Из чего делают мат платы

Из чего состоит материнская плата: структура, элементная база?

У многих людей дома, в школе или на работе есть настольный компьютер. Кто-то ведёт на нём бухучёт, кто-то играет в игры, а кто-то даже сам собирает и ремонтирует их. Но хорошо ли вы знаете, из чего состоит компьютер? Взять к примеру скромную материнскую плату – она сидит себе там тихонечко, спокойно выполняет свою работу, и редко удостаивается такого же внимания, как процессор или видеокарта.

Однако значимость материнских плат, напичканных поистине впечатляющими технологиями, переоценить невозможно. Итак, сейчас мы, как студенты-медики, займёмся изучением анатомии материнской платы. Рассмотрим, какие функции выполняют все её части и чем занимается каждый бит!

Для начала небольшое введение…

Давайте начнем с основной роли материнской платы. По сути, она служит для:

• Обеспечения всех компонентов питанием;
• Обеспечения связи между компонентами.

Также, с помощью материнской платы осуществляется монтаж элементов, реализуется система обратной связи для их тестирования и прочее. Однако основополагающими функциями являются две вышеупомянутых, поскольку почти каждая часть на плате так или иначе зависит от них.

Практически все современные материнские платы для стандартных ПК имеют разъёмы для центрального процессора (CPU socket), модулей памяти (как правило, типа DRAM) дополнительных карт расширения (таких как видеокарта), накопителей, различных входов/выходов и связи с другими компьютерами и устройствами.

Существуют отраслевые стандарты размеров материнских плат, которых стараются придерживаться производители. Основные размеры, которые вы можете встретить, следующие:

• Standard ATX – 12 × 9.6 дюйма (305 × 244 мм);
• Micro ATX – 9.6 × 9.6 дюйма (244 × 244 мм);
• Mini ITX – 6.7 × 6.7 дюйма (170 × 170 мм) /

Но что же это всё-таки такое – материнская плата?

Материнская плата – это просто большая печатная плата с множеством контактов и сотнями, если не тысячами, проводников, соединяющих все узлы и компоненты. Теоретически жесткая плата не нужна: можно соединить всё с помощью кучи проводов. Однако производительность у этого клуба проводов будет ужасной, так как сигналы будут мешать друг другу, а сопротивление проводов приведет к существенным потерям мощности. Наше препарирование мы начнем с типичной материнской платы ATX. На фото вы видите Asus Z97-Pro Gamer, и ее внешний вид и функционал схож с десятками подобных плат.

Единственная проблема с этим фото (помимо того, что материнская плата на нём довольно. скажем так, потрёпана) состоит в том, что множество всевозможных мелких деталей усложняет нам понимание работы узлов платы в целом.

Поэтому для начала давайте взглянем на упрощенную схему этой материнской платы.

Так-то лучше, но мы всё ещё видим множество непонятных контактов и разъёмов. Давайте начнём сверху, с самой важной части.

Подключение мозга к компьютеру

В центральной части схемы мы видим компонент, имеющий обозначение LGA1150. Так называется сокет, предназначенный для подключения многих процессоров Intel. Буквы LGA обозначают Land Grid Array – это популярная технология корпусировки процессоров и других чипов.

Системы LGA имеют множество маленьких выводов на материнской плате или в сокете для обеспечения питания процессора и его контакта с другими узлами компьютера. На фото ниже хорошо виден этот массив контактных выводов (пинов).

Металлическая рамка служит для равномерного прижимания процессора, но сейчас она нам мешает рассматривать пины, так что мы её пока уберём.

Желающие могут подсчитать количество пинов и убедиться, что их 1150. Цифровое значение в маркировке сокета LGA1150 означает именно количество выводов. В другой статье мы подробно рассмотрим разъёмы для процессоров, а пока просто отметим, что материнские платы оснащаются разными сокетами, с разным количеством пинов – для разных корпусов процессоров.

В целом, чем производительнее процессор (с точки зрения количества ядер, объема кэш-памяти и т.д.), тем больше потребуется контактных выводов. Бо́льшая часть этих пинов используется для обмена данными со следующей важнейшей частью материнской платы.

Большим мозгам – большая память

Ближе всех к процессору всегда размещаются слоты модулей оперативной памяти DRAM. Они подключены непосредственно к процессору и только к нему. Количество слотов DIMM в основном зависит от процессора, так как контроллер памяти встроен в него.

