Какие бывают форм факторы материнских плат. Чем отличается? Чем отличается мать ATX от MicroATX не считая размер…В Чем микроATX хуже или лучше? Форм-факторы системных плат для офисных и игровых ПК

23.02.2024 Программы

Доброго времени суток, уважаемые читатели нашего техноблога. Сегодня мы рассмотрим основные форм факторы материнских плат по состоянию на 2018 год. Сразу хотим сделать уточнение, что классификация будет включать лишь устройства для домашнего использования. Здесь не рассматриваются современные серверные МП CEB и EEB, хотя и о них мы в дальнейшем также поговорим.

Из этой статьи вы узнаете:

В чем будет заключаться обзор? Здесь вы получите исчерпывающую информацию о максимальных размерах платы, количестве используемых портов, компоновке разъемов и не только. Надеемся, наша статья поможет вам определить оптимальную материнскую плату для компьютера, если вы еще этого не сделали.

Велик ли выбор?

На сегодняшний день на рынке распространено несколько популярных типов, а точнее форм‐факторов системных плат. Из ключевых отметим:

E‐ATX;
MicroATX;
Mini‐ITX;
Mini‐STX.

Как узнать и определить оптимальный формат? Вот давайте вместе и разберемся, а заодно порассуждаем на тему, какой форм‐фактор лучше.

ATX

ATX (Advanced Technology Extented) – самый распространенный стандарт МП на текущий момент. Был разработан компанией Intel в далеком уже 1995 году в качестве альтернативы популярного на тот момент форм‐фактора AT, но настоящую известность обрел лишь с 2001 года. Из базовых отличий от предшественника стоит отметить следующее:

Управление питанием процессора силами материнской платы. Процесс происходит даже в выключенном состоянии: на ЦП и некоторые периферийные разъемы систематически подается напряжение в 5 или 3,3 вольта;
Схема питания существенно изменена в более привычный на сегодняшний день вариант 24+4 или 24+8 pin;
Задняя панель получила фиксированный прямоугольный размер, а все комплектующие и периферийные устройства теперь подключаются без использования переходников и дополнительных шлейфов. Каждый производитель МП может произвольно менять расположение выходов, предоставляя в комплекте заглушку для задней части системного блока;
Мышь и клавиатура имеют стандартный разъем подключения PS/2 (сейчас в основном USB).

Все разъемы питания на материнской плате находятся по краям текстолита, обеспечивая как эстетическую красоту, так и удобство подключения периферийных устройств и блока питания. В центральной части сосредоточены сокет, слоты под ОЗУ, PCI‐Ex, и южный мост.
Размер стандартный – 305х244 мм. Для крепления к корпусу предусмотрено от 8 до 9 монтажных отверстий.

E‐ATX

E‐ATX (Extented – расширенный) – производный случай от ATX, который отличается, в первую очередь, размером платы – 305х330 мм. Зачастую на базе этой системной платы собираются топовые геймерские решения под актуальные нынче сокеты 1151, 2066 (Intel), AM4 и TR4 (AMD).

Ключевое отличие от стандартной ATX – больше слотов расширения (до 8 портов под оперативную память), более продуманная система питания компонентов, улучшенное охлаждение и, что случается довольно часто, штатное СВО.

Отдельно хочется упомянуть серверные двухпроцессорные материнские E‐ATX‐платы. Дополнительные 86 мм позволяют без проблем разместить на одном листе текстолита до 16 портов под ОЗУ и слоты расширения (видеокарты, сетевые платы, RAID‐контроллеры).

Из недостатков стоит отметить лишь подбор соответствующего корпуса, поскольку подавляющее большинство Midi‐Tower решений для ATX‐плат попросту не подойдут.

MicroATX

MicroATX (mATX, uATX, µATX) – еще одна производная от ATX, которая была создана все теми же Intel в 1997 году. Платы данного форм‐фактора практически не отличаются от стандартных аналогов, за одним исключением – габариты 244х244 мм, что отсекает всю нижнюю панель с портами расширений и перемещает SATA‐порты на боковую панель, оптимизируя имеющееся пространство текстолита.

