Реферат Материнские платы. Материнские платы реферат

Реферат Материнские платы

Содержание:I Вводная часть 2

II Разновидности системных плат 3

1.1 Объединительные платы 3

1.2 Полноразмерная плата АТ 4

1.3 Baby-AT 4

1.4 LPX 4

1.5 ATX 4

1.6 NLX 6

III Вывод 8

IV Список использованной литературы 11

Введение

Важнейшим узлом ПК является системная плата (main board), иначе называемая материнской платой (motherboard). Системная плата есть не во всех компьютерах. В некоторых ПК элементы, обычно устанавливаемые на системной плате, расположены на отдельных платах расширения, вставленных в разъемы системной платы - слоты расширения. В компьютерах такого типа плата с разъемами называется объединительной платой (backplane), а системные блоки подобной конструкции называются объединительными системными блоками.

Объединительная плата может быть пассивной и активной. На пассивной плате устанавливаются разъемы шины и, возможно, электрические схемы для обработки буферов и дисковых накопителей. Все остальные компоненты располагаются на одной или нескольких платах расширения, вставляемых в разъемы объединительной платы. Иногда вся схема размешается на одной плате расширения, которую называют системной, или материнской картой (mothercard). Такая системная карта является, в сущности, системной платой, вставляемой в разъем пассивной объединительной платы. Системы такого типа редко встречаются из-за дороговизны высокопроизводительных системных карт. Конструкции с объединительной платой популярны в промышленности, где их часто монтируют в стойках. Такой же конструкцией отличаются некоторые мощные файл-серверы.

На активной объединительной плате установлен котроллер шины. Обычно на ней содержатся и другие компоненты. В большинстве компьютеров на активной объединительной плате располагаются практически все узлы обычной системной платы, кроме процессорного модуля. Процессорный модуль - это плата, на которой установлены центральный процессор и все связанные с ним узлы, например схема синхронизации, кэш и т. д. Конструкция с процессорным модулем позволяет легко перевести систему на другой процессор, сменив всего одну плату. Фактически речь идет о модульной системной плате с заменяемой секцией процессора. В большинстве современных ПК объединительная плата активна и имеет отдельный процессорный модуль. К сожалению, из-за отсутствия стандарта на способ взаимодействия процессорного модуля с остальными узлами системы каждая фирма выпускает свои платы, которые можно приобрести только у производителя конкретного компьютера. Такое сужение рынка приводит к тому, что эти платы дороже большинства полных системных плат (с процессором) других производителей. Стандартные размеры системных плат

Системные платы выпускаются в нескольких вариантах. Они отличаются размерами, что, в свою очередь, определяет тип корпуса, в котором их можно установить. Существуют такие основные разновидности системных плат: объединительная плата; полноразмерная плата AT; Baby-AT; LPX; АТХ; NLX.

Системные (материнские) платы в полном смысле этого слова установлены не во всех компьютерах. В некоторых системах те компоненты, которые обычно находятся на системной плате, устанавливаются в уже вставленную плату расширения. В таких компьютерах главная плата со слотами называется объединительной платой. А использующие такую конструкцию компьютеры называются компьютерами с объединительной платой.

Системы с объединительными платами бывают двух основных типов: пассивные и активные. Пассивные объединительные платы вообще не содержат никакой электроники, кроме разве что разъемов шины и нескольких буферов и драйверных схем. Все остальные схемы обычных системных плат размещены на платах расширения. Есть пассивные системы, в которых вся системная электроника находится на единственной плате расширения. Практически эта плата является настоящей системной, но она должна быть вставлена в слот на пассивной объединительной плате. Такая конструкция была разработана для того, чтобы модернизировать систему и заменять в ней любые платы было как можно проще. Но из-за высокой стоимости системных плат нужного типа, подобные конструкции очень редко встречаются в персональных компьютерах. А вот в промышленных системах пассивные объединительные платы очень популярны. И еще их можно встретить в некоторых мощных серверах.

Активные объединительные платы содержат схемы управления шиной и множество других компонентов. На большинстве таких плат содержится вся электроника обычной системной платы, нет только процессорного комплекса. Процессорным комплексом называют ту часть схемы платы, которая включает сам процессор и непосредственно связанные с ним компоненты, такие как тактовый генератор, кэш и т.д. Получается, что у вас как бы модульная системная плата с заменяемым процессорным комплексом. Большинство современных ПК с объединительной платой используют именно активную плату с отдельным процессорным комплексом. Фирмы Compaq и IBM используют такую конструкцию в своих самых мощных системах серверного класса К сожалению, интерфейс процессорных комплексов до сих пор не стандартизирован.

Обе конструкции, и использующая системную плату, и объединительную, имеют свои преимущества и недостатки. В конце 70-х в большинстве ПК известных производителей использовались объединительные платы. Позже Apple и IBM перешли к системным платам, поскольку при их массовом производстве такая конструкция оказалась дешевле. Однако, теоретически, преимуществом систем с объединительной платой остается то, что их легче модернизировать до нового процессора и нового уровня производительности, заменяя только небольшую второстепенную плату. В компьютерах с системной платой для замены процессора часто приходится менять всю системную плату, что гораздо сложнее.

Еще один гвоздь в гроб систем с объединительной платой забили модернизируемые процессоры. Все процессоры 486, Pentium, Pentium ММХ и Pentium Pro фирмы Intel могут быть заменены на более быстрые процессоры, называемые обычно Overdrive. Конечно, модернизация компьютера будет более простой, если вместо замены системной платы, заменить только сам процессор на более быстрый и современный.

