На какой плате компьютера находится процессор в системе или материнской плате

Обновлено: 21.11.2024

Двумя основными компонентами любого компьютера являются материнская плата и центральный процессор. Оба выполняют процессы, жизненно важные для работы операционной системы и программ компьютера: материнская плата служит базой, соединяющей все компоненты компьютера, а центральный процессор выполняет фактическую обработку данных и вычисления. Если вы хотите обновить компьютер в своем офисе, вы можете заменить процессор с некоторыми ограничениями, но замена материнской платы, по сути, означает перестройку всей машины.

Функции процессора

ЦП выполняет большинство вычислений и функций, которые позволяют компьютеру запускать свою операционную систему и любые установленные программы. В некоторых компьютерах процессор обрабатывает все данные для системы, в то время как в других дополнительные карты, такие как графические карты, разгружают часть работы для ускорения системы. Помимо работы, которая зависит от графической карты, скорость процессора является наиболее важным фактором, определяющим скорость компьютера.

Функции материнской платы

Материнская плата имеет множество слотов и разъемов и служит основой компьютерной системы. Каждая аппаратная часть компьютера подключается к материнской плате и передает данные между этими компонентами. Многие материнские платы также включают наборы микросхем для обработки аудиоданных, что устраняет необходимость в отдельной звуковой карте. В старых компьютерах материнские платы иногда содержали оборудование для обработки графики, но в современных компьютерах используются либо отдельные видеокарты, либо графические технологии, встроенные в процессор.

Совместимость процессора

Каждый процессор имеет тип сокета, который должен совпадать с сокетом ЦП на материнской плате. Несоответствующие процессоры не подходят к несовместимой материнской плате. Это существенно ограничивает возможности модернизации ЦП, поскольку каждые несколько лет разработчики создают новые сокеты ЦП. Если вы хотите обновить компьютер с устаревшим сокетом, вам потребуется заменить материнскую плату — задача такая же сложная, как создание нового компьютера, — или купить ЦП старой модели, который подходит к материнской плате.

Другая совместимость

Большинство других компонентов компьютера, таких как жесткие диски и оперативная память, также требуют совместимости с материнской платой. Например, старый жесткий диск IDE не может быть подключен к современной материнской плате с портами для дисков SATA. Хотя у процессоров есть некоторые проблемы с совместимостью — некоторые модели оперативной памяти могут не работать с определенными процессорами — материнская плата определяет совместимость подавляющего большинства компонентов. По сути, вам нужно выбрать все компоненты вашего компьютера на основе вашей материнской платы.

Аарон Парсон пишет об электронике, программном обеспечении и играх с 2006 года. Он участвует в создании нескольких веб-сайтов, посвященных технологиям, и сотрудничает с NewsHour Productions. Парсон получил степень бакалавра искусств в Государственном колледже Эвергрин в Олимпии, штат Вашингтон.

Материнская плата для настольного персонального компьютера Acer с типичными компонентами и интерфейсами материнской платы. Эта модель была произведена Foxconn в 2007 году и соответствует компоновке ATX (известной как «форм-фактор»), обычно используемой для настольных компьютеров. Он предназначен для работы с процессором AMD Athlon 64

Материнская плата (иногда также называемая материнской платой, системной платой, планарной платой или платой логики, или, в просторечии, мобильным устройством) — это основная печатная плата (PCB), используемая в компьютерах и других расширяемых системах. Он поддерживает и обеспечивает связь между многими важными электронными компонентами системы, такими как центральный процессор (ЦП) и память, а также предоставляет разъемы для других периферийных устройств. В отличие от объединительной платы материнская плата содержит важные подсистемы, такие как процессор и другие компоненты.

Материнская плата конкретно относится к печатной плате с возможностью расширения, и, как следует из названия, эту плату часто называют «матерью» всех подключенных к ней компонентов, которые часто включают звуковые карты, видео карты, сетевые карты, жесткие диски или другие формы постоянного хранения; Карты ТВ-тюнера, карты с дополнительными разъемами USB или FireWire и множество других пользовательских компонентов (термин материнская плата применяется к устройствам с одной платой и без дополнительных расширений или возможностей, таких как платы управления в телевизорах). , стиральные машины и другие встраиваемые системы).

Intel D945GCPE Материнская плата microATX LGA775 для процессоров Intel Pentium 4, D, XE, Dual-Core, Core 2 (около 2007 г.)

История

До изобретения микропроцессора цифровой компьютер состоял из нескольких печатных плат в корпусе для карт с компонентами, соединенными объединительной панелью, набором соединенных между собой разъемов. В очень старых конструкциях провода представляли собой дискретные соединения между контактами разъема карты, но вскоре стандартной практикой стали печатные платы. Центральный процессор (ЦП), память и периферийные устройства размещались на отдельных печатных платах, которые вставлялись в заднюю панель.

