Окрім процесора та графічного процесора, однією з найважливіших апаратних частин комп’ютера є материнська плата.
Якщо розглядати центральний процесор як мозок комп’ютера, то материнська плата – це центральна нервова система.
Він пов’язує окремі частини комп’ютера та дозволяє ЦП керувати ними.
Окрім з’єднання внутрішніх компонентів, порти материнської плати дозволяють підключати до комп’ютера зовнішні пристрої.
З чого зроблена материнська плата?
Двома основними матеріалами, які використовуються для виготовлення материнської плати, є скловолокно та мідь.
Кілька листів скловолокна, покритого епоксидною смолою, складаються разом і покриваються тонкими шарами міді, щоб сформувати основу материнської плати.
Інші матеріали, такі як золото, срібло, сталь, алюміній, кремній, припій і пластик, використовуються в компонентах материнської плати.
Материнська плата складається з багатьох компонентів, зокрема:
Кожен із цих компонентів складається з різних матеріалів із певними вимогами.
Нижче ми детально розглянемо ці матеріали та компоненти.
Материнські плати в основному складаються зі скловолокна, просоченого епоксидною смолою та міддю, сформованого в кілька друкованих плат (PCB).
Скловолокно забезпечує ізоляцію, тоді як мідь діє як провідні шляхи всередині компонента.
Під час виробничого процесу лист скловолокна покривають епоксидною смолою та нагрівають до точки, щоб смола частково затверділа.
Виріб називається препрег.
Кілька листів препрегу комбінуються для досягнення необхідної товщини та створення ламінованого листа.
Одна або обидві сторони складених препрегів покриваються тонкими шарами мідної фольги та потрапляють у нагрітий прес для повного затвердіння смоли.
Шари злипаються разом, утворюючи лист покритого міддю ламінату.
Чим більше шарів містить друкована плата, тим краще, оскільки сигнали матимуть більш прямі шляхи від одного компонента до іншого.
Хоча скловолокно та мідь є двома основними матеріалами, які використовуються для виготовлення материнської плати, є й інші, зокрема:
Материнська плата — це основна друкована плата комп’ютера, на якій монтуються або виготовляються всі компоненти.
Оперативна пам’ять, USB-порти та слоти для дисків встановлюються на материнську плату, а процесори, мікросхеми та слоти розширення спаяні та виготовлені.
Материнська плата діє як розум, який надсилає сигнали всім компонентам для виконання своїх завдань.
Він забезпечує зв’язок між основними електронними компонентами системи та забезпечує роз’єми для інших периферійних пристроїв.
Ця друкована плата є базовою платформою для всіх компонентів, і саме звідси вона отримала свою назву.
Він об’єднує багато важливих компонентів комп’ютера, включаючи центральний процесор (CPU), пам’ять і слоти розширення.
Він приєднаний до кожної частини ПК, прямо чи опосередковано.
Основою материнської плати є твердий лист непровідного матеріалу, покритого тонкими шарами мідної або алюмінієвої фольги, які називаються слідами.
Ці сліди утворюють ланцюги між різними компонентами.
Крім цих схем, материнські плати містять кілька розеток і слотів для підключення інших компонентів.
У ноутбуці материнська плата розташована під клавіатурою, але на настільному комп’ютері вона зазвичай встановлюється вертикально.
Процес виготовлення материнської плати складається зі складної серії етапів, виконання яких може тривати години або дні.
Ось спрощена версія:
Хоча це дивно, велика частина виробничого процесу покладається на ручну працю та втручання людини.
Термін служби материнської плати здебільшого залежить від матеріалів, з яких вона виготовлена, і способу її використання.
Іноді блок живлення може пошкодити материнську плату.
Внутрішня схема та зовнішні компоненти згорять, якщо материнська плата отримує занадто високу напругу, тому завжди слід використовувати надійні джерела живлення.
Перегрів і вологість також можуть скоротити термін служби материнської плати.
Але без роботи зовнішніх факторів материнська плата може працювати до 30 років, перш ніж зношується.
Однак ви, ймовірно, заміните материнську плату до того, як вона почне працювати несправно, оскільки процесор, графічний процесор і оперативна пам’ять застаріють.
Гніздо ЦП – це місце, де ви встановлюєте ЦП і де відбувається передача та обробка даних.
Ваша материнська плата та ЦП мають бути сумісні, оскільки виробники ЦП використовують власні архітектури.
Материнська плата має підтримувати точний тип роз’єму вашого ЦП.
Intel і AMD пройшли через кілька поколінь розеток, причому LGA1700 і AM5 є їх останніми версіями відповідно.