Из-за ограниченного выбора плат с процессорным комплексом они в конечном счете оказываются дороже стандартных системных плат. Недавно Intel анонсировала новый промышленный стандарт системных плат для процессора Pentium II; стандарт называется NLX и использует некоторые идеи систем с объединительной платой. Но этому стандарту обещана значительная промышленная поддержка, так что в ближайшем будущем мы увидим на рынке системы с объединительной платой, по-настоящему заслуживающие внимания.Полноразмерная плата AT

Плата AT по своим габаритам соответствует системной плате оригинального компьютера IBM AT. Это большая плата размером 12"х13" (приблизительно 30,5х33 см), разъемы клавиатуры и слотов которой должны совпадать с отверстиями в корпусе. Такая плата помещается только в полноразмерный корпус AT или Tower. Поскольку их невозможно установить в самых распространенных сейчас корпусах Baby-AT и Mini-Tower (и по причине уменьшения размеров других узлов), производство таких плат практически прекратилось.

Baby-AT

Размеры платы Baby-AT соответствуют размерам системной платы XT, но расположение крепежных отверстий несколько изменено, чтобы ее можно было установить в корпусе типа AT. Расположение разъемов клавиатуры и слотов на этих системных платах также должно соответствовать отверстиям в корпусе. Заметим, что почти во всех полноразмерных платах и платах Baby-AT для подключения клавиатуры используется стандартный 5-контактный разъем DIN. Системные платы Baby-AT можно установить практически в любой корпус, за исключением корпусов с уменьшенной высотой и Slimline. Именно поэтому они получили сейчас наибольшее распространение.

LPX

Другой популярной платой является плата LPX (и Mini-LPX). Этот вариант первоначально был разработан фирмой Western Digital для некоторых ее плат. Хотя такие системные платы сами по себе уже не выпускаются, их конструкции используются другими производителями. Они применяются в широко распространенных сейчас корпусах с уменьшенной высотой и Slimline. Платы LPX во многом отличаются от остальных. Например, слоты расширения смонтированы на отдельной выносной плате, которая вставляется в системную плату. Платы расширения вставляются в выносную плату, и их плоскости оказываются параллельными системной плате, что позволяет уменьшить высоту корпуса компьютера. Слоты расширения в зависимости от конструкции могут располагаться как на одной, так и на обеих сторонах выносной платы. Еще одно отличие плат LPX состоит в том, что все разъемы установлены на задней панели платы. Имеются в виду разъемы для монитора VGA (15 контактов), параллельного порта (25 контактов), двух последовательных портов (по 9 контактов) и разъемов Mini-DIN для клавиатуры и мыши стандарта PS/2. Все эти разъемы смонтированы на самой плате и после установки оказываются расположенными напротив соответствующих отверстий в корпусе. На некоторых системных платах LPX устанавливаются дополнительные встроенные разъемы, например для сетевого или SCSI-адаптера.

АТХ

Новая конструкция АТХ была разработана сравнительно недавно. В ней сочетаются наилучшие черты стандартов Baby-AT и LPX и заложены многие дополнительные усовершенствования. По существу, АТХ - это "лежащая на боку" плата Baby-AT с измененным разъемом и местоположением источника питания. Главное, что необходимо знать о конструкции АТХ, - это то, что она физически несовместима ни с конструкцией Baby-AT, ни с конструкцией LPX. Другими словами, для системной платы АТХ нужны особый корпус и источник питания.

Официально спецификация АТХ была опубликована фирмой Intel в июле 1995 года. Она была описана как легальная спецификация для промышленности. Intel опубликовала подробные описания, так что другие производители могут использовать конструкцию АТХ в своих компьютерах. Такой открытой публикацией Intel фактически создала новый промышленный стандарт АТХ. Конструкция АТХ позволила усовершенствовать стандарты Baby-AT и LPX. Вот что имеется в виду.

• Наличие встроенной двойной панели разъемов ввода-вывода (Built-in double high external I/O connector panel). На тыльной стороне системной платы есть область с разъемами ввода-вывода шириной 6,25" и высотой 1,75". Это позволяет расположить внешние разъемы непосредственно на плате и исключает необходимость использования кабелей, соединяющих внутренние разъемы и заднюю панель корпуса, как в конструкции Baby-AT.

• Наличие одноключевого внутреннего разъема источника питания. Это усовершенствование для рядового пользователя, которому часто приходилось заменять разъемы на источнике питания типа Baby-AT, а затем быть недовольным системной платой. Спецификация АТХ содержит одноключевой разъем источника питания, который легко вставляется и который невозможно установить неправильно. Этот разъем имеет контакты для подвода к системной плате напряжения 3,3 В, а это означает, что для системной платы АТХ не нужны встроенные регуляторы напряжения, которые часто выходят из строя.

• Перемещены CPU и модули памяти. Изменены места расположения CPU и модулей памяти: теперь они не мешают картам расширения, и их легко заменить новыми, не вынимая при этом ни одного из установленных адаптеров. CPU и модули памяти расположены рядом с источником питания и обдуваются одним вентилятором, устраняя, таким образом, необходимость в специальном процессорном вентиляторе, неэффективном и склонном к поломкам. Есть также место и для большого пассивного теплоотвода.

• Перемещены внутренние разъемы ввода-вывода. Внутренние разъемы ввода-вывода для накопителей на гибких и жестких дисках смещены и находятся рядом с этими накопителями, а не под слотами расширения или самими накопителями. Это означает, что внутренние кабели к накопителям могут стать значительно короче, а для доступа к разъемам не потребуется убирать одну из плат или накопитель.

• Интенсивное охлаждение. CPU и модули памяти охлаждаются тем же вентилятором, что и источник питания. Теперь нет необходимости в отдельном вентиляторе для корпуса или процессора. Кроме того, в конструкции АТХ вентилятор источника питания направляет поток воздуха ВНУТРЬ корпуса, увеличивая в нем давление и препятствуя проникновению в компьютер пыли и грязи. Вы можете поставить фильтр и сделать компьютер еще более защищенным.