В конце 1980-х и 1990-х годах перенос все большего числа периферийных функций на материнскую плату стал экономически выгодным. В конце 1980-х годов материнские платы персональных компьютеров стали включать в себя отдельные микросхемы (также называемые микросхемами Super I/O), способные поддерживать набор низкоскоростных периферийных устройств: клавиатуру, мышь, дисковод для гибких дисков, последовательные порты и параллельные порты. К концу 1990-х годов многие материнские платы персональных компьютеров поддерживали полный набор аудио-, видео-, накопительных и сетевых функций без каких-либо плат расширения; системы более высокого класса для 3D-игр и компьютерной графики обычно сохраняли только видеокарту в качестве отдельного компонента.

Самые популярные компьютеры, такие как Apple II и IBM PC, опубликовали схемы и другую документацию, которая позволяла быстро реконструировать и заменять материнские платы сторонних производителей. Обычно предназначенные для создания новых компьютеров, совместимых с образцами, многие материнские платы предлагали дополнительную производительность или другие функции и использовались для обновления оригинального оборудования производителя.

Дизайн

Материнская плата Octek Jaguar V 1993 года выпуска. На этой плате мало встроенной периферии, о чем свидетельствуют 6 слотов для карт ISA и отсутствие других встроенных разъемов для внешних интерфейсов

Материнская плата Samsung Galaxy SII; почти все функции устройства интегрированы в очень маленькую плату

Материнская плата обеспечивает электрические соединения, с помощью которых другие компоненты системы обмениваются данными. В отличие от объединительной платы, она также содержит центральный процессор и другие подсистемы и устройства.

Обычный настольный компьютер имеет микропроцессор, оперативную память и другие важные компоненты, подключенные к материнской плате. Другие компоненты, такие как внешнее хранилище, контроллеры для отображения видео и звука, а также периферийные устройства, могут быть подключены к материнской плате в виде съемных карт или с помощью кабелей. В современных компьютерах все чаще интегрируются некоторые из этих периферийных устройств в саму материнскую плату.

Важным компонентом материнской платы является набор микросхем, поддерживающий микропроцессор, который обеспечивает вспомогательные интерфейсы между ЦП и различными шинами и внешними компонентами. Этот чипсет в какой-то степени определяет функции и возможности материнской платы.

Современные материнские платы включают:

Сокеты (или слоты), в которые можно установить один или несколько микропроцессоров. В случае ЦП в корпусах с шариковой решеткой, таких как VIA C3, ЦП припаивается непосредственно к материнской плате.
Слоты, в которые должна быть установлена основная память системы (обычно в виде модулей DIMM, содержащих чипы DRAM)
Набор микросхем, формирующий интерфейс между передней шиной ЦП, основной памятью и шинами периферийных устройств.
Микросхемы энергонезависимой памяти (обычно Flash ROM в современных материнских платах), содержащие встроенное ПО или BIOS системы.
Генератор часов, который вырабатывает системный тактовый сигнал для синхронизации различных компонентов.
Слоты для карт расширения (интерфейс к системе через поддерживаемые чипсетом шины)
Разъемы питания, которые получают электропитание от блока питания компьютера и передают его на ЦП, набор микросхем, основную память и карты расширения. Начиная с 2007 года некоторым видеокартам (например, GeForce 8 и Radeon R600) требуется больше энергии, чем может обеспечить материнская плата, поэтому были введены специальные разъемы для их непосредственного подключения к блоку питания.
Разъемы для жестких дисков, обычно только SATA. Дисководы также подключаются к источнику питания.

Кроме того, почти все материнские платы имеют логику и разъемы для поддержки часто используемых устройств ввода, таких как разъемы PS/2 для мыши и клавиатуры. Ранние персональные компьютеры, такие как Apple II или IBM PC, включали только эту минимальную поддержку периферийных устройств на материнской плате. Иногда аппаратное обеспечение видеоинтерфейса также интегрировалось в материнскую плату; например, на Apple II и редко на IBM-совместимых компьютерах, таких как IBM PC Jr. Дополнительные периферийные устройства, такие как контроллеры дисков и последовательные порты, предоставлялись в качестве плат расширения.

Учитывая высокую расчетную тепловую мощность высокоскоростных компьютерных процессоров и компонентов, современные материнские платы почти всегда включают радиаторы и точки крепления вентиляторов для рассеивания избыточного тепла.

Форм-фактор

Материнские платы производятся различных размеров и форм, называемых форм-фактором компьютера, некоторые из которых зависят от конкретных производителей компьютеров. Однако материнские платы, используемые в IBM-совместимых системах, рассчитаны на различные размеры корпусов. По состоянию на 2007 год большинство материнских плат настольных компьютеров используют стандартный форм-фактор ATX — даже те, которые используются в компьютерах Macintosh и Sun, которые не были собраны из обычных компонентов. Материнская плата корпуса и форм-фактор блока питания должны совпадать, хотя некоторые материнские платы меньшего форм-фактора того же семейства подходят для корпусов большего размера. Например, корпус ATX обычно подходит для материнской платы microATX.