В нашем примере процессор, который совместим с нашей материнской платой, имеет 2 контроллера памяти, каждый из которых оперирует 2-я модулями – следовательно, 4 слота DRAM поддерживает материнская плата. Вы можете видеть, что слоты памяти на ней окрашены таким образом, чтобы вы знали, какие из них управляются каким контроллером памяти (т.н. каналом памяти). Канал №1 управляет двумя черными слотами, а канал №2 – серыми.

Однако, в данном конкретном случае цветовая маркировка слотов на плате немного сбивает с толку (меня в том числе). Как выяснилось, каналу 1 на ней соответствует ближайшая к процессору пара разноокрашенных слотов, а каналу 2 – дальняя от процессора пара.

Подобная маркировка призвана стимулировать использование материнской платы в так называемом двухканальном режиме – при одновременном использовании обоих контроллеров общая производительность памяти повышается. Допустим, у вас есть два модуля памяти по 8 Гб каждый. Независимо от того, в какую пару слотов вы их вставите – серую или черную, – у вас всегда будет 16 Гб доступной памяти.

Если вы вставите оба модуля в оба черных (или оба серых) слота, процессор будет по сути иметь два пути для доступа к этой памяти. Но стоит только переставить модули в слоты разного цвета, и система будет вынуждена обращаться к памяти только с помощью одного контроллера. Учитывая, что он может управлять только одним каналом, нетрудно понять, что это не идёт на пользу производительности.

Наш пример материнской платы и ЦП использует чипы DDR3 SDRAM (Double Data Rate version 3, Synchronous Dynamic Random Access Memory – «синхронная динамическая память с произвольным доступом и с версией 3 двойной скорости передачи данных»), и каждый слот предназначен для одного SIMM или DIMM. «IMM» обозначает «In-line Memory Module» («рядный модуль памяти»); буквы S и D (Single и Dual) указывают, одна сторона заполнена чипами, или обе (односторонний или двухсторонний модуль памяти).

Вдоль нижнего края модуля памяти располагаются позолоченные контакты, обеспечивающие питание и обмен данными. У данного типа памяти этих контактов 240 (по 120 с каждой стороны).

Одинарный модуль DIMM DDR3 SDRAM. Фото: Crucial

Бо́льшие модули могли бы дать вам больше памяти, но конфигурация устанавливает ограничения контактами на процессоре (почти половина из тех 1150 контактов в нашем примере выделена для обмена данными с модулями памяти) и физическим местом для прокладки всех проводников на материнской плате.

В 2004 году компьютерная индустрия остановилась на использовании 240 контактов в модулях памяти и с тех пор не показывает никаких признаков изменения этого стандарта в ближайшее время. Чтобы улучшить производительность памяти, с каждой новой версией просто ускоряется работа чипов. В нашем примере контроллеры памяти ЦП могут отправлять и получать по 64 бита данных за такт. А поскольку контроллеров у нас два, было бы логично увидеть на планках памяти 128 контактов для обмена данными. Так почему же их 240?

Каждый чип на модуле DIMM (всего их 16, по 8 на каждую сторону) передаёт 8 бит за такт. Это означает, что каждому чипу для обмена данными требуется 8 контактов; однако чипы работают парно, используя одни и те же выводы, поэтому только 64 контакта из 240 являются контактами для данных. Остальные 176 выводов необходимы для контроля и синхронизации, а также для передачи адресов данных (места расположения данных на модуле), управления микросхемами и обеспечения электроэнергией.

Так что, как видите, наличие более 240 контактов не обязательно должно улучшить ситуацию!

Память – не единственное, что подключено к процессору

Системная память подключается напрямую к центральному процессору с целью повысить производительность, но на материнской плате есть и другие разъемы, которые подключены примерно так же (и по той же причине). Это слоты стандарта PCI Express (для краткости PCIe), и все современные процессоры имеют встроенный контроллер PCIe.

Эти контроллеры могут обрабатывать несколько соединений (обычно называемых линиями или лэйнами – lane), несмотря на то, что это система «точка-точка», то есть линии в сокете не используются совместно с любым другим устройством. В нашем примере контроллер PCI Express в процессоре имеет 16 линий.

