного моста, южный мост обычно не подключён напрямую к процессору (CPU).

Северный и южный мост расположены на отдельных микросхемах.

Архитектуру чипсета можно представить в виде карты. Тогда процессор будет находиться на верху, как на севере. Он будет соединён с чипсетом через быстрый северный мост, а северный мост будет соединён с остальной частью чипсета через медленный южный мост.

Особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней определяют северный и южный мосты.

Производители чипсетов:

В настоящее время основными производителями чипсетов являются фирмы Intel, nVidia, AMD, VIA и SIS.

Фирма Intel выпускает чипсеты только для собственных процессоров. Для процессоров фирмы AMD наиболее распространенными являются чипсеты nVidia, выпускаемые под торговой маркой nForce. Например, чипсет nForce4 SLI Intel Edition, nForce3/4.

Чипсеты фирм VIA и SIS популярны в основном в секторе low end, а также в офисных системах. У них встроенная графика по 3D возможностям значительно уступает nVidia и AMD. SIS чаще всего выпускает чипсеты для процессоров Intel, а VIA для AMD. VIA, с такими продуктами как KT133, KT266 и KT400 была лидером по производству чипсетов для процессоров AMD до выхода на рынок чипсетов фирмы nVidia.

[править] Классификация материнских плат по форм-фактору

Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места ее крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, сокета центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, 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.

Устаревшими считаются: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX.
Современными считаются: АТХ; microATX; Flex-АТХ; NLX; WTX, CEB.
Внедряемыми считаются: Mini-ITX и Nano-ITX;Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX

Существуют материнские платы несоответствующие никаким из существующих форм-факторов (см. таблицу). Обычно это обусловлено либо тем, что производимый компьютер узкоспециализирован, либо желанием производителя материнской платы самостоятельно производить и периферийные устройства к ней, либо невозможностью использования стандартных компонентов (так называемый «бренд», например Apple Computer, Commodore, Silicon Graphics, Hewlett Packard, Compaq чаще других игнорировали стандарты; кроме того в нынешнем виде распределённый рынок производства сформировался только к 1987 г., когда многие производители уже создали собственные платформы).

Форм-фактор	Физические размеры	Спецификация, год	Примечание
XT	8,5 × 11" (216 × 279 мм)	IBM, 1983	архитектура IBM PC XT
AT	12 × 11"–13" (305 × 279–330 мм)	IBM, 1984	архитектура IBM PC AT (Desktop/Tower)
Baby-AT	8,5" × 10"–13" (216 × 254-330 мм)	IBM, 1990	архитектура IBM PC XT (форм-фактор считается недействительным с 1996 г.)
ATX	12" × 9,6" (305 × 244 мм)	Intel, 1995	для системных блоков типов MiniTower, FullTower
ATX Riser		Intel, 1999	для cистемных блоков типа Slim
eATX	12" × 13" (305 × 330 мм)
Mini-ATX	11,2" × 8,2" (284 × 208 мм)		для системных блоков типа Tower и компактных Desktop
microATX	9,6" × 9,6" (244 × 244 мм)	Intel, 1997	имеет меньше слотов, чем ATX, также возможно использование меньшего PSU
LPX	9" × 11"–13" (229 × 279–330 мм)	Western Digital, 1987	для системных блоков типа Slim
Mini-LPX	8"–9" × 10"–11" (203–229 мм × 254–279 мм)	Western Digital, 1987	для системных блоков типа Slim
NLX	8"–9" × 10"-13,6" (203–229 мм × 254–345 мм)	Intel, 1997	предусмотрен AGP, лучшее охлаждение чем у LPX
FlexATX	9,6" × 7,5"-9.6" (244 × ?-244 мм)	Intel, 1999	разработан как замена для форм-фактора MicroATX
WTX	14" × 16,75" (355,6 × 425,4 мм)	1999	для высокопроизводительных рабочих станций и серверов среднего уровня
Mini-ITX	6,7" × 6,7" (170 × 170 мм)	VIA Technologies, 2003	допускаются только 100 Вт блоки питания
Nano-ITX	(120 × 120 мм)	VIA Technologies, 2004
BTX	12,8" × 10,5" (325 × 267 мм)	Intel, 2004	допускается до 7 слотов и 10 отверстий для монтажа платы
MicroBTX	10,4" × 10,5" (264 × 267 мм)	Intel, 2004	допускается до 4 слотов и 7 отверстий для монтажа платы
PicoBTX	8,0" × 10,5" (203 × 267 мм)	Intel, 2004	допускается 1 слот и 4 отверстия для монтажа платы
ETX и PC-104			используются для встраиваемых (embedded) систем
CEB	12" × 10,5" (305 × 267 мм)	2005	для высокопроизводительных рабочих станций и серверов среднего уровня

Наиболее известными производителями материнских плат на российском рынке в настоящее время являются фирмы Asus, Gigabyte, Intel, Elitegroup, MSI… Ранее большой известностью пользовались платы фирм Abit и Epox, но сейчас доля их на российском рынке невелика… Из российских производителей материнских плат можно упомянуть только компанию Формоза, которая производила платы, используя компоненты фирм Lucky Star и Albatron

История бюджетных платформ

Системные платы для офисных компьютеров появились в линейке Intel не так давно. Бюджетные офисные решения, недорогие и в формате mATX начались, фактически, для процессоров LGA775 с плат серии 101, например, 101GGCL — это те самые решения на системной логике компании ATI, платы по традиции Intel получили кодовое имя, это были Grand County.

