Что такое материнская плата и как она устроена. Часть 2

В первой части статьи, уважаемые читатели, мы начали знакомиться с тем, что такое материнская плата и начали рассматривать ее интерфейсы. Большинство современных компьютеров имеют выход во внешний мир, и для этого используется

Интерфейс LAN

Микросхема контроллера LANВ большинстве случаев материнская плата содержит в себе и контроллер LAN (Local Area Network, локальная вычислительная сеть) 100 Mbps или 1 Gbps с соответствующим разъемом под кабель «витая пара».

Это удобно, так как при работе компьютера в локальной вычислительной сети (ЛВС) не нужен дополнительный адаптер.

Соответствующая микросхема контроллера расположена обычно недалеко от разъема.

Существует возможность отключить это адаптер, как в BIOS, так и  в операционной системе. Это может потребоваться при выходе его из строя (что может случиться из-за грозовых разрядов, наводящих напряжение в длинном кабеле). И хорошо, если при этом уцелеют другие компоненты материнской платы!

Можно использовать и контроллер LAN на отдельной плате (плате расширения). Но бывали случаи, когда грозовые разряды выжигали не только отдельный контроллер, но и – через его разъем – и другие компоненты.

Так что, если вблизи громыхают разряды, лучше вынуть вилку кабеля локальной сети из разъема.

Сказанное относится к сетям, где используется медный кабель на витой паре (и при этом такой кабель идет по чердакам или крышам зданий). При использовании оптического кабеля (и соответствующего адаптера в компьютере) грозовые разряды не страшны. В кабеле на оптоволокне электрические сигналы не наводятся.

Разъем LANРазъем LAN обычно снабжен двумя светодиодными индикаторами.

Один из них индицирует наличие или отсутствие связи. Если этот индикатор горит – связь с коммутатором (или другим компьютером) есть, если не горит – связи нет. Отсутствие связи может быть вызвано обрывом кабеля или неисправным портом коммутатора. Если этот индикатор мигает – через LAN порт идет поток информации.

Второй индикатор – двухцветный. Он может светиться зеленым или желтым (как вариант – оранжевым) цветом. По цвету индикатора можно определить скорость обмена данными. Современные материнские платы поддерживают скорость обмена 1 Gbps (Gigabit per second, Гигабит в секунду).

Обычно при такой скорости этот индикатор светится зеленым цветом, при 100 Mbps – оранжевым, при 10 Mbps – не светится вовсе. В старых платах при 100 Mbps индикатор светился зеленым, при 10 Mbps – желтым цветом. Конкретное расположение и цвет свечения индикаторов даются в описании (User Guide) к материнской плате.

Разъем содержит выступ в своей верхней части, а коннектор (наконечник) сетевого кабеля — защелку. Коннектор вставляют в разъем до щелчка. При этом защелка надежно фиксируется в разъеме, и обеспечивается надежный контакт. Если защелка сломана (ломается она легко), надежного контакта (и щелчка) не будет. Это чревато сбоями при работе в сети или отсутствием связи.

Отметим, что в большинстве случаев в локальных сетях в используется технология Ethernet (пакетная передача данных).

Процессорные разъемы

Процессор и разъем под негоМатеринская плата имеет в своем составе разъемы под процессор и память.

Разъемов под процессор имеется несколько типов, отличающихся числом контактов.

Разъем и процессор также имеют ключи, так что вставить «камень» в разъем можно только одним определенным – правильным – образом. Каждый разъем предназначен только для определенной группы процессоров.

Процессоры одного класса фирм AMD и INTEL (двух основных производителей) не взаимозаменяемы, т.е процессор INTEL не может быть установлен в разъем для процессора INTEL и наоборот.

Существуют два вида процессорных разъемов. Один вид разъема содержит в себе штырьки (или pins – пины), а процессор, соответственно, площадки («пятачки»). Когда микросхема процессора вставлена в разъем, пружинящая планка плотно прижимает его «пятачки» к штырькам разъема. Другой вид разъема содержит пружинящие контакты, а процессор имеет выводы.