На фото ниже показаны 3 слота: два верхних – это слоты PCI Express, а нижний – слот гораздо более старого стандарта PCI (родственный PCIe, но намного медленнее). Маленький слот вверху, маркированный как PCIEX1_1, является однолинейным слотом, а под ним – 16-ти линейный слот PCIEX16_1.

Если вы вернетесь в начало статьи и снова взглянете на полную фотографию нашей материнской платы, вы легко найдёте там:

• 2 слота PCI Express (1 lane);
• слота PCI Express (16 lane);
• 2 слота PCI.

Но если контроллер процессора имеет только 16 линий, то что происходит? Во-первых, к центральному процессору подключены только первые два 16-линейных слота: PCIEX16_1 и PCIEX16_2. А третий, и два 1-линейных, подключены к другому процессору на материнской плате (подробнее об этом чуть позже). Во-вторых, если задействованы оба первых слота PCIEX16, то ЦП выделит только по 8 линий для каждого.

Это справедливо для всех современных процессоров. Поскольку число линий у них ограничено, устройствам приходится делить их между собой, и чем больше устройств подключается к ЦП, тем меньше линий выделяется каждому устройству.

Различные конфигурации процессора и материнской платы по-разному реализуют это ограничение. Например, материнская плата Gigabyte B450M Gaming имеет один слот PCIe на 16 линий, один слот PCIe на 4 линии и один разъем стандарта M.2, использующий 4 линии PCIe. При наличии всего 16 линий у ЦП, одновременное использование любых двух слотов приведет к тому, что самый большой, 16-линейный слот будет урезан до 8 линий.

Так какие же устройства используют такие слоты? Наиболее распространенные варианты:

• 16 линий = видеокарта;
• 4 линии = накопители SSD;
• 1 линия = звуковые карты и сетевые адаптеры.

На фото выше легко заметить разницу в разъёмах: видеокарта имеет длинную контактную полосу на 16-линейный слот, в то время как звуковая карта обходится короткой полосой контактов для 1-линейного слота, ведь у ней гораздо меньше данных для обмена, поэтому ей не нужны все эти дополнительные линии.

Наша изучаемая материнская плата, как и любые другие, имеет гораздо больше всевозможных разъёмов и подключений, всеми которыми необходимо управлять, и на помощь центральному процессору приходит другой процессор.

Повернёмся на юг и пройдёмся по мосту

Если взглянуть на материнские платы 15-летней давности, мы увидим на них два дополнительных чипа для поддержки процессора. Вместе они назывались chip set – «набор микросхем» (позже это словосочетание стало одним словом – chipset), а по отдельности они именовались микросхемами Северного моста (Northbridge, NB) и Южного моста (Southbridge, SB).

Северный мост работал с памятью и видеокартой, а Южный обрабатывал данные и инструкции для всего остального.

На фото выше – старенькая материнская плата ASRock 939SLI32, где отчетливо видны микросхемы NB и SB – они обе прячутся под одинаковыми алюминиевыми радиаторами, но Северный мост находится ближе к процессору, почти в середине платы. Пройдёт ещё пару лет после выхода этой платы, и производители откажутся от Северного моста – Intel и AMD выпустят процессоры с интегрированным NB.

А вот Южный мост остаётся отдельным и, вероятно, будет таковым в обозримом будущем. Интересно, что оба производителя процессоров перестали называть его SB и часто называют его чипсетом (собственное название Intel – PCH, Platform Controller Hub – «блок контроллеров платформы»), хотя это всего лишь один чип!

На нашем более современном примере от Asus, SB также оснащен радиатором. Давайте снимем его и взглянем на этот вспомогательный процессор.

Этот чип представляет собой мощный контроллер, управляющий периферией. В нашем случае, мы имеем чипсет Intel Z97, выполняющий следующие функции:

• 8 линий PCI Express (PCIe версии 2.0);
• 14 портов USB (6 для версии 3.0 и 8 для версии 2.0);
• 6 портов Serial ATA (версии 3.0)

Кроме того, в него встроены сетевой адаптер, звуковой контроллер, адаптер VGA и целый ряд других систем синхронизации и управления. Другие материнские платы могут иметь более

упрощенный функционал чипсета или наоборот – усложненный (например, обеспечивающий большее количество линий PCIe), но в целом их функционал мало чем отличается друг от друга.