Базова система введення-виведення (BIOS) — це місце, де зберігаються всі налаштування материнської плати.
BIOS також запускає послідовність завантаження, яка вмикає комп’ютер і завантажує операційну систему.
Додатковий металево-оксидний напівпровідник або CMOS-батарея зберігає всю інформацію без змін, коли система вимикається.
Батарея CMOS знаходиться в доступному місці, тому ви можете вийняти її для скидання BIOS.
Спочатку слід вимкнути материнську плату і відключити її від джерела живлення.
Залежно від характеристик вашої материнської плати та бортового обладнання на задній панелі комп’ютера є порти, позначені різними кольорами.
Ці порти введення/виведення включають:
Більшість сучасних материнських плат мають вбудовані мікросхеми для Bluetooth і WiFi.
Ці порти дозволяють підключати пристрої зберігання даних, такі як жорсткі диски та SSD.
Serial Advanced Technology Attachment (SATA) є найпоширенішим роз’ємом для пристроїв зберігання даних.
Він має 7-контактний інтерфейс і набагато швидше роз’ємів IDE.
Мікросхема пам’яті лише для читання або ПЗП зберігає основні функції материнської плати та важливу інформацію, необхідну для запуску комп’ютера.
Змінити вміст ПЗУ дуже важко або навіть неможливо.
Роз’єми оперативної пам’яті (RAM) – це місце, де розміщуються модулі оперативної пам’яті.
Гніздо для оперативної пам’яті завжди розташоване поблизу роз’єму ЦП, щоб пам’ять ПК і ЦП безперешкодно взаємодіяли.
Материнські плати зазвичай мають чотири слоти для оперативної пам’яті двох кольорів (чорний, синій або білий).
Кожна пара слотів оптимізована для роботи на одному частотному каналі.
Тому, встановлюючи оперативну пам’ять, найкраще встановлювати дві флешки в слоти одного кольору для оптимальної продуктивності.
Експерти зазвичай називають це двоканальним налаштуванням.
Ви також можете перейти на чотири канали, встановивши палички в кожен слот.
Однак ніколи не встановлюйте два стіка в слоти різного кольору, оскільки це значно знижує продуктивність.
Мікросхема північного мосту формує інтерфейс між ЦП, основною пам’яттю та іншими компонентами.
Він напряму пов’язаний із центральним процесором і забезпечує плавний зв’язок між центральним процесором і чутливими до продуктивності компонентами, такими як графічні карти.
Він також підключається до чіпа південного мосту, який діє як комунікаційний центр.
Мікросхема південного мосту взаємодіє з менш чутливими до продуктивності компонентами, такими як пристрої зберігання даних, USB-порти та вбудовані мережі.
Сьогодні мікросхема північного мосту знаходиться всередині процесора, а мікросхема південного мосту – на материнській платі.
Роз’єм для вентилятора материнської плати — це три- або чотириконтактний роз’єм, який забезпечує живлення вентиляторів корпусу.
Залежно від моделі та виробника триконтактний роз’єм вентилятора материнської плати часто має червоний, жовтий і чорний дроти з боку вентилятора ПК.
Червоний дріт передає живлення, чорний – у землю, а жовтий – передає швидкість обертання вентилятора на ПК.
Чотириконтактний роз’єм має функцію широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), яка дозволяє регулювати швидкість вентилятора.
ШІМ може циклічно вмикати та вимикати живлення настільки швидко, що вентилятор отримує стільки енергії, скільки йому потрібно для роботи на заданій швидкості.
У посібниках з материнської плати використовуються два терміни для роз’ємів вентиляторів: SYSFAN і CPU FAN.
SYSFAN призначений для вентиляторів корпусу ПК, тоді як CPU FAN підключає вентилятор, приєднаний до радіатора процесора.
Кожна материнська плата має принаймні два гнізда, які отримують живлення від блоку живлення.
20-контактний роз’єм живлення ATX використовується для загального живлення материнської плати. Це найбільший роз’єм на материнській платі.
Роз’єм Advanced Technology eXtended (ATX) є найновішим роз’ємом живлення та має 20 або 24-контактні гнізда.
Також є спеціальний 8-контактний роз’єм, який живить процесор.
ЦП потребує стільки енергії, що йому потрібна пряма лінія від блоку живлення без проходження через материнську плату.
Модуль регулятора напруги (VRM), також званий модулем живлення процесора (PPM), діє подібно до блоку живлення (PSU) ПК.
VRM визначають, наскільки добре ваша материнська плата керує живленням, особливо в оперативній пам’яті та процесорі.
