Что такое форм фактор системной платы. Обзор шести Mini-ITX-матплат на базе Z270 Express: мой любимый размер

На системной плате также имеются:

• слоты DIMM для установки модулей памяти типа SDRAM/DDR/DDR2 (разные для каждого типа памяти). Чаще всего их 3-4, хотя на компактных платах можно встретить только 2 таких слота;
• специализированный разъем типа AGP или PCI-Express х16 для установки видеокарты. Впрочем, в последнее время, с повальным переходом на видеоинтерфейс последнего типа, сплошь и рядом встречаются платы с двумя, а то и с тремя видеоразъемами. Также встречаются и системные платы (из самых дешевых) без видеоразъемов вообще - их чипсеты имеют встроенное графическое ядро, и внешняя графическая карта для них необязательна;
• рядом со слотами для видеокарт обычно находятся слоты для подключения дополнительных карт расширения стандартов PCI или PCI-Express х1 (раньше встречались еще и слоты ISA, но сейчас такие платы - музейная редкость);
• следующая достаточно важная группа разъемов - интерфейсы (IDE и/или более современный Serial ATA) для подключения дисковых накопителей - жестких дисков и оптических приводов. Также там до сих пор находится разъем для floppy-дисковода (3,5" дискеты), хотя все идет к тому, что от него в скором времени окончательно откажутся. Все дисковые накопители подключаются к системной плате с помощью специальных кабелей, в разговорной речи также называемых "шлейфами";
• недалеко от процессора располагаются разъемы для подключения питания (чаще всего двух типов - 24-контактный ATX и 4-контактный ATX12V для дополнительной линии +12 В) и двух-, трех- или четырехфазный модуль регулирования напряжения VRM (Voltage Regulation Module), состоящий из силовых транзисторов, дросселей и конденсаторов. Этот модуль преобразует, стабилизирует и фильтрует напряжения, подаваемыее от блока питания;
• заднюю часть системной платы занимает панель с разъемами для подключения дополнительных внешних устройств - монитора, клавиатуры и мыши, сетевых-, аудио и USB-устройств и т.п.
• кроме вышеперечисленных слотов и разъемов, на любой системной плате имеется большое количество вспомогательных джамперов (перемычек) и разъемов. Это могут быть и контакты для подключения системного динамика и кнопок и индикаторов на передней панели корпуса, и разъемы для подключения вентиляторов, и контактные колодки для подключения дополнительных аудиоразъемов и разъемов USB и FireWire.

На каждой системной плате в обязательном порядке имеется специальная микросхема памяти, чаще всего установленная в специальную панельку (на жаргоне 0 "кроватку"); впрочем, отдельные производители, с целью экономии впаивают ее в плату. Микросхема содержит прошивку BIOS, плюс батарейку, которая обеспечивает питание при пропадании внешнего напряжения. Таким образом, с помощью всех этих слотов и разъемов, а также дополнительных контроллеров, системная плата объединяет все устройства, входящие в состав компьютера в единую систему. Вопрос : Каких размеров бывают системные платы?
Ответ : Материнские платы, помимо функциональности, отличаются друг от друга еще и размерами. Эти размеры стандартизированы и называются форм-факторами (табл.1):

Таблица 1

Форм-фактор определяет не только размеры материнской платы, но и места ее крепления к корпусу, расположение интерфейсов шин, портов ввода/вывода, процессорного гнезда и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания. В настоящее время наиболее распространен форм-фактор ATX (Advanced Technology eXtended), достаточно большой размер которого позволяет производителям интегрировать на системную плату большое количество функций. Потенциал вариантов ATX уменьшенного размера, конечно, гораздо ниже, однако в настоящее время, когда прогресс в области интегрированных контроллеров различных типов практически сравнял их основные возможности с дискретными решениями (в первую очередь - сетевые и аудио контроллеры, в меньшей степени - видео), большинству непритязательных пользователей типичных офисных (да и не только) систем большего и не нужно. Хотя варианты плат уменьшенного размера и подходят к стандартным корпусам ATX, наиболее целесообразно использовать их в компактных корпусах типа Micro-ATX. Вопрос : Платформа Intel Viiv - что это?
Ответ : Аппаратно-программная платформа для "цифрового дома" Viiv (произносится как "вайв"), по замыслу компании Intel, предназначается для использования в домашних развлекательных мультимедийных центрах. Помимо широких возможностей для просмотра фильмов, телевидения, прослушивания музыки, работы с цифровыми изображениями и играми, компьютеры, построенные в соответствии с концепцией Viiv, должны отличаться "одомашненным" дизайном, позволяющим органично вписать их в дизайн жилища, а также низким уровнем шума при достаточной производительности. Для того, чтобы система могла носить логотип Intel Viiv, она должна в обязательном порядке иметь следующий набор комплектующих:

• двухъядерный CPU Intel семейства Pentium D, Pentium Extreme Edition, или Intel Core 2 Duo;
• материнскую плату на базе чипсета Intel 975, 965 или 945, поддерживающего вышеперечисленные процессоры, с соответствующей версией южного моста ICH7DH или ICH8DH (специальные версии для Digital Home);
• сетевой контроллер Ethernet производства Intel (Pro/1000 PM или Pro/100 VE/VM, наличие модуля беспроводной связи не обязательно);
• кодек стандарта Intel High Definition Audio и набор соответствующих аудиовыходов - 6 RCA-разъемов или один цифровой SPD/F;
• жесткие диски SATA с поддержкой NCQ;
• драйвер Intel Quick Resume Technology, обеспечивающие практически мгновенное включение/выключение ПК (как обычного бытового устройства);
• операционная система Windows XP Media Center Edition с Update Rollup 2;
• набор ПО Intel Viiv Media Server, позволяющего осуществлять поиск и каталогизацию медиафайлов в Сети, которое, по задумке самой Intel, способно заметно облегчить жизнь обычному пользователю.

Пульт дистанционного управления, хотя и не является обязательным атрибутом платформы Viiv, тем не менее, достаточно давно используется в мультимедийных системах и, без сомнения, будет востребован и в новой платформе Intel. Вопрос : Платформа AMD Quad FX - что это?
Ответ : Платформа Quad FX (старое название - 4x4) является своеобразным ответом компании AMD на появление четырехъядерных процессоров Intel Kentsfield и позиционируется производителем как решение для пользователей-энтузиастов, стремящихся к достижению максимальной производительности своих систем не взирая на цену. AMD Quad FX, основанная на архитектуре DSDC (Dual Socket Direct Connect) представляет собой двухпроцессорную материнскую плату, предназначенную для установки в одну систему пары двухъядерных процессоров семейства Athlon 64 FX-7х (90 нм ядро Windsor) в исполнении Socket F, что дает возможность одновременного исполнения четырех вычислительных потоков. В платформе Quad FX используется специализированный чипсет NVIDIA nForce 680a SLI, поддерживающий две графические шины PCI Express x16 и две шины PCI Express x8. Таким образом, в системе может быть установлено до 4 видеокарт NVIDIA в конфигурациях Quad SLI или SLI (в последнем случае свободные слоты могут быть использованы для ускорителей физики). Дальнейшее развитие идей, заложенных в платформе Quad FX, компания AMD связывает с платформой нового поколения, известной под условным названием FASN8 (от слова "fascinate", что в переводе с английского означает "очаровывать"). В ней, в отличие от Quad FX, будут использоваться компоненты только собственного производства AMD - четырехъядерные процессоры Phenom FX, видеокарты семейства Radeon HD 2ххх и соответствующие чипсеты. Поскольку в такой "очаровательной" системе будет работать сразу два четырехъядерных процессора, то общее число задействованных ядер достигнет восьми.

Чипсеты

К числу устройств, встроенных в южный мост, относятся контроллеры шин PCI (Peripheral Components Interconnect) и/или PCI Express, дисковых накопителей (IDE и SATA-жестких дисков и оптических приводов), встроенные звуковые, сетевые, USB- и RAID-контроллеры. Южный мост также обеспечивает нормальную работу системных часов (RTC - Real Time Clock) и микросхемы BIOS. Иногда встречаются чипсеты, состоящие только из одной микросхемы (однокомпонентные чипсеты), объединяющим функциональность обоих мостов. Вопрос : Какие чипсеты выпускает Intel для своих процессоров?
Ответ : В настоящее время господствующие позиции в данном сегменте рынка занимает семейство чипсетов Intel 965 Express, официально поддерживающее процессоры Core 2 Duo/Extreme. Подробную информацию об этих чипсетах можно получить в статье "Чипсеты Intel 96x: варианты оправы для бриллианта Core 2 Duo ".

