Ознакомительная версия.
На МП расположен самый главный элемент – центральный процессор, выполненный в виде большой микросхемы. Также на «материнке» находится основная микросхема или набор микросхем – чипсет, который при включении ПК инициализирует центральный процессор (ЦП). В микросхеме BIOS записаны команды программы, по ней ЦП проводит тест всех периферийных устройств, подключенных к МП. После этого ПК готов к работе – исполнению команд пользовательских программ.
Выбирая МП, вы определяете поддерживаемый процессор, объем и тип оперативной памяти, используемый видеоадаптер, наличие и скорость коммуникационных портов.
На плате расположены разъемы для подключения внутренних и внешних компонентов ПК. Гнезда, предназначенные для подключения внешних устройств, выведены на торцевую планку, которая после сборки ПК оказывается на задней стенке корпуса системного блока.
Рис. 5.1. Материнская плата
Рис. 5.2. Панель для подключения внешних устройств на материнской плате
Рис. 5.3. Панель для подключения внешних устройств на задней стороне корпуса
Основным элементом материнской платы является чипсет – набор микросхем, отвечающий за связь между остальными компонентами МП. Он помогает ЦП и отвечает за обмен данными между ним, ОЗУ, устройствами, подключенными к шинам, выполняет различные функции, обеспечивающие вычисления.
Чипсет, установленный на МП, определяет: тип поддерживаемого ЦП, тип ОЗУ, стандарт видеоадаптера, поддержку USB, наличие SATA, FireWire, наличие на МП видео, аудио, сетевых возможностей.
Старайтесь приобретать МП с чипсетами Intel и NVIDIA, хотя они по цене дороже, но намного производительнее, чем такие, как VIA или SIS.
Чипсет состоит из двух микросхем, получивших названия «северный мост» и «южный мост». На некоторых МП эти две микросхемы могут быть объединены в одну и выполнены в едином корпусе. На микросхему часто устанавливается теплоотвод, причем некоторые МП имеют вентилятор, установленный на радиатор, охлаждающий эту микросхему. Поэтому периодически нужно проверять работает ли вентилятор, если он стоит на вашей МП.
Рис. 5.4. Чипсет на материнской плате
«Северный мост» связывает между собой процессор, оперативную память и видеокарту, определяет частоту системной шины, объем, тип и скорость обмена данными оперативной памяти. MCH – контроллер-концентратор памяти (Memory Controller Hub). В некоторые чипсеты может быть включена интегрированная видеоподсистема.
Микросхема обеспечивает высокоскоростные каналы связи: 6,4 Гбайт/с – между ЦП и МСН; 8 Гбайт/с – между МСН и видеоадаптером; 8,5 Гбайт/с – между МСН и ОЗУ.
«Южный мост» обеспечивает взаимосвязь ЦП и контроллера жесткого диска, а также шин PCI, USB, SATA и т. д. ICH – контроллер-концентратор ввода-вывода (I/O Controller Hub). По сравнению с «северным мостом», «южный мост» – ICH поддерживает передачу данных ввода-вывода на значительно меньших скоростях, чем каналы передачи данных между ЦП, ОЗУ и видеоадаптером. Пропускная способность порта SATA – 150 Мбайт/с, PCI – 133 Мбайт/с, USB 2.0 – 60 Мбайт/с. «Южный мост» также поддерживает функционирование встроенного звукового адаптера, интерфейса с системной BIOS и беспроводной контроллер.
К чипсетам можно отнести и микросхему Super I/O, которая соединяется с «южным мостом» и контролирует работу низкоскоростных портов: PS/2, RS 232, LPT.
На сайте компании Intel (www.intel.com/cd/products/services/emea/rus/desktop/chipsets/378138.htm) содержится информация с описанием и структурными схемами чипсетов этого производителя.
Структурные схемы чипсетов от AMD можно найти на сайте www.amd64.ru/index.php?link=2&addr=5&page=1.
Основные производители чипсетов для ПК: Intel, nVidia, AMD, VIA, SIS.
