Материнская плата - основная плата компьютера. Она обеспечивает питанием, объединяет и координирует работу всех устройств компьютера, начиная с процессора и заканчивая периферией. На материнскую плату устанавливаются основные компоненты компьютера: центральный процессор, оперативная память, запоминающие устройства, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода.

Большинство комплектующих системного блока соединяются с материнской платой через специально отведённые для них гнёзда (к примеру, сокет - для процессора). Другие устройства подсоединяются к разъемам на задней панели платы, некоторые соединяются с ней шлейфами, SATA-кабелями или иными проводами.

Ток на материнскую плату подаётся напрямую от блока питания, сама плата, в свою очередь, распределяет его между всеми остальными устройствами внутри системного блока компьютера.

Основные характеристики материнской платы: тип сокета, чипсет, частота шины, тип и максимальная частота поддерживаемой оперативной памяти, а также количество слотов для нее, наличие и количество основных слотов и разъемов (PCI, PCI Express, SATA, IDE, USB), интегрированные карты (сетевая, звуковая, и видеокарты), форм-фактор.

Процессорный сокет (разъем для установки процессора) - одна из ключевых характеристик материнской платы, поскольку именно он налагает ограничения на устанавливаемый процессор для будущей системы. Удостоверьтесь, что выбранный вами процессор можно установить в сокет, размещенный на материнской плате.

Основные компоненты материнской платы, объединяет чипсет - набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций.

Практически всегда чипсет является комбинацией двух микросхем - северного и южного мостов .

Северный мост (Northbridge) работает напрямую с процессором, осуществляет его соединение с оперативной памятью, а также с графическим контроллером.

Южный мост (Southbridge) контролирует винчестеры, карты расширения, интерфейсы SATA , USB и другие разъемы. Как правило, южный мост не имеет прямого контакта с процессором (чем объясняется его расположение как отдельной микросхемы).

Следует отметить, что поддержка чипсетом технологии RAID позволяет в разы увеличить скорость обмена данными с жесткими дисками.

Следующее, на что необходимо обратить внимание - частота и пропускная способность шины (FSB) , так как это может понизить производительность других комплектующих компьютера, а в итоге и всей системы: мощный процессор будет ограничен скоростью обмена данными с материнской платой и не сможет использовать весь свой потенциал.

Оперативная память (ОЗУ) устанавливается на материнскую плату в специальные слоты для оперативной памяти. Стоит удостовериться, что слоты поддерживают установку ОЗУ типа DDR3 , так как остальные типы ОЗУ уже устарели. Желательно, чтобы материнская плата поддерживала память DDR3-1333 или выше. Максимальный поддерживаемый объем оперативной памяти у современных материнских плат, как правило, составляет 16 Гб.

Не рекомендуется ставить материнские платы, с количеством слотов ОЗУ менее 4-х (из рассуждений о простой дальнейшей модернизации). Обратить внимание следует на поддержку режима Dual-Channel (двухканальный режим) – данный режим ускорит роботу оперативной памяти, при условии использования парного количества модулей памяти. Мощные платы имеют 6 слотов ОЗУ и поддерживают режим Triple-Channel (трехканальный режим), ускоряющий работу оперативной памяти при условии использования модулей памяти в числе, кратном трем. Материнские платы без поддержки одного из вышеупомянутых режимов (либо их аналога) ставить также не рекомендуется.

Слоты PCI и PCI Express предназначены для установки плат расширения (звуковая, сетевая, видеокарта, модем, различные контроллеры). Для установки плат расширения используется слот PCI ; PCI Express используется для установки видеокарт. Однако все больше новых мощных плат расширения, делаются под слот PCI Express . Посему, рекомендуется ставить материнские платы, укомплектованные, как минимум, одним слотом PCI и двумя слотами PCI Express .

Порт SATA используется для подключения винчестеров (жестких дисков), SSD (более быстрый аналог винчестера), а также оптических и других приводов. Современными модификациями данного порта являются порты SATA2 и SATA3 , имеющие более высокую скорость обмена данными. Более древним портом для подключения вышеупомянутых устройств является порт IDE , имеющий в разы меньшую скорость обмена данными. Однако бывают случаи, когда его наличие приносит пользу (в основном, когда необходимо подключить к вашему компьютеру винчестер вашего знакомого или товарища, имеющего старый компьютер). Исходя из этого, рекомендуется ставить плату, имеющую, как минимум, четыре порта SATA (SATA2 , SATA3 ) и хотя-бы один порт IDE .

Все современные материнские платы имеют интегрированную сетевую и звуковую карту , некоторые - видеокарту .

Современная сетевая карта имеет скорость обмена данными с сетью 1 Гб\с, однако, на большинство материнских плат ставятся сетевые карты имеющие скорость обмена данными с сетью 100Мб\с. В любом случае, не стоит выбирать материнскую плату, сетевая карта которой не преодолевает данного порога скорости. Это существенно может повлиять на скорость работы вашего компьютера с другими устройствами в локальной сети, либо сети Интернет.

Стандартная звуковая карта на материнской плате представлена тремя гнездами на задней панели (передние динамики, линейный вход, микрофон) и двумя разъемами для подключения к корпусу (наушники и микрофон). Однако на некоторые материнские платы устанавливают более мощные звуковые карты, вплоть до карт с поддержкой High Definition Audio 7.1.

Видеокарты , интегрированные в материнскую плату малопроизводительны. Их используют, в основном, в двух ситуачиях: если комп’ютер покупается поетапно, и как запасные, на случай выхода из строя основной видеокарты.