На смену (или в дополнение?) чипсетам Intel 965 Express грядет семейство чипсетов Intel 3x (известное под кодовым обозначением Bearlake). Достаточно полная информация о них содержится в статье "Все о чипсетах Intel 3 Series Вопрос : Какие еще чипсеты бывают для процессоров Intel?
Ответ : Серьезным конкурентом Intel является компания NVIDIA. Актуальной на сегодняшний день является 600-я серия чипсетов NVIDIA nForce, включающая в себя как решения топ класса (nForce 680i SLI и 680i LT SLI), так и среднего (nForce 650i SLI и 650i Ultra). Более подробно об этих чипсетах, их возможностях по сравнению с основными конкурентами, можно почитать в следующих статьях:

• Сравнительное тестирование чипсетов для процессоров Intel ;

• Home Basic - 8 Гб;
• Home Premium - 16 Гб;
• Ultimate - Более 128 Гб;
• Business - Более 128 Гб;
• Enterprise - Более 128 Гб.

Компьютерные шины

Таблица 2

На данный момент консорциумом HyperTransport разработана уже третья версия спецификации НТ, согласно которой шина HyperTransport 3.0 допускает возможность "горячего" подключения и отключения устройств; может работать на частотах вплоть до 2,6 ГГц, что позволяет довести скорость передачи данных до 20800 Мб/с (в случае 32-битной шины) в каждую сторону, являясь на сегодняшний день самой быстрой шиной среди себе подобных. Вопрос : Что такое PCI?
Ответ : Шина PCI (Peripheral Component Interconnect), несмотря на свой более чем солидный (по компьютерным меркам) возраст, до сих пор является основной шиной для подключения самых разнообразных периферийных устройств к системной плате компьютера. 32-битная шина PCI обеспечивает возможность динамического конфигурирования подключенных устройств, она работает на частоте 33,3 МГц (пиковая пропускная способность 133 Мбит/с). В серверах используется ее расширенные варианты PCI66 и PCI64 (32 бит/66 МГц и 64 бит/33 МГц соответственно), а также PCI-X - 64-битная шина, ускоренная до 133 МГц. Другими вариантами шины PCI являются популярная в недавнем прошлом графическая шина AGP и пара интерфейсов для мобильных компьютеров: внутренняя шина mini-PCI и PCMCIA/Card Bus (16/32-разрядные варианты интерфейса внешних устройств, допускающие "горячее" подключение периферии). Несмотря на широкое распространение, время шины PCI (и ее производных) заканчивается - на смену им идет (пусть и не так быстро, как хотелось бы ее разработчикам) современная высокопроизводительная шина PCI-Express. Вопрос : Что такое PCI-Express?
Ответ : PCI-Express - это последовательный интерфейс, разработанный организацией PCI-SIG во главе Intel и предназначенный для использования в качестве локальной шины вместо PCI. Характерной особенностью PCI-Express является его организация по принципу "точка-точка", что исключает арбитраж шины и, тем самым, перетасовку ресурсов. Соединение между устройствами PCI-Express называется линками (link) и состоят из одной (называемой 1x) или нескольких (2x, 4x, 8x, 12x, 16x или 32x) двунаправленных последовательных линий (lane). Пропускная способность современной шины PCI-Express версии 1.1 с разным количеством линий приведена в табл.3:

Таблица 3

Однако в текущем году получит распространение новая спецификация PCI-Express 2.0, в которой пропускная способность каждого линка увеличилась до 0,5 Гб/с в каждую сторону (при сохранении совместимости с PCI-Express 1.1). Кроме того, в PCI-Express 2.0 вдвое увеличена подводимая по шине мощность питания - 150 Вт против 75 в первой версии стандарта; а также, как и HT 3.0, обеспечивается потенциальная возможность "горячей" замены интерфейсных карт (провозглашенная, но не реализованная в версии 1.1).

HDD

• RAID 0 (Stripe) - несколько физических дисков (минимум - 2) объединяются в один "виртуальный" диск, обеспечивающий максимальную производительность (за счет рассредоточения данных по всем дискам массива) дисковых операций, но надежность хранения данных при этом не превышает надежности отдельного диска;
• RAID 1 (Mirror) несколько физических дисков (минимум - 2) работают синхронно на запись, полностью дублируя содержимое друг друга. Самый надежный способ защиты информации от сбоя одного из дисков, но, при этом, и самый "расточительный" - ровно половина объема массива тратится на резервирование данных;
• RAID 0+1 (иногда называется RAID 10) - комбинация двух первых вариантов, объединяющая высокую производительность RAID 0 и надежность RAID 1, сохраняя, впрочем, и их недостатки. Для создания такого массива необходимо минимум 4 диска;
• RAID 5 - является своеобразным компромиссом между массивами RAID 0 и RAID 1: использует распределенное хранение данных аналогично RAID 0, но надежность хранения данных повышается за счет включения избыточной информации (коды четности), записываемой на различные диски массива по очереди. Для организации массива RAID 5 необходимо использовать минимум 3 диска;
• Matrix RAID - технология, реализованная фирмой Intel в последних моделях своих южных мостов (начиная с ICH6R), позволяющая организовать всего на двух физических дисках несколько массивов RAID 0 и RAID 1.

BIOS

Современные форм-факторы

ATX (англ. Advanced Technology extended) - этот форм-фактор персональных настольных компьютеров является доминирующим стандартом для массово выпускаемых, начиная с 2001 года, компьютерных систем. Он стал первым революционным изменением конструкции материнских плат. В нём сочетаются лучшие особенности стандартов Baby-AT и LPX и заложены многие дополнительные усовершенствования. Однако, необходимо запомнить, что конструкция АТХ физически несовместима ни с Baby-AT, ни с LPX. Размеры платы 12х9.6 дюйма (или 305х244 мм). По существу, ATX - это "лежащая на боку" плата Baby-AT с изменённым силовым разъёмом и другим местоположением источника питания. Данная архитектура устанавливается в системных блоках типов MiniTower и FullTower.

Впервые официальная спецификация АТХ была выпущена компанией Intel в июле 1995 года для замены использовавшейся долгое время платы AT. Системные платы ATX появились на рынке примерно в середине 1996 года и быстро заняли место ранее используемых плат Baby-AT. В феврале 1997 года появилась версия 2.01 спецификации ATX, после чего было сделано еще несколько незначительных изменений. В мае 2000 года выпускается последняя (на текущий момент) редакция спецификации ATX (содержащая рекомендацию Engineering Change Revision PI), которая получила номер 2.03. Компания Intel опубликовала подробную спецификацию ATX, тем самым открыв ее для сторонних производителей и фактически создав новый промышленный стандарт АТХ. Другие современные стандарты (Micro-ATX, Flex-ATX, Mini-ATX - см. рисунок 9) обычно сохраняют основные черты АТХ, изменяя лишь размеры платы и количество слотов расширения. В настоящее время данная архитектура является наиболее распространенным форм-фактором системных плат, рекомендуемым для большинства новых систем.

Micro-ATX (µATX, mATX, uATX) - форм-фактор материнской платы размером 9.6х9.6 дюйма (244х244 мм). Представлен корпорацией Intel в декабре 1997 года как вариант уменьшенной платы АТХ, предназначенный для небольших и недорогих систем. Используется как для процессоров архитектуры х86, так и для процессоров х64. Уменьшение форм-фактора стандартной платы АТХ привело к уменьшению размеров корпуса, системной платы и блоков питания, и, в конечном счёте, к снижению стоимости всей системы. Форм-фактор разрабатывался с учётом полной электрической и обратной механической совместимости с АТХ. Материнские платы mATX могут использоваться в корпусах АТХ, но не наоборот. При выпуске материнских плат часто выпускают на одном и том же чипсете платы как формата ATX, так и mATX, при этом различие обычно состоит в количестве PCI-слотов и интегрированной периферии. Весьма часто встречается следующее различие: платы mATX выпускаются со встроенной видеокартой, ATX -- без (mATX предполагается для офисной работы и, в основном, не рассчитан на игровое применение, требующее мощных видеокарт).

Данная спецификация была разработана компанией Intel в 1999 как замена Micro-ATX. В настоящее время актуален, но не получил популярности. Flex-ATX определяет размер материнской платы не более 9х7.5 дюйма или 229x191 мм (эта системная плата является наименьшей из семейства АТХ), а также размещение на ней не более, чем 3-х слотов расширения. Flex-ATX построен на тех же базовых элементах, что и ATX, и Micro-ATX, имеет расположение отверстий для крепежа, совместимое с Micro-ATX, блок разъёмов ввода-вывода, как у ATX и Micro-ATX, но сочетает все компоненты на меньшей площади. Подобно Mini-ITX, Flex-ATX нацелен на индустриальные компьютеры.