Intel производит чипсеты лишь для собственных процессоров. Для процессоров AMD основной производитель чипсетов – nVidia (производятся под торговой маркой nForce). Чипсеты VIA и SIS обычно используются в недорогих и офисных ПК. SIS в основном производит чипсеты для процессоров Intel, а компания VIA – для AMD. Системная шина (Front side bus, FSB) обеспечивает общий канал передачи данных для процессора и чипсета. Она объединяет шины ISA, USB, AGP, PCI и PCI Express, каждая из которых работает на своей частоте. Частота вторичной шины бывает как выше, так и ниже системной, причем иногда она является производной от частоты FSB, а в некоторых случаях задается индивидуально. В отличие от вида соединения точка-точка, к шине можно подключить несколько устройств, используя общие дорожки проводников. Каждая шина определяет собственный набор разъемов для подключения различных устройств, плат и кабелей. Современные компьютерные шины используют как параллельные, так и последовательные соединения. Для шин USB могут использоваться хабы.
Устройства ПК, в зависимости от типа, могут подключаться к контроллерам одной из вторичных шин. Контроллер представляет собой составную часть устройства ввода-вывода, напрямую подключаемую к системной шине. Контроллеры располагаются на системной плате, также они могут конструктивно быть исполнены в виде плат расширения. Такие контроллеры – внешние – вставляются в слоты МП.
В ПК используется адресная шина – это компьютерная шина, которая позволяет ЦП взаимодействовать с устройствами, способными инициировать сеансы DMA. Основной характеристикой шины адреса является ее «ширина» в битах. Она определяет объем адресуемой памяти. Адресная шина активизирует работу всех внешних устройств по команде, поступающей с микропроцессора.
Шина данных предназначена для передачи информации (например, в виде сигналов низкого или высокого уровня) устройствам. На МП шина данных может также состоять из множества параллельно идущих через всех потребителей данных проводников. Главный параметр шины данных – «ширина» в битах. «Ширина» шины данных определяет объем информации – количество бит, которое шина может передать за один такт.
Программное обеспечение для диагностики МП
Компьютерную диагностику упрощают POST-карты – специальные устройства, небольшие платы, устанавливаемые в один из слотов материнской платы.
Подробное описание программно-аппартного комплекса для диагностики и ремонта материнских плат PC POWER PCI-2.22 можно изучить на сайте www.acelab.ru/dep.pc/pcpowerpci.php
Опытный радиолюбитель сможет изготовить POST-карту самостоятельно. Подробное описание и принципиальная электрическая схема, а также разводка печатной платы доступны в Интернете по адресу www.master-tv.com/article/post2/
ASUS Probe (www.asus.com) поставляется в комплекте с МП ASUS и предназначена для мониторинга. Настройки программы объединены на шести вкладках: Temperature Monitor (показывает данные термодатчиков материнской платы в виде графиков), Fan Monitor (информация о скоростях вращения вентиляторов, а также предельных их значениях), Voltage Monitor (позволяет в реальном времени следить за напряжениями на процессоре, памяти, чипсете и графической шине), Monitor Summary (суммарная информация о температуре центрального процессора, материнской платы, скорости вентиляторов и напряжениях памяти, процессора и графической шины), Settings (позволяет отрегулировать предельные значения температуры, скоростей вращения вентиляторов и напряжений питания) и History (отчет по всем направлениям мониторинга, который доступен для сохранения в текстовый файл.http://www.asus.com/).
Motherboard Monitor (www.mbm.livewiredev.com) – утилита полного мониторинга состояния материнской платы. Выводит данные с сенсоров платы, включая информацию о температуре CPU и других компонентов, скорости вращения FAN. Позволяет определить напряжение в контрольных точках.
Информация отображается в окне программы или на значке в области уведомлений панели задач рядом с часами, она записывается в лог-файл и сообщается по электронной почте.
У многих производителей МП также разработаны утилиты для тестирования и мониторинга, аналогичные или даже более функциональные. Они также поставляются на компакт-дисках в комплекте с изделием либо доступны для загрузки через Интернет.
На МП расположены разъемы – слоты для установки модулей оперативной памяти, видеокарты, дополнительных плат расширения (звуковой карты, модема, ТВ-тюнера и др.), а также разъемы для подключения шлейфов жестких дисков, приводов оптических дисков и дисководов для дискет.
В зависимости от поколения, модели и форм-фактора МП на ней могут присутствовать или отсутствовать те или иные разъемы.
На материнской плате расположен квадратный разъем (обычно с фиксатором) для установки процессора – сокет (socket).
Разъем упрощает установку микросхемы процессора и замену при ремонте или модернизации ПК. Никаких усилий при установке ЦП в МП прилагать не следует.
Тип сокета определяет процессоры, подходящие для установки на МП. Кроме механической совместимости, плата должна еще и поддерживать конкретную модель.
Ознакомительная версия.