Конкретно у рассматриваемой нами материнской платы – это процессор, который управляет всеми 1-линейными слотами PCIe, третьим 16-линейным слотом PCIe и разъемом M.2. Как и многие новые чипсеты, он обрабатывает все эти различные соединения, используя набор высокоскоростных портов, которые можно переключать на PCI Express, USB, SATA или сеть, в зависимости от того, что подключено в данный момент. Это, к сожалению, накладывает ограничение на количество устройств, подключенных к материнской плате, несмотря на все эти разъемы.

В случае нашей материнской платы Asus, порты SATA (используемые для подключения жестких дисков, DVD-приводов и т.д.) из-за этого ограничения сгруппированы, как показано выше. Блок из 4 портов использует стандартные USB-соединения чипсета, тогда как отдельно стоящие от него порты слева используют некоторые из этих высокоскоростных соединений.

Так что если вы используете те, что слева, то у чипсета будет меньше соединений для других слотов. Это верно и для портов USB 3.0. Из поддерживаемых 6 устройств на USB 3.0, 2 будут подключены к высокоскоростным соединениям.

Разъем M.2, используемый для подключения SSD накопителя, также высокоскоростной (вместе с третьим 16-линейным слотом PCI Express на этой материнской плате); однако в некоторых комбинациях ЦП и материнской платы разъемы M.2 подключаются непосредственно к ЦП, поскольку многие новые продукты имеют более 16 линий PCIe.

Вдоль левого края нашей материнской платы есть ряд разъемов, обычно называемых «Блок ввода/вывода» (I/O set), и в нашем случае Южный мост (чипсет) управляет лишь некоторыми из них:

• Разъём PS/2 – для клавиатуры или мыши (вверху слева)
• Разъём VGA – для бюджетных или старых мониторов (верхний в центре)
• Порты USB 2.0 – черные (внизу слева)
• Порты USB 3.0 – синие (внизу в центре)

Встроенный в ЦП графический процессор управляет разъёмами HDMI и DVI-D (внизу в центре), а все остальные управляются дополнительными чипами. Большинство материнских плат имеют множество маленьких процессоров для управления всеми видами устройств, поэтому давайте рассмотрим некоторые из них.

Вспомогательные микросхемы

ЦП и чипсеты ограничены в возможности подключаемых или поддерживаемых устройств, поэтому большинство производителей материнских плат предлагают продукты с дополнительными функциями благодаря использованию других интегральных микросхем. Например, это могут быть дополнительные порты SATA или разъемы для подключения старых устройств.

Наша материнская плата Asus не исключение. Например, микросхема Nuvoton NCT6791D управляет всеми маленькими разъемами, ведущими к вентиляторам, а также датчиками температуры на плате. Процессор Asmedia ASM1083, расположенный рядом с ним, обеспечивает поддержку двух устаревших разъемов PCI, поскольку у чипа Intel Z97 такой возможности нет.

Хоть в чипсете Intel и предусмотрен сетевой адаптер, Asus посчитала практичным добавить на плату независимый сетевой контроллер от той же Intel (I218V), чтобы разгрузить ценные высокоскоростные соединения чипсета. Этот малюсенький квадратик (6мм) управляет тем красным разъёмом Ethernet, который мы видели в блоке ввода/вывода.

Овальная металлическая штука рядом с ним – это кварцевый генератор частоты. Он вырабатывает низкочастотные синхронизирующие сигналы для сетевого контроллера.

По тем же причинам на плату добавлен и независимый звуковой контроллер, в обход имеющемуся в чипсете Intel. Как и в случае, когда пользователь предпочитает дискретную видеокарту взамен встроенного в ЦП видеоконтроллера, резон ещё и в том, что независимый контроллер попросту лучше встроенного в чипсет.

Но не все дополнительные чипы на материнской плате призваны лишь заменить некоторые функции основных процессоров. Многие предназначены для обеспечения работоспособности платы в целом.

Эти маленькие микросхемы – свитчи PCI Express, помогающие процессору и Южному мосту управлять 16-лэйновыми слотами PCIe, распределяя линии по устройствам.

Материнские платы с возможностью разгона процессоров, чипсетов и памяти стали обычным явлением, и многие теперь поставляются с дополнительными микросхемами для управления разгоном. В нашем примере платы, красным прямоугольником выделен собственный чип Asus под названием TPU («процессор TurboV»), который настраивает тактовые частоты и вольтажи наилучшим образом.