В портативных компьютерах обычно используются высокоинтегрированные, миниатюрные и специализированные материнские платы. Это одна из причин, по которой портативные компьютеры сложно модернизировать и дорого ремонтировать. Часто выход из строя одного компонента ноутбука требует замены всей материнской платы, которая обычно дороже материнской платы настольного компьютера из-за большого количества интегрированных компонентов.

Сокеты процессора

Гнездо ЦП (центральный процессор) или слот — это электрический компонент, который крепится к печатной плате (PCB) и предназначен для размещения ЦП (также называемого микропроцессором). Это особый тип разъема для интегральной схемы, предназначенный для очень большого количества контактов. Сокет ЦП обеспечивает множество функций, включая физическую структуру для поддержки ЦП, поддержку радиатора, облегчение замены (а также снижение стоимости) и, что наиболее важно, формирование электрического интерфейса как с ЦП, так и с печатной платой. Разъемы ЦП на материнской плате чаще всего можно найти в большинстве настольных и серверных компьютеров (в ноутбуках обычно используются ЦП для поверхностного монтажа), особенно в тех, которые основаны на архитектуре Intel x86. Тип сокета ЦП и набор микросхем материнской платы должны поддерживать серию и скорость ЦП.

Встроенные периферийные устройства

Блок-схема современной материнской платы, которая поддерживает множество встроенных периферийных функций, а также несколько слотов расширения

Поскольку стоимость и размер интегральных схем неуклонно снижаются, теперь на материнскую плату можно включить поддержку многих периферийных устройств. Комбинируя множество функций на одной печатной плате, можно уменьшить физический размер и общую стоимость системы; Таким образом, материнские платы с высокой степенью интеграции особенно популярны в компьютерах малого форм-фактора и бюджетных компьютерах.

Слоты для периферийных карт

Обычная материнская плата будет иметь разное количество разъемов в зависимости от ее стандарта и форм-фактора.

Стандартная современная материнская плата ATX обычно имеет два или три разъема PCI-Express 16x для видеокарты, один или два устаревших слота PCI для различных карт расширения и один или два разъема PCI-E 1x (который заменил PCI) . Стандартная материнская плата EATX будет иметь от двух до четырех разъемов PCI-E 16x для видеокарт и различное количество слотов PCI и PCI-E 1x. Иногда он также может иметь слот PCI-E 4x (зависит от марки и модели).

Некоторые материнские платы имеют два или более разъема PCI-E 16x, что позволяет использовать более двух мониторов без специального оборудования или использовать специальную графическую технологию, называемую SLI (для Nvidia) и Crossfire (для AMD). Они позволяют соединить от 2 до 4 видеокарт, чтобы обеспечить лучшую производительность в интенсивных графических вычислительных задачах, таких как игры, редактирование видео и т. д.

Температура и надежность

Материнская плата ноутбука Vaio серии E

Материнские платы, как правило, имеют воздушное охлаждение с радиаторами, часто устанавливаемыми на более крупные микросхемы, такие как северный мост, в современных материнских платах.Недостаточное или неправильное охлаждение может привести к повреждению внутренних компонентов компьютера или к его сбою. Пассивного охлаждения или одного вентилятора, установленного на блоке питания, было достаточно для многих процессоров настольных компьютеров до конца 1990-х годов; с тех пор большинству из них требуются вентиляторы ЦП, установленные на радиаторах, из-за роста тактовой частоты и энергопотребления. Большинство материнских плат имеют разъемы для дополнительных корпусных вентиляторов и встроенные датчики температуры для определения температуры материнской платы и ЦП, а также управляемые разъемы вентиляторов, которые BIOS или операционная система могут использовать для регулирования скорости вращения вентиляторов. В качестве альтернативы компьютеры могут использовать систему водяного охлаждения вместо множества вентиляторов.

Некоторые компьютеры малого форм-фактора и ПК для домашних кинотеатров, предназначенные для бесшумной и энергоэффективной работы, имеют конструкцию без вентиляторов. Обычно это требует использования процессора с низким энергопотреблением, а также тщательной компоновки материнской платы и других компонентов с учетом размещения радиатора.

Исследование, проведенное в 2003 году, показало, что некоторые ложные сбои компьютеров и общие проблемы с надежностью (от искажения изображения на экране до ошибок чтения/записи ввода-вывода) могут быть связаны не с программным обеспечением или периферийным оборудованием, а со старением конденсаторов на материнских платах ПК. В конечном итоге выяснилось, что это результат неправильного состава электролита, проблема, получившая название конденсаторной чумы.