Форм-фактор - мировой стандарт, определяющий размеры материнской платы, расположение основных компонентов на ней. Данную характеристику следует учитывать при выборе корпуса системного блока. Наиболее популярными форм-факторами материнских плат являются АТХ и microATX . АТХ больше по размеру, однако, вмещает больше слотов и компонентом, microATX более компактный, но и слотов расширения вместе с другими портами и разъемами на нем меньше. Из рассуждений простой модернизации компьютера рекомендуется ставить материнскую плату форм-фактора АТХ .

Для охлаждения материнской платы достаточно радиаторов или куллеров, уже установленных на ней. Дополнительное охлаждение требуется только в случае разгона комплектующих компьютера.

Правда похоже на район какого-нибудь города?

В очередной раз всех вас приветствую. Сегодняшняя тема – материнская плата для компьютера, а точнее — ««. От того как усвоите материал этой темы будет зависеть возможность дальнейшего апгрейда вашего компьютера. Вы просто обязаны знать все основные характеристики материнской платы . Ведь не зря материнскую плату называют самой главной платой компьютера. Если сравнить компьютер с человеком, то материнская плата – это сердце человека, которое отвечает за интеграцию всех внутренних органов (комплектующих) и головного мозга (центрального процессора). Хотя, конечно, глупо сравнивать компьютер и человека. В человеке все намного сложнее и запутанней. Итак, мы продолжаем по нашему плану:

1. Как выбрать материнскую плату для компьютера (вы здесь)

Как выбрать материнскую плату для компьютера правильно и надолго?

Для того, чтобы сделать правильный выбор, нужно учитывать основные характеристики материнской платы. Их достаточно много, а некоторые даже критически важные. Но степень их важности для вас лично будет обусловлена желаемой конфигурацией вашего будущего компьютера. Или существующего. Это в том случае, если старая материнская плата у вас пришла в негодность. На что стоит обратить внимание при выборе материнской платы:

1. Сокет;
2. Фирма материнской платы;
3. Количество и тип слотов поддерживаемой оперативной памяти;
4. Количество разъемов для жестких дисков;
5. Количество PCI слотов;

Это далеко не все характеристики материнской платы, но для начала и этого будет достаточно. Теперь пробежимся более подробно по этим пунктам.

Сначала выбирайте процессор, а потом материнскую плату под него, а не наоборот

Первым делом нужно определиться с процессором: . Потому что сокеты (Socket — разъем для процессора) для них отличаются. В описании процессора или в его инструкции этот параметр обязательно указан.

У процессоров Intel название сокета начинается с букв LGA , а у процессоров AMD – с букв AM , FM и S .

Например последние процессоры Intel (семейства Skylake-X и Kaby Lake-X) имеют сокет LGA-2066. Это означает, что процессоры с другой маркировкой сокета в такой сокет не встанут. Поэтому будьте внимательны при подборе комплектующих, чтобы потом не пришлось менять.

Лучшие производители материнских плат

Чтобы ответить на вопрос, как выбрать материнскую плату для компьютера, вам определенно нужно знать, кто же создает качественные продукты в этом сегменте.

Лучшими фирмами-производителями материнских плат на сегодняшний день признаны ASUS , Gigabyte и MSI . Рекомендую обратить свое внимание на фирму ASUS . Они славятся своим качеством и надежностью. Естественно качественные материнские платы стоят дороже аналогов, но не забывайте, что если сгорит материнская плата, то нередко она может спалить также и процессор, поэтому задумайтесь, стоит ли экономить на ней.

Количество и тип слотов оперативной памяти

Тут все предельно просто. Чем больше слотов, тем лучше. Материнские платы бывают с 2, 4 и 6 слотами. Типы слотов (точнее типы оперативной памяти) на сегодняшний момент (начало 2017 года) это DDR3 и DDR4. Отличаются скоростью обработки данных.Однако есть свои нюансы, поэтому советую ознакомиться с ними в статье « «.

Почему лучше 4 планки оперативной памяти по 4 Гб, чем 2 по 8 Гб? Потому что каждая планка имеет предел скорости обмена данными через шину. И, соответственно, чем больше планок ОЗУ, тем выше скорость вашего компьютера. Все просто, как 2х2!

В обозримом будущем ожидается появление нового типа . Но не раньше 2020 года это точно. Так что можете уверенно покупать память DDR4 и не задумываться долго о ее замене.

Покупая материнскую плату, нужно сразу думать наперед, потому что требования к производительности компьютеров постоянно растут и, как минимум, вам со временем понадобиться больше оперативной памяти для обработки больших объемов данных. Чтобы не менять потом материнскую плату на другую и не изощряться нетрадиционными способами, предусмотрите чтобы в ней было достаточно слотов для того, чтобы в будущем.

Количество разъемов для жестких дисков

Разъемы SATA

Жесткие диски подключаются через разъемы IDE и SATA. Разъемы SATA имеют значительно большую скорость передачи данных. Чем больше разъемов SATA будет на материнке, тем больше винчестеров вы сможете подключить. Лишь бы только в они все поместились. Минимум на материнских платах бывает 4 разъема для жестких дисков. Учитывая объем современных дисков, этого вполне достаточно. В отдельной статье мы более подробно поговорим о жестких дисках.

Количество PCI слотов в материнской плате компьютера

Слоты PCI (а точнее речь сейчас идет о PCI-Ex16) предназначены для подключения видеокарты. Если планируете собирать игровой компьютер, то, как минимум, вам потребуется 2 таких слота, чтобы задействовать 2 видеокарты одновременно. Если компьютер нужен для простых офисных программ, то вам этот слот вообще не пригодится, так как вам и интегрированной видеокарты хватит за глаза. Хотя очень сомневаюсь, что сейчас можно найти материнскую плату без этого слота.