• Снижение стоимости. Для конструкции АТХ не нужны гнезда кабелей к разъемам внешних портов, встречающихся на системных платах Baby-AT, дополнительный вентилятор для процессора и 3,3-вольтовый стабилизатор на системной плате. В этой конструкции используется один-единственный разъем питания. Кроме того, вы можете укоротить внутренние кабели дисковых накопителей. Все это существенно уменьшает стоимость не только системной платы, но и всего компьютера, включая стоимость корпуса и источника питания.

Системная плата АТХ, по сути, представляет собой конструкцию Baby-AT, повернутую на бок. Слоты расширения параллельны более короткой стороне и не мешают гнездам процессора, памяти или разъемам ввода-вывода. Кроме полноразмерной схемы АТХ, фирма Intel описала конструкцию Mini-ATX, которая будет размещаться в таком же корпусе. Отверстия в корпусе располагаются так же, как в Baby-AT. В будущем, возможно, будут разработаны корпуса, поддерживающие конструкции и АТХ, и Baby-AT. Для источников питания потребуется сменный разъем, но основная конструкция источника питания АТХ аналогична конструкции стандартного источника питания Slimline.

В будущем, благодаря своим преимуществам, конструкция АТХ распространится более широко, но пока из-за проблем, связанных с совместимостью с предыдущими компьютерами, ей пока что трудно "побить" конструкцию Baby-AT, и сегодня на рынке гораздо больше системных плат, корпусов и источников питания для Baby-AT, чем для их АТХ-версий.

Стандарт LPX, вероятно, по-прежнему будет использоваться в дешевых компьютерах, например таких, которые продаются в розницу в супермаркетах электроники. Конструкции компьютеров разных фирм с платами LPX иногда различаются, поэтому могут возникнуть проблемы, связанные с взаимозаменяемостью плат и корпусов. Лучше не приобретайте компьютер LPX, если вы намерены его модернизировать, потому что найти подходящую плату будет довольно сложно. И, кроме того, выбор плат расширения и дисковых накопителей для такого компьютера весьма ограничен.

NLX

Последней разработкой в области системных плат для настольных ПК стала технология NLX, и, возможно, именно она окажется ведущей технологией ближайшего будущего. Платы этого стандарта, на первый взгляд, напоминают платы LPX, но на самом деле они значительно усовершенствованы. Если на платы LPX нельзя установить самые новые процессоры из-за их более крупных размеров и повышенного тепловыделения, то в разработке NLX эти проблемы прекрасно разрешены. Вот каковы основные преимущества этого нового стандарта, перед остальными.

• Поддержка современных процессорных технологий. Это особенно важно для систем с процессором Pentium II, поскольку размер его корпус Single Edge Contact (т.е. корпуса, с единственным рядом расположенных по периметру контактов) практически не позволяет устанавливать этот процессор на платах Baby-AT и LPX. И хотя некоторые производители системных плат все же предлагают АТХ-системы на основе Pentium II, на их платах остается место только для двух 72-контактных разъемов модулей SIMM!

• Гибкость по отношению к быстро изменяющимся процессорным технологиям. Идея гибких систем с объединительной платой нашла новое воплощение в конструкции плат NLX, установить которые можно быстро и легко, не разбирая при этом всю систему на части. Но в отличие от традиционных систем с объединительными платами, у нового стандарта NLX есть поддержка таких лидеров компьютерной индустрии, как AST, Digital, Gateway, Hewlett-Packard, IBM, Micron, NEC и другие.

• Поддержка других новых технологий. Речь здесь идет о таких высоко производительных решениях, как AGP (Accelerated Graphics Port - ускоренный графический порт), USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина), технологии больших модулей памяти и DIMM. А в ответ на всевозрастающую роль мультимедиа-приложений разработчики встроили в новую системную плату еще и поддержку таких возможностей, как проигрывание назад видеоролика, расширенные графика и звук. И если в прошлом использование мультимедиа-технологий означало дополнительные затраты на различные дочерние платы, то теперь необходимость в них отпала.

Системная плата NLX и платы ввода-вывода (располагающиеся, как и в конструкции LPX, параллельно системной) теперь легко вставляются и вынимаются, при этом другие платы, в том числе и расположенные вертикально, остаются нетронутыми. Легче добраться и до самого процессора, который охлаждается теперь гораздо лучше, чем в системах с тесно расположенными компонентами. Поддержка плат расширения различного размера позволяет выпускать системы различных модификаций.

Стандарт NLX обеспечивает максимальную гибкость систем и самое оптимальное использование свободного пространства. Даже самые длинные платы ввода-вывода устанавливаются без труда и не задевают при этом никаких других системных компонентов, что было настоящей проблемой для компьютеров типа Baby-AT.

Вполне вероятно, что стандарты АТХ и NLX будут использоваться в большинстве будущих систем. И тем, для кого важна возможность модернизации, системы типа LPX я обычно покупать не рекомендую, поскольку выбор подходящих для них системных плат очень мал, а количество слотов расширения и отсеков для накопителей ограничено. И хотя в настоящее время системы типа Baby-AT еще считаются достаточно гибкими, уже сейчас очевидно, что будущее за конструкциями АТХ и NLX. Вывод

В качестве вывода мне бы хотелось привести основные критерии оценики качества материнских плат.

Ниже перечисляются компоненты и критерии, которыми можно руководствоваться при оценке любого IBM-совместимого компьютера. При рассмотрении конкретного компьютера не следует рассчитывать, что он будет удовлетворять буквально всем этим требованиям, но несколько первых пунктов наиболее критичны.