В материнских платах используются электролитические конденсаторы для фильтрации питания постоянного тока, распределяемого по плате. Эти конденсаторы стареют со скоростью, зависящей от температуры, поскольку их электролиты на водной основе медленно испаряются. Это может привести к потере емкости и последующим неисправностям материнской платы из-за нестабильности напряжения. Хотя большинство конденсаторов рассчитаны на 2000 часов работы при температуре 105 ° C (221 ° F), их ожидаемый расчетный срок службы примерно удваивается на каждые 10 ° C (50 ° F) ниже этого значения. При температуре 45 °C (113 °F) можно ожидать, что срок службы составит 15 лет. Это кажется разумным для материнской платы компьютера. Однако многие производители поставляют некачественные конденсаторы, которые значительно сокращают срок службы. Неадекватное охлаждение корпуса и повышенные температуры легко усугубляют эту проблему. Найти и заменить вышедшие из строя конденсаторы на материнских платах персональных компьютеров можно, но это требует много времени.

Загрязнение воздуха и надежность

Высокое количество отказов материнских плат в Китае и Индии, по-видимому, связано с «сернистым загрязнением воздуха, вызванным углем, сжигаемым для производства электроэнергии. По словам исследователей Intel, загрязнение воздуха разъедает электронные схемы.

Загрузка с использованием базовой системы ввода-вывода

Материнские платы содержат некоторое количество энергонезависимой памяти для инициализации системы и загрузки некоторого программного обеспечения для запуска, обычно операционной системы, с какого-либо внешнего периферийного устройства. Микрокомпьютеры, такие как Apple II и IBM PC, использовали микросхемы ПЗУ, установленные в разъемы на материнской плате. При включении питания центральный процессор загружал в свой программный счетчик адрес загрузочного ПЗУ и начинал выполнение инструкций из ПЗУ. Эти инструкции инициализировали и тестировали системное оборудование, отображали системную информацию на экране, выполняли проверки оперативной памяти, а затем загружали исходную программу с внешнего или периферийного устройства. Если ничего не было доступно, то компьютер выполнял задачи из других хранилищ памяти или отображал сообщение об ошибке, в зависимости от модели и конструкции компьютера и версии ПЗУ. Например, как Apple II, так и исходный IBM PC имели в ПЗУ Microsoft Cassette BASIC и запускали ее, если с диска нельзя было загрузить никакую программу.

В большинстве современных материнских плат для загрузки операционной системы используется BIOS, хранящийся в микросхеме EEPROM, припаянной к материнской плате или установленной на ней. Программы загрузки неоперационной системы по-прежнему поддерживаются на современных машинах, происходящих от IBM PC, но в настоящее время предполагается, что программой загрузки будет сложная операционная система, такая как MS Windows NT или Linux. Когда на материнскую плату впервые подается питание, микропрограмма BIOS проверяет и настраивает память, схемы и периферийные устройства. Эта самопроверка при включении питания (POST) может включать проверку некоторых из следующих вещей:

Видеоадаптер
Карты, вставленные в разъемы, например обычные PCI.
Диск гибких дисков
Температура, напряжение и скорость вращения вентилятора для мониторинга оборудования.
CMOS, используемая для хранения конфигурации настройки BIOS
Клавиатура и мышь
Сетевой контроллер
Приводы оптических дисков: CD-ROM или DVD-ROM
Жесткий диск SCSI
Жесткий диск IDE, EIDE или SATA
Устройства безопасности, такие как сканер отпечатков пальцев или состояние переключателя с фиксацией для обнаружения вторжения.
USB-устройства, например запоминающее устройство.

На последних материнских платах BIOS может также исправлять микрокод центрального процессора, если BIOS обнаруживает, что установленный процессор является тем, для которого были опубликованы ошибки.

На компьютерах Apple также может называться mb, mainboard, mboard, mobo, mobd, объединительная плата, базовая плата, главная печатная плата, плоская плата, системная плата или логическая плата. Материнская плата — это печатная плата и основа компьютера, которая является самой большой платой в корпусе компьютера. Он распределяет питание и обеспечивает связь между ЦП, ОЗУ и всеми другими аппаратными компонентами компьютера.

Обзор материнской платы

Материнская плата обеспечивает связь между аппаратными компонентами компьютера, такими как процессор (ЦП), память (ОЗУ), жесткий диск и видеокарта. Существует несколько типов материнских плат, предназначенных для компьютеров разных типов и размеров.

Каждый тип материнской платы предназначен для работы с определенными типами процессоров и памяти, поэтому они не работают с каждым процессором и типом памяти. Однако жесткие диски в основном универсальны и работают с большинством материнских плат независимо от типа и марки.

Ниже показано изображение материнской платы ASUS P5AD2-E с этикетками рядом с каждым из ее основных компонентов. Нажав на изображение, вы перейдете к более крупной и подробной версии.

Где находится материнская плата?

Материнская плата компьютера расположена внутри корпуса компьютера и является местом соединения большинства деталей и периферийных устройств компьютера. В компьютерах в корпусе Tower материнская плата находится с левой или правой стороны корпуса и является самой большой печатной платой.

Компоненты материнской платы

Ниже приведены ссылки на страницы с более подробной информацией о каждом из компонентов системной платы, упомянутых в предыдущем разделе. Ссылки перечислены по часовой стрелке, начиная с верхнего левого угла изображения. Компоненты, не отмеченные на изображении выше, находятся в разделах далее на этой странице.