Монтажные отверстия проделаны таким образом, чтобы MicroATX можно было установить в стандартные ATX‐корпуса без особых проблем. , сокет и прочие архитектурные моменты не затронуты.
Стандарт изначально задумывался как офисный, а потому набор периферии и портов подключения в MicroATX скромнее, чем у полноформатного аналога. Однако современные модели без проблем создают на базе платы базу для следующих ПК:

серверные;
мультимедийные;
игровые;
рабочие станции;
HTPC;
рендер‐машины.

Единственный недостаток по сути – невозможность подключить вторую видеокарту из‐за недостатка второго полноценного PCI‐E x16.

Mini‐ITX

Mini‐ITX – еще более компактная версия ATX, только ее габариты не превышают 170х170 мм. Механическая совместимость со всеми комплектующими и поддержка современных чипов сохраняется. Форм‐фактор был создан в 2001 году компанией VIA Technologies с единственной целью – продвигать собственный процессор, однако что‐то пошло не так, и камень так и не получил популярность, чего не скажешь о МП.

Отличительная особенность Mini‐ITX – встроенный процессор в некоторых моделях плат, которые распаяны производителем на заводе. Заменить его не получится от слова совсем. С одной стороны, решение не самое практичное, но с другой – такая процедура значительно удешевляет производство (не нужно думать над вставкой сокета) и итоговую стоимость продукта. Архитектура позволяет создать максимально холодные (TDP встроенных ЦП не превышает 15 Вт), бесшумные и быстрые офисные станции (SSD+16 ГБ ОЗУ DDR4 2400 МГц).
Идеальное решение для HTPC или мультимедийного центра. Хотя игровую систему на такой плате также можно построить. Достаточно присмотреться к MSI B350I Pro AC. Плата имеет стандартное питание и поддерживает разгон комплектующих. Добавьте Ryzen 5 2400G и получите идеальную систему для души.

Mini‐STX

Mini‐STX (Mini Socket Technology Extended) – относительно свежий стандарт, разработанный все теми же Intel. Имеет размеры 147х140 мм, что сопоставимо с конвертом для DVD‐диска.

От Mini‐ITX отличается полным отсутствием поддержки разъемов PCI‐E x16, а также измененным портом для подключения БП. Здесь выход имеет штырьковый вид, как на большинстве современных ноутбуках. Отчасти этот шаг продиктован тем фактом, что плата и комплектующие на ней, являются маломощными. С другой стороны, распаивать 24+4 pin на такой площади как‐то негуманно.

Для создания полноценного ПК здесь предусмотрена возможность подключения SATA или M.2-накопителей, ОЗУ и процессора со встроенным видеоядром. Миниатюрные габариты позволят разместить плату в миниатюрный корпус габаритами с PS4 или XBOX One.

Главный недостаток – необходимость БП под Mini‐STX платы.

Выводы

Итак, сравнение различных архитектур сводится в основном к габаритным показателям и количеству на плате. По‐хорошему, надобность в ATX‐моделях с каждым годом все ниже, поскольку MicroATX предлагают аналогичный функционал и не требуют корпуса больше Mid‐Tower. Отсутствие дополнительных слотов PCI‐E x16/x8/x4?

Современная индустрия отказывается от дальнейшей поддержки SLI и Crossfire, что делает нецелесообразным запитывание дополнительных слотов, если только вы не занимаетесь майнингом, либо хотите подключить сверхбыстрый NVMe SSD, карту захвата или аудиокарту класса ASUS Xonar.

Надеемся, мы помогли вам с выбором материнской платы для вашей будущей системы. Какой она будет – уже другое дело, но основная мысль получена, теперь надо бы ее реализовать. Удачи! Не забывайте и делиться с близкими, пока.

Корпус – это не только внешний вид ПК, но и его защита, и дополнение, и неотъемлемая часть. Корпус системного блока является основным элементом компьютерной системы, на котором крепятся все его устройства. Поэтому корпус для компьютера нужно выбирать со знанием их видов и функциональности. Так чем же все-таки отличаются «внешние оболочки» ПК и какие могут быть советы по выбору корпуса для компьютера?