Контакт между процессором и выводами разъема достаточно надежен. Но иногда (после нескольких месяцев или лет работы) какой-то контакт может ослабеть или исчезнуть. Компьютер при этом может не загружаться или «зависать». Помочь этому можно очень просто – достаточно вынуть процессор и вставить его обратно в разъем. Хорошо при этом и поменять теплопроводящую смазку между процессором и радиатором охлаждения.

Модули памяти

модуль памяти компьютераВ настоящее время существует несколько типов модулей оперативной памяти – DDR, DDR-2, DDR-3.

Они отличаются друг от друга частотой, на которой они работают, напряжением питания и, конечно же, защитой «от дурака».

Каждый модуль содержит вырез в своей нижней части, а слот (разъем материнской платы) – соответствующий выступ. У разных типов модулей памяти имеются разные ключи. Некоторые материнские платы могут поддерживать два вида модулей памяти.

Разъемы модулей памяти имеют защелки для надежной фиксации. Модуль вставляется в разъем с некоторым усилием. Ответная часть разъема на материнской плате стремится из-за сил упругости «выпихнуть» модуль как «незваного гостя». Защелки этому препятствуют.

Микросхема SPD  в модуле памятиК настоящему времени память DDR почти вышла из употребления, и новые материнские платы ее не поддерживают.

Модуль содержит обычно, кроме собственно микросхем памяти, и маленькую микросхему (SPD) с последовательным доступом. В ней хранятся тайминги (задержки) для этого модуля.

В BIOS существует возможность задать тайминги памяти самостоятельно или считать их из микросхемы SPD. При оверклокинге (разгоне) устанавливаются укороченные тайминги.

Со временем контакты в разъемах модулей памяти также могут ослабеть, из-за этого возможны «зависания» компьютера. Или он вообще может не загружаться. Лечится это тем же простым способом – необходимо вынуть модуль и вставить обратно, предварительно протерев его контакты кусочком материи, смоченной этиловым или изопропиловым спиртом.

Слоты расширения

слоты расширенияМатеринская плата содержит в себе слоты расширения – обычно PCI и PCI-express.

В них могут вставляться платы расширения – видеокарты, сетевые адаптеры, модемы и т.д. Видеокарта ставится в слот PCI-express, как более быстродействующий.

Раньше для этих целей использовался AGP (Accelerated Graphics Port) слот, но к настоящему времени он почти вышел из употребления. На новых материнских платах его не устанавливают. Со временем контакт в разъемах может ослабевать, что приводит к нарушению нормальной работы. «Лечение» при этом – как и предыдущем случае.

Отметим, что шина PCI тоже пережила несколько спецификаций. Ее разъемы могут иметь различную разрядность и отличаться по внешнему виду в зависимости от модификации.

Дискретные разъемы

Дискретный разъем-гребенкаМатеринская плата содержит в себе и гребенки со штыревыми контактами – для подключения портов USB, COM, индикаторов на передней панели, кнопок включения и обнуления.

Иногда кнопка обнуления (сброса) заедает и остается в закороченном состоянии (да ее еще и делают обычно небольшой). Процессор при этом, естественно, не стартует, и можно сделать ошибочный вывод о неисправности материнской платы.

Прежде чем хвататься за голову, озабочиваясь предстоящим ремонтом, надо отсоединить провода, ведущие к кнопке обнуления и посмотреть – начнется ли самотестирование. Если начнется и компьютер начнет издавать звуковые сигналы (при подключенном и исправном динамике), значит, неисправность была именно в кнопке сброса.

Разъем кнопки сбросаКнопки обнуления были еще в компьютерах самых первых выпусков.

Компьютеры зависали всегда и боролись с этим «железным» способом – подачей сигнала сброса на определенный вывод процессора. При этом все его внутренние регистры обнулялись, и начиналось выполнение программы с нулевого адреса.

Чипсет

Микросхема чипсетаПервые компьютеры содержали большое количество дискретных интегральных микросхем.