Этот параметр будет крайне важен тем, кто планирует покупать компьютер, чтобы заниматься майнингом (узнайте, ). Потому что для этого вам придется задействовать столько видеокарт, сколько только возможно воткнуть в материнскую плату.

Основные технические характеристики материнской платы

Думаю, стоит еще раз вкратце пробежаться по теме и закрепить материал. Итак, характеристики материнской платы, на которые следует обратить внимание при покупке (чеклист ):

1. Сокет. Какой процессор вы будете в нее пихать? Некоторые сокеты обратносовместимы, но не все.
2. Тип поддерживаемой оперативной памяти. DDR3, DDR4 или DDR5(!) ?
3. Частота оперативной памяти. Чаще всего от 1600 до 2400 MHz, но бывает и выше. В общем, чем выше, тем лучше. Если ОЗУ поддерживает частоту 2400, а материнская плата только 2133, то вся система будет работать на частоте 2133 МГц. Обидно, да?
4. Количество слотов под оперативную память. 2, 4, 8?
5. Максимальный объем оперативной платы. Есть предел. Например — 32 Гб максимум. Или ниже.
6. Форм-фактор. В какой корпус влезет и для чего подойдет…
7. Версия БИОС. Это для самых привередливых. А вы знаете, ?
8. Звук. Решать вам использовать вшитый звук или приобрести отдельную звуковую карту. Может быть даже внешнюю. Хотя лучше внутреннюю, если вы работаете со звуком и скорость для вас важна. Не забывайте о канальности звука. 2.0, 2.1, 5.1, 7.1…
9. Количество и версия USB портов. 3.0 быстрее, чем 2.0. USB TYPE-C быстрее, чем 3.0. Читайте подробнее про .
10. Остальные нюансы, которые критичны именно вам. Тут уж вам виднее.

С материнской платой мы разобрались

Характеристики материнской платы не слишком сложны для понимания, даже если вы новичок в этом. Главное сравнивайте показатели, почти всегда, чем цифра больше тем лучше. Потом сопоставляйте характеристики с ценами, но не забывайте о тройке самых качественных производителей. Если че, постараюсь помочь вам.

Прочитал недавно анекдот про материнскую плату. Дословно не помню, но попробую пересказать максимально близко к оригиналу.

Едут двое подростков в общественном транспорте. Один другому жалуется:

— У меня мать вчера сдохла, прикинь. Ваще внезапно. Выбесила меня прям. Я короче в ту же ночь отпер ее на мусорку, но в бак не выкинул, оставил возле него, мало ли кому пригодиться что из ее внутренностей…

Старшее поколение (кто не в теме) в шоке! =)))

Такой вот юмор.

Думаю, на этом можно заканчивать разговаривать о том, как выбрать материнскую плату для компьютера. Если есть какие-то вопросы — задавайте. Я и сам понимаю, что мог что-то упустить из внимания, я же пока еще человек)))

Вы дочитали до самого конца?

Была ли эта статься полезной?

Да Нет

Что именно вам не понравилось? Статья была неполной или неправдивой?
Напишите в клмментариях и мы обещаем исправиться!

Материнская плата обеспечивает взаимодействие всех компонентов, как единой системы, управляя их совместной работой.

Выделяют три основных компонента:

Северный мост

Южный мост

Северный мост

Специальная микросхема, монтируемая на материнскую плату. Основная задача северного моста - управлять работой оперативной памяти, центрального процессора и видеокарты. На многих моделях мат. плат, северный мост обеспечивают дополнительным охлаждением. Это связано с большим потреблением энергии.

Южный мост

Аналог северного моста. Эта микросхема отвечает за управление работой жесткого диска, Чипсет

Общий набор управляющих микросхем, установленных на материнской плате, называют чипсетом. От модели чипсета зависит то, какую модификацию центрального процессора можно установить на данную мат. плату.

интерфейсов (USB, PCI и пр.), управление BIOS.

Назначение и основные характеристики процессора ПК

Центральный процессор (ЦП) представляет собой сложную микросхему с миллионами транзисторов и множеством контактов занимающуюся обработкой машинного кода компьютерных программ. Центральное процессорное устройство (ЦПУ или CPU) является мозгом всей компьютерной системы, производя арифметические и логические операции с данными. Среди основных характеристик центрального процессора стоит отметить следующие: Тактовая частота - если по простому, то количество операций в единицу времени, которое может выполнить процессор. Непосредственно влияет на производительность CPU следовательно, чем выше частота быстрее работает центральный процессор. Напрямую сравнивать частоту можно только внутри одного ядра, так как на производительность влияет множество других факторов.

Сокет - разъем на материнской плате компьютера предназначенный для установки центрального процессора. Подходит только для строго определенного типа процессоров и характеризуется количеством контактов и производителем CPU. Так же физически не позволяет установить процессор неподходящего типа. Сокет является ограничивающим фактором при апгрейде процессора.

Количество ядер - центральный процессор может содержать в себе несколько ядер в одном корпусе, тогда его называют многоядерным. Ядром ЦПУ является главная часть, определяющая основные характеристики процессора и занимающаяся непосредственно вычислениями. Наличие нескольких ядер облегчает выполнение нескольких параллельных задач одновременно, так же при должной оптимизации компьютерной программы значительно увеличивает скорость работы в ней. Например, современные игры, обработка видео, архивирование, 3D-моделирование и многие другие положительно отзываются на наличие нескольких ядер. Так же существуют технологии создания нескольких виртуальных ядер из одного физического. Однако надо понимать, что увеличение количества ядер не приводит к пропорциональному росту производительности процессора, а на некоторых задачах возможно даже ухудшение по сравнению с одноядерным вариантом. Все зависит от возможности выполнять данную задачу несколькими параллельными потоками и насколько грамотно это реализовано в конкретном программном обеспечении. Многоядерность является наиболее перспективным путем повышения производительности на сегодняшний день.