В отличие от довольно строгих прочих спецификаций, NLX обеспечивает производителям куда большую свободу в принятии решений. Размеры материнской платы NLX колеблются от 8х10 дюймов до 9х13.6 дюймов (203х254 и 229х345 мм). NLX-корпус должен уметь управляться как с этими двумя форматами, так и со всеми промежуточными. Особенность NLX-корпуса заключается в расположении портов USB на передней панели. Также эту архитектуру можно отличить по компоновке разъёмов портов ввода-вывода на задней панели системного блока: в левой части разъёмы располагаются в один ряд, в правой - уже в два. Низкопрофильный форм-фактор был призван заменить нестандартный LPX. Он был представлен в ноябре 1997 года и быстро завоевал популярность на рынке корпоративных настольных систем. Данная конструкция сходна с первым вариантом LPX, его можно рассматривать как улучшенную версию нестандартной LPX. Если на платы LPX нельзя было установить самые новые процессоры из-за их более крупных размеров и повышенного тепловыделения, то в разработке NLX эти проблемы прекрасно разрешены. Стандарт ориентирован на использование в низкопрофильных корпусах. Для установки карты расширений используется устанавливаемая в специальный разъём на плате "ёлочка" с множественными слотами расширений. Предусмотрен AGP, охлаждение лучше, чем у LPX. Но не смотря на все эти преимущества, формат не получил широкого распространения.

Стандарт разработан Intel в 1998 году специально для мощных серверов того времени на платформе Xeon. Несмотря на наличие к моменту появления стандарта двух других стандартов форм-факторов - АТ и АТХ, концепция которых позволяла использовать блоки питания мощности, достаточной для обеспечения нужд ПК, для мощных рабочих станций и серверов этих стандартов было недостаточно. Помимо этого, в их случае требовалась большая необходимость в обеспечении нормального охлаждения, удобной поддержке многопроцессорных конфигураций, размещении больших объёмов оперативной памяти, портов контроллеров, накопителей данных и портов ввода-вывода. В связи с этими проблемами была создана спецификация WTX, ориентированная на поддержку двухпроцессорных материнских плат любых конфигураций и различных технологий видеокарт и памяти. Эта архитектура гораздо больше плат АТХ (14х16.75 дюймов или 355.6х425.4 мм), что позволяло разместить два и более процессора. Версия 1.0 была представлена в сентябре 1998 года, а уже в феврале следующего года была разработана вторая версия (1.1). С тех пор WTX не обновлялся и его поддержка была прекращена, но архитектура распространена до сих пор.

CEB системный плата материнский чипсет

Полное название конструкции - SSI CEB (CEB - Compact Bay Specification). Это стандарт плат для высокопроизводительных рабочих станций и серверов среднего уровня. Плата является производной от стандарта АТХ, её габариты составляют 12х10.5 дюйма (305х267 мм). Стандарт разработан в 2005 году совместно корпорациями Intel, Dell, IBM и Silicon Graphics в рамках форума SSI (Server System Infrastructure). Последняя из трёх версий стандарта 1.1 описывается в документе Compact Electronics Bay Specification.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА

Матери́нская пла́та (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard - главная плата; сленг. мама, мать, материнка) - это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI и PCI-Express

При всей своей внешней простоте системная плата - весьма сложный «организм», от каждой части которого зависит быстродействие и стабиль­ность работы вашего компьютера.

Сегодня на рынке материнских плат выделяются три лидера:

· Intel - по понятным причинам ее чипсеты рассчитаны на работу толь­ко с собственными процессорами. Самый консервативный выбор - надежные и достаточно удачные наборы микросхем. Большинство чипсетов Intel для процессора Pentium 4, выпущенных в 2006 г., от­носятся к семействам: 955 («бюджетные» модели процессоров) и 975 (для высокоскоростных процессоров).

· VIA - теоретически эта компания выпускает чипсеты для обеих плат­форм, но ее коньком все-таки считаются наборы микросхем для про­цессоров AMD. В 2005 г. наибольшая популярность выпала на долю чипсета РТ890 (Pentium 4) и КТ890 (AMD 64).

· NVIDIA - один из немногих производителей, выпускающих чипсеты для обоих платформ! На рынок чипсетов NVIDIA вышла сравнитель­но недавно, и пока что ее продукция вызывает лишь положительные эмоции. Особенно подходит этот чипсет для любителей компьютер­ных игр, благодаря технологии SLI (поддержка двух видеоплат одно­временно). Платы на основе чипсетов nForce 5 - пожалуй, лучшие «материнки» ушедшего года.

Существуют стандарты материнских плат, которые различаются размером, размещением разъемов, размещением отверстий внутри платы, с помощью которых материнскую плату присоединяют к системному блоку. Современные компьютеры используют стандарты ATX(либо mini ATX), NLX. Соогласно стандарту NLX в компьютере устанавливается ризер-карта . Ризер-карта имеет стандартные разъемы PCI, AGP куда вставляются все необходимые карты расширения, а также и сама материнская плата.

В состав платы входят:

· Базовый набор микросхем - «чипсет », с помощью которого материн­ская плата и осуществляет контроль над всем происходящим внутри системного блока.

· Шина - информационная магистраль, связывающая их воедино. Именно по шине передаются сигналы между всеми видами компью­терной «начинки» и именно через посредство шины доставляется ин­формационный «корм» трудяге-процессору.

· Память.

· Набор разъемов и портов для подключения отдельных устройств(четыре порта USB, IEEE1394)

· Небольшая микросхема BIOS - координационный центр системной платы, управляющий всеми ее возможностями.

· Встроенные (или интегрированные-) дополнительные устройства.

Есть на системных платах и множество других разъемов и устройств, напри­мер, переключатели «джамперы», с помощью которых можно отрегулировать некоторые параметры работы материнской платы или «обнулить» содержи­мое микросхемы BIOS

Чипсет. С истемная плата содержит много микросхем, но все же большую часть функций выполняют несколько микросхем, которые в сово­купности называются простым русским словом - «чипсет». Именно от чип­сета зависит, какой тип процессоров и памяти будет поддерживать системная плата, и какая будет скорость передачи даных.

Поскольку основная функция материнской платы - «наводить мосты» между устройствами, то неудивительно, что главные составляющие любого чипсета также называются «мостами». Каждый из двух имеющихся в любом чипсете «мостов» - это специальный чип-микросхема (сегодня оба «моста» иногда уживаются на одном чипе). У каждого из двух «мостов» существует свой четко очерченный круг задач:

· Северный мост (англ. Northbridge ), MCH (Memory controller hub), системный контроллер - обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер .

Для подключения ЦПУ к системному контроллеру могут использоваться такие FSB-шины, как Hyper-Transport и SCI.

Обычно к системному контроллеру подключается ОЗУ. В таком случае он содержит в себе контроллер памяти. Таким образом, от типа применённого системного контроллера обычно зависит максимальный объём ОЗУ, а также пропускная способность шины памяти персонального компьютера. Но в настоящее время имеется тенденция встраивания контроллера ОЗУ непосредственно в ЦПУ (например, контроллер памяти встроен в процессор в AMD K8 и Intel Core i7), что упрощает функции системного контроллера и снижает тепловыделение.

В качестве шины для подключения графического контроллера на современных материнских платах используется PCI Express. Ранее использовались общие шины (ISA, VLB, PCI) и шина AGP.

· Южный мост (англ. Southbridge ), ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер - содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI-Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC - используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I/O ) - микросхемы, обеспечивающей поддержку «устаревших» низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).

Как правило, северный и южный мосты реализуются в виде отдельных СБИС, однако существуют и одночиповые решения. Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

Общаются «мосты» с помощью высокоскоростной магистрали - «шины ». И чем больше ее частота - тем быстрее работает компьютер (как видите, не все в этом мире зависит от частоты процессора). Впрочем, архитектура системных плат пусть медленно, но меняется. Во-первых, появляются но­вые локальные шины, вроде PCI-Express, а старые «уходят», вроде AGP, a до этого - ISA. Во-вторых - изменяется архитектура чипсетов. Если еще лет 5 назад чаще всего шиной PCI управлял «северный мост», который че­рез нее соединялся с «южным», то сейчас, при «хабовой» архитектуре чип­сета, этой шиной управляет «южный мост», а соединены «мосты» новой, более производительной шиной. Причем в самое последнее время - той же PCI-Express!

