Устройство материнской платы

Материнская плата является основой системного блока. Именно на материнской плате располагаются все необходимые компоненты для работы системы: слоты, процессоры, карты расширения, транзисторы и пр. Среди пользователей встречаются и такие термины для обозначения материнской платы, как "системная плата", "мать", "материнка", motherboard. Начинающие пользователи, которые решили самостоятельно собрать компьютер, часто сталкиваются с такой проблемой — купили комплектующие, а друг к другу они почему-то не подходят или подходят, но вместе не работают. Бывает и другая проблема — неудачный выбор комплектующих, в результате чего производительность системы упирается в то или иное "узкое место", а приобретенные дорогие компоненты оказываются пустой тратой денег. Поэтому, чтобы комплектующие подошли друг к другу и заработали вместе, нужно учитывать множество факторов: размеры материнской платы, тип сокета процессора, количество слотов расширения и многое другое. Рассмотрим устройство материнской платы подробнее. На рисунке представлен вид сверху на одну из стандартных материнских плат. На нем размечены все основные компоненты, которые можно встретить на современной материнской пла
1 — сокет для процессора; 2 — "северный" мост; 3 — "южный" мост; 4 и 5 — слоты для модуля памяти; 6 — разъем для флоппи-дисковода; 7 — разъем для устройств ATA100/ATA133; 8 — разъем для устройств Serial ATA; 9 — слоты PCI; 10 — слоты PCI-Express x16; 11 — слоты PCI-Express x1; 12 — 24-контактный разъем ATX для блока питания; 13 — 8-контактный дополнительный разъем ATX12v для процессора; 14 — разъем для питания видеокарты; 15 — стабилизатор напряжения; 16 — контроллер для интерфейса IEEE 1384 (FireWire); 17 — аудиконтроллер; 18 — сетевой контроллер; 19 — BIOS ROM (CMOS); 20 — батарейка для BIOS

Естественно, что расположение компонентов и набор функций у разных моделей материнских плат могут отличаться. Например, в более старых моделях используется 20-контактный разъем, а с февраля 2003 года питание на плату от блока питания подается через 24-контактный разъем Extended ATX (12). Это потребовалось для поддержки видеокарт PCIe, которые могут потреблять до 75 ватт от интерфейса материнской платы. Кроме того, наиболее производительные PCIe-видеокарты получали дополнительное питание через дополнительный шестиконтактный кабель напрямую от блока питания. Сегодня так же работают карты из серий nVidia 8800 и ATi/AMD 2900. Также только в новых материнских платах появились дополнительные разъемы для питания процессоров (8-контактный разъем ATX12V) и слотов PCI Express (4-контактное гнездо Molex). Также на старых платах имеются слоты для AGP. 

Отдельные компоненты

20-контактный разъем ATX для блока питания (устаревший)

Клавиша сброса CMOS

На некоторых моделях материнских плат (например, от MSI) имеется красная клавиша, которая служит для сброса CMOS BIOS, если плата не стартует. Расположена она рядом с батарейкой. Данная функция очень полезна для оверклокеров, поскольку позволяет не мучиться с перемычками. Кроме того, восстанавливаются последние рабочие значения, что облегчает эксперименты разгона.

Подобно плате MSI, у модели Gigabyte есть функция сброса CMOS BIOS. Но вместо клавиши Gigabyte предоставляет пользователю два контакта, которые следует замкнуть с помощью отвёртки или перемычки. В отличие от решения MSI, при сбросе теряются все настройки BIOS, за исключением даты и времени. 


Радиатор на северном мосту

Радиатор на южном мосту

Советы по выбору материнской платы

Быстродействие материнской платы напрямую зависит от модели чипсета. Развитие компьютерной техники не стоит на месте, и к моменту выхода книги информация вполне может устареть, поэтому давать конкретные рекомендации довольно сложно. Разделим наши требования на три основных направления: 

• качество работы материнской платы 

• функционал, архитектура 

• эргономика 

Качество

Определить насколько хорошо, стабильно и долго будет работать купленная вами плата можно только в процессе эксплуатации, но уже на этапе выбора можно попытаться отбраковать заведомо неудачные экземпляры. Проверьте, если ли на чипсете выбранной материнской платы вентилятор. Некоторые производители материнских плат экономят и вместо вентилятора ставят обычный радиатор. Хорошее охлаждение — это очень важный фактор для стабильности и скорости работы вашего оборудования, особенно, если вы планируете разгонять процессор, когда к надежности и отсутствию сбоев в работе компьютера предъявляются повышенные требования.