Кэш - высокоскоростная память, интегрированная прямо в центральный процессор. Служит буфером между оперативной памятью компьютера и собственно вычислительным блоком процессора. Обеспечивает увеличение производительности за счет гораздо более высокой скорости работы. Кэш бывает трех уровней: L1, L2, L3. Чем больше объем кэша, тем быстрее работает ЦП при прочих равных условиях.

Тепловыделение - количество теплоты, выделяемое при работе центральным процессором. Это тепло необходимо отводить с помощью системы охлаждения центрального процессора для поддержания его температуры в оптимальном диапазоне. Важный параметр, так как если система охлаждения будет не справляться, то процессор будет перегреваться вплоть до принудительного выключения компьютера. Особенно актуально при разгоне и в маленьких корпусах.

Основными производителями центральных процессоров для персональных компьютеров являются компании Intel и AMD. Процессоры этих компаний не взаимозаменяемые. В случае апгрейда компьютера, выбирать новый процессор нужно исходя из поддерживаемых данной материнской платой компьютера.

Поколения процессоров ПК

В настоящее время семейство х86 насчитывает 6 поколений процессоров у Intel и 7 - у AMD.

Первое поколение (процессоры 8086 и 8088 и математический сопроцессор 8087) задало архитектурную основу - набор неравноправных 16-разрядных регистров, сегментную систему адресации памяти в пределах 1 Мбайт с большим разнообразием режимов, систему команд, систему прерываний и некоторые другие черты. В процессорах применялась "малая" конвейеризация - пока одни узлы выполняли текущую инструкцию, блок предварительной выборки выбирал из памяти следующую. На выполнение каждой инструкции уходило в среднем по 12 тактов процессорного ядра.

Второе поколение (80286 с сопроцессором 80287) привнесло в семейство защищенный режим, позволяющий использовать виртуальную память размером до 1 Гбайт для каждой задачи, пользуясь адресуемой физической памятью в пределах 16 Мбайт. Защищенный режим является основой для построения многозадачных операционных систем (ОС), в которых система привилегий жестко регламентирует взаимоотношения задач с памятью, ОС и друг с другом. Защищенный режим 80286 не нашел массового применения - эти процессоры, в основном, использовались как "очень" быстрые 8086. Их производительность повысилась не только за счет роста тактовой частоты, но и за счет значительного усовершенствования конвейера. Здесь на выполнение инструкции уходило в среднем по 4,5 такта. Во втором поколении появились новые инструкции: системные (для обслуживания механизмов защищенного режима) и несколько прикладных (в том числе для блочного ввода/вывода). Наличие защищенного режима не отменяет возможности работы в реальном режиме 8086, и эта возможность сохраняется во всех последующих поколениях (дань совместимости с программным обеспечением, включая и MS DOS).

Третье поколение (386/387 с суффиксами DX и SX, определяющими разрядность внешней шины) ознаменовалось переходом к 32-разрядной архитектуре IA-32. Кроме расширения диапазона непосредственно представляемых величин (16 бит отображают целые числа в диапазоне 0-65535 или от -32767 до +32767, 32 бита - более чем 4 миллиарда) увеличился и объем адресуемой памяти (до 4 Гбайт реальной, 64 Тбайт виртуальной). Для этого почти все программно-доступные регистры были расширены и получили в названии приставку "Е" (ЕАХ, ЕВХ...). В систему команд ввели возможность переключения разрядности адресации и данных. Защищенный режим был несколько усовершенствован, но оставлена и обратная совместимость с 286. На таком процессоре стала "расцветать" система MS Windows - сначала оболочка, а потом и операционная система. В плане организации исполнения инструкций существенных изменений, повлекших за собой сокращение числа тактов на инструкцию, не произошло - те же средние 4,5 такта, но частота уже достигла 40 МГц.

Четвертое поколение (486, опять-таки DX и SX) в видимую архитектурную модель больших изменений не внесло, но зато принят ряд мер для повышения производительности. В этих процессорах значительно усложнен исполнительный конвейер - основные операции выполняет RISC-ядро, "задания" для которого готовят из входных CISC-инструкций х86. Этот конвейер стал способным выполнять инструкцию в среднем за два такта. Конечно, каждая инструкция проходит через весь конвейер процессора за гораздо большее количество тактов, но темп выполнения в потоке именно таков. Производительность конвейера процессора оторвалась от возможностей доставки инструкций и данных из оперативной памяти, и прямо в процессор ввели быстродействующий первичный кэш объемом 8-16 Кбайт. В этом же поколении отказались от внешнего сопроцессора: теперь он размещается либо на одном кристалле с центральным (называется FPU), либо его нет вообще. По сравнению с предыдущим поколением и сопроцессор стал работать значительно эффективнее. А тактовая частота в этом поколении достигла 133 МГц (у AMD, а у Intel - только 100).