Рядом с этим чипом находится маленькая микросхема флэш-памяти Pm25LD512, выделенная синим цветом. Она сохраняет все ваши настройки разгона при выключении компьютера.

На любой материнской плате есть как минимум одна микросхема флэш-памяти, и она предназначена для хранения BIOS (Basic Input/Output System – «базовая система ввода-вывода», операционная система инициализации оборудования, которая запускает все перед загрузкой Windows, Linux, macOS и т.д.).

Объём памяти у этой микросхемы Winbond всего 8 Мб, но этого более чем достаточно, чтобы вместить весь необходимый софт. Этот вид флэш-памяти потребляет очень мало энергии и надёжно хранит данные в течение десятилетий.

При включении компьютера, для максимальной производительности содержимое флэш-памяти копируется непосредственно в кэш ЦП или системную память, а затем запускается оттуда. Однако единственное, с чем такой трюк не пройдёт – это время.

Эта материнская плата, как и любая другая, использует батарейку CR2032 для питания простой схемы часов. Конечно, батарейка не вечная, и однажды она придёт в негодность, и тогда материнская плата установит умолчания даты/времени, находящиеся во флэш-памяти.

И раз речь зашла о питании, то тут тоже есть о чём рассказать!

Питание

Для обеспечения материнской платы и многих подключенных к ней устройств необходимыми напряжениями, блок питания (PSU, Power Supply Unit) имеет несколько стандартных разъёмов. Главным из них является 24-пиновый разъём ATX12V версии 2.4.

Выдаваемые напряжения зависят от блока питания, но промышленными стандартами являются напряжения +3,3, +5 и +12 вольт.

Центральный процессор основную часть питания берёт с 12-вольтных контактов, но для современных мощных систем этого недостаточно. Чтобы эту проблему решить, предусмотрен дополнительный 8-пиновый разъем питания, несущий ещё четыре 12-вольтных линии.

Цветная маркировка проводов от блока питания позволяет определить, где какой провод. Но на разъёме материнской платы никаких маркировок нет. Ниже приведена распиновка обоих разъёмов на плате:

Линии +3,3, +5 и +12В обеспечивают питанием различные компоненты самой материнской платы, а также процессор, DRAM и любые устройства, подключенные к разъемам расширения, таким как порты USB или слоты PCI Express. Все, что использует порты SATA, требует электропитания непосредственно от блока питания, а слоты PCI Express не могут предоставить своим устройствам более 75 Вт. Если какому-то устройству недостаточно этой мощности (например, многим видеокартам), то его тоже следует запитать напрямую с блока питания.

Но есть более серьезная проблема, чем наличие достаточного количества линий 12В: процессоры на этом напряжении не работают.

К примеру, процессоры Intel, совместимые с нашей материнской платой Asus Z97, имеют рабочее напряжение от 0,7 до 1,4 вольт. Это не фиксированное напряжение, потому что для экономии энергии и уменьшения нагрева современные процессоры умеют регулировать входное напряжение в зависимости от своей нагрузки. При простое процессор может отключиться,

потребляя при этом менее 0,8 вольт. А затем, при полной нагрузке всех ядер, потребление возрастет до 1,4 или более вольт.

Блок питания предназначен для преобразования переменного тока сети (110 или 220 В, в зависимости от страны) в фиксированные напряжения постоянного тока, поэтому нужны дополнительные элементы цепи для регулировки этих фиксированных напряжений. Они так и называются – модули регулирования напряжения (VRM, Voltage Regulation Modules) и их легко можно найти на любой материнской плате.

Каждый VRM (выделен красным) обычно состоит из 4 деталей:

• 2 мощных управляющих MOSFET-транзистора (синим);
• 1 дроссель (фиолетовым);
• 1 конденсатор (жёлтым). Глубже познакомиться с их работой можно на Wikichip, мы лишь кратко рассмотрим несколько моментов. Каждую VRM принято называют фазой, и чтобы обеспечить достаточное питание современному процессору, таких фаз необходимо несколько. К примеру, наша материнская плата имеет 8 VRM, называемых 8-фазной системой.