Еще одним немаловажным моментом для стабильной работы карты является количество и емкость конденсаторов-стабилизаторов. Название "стабилизатор" говорит само за себя. Смотрите, чтобы их было хотя бы 10–12 штук, в идеале и больше, с емкостью выше 4000 мкФ.

Как это ни банально, хороший внешний вид тоже является косвенным признаком качества материнской платы. Если производитель серьезно подходит к дизайну внешнего вида устройства, комплектации, качеству упаковки, то и к качеству производства можно ждать как минимум такого же отношения.

Функционал

Материнские платы "все в одном" — не лучший выбор для требовательных пользователей. Интегрированная видеокарта очень сильно замедляет работу компьютера, отнимает немало ресурсов оперативной памяти. А вот слотов для подключения дополнительных устройств надо много. Неизвестно, как долго вы будете работать на своем компьютере, и что вам захочется подключить к нему в будущем. Чем больше на материнской карте разъемов для подключения дополнительных вентиляторов (желательно с мониторингом состояния и оповещением о нарушениях в работе), а также USB-портов, тем лучше. Если на материнской карте есть интегрированный RAID-контроллер, то это дополнительный аргумент в выборе именно данного экземпляра. Возможность объединять диски в массивы может быть очень полезной как для скорости, так и для надежности работы компьютера. Как правило, интегрированные RAID-контроллеры, позволяют создавать массивы 0 и 1 уровня.

Эргономика

Материнская плата не является "вещью в себе". Она устанавливается в корпус, в который крепятся и различные дополнительные устройства — CD-ROM, жесткие диски, на материнской плате устанавливаются модули оперативной памяти, видеокарта и т. п. Грамотное распределение разъемов на плате обеспечивает удобное подключение всех устройств и гарантирует беспрепятственный доступ к любому из них. При выборе платы надо четко представлять себе, как она будет крепиться в корпусе, и как будут крепиться остальные устройства. Наиболее частые проблемы при сборке компьютера могут возникнуть в следующих случаях: 

• в зависимости от типа корпуса блок питания может крепиться на нем как вертикально, так и горизонтально. Как правило, горизонтальное расположение не мешает установке процессора. В случае с вертикальным креплением и неудачным расположением процессорного слота, установка вентилятора (особенно большого, нестандартного) на процессор, когда материнская карта закреплена на корпусе, может быть сопряжена с определенными трудностями, а то и просто невозможна 
• модули оперативной памяти, расположенные слишком высоко и близко к местам установки приводов CD-ROM, могут серьезно мешать их монтажу. Мне не раз приходилось сталкиваться с ситуациями, когда привод невозможно установить, не вынув оперативную память. Это касается и расположения шлейфов IDE-устройств, которые, порой, просто невозможно уложить ровно и приходится сгибать, потому что они упираются в планку памяти 
• слишком большие конденсаторы, расположенные близко к разъему видеокарты, могут помешать установке карты с большим радиатором охлаждения на видеопроцессоре. Особенно это касается современных видеокарт, процессоры которых греются, порой, гораздо сильнее CPU, что вынуждает устанавливать на них мощные вентиляторы с большим радиатором. Это же касается и конденсаторов рядом с процессором. Крупногабаритный радиатор может просто не поместиться 
• неудачно расположенные на материнской карте разъемы IDE-устройств могут привести к тому, что шлейфы придется тянуть через все пространство корпуса. Из-за того, что эти шлейфы весьма широкие, циркуляция воздуха внутри корпуса будет нарушена, температурный режим в некоторых зонах может стать неудовлетворительным 
• если вы будете устанавливать дополнительный вентилятор на задней стенке корпуса, то самое оптимальное расположение процессорного слота — непосредственно на пути потока воздуха от этого вентилятора. В таком случае охлаждение процессора будет наиболее эффективным

Установка

При установке или переустановке материнской платы очень легко можно что-нибудь повредить. Ниже приведено несколько советов по правильному обращению с материнской платой. Будьте осторожны. Перед работой снимите с себя заряд электричества, дотронувшись до какого-нибудь металлического предмета. Беритесь за материнскую плату только с краю. Не дотрагивайтесь до элементов или мест пайки.

При извлечении процессора лучше использовать предназначенный для этого специальный инструмент. В виде исключения можно использовать согнутую под прямым углом вилку. Обратите внимание на ножки процессора.

Не слишком туго закручивайте винты, крепящие материнскую плату, так как в многослойных платах можно легко пережать проводящие дорожки.

Устанавливайте процессор без усилия. Перед этим проверьте, находится ли рычаг в ZIF-разъеме в открытом положении. В платах без ZIF-разъема обратите внимание на правильность положения процессора и лишь после этого осторожно вставьте его в разъем.

Перед включением компьютера проверьте правильность установки процессора, DIMM-модулей и карт расширения.