Как и в случае с процессорами, в каждом семействе чипсетов есть еще несколько различных модификаций. Например, существуют варианты чип­сетов, отличающиеся друг от друга наличием (или отсутствием) встроенно­го видеоконтроллера, частотой процессорной шины, поддержкой разных типов памяти, наличием тех или иных «дополнительных» технологий

Тип процессорного разъема. Каждый год на рынке сменяются несколько типов разъемов. Напри­мер, в конце 2006 года стандартом были платы с разъемом Socket AM2 (для процессоров AMD) и LGA 775 (Intel),(Xeon QuadCore поддерживает форм-фактор LGA 771). LGA 1156, LGA 1366 . На них и стоит ориентироваться при покупке нового компьютера, по крайней мере, еще в течение двух-трех ме­сяцев. А вот выбирать для процессоров AMD системную плату на основе Socket 939 было бы ошибкой - в этом случае вы будете намертво привяза­ны лишь к процессорам устаревшей линейки. Socket 1207..

Тип памяти . Правильно подобранный тип оперативной памяти для быс­тродействия компьютера не менее важен, чем модель процессора, - тем более, что именно память в последнее время становится «узким местом» на информационной магистрали. Вот почему кардинальное отличие многих новых моделей чипсетов от их предшественников как раз и заключается в поддержке новых типов памяти.

Например, если системные платы для процессоров Intel давно переклю­чились на работу с памятью DDR2, DDR3, то вплоть до середины 2006 года компьютеры на основе процес­соров AMD работали с более медленной памятью DDR.

Интегрированные устройства . Как правило, большинство таких устройств представлены на системной плате в виде контроллеров и кодеков - небольших специализированных микросхем, входящих в состав чипсета (звук, графика, сеть)..

Согласно словарю, контроллером называется своеобразная «точка входа», устройство для под­ключения к системной плате внешних устройств и управления ими. Таких контроллеров на систем­ной плате - множество. Но в этом разделе мы опишем лишь два из них, отвечающих за работу с хранилищами информации - накопителями.

КОНТРОЛЛЕР RAID . Платы, снабженные этим контроллером, позволяют объединять несколько жестких дисков в единый «массив». Стандарт­ным он не является, и не стоит беспокоиться, если ваша материнская пла­та им не оснащена.Н овый стандарт интерфейса жестких дисков – контроллеры SerialATA (SATA). Они оснащенные поддержкой технологии RAID , позволяют объединять несколько жестких дисков в единый «массив»

КОНТРОЛЛЕРЫ IDE. Контроллеры IDE предназначены для подключения к материнской плате внутренних устройств хранения и чтения информации - жестких дисков, дисководов DVD и CD-ROM и т. д. На большинстве системных плат, где еще сохранились контроллеры IDE, их установлено два - при этом к каж­дому из них можно подключить до двух устройств: ведущее (Master) и ве­домое (Slave).

Первым ведущим всегда становится жесткий диск - ведь именно с него производится загрузка системы. Вторым ведущим, как правило, ставится дисковод DVD. Под старый «флоппи-дисковод» емкостью 1,44 Мб отведен специальный разъем, подключить какое-либо дру­гое устройство к которому невозможно. Если вы собираете компьютер «с нуля» - откажитесь от шь в пользу нового стандарта - Serial ATA.

Звук. Встроенный звук уже несколько лет считается обязательным компонентом системной платы. Чаше всего «озвучкой» занимается небольшая микросхема-кодек, которая переводит аналоговый сигнал в цифровой и наоборот. Существуют два основных варианта встроенных кодеков: кодек старого образца под названи­ем АС 97 и новый, улучшенный кодек HDA (High Definition Audio). Суще­ствует и третий вариант: некоторые фирмы-производители предпочитают ус­танавливать на свою плату полноценную микросхему для работы со звуком, как правило, производства Creative, SIS или C-Media. Этот вариант в ряде случаев дает некоторое улучшение качества звучания, а заодно и ряд допол­нительных возможностей. К сожалению, далеко не все производители указы­вают, какой именно тип звуковой подсистемы имеется на их плате. И нам остается ориентироваться лишь по косвенным признакам - таким, как ко­личество каналов. Если ваша плата поддерживает восьмиканальный звук, есть шанс, что на ней установлен кодек нового образца.

Сеть. Она давно уже заняла в наших компьютерах место модема - боль­шинство современных «персоналок» сегодня объединены в сети. Так что контроллер для подключения локальной сети должен быть обязательно - вопрос лишь в том, какого стандарта. Чаще всего системные платы осна­щены 10/100 мегабитным контроллером - его вполне достаточно для рабо­ты в нынешних сетях. Но можно выбрать и более современный вариант - Gigabyte Ethernet, способный передавать данные со скоростью до 1 Гбит/с, то есть, в десять раз быстрее! Реально эта скорость вам понадобится только в том случае, если вы объединяете в сеть компьютеры, каждый из которых оснащен именно таким контроллером. Но его наличие свидетельствует об относительной новизне вашей платы.

Графика. В некоторых чипсетах имеется также и встроенная видеосисте­ма (заменяющая видеоплату), мощности которой вполне достаточно для обычной, двухмерной графики. А в ряде случаев (например, у NForce 4) «встроенная» видеоплата может конкурировать и с отдельной видеоплатой низшего ценового класса. Этот вариант идеален для покупателей офисных и домашних компьютеров, для которых игровые возможности не слишком важны.

Разъемы-«слоты» стандарта PCI. Вот уже десять лет слоты PCI остаются основным стандартом для подключения внешних плат (звуковая карта, встроенный.модем, дополнительные контроллеры ит.д.). На современной материнскойплате слотов PCI. как правило четыре. На сегодняшних системных платах старые PCI-слоты сочетаются с новыми разъемами - PCI-Express, появившимся в 2004 году. Их скоростной показатель составляет около 4 Гб/с! Каждому подключенному к новой шине устройству выделяет­ся собственный канал передачи данных (его пропускная способность огра­ничена 250 Мб/с). При этом, в случае необходимости, возможно использо­вание нескольких каналов сразу, что происходит, например, при передаче данных к видеоплате.

Помимо уже перечисленных достоинств новой шины, у PCI-Express есть еще несколько козырных тузов в рукаве - в частности, возможность «го­рячей замены» любого подключенного к ней устройства. Вынуть плату из ра­ботающего компьютера и вставить новую, не выключая системный блок - еще недавно это казалось абсолютной фантастикой.

BIOS - это своего рода мост между миром «железа» и миром программ. Она представляет набор программ, используемых для управления основными устройствами компьютера. Базовая система ввода-вывода позволяет отображать на экране компьютера символы и графику, записывать и читать данные с магнитных дисков, печатать на принтере и решать много других важных задач.. Это первая из программ, с которой начинает ра­ботать ваш компьютер непосредственно после его включения.

Расшифровка этой аббревиатуры - Basic Input-Output System - Базовая система ввода-вывода. Точнее - система контроля и управления подключенными к компьютеру устройствами. BIOS - это первый и самый важный из мостиков, связующий между собой «аппаратную» и «программ­ную» часть компьютера. Случись с ним неполадка - и ваш компьютер даже не загрузится.

В BIOS заложены основные параметры, необходимые компьютеру для того, чтобы правильно распознать такие устройства, как жесткий диск, на котором хранится вся ваша информация, оперативная память - сколько ее, какого она типа.

Программа BIOS размещается в модуле памяти ROM и содержит такие составляющие:

· Программу начальной загрузки;

· Тестовую программу проверки системы самотестирования (POST – Power On Self Test);

· Программу конфигурации компьютера (SMOS Setup)

· Драйверы устройств.

После включения компьютера исполняются следующие шаги:

· Процессор ищет в BIOS программу запуска (адрес – FFFF0 ROM BIOS)и запускает ее;

· Программа запуска вызывает программу POST (Power On Self Test ), которая проверяет наличие устройств, необходимых для нормального функционирования компьютера и тестирует их. В случае отсутствия устройств или их неисправности выводится звуковое сообщение (сообщения об различных неисправностях отличаются по длительности и количеству). В случае фатальной ошибки загрузка прекращается.

· Программа POST обращается к драйверу видеокарты. Если видеосистема найдена и протестирована, то в дальнейшем сообщения выводятся на экран монитора.

· Аналогично программа POST обращается к другим устройствам, тестирует их и выводит сообщения.