• Процессор. Системная плата для Pentium должна, как минимум, поддерживать трехвольтовые процессоры Pentium второго поколения, устанавливаемые в гнездо типа 5 или 7, в отличие от процессоров Pentium первого поколения, устанавливаемых в гнездо типа 4. Системные платы Pentium с гнездом типа 7 (Socket 7) также поддерживают процессоры технологии ММХ, включая процессор Кб фирмы AMD. Более новые процессоры Pentium Pro и Pentium II работают на уникальных системных платах, не совместимых с другими системными платами Pentium.

• Установочное гнездо процессора. На системной плате Pentium должно быть установлено гнездо ZIF (Zero Insertion Force - с минимальным усилием вставки), соответствующее стандарту гнезд типа 7 (321-контактные) фирмы Intel. Гнездо 7 с присоединенным модулем регулятора напряжения (Voltage Regulator Module - VRM) расширит возможность выбора среди следующих версий процессоров Pentium с более высоким быстродействием. Системные платы Pentium Pro (Р6) должны иметь гнездо типа 8. Перед тем как приобрести дорогую многопроцессорную плату, убедитесь, что ваша операционная система сможет использовать ее возможности. Например, пока Windows 95 не сможет реально использовать более одного процессора. Windows NT, OS/2 и некоторые другие возможно будут работать с этими системами значительно быстрее.

• Быстродействие системной платы. На системной плате Pentium или Pentium Pro должен быть установлен переключатель тактовой частоты для работы на частоте 60 или 66 МГц для обеспечения максимальной производительности и совместимости. Для настройки частоты современных процессоров Pentium или Pentium Pro используется множитель тактовой частоты системной платы. Например, Pentium 75 работает на системной плате с тактовой частотой 50 МГц, процессоры Pentium 60, 90, 120, 150, 180 работают на системной плате с базовой частотой 60 МГц, a Pentium 66, 100, 133, 166 и 200 - с частотой 66 МГц. Процессоры Pentium Pro 150, 180 и 200 работают на системных платах с частотами 50, 60 и 66МГц соответственно. Все остальные компоненты (особенно кэш-память) должны быть работоспособными и при максимальной тактовой частоте платы.

• Кэш-память. На всех системных платах для процессоров Pentium должно быть установлено 256- 512 Кбайт кэш-памяти уровня 2. Большинство процессоров Pentium Pro имеет встроенный кэш уровня 2 на 256 или 512 Кбайт, но они могут иметь дополнительную микросхему кэш-памяти этого уровня на системной плате для достижения еще большей производительности. Кэш уровня 2 должен быть двунаправленным (т.е. кэшироваться должны как операции считывания, так и операции записи) и выполненным на достаточно быстродействующих микросхемах (15 нс или выше), чтобы поддерживать максимальную тактовую частоту системной платы (66 МГц). Для плат с Pentium необходим кэш Synchronous SRAM (Static RAM), который еще называют Pipelined Burst SRAM.

• Модули памяти SIMM. В идеале системные платы с процессором 486 должны использовать 72-контактные модули SIMM с одним банком памяти на каждый модуль. Допускается установка 30-контактных модулей SIMM (для того чтобы можно было использовать модули памяти от старых системных плат). На системных платах с процессорами Pentium и Pentium Pro должны быть установлены 72-контактные модули SIMM или 168-контактные модули DIMM. Благодаря 64-разрядной конструкции этих плат 72-контактные модули SIMM должны быть установлены парами, а модули DIMM - по одному на 64-разрядный банк. Обратите особое внимание на общий объем памяти, который поддерживает данная системная плата: 16 Мбайт - это минимум, необходимый для работы современных приложений, однако реально вам понадобится гораздо больше. Системные платы Pentium поддерживают как минимум 128 Мбайт, а многие платы Pentium II - больше 1 Гбайт. Системная плата должна содержать минимум 4 разъема памяти (72-контактных, 168-контактных или их комбинацию), а вообще, чем больше, тем лучше. Для обеспечения максимальной производительности необходимы системы, которые поддерживают модули SDRAM (Synchronous DRAM) и EDO (Extended Data Out) типа SIMM/DIMM. Быстродействие микросхем памяти должно быть не больше 70 нс. В системах, выполняющих максимально точные операции, следует использовать модули с возможностью контроля четности (Parity SIMM), а системная плата должна полностью обеспечивать контроль четности или поддерживать режим ЕСС (Error Correcting Code - код коррекции ошибок). Заметьте, что популярный набор микросхем (чипсет) Intel Triton Pentium (82430FX) вообще не поддерживает память с контролем четности. Другие наборы микросхем для Pentium, такие как Neptune (82430NX) и Triton II (82430НХ), действительно поддерживают контроль четности. Triton II даже поддерживает режим ЕСС при использовании стандартных модулей Parity SIMM. Все современные наборы микросхем для Pentium Pro также поддерживают контроль четности памяти, и поэтому идеально подходят для использования в файл-серверах или других компьютерах в сочетании с модулями Parity SIMM или DIMM.

• Тип шины. Системные платы с Pentium и Pentium Pro должны иметь три или четыре слота шины ISA и три или четыре слота локальной шины PCI. Обратите внимание на расположение слотов, чтобы убедиться, что вставленные в них платы расширения не блокируют доступ к разъемам памяти и в тоже время не заблокированы другими компонентами.

• BIOS. В системных платах должна использоваться стандартная программа BIOS (базовая система ввода-вывода) фирмы AMI, Phoenix, Microid Research или Award. Для упрощения модернизации BIOS должна быть записана в микросхемах Flash-ROM или EEPROM и поддерживать технологию Plug-and-Play, Enhanced IDE или Fast АТА, а также дисководы на 2,88 Мбайт. В BIOS должна предусматриваться система расширенного управления питанием АРМ (Advanced Power Management).