Корпуса могут иметь разные формы – вертикальную и горизонтальную.

Вертикальная – башня (tower ) обычно располагается рядом с монитором или ставится под стол вниз. Вертикальные башни подразделяются на следующие форматы: mini-tower, midi-tower, big-tower.

Mini-tower - достаточно невысокий по высоте корпус. Поначалу, в эпоху господства системных плат формата Baby АТ, был самым хорошо распространенным, но сегодня он встречается значительно реже, т.к. с размещением в нем полноразмерных системных плат АТХ могут появиться проблемы, остаются лишь малогабаритные платы форматов micro-ATX и flex-АТХ. Такие корпуса чаще всего используется в компьютерах самых простых конфигураций и применяются в качестве офисных машин или сетевых терминалов.

Midi-tower – наиболее распространенный сегодня формат корпуса - midi (middle)-tower АТХ. Он обеспечивает использование большого числа накопителей и практически всех типов системных плат при приемлемых габаритных размерах. Данный вид корпуса подходит практически для всех домашних и офисных машин и применяется везде.

Big-tower – являются самыми крупногабаритными корпусами и обеспечивают расположение системных плат любых размеров и самого большого количества устройств формата 5,25", чаще всего 4 - 6. Помимо того, они чаще всего комплектуются блоками питания повышенной мощности. Основная сфера применения таких корпусов - рабочие станции, небольшие серверы и компьютеры для продвинутых пользователей.

Горизонтальная форма носит название «десктоп» (desktop ). Размещается обычно под монитором. Выглядит такая конструкция очень изящно. Однако собирать и ремонтировать компьютер на базе «десктопа» трудно и неудобно. К тому же объем горизонтального корпуса значительно меньше, а блоки питания отличаются малой мощностью.

Говоря о внутренней структуре корпуса, следует сказать, что подразделяются корпуса по форм-факторам: ATX и BTX и их подвидам.

Форм-фактор ATX

ATX (от англ. Advanced Technology Extended) - форм-фактор подавляющего большинства современных (на 2005-2008 гг.) персональных настольных компьютеров.

ATX является наиболее современным корпусом и большинство нынешних системных плат рассчитаны именно под него. ATX характерен более легкий доступ к внутренним устройствам компьютера (даже без использования отвертки). Также в нем улучшенная вентиляция внутри корпуса, имеется возможность установки большего количества полноразмерных плат расширения и расширенны возможности по управлению энергопотреблением.

ATX был создан Intel в 1995 году и пришёл на смену использовавшемуся долгое время форм-фактору AT (реальное вытеснение прежнего стандарта произошло в конце 1999 - начале 2001 гг.). Другие современные стандарты (microATX, flexATX, mini-ITX) обычно сохраняют основные черты ATX, изменяя лишь размеры платы и количество слотов расширения.

ATX определяет следующие характеристики:

геометрические размеры материнских плат
общие требования по положению разъёмов и отверстий на корпусе
положение блока питания в корпусе
геометрические размеры блока питания
электрические характеристики блока питания
форму и положение ряда разъёмов (преимущественно питания)

Размеры плат форм-фактора АТХ - 30,5х24,4 см .

Размеры уменьшенных версий материнских плат АТХ:

Mini-ATX - 28,4х20,8 см
Micro-ATX - 24,4х24,4 см
Flex-ATX - 22,9х20,3 см

Базовые отличия от форм-фактора AT

Питанием процессора управляет материнская плата, для обеспечения работы управляющего блока и некоторых периферийных устройств даже в выключенном состоянии на плату подаётся напряжение 5 вольт. (Для обеспечения электрической развязки многие блоки питания ATX имеют разрывающий выключатель на корпусе).

Изменился разъём питания: предыдущий стандарт (AT) использовал два похожих друг на друга разъёма питания, которые могли быть по ошибке перепутаны (хотя есть правило - четыре чёрных провода (общие) должны находиться рядом), в стандарте ATX разъём имеет однозначное включение.

Изменилась задняя панель, в стандарте AT на задней панели был только разъём клавиатуры и отверстия для слотов расширения (или «заглушек» с разъёмами, подключающимися к материнской плате посредством гибких шлейфов); в стандарте ATX на задней панели есть фиксированного размера прямоугольное отверстие.