Вони зменшують напругу в кілька разів, щоб забезпечити точну кількість, яку вимагає процесор.
VRM має два компоненти: MOSFET і дроселі.
Металооксид-напівпровідникові польові транзистори або MOSFET — це плоскі прямокутні деталі, які зазвичай розміщуються навколо гнізда процесора.
MOSFET відповідає за забезпечення ЦП необхідною кількістю енергії.
Зазвичай дроселі знаходяться поруч із MOSFET і стабілізують струми та конденсатори, якщо відбувається раптовий стрибок напруги.
Тому більша кількість дроселів у VRM перетворюється на більш стабільний струм, що надходить до вашого ЦП.
Якщо ви плануєте розігнати свій процесор, вам слід вибрати преміальні VRM з шістьма або більше дроселями.
Це тому, що розгін підвищує напругу на вашому процесорі та материнській платі.
Модулі VRM мають властивість перегріватися, тому тримайте їх холодними.
Слот розширення – це з’єднання або порт на материнській платі ПК, який дозволяє під’єднати апаратну плату розширення для підвищення функціональності комп’ютера.
Найпоширенішим прикладом є відеокарта.
Хоча більшість процесорів мають інтегровані графічні можливості, спеціальний графічний процесор, підключений через слот розширення PCIe, може багаторазово збільшити графічну потужність вашого комп’ютера.
Ось список найпоширеніших слотів розширення, які можна знайти в комп’ютері, і пристроїв, які з ними сумісні:
Кількість слотів розширення на материнській платі залежить від її моделі та виробника.
Ноутбуки не мають слотів розширення, але в деяких із них є карти PC Card.
Більшість материнських плат мають стандартну форму та розмір, також відомий як форм-фактор.
Існує кілька стандартних форм-факторів, які можуть відрізнятися продуктивністю, розміром і підтримуваними функціями.
Тип материнської плати, яка використовується в комп’ютері, суттєво впливає на швидкість системи комп’ютера та можливості розширення.
Найпоширеніші форм-фактори ПК:
Extended ATX призначений для серверів, тоді як mini ITX і nano ITX використовуються для невеликих комп’ютерів, таких як автомобільні ПК і кабельні коробки.
Extended ATX більший за ATX і дозволяє встановлювати два процесори та додаткові компоненти. В основному він використовується в серверах, що монтуються в стійку.
Mini ITX призначений для менших пристроїв, таких як сучасні кабельні коробки.
Nano ITX призначений в основному для автомобільних ПК, сучасних кабельних приставок і домашніх розважальних центрів.
Хоча загальний розмір і кількість чіпів на материнській платі з часом зменшилися, вони все ще мають різні розміри залежно від своїх можливостей.
Наприклад, ваш мобільний телефон є маленьким і потужним комп’ютером, але має обмежені функції та не потребує великої материнської плати.
З іншого боку, ваш комп’ютер може виконувати більш складні завдання, тому він має більшу та значно потужнішу материнську плату.
Материнські плати ПК бувають різних розмірів залежно від ємності оперативної пам’яті, можливостей розширення та портів вводу/виводу, серед інших вимог.
Наприклад, материнська плата ATX зазвичай має чотири слоти для оперативної пам’яті, тоді як менші материнські плати мають лише два слоти.
Той самий принцип застосовується до слотів PCIe.
На материнській платі ATX можна знайти два або більше слотів 16x PCIe, але плати mini-ITX підтримують лише один слот.
Більшість сучасних материнських плат відводять деякий простір для чіпів Bluetooth, WiFi та Ethernet, а деякі мають схеми для відео та звуку.
Їм також потрібно враховувати тепловідводи для розсіювання тепла, яке виробляють різні компоненти.
Нарешті, роз’єми живлення та вентилятори також займають трохи місця.
Volkswagen Group запустила нову компанію зі штучного інтелекту «AI Lab», спрямовану на створення цифрових прототипів…
Minecraft це популярна гра серед завзятих геймерів завдяки її унікальним функціям, які дозволяють вам уявити…
Spotify є одним із найкращих музичних додатків, який надає своїм користувачам першокласний досвід прослуховування. Можливо,…
(Фото Шона Геллапа/Getty Images) Tesla нещодавно оприлюднила деякі досягнення щодо того, що багато хто називає…
Waymo, компанія з виробництва безпілотних автомобілів у Силіконовій долині, що належить Alphabet, починає послуги безпілотного…
(Фото Рональда Мартінеза/Getty Images) Нещодавно AT&T оголосила, що здійснить масштабне оновлення своєї мережевої інфраструктури та…