• Конструкция. Наиболее универсальной является конструкция типа Baby-AT. Ее можно устанавливать в корпуса различной конструкции и модифицировать в большинстве компьютеров. Для достижения более высокой производительности и универсальности во многих системных платах и компьютерах используется новая конструкция АТХ. Кроме этого, Intel разработала конструкцию NLX, которая является усовершенствованной конструкцией АТХ.

• Встроенные интерфейсы. Системная плата должна иметь как можно больше встроенных контроллеров и интерфейсов (кроме видеоадаптера). На ней должны быть установлены контроллер дисковода на 2,88 Мбайт, разъем Enhanced IDE (также называемый Fast АТА) локальной шины (PCI или VL-Bus), два встроенных высокоскоростных последовательных порта (с микросхемами UART типа 16550А) и высокоскоростной параллельный порт (ЕРР или ЕСР). Также желателен встроенный разъем для подключения мыши типа PS/2, хотя для этого можно использовать любой последовательный порт. Некоторые новые системы (особенно конструкций АТХ и NLX) могут включать встроенный порт USB (Universal Serial Bus). В ближайшем будущем порты USB станут необходимым элементом мультимедийных систем. Встроенный порт SCSI является еще одним преимуществом, при условии, что он соответствует стандарту улучшенного программного интерфейса ASPI (Advanced SCSI Programming Interface). На плате может быть установлен встроенный сетевой адаптер, но, как правило, отдельная плата адаптера, подключаемая к шине ISA, лучше поддерживается стандартными сетевыми драйверами и легче модернизируется. В некоторых ситуациях плюсом можно назвать наличие встроенного видеоадаптера. Оптимальным является видеоадаптер, подключаемый к локальной шине. То же самое можно сказать о встроенных звуковых платах. Обычно они поддерживают основные функции и совместимость с платой Sound Blaster, но часто не имеют других характеристик, свойственных подключаемым звуковым платам.

• Технология Plug-and-Play (РпР). Системная плата должна поддерживать стандарт Plug-and-Play фирмы Intel. Это обеспечивает автоматическую конфигурацию адаптеров PCI, а также ISA-адаптеров стандарта Plug-and-Play.

• Управление питанием. Системная плата должна полностью поддерживать все возможности процессоров модификации SL Enhanced с системой расширенного управления питанием АРМ (Advanced Power Management) и способы управления системой SMM (System Management Mode), которые позволяют переводить различные узлы компьютера на различные уровни готовности и энергопотребления.

• Наборы микросхем системной платы. В системных платах Pentium и Pentium ММХ должны использоваться высокопроизводительные наборы микросхем (чипсеты), которые обеспечивают контроль четности, например Intel Triton II (430НХ). Популярный оригинальный чипсет Intel Triton (430FX), а также более новые 430ТХ и 430VX не поддерживают память с контролем четности, и его не следует применять в компьютерах для выполнения приложений, использующих точные операции (если используется системная плата Pentium), лучше применять чипсет Triton II (430НХ) или эквивалентные, которые поддерживают код коррекции ошибок памяти ЕСС (Error Correcting Code), построенной на модулях с действительным контролем четности.

Лучшие фирмы-производители системных плат: Intel, SuperMicro, Micronics, AMI, Acer, Alaris, Asus и т.п.

Список использованной литературы:1. Мюллер Скот «Ремонт и модернизация ПК».

2. Пресс Билл «Ремонт и модернизация ПК. Библия пользователя».

3. Нортон Питер «Компьютер изнутри».

4. Фигурнов Э.В. «IBM PC для пользователя». Copyright CyBug™ Inc. 1999©

bukvasha.ru

Материнские платы

Содержание:I Вводная часть 2

II Разновидности системных плат 3

1.1 Объединительные платы 3

1.2 Полноразмерная плата АТ 4

1.3 Baby-AT 4

1.4 LPX 4

1.5 ATX 4

1.6 NLX 6

III Вывод 8

IV Список использованной литературы 11

Введение

www.coolreferat.com

Реферат: Материнские платы

Содержание:

I Вводная часть 2

II Разновидности системных плат 3

1.1 Объединительные платы 3

1.2 Полноразмерная плата АТ 4

1.3 Baby-AT 4

1.4 LPX 4

1.5 ATX 4

1.6 NLX 6

III Вывод 8

IV Список использованной литературы 11

Введение

Важнейшим узлом ПК являетсясистемная плата (main board),иначе называемаяматеринской платой (motherboard).Системная плата есть не во всех компьютерах. В некоторых ПК элементы, обычно устанавливаемые на системной плате, расположены на отдельных платах расширения, вставленных в разъемы системной платы -слоты расширения.В компьютерах такого типа плата с разъемами называетсяобъединительной платой (backplane),а системные блоки подобной конструкции называютсяобъединительными системными блоками.

Объединительная плата может быть пассивной и активной. Напассивнойплате устанавливаются разъемы шины и, возможно, электрические схемы для обработки буферов и дисковых накопителей. Все остальные компоненты располагаются на одной или нескольких платах расширения, вставляемых в разъемы объединительной платы. Иногда вся схема размешается на одной плате расширения, которую называютсистемной,илиматеринской картой (mothercard).Такая системная карта является, в сущности, системной платой, вставляемой в разъем пассивной объединительной платы. Системы такого типа редко встречаются из-за дороговизны высокопроизводительных системных карт. Конструкции с объединительной платой популярны в промышленности, где их часто монтируют в стойках. Такой же конструкцией отличаются некоторые мощные файл-серверы.