Старые компоненты материнской платы

Следующий список содержит ссылки на компоненты, которые не показаны на рисунке выше или были частью системных плат старых компьютеров.

Форм-факторы и типы материнских плат

По мере развития компьютеров развивались и материнские платы. Ниже приведен список различных форм-факторов материнских плат и дополнительная информация о каждом, включая ATX, который является наиболее распространенным.

Сколько разъемов, портов или слотов на материнской плате?

Не существует определенного стандарта количества разъемов, портов или слотов расширения на материнской плате. Лучший способ определить, сколько разъемов, портов или слотов доступно для вашей материнской платы, — это просмотреть спецификации, содержащиеся в ее документации. Если вы потеряли или выбросили документацию к материнской плате, часто можно загрузить бесплатную версию в формате PDF с веб-сайта производителя.

Почему слоты и соединения имеют разный цвет?

Разъемы, порты и разъемы на материнской плате могут иметь цветовую маркировку, чтобы было легче определить тип разъема, порта или разъема. Например, на изображении нашей материнской платы разъемы IDE окрашены в разные цвета, чтобы было проще идентифицировать первичный и вторичный разъемы. Если слоты памяти имеют разные цвета, это означает, что слоты памяти являются двухканальными, и пары модулей памяти следует устанавливать на один и тот же канал (цвет). Например, на нашем рисунке желтые слоты памяти — это канал A, а канал B — черные слоты. Если бы вы устанавливали только две карты памяти, вам нужно было бы установить их обе в канал A (желтые слоты) для оптимальной производительности.

См. нашу страницу с цветовой кодировкой для получения информации и примеров цветов портов на задней панели материнской платы.

Как материнская плата подключается к корпусу компьютера?

Материнская плата компьютера соединяется с корпусом настольного компьютера с помощью выносных элементов. Как только материнская плата прикреплена к корпусу, все остальные устройства подключаются к самой материнской плате или плате расширения.

Какой была первая материнская плата?

Первой материнской платой считается плата, использовавшаяся в персональном компьютере IBM, выпущенном в 1981 году. В то время IBM называла его «планарным», а не материнской платой. Персональный компьютер IBM и материнская плата внутри него установят стандарт для IBM-совместимого компьютерного оборудования в будущем.

Раз есть материнская плата, есть ли материнская плата?

Нет, применительно к компьютеру не существует такого понятия, как материнская плата. Однако существует такая вещь, как дочерняя плата.

Откуда материнская плата получила свое название?

Дочерние платы, о которых мы упоминали в предыдущем разделе, представляют собой печатные платы, которые подключаются к одной большой центральной печатной плате. материнская плата. Платы меньшего размера можно рассматривать как «дочерние» основной платы, отсюда и название «материнская плата».

Отличаются ли материнские платы Dell, HP и других OEM-производителей?

Да, материнские платы OEM от таких производителей, как Dell и HP, немного отличаются от других материнских плат, которые вы можете найти у розничных продавцов. OEM разрабатывает свою материнскую плату для каждой модели компьютера в соответствии со своими потребностями. Некоторые OEM-производители могут даже вносить радикальные изменения, выходящие за рамки типичного форм-фактора материнской платы. Однако, несмотря на то, что материнские платы OEM могут иметь свои отличия, визуально они часто очень похожи. Кроме того, если изменений не было слишком много, можно заменить материнскую плату OEM на розничную материнскую плату. Для OEM-компьютеров с большим количеством отличий, которые необходимо заменить, вам потребуется замена у OEM-производителя или у стороннего поставщика, который продает детали от бывших в употреблении компьютеров.

Есть ли материнская плата в ноутбуке, смартфоне и планшете?

Да, хотя плату часто называют «логической платой», а не материнской платой. Логическая плата очень похожа на материнскую плату и работает так же. Однако из-за требований к размеру большинства логических плат такие компоненты, как процессор и оперативная память (в планшетах и смартфонах), припаяны к плате. Кроме того, поскольку многие из этих устройств не имеют возможности обновления, на них нет слотов или разъемов, как на традиционной материнской плате компьютера.

Основная печатная плата компьютера называется материнской платой. Другими названиями этого центрального компьютерного блока являются системная плата, основная плата или печатная плата (PWB). Материнская плата иногда сокращается до Mobo.

Многочисленные основные компоненты, необходимые для работы компьютера, прикреплены к материнской плате. К ним относятся процессор, память и слоты расширения. Материнская плата прямо или косвенно подключается к любой части ПК.

Тип материнской платы, установленной на ПК, оказывает большое влияние на скорость системы компьютера и возможности расширения.

Основные компоненты материнской платы и их функции

Материнская плата ASRock K7VT4A Pro с маркировкой.

Центральный процессор (ЦП)

Микропроцессор компьютера

ЦП, также известный как микропроцессор или процессор, представляет собой мозг компьютера. Он отвечает за получение, декодирование и выполнение программных инструкций, а также за выполнение математических и логических вычислений.