VRM обычно управляются специальной микросхемой, которая переключает модули в соответствии с требуемым напряжением того или иного устройства. Такая микросхема называется многофазным ШИМ-контроллером; Asus называет ее EPU (Energy Processing Unit). Транзисторы и чип довольно сильно нагреваются при работе, поэтому часто оснащаются общим радиатором для отвода тепла. Даже стандартный процессор, такой как Intel i7-9700K, может потреблять ток более 100А при полной загрузке. VRM очень эффективны, но они не могут изменять напряжение без некоторых потерь. Нетрудно догадаться, куда лучше всего положить тост, если у вас сломался тостер.

Снова взглянув на полную фотографию нашей платы, можно увидеть и пару модулей VRM для DRAM, но так как там нет таких напряжений, как на ЦП, эти VRM греются не сильно и в радиаторе не нуждаются.

Эти ненавистные перемычки!

Последние разъемы, о которых мы поговорим, – это те, которые управляют основной работой материнской платы и подключают дополнительные устройства. На рисунке ниже показан основной блок разъёмов для выключателей, индикаторов и системных динамиков:

• 1 разъём кнопки мягкого выключения
• 1 разъём кнопки ресета
• 2 разъёма LED-индикации
• 1 разъём системных динамиков

«Мягким» выключение питания называется потому, что при нем не происходит простого включения и отключение всей материнской платы. Вместо этого, при замыкании контактов этого разъёма, специальные «недремлющие» узлы платы включают или отключают основное питание платы в зависимости от текущего состояния. То же относится и к кнопке ресета, только в этом случае материнская плата будет всегда выключаться и тут же снова включаться.

Строго говоря, кнопка ресета, индикация и системный динамик не являются критически важными, но они традиционно обеспечивают самое базовое управление и информацию о состоянии системы.

Большинство материнских плат имеют подобный дополнительный блок разъемов, как показано выше. Тут мы имеем следующее (слева направо):

• Разъем аудиопанели – если корпус компьютера оснащен дополнительной фронтальной панелью с разъёмами для наушников и микрофона, то с помощью данных разъёмов на плате они подключаются к встроенному аудиоконтроллеру. § Разъем цифрового аудио – то же, что и обычный аудиоразъём, только в стандарте S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface), обеспечивающем строго цифровую передачу аудиосигналов без промежуточной аналоговизации.
• Перемычка (джампер) сброса BIOS – она позволяет сбросить все настройки BIOS к заводским. За ней также спрятан разъем термозонда. § Разъем криптопроцессора TPM (Trusted Platform Module) – он используется для повышения безопасности материнской платы и системы. § Разъем последовательного порта (COM) – древний интерфейс. Интересно, его кто-нибудь использует вообще? Хоть кто-нибудь?

Остальные подобные разъёмы на этой плате предназначены для подключения кулеров и дополнительных USB портов. Не обязательно каждая материнская плата должна поддерживать все это, но на большинстве из них они есть, как и есть на некоторых платах дополнительные разъёмы, которых на нашей рассматриваемой плате нет – скажем, разъём для RGB-подсветки (VDG).

Соединение соединений

Прежде чем мы закончим наше «вскрытие» материнской платы, кратко поговорим о том, как все эти устройства и разъемы соединены воедино. Мы уже упоминали о проводниках на плате, но что они из себя представляют?

Простым языком, это тонкие медные полоски. На фото ниже они окрашены для красоты в черный цвет со всей платой. Но это лишь маленький фрагмент проводников из тысяч подобных. Видимые нам проводники – лишь проводники на внешнем слое печатной платы, а плата состоит из нескольких слоёв и каждый из них испещрён такими кружевами проводников.

Простые, дешевые или старые материнские платы могут иметь только 4 слоя, но большинство современных плат имеют 6 или 8. Увеличение количества слоев не обязательно автоматически должно означать улучшение. Суть лишь в том, чтобы грамотно расположить все необходимые проводники на достаточном расстоянии друг от д

Разработчики материнских плат используют специальные программы для проектирования монтажа и, соответственно, оптимального вытравливания проводников. Опытные инженеры затем вручную корректируют компьютерный результат, основываясь на имеющейся практике. Это видео наглядно демонстрирует процесс проектирования сети проводников между элементами на печатной плате.

Поскольку материнские платы – это просто большие печатные платы, можно создать свою собственную, и если вы хотите получить представление о том, как это делается, прочитайте это превосходное руководство по изготовлению печатных плат.