Пятое поколение - процессор Pentium у Intel и К5 у AMD - привнесли суперскалярную архитектуру. Суперскалярность означает наличие более одного конвейера. У процессоров пятого поколения после блоков предварительной выборки и первой стадии декодирования инструкций имеется два конвейера, U-конвейер и V-конвейер. Каждый из этих конвейеров имеет ступени окончательного декодирования, исполнения инструкций и буфер записи результатов. U-конвейер "умеет" все, у V-конвейера возможности немного скромнее. Конвейеризирован и блок FPU. Процессор с такой архитектурой может одновременно "выпускать" до двух выполненных инструкций, но в среднем получается 1 такт на инструкцию. Не все инструкции могут выполняться парно, эффективность использования конвейеров (коэффициент их загрузки или простоя) зависит от программного кода - есть широкие возможности оптимизации. В процессорах применяется блок предсказания ветвлений (инструкций программы, выполняемых после очередного условного перехода или вызова), в обязанности которого входит не оставлять конвейеры без работы "на поворотах" алгоритмов. Для быстрого снабжения конвейеров инструкциями и данными из памяти шина данных процессоров имеет разрядность 64 бит, из-за чего поначалу их даже ошибочно называли 64-разрядными процессорами. На закате этого поколения появилось расширение ММХ, новизна которого заключается в принципе SIMD: одна инструкция выполняет действия сразу над несколькими (2, 4 или 8) комплектами операндов. В ММХ появился и новый тип арифметики - с насыщением (saturated): если результат операции не умещается в разрядной сетке, то вместо переполнения (антипереполнения) устанавливается максимально (минимально) возможное значение числа.

Шестое поколение процессоров Intel началось с Pentium Pro и продолжается по сей день в процессорах Pentium II, Pentium III, Celeron и Хеоn. Его лейтмотивом является динамическое исполнение, под которым понимается исполнение инструкций не в том порядке (out of order), как это предполагается программным кодом, а в том, как "удобно" процессору. Инструкции, поступающие на конвейер, разбиваются на простейшие микрооперации, которые далее выполняются суперскалярным процессорным ядром в порядке, удобном процессору. Ядро процессора содержит несколько конвейеров, к которым подключаются исполнительные устройства целочисленных вычислений, обращений к памяти, предсказания переходов и вычислений с плавающей точкой. Несколько различных исполнительных устройств могут объединяться на одном конвейере.

Результаты "беспорядочно" выполняемых микроопераций собираются в переупорядочивающем буфере и в корректном порядке записываются в память (и порты ввода/вывода). Чтобы можно было одновременно выполнять разные инструкции с одними и теми же программно-адресуемыми регистрами, внутри процессора выполняется аппаратное переименование регистров (их у процессора больше, чем доступных по программной модели). Конечно, при этом учитывается и связь по данным, которая сковывает "беспорядочные" параллельные исполнения, даже пользуясь дополнительными регистрами. В процессорах 6-го поколения реализовано исполнение по предположению: процессор пытается исполнить инструкцию, последующую (по его мнению) за переходом еще до самого перехода. В итоге всех этих ухищрений среднее число тактов на инструкцию у Pentium Pro сократилось до 0,5 такта. В систему команд были введены новые инструкции, позволяющие писать более эффективные коды (с точки зрения минимизации ветвлений).

Проблему доставки "сырья" для работы процессоров 6-го поколения фирма Intel стала решать, используя так называемую двойную независимую шину (DIB). Одна из шин процессора, "фасадная" (FSB - Front Side Bus), связывает его с системной платой, на которой находится и оперативная память. Другая шина связывает процессор со вторичным кэшем, который находится в одной упаковке с процессором (для пользователя вторичный кэш неотделим от процессора). Частота FSB долгое время оставалась в пределах 66 МГц, что обеспечивало пиковую пропускную способность 528 Мбайт/с. Лишь совсем недавно эта частота поднялась до 100 и даже 133 МГц. А вот тактовая частота второй шины пропорциональна частоте ядра - либо полная частота, либо ее половина. Пиковую пропускную способность этой шины можно оценить, умножив ее тактовую частоту на 8 - число байт данных на шине (у новых процессоров Pentium III разрядность этой шины уже 32 байта). Наличие двойной независимой шины у Intel является одним из атрибутов шестого поколения. Системная шина при этом имеет протокол, принципиально отличающийся от протокола шины процессоров Pentium.

Фирма AMD в своих процессорах шестого поколения (К6) реализовала "беспорядочное исполнение", но двойную независимую шину применять не стала. Вместо этого была увеличена тактовая частота той же шины, которой пользовался Pentium - весьма эффективной в однопроцессорных конфигурациях. Двойная шина появилась лишь в процессорах K6-III. Благодаря такому решению сокет-7 (Super7) пережил целых два поколения процессоров. По микроархитектуре (способу реализации "беспорядочного исполнения") процессоры К6 заметно отличаются от своих Intеl"овских собратьев.

Как пятое поколение по ходу развития было "сдобрено" расширением ММХ (целочисленное), так шестое поколение получило расширение 3DNow! (AMD) и SSE (Intel). Однако в отличие от единого ММХ, эти два расширения не эквивалентны. У них общая идея "потоковой" направленности и реализации SIMD для чисел с плавающей точкой. Поток в данном контексте подразумевает, что с его данными должны выполняться однотипные операции. Кроме того, данные, уже прошедшие обработку, в дальнейшем этим вычислительным процессом использоваться не будут и ими не следует засорять кэш. Теперь появились инструкции загрузки данных в кэш, а также записи в память, минуя кэш. Прежде такого явного управления кэшированием не было.

Седьмое поколение (по AMD) началось с процессора Athlon. Причисление его к новому поколению мотивировано развитием суперскалярности и суперконвейерности, которая теперь охватила и блок FPU (в прежних поколениях FPU если и конвейеризировали, то не распараллеливали).