Чип процессора идентифицируется по типу процессора и производителю. Эта информация обычно наносится на сам чип. Например, Intel 386, Advanced Micro Devices (AMD) 386, Cyrix 486, Pentium MMX, Intel Core 2Duo или Core i7.

Если микросхема процессора не установлена на материнской плате, сокет процессора можно определить как сокет от 1 до сокета 8, LGA 775 и другие. Это может помочь вам определить процессор, который подходит к сокету. Например, rPGA 988A/Socket G1 подойдет к любому из следующих процессоров;

Intel Core i7 (серии 600, 700, 800, 900)
Intel Core i5 (серии 400, 500)
Intel Core i3 (серия 300)
Intel Pentium (серия P6000)
Intel Celeron (серия P4000)

Оперативная память (ОЗУ)

Память компьютера

Оперативная память, или ОЗУ, обычно относится к компьютерным микросхемам, которые временно хранят динамические данные для повышения производительности компьютера во время работы.

Другими словами, это рабочее место вашего компьютера, где загружаются активные программы и данные, так что в любой момент, когда они потребуются процессору, ему не нужно извлекать их с жесткого диска.

Оперативная память энергозависима, то есть теряет свое содержимое при отключении питания. Это отличается от энергонезависимой памяти, такой как жесткие диски и флэш-память, которым не требуется источник питания для хранения данных.

При правильном завершении работы компьютера все данные, находящиеся в оперативной памяти, возвращаются в постоянное хранилище на жестком диске или флэш-накопителе. При следующей загрузке ОЗУ начинает заполняться программами, автоматически загружаемыми при запуске, этот процесс называется загрузкой. Позже пользователь открывает другие файлы и программы, которые все еще загружены в память.

Топ-8 лучших бесплатных приложений для аудиокниг, которыми должен пользоваться каждый

8 лучших альтернатив Adobe Photoshop (бесплатных и платных)

Топ-8 лучших альтернатив Dropbox, которые должен использовать каждый

Базовая система ввода-вывода (BIOS)

БИОС

BIOS означает базовую систему ввода/вывода.BIOS — это память «только для чтения», состоящая из низкоуровневого программного обеспечения, которое управляет аппаратным обеспечением системы и действует как интерфейс между операционной системой и аппаратным обеспечением.

Большинство людей знают термин BIOS под другим названием — драйверы устройств или просто драйверы. BIOS, по сути, является связующим звеном между компьютерным оборудованием и программным обеспечением в системе.

Все материнские платы имеют небольшой блок постоянной памяти (ПЗУ), который отделен от основной системной памяти и используется для загрузки и запуска программного обеспечения. На ПК BIOS содержит весь код, необходимый для управления клавиатурой, экраном дисплея, дисководами, последовательной связью и рядом других функций.

Системная BIOS – это микросхема ПЗУ на материнской плате, которая используется во время процедуры запуска (процесса загрузки) для проверки системы и подготовки к запуску оборудования.

BIOS хранится на микросхеме ПЗУ, поскольку ПЗУ сохраняет информацию, даже если на компьютер не подается питание.

Дополнительная оперативная память на основе оксидов металлов и полупроводников (CMOS RAM)

Фото с батареей CMOS

Батарея CMOS

Материнские платы также содержат небольшой отдельный блок памяти, состоящий из чипов CMOS RAM, которые поддерживаются батареей (известной как батарея CMOS), даже когда питание ПК отключено. Это предотвращает изменение конфигурации при включении ПК.

Устройствам CMOS для работы требуется очень мало энергии.

RAM CMOS используется для хранения основной информации о конфигурации ПК, например:-

Типы гибких и жестких дисков
Информация о ЦП
Размер оперативной памяти
Дата и время
Информация о последовательном и параллельном портах
Информация о Plug and Play
Настройки энергосбережения

Другие важные данные, хранящиеся в памяти CMOS, — это время и дата, которые обновляются часами реального времени (RTC).

Кэш-память

Кэш-память уровня 2 на старой материнской плате

Кэш L2 на старой материнской плате.

Кэш-память компьютера

Кэш-память – это небольшой блок высокоскоростной памяти (ОЗУ), который повышает производительность ПК за счет предварительной загрузки информации из (относительно медленной) основной памяти и передачи ее процессору по запросу.

Большинство процессоров имеют внутреннюю кэш-память (встроенную в процессор), которая называется кеш-памятью уровня 1 или первичной кэш-памятью. Это может быть дополнено внешней кэш-памятью, установленной на материнской плате. Это уровень 2 или вторичный кеш.

В современных компьютерах кэш-память уровней 1 и 2 встроена в кристалл процессора. Если третий кеш реализован вне кристалла, он называется кешем уровня 3 (L3).

Шина расширения

Автобусы расширения

Шина расширения — это канал ввода/вывода от ЦП к периферийным устройствам, который обычно состоит из ряда слотов на материнской плате. Платы расширения (карты) подключаются к шине.