Внутри этого отверстия производитель материнской платы может располагать разъёмы в любом порядке, в комплекте с материнской платой идёт «заглушка» (англ. IO plate) с прорезями под разъёмы конкретной материнской платы (это позволяет использовать один и тот же корпус для материнских плат с совершенно разными наборами разъёмов).

Стандартизировано подключение клавиатуры и мыши, для клавиатуры у стандарта AT использовался весьма большой 5-контактный разъём DIN, для мыши стандартный разъём не предусматривался; в стандарте ATX используются два разъёма PS/2.

Форм-фактор MicroATX (µATX, mATX, uATX)

MicroATX (µATX, mATX, uATX) - форм-фактор материнской платы 9,6х9,6" (24,4х24,4 см ), разработан Intel в 1997 году. Используется только для процессоров x86 архитектуры.

Форм-фактор разрабатывался с учётом полной электрической и обратной механической совместимостью с форм-фактором ATX. Материнские платы µATX могут использоваться в корпусах для ATX (но не наоборот). При выпуске материнских плат часто выпускают на одном и том же чипсете платы как формата ATX, так и µATX, при этом различие обычно состоит в количестве PCI слотов и интегрированной периферии. Весьма часто следующее различие: µATX платы выпускаются со встроенной видео-картой, ATX - без (µATX предполагается для офисной работы и не рассчитан на игровое применение, требующее мощных видеокарт).

Форм-фактор Mini-ITX (µITX, mITX)

Mini-ITX - форм-фактор для материнских плат, разработанный компанией VIA Technologies. При сохранении электрической и механической совместимости с форм-фактором ATX, материнские платы mini-ITX существенно меньше по размеру (17 на 17 см ).

В 2001 году для продвижения процессора C3 (купленного Cyrix) был создан форм-фактор ITX (21,5 х 19,1 см). На практике он не использовался, вместо него активно начал использоваться «уменьшенный» форм-фактор - mini-ITX .

Одной из особенностей материнских плат формата mini-ITX является наличие впаянного процессора, что удешевляет общую стоимость компьютера. Благодаря относительно низкому тепловыделению на многих материнских платах mini-ITX используется пассивная система охлажения. В сочетании с SSD накопителями это позволяет создавать бесшумные компьютеры, не содержащие движущихся механических деталей.

Материнские платы формата mini-ITX за счёт своего размера используются во встраиваемых компьютерах, тонких клиентах, нетребовательных домашних компьютерах.

В 2005 году VIA представила уменьшенную версию mini-ITX, названную nano-ITX (12 x 12 см).

В настоящее время большинство производителей материнских плат анонсировали свои решения форм-фактора mini-ITX, и разработчики компьютеров могут выбирать решения на различных архитектурных платформах: VIA, AMD, Intel. Такой широкий выбор предоставляет возможность построения малогабаритных экономичных систем для выполнения разнообразнейших задач, от встраиваемых управляющих систем, платежных терминалов и до мультимедийных центров. Относительно невысокая производительность Mini-ITX платформ, связанная с их пониженным тепловыделением, делает эти решения идеальными для использования в сетевых дисках NAS, SAN, а также в домашних мини-серверах.

Форм-фактор BTX

BTX (англ. Balanced Technology Extended) - форм-фактор, предложенный компанией Intel в 2005 году. Предполагалось, что BTX придёт на смену форм-фактору ATX.

Формат был предложен в конце 2004 - начале 2005 компанией Intel (автором стандарта ATX), однако оказался не очень популярным, так, в начале 2006 года большая часть настольных компьютеров (согласно данным froogle) продавалась с форм-фактором ATX или microATX. Первый компьютер форм-фактора BTX был продан компанией Gateway Inc. Dell так же выпускала компьютеры в этом форм-факторе.

Однако, всё увеличивающееся тепловыделение процессоров Pentium 4, которое было главной причиной создания BTX, вынудило корпорацию Intel перейти к другим путям наращивания мощности, и поколение Intel Core уже было гораздо более энергоэффективным и "холодным". Таким образом, главное преимущество BTX стало несущественным, и появились сомнения в целесообразности его дальнейшей поддержки.

