Як працює материнська плата в комп’ютері і для чого вона потрібна

Материнська плата один з найважливіших елементів, що відповідає за правильне функціонування всього комп’ютера в цілому. Продуктивність ПК багато в чому залежить саме від правильно підібраного і встановленої материнки. Для чого потрібна і як працює материнська плата, розберемося більш детально в даній статті.

загальне визначення

Материнська плата являє собою пластину з текстоліту з розташованими на ній різними деталями і спеціальними роз’ємами. Це основа комп’ютера. Кожен роз’єм призначений для свого елемента: процесор, плати розширення, оперативна пам’ять, а накопичувачі під’єднуються за допомогою шлейфів.

Головним її завданням є об’єднання всіх елементів комп’ютера і організація правильної роботи. Вона має одну найважливішу характеристичну особливість – форм-фактор. Це стандарт, який визначає габаритні розміри для ПК, місце, де вона буде закріплюватися в системному блоці, розміщення можливих портів вхід / вихід, слотів і сокета CPU. Тому, збираючи або ремонтуючи ПК важливо правильно підібрати корпус, щоб той підтримував форм-фактор.

До системної плати підключаються всі зовнішні пристрої: монітор, миша, клавіатура, периферійне устаткування. Харчування здійснюється за допомогою вторинного електроживлення, що підключається через відповідний роз’єм, він в свою чергу оснащений додатковими ключами, що виключає ймовірність неправильного підключення.

Необхідність материнської плати

Материнська плата комп’ютера живить складові компоненти і сприяє швидкому обміну даними між ними. Наявність на ній усіляких необхідних слотів і роз’ємів для підключення необхідних модулів, роблять її просто незамінною.

Процес обробки даних включає в себе наступні дії, наприклад, при копіюванні фільму з флешки на стаціонарний ПК і надалі його відтворенні, спочатку флеш-накопичувач, утворює копію файлу на диску. Після чого програма для відтворення відеофайлів розподіляє дані спеціальним чином, а саме: звукова плата виробляє обробку музики й мови і передає сигнал на акустичну систему – колонки, а за зображення відповідає відеокарта і виводить картинку на монітор. За виконання всіх описаних процесів відповідає саме материнка.

складові компоненти

Плата безпосередньо складається з певної кількості ізоляційних шарів, між якими є мідні доріжки, службовці для передачі даних. Вони здійснюють з’єднання компонентів, розташованих на різних шарах. Головні складові, якими характеризується пристрій.

чіпсет

Являє собою комбінацію мікросхем, створених для спільної роботи, головним призначенням яких є виконання певних завдань. Чіпсет виступає в ролі єднальної ланки, забезпечуючи сукупну продуктивність процесора, пам’яті і інших компонентів. Від цього елемента залежить підтримуваний тип процесора і оперативної пам’яті, а також швидкість передачі даних до всіх пристроїв ПК. Чіпсет складають два «моста»: північний і південний. Це окремі мікросхеми, що відповідають за виконання відповідних функцій.

Northbridge (північний міст) необхідний для інтеграції процесора з пристроями, що використовують шини великої продуктивності – відеокарта і оперативна пам’ять. Тип оперативної пам’яті і її максимальний обсяг, а також частота системної шини безпосередньо залежать саме від даного компонента. У деяких випадках північний міст оснащений вбудованим графічним процесором.

Southbridge (південний міст) використовується для під’єднання таких компонентів як жорсткі диски, мережеві плати, USB або PCI, які не потребують високої пропускної здатності і до яких підключають додаткові пристрої.

Класичне будова чіпсета передбачає наявність двох мостів, однак, іноді може відрізнятися. Найчастіше це відноситься до сучасних процесорів, які характеризуються наявністю елементів, що виконують роль північного моста. У таких комп’ютерах є тільки південний міст.