Завершает линию процессоров IA-32 от фирмы Intel процессор Willamette (в начале 2000 года демонстрировался опытный образец с частотой ядра 1,5 ГГц). Его микроархитектура существенно отличается от привычной архитектуры Р6. Конвейер этого процессора имеет 20 ступеней, в то время как у Pentium III 12-ступенчатый целочисленный конвейер и 17-ступенчатый FPU. Длинный конвейер упрощает микрооперации каждой стадии, что позволяет повышать тактовую частоту. Однако при этом растет задержка прохождения инструкции, и, что особенно критично, растут потери времени при ошибках в предсказании ветвлений. Чтобы минимизировать вероятность этих ошибок, в процессоре существенно улучшены узлы, отвечающие за загрузку конвейеров, - блок предсказания переходов, буферы микроинструкций. Первичный кэш имеет объем 256 Кбайт, и в кэше применяется упорядочивание инструкций (чтобы инструкция, следующая за ветвлением, всегда оказывалась в кэше). Существенно повышена производительность исполнительных блоков целочисленных инструкций, но у стандартного FPU (не SIMD) производительность практически та же, что и у Pentium III (в пересчете на эквивалентную тактовую частоту). Для чисел с плавающей точкой основной упор сделан на инструкции SIMD. В процессоре появился набор инструкций SSE2: 76 новых инструкций обработки данных и управления кэшированием. Новые инструкции обработки работают с числами разных форматов, включая учетверенные слова (64 бит) и числа двойной точности с плавающей точкой (64 бит). Процессор имеет совершенно новую шину с тактовой частотой 100 МГц, но передающую до четырех 64-битных пакетов за такт (Quad Pumped) - производительность до 3,2 Гбайт/с. Эта шина является переходной к шине процессоров IA-64. Процессор устанавливается в Socket-462, естественно, не совместимый ни с каким из существующих сегодня сокетов или слотов. В 2001 году ожидается мобильный вариант Willamette - Northwood, а также серверный вариант - Foster.

Фирма Intel сейчас занимается 64-разрядной архитектурой - такая разрядность позволит считать целые числа с числом разрядов почти до 2ґ1019. Первый представитель 64-разрядных процессоров - Itanium, разрабатываемый под кодовым названием Merced. Его архитектура - IA-64 - обеспечивает совместимость с существующим программным обеспечением для используемой ныне архитектуры IA-32.

Микропроцессор Itanium использует 10-уровневый конвейер и может выполнить до шести инструкций за один такт. В новой архитектуре предусмотрено 128 регистров для вычислений с плавающей запятой и столько же для целых чисел, 64 регистра для предсказания переходов и 8 регистров ветвления. На кристалле расположены два блока вычислений с плавающей запятой, обеспечивающие производительность до 6 Гфлоп при операциях с одинарной точностью и до 3 Гфлоп - с повышенной точностью на частоте 1ГГц. Они существенно ускоряют и обработку графической ЗD-информации. Вся сверхоперативная память разделена на три уровня, два из которых интегрированы на самом кристалле. Кэш-память третьего уровня, выполненная на дискретных микросхемах SRAM общим объемом до 4 Мб, располагается в картридже микропроцессора.

В начале 2000 года фирма Transmeta заявила процессор Crusoe, который является аппаратно-программным комплексом. Этот комплекс работает нетрадиционным способом: инструкции х86 транслируются в длинные слова VLIW (Very Long Instruction Word) регулярной структуры длиной 64 или 128 бит, которые исполняются процессорным ядром. При этом оттранслированные инструкции хранятся в кэш-памяти и при многократном исполнении транслируются лишь единожды. Ядро процессора исполняет элементы кода в строгом порядке. С этим процессором уже могут работать ОС Windows 9x/NT/2000, Linux. Плавающее энергопотребление составляет от 10-20 мВт до 1-3 Вт, в зависимости от выполняемой работы. Процессор имеет наилучшее отношение производительности к потреблению энергии и предназначается для мобильных систем.

Семейство х86 фирмы Intel началось с 16-разрядного процессора 8086. Все следующие модели процессоров, в том числе 32-разрядные (386, 486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Celeron) и с 64-разрядным расширением ММХ, включают в себя систему команд и программную модель предыдущих, обеспечивая совместимость с ранее написанным программным обеспечением.

Основная плата компьютера, благодаря которой подключаются все прочие аппаратные составляющие. Материнская плата позволяет другим частям компьютера взаимодействовать между собой, и получать необходимое для работы питание . Необходимо знать, какими техническими характеристиками обладает материнская плата, принцип ее работы и устройства.

Основные компоненты

Вы наверняка уже видели материнскую плату - она имеет прямоугольную форму, чипы и слоты для подключения устройств. Выполнена она из многослойного текстолита, в котором монтируются контакты и передающие дорожки.

Выделяют три основных компонента:

1. Северный мост
2. Южный мост
3. Чипсет

Северный мост

Специальная микросхема, монтируемая на материнскую плату. Основная задача северного моста - управлять работой оперативной памяти, центрального процессора и видеокарты. На многих моделях мат. плат, северный мост обеспечивают дополнительным охлаждением. Это связано с большим потреблением энергии.

Южный мост

Аналог северного моста. Эта микросхема отвечает за управление работой жесткого диска, интерфейсов (USB, PCI и пр.), управление BIOS.

Чипсет

Общий набор управляющих микросхем, установленных на материнской плате, называют чипсетом. От модели чипсета зависит то, какую модификацию центрального процессора можно установить на данную мат. плату.