На современных платах большинство схем упаковано в chipset (чипсет) — одну — две большие микросхемы. Если микросхем две, то часто они организованы в виде Northbridge (северный мост) и Southbridge (южный мост).

Северный мост содержит в себе самые быстродействующие устройства, южный – все остальные. Северный мост греется сильнее, и на него обычно устанавливают небольшой радиатор. Радиатор (меньших размеров) могут ставить и на южный мост.

Микросхемы чипсета имеют выводы в виде шариков на своей нижней стороне (а не по бокам). При их монтаже используются специальные технологии. Поэтому заменить такую микросхему «на коленке» вряд ли получится.

В следующей статье мы рассмотрим три совета по выбору блока питания компьютера. Следите за обновлениями! Надеюсь, материал оказался Вам полезным.

Всего наилучшего!


Обсуждение: 10 комментариев

  1. Olga:

    Спасибо за вторую часть урока. Надо сначала теорию изучить, а потом уже на практике материнскую плату мучить.

  2. sewa:

    А почему Вы не даете свои уроки на нашем родном Subsribe?
    Зачем скидывать зрителя к себе?
    Ваш сайт грузится долго,да и непонятно зачем перенаправление…
    Вы не одиноки в этом…
    А СМЫСЛ???
    Хочу понять…
    Write Me!

    1. Виктор Геронда:

      Потому что, Sewa, не всем это интересно. Если процентов 20 — 25 подписчиков прочитает — уже хорошо. Зачем же излишне грузить Subsribe? Человек прочитал анонс и, если ему интересно, перешел на сайт. Не интересно — не перешел.
      К тому же, все уроки будут в одном месте (у меня на сайте), а не рассеяны по всему Subscribe. Это более удобно, вы не находите?
      То, что мой сайт грузится долго — от вас впервые слышу. Даже страница блога грузится не более 1,5 сек, главная и отдельные посты — всегда быстрее. У вас с интернетом все нормально?

      1. Дмитрий:

        Абсолютно верно.
        Контент должен быть на авторском сайте.
        Тем более, что субскрайб парсят на предмет уникального контента и заливают на говносайты. То есть копипастят.
        Ни в коем случае не делай так, Виктор.

        1. Виктор Геронда:

          Привет, Дмитрий!
          Да, ты прав. Но, раз возникают такие вопросы, значит, кто-то публикует на Subscribe авторский контент полностью. Может, доброхоты какие-то…

          1. Не доброхоты, а по наивности.
            Я года два назад тоже туда статьи полностью заливал)))

  3. замир:

    спасибо, всё коротко и понятно. Только про чипсеты непонятно, какие функции они выполняют.

    1. Виктор Геронда:

      Спасибо, Замир, за внимание к моему блогу.
      Чипсет — это просто микросхема, куда напихано много отдельных блоков. Каждая подсистема материнской платы управляется отдельно своим контроллером (контроллер — это от английского «control», т.е «управление», «управлять»). Например, оперативная память имеет свой контроллер, который, в частности, производит периодическую регенерацию (перезапись) данных в ней. Внутренние шины, по которым производится обмен данными, тоже имеют контроллер. Ведь к шине могут обращаться разные устройства, и надо этот обмен как-то упорядочить.
      Чипсет также содержит всякие интерфейсные (согласующие) схемы, ведь разные подсистемы работают на разных частотах, в них могут различные по амплитуде уровни сигналов. Раньше все это делали на отдельных микросхемах средней или большой степени интеграции. Но они занимали много места, было большое число паяных соединений, что снижало надежность. А теперь это упаковано в один корпус и защищено от механических и атмосферных воздействий.

  4. Олег:

    На некоторых компьютерах кнопки обнуления нет

    1. Виктор Геронда:

      Бывает так, что на материнской плате контакты под кнопку обнуления есть, а самой кнопки нет. На плате нужно контакты поискать (если есть такая необходимость).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2016 Компьютер и жизнь // Дизайн и поддержка: GoodwinPress.ru