В сентябре 2006 года Интел отказалась от поддержки стандарта BTX.

Основные преимущества:

снижение высоты материнской платы с установленным кулером процессора, уменьшение высоты IO Plate .
обеспечение охлаждения всех компонент компьютера (учитывая не только нагрев от процессора, но сильно нагревающиеся видеокарты, жёсткие диски) за счёт создания прямых токов воздуха внутри корпуса. Для этого, материнская плата устанавливается вертикально на левую стенку корпуса (в ATX - на правую), благодаря чему периферийные платы располагаются вверх радиаторами. Такое их расположение способствует воздухообмену.
снижение уровня шума.

Форм-фактор eATX (EATX)

Форм-фактор eATX (EATX) - (англ. Extended ATX) отличается от ATX в основном размерами. Этот стандарт допускает установку материнских плат размером до 30,48x33,02 см. В большинство EATX-корпусов можно устанавливать и материнские платы ATX.

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.

Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard - главная плата; сленг. мама, мать, материнка) - сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер оперативной памяти и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Именно материнская плата объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор, оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители. Основные компоненты

Основные компоненты, устанавливаемые на материнской плате:

Центральный процессор (ЦПУ).
Набор системной логики (англ. chipset) - набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов».

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 HyperTransport и SCI.

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).

Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. ОЗУ изготавливается как отдельный блок; также может входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера в виде оперативной памяти.

Загрузочное ПЗУ. Хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS, однако может содержать и ПО, работающие в рамках EFI.

Классификация материнских плат по форм-фактору

Форм-фактор материнской платы - стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места её крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, разъёма 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: ATX; microATX; FlexATX; 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, 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[источник не указан 310 дней]).

Наиболее известными производителями материнских плат на российском рынке в настоящее время являются фирмы Asus, Gigabyte, MSI, Intel, Biostar, Elitegroup, ASRock.

Пример :

Общие параметры
Форм фактор	ATX
Сокет	AM3+
Поддерживаемые процессоры	Athlon II, Phenom II
Тип памяти	DDR3
Процессор
Поддержка Hyper-Threading	нет
Поддержка многоядерных процессоров	да
Предустановленный процессор	нет
Чипсет
Чипсет	AMD 760G
BIOS	Award
Поддержка SLI/CrossFire	нет
Память
Количество слотов памяти	2
Минимальная частота памяти	1066 МГц
Максимальная частота памяти	1666 МГц
Двухканальный режим памяти	да
Трехканальный режим памяти	нет
Четырехканальный режим памяти	нет
Максимальный объем памяти	8 Гб
Поддержка ECC	нет
Дисковые контроллеры
Контроллер IDE	UltraDMA 133
Количество слотов IDE	1
Контроллер SATA	да
Количество разъемов SATA 3Gb/s	6
Режим работы SATA RAID	0, 1, 10, JBOD
Слоты расширения
Слот AGP	нет
Количество слотов PCI-E x16	1
Количество слотов PCI-E x1	4
Количество слотов PCI	2
Поддержка PCI Express 2.0	да
Поддержка PCI Express 3.0	нет
Аудио/видео
Звук	HDA
Звуковая схема	7.1
Чипсет звукового адаптера	Realtek ALC887
Сеть
Контроллер Ethernet	1000 Мбит/с
Интерфейсы
Общее количество интерфейсов USB	10
Количество интерфейсов Ethernet	1
Видео интерфейсы	выход S/PDIF(аудио)
Количество COM-портов	1
Интерфейс LPT	да
Интерфейс PS/2 (клавиатура)	да
Интерфейс PS/2 (мышь)	да
Разъемы на задней панели	1xCOM, 6xUSB 2.0, Ethernet, LPT, PS/2 (клавиатура), PS/2 (мышь), коаксиальный выход
Подключение
Основной разъем питания	24-pin
Разъем питания процессора	4-pin

Форм фактор ATX

Форм-фактор

Форм-фактор материнской платы.
Форм-фактор определяет габариты, установочные отверстия, разъемы питания материнской платы, а также требования к системе охлаждения. При выборе комплектующих для компьютера необходимо помнить, что корпус компьютера должен поддерживать форм-фактор материнской платы. Возможные форм-факторы материнских плат:ATX, microATX, EATX, BTX, mBTX, mini-ITX, SSI EEB, SSI CEB, нестандартный.