Во время выполнения программа POST можно запустить программу SMOS Setup (обычно клавиша Del). Данная программа различна для разных моделей BIOS, но модели имеют много общего. В большинстве случаев нет необходимости в переконфигурации компьютера так выполняется автоматическая настройка на оптимальные значения параметров функционирования компьютера.

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.

· Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX.

· Современные: АТХ; microATX; Flex-АТХ; NLX; WTX, CEB.

· Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX

Существуют материнские платы, не соответствующие 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 году, когда многие производители уже создали собственные платформы).

ОСНОВНАЯ ПАМЯТЬ

Память компьютера бывает энергозависимой и энергонезависимой и делится на внутреннюю и внешнюю .

Внутренняя память

Внутренняя память (память, расположенная на материнской плате) включает оперативную или системную память, память ВIOS (ROM BIOS), память устройств компьютера, кэш-память, регистровую память.

Регистровая память – это процессорная память небольшого объема, предназначена для хранения информации, обрабатываемой в настоящий момент времени.

Оперативная память предназначена в основном для хранения выполняемых программ и их данных в течение всего времени, пока компьютер работает. Она подобна грифельной доске, информация на которой постоянно вытирается, заменяется новой и полностью исчезает после выключения компьютера. В 1984 году Билл Гейтс сказал, что любому пользователю будет достаточно памяти объемом 640 кБт. На сегодняшний день требуемый объем ОЗУ 2 – 4 Гбт.

К памяти устройств относится видеопамять монитора (от 256 Мбт - 1 Гбт) клавиатуры (8 кбт), буферная память (принтеров 8-128 кбт)

Кэш память представляет собой специально выделенную область быстродействующего носителя, предназначенную для хранения наиболее часто используемых данных. В дальнейшем, когда программе вновь потребуются эти данные, она сможет их прочитать из кэша за более короткое время.

Оперативная и кэш память является энергозависимой памятью и делится на динамическую и статическую.

Динамическая память (DRAM) построена на микросхемах, которые требует периодической регенерации (восстановления) информации. Элементом памяти DRAM является конденсатор, заряженному состоянию конденсатора соответствует 1, разряженному -0. Так как емкость конденсатора очень маленькая, то он требует периодического восстановления. Восстановление проходит во время операций считывания данных, а также восстановлением занимается специальная схема регенерации.

На сегодняшний день существует четыре преобладающих типоразмера материнских плат - AT, ATX, LPX и NLX. Кроме того, есть уменьшенные варианты формата AT (Baby-AT), ATX (Mini-ATX, microATX) и NLX (microNLX). Более того, недавно выпущено расширение к спецификации microATX, добавляющее к этому списку новый форм-фактор - FlexATX. Все эти спецификации, определяющие форму и размеры материнских плат, а также расположение компонентов на них и особенности корпусов, и описаны ниже.

AT

Форм-фактор АТ делится на две, отличающиеся по размеру модификации - AT и Baby AT. Размер полноразмерной AT платы достигает до 12" в ширину, а это значит, что такая плата вряд ли поместится в большинство сегодняшних корпусов. Монтажу такой платы наверняка будет мешать отсек для дисководов и жестких дисков и блок питания. Кроме того, расположение компонентов платы на большом расстоянии друг от друга может вызывать некоторые проблемы при работе на больших тактовых частотах. Поэтому после материнских плат для процессора 386, такой размер уже не встречается.

Таким образом единственные материнские платы, выполненные в форм-факторе AT, доступные в широкой продаже, это платы соответствующие форматы Baby AT. Размер платы Baby AT 8.5" в ширину и 13" в длину. В принципе, некоторые производители могут уменьшать длину платы для экономии материала или по каким-то другим причинам. Для крепления платы в корпусе в плате сделаны три ряда отверстий.

Все AT платы имеют общие черты. Почти все имеют последовательные и параллельные порты, присоединяемые к материнской плате через соединительные планки. Они также имеют один разъем клавиатуры, впаянный на плату в задней части. Гнездо под процессор устанавливается на передней стороне платы. Слоты SIMM и DIMM находятся в различных местах, хотя почти всегда они расположены в верхней части материнской платы.

Сегодня этот формат плавно сходит со сцены. Часть фирм еще выпускает некоторые свои модели в двух вариантах - Baby AT и ATX, но это происходит все реже и реже. Тем более, что все больше новых возможностей, предоставляемых операционными системами, реализуются только на ATX материнских платах. Не говоря уже просто об удобстве работы - так, чаще всего на Baby AT платах все коннекторы собраны в одном месте, в результате чего либо кабели от коммуникационных портов тянутся практически через всю материнскую плату к задней части корпуса, либо от портов IDE и FDD - к передней. Гнезда для модулей памяти, заезжающие чуть ли не под блок питания. При ограниченности свободы действий внутри весьма небольшого пространства MiniTower, это, мягко говоря, неудобно. Вдобавок, неудачно решен вопрос с охлаждением - воздух не поступает напрямую к самой нуждающейся в охлаждении части системы - процессору.

LPX

Еще до появления ATX, первым результатом попыток снизить стоимость PC стал форм-фактор LPX. Предназначался для использования в корпусах Slimline или Low-profile. Задача была решена путем довольно новаторского предложения - введения стойки. Вместо того, чтобы вставлять карты расширения непосредственно в материнскую плату, в этом варианте они помешаются в подключаемую к плате вертикальную стойку, параллельно материнской плате. Это позволило заметно уменьшить высоту корпуса, поскольку обычно именно высота карт расширения влияет на этот параметр. Расплатой за компактность стало максимальное количество подключаемых карт - 2-3 штуки. Еще одно нововведение, начавшее широко применяться именно на платах LPX - это интегрированный на материнскую плату видеочип. Размер корпуса для LPX оставляет 9 х 13"", для Mini LPX - 8 x 10"".

После появления NLX, LPX начал вытесняться этим форм-фактором.

ATX

Неудивительно, что форм-фактор ATX во всех его модификациях становится все более популярным. В особенности это касается плат для процессоров на шине P6. Так, к примеру, из готовящихся к выпуску в этом году материнских плат LuckyStar для этих процессоров 4 будут исполнены в формате Mini-ATX, 3 - ATX, и всего лишь одна - Baby AT. А если еще учесть, что материнских плат для Socket7 сегодня делается гораздо меньше, хотя бы по причине куда меньшего числа новых чипсетов для этой платформы, то ATX одерживает убедительную победу.

И никто не может сказать, что она необоснованна. Спецификация ATX, предложенная Intel еще в 1995 году, нацелена как раз на исправление всех тех недостатков, что выявились со временем у форм-фактора AT. А решение, по сути, было очень простым - повернуть Baby AT плату на 90 градусов, и внести соответствующие поправки в конструкцию. К тому моменту у Intel уже был опыт работы в этой области - форм-фактор LPX. В ATX как раз воплотились лучшие стороны и Baby AT и LPX: от Baby AT была взята расширяемость, а от LPX - высокая интеграция компонентов. Вот что получилось в результате:

• Интегрированные разъемы портов ввода-вывода. На всех современных платах коннекторы портов ввода-вывода присутствуют на плате, поэтому вполне естественным выглядит решение расположить на ней и их разъемы, что приводит к довольно значительному снижению количества соединительных проводов внутри корпуса. К тому же, заодно среди традиционных параллельного и последовательного портов, разъема для клавиатуры, нашлось место и для новичков - портов PS/2 и USB. Кроме всего, в результате несколько снизилась стоимость материнской платы, за счет уменьшения кабелей в комплекте.
• Значительно увеличившееся удобство доступа к модулям памяти. В результате всех изменений гнезда для модулей памяти переехали дальше от слотов для материнских плат, от процессора и блока питания. В результате наращивание памяти стало в любом случае минутным делом, тогда как на Baby AT материнских платах порой приходится браться за отвертку.
• Уменьшенное расстояние между платой и дисками. Разъемы контроллеров IDE и FDD переместились практически вплотную к подсоединяемым к ним устройствам. Это позволяет сократить длину используемых кабелей, тем самым повысив надежность системы.
• Разнесение процессора и слотов для плат расширения. Гнездо процессора перемещено с передней части платы на заднюю, рядом с блоком питания. Это позволяет устанавливать в слоты расширения полноразмерные платы - процессор им не мешает. К тому же, решилась проблема с охлаждением - теперь воздух, засасываемый блоком питания, обдувает непосредственно процессор.
• Улучшено взаимодействие с блоком питания. Теперь используется один 20-контактный разъем, вместо двух, как на AT платах. Кроме того добавлена возможность управления материнской платой блоком питания - включение в нужное время или по наступлению определенного события, возможность включения с клавиатуры, отключение операционной системой, и т.д.
• Напряжение 3.3 В. Теперь напряжение питания 3.3 В, весьма широко используемое современными компонентами системы, (взять хотя бы карты PCI!) поступает из блока питания. В AT-платах для его получения использовался стабилизатор, установленный на материнской плате. В ATX-платах необходимость в нем отпадает.