Вот пример популярных чипсетов производства компании Intel - Intel Z87 , Intel Q87 , Intel Q85 .

Интерфейсы

Немаловажной характеристикой современных материнских плат, является список установленных интерфейсов. Это разъемы для подключения внешних устройств, плат расширения и тд. Их условно можно разделить на внешние и внутренние интерфейсы.

Внешние интерфейсы

Это все разъемы, которые доступны с внешней стороны материнской платы, и видны для пользователя.

USB

Универсальный интерфейс, к которому подключаются большинство современных устройств.

В настоящее время существует два типа - USB 2.0 и USB 3.0. Последние имеют более высокую скорость передачи данных, и чаще всего помечены синим цветом. Скорость может достигать порядка 5 Гигабит в секунду.

Таких интерфейсов на персональных компьютерах или ноутбуках, как правило, 2 и более. Компьютерные мыши, клавиатуры, flash-карты, модемы, принтеры - все эти устройства чаще всего подключаются именно через USB. Поэтому при выборе ПК, на эту характеристику мат. платы нужно обращать особое внимание. Учитывайте количество портов USB - их должно хватить для подключения всех устройств, которые вам необходимы.

PC/2

Устаревшие порты - использовались для подключения клавиатуры и мыши.

3.5 дюймовые разъемы

Используются для подключения звуковых устройств - наушники, микрофон, гарнитура.

COM-порты

Устаревший интерфейс, использовался для подключения модемов, принтеров и тд.

Ethernet

Разъем для подключения сетевых кабелей. Используются для настройки локальной сети LAN, и подключения к Интернет.

На рисунке ниже отображены рассмотренные интерфейсы. Номерами отмечены:

1. PC/2
2. COM
3. USB
4. LAN
5. 3.5 разъемы.

Внутренние интерфейсы

Разъемы находящиеся на самой материнской плате. Одна из важных характеристик.

PCI и PCI-express

Разъемы используемые для подключения плат расширения - видеокарты, звуковые карты, модемы и тд.

Разъем для подключения плат оперативной памяти

Ниже на рисунке представлены разъемы на материнской плате Gigabyte.

Прочие характеристики

Какие технические параметры нужно иметь ввиду, при выборе материнской платы.

Поколение процессора

В описании должны быть указаны процессоры, которые можно установить на данную материнскую плату. Возможно будет указан тип разъема. Тогда вам нужно выбирать процессор, совместимый с ним.

Максимальная тактовая частота

Этот параметр также нужно учитывать при выборе процессора. Если вы попробуете установить ЦП, который работает с большей тактовой частотой, чем может поддерживать ваша материнская плата, он не сможет функционировать.

Системная шина

Набор элементов, которые осуществляют передачу данных между центральным процессором, и прочими устройствами (жесткий диск, оперативная память). Чем выше показатель скорости системной шины, тем большую производительность можно ожидать от компьютера в целом.

Форм фактор

Данная характеристика означает габариты системной платы, и соответственно доступные для установки системные блоки (размер и форма).

Существуют следующие варианты.

Продолжением этой серии будет и данная статья. Сегодня мы ответим на часто задаваемые вопросы о материнской плате. Вы узнаете что такое материнка, для чего она нужна, из чего состоит, а также характеристики, на которые стоит обращать внимание при ее выборе. Давайте по порядку.

Что такое материнская плата компьютера

Материнская плата (мать, материка, системная плата, главная плата) – это основная плата системного блока. На ней находятся разъемы для подключения всех остальных деталей – видеокарты, оперативной памяти, процессора и др.

Откидывая компьютерную терминологию, системная плата – база всего компьютера. Как мы говорили раньше — и оперативная память, и процессор играют главную роль в работе компьютера. Тем не менее, чтобы они полностью раскрыли свой потенциал, необходимо связывающее звено, коим и является материнская плата. Давайте более подробно разберем, для чего компьютеру нужна системная плата.

Зачем компьютеру материнская плата

Без лишних слов перечислим основные функции материнской платы:

1. Объединяет все «внутренности» компьютера между собой (на ней установлен сокет для процессора, разъёмы под ОЗУ и графический адаптер и т.д).
2. Материнка превращает мышку, дисплей, системный блок, клавиатуру и другие компоненты – в единую рабочую экосистему.
3. Отвечает за то, чтобы ЦП контролировал работу других частей компьютера. То есть материнская плата не только превращает все компоненты ПК в одно целое, но еще и поддерживает связь между ними.
4. Материнская плата отвечает за передачу картинки на монитор (в случае интегрирования в нее графической карты).
5. Системная плата отвечает за звук компьютера, поскольку в настоящее время огромное число моделей плат имеет встроенную звуковую карту.
6. Обеспечение доступа в интернет — современные материнки обладают встроенным сетевым адаптером.

Из чего состоит материнская плата

Разобравшись с предыдущими вопросами, время посмотреть из чего состоит материнка. И основными ее элементами можно назвать:

• Разъем для установки процессора (сокет CPU ) — простыми словами — это гнездо для установки процессора;
• Слоты PCI и PCI Express — первые из-за своей низкой производительности используют для подключения ТВ-тюнеров, аудио и сетевых карт, а также других устройств, которым достаточно пропускной способности данного интерфейса. PCI Express, как правило, используется для подключения к ПК видеокарт;
• Слоты под ОЗУ — сюда вы устанавливаете планки оперативной памяти;
• SATA и IDE разъемы — они служат для подключения к компьютеру различных накопителей ( , SSD). Также они используются для подключения привода оптических дисков;
• Чипсет — это набор микросхем, так называемые северный и южный мосты. Северный мост осуществляет контроль над взаимосвязью между системной платой с ОЗУ, графическим ускорителем, ЦП. А также регулирует быстроту их работы и подсоединяет к южному мосту, который осуществляет контроль над сбережением энергии, BIOS, часами системы, интерфейсами IDE, SATA, USB, LAN, Embeded Audio;
• Микросхема BIOS и батарейка питания CMOS памяти — здесь находится ПО для запуска компьютера и его тестирования. В CMOS хранятся настройки BIOS, а для того, чтобы они не сбивались когда вы выключаете компьютер (данная память энергозависима) используется специальная батарейка, которая и питает память.
• Внешние разъемы — это все возможные выходы на наушники, микрофон, Ethernet, HDMI, USB и т.п;
• Разъемы для подключения питания — собственно, как сама материнка, так и процессор и система охлаждения требуют питания.