Наактивнойобъединительной плате установленкотроллер шины.Обычно на ней содержатся и другие компоненты. В большинстве компьютеров на активной объединительной плате располагаются практически все узлы обычной системной платы, кромепроцессорного модуля.Процессорный модуль - это плата, на которой установлены центральный процессор и все связанные с ним узлы, например схема синхронизации, кэш и т. д. Конструкция с процессорным модулем позволяет легко перевести систему на другой процессор, сменив всего одну плату. Фактически речь идет о модульной системной плате с заменяемой секцией процессора. В большинстве современных ПК объединительная плата активна и имеет отдельный процессорный модуль. К сожалению, из-за отсутствия стандарта на способ взаимодействия процессорного модуля с остальными узлами системы каждая фирма выпускает свои платы, которые можно приобрести только у производителя конкретного компьютера. Такое сужение рынка приводит к тому, что эти платы дороже большинства полных системных плат (с процессором) других производителей.

Стандартные размеры системных плат

Объединительные платы

Системные (материнские) платы в полном смысле этого слова установлены не во всех компьютерах. В некоторых системах те компоненты, которые обычно находятся на системной плате, устанавливаются в уже вставленную плату расширения. В таких компьютерах главная плата со слотами называетсяобъединительной платой.А использующие такую конструкцию компьютеры называютсякомпьютерами с объединительной платой.

Системы с объединительными платами бывают двух основных типов:пассивныеиактивные.Пассивные объединительные платы вообще не содержат никакой электроники, кроме разве что разъемов шины и нескольких буферов и драйверных схем. Все остальные схемы обычных системных плат размещены на платах расширения. Есть пассивные системы, в которых вся системная электроника находится на единственной плате расширения. Практически эта плата является настоящей системной, но она должна быть вставлена в слот на пассивной объединительной плате. Такая конструкция была разработана для того, чтобы модернизировать систему и заменять в ней любые платы было как можно проще. Но из-за высокой стоимости системных плат нужного типа, подобные конструкции очень редко встречаются в персональных компьютерах. А вот в промышленных системах пассивные объединительные платы очень популярны. И еще их можно встретить в некоторых мощных серверах.

Активные объединительные платы содержат схемы управления шиной и множество других компонентов. На большинстве таких плат содержится вся электроника обычной системной платы, нет только процессорного комплекса.Процессорным комплексомназывают ту часть схемы платы, которая включает сам процессор и непосредственно связанные с ним компоненты, такие как тактовый генератор, кэш и т.д. Получается, что у вас как бы модульная системная плата с заменяемым процессорным комплексом. Большинство современных ПК с объединительной платой используют именно активную плату с отдельным процессорным комплексом. Фирмы Compaq и IBM используют такую конструкцию в своих самых мощных системах серверного класса К сожалению, интерфейс процессорных комплексов до сих пор не стандартизирован.

Полноразмерная плата AT

Baby-AT

LPX

АТХ

НоваяконструкцияАТХ была разработана сравнительно недавно. В ней сочетаются наилучшие черты стандартов Baby-AT и LPX и заложены многие дополнительные усовершенствования. По существу, АТХ - это "лежащая на боку" плата Baby-AT с измененным разъемом и местоположением источника питания. Главное, что необходимо знать о конструкции АТХ, - это то, что она физически несовместима ни с конструкцией Baby-AT, ни с конструкцией LPX. Другими словами, для системной платы АТХ нужны особый корпус и источник питания.

•Наличие встроенной двойной панели разъемов ввода-вывода (Built-in double high external I/O connector panel).На тыльной стороне системной платы есть область с разъемами ввода-вывода шириной 6,25" и высотой 1,75". Это позволяет расположить внешние разъемы непосредственно на плате и исключает необходимость использования кабелей, соединяющих внутренние разъемы и заднюю панель корпуса, как в конструкции Baby-AT.

•Наличие одноключевого внутреннего разъема источника питания.Это усовершенствование для рядового пользователя, которому часто приходилось заменять разъемы на источнике питания типа Baby-AT, а затем быть недовольным системной платой. Спецификация АТХ содержит одноключевой разъем источника питания, который легко вставляется и который невозможно установить неправильно. Этот разъем имеет контакты для подвода к системной плате напряжения 3,3 В, а это означает, что для системной платы АТХ не нужны встроенные регуляторы напряжения, которые часто выходят из строя.

•Перемещены CPU и модули памяти.Изменены места расположения CPU и модулей памяти: теперь они не мешают картам расширения, и их легко заменить новыми, не вынимая при этом ни одного из установленных адаптеров. CPU и модули памяти расположены рядом с источником питания и обдуваются одним вентилятором, устраняя, таким образом, необходимость в специальном процессорном вентиляторе, неэффективном и склонном к поломкам. Есть также место и для большого пассивного теплоотвода.

•Перемещены внутренние разъемы ввода-вывода.Внутренние разъемы ввода-вывода для накопителей на гибких и жестких дисках смещены и находятся рядом с этими накопителями, а не под слотами расширения или самими накопителями. Это означает, что внутренние кабели к накопителям могут стать значительно короче, а для доступа к разъемам не потребуется убирать одну из плат или накопитель.

•Интенсивное охлаждение.CPU и модули памяти охлаждаются тем же вентилятором, что и источник питания. Теперь нет необходимости в отдельном вентиляторе для корпуса или процессора. Кроме того, в конструкции АТХ вентилятор источника питания направляет поток воздуха ВНУТРЬ корпуса, увеличивая в нем давление ипрепятствуяпроникновению в компьютер пыли и грязи. Вы можете поставить фильтр и сделать компьютер еще более защищенным.