Конечно, производство материнских плат в промышленных масштабах – это совсем другая история, поэтому, чтобы представить весь объём этого сложного процесса, посмотрите два видео ниже. Первое – в общих чертах о том, как проектируются и производятся печатные платы; на втором показан основной процесс сборки типичной материнской платы.

Заключение

Итак, мы произвели «вскрытие» современной материнской платы для настольных ПК. Это большие, сложные печатные платы, напичканные процессорами, свитчами, разъемами и микросхемами памяти. Там так много всевозможных интересных технологий, но мы часто забываем о них, когда они сидят в наших системных блоках.

Но, надеюсь, вы смогли ближе познакомиться с некоторыми из тех, что населяют ваш системный блок и, что более важно, у вас есть куча вопросов о них! Пишите нам, и мы попробуем разобраться

Из чего состоит материнская плата

Материнская плата – один из главных компонентов компьютера. Сегодня мы расскажем, из чего она состоит, какую роль играет каждый ее компонент и как быстро подобрать материнскую плату под процессор и прочие комплектующие.

Что такое материнская плата

Материнская плата, или motherboard, это печатная плата, являющаяся основой конструкции любого электронного устройства. Ее задача – соединение и обеспечение «общения» других компонентов данной системы.

Визуально материнская плата представляет собой устройство с большим количеством электронных элементов и разъемов. Сегодня мы подробно поговорим о том, какие именно компоненты имеются в виду и что они делают.

Чипсет

Этот компонент – мозг материнской платы. Название происходит от английского «chipset», дословно «набор микросхем». Благодаря данному элементу происходят коммуникации между частями системы: процессором, оперативной памятью, видеокартами, накопителями.

Конструкция чипсета менялась со временем. В ранних моделях это действительно был набор микросхем. Позже выделялись две основные части:

• северный мост, обеспечивающий коммуникации основных компонентов (главным образом видеокарты и оперативной памяти) с центральным процессором;
• южный мост, отвечающий за подключение периферии и нетребовательных к скорости компонентов (слоты расширения, порты USB, накопители и т. д.).

Сегодня функции северного моста переданы центральному процессору. Первую такую платформу представила Intel: ЦП Core i7 и Core i5 под названием Lynnfield и материнскую плату на базе чипсета P55. AMD начала использовать подобную платформу, начиная с 1-го поколения процессоров Ryzen.

Теперь под чипсетом материнской платы подразумевается именно микросхема южного моста.

Дополнительные микросхемы

Кроме чипсета на материнской плате располагаются:

• звуковой кодек, отвечающий за воспроизведение и запись звука. Рядом с ним распаяны звуковые конденсаторы и чип звукового усилителя (на топовых платах);
• чип сетевой карты, выполняющий сетевые функции и отвечающий за встроенный разъем RJ-45;
• мультиконтроллер, ответственный за проверку напряжения и температуры, а также контролирующий компьютерную периферию;
• контроллер VRM, ответственный за управление подсистемой питания;
• микросхемы BIOS, представляющий собой флеш-память с базовой системой ввода-вывода. Могут использоваться один или два чипа (основной и резервный);
• контроллер USB, увеличивающий количество USB-портов за счет использования дополнительных портов;
• контроллер SATA, увеличивающий число доступных SATA-портов;
• свитчи и мосты PCI-Express для гибкого управления периферическими возможностями и увеличения количества скоростных слотов (PCI-E или M2). Они способны разделять линии PCI-E от чипсета или процессора. Например, с их помощью можно разделить линии слота видеокарты x16 на два слота x8;
• батарея CMOS формата 2032. Ее задача – сохранение настроек BIOS, прописанных пользователем, после обесточивания питания. Топовые модели, предназначенные для разгона, имеют также кнопки включения, перезагрузки и сброса настроек BIOS, индикатор пост-кодов.

Подсистема питания

Voltage Regulator Module, или VRM, используется для преобразования напряжения. Блок питания подает напряжение 12,5 и 3,3 В, слишком большое для оперативной памяти, графики и процессора. VRM преобразует его, понижая до нужного показателя.

VRM включает полевые транзисторы, дроссели, драйверы и конденсаторы. Одна такая сборка не способна обеспечить мощность для работы центрального процессора, требуется несколько комплектов