В принципе это основной набор, который можно встретить, но также необходимо помнить, что у разных производителей и моделей он может отличаться, поэтому переходим к следующему пункту.

Виды материнских плат и их производители

Сегодня вы можете увидеть множество системных плат от разных производителей: ASUS, MSI, GIGABYTE, Asrock, Esonic, при этом все они делятся на множество видов. Например, под какой из типов процессоров они ориентированы – AMD, или Intel. Каждый из классов конкурирующих ЦП уникален и требует индивидуальный сокет. У AMD это: AM1, AM3+, АM4, FM2, FM2+. Системные платы, предназначенные для ЦП от Intel имеют разъемы: LGA 1150, LGA 1151, LGA 2011, LGA 2011-3. Еще материнские платы делятся по типу поддерживаемой памяти – DRR3 или DDR4.

Тем не менее самое известное разделение материнок на виды идет по форм-фактору — параметр определяющий площадь платы, а также места крепления и гнезда для снабжения электропитанием. Основные представители: E-ATX, Micro-ATX, Mini-ITX, Mini-STX, Standard-ATX:

• Standard-ATX — самый распространенный среди пользователей форм-фактор, отлично подходит, для игровых машин и для рабочей системы. Средние размеры — 305/244 миллиметров. Хорошо совместим с большинством типов корпусов. Достаточно объемная площадь снижает вероятность перегрева, поскольку места для остальных деталей больше и им не придется быть зажатыми в ограниченном по размеру корпусе, что положительно сказывается на потоке воздуха между ними. Позволяет установить две видеокарты;
• Micro-ATX уступают в размерах оригиналу (244/244 миллиметра). У них меньше PCI гнезд. В основном пригодны только для работы, но бывают образцы, подходящие для игр, но их меньше, чем у предыдущего представителя;
• Mini-ITX — одни из наиболее компактных материнок, имеющие габариты 170/170 миллиметров. Больше годятся, как рабочие и мультимедийные решения, потому что разъем для графической платы может отсутствовать, следовательно, довольствуемся интегрированным вариантом. Гнезд под модули ОЗУ — одна пара;
• E-ATX — отличное решение геймерам. Присутствует возможность установки сразу нескольких графических ускорителей, а на определенные модели можно поставить даже пару ЦП. Средние размеры 305/272 миллиметров. Также данные модели могут стать хорошим вариантом для серверной машины;
• Mini-STX — решение для мини-ПК, не подходят для игр, но зато вполне приемлемый вариант для учебы и работы. Гнезд, куда будет установлено графический ускоритель нет, а под ОЗУ только два гнезда. Средний размер 140/147 миллиметров.

Характеристики материнских плат

Как обычно, не забываем затронуть вопрос основных характеристик материнской платы. Итак, начнем:

• Форм-фактор – как было уже сказано, этот параметр, включает в себя размер, места крепления материнки, а также разъемы для дополнительных устройств;
• Тип сокета материнской платы – гнездо, куда устанавливается ЦП. Важный параметр, поскольку мы знаем, что конкретный вид процессоров требует определенный разъем;
• Число слотов и поддерживаемый тип ОЗУ — первое указывает на возможности увеличения объема оперативной памяти, второе — на скорость ее работы;
• Частота системной шины — напрямую влияет на производительность компьютера. Чем больше — тем выше будет производительность ПК. Естественно, это не единственный фактор, влияющий на скорость работы компьютера, однако необходимо подбирать компоненты так, чтобы частота системной шины не была меньше, чем у других элементов;
• Чипсет — один из главнейших пунктов при выборе материнской платы. По-большому счету, именно от него зависит тип процессора, который можно будет использовать, памяти, поддержка различной периферии и т.д;
• Количество слотов PCI и PCI Express — от этого будет зависеть количество и возможность подключения как видеокарт, так и других плат расширений используемых данный интерфейс;
• Число гнезд SATA – позволит понять сколько HDD, SDD, и приводов оптических дисков возможно подключить;
• Наличие и характеристики интегрированных: сетевой, графической и звуковой карт — позволит понять на что будет способен ваш ПК без покупки их дискретных аналогов;
• Наличие и количество внешних разъемов — как для стационарного компьютера, так и для ноутбука важно наличие хотя бы 3 USB портов, выхода на наушники и входа для микрофона. Кроме того зачастую также необходим Ethernet порт, VGA (уже довольно старый), HDMI. Хотя здесь больше необходимо отталкиваться от собственных потребностей.

Выводы

Подводя итог, можно сказать, что на сегодняшний день материнская плата — сложное устройство, которое соединяет между собой все компоненты компьютера, управляет их работой, а также отвечает за количество дополнительно подключаемого оборудования. Эта плата определяет характеристики вашего ПК и устанавливает ограничения по его апгрейду.