стабілізатор імпульсний

Що видається блоком живлення напруга може варіюватися: +3,3 В, +5 В, +12 В, -12 В, а для живлення ядра процесора необхідно не більше 1 В. Стабілізатор пропускає десятки ампер. Він розташовується найчастіше поруч з процесором. У зв’язку з підвищеним навантаженням на стабілізатор він володіє підвищеною вірогідністю виходу з ладу. Найбільш вразлива частина – це конденсатори.

BIOS і CMOS

На материнке присутній мікросхема BIOS. Плата характеризується наявністю декількох підсистем, настройки яких повинні бути організовані спеціальним чином.

Всі настройки BIOS зберігаються і мікросхемі CMOS, харчування якої при вимкненому комп’ютері забезпечується за допомогою елемента 2032 напругою 3В, а при включеному – блоком живлення. Під час вилучення батарейки настройки мікросхеми скидаються. На сьогоднішній день таке скидання не є небезпечним, так як вся інформація, необхідна для завантаження системи виходить автоматичним шляхом, скинеться тільки дата і час.

Мале енергоспоживання мікросхемою CMOS забезпечує безперебійну роботу протягом декількох років, при зниженні напруги до 2,8 В настройки скидаються. Іноді при зниженому заряді батареї комп’ютер не запускається зовсім. В такому випадку необхідно провести діагностику і виключити проблему.

Інтерфейси, що входять до складу

На платі є ряд інтерфейсів і входів для накопичувачів і зчитування даних.

IDE і SATA

Інтерфейс IDE (Integrated Drive Electronics) характеризується наявністю 40-контактного роз’єму. Він підключається безпосередньо до вінчестера або приводу CD / DVD спеціальним гнучким шлейфом. Сьогодні його використовують уже досить рідко, проте, для інтеграції зі старими версіями вінчестерів, його ще залишають.

IDE і SATA мають характерні ключі, передбачені для правильного підключення. Прийнято реалізовувати підключення наступним чином: до первинного каналу, найчастіше открашен в синій або червоний колір, підключається вінчестер, до вторинного – приводи. Канал IDE розрахований на підключення провідного і веденого пристрою.

SATA передбачає підключення одного пристрою – кожного до свого гнізда. Являє собою послідовний інтерфейс, що забезпечує велику швидкість передачі даних. На сьогоднішній день практично скасував застосування IDE. Кількість роз’ємів SATA на різних платах може відрізнятися, найчастіше їх присутній мінімум 4 штуки.

Інтерфейс PS / 2

Присутні інтерфейси для зовнішніх пристроїв. Для підключення клавіатури або миші призначені розетки PS / 2, мають різну кольорову гаму. Це додатковий захист не дозволяє переплутати входи для описуваних пристроїв. На сьогоднішній день для таких пристроїв введення частіше використовується інтерфейс USB.

інтерфейс USB

USB передбачає можливість підключення більшості використовуваних пристроїв: камери, клавіатура, миша, зовнішні накопичувачі пам’яті, принтери та інші. Досить зручний, оскільки дозволяє здійснювати швидке включення-виключення потрібного обладнання.

інтерфейс LAN

Універсальність роз’єму полягає в тому, що для роботи в локальній мережі користувачеві не потрібно ніяких додаткових адаптерів. Світлодіодні індикатори виконують свої завдання. Один відповідає за інформування про наявність зв’язку або з’єднання, а другий вказує на швидкість передачі даних.

процесорні роз’єми

Роз’єми під пам’ять і процесор можуть бути декількох типів, вони характеризуються кількістю контактів. Спеціальні захисні ключі не дозволяють помилитися при підключенні компонентів. Є два види: штирі на роз’ємах і майданчики на процесорі або пружні контакти і, відповідно, висновки.

модулі пам’яті

Модулі розрізняються робочою частотою і напругою живлення. Сьогодні використовується три види: DDR (вже практично вийшла з ужитку), DDR2, DD3. Кожен тип модулів має свій індивідуальний виріз, а на слоті підключення виступ. У деяких випадках можлива підтримка двох типів пам’яті.

Як видно, пристрій володіє складною структурою, але все це відповідає за якість роботи ПК і необхідно відповідально підходити до моменту вибору і установки.

Ссылка на основную публикацию