•Снижение стоимости.Для конструкции АТХ не нужны гнезда кабелей к разъемам внешних портов, встречающихся на системных платах Baby-AT, дополнительный вентилятор для процессора и 3,3-вольтовый стабилизатор на системной плате. В этой конструкции используется один-единственный разъем питания. Кроме того, вы можете укоротить внутренние кабели дисковых накопителей. Все это существенно уменьшает стоимость не только системной платы, но и всего компьютера, включая стоимость корпуса и источника питания.

NLX

•Поддержка современных процессорных технологий.Это особенно важно для систем с процессором Pentium II, поскольку размер его корпус Single Edge Contact (т.е. корпуса, с единственным рядом расположенных по периметру контактов) практически не позволяет устанавливать этот процессор на платах Baby-AT и LPX. И хотя некоторые производители системных плат все же предлагают АТХ-системы на основе Pentium II, на их платах остается место только для двух 72-контактных разъемов модулей SIMM!

•Гибкость по отношению к быстро изменяющимся процессорным технологиям.Идея гибких систем с объединительной платой нашла новое воплощение в конструкции плат NLX, установить которые можно быстро и легко, не разбирая при этом всю систему на части. Но в отличие от традиционных систем с объединительными платами, у нового стандарта NLX есть поддержка таких лидеров компьютерной индустрии, как AST, Digital, Gateway, Hewlett-Packard, IBM, Micron, NEC и другие.

•Поддержка других новых технологий.Речь здесь идет о таких высоко производительных решениях, как AGP (Accelerated Graphics Port - ускоренный графический порт), USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина), технологии больших модулей памяти и DIMM. А в ответ на всевозрастающую роль мультимедиа-приложений разработчики встроили в новую системную плату еще и поддержку таких возможностей, как проигрывание назад видеоролика, расширенные графика и звук. И если в прошлом использование мультимедиа-технологий означало дополнительные затраты на различные дочерние платы, то теперь необходимость в них отпала.

Вывод

В качестве вывода мне бы хотелось привести основные критерии оценики качества материнских плат.

•Процессор.Системная плата для Pentium должна, как минимум, поддерживать трехвольтовые процессоры Pentium второго поколения, устанавливаемые в гнездо типа 5 или 7, в отличие от процессоров Pentium первого поколения, устанавливаемых в гнездо типа 4. Системные платы Pentium с гнездом типа 7 (Socket 7) также поддерживают процессоры технологии ММХ, включая процессор Кб фирмы AMD. Более новые процессоры Pentium Pro и Pentium II работают на уникальных системных платах, не совместимых с другими системными платами Pentium.

•Установочное гнездо процессора.На системной плате Pentium должно быть установлено гнездо ZIF (Zero Insertion Force - с минимальным усилием вставки), соответствующее стандарту гнезд типа 7 (321-контактные) фирмы Intel. Гнездо 7 с присоединенным модулем регулятора напряжения (Voltage Regulator Module - VRM) расширит возможность выбора среди следующих версий процессоров Pentium с более высоким быстродействием. Системные платы Pentium Pro (Р6) должны иметь гнездо типа 8. Перед тем как приобрести дорогую многопроцессорную плату, убедитесь, что ваша операционная система сможет использовать ее возможности. Например, пока Windows 95 не сможет реально использовать более одного процессора. Windows NT, OS/2 и некоторые другие возможно будут работать с этими системами значительно быстрее.

•Быстродействие системной платы.На системной плате Pentium или Pentium Pro должен быть установлен переключатель тактовой частоты для работы на частоте 60 или 66 МГц для обеспечения максимальной производительности и совместимости. Для настройки частоты современных процессоров Pentium или Pentium Pro используется множитель тактовой частоты системной платы. Например, Pentium 75 работает на системной плате с тактовой частотой 50 МГц, процессоры Pentium 60, 90, 120, 150, 180 работают на системной плате с базовой частотой 60 МГц, a Pentium 66, 100, 133, 166 и 200 - с частотой 66 МГц. Процессоры Pentium Pro 150, 180 и 200 работают на системных платах с частотами 50, 60 и 66МГц соответственно. Все остальные компоненты (особенно кэш-память) должны быть работоспособными и при максимальной тактовой частоте платы.

•Кэш-память.На всех системных платах для процессоров Pentium должно быть установлено 256- 512 Кбайт кэш-памяти уровня 2. Большинство процессоров Pentium Pro имеет встроенный кэш уровня 2 на 256 или 512 Кбайт, но они могут иметь дополнительную микросхему кэш-памяти этого уровня на системной плате для достижения еще большей производительности. Кэш уровня 2 должен быть двунаправленным (т.е. кэшироваться должны как операции считывания, так и операции записи) и выполненным на достаточно быстродействующих микросхемах (15 нс или выше), чтобы поддерживать максимальную тактовую частоту системной платы (66 МГц). Для плат с Pentium необходим кэш Synchronous SRAM (Static RAM), который еще называют Pipelined Burst SRAM.