Конкретный размер материнских плат описан в спецификации во многом исходя из удобства разработчиков - из стандартной пластины (24 х 18’’) получается либо две платы ATX (12 x 9.6’’), либо четыре - Mini-ATX (11.2 х 8.2’’). Кстати, учитывалась и совместимость со старыми корпусами - максимальная ширина ATX платы, 12’’, практически идентична длине плат AT, чтобы была возможность без особых усилий использовать ATX плату в AT корпусе. Однако, сегодня это больше относится к области чистой теории - AT корпус еще надо умудриться найти. Также, по мере возможности крепежные отверстия в плате ATX полностью соответствуют форматам AT и Baby AT.

microATX

Форм-фактор ATX разрабатывался еще в пору расцвета Socket 7 систем, и многое в нем сегодня несколько не соответствует времени. Например, типичная комбинация слотов, из расчета на которую составлялась спецификация, выглядела как 3 ISA/3 PCI/1 смежный. Несколько неактуально не сегодняшний день, не так ли? ISA, отсутствие AGP, AMR, и т.д. Опять же, в любом случае, 7 слотов не используются в 99 процентах случаев, особенно сегодня, с такими чипсетами как MVP4, SiS 620, i810, и прочими готовящимися к выпуску подобными продуктами. В общем, для дешевых PC ATX - пустая трата ресурсов. Исходя из подобных соображений в декабре 1997 года и была представлена спецификация формата microATX, модификация ATX платы, рассчитанная на 4 слота для плат расширения.

По сути, изменения, по сравнению с ATX, оказались минимальными. До 9.6 x 9.6’’ уменьшился размер платы, так что она стала полностью квадратной, уменьшился размер блока питания. Блок разъемов ввода/вывода остался неизменным, так что microATX плата может быть с минимальными доработками использована в ATX 2.01 корпусе.

NLX

Со временем, спецификация LPX, подобно Baby AT, перестала удовлетворять требованиям времени. Выходили новые процессоры, появлялись новые технологии. И она уже не была в состоянии обеспечивать приемлемые пространственные и тепловые условия для новых низкопрофильных систем. В результате, подобно тому, как на смену Baby AT пришел ATX, так же в 1997 году, как развитие идеи LPX, учитывающее появление новых технологий, появилась спецификация форм-фактора NLX. Формата, нацеленного на применение в низкопрофильных корпусах. При ее создании брались во внимание как технические факторы (например, появление AGP и модулей DIMM, интеграция аудио/видео компонентов на материнской плате), так и необходимость обеспечить большее удобство в обслуживании. Так, для сборки/разборки многих систем на базе этого форм-фактора отвертка не требуется вообще.

Как видно на схеме, основные черты материнской платы NLX, это:

• Стойка для карт расширения, находящаяся на правом краю платы. Причем материнская плата свободно отсоединяется от стойки и выдвигается из корпуса, например, для замены процессора или памяти.
• Процессор, расположенный в левом переднем углу платы, прямо напротив вентилятора.
• Вообще, группировка высоких компонентов, вроде процессора и памяти, в левом конце платы, чтобы позволить размещение на стойке полноразмерных карт расширения.
• Нахождение на заднем конце платы блоков разъемов ввода/вывода одинарной (в области плат расширения) и двойной высоты, для размещения максимального количества коннекторов.

Вообще, стойка - очень интересная вещь. Фактически, это одна материнская плата, разделенная на две части – часть, где находятся собственно системные компоненты, и подсоединенная к ней через 340 контактный разъем под углом в 90 градусов часть, где находятся всевозможные компоненты ввода/вывода - карты расширения, коннекторы портов, накопителей данных, куда подключается питание. Таким образом, во первых повышается удобство обслуживания - нет необходимости получать доступ к ненужным в данный момент компонентам. Во вторых, производители в результате имеют большую гибкость - делается одна модель основной платы, и стойка под каждого конкретного заказчика, с интеграцией на ней необходимых компонентов.

Вообще, вам это описание ничего не напоминает? Стойка, крепящаяся на материнскую плату, на которую выносятся некие компоненты ввода/вывода, вместо того, чтобы быть интегрированными на материнскую плату, и все это служит для упрощения обслуживания, придания большей гибкости производителям, и т.д.? Правильно, через некоторое время после выхода спецификации NLX появилась спецификация AMR, описывающая подобную же идеологию для ATX плат.

В отличие от довольно строгих прочих спецификаций, NLX обеспечивает производителям куда большую свободу в принятии решений. Размеры материнской платы NLX колеблются от 8 х 10’’ до 9 х 13.6’’. NLX корпус должен уметь управляться как с этими двумя форматами, так и со всеми промежуточными. Обычно платы, вписывающиеся в минимальные размеры, обозначаются как Mini NLX. Стоит также упомянуть небезынтересную подробность: у NLX корпуса порты USB располагаются на передней панели - очень удобно для идентификационных решений типа e.Token.

Осталось только добавить, что по спецификации некоторые места на плате обязаны оставаться свободными, обеспечивая возможности для расширения функций, которые появятся в будущих версиях спецификации. Например, для создания на базе форм-фактора NLX материнских плат для серверов и рабочих станций.

WTX

Однако, с другого стороны, мощные рабочие станции и серверы спецификации AT и ATX тоже не вполне устраивают. Там свои проблемы, где стоимость играет не самую главную роль. На передний план выходят обеспечение нормального охлаждения, размещение больших объемов памяти, удобная поддержка многопроцессорных конфигураций, большая мощность блока питания, размещение большего количество портов контроллеров накопителей данных и портов ввода/вывода. Так в 1998 году родилась спецификация WTX. Ориентированная на поддержку двухпроцессорных материнских плат любых конфигураций, поддержку сегодняшних и завтрашних технологий видеокарт и памяти.

Особое внимание, пожалуй, стоит уделить двум новым компонентам -Board Adapter Plate (BAP)и Flex Slot.

В этой спецификации разработчики попытались отойти от привычной модели, когда материнская плата крепится к корпусу посредством расположенных в определенных местах крепежных отверстий. Здесь она крепится к BAP, причем способ крепления оставлен на совести производителя платы, а стандартный BAP крепится к корпусу.

Помимо обычных вещей, вроде размеров платы (14 х 16.75""), характеристик блока питания (до 850 Вт), и т.д., спецификация WTX описывает архитектуру Flex Slot - в каком-то смысле, AMR для рабочих станций. Flex Slot предназначен для улучшения удобства обслуживания, придания дополнительной гибкости разработчикам, сокращению выхода материнской платы на рынок. Выглядит Flex Slot карта примерно так:

На подобных картах могут размещаться любые PCI, SCSI или IEEE 1394 контроллеры, звук, сетевой интерфейс, параллельные и последовательные порты, USB, средства для контроля за состоянием системы.

Образцы WTX плат должны появиться в районе июня, а серийные образцы - в третьем квартале 1999 года.

FlexATX

И наконец, подобно тому, как из идей, заложенных в Baby AT и LPX появился ATX, так же развитием спецификаций microATX и NPX стало появление форм-фактора FlexATX. Это даже не отдельная спецификация, а всего лишь дополнение к спецификации microATX. Глядя на успех iMac, в котором, по сути, ничего нового кроме внешнего вида и не было, производители PC решили также пойти по этому пути. И первым стал как раз Intel, в феврале на Intel Developer Forum объявивший FlexATX - материнскую плату, по площади процентов на 25-30 меньшую, чем microATX.

Теоретически, с некоторыми доработками, FlexATX плата может быть использована в корпусах, соответствующих спецификациям ATX 2.03 или microATX 1.0. Но для сегодняшних корпусов плат хватает и без этого, речь шла как раз о вычурных пластиковых конструкциях, где и нужна такая компактность. Там, на IDF, Intel и продемонстрировал несколько возможных вариантов подобных корпусов. Фантазия дизайнеров разгулялась на славу - вазы, пирамиды, деревья, спирали, каких только не было предложено. Несколько оборотов из спецификации, чтобы углубить впечатление: «эстетическое значение», «большее удовлетворение от владения системой». Неплохо для описания форм-фактора материнской платы PC?