PCI — это наиболее распространенная шина расширения в ПК и других аппаратных платформах. По шинам передаются такие сигналы, как данные, адреса памяти, питание и управляющие сигналы от компонента к компоненту. Другие типы шин включают ISA и EISA.

Шины расширения расширяют возможности ПК, позволяя пользователям добавлять недостающие функции в свои компьютеры, вставляя карты адаптера в слоты расширения.

В этой вводной статье о компьютерных шинах рассказывается обо всех них, включая новые типы.

Компьютерные чипсеты

Набор микросхем – это группа небольших цепей, которые координируют поток данных к ключевым компонентам ПК и от них. Эти ключевые компоненты включают сам ЦП, основную память, дополнительный кэш и любые устройства, расположенные на шинах.

Набор микросхем также управляет потоком данных между жесткими дисками и другими устройствами, подключенными к каналам IDE.

Компьютер имеет два основных набора микросхем:

Северный мост (также называемый контроллером памяти) отвечает за управление передачей данных между процессором и оперативной памятью, поэтому физически он расположен рядом с процессором. Иногда его называют GMCH, что означает концентратор контроллера графики и памяти.

Южный мост (также называемый контроллером ввода-вывода или контроллером расширения) обеспечивает обмен данными между более медленными периферийными устройствами. Его также называют ICH (концентратор контроллера ввода-вывода). Термин "мост" обычно используется для обозначения компонента, соединяющего две шины.

Производителями чипсетов являются SIS, VIA, ALI и OPTI.

Часы процессора

Часы ЦП синхронизируют работу всех частей ПК и обеспечивают основной сигнал синхронизации для ЦП. Используя кристалл кварца, часы ЦП вдыхают жизнь в микропроцессор, снабжая его постоянным потоком импульсов.

Например, ЦП с частотой 200 МГц получает от часов 200 миллионов импульсов в секунду. Процессор с частотой 2 ГГц получает два миллиарда импульсов в секунду. Точно так же в любом устройстве связи часы могут использоваться для синхронизации импульсов данных между отправителем и получателем.

«Часы реального времени», также называемые «системными часами», отслеживают время суток и делают эти данные доступными для программного обеспечения. «Часы с разделением времени» прерывают работу ЦП через равные промежутки времени и позволяют операционной системе делить свое время между активными пользователями и/или приложениями.

Переключатели и перемычки

DIP-переключатели (Dual In-line Package) – это небольшие электронные переключатели, расположенные на печатной плате, которые можно включать и выключать так же, как и обычные переключатели. Они очень маленькие, поэтому их обычно щелкают острым предметом, например кончиком отвертки, согнутой скрепкой или колпачком ручки. Будьте осторожны при очистке рядом с DIP-переключателями, так как некоторые растворители могут их повредить. DIP-переключатели устарели, и вы не найдете их в современных системах.
Перемычки — это небольшие выступающие штифты на материнской плате. Колпачок перемычки или перемычка используются для соединения или замыкания пары контактов перемычки. Когда мост подключается к любым двум контактам через закорачивающую перемычку, он замыкает цепь и достигается определенная конфигурация.
Перемычки – это металлические перемычки, замыкающие электрическую цепь. Как правило, перемычка состоит из пластиковой заглушки, которая надевается на пару выступающих штифтов. Перемычки иногда используются для настройки плат расширения. Поместив перемычку на другой набор контактов, вы можете изменить параметры платы.

ПРИМЕЧАНИЕ. Вы можете проверить контакты перемычки и колпачок перемычки на задней панели жесткого диска IDE и CD/DVD-ROM/устройства записи.

Дополнительные ресурсы

Если вам нужны дополнительные материалы о компьютерах, вы можете купить эту книгу CompTIA A+ Certification All-in-One Exam Guide. Это хорошая книга для тех, кто хочет узнать больше об аппаратном обеспечении компьютера. Я неоднократно пользовался этой книгой, и Майк Мейерс никогда не разочаровывал.

Части материнской платы

Эта статья является точной и достоверной, насколько известно автору. Контент предназначен только для информационных или развлекательных целей и не заменяет личного совета или профессиональной консультации по деловым, финансовым, юридическим или техническим вопросам.

Вопросы и ответы

Вопрос. Какова функция разъема PCI?

Ответ: PCI расшифровывается как Interconnect Peripheral Component Interconnect. Это компьютерный слот, который позволяет вам вставлять карты расширения в ваш компьютер. Это могут быть звуковые карты, RAID-карты, твердотельные накопители, графические карты, сопроцессоры и несколько других функциональных частей компьютера. Таким образом, вы можете расширить возможности ПК, добавив то, чего у вас нет.

Вопрос. Как определить, какие слоты оперативной памяти относятся к DDR 1, DDR 2, DDR 3 или DDR 4?