Довольно быстро им на смену пришли платы 102GGC2L, на том же чипсете, но поддерживающие DDR2. Вскоре компания Intel выбрала чипсет ATI Radeon X200. В Северный мост чипсета встроен графический контроллер Radeon X300, прилагающееся звуковое решение класса Intel High Definition Audio построено на микросхеме кодека Realtek ALC861 и обеспечивает шестиканальное звучание. На плате предусмотрен слот PCI Express x16 для установки внешнего графического адаптера. Однако развить успех эти модели не смогли из-за того, что ATI объединилась с AMD. Поэтому для бюджетного сектора было выпущено еще одно решение, плата 865GSA.

Она получила имя Sandy Canal и была построена на уже морально устаревшем чипсете. Несмотря на это, она поддерживала современные двухъядерные процессоры. Конечно же, платы 865GSA не могли в полной мере заменить собой платы линеек 101 и 102, и потребовалось новое бюджетное решение, более современное. Первой платой из нового семейства стала 945GCC с кодовым наименованием Coconut Creek (кокосовая бухта) — решение на чипсете i945GC. Она испытывала достаточно жесткую конкуренцию со стороны плат других марок на том же чипсете. Сейчас ей на смену пришли сразу две новые платы на том же 945-ом чипсете, и обе должны быть более успешными. Это 945GCNL с кодовым наименованием Newberry Lake, а вторая получила имя 945GCPE и внутреннее наименование Plum Creek.

Системная плата Intel D945GCNL относится к серии Essential, это по классификации Intel бюджетные интегрированные решения для офисного применения. Данная системная плата обладает достаточно высокой гибкостью и поддерживает процессоры Core2 Duo, Pentium D, Pentium Dual-Core, Pentium 4 и Celeron D с тактовой частотой системной шины до 1066 МГц. Форм-фактор процессоров — LGA775. Плата содержит достаточно мощное графическое ядро Intel Graphics Media Accelerator 950 (GMA 950), при этом предусмотрен слот PCI Express x16, что позволяет установить более производительную внешнюю видеокарту и превратить систему в игровой компьютер. В отличие от предшествовавших решений на чипсете ATI, здесь применяется двухканальная шина DDR2 667/533 МГц, кроме того, встроен гигабитный сетевой адаптер 10/100/1000. Подробные характеристики — в таблице.

Характеристики Intel D945GCNL

Характеристики Intel D945GCNL
Форм-фактор	Micro ATX
Процессор	LGA 775 Intel Core2 Duo, Pentium D, Pentium Dual-Core, Pentium 4, Celeron D
Память	2х DDR2 (2 Гб максимум)
Чипсет	Intel 945G Express
Встроенная графика	Intel GMA 950
Встроенный звук	Realtek ALC888, 6 каналов Intel High Definition Audio
Слоты PCI Express	16х
Слоты PCI	2
Сетевые интерфейсы	Realtek RTL8111B-GR, 10/100/1000 LAN
Разъемы SATA	4
Разъемы IDE	1
Порты USB	4 и 4 через кабели

Компактный форм-фактор платы определяет ограничения, связанные с количеством слотов и портов, но в целом конструкция платы очень удобна, а расширяемость достаточна для подавляющего большинства случаев. Эта плата универсальна, ее можно использовать и для офисных машин, и для домашних систем (с перспективой дооснащения видеокартой), возможности даже младших моделей Core2 Duo и графического ядра вполне позволяют работать в Vista с ее «тяжеловесным», но таким привлекательным интерфейсом Aero. Intel 945GCPE фактически, данная модель на том же чипсете, что и Intel D945GCNL, является чуть облегченной (и более новой) ее версией. Все, что сказано о той плате, справедливо и в отношении Intel D945GCPE. Отличия в том, что используются чуть упрощенный аудиоконтроллер и сетевой интерфейс, меньше портов SATA и, что действительно принципиально важно, нет слота PCI Express. Это позволяет экономить тем, кому эти возможности не нужны, но делает плату более офисной и менее интересной домашним пользователям. Характеристики таковы:

Характеристики Intel D945GCPE

Характеристики Intel D945GCPE
Форм-фактор	Micro ATX
Процессор	LGA 775 Intel Core2 Duo, Pentium D, Pentium Dual-Core, Pentium 4, Celeron D
Память	2х DDR2 (2 Гб максимум)
Чипсет	Intel 945G Express
Встроенная графика	Intel GMA 950
Встроенный звук	Realtek ALC662, 4 канала с поддержкой Intel High Definition Audio
Слоты PCI Express	нет
Слоты PCI	2
Сетевые интерфейсы	Realtek RTL8101E-GR, 10/100 LAN
Разъемы SATA	2
Разъемы IDE	1
Порты USB	4 и 4 через кабели

[править] Ссылки

[править] Литература

Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК для чайников = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 241-443. — ISBN 0-7897-3404-4