Flex - на то он и flex. Спецификация чрезвычайна гибка, и оставляет на усмотрение производителя множество вещей, которые прежде строго описывались. Так, производитель сам будет определять размер и размещение блока питания, конструкцию карты ввода/вывода, переход на новые процессорные технологии методы достижения низкопрофильного дизайна. Практически, более-менее четко определены только габариты - 9 х 7.5"". Кстати, по поводу новых процессорных технологий - Intel на IDF демонстрировал систему на FlexATX плате с Pentium III, который вплоть до осени пока заявлен только как Slot-1, а на фото - смотрите сами, да и в спецификации подчеркивается, что FlexATX платы только для Socket процессоров...

И напоследок, еще одно интересное откровение от Intel - года через три, в следующих спецификациях, блок питания возможно вообще будет находиться снаружи корпуса PC.

Мнение о том, с чего начинается компьютер, у каждого пользователя своё. Кто-то предпочитает строить систему "вокруг" монитора, подбирая комплектующие таким образом, чтобы они выдавали комфортную производительность в нужном разрешении экрана. Кто-то ставит во главу угла производительность видеокарты, выбирая сначала нужную модель графического ускорителя, а затем - блок питания подходящей мощности и корпус с достаточным охлаждением. Наконец, для кого-то важнее всего высочайшая скорость работы с данными, и компьютер по сути собирается вокруг центрального процессора и пары RAID-массивов из SSD и жёстких дисков.

Но когда с моделью наиболее приоритетных устройств пользователь уже определился, приходится выбирать то, что позволит собрать их в единую систему, соответствующую изначальным представлениям пользователя о внешнем виде и характеристиках ПК.

И, как вы уже догадались, речь сегодня пойдёт о выборе материнской платы.

На что не нужно обращать внимание при выборе.

Производитель платы.

Проектированием и производством материнских плат занимается весьма большое количество компаний, причем не все из них представлены в ассортименте ДНС. Причем наиболее именитые вендоры уже знакомы вам по видеокартам и другим компьютерным комплектующим. ASUS , Gigabyte и MSI - "большая тройка", из продукции которой чаще всего и приходится выбирать пользователям.

Впрочем, есть еще и AsRock (кстати, дочерняя компания ASUS), Zotac (выпускает, например, весьма интересные решения для систем формата mini-ITX), также платы для своих процессоров выпускает компания Intel (правда, силами Foxconn), а местами встречается продукция экзотических брендов типа Biostar .

Отметим, что такого оголтелого фанатизма, как в сегменте процессоров или видеокарт, вокруг полок с материнскими платами не наблюдается. И всё же...

Рекомендация №1: Так называемая "репутация производителя" - это лишь искусственный термин, не имеющий под собой никакой основы. У каждого производителя есть удачные и неудачные модели, и более того: материнские платы одного производителя, но для разных платформ могут обладать разным комплексом характеристик. И заслуги одних плат на характеристики других никак не влияют.

Кроме того, зачастую платы разных вендоров, выпущенные для одной платформы и предлагающиеся за одну цену, могут обладать совсем разным набором характеристик. Поэтому иногда, не поддавшись увещеваниям маркетологов, вы можете получить приятный бонус в виде большего количества портов USB, поддержки редких интерфейсов, более эффективного охлаждения или иных плюсов.

"Игровая" или "не игровая" плата.

В каталоге ДНС материнские платы условно разделены на сегменты "игровых" и "неигровых" .

Парадокс в том, что производительность системы в играх от материнской платы не зависит. Вообще. От неё может зависеть эффективность разгона центрального процессора, если такая функция доступна - это отдельный разговор. Но если исключить из внимания разгон - один и тот же набор из процессора, видеокарты и двух-четырёх планок памяти выдаст одинаковую производительность, будучи установлен в топовую материнскую плату или в одну из младших моделей.

Почему? Потому что производительность в играх определяют именно они.

Рекомендация №2: Если вы планируете разгон процессора - обращайте внимание на количество фаз в системе питания платы, эффективность её охлаждения, стабильность напряжений в разгоне и возможности БИОС. Да, без вдумчивого и долгого чтения обзоров здесь не обойтись, но и результат выбора может вас немало порадовать. Опять же, к позиционированию платы как "игровой/не игровой" и даже к её ценнику эти характеристики отношения не имеют.

Если же разгон не планируется вовсе - выбирайте плату, исходя из более важных для вас характеристик: количеству и типу периферийных разъемов, числу слотов под модули памяти, форм-фактору, разъемам для подключения корпусных вентиляторов и так далее.

Что вам ДЕЙСТВИТЕЛЬНО важно иметь ввиду.

Форм-фактор платы

Казалось бы, не самый серьезный аспект, однако начинать лучше именно с него. Согласитесь, ведь мало радости, если вы выберете самую подходящую плату, а она попросту не войдет в корпус?

Кроме того, благодаря различным стандартам материнских плат, персональный компьютер сегодня можно собрать в чём угодно. Вовсе не обязательно покупать громоздкий корпус формата midi-Tower, если вам нужна компактная система, которая разместится в нише стола. И уж совсем не обязательно ставить подобный "ящик" рядом с телевизором, если компактные платы форматов mini-ITX или mini-STX можно "поселить" в маленьком низкопрофильном корпусе, стилизованном под мультимедиа-проигрыватель!

И не стоит думать, что маленькие системы - это всегда ограниченная производительность. Сегодня в компактном корпусе можно собрать и мощную игровую систему, причем благодаря современным корпусам, кулерам и энергоэффективности нынешних процессоров перегрев ей даже не грозит.

Но вернёмся к сути. Итак, какие форм-факторы материнских плат представлены в каталоге ДНС?

Сокеты AMD:

Рекомендация №5: Чипсет не влияет на производительность, но как правило, позволяет четко определить позиционирование и функционал платы. Если вы не рассматриваете разгон процессора - гоняться за топовыми моделями не стоит. Причем речь здесь не только про платформы Intel - для обычной работы процессоров AMD Ryzen и APU Bristol Ridge/Raven Ridge хватает плат на бюджетном чипсете AMD A320.

Однако, если вы планируете разгонять процессор, подключать много скоростной периферии или строить SLI/Crossfire системы - следует обратить внимание на старшие модели чипсетов. Кроме того, поскольку именно топовые материнские платы традиционно отличаются лучшим оснащением, есть вероятность найти среди них модели со встроенными модулями wi-fi и bluetooth, а также другими полезными для вас моментами.

Совместимость с процессором

Как правило, если у материнской платы и процессора один сокет, это означает, что они совместимы. Тем не менее, из каждого правила есть исключения. Так, не каждая плата под LGA 775 поддерживает процессоры Wolfdale и Yorkfield, не каждая плата с сокетом AM3+ поддерживает процессоры Piledriver, и не каждая плата под LGA 1155 поддерживает процессоры Ivy Bridge без дополнительных манипуляций, и так далее.

Рекомендация №6: Прежде, чем идти в магазин за новой материнской платой, посетите страницу этой модели на сайте производителя и посмотрите список совместимых процессоров. Это совершенно несложно и даже не займет много времени. А вот возврат платы в магазин или обновление БИОС в сервис-центре - займут. Более того - услуга обновления биос в сервис-центре - платная. И есть ли смысл платить за неё, если те же деньги можно было просто добавить к бюджету и купить более подходящую материнку?

Количество слотов памяти

Оперативная память - тот элемент ПК, на который вы долго можете не обращать внимания, пока в один прекрасный момент её не перестанет хватать. И очень хорошо, если в этот момент у вас будут возможности увеличить объем памяти. Ведь если в ПК есть свободные слоты - достаточно лишь докупить соответствующее количество модулей и использовать компьютер дальше.

А вот если все слоты заняты - вам придется продавать имеющиеся планки памяти, теряя в цене, а потом покупать планки большего объема, что в совокупности выйдет в гораздо большие деньги, да и времени отнимет немало... а согласитесь, время можно потратить с гораздо большей пользой!

Рекомендация №7: Экономить, покупая материнскую плату всего с двумя слотами оперативки , стоит лишь тогда, когда вы твёрдо уверены, что ПК должен максимально долго прожить без апгрейда и быть заменен целиком. В противном случае вы попадете в описанную выше ситуацию и пробьете дыру в семейном бюджете.

"Золотой стандарт" в этом отношении - плата с 4 слотами памяти . Так, если вы соберете ПК с двумя планками памяти по 8 гигабайт каждая, то в будущем, при нехватке памяти достаточно будет лишь добавить ещё две планки по 8 гигабайт, что будет вполне бюджетно.

Платы с 8 слотами памяти ожидаемо относятся к платформам LGA 2011 и LGA 2011-3. С ними всё проще: там объем памяти обусловлен задачами, под которые собирается система, и используется сразу и полностью.

Количество интерфейсных разъемов

Поскольку, собирая ПК, вы уже примерно представляете себе, какие комплектующие и какое количество периферии вы будете использовать, стоит предусмотреть, чтобы плата позволяла подключить всё необходимое без нагромождения переходников и разветвителей. Это лишь поначалу кажется, что на здесь можно сэкономить, но на деле всевозможные USB-хабы, внешние адаптеры и прочие посторонние части здорово усложняют жизнь.

Итак, что желательно предусмотреть?

Количество и тип разъемов USB на задней панели. Увлекаться здесь не стоит, тем более что эти порты используются преимущественно для подключения клавиатуры, мыши, графического планшета и другой стационарной периферии. И тем не менее, желательно иметь с тыльной стороны ПК как минимум четыре, а лучше - шесть разъемов соответствующего типа.

Также желательно, чтобы хотя бы два из них относились к стандарту 3.0 - скоростная периферия типа переносных жёстких дисков скажет вам спасибо.

Не обязательно, но не лишним будет и наличие портов USB 3.1 . На сегодня это экзотика, но в обозримом будущем стандарт имеет все шансы стать повсеместным, так почему бы не предусмотреть его сразу?

Выбрав подходящую на первый взгляд плату, поинтересуйтесь на сайте производителя или в сервисе "" на сайте ДНС, есть ли у ней возможность вывода портов USB на переднюю панель корпуса. Это сейчас вам кажется не самым важным, но поверьте - ворочать системник с места на место, чтобы подключить флэшку или кабель от фотоаппарата / смартфона в порт с тыльной стороны вам надоест очень быстро. А удлинители - это лишний беспорядок на столе. И к тому же, они любят за этот самый стол падать.

Важно обратить внимание также на количество и тип разъемов SATA. Следует обращать внимание на платы, поддерживающие самую скоростную на данный момент версию - SATA 6 Гбит/с . Это не потребует переплаты - разъемы такого типа встречаются даже на совершенно бюджетных устройствах. Но один или два разъема такого типа очень хорошо скажутся на скорости работы SSD.

Наличие разъемов типа SATA Express сегодня не обязательно, но будет неплохим заделом на будущее, когда скоростные SSD с таким разъемом получат большее распространение.

В некоторых случаях неплохим бонусом окажется наличие встроенного адаптера wi-fi . Для мультимедийных ПК, живущих в гостиной под телевизором, это вообще практически необходимость, да и для большого ящика с отдельным столом может оказаться не лишним. Всё-таки с распространением смартфонов и планшетов локальные сети в домах и квартирах чаще всего реализуются именно через wi-fi: удобнее поставить один роутер / точку доступа, к которой будут подключаться разом все устройства, чем дырявить стены, прокладывая кабель.

Большинству владельцев достаточно самой простой аудиосистемы, но если у вас дома установлено нечто, отличающееся от схемы "две колонки, один сабвуфер", обратите внимание и на этот момент. Платы, позволяющие подключить системы объемного звучания типа 5.1 или 7.1 , смогут серьёзно улучшить звук в фильмах и играх. Хотя самым требовательным аудиофилам, разумеется, не обойтись без дискретной звуковой карты.

Если уж речь зашла о дискретных адаптерах - оцените сразу количество, тип и расположение слотов PCI-express. Тут никакого секрета нет - всё видно на фотографиях товара. Для игрового ПК в большинстве случаев хватит одного разъема x16 , поскольку одной топовой видеокарты более чем достаточно для игр в актуальных разрешениях. Платы с двумя слотами x16 нужны в том случае, если предполагается строить SLI/Crossfire, но здесь нужно убедиться, что слоты могут работать в режие "8+8" или "16+16 линий". В режиме "16+4" SLI просто не заработает, а геймплей при использовании "неполноценного" Crossfire будет далёк от комфортного.

Платы с тремя и более разъемами PCI-e x16 необходимы только в случае использования каких-либо редких и узкоспециализированных плат расширения. Установка же в систему более двух видеокарт лишена смысла. К тому же, в последних поколениях (GeForce 1000) видеокарт даже Nvidia официально отказалась от поддержки SLI из более чем двух ускорителей (вернее, поддержка 3-way SLI есть в бенчмарках, а в нескольких играх включается неофициальным способом...).

Более полезным будет наличие на плате разъемов PCI-e x1 : если вам потребуется альтернативная звуковая или сетевая карта, либо дискретный контроллер каких-либо интерфейсов, отсутствующих на материнской плате - скорее всего, эти устройства будут использовать именно интерфейс x1.

Поддержка устаревшего интерфейса PCI на сегодняшний день для рядового ПК не обязательна, но если вы используете в работе какие-то редкие контроллеры или платы расширения - стоит предусмотреть и её.

Кроме того, следует оценить и количество разъемов для подключения корпусных вентиляторов. Конечно, сегодняшнее железо обладает преимущественно спокойным нравом, настоящих печек среди видеокарт и процессоров уже не найдёшь. И всё же, было бы неплохо, если бы плата позволяла подключить все корпусные вертушки и управлять их оборотами без лишних переходников и реобасов.

Рекомендация №8: Безусловно, иногда во главе угла стоит экономия, и на многие моменты приходится закрывать глаза, лишь бы быстрее собрать ПК и уложится в бюджет. И тем не менее, чем лучше будет оснащена ваша материнская плата - тем удобнее будет эксплуатация ПК. Причем, опять же, не обязательно брать именно топовые версии - иногда даже бюджетные модели способны предложить интересный набор интерфейсов и разъемов, достаточно лишь тщательно подойти к выбору.

Возможности разгона

Если вы рассматриваете материнскую плату под платформу, позволяющую разгонять центральные процессоры - согласитесь, было бы неплохо выбрать ту, которая позволит достичь больших значений и как результат - получить бо льшую производительность. Немного тщательного анализа в этом случае может окупиться многократно, а пренебрежение к информации - наоборот, привести к бесполезным тратам.

Рекомендация №9: Выбирая "оверклокерскую" материнскую плату - ориентируйтесь прежде всего на обзоры на авторитетных ресурсах. Разумеется, следует помнить, что в разгоне всё зависит от возможностей конкретного экземпляра процессора, но если у нескольких авторов на нескольких источниках одна плата позволила добиться большей частоты, чем её аналоги - это явный сигнал к покупке.

Критерии и варианты выбора:

Согласно сказанному выше, материнские платы из каталога DNS можно ранжировать следующим образом:

Для неттопа в кастомном корпусе, домашнего файлового сервера, CarPC или мультимедийного ПК начального уровня подойдут материнские платы формата mini-ITX под сокет AM1 , либо варианты с распаянными на плате процессорами AMD или Intel. От этих платформ не стоит ждать огромной вычислительной производительности, но свои несложные задачи они решают легко и без лишних затрат энергии.

Для домашнего мультимедийного ПК, живущего в гостиной и маскирующегося под видеомагнитофон или музыкальный центр, лучше всего подойдут компактные платы под сокет АМ4 , имеющие цифровые интерфейсы для вывода видео. APU для этих задач гораздо более предпочтительны, нежели комбинация из ЦПУ и дискретной видеокарты: когда процессор и видео живут под одной крышкой, компьютер можно сделать меньше, а нагрев будет ниже. Последнее для компактной системы даже более актуально, нежели для игровой машины.

Станет ли ваш ПК офисным инструментом, универсальным домашним помощником, топовой игровой машиной или рабочей станцией за разумные деньги - зависит в первую очередь от выбранного процессора. Но выбирать необходимо из двух вариантов: либо socket AM4 , либо LGA 1151_v2 . При этом для игровой машины стоит обращать внимание в первую очередь на платы, поддерживающие разгон процессора - возможность прибавить системе прыти будет вовсе не лишней.

Для исключительно офисного ПК, вероятно, более подходящим выбором будут бюджетные платы на LGA 1151_v2 , не поддерживающие разгон, но имеющие видеовыходы под встроенную в процессор графику. Дискретные видеокарты на большинстве офисных рабочих мест по понятным причинам не нужны, да и графика в APU под сокет АМ4 чересчур производительна для этих целей.

Для топовой рабочей станции придется выбирать материнскую плату либо под сокет TR4 , либо под LGA 2066 . Выбор в данном случае будет обусловлен только тем, какая из платформ проявит себя лучше в профессиональных задачах, функционал же и оснащённость самих плат, относящихся к топовому сегменту, находятся на примерно сопоставимом уровне.