Ответ. Существует несколько способов определить тип слота оперативной памяти. Для начала можно проверить количество контактов. DDR имеет 184 контакта, а DDR2 и 3 — 240 контактов, а DDR4 — 288 контактов. Другой метод заключается в том, чтобы посмотреть на положение ключевой выемки. Выемка DDR почти по центру, но немного правее. Вырез DDR2 находится почти по центру, а DDR3 чуть левее. DDR4 имеет выемку немного правее, но очень близко к центру слота оперативной памяти.

Вопрос: почему не упоминается сетевая карта?

Ответ: Если внимательно посмотреть статью, то речь идет о различных компонентах, встречающихся на материнской плате. Когда дело доходит до сетевой карты, вы обнаружите, что большинство современных компьютеров поддерживают контроллер внутреннего сетевого интерфейса, встроенный непосредственно в материнскую плату, а не в виде внешнего компонента. Итак, в современных материнских платах сетевую карту как отдельное устройство вы не встретите. Он будет встроен в чипсет.

Вопрос: Какова функция IDE на системном оборудовании?

Ответ: Integrated Drive Electronics (IDE) — это стандартный интерфейс для подключения материнской платы к устройствам хранения данных, таким как жесткие диски и приводы CD-ROM/DVD. В большинстве старых материнских плат раньше было 2 канала IDE, по которым диски подключались ленточным кабелем. Каждый кабель несет 2 устройства.На материнской плате имеется встроенный контроллер дисковода для управления потоком информации от дисковода к материнской плате и наоборот.

Современные материнские платы используют технологию SATA. Подсоединение передовых последовательных технологий (serial ATA, SATA или S-ATA) — это интерфейс компьютерной шины, используемый для подключения адаптеров главной шины (контроллеров дисковых накопителей) к запоминающим устройствам, например оптическим и жестким дискам.

Вопрос. Каковы функции набора микросхем южного моста?

Ответ: Набор микросхем южного моста — это микросхема, которая управляет всеми функциями ввода-вывода (ввода-вывода) компьютера, такими как USB, аудио, последовательный порт, системный BIOS, шина ISA, контроллер прерываний и каналы IDE. .

Вопрос: что такое C.M.O.S?

Ответ: Посмотрев в словарь, вы получите это определение;

a) "технология изготовления интегральных схем малой мощности.

b) микросхема, построенная по технологии CMOS."

Это действительно так, внутри компьютера есть то, что мы называем чипами RAM, обычно называемыми CMOS RAM. CMOS — это аббревиатура от Complementary Metal Oxide Semiconductor. Это технология, используемая для изготовления интегральных схем, используемых в большинстве электронных и электрических областей. Эти микросхемы оперативной памяти теряют энергию и, следовательно, должны питаться от батареи, называемой батареей CMOS. Устройства CMOS требуют очень мало энергии для работы. Оперативная память CMOS используется для хранения основной информации о конфигурации ПК.

Вопрос: что такое BIOS?

Ответ: «BIOS» означает «базовая система ввода-вывода». Это программное обеспечение, хранящееся на небольшой микросхеме памяти на материнской плате. Это программное обеспечение инструктирует компьютер о том, как выполнять некоторые основные функции, такие как загрузка и управление с клавиатуры. BIOS также используется для идентификации и настройки аппаратного обеспечения компьютера, такого как жесткий диск, дисковод для гибких дисков, оптический дисковод, ЦП, память и т. д.

Вопрос: что такое оперативная память?

Ответ: ОЗУ или оперативное запоминающее устройство — это высокоскоростной тип компьютерной памяти, в котором временно хранится вся информация, необходимая вашему ПК в данный момент. Это то место, где ваш компьютер загружает все, что, по его мнению, ему нужно будет выяснить в ближайшее время, поэтому вы можете думать об этом как о рабочем месте вашего компьютера. Когда ему что-то нужно, он очень быстро извлекает это из памяти, доступ к которой осуществляется случайным образом. Обратите внимание, что ОЗУ — это временное хранилище; таким образом, когда питание отключается или когда вы выключаете компьютер, все данные, хранящиеся в оперативной памяти, теряются.

Вопрос. Что такое звуковые сигналы материнской платы?

Ответ. Звуковые коды — это звуковые сигналы, издаваемые компьютером для объявления результатов короткой последовательности диагностических тестов, которую компьютер выполняет при первом включении питания (называемой Power-On-Self-Test или POST). Когда вы включаете компьютер, он должен проверять основные устройства, такие как оперативная память, процессор, клавиатура и диски. Если какое-либо из устройств неисправно, вы услышите звуковой сигнал, указывающий, на каком устройстве возникла проблема.

Вопрос. Какой компонент компьютерной системы является самым важным?

Ответ. С технической точки зрения я бы сказал, что каждый компонент важен. Есть те, кто поспешит ответить, что дело в процессоре. Да, это правда, процессор играет важную роль в компьютере. А как же память, может ли компьютер работать без памяти? Это большое нет. Что с блоком питания? Опять же, может ли компьютер работать без блока питания? Это невозможно. Проще говоря, все компоненты компьютера очень важны, поскольку они существуют не просто так.

Читайте также: