Системная плата (Mainboard)

Системная (материнская) плата – основная плата персонального компьютера (что и следует из дословного перевода ее английского названия). Материнская плата соединяет через себя все основные узлы компьютера и обеспечивает их совместную работу.

Для подключения дополнительных устройств материнская плата содержит специальные разъемы (слоты). Связь между собственными и подключаемыми устройствами материнской платы выполняют ее шины и чипсет. На сегодняшний день в материнских платах используют шины стандарта PCI, AGP, USB, FSB, а также в ряде случаев PCMCIA, ISA/EISA, CNR, IEEE1394 FireWire. Продолжаются разработки новых стандартов для шин (например, HyperTransport). Виды поддерживаемых шин и количество установленных слотов являются одной из важных характеристик материнской платы.

Для связи процессора с памятью применяют шину FSB, частота которой является одним из основных параметров материнской платы. Иногда частоту шины FSB называют внешней частотой процессора. Чем выше частота шины, тем больше ее пропускная способность. Например, при частоте 100 МГц шина пропускает 800 Мбайт/с. Частоту шины FSB можно изменять через BIOS или переключателями на материнской плате.

Также, для ускорения работы процессора, материнская плата может иметь встроенный кэш, работающий на ее частоте. Сейчас такое решение принимается нечасто, обычно для кэш-памяти третьего уровня.

Материнская плата имеет встроенные (интегрированные) электронные схемы (контроллеры), управляющие некоторыми устройствами компьютера. Все современные материнские платы имеют контроллер клавиатуры и мыши, дисковода, жесткого диска EIDE, портов ввода-вывода. В ряде случаев устанавливается встроенный сетевой контроллер, аудиокодек, модем и т.п. Здесь же монтируются и разъемы для подключения: два разъема PS/2, разъемы IDE, порты параллельный (LPT) и последовательный (COM), разъемы USB шины, игровой порт и т.д.

В имеющиеся слоты могут быть установлены дополнительные контроллеры, например видеокарта, контроллеры дисков с интерфейсом SCSI, аудиоконтроллер и т.д.

Материнская плата содержит микропроцессорный комплект (чипсет), который управляет работой внутренних устройств компьютера и определяет ее основные функциональные возможности. Например, от чипсета зависит внешняя частота работы процессора (пропускная способность шины FSB), возможность мультипроцессорной конфигурации, тип и размер поддерживаемой оперативной памяти и т.д. Большинство чипсетов выпускается на базе двух микросхем, получивших название "северный мост" и "южный мост".

Наиболее распространены чипсеты от Intel, VIA, AMD, ALi, SiS. Довольно часто чипсет создается для работы с каким-то конкретным процессором (или семейством процессоров). Популярные на сегодняшний день модели чипсетов – Intel i440BX, i815EP, i850, AMD-760, VIA Apollo Pro 266, KT-133A… Для компьютеров среднего и нижнего уровня производители предлагают чипсеты с интегрированным графическим ядром. Это решение имеет свои недостатки, проявляющиеся, как правило, в замедлении обработки трехмерной графики. Тем не менее, отпадает необходимость приобретения отдельной видеокарты, что уменьшает стоимость системы. Примеры таких чипсетов i810E, i815E, VIA ProSavage PM133, SiS 630E, ALi Aladdin TNT2. Современные чипсеты имеют довольно высокую частоту работы, что требует применения систем терморегуляции (рефлекторных решеток и кулеров).

На материнской плате размещается центральный процессор. Если быть точнее, то она имеет разъем для его установки, поскольку все современные процессоры "съемные". К слову, первые процессоры (до i286) впаивались в материнскую плату и не могли быть заменены на иные. По разъему судят о том, какие типы процессоров могут работать совместно с данной платой. Существуют переходники для установки процессоров в другие разъемы.

После включения процессора, он обращается за своей первой командой к постоянному запоминающему устройству, микросхема которого располагается на материнской плате. В ПЗУ "зашивают" комплект программ, образующих базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая проверяет состав и работоспособность системы, обеспечивает взаимодействие с основными устройствами. Получили распространение Award Modular BIOS, Award Medallion BIOS, Dual BIOS, AMI BIOS, Phoenix BIOS…

Сведения о конфигурации компьютера и системные часы хранятся в микросхеме энергонезависимой памяти (CMOS), расположенной также на материнской плате. Эта микросхема подпитывается от батарейки, заряда которой хватает на несколько лет. Данные в CMOS могут быть изменены в процессе эксплуатации компьютера, например при установке новых устройств. На системной плате имеется переключатель для очистки CMOS.

Стабильность цепей питания при работе материнской платы оценивается количеством и емкостью установленных конденсаторов.

Материнская плата выпускается в форм-факторах: AT, ATX, mATX и MicroATX. От этого зависит геометрический размер платы и реализация функции энергопотребления.

Как видно из изложенного материала, материнская плата содержит большой набор микросхем надежная отказоустойчивая работа которого во многом определяется качественной сборкой и отладкой. Заслуженную репутацию имеют системные платы предлагаемые ASUSTek, MSI, Iwill, Gigabyte, Intel, Abit, Acorp, Chaintech…