• Home »
  • HDD »
  • Как работает материнская плата

Как работает материнская плата

Материнская плата один из самых важных элементов, отвечающий за правильное функционирование всего компьютера в целом. Производительность ПК во многом зависит именно от правильно подобранной и установленной материнки. Для чего нужна и как работает материнская плата, разберемся более подробно в данной статье.

как работает материнская плата

Общее определение

Материнская плата представляет собой пластину из текстолита с расположенными на ней различными деталями и специальными разъемами. Это основа компьютера. Каждый разъем предназначен для своего элемента: процессор, платы расширения, оперативная память, а накопители подсоединяются с помощью шлейфов.

Главной ее задачей является объединение всех элементов компьютера и организация правильной работы. Она имеет одну важнейшую характеристическую особенность – форм-фактор. Это стандарт, определяющий габаритные размеры для ПК, место, где она будет закрепляться в системном блоке, размещение возможных портов вход/выход, слотов и сокета CPU. Поэтому, собирая или ремонтируя ПК важно правильно подобрать корпус, чтобы тот поддерживал форм-фактор.

К системной плате подключаются все внешние устройства: монитор, мышь, клавиатура, периферийное оборудование. Питание осуществляется с помощью вторичного электропитания, подключаемое через соответствующий разъем, он в свою очередь оснащен дополнительными ключами, что исключает вероятность неправильного подключения.

Необходимость материнской платы

Материнская плата компьютера питает составляющие компоненты и способствует скорому обмену данными между ними. Наличие на ней всевозможных необходимых слотов и разъемов для подключения требуемых модулей, делают ее просто незаменимой.

Процесс обработки данных включает в себя следующие действия, например, при копировании фильма с флешки на стационарный ПК и дальнейшем его воспроизведении, первоначально флэш-накопитель, образует копию файла на диске. После чего программа для воспроизведения видеофайлов распределяет данные специальным образом, а именно: звуковая плата производит обработку музыки и речи и передает сигнал на акустическую систему – колонки, а за изображение отвечает видеоплата и выводит картинку на монитор. За выполнение всех описанных процессов отвечает именно материнка.

Составляющие компоненты

Плата непосредственно состоит из некоторого количества изоляционных слоев, между которыми имеются медные дорожки, служащие для передачи данных. Они осуществляют соединение компонентов, расположенных на разных слоях. Главные составляющие, которыми характеризуется устройство.

Чипсет

Представляет собой комбинацию микросхем, созданных для общей работы, главным назначением которых является исполнение определенных задач. Чипсет выступает в роли связующего звена, обеспечивая совокупную производительность процессора, памяти и других компонентов. От этого элемента зависит поддерживаемый тип процессора и оперативной памяти, а также скорость передачи данных ко всем устройствам ПК. Чипсет составляют два «моста»: северный и южный. Это отдельные микросхемы, отвечающие за выполнение соответствующих функций.

Northbridge (северный мост) необходим для интеграции процессора с устройствами, использующими шины большой производительности – видеокарта и оперативная память. Тип оперативной памяти и ее максимальный объем, а также частота системной шины напрямую зависят именно от данного компонента. В некоторых случаях северный мост оснащен встроенным графическим процессором.

Southbridge (южный мост) используется для подсоединения таких компонентов как жесткие диски, сетевые платы, USB или PCI, не требующие высокой пропускной способности и к которым подключают дополнительные устройства.

Классическое строение чипсета предполагает наличие двух мостов, однако, иногда комплектация может отличаться. Чаще всего это относится к современным процессорам, которые характеризуются наличием элементов, выполняющих роль северного моста. В таких компьютерах имеется только южный мост.

Стабилизатор импульсный

Выдаваемое блоком питания напряжение может варьироваться: +3,3 В, +5 В, +12 В, -12 В, а для питания ядра процессора необходимо не более 1 В. Стабилизатор пропускает десятки ампер. Он располагается чаще всего рядом с процессором. В связи с повышенной нагрузкой на стабилизатор он обладает повышенной вероятностью выхода из строя. Самая уязвимая часть — это конденсаторы.

BIOS и CMOS

На материнке присутствует микросхема BIOS. Плата характеризуется наличием нескольких подсистем, настройки которых должны быть организованы специальным образом.

Все настройки BIOS сохраняются и микросхеме CMOS, питание которой при выключенном компьютере обеспечивается с помощью элемента 2032 напряжением 3В, а при включенном – блоком питания. При извлечении батарейки настройки микросхемы сбрасываются. На сегодняшний день такой сброс не опасен, так как вся информация, необходимая для загрузки системы получается автоматическим путем, сбросится только дата и время.

Малое энергопотребление микросхемой CMOS обеспечивает бесперебойную работу на протяжении нескольких лет, при снижении напряжения до 2,8 В настройки сбрасываются. Иногда при сниженном заряде батарейки компьютер не запускается вовсе. В таком случае необходимо провести диагностику и исключить проблему.

Интерфейсы, входящие в состав

На плате имеется ряд интерфейсов и входов для накопителей и считывания данных.

IDE и SATA

Интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics) характеризуется наличием 40-контактного разъема. Он подключается непосредственно к винчестеру либо приводу CD/DVD специальным гибким шлейфом. Сегодня его используют уже достаточно редко, однако, для интеграции со старыми версиями винчестеров, его еще оставляют.

IDE и SATA имеют характерные ключи, предусмотренные для правильного подключения. Принято реализовывать подключение следующим образом: к первичному каналу, зачастую открашен в синий или красный цвет, подключается винчестер, к вторичному — приводы. Канал IDE рассчитан на подключение ведущего и ведомого устройства.

SATA предусматривает подключение одного устройства – каждого к своему разъему. Представляет собой последовательный интерфейс, обеспечивающий большую скорость передачи данных. На сегодняшний день практически упразднил применение IDE. Количество разъемов SATA на разных платах может отличаться, зачастую их присутствует минимум 4 штуки.

Интерфейс PS/2

Присутствуют интерфейсы для внешних устройств. Для подключения клавиатуры или мыши предназначены розетки PS/2, имеющие разную цветовую гамму. Это дополнительная защита не позволяет перепутать входы для описываемых устройств. На сегодняшний день для таких устройств ввода чаще используется интерфейс USB.

Интерфейс USB

USB предусматривает возможность подключения большинства используемых устройств: камеры, клавиатура, мышь, внешние накопители памяти, принтеры и другие. Достаточно удобен, так как позволяет осуществлять быстрое включение-выключение нужного оборудования.

Интерфейс LAN

Универсальность разъема заключается в том, что для работы в локальной сети пользователю не требуется никаких дополнительных адаптеров. Светодиодные индикаторы выполняют свои задачи. Один отвечает за оповещение о наличии связи или соединения, а второй указывает на скорость передачи данных.

Процессорные разъемы

Разъемы под память и процессор могут быть нескольких типов, они характеризуются количеством контактов. Специальные защитные ключи не позволяют ошибиться при подключении компонентов. Имеется два вида: штырьки на разъемах и площадки на процессоре либо пружинящие контакты и, соответственно, выводы.

Модули памяти

Модули различаются рабочей частотой и напряжением питания. Сегодня используется три вида: DDR(уже практически вышла из обихода), DDR2, DD3. Каждый тип модулей имеет свой индивидуальный вырез, а на слоте подключения выступ. В некоторых случаях возможна поддержка двух типов памяти.

Как видно, устройство обладает сложной структурой, но все это отвечает за качество работы ПК и необходимо ответственно подходить к моменту выбора и установки.

Похожие статьи