•Модули памяти SIMM.В идеале системные платы с процессором 486 должны использовать 72-контактные модули SIMM с одним банком памяти на каждый модуль. Допускается установка 30-контактных модулей SIMM (для того чтобы можно было использовать модули памяти от старых системных плат). На системных платах с процессорами Pentium и Pentium Pro должны быть установлены 72-контактные модули SIMM или 168-контактные модули DIMM. Благодаря 64-разрядной конструкции этих плат 72-контактные модули SIMM должны быть установлены парами, а модули DIMM - по одному на 64-разрядный банк. Обратите особое внимание на общий объем памяти, который поддерживает данная системная плата: 16 Мбайт - это минимум, необходимый для работы современных приложений, однако реально вам понадобится гораздо больше. Системные платы Pentium поддерживают как минимум 128 Мбайт, а многие платы Pentium II - больше 1 Гбайт. Системная плата должна содержать минимум 4 разъема памяти (72-контактных, 168-контактных или их комбинацию), а вообще, чем больше, тем лучше. Для обеспечения максимальной производительности необходимы системы, которые поддерживают модули SDRAM (Synchronous DRAM) и EDO (Extended Data Out) типа SIMM/DIMM. Быстродействие микросхем памяти должно быть не больше 70 нс. В системах, выполняющих максимально точные операции, следует использовать модули с возможностью контроля четности (Parity SIMM), а системная плата должна полностью обеспечивать контроль четности или поддерживать режим ЕСС (Error Correcting Code - код коррекции ошибок). Заметьте, что популярный набор микросхем (чипсет) Intel Triton Pentium (82430FX) вообще не поддерживает память с контролем четности. Другие наборы микросхем для Pentium, такие как Neptune (82430NX) и Triton II (82430НХ), действительно поддерживают контроль четности. Triton II даже поддерживает режим ЕСС при использовании стандартных модулей Parity SIMM. Все современные наборы микросхем для Pentium Pro также поддерживают контроль четности памяти, и поэтому идеально подходят для использования в файл-серверах или других компьютерах в сочетании с модулями Parity SIMM или DIMM.

•Тип шины.Системные платы с Pentium и Pentium Pro должны иметь три или четыре слота шины ISA и три или четыре слота локальной шины PCI. Обратите внимание на расположение слотов, чтобы убедиться, что вставленные в них платы расширения не блокируют доступ к разъемам памяти и в тоже время не заблокированы другими компонентами.

•BIOS.В системных платах должна использоваться стандартная программа BIOS (базовая система ввода-вывода) фирмы AMI, Phoenix, Microid Research или Award. Для упрощения модернизации BIOS должна быть записана в микросхемах Flash-ROM или EEPROM и поддерживать технологию Plug-and-Play, Enhanced IDE или Fast АТА, а также дисководы на 2,88 Мбайт. В BIOS должна предусматриваться система расширенного управления питанием АРМ (Advanced Power Management).

•Конструкция.Наиболее универсальной является конструкция типа Baby-AT. Ее можно устанавливать в корпуса различной конструкции и модифицировать в большинстве компьютеров. Для достижения более высокой производительности и универсальности во многих системных платах и компьютерах используется новая конструкция АТХ. Кроме этого, Intel разработала конструкцию NLX, которая является усовершенствованной конструкцией АТХ.

•Встроенные интерфейсы.Системная плата должна иметь как можно больше встроенных контроллеров и интерфейсов (кроме видеоадаптера). На ней должны быть установлены контроллер дисковода на 2,88 Мбайт, разъем Enhanced IDE (также называемый Fast АТА) локальной шины (PCI или VL-Bus), два встроенных высокоскоростных последовательных порта (с микросхемами UART типа 16550А) и высокоскоростной параллельный порт (ЕРР или ЕСР). Также желателен встроенный разъем для подключения мыши типа PS/2, хотя для этого можно использовать любой последовательный порт. Некоторые новые системы (особенно конструкций АТХ и NLX) могут включать встроенный порт USB (Universal Serial Bus). В ближайшем будущем порты USB станут необходимым элементом мультимедийных систем. Встроенный порт SCSI является еще одним преимуществом, при условии, что он соответствует стандарту улучшенного программного интерфейса ASPI (Advanced SCSI Programming Interface). На плате может быть установлен встроенный сетевой адаптер, но, как правило, отдельная плата адаптера, подключаемая к шине ISA, лучше поддерживается стандартными сетевыми драйверами и легче модернизируется. В некоторых ситуациях плюсом можно назвать наличие встроенного видеоадаптера. Оптимальным является видеоадаптер, подключаемый к локальной шине. То же самое можно сказать о встроенных звуковых платах. Обычно они поддерживают основные функции и совместимость с платой Sound Blaster, но часто не имеют других характеристик, свойственных подключаемым звуковым платам.

•Технология Plug-and-Play (РпР).Системная плата должна поддерживать стандарт Plug-and-Play фирмы Intel. Это обеспечивает автоматическую конфигурацию адаптеров PCI, а также ISA-адаптеров стандарта Plug-and-Play.

•Управление питанием.Системная плата должна полностью поддерживать все возможности процессоров модификации SL Enhanced с системой расширенного управления питанием АРМ (Advanced Power Management) и способы управления системой SMM (System Management Mode), которые позволяют переводить различные узлы компьютера на различные уровни готовности и энергопотребления.

•Наборы микросхем системной платы.В системных платах Pentium и Pentium ММХ должны использоваться высокопроизводительные наборы микросхем (чипсеты), которые обеспечивают контроль четности, например Intel Triton II (430НХ). Популярный оригинальный чипсет Intel Triton (430FX), а также более новые 430ТХ и 430VX не поддерживают память с контролем четности, и егоне следуетприменять в компьютерах для выполнения приложений, использующих точные операции (если используется системная плата Pentium), лучше применять чипсет Triton II (430НХ) или эквивалентные, которые поддерживают код коррекции ошибок памяти ЕСС (Error Correcting Code), построенной на модулях с действительным контролем четности.

Лучшие фирмы-производители системных плат: Intel, SuperMicro, Micronics, AMI, Acer, Alaris, Asus и т.п.

Список использованной литературы:

Мюллер Скот «Ремонт и модернизация ПК».

Пресс Билл «Ремонт и модернизация ПК. Библия пользователя».

Нортон Питер «Компьютер изнутри».

Фигурнов Э.В. «IBM PC для пользователя».

superbotanik.net

Реферат Материнские платы. Материнские платы реферат

Реферат Материнские платы

Введение

Baby-AT

LPX

АТХ

NLX

Материнские платы

Введение

Реферат: Материнские платы

Baby-AT

LPX

АТХ

Смотрите также