ATX (Advanced Technology eXtended) - один из самых распространенных форматов материнских плат для ПК, идеально подходит для построения домашнего компьютера. Платы ATX имеют размеры 30.5 x 24.4. см и поддерживают семь слотов расширения. Основной разъем для подключения блока питания на материнской плате стандарта ATX может иметь 20 или 24 контакта. Практически все новые модели материнских плат имеют 24-контактный разъем.

MicroATX (mATX) - несколько уменьшенный по размерам стандарт ATX. Подходит для построения офисных компьютеров, когда не требуется много слотов для расширения системы. Платы microATX имеют размеры 24.4 x 24.4 см и поддерживают четыре слота расширения. Основной разъем для подключения блока питания на материнской плате стандарта microATX может иметь 20 или 24 контакта. Практически все новые модели материнских плат имеют 24-контактный разъем.

FlexATX - форм-фактор, который в перспективе должен прийти на смену microATX. В настоящее время он не получил большой популярности. Платы FlexATX имеют размер 22.9 х 19.1 см и не более 3 слотов расширения.

EATX (Extended ATX) материнские платы отличаются от ATX размерами (до 30.5 x 33.0 см), используются в основном для серверов.

BTX (Balanced Technology Extended) - новый стандарт, который приходит на смену ATX. При разработке этого форм-фактора большое внимание уделялось эффективному охлаждению установленных на плате элементов. BTX идеально подходит для построения миниатюрных компьютеров. Материнские платы BTX имеют размеры 26.7 х 32.5 см и поддерживают семь слотов расширения.

mBTX (micro BTX) - уменьшенный вариант BTX. Размеры таких плат составляют 26.7 х 26.4 см. mBTX поддерживают четыре слота расширения.

mini-ITX - форм-фактор для материнских плат, разработанный компанией VIA Technologies. Электрически и механически совместимы с форм-фактором ATX. Материнские платы mini-ITX имеют небольшие габариты (17 х 17 см).

SSI EEB (Server Standards Infrastructure Entry Electronics Bay). Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов. Габариты таких плат составляют 30.5 x 33.0 см.

SSI CEB (SSI Compact Electronics Bay). Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов. Габариты таких плат составляют 30.5 x 25.9 см.
Иногда можно встретить материнские платынестандартного форм-фактора (Proprietary). Они предназначены для установки в специальный, совместимый с ней корпус.

Сокет AM3+

Socket

Сокет	Intel
BGA437	Intel Atom (интегрирован)
LGA771	Xeon
LGA775	Pentium 4, Pentium 4 EE, Pentium EE, Celeron D, Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme
LGA1155	Core i3, Core i5, Core i7 с 4-значными индексами, Xeon-E3, Pentium (G6xx, G8xx)
LGA1156	Core i3, Core i5, Core i7 (8xx), Xeon (L34xx, X34xx), Celeron (G1xxx, G6xxx)
LGA1366	Core i7 (9xx), Intel Xeon (35xx, 36xx, 55xx, 56xx)
LGA2011	Core i7 Sandy Bridge-E, Xeon Sandy Bridge-EP
S478	Pentium 4, Pentium 4 EE, Celeron, Celeron D
S479	Pentium M, Celeron M
S604	Xeon
S603	Xeon MP Gallatin
Сокет	AMD
AM2	Athlon 64, Athlon 64 X2, Sempron с поддержкой DDR2 SDRAM
AM2+	Athlon 64 X2, Phenom, Athlon II, Phenom II
AM3	Athlon II, Phenom II
AM3+	Серия FX
FM1	Athlon II Llano, A4, A6, A8
C32	Opteron серии 4000
G34	Opteron
S1207 (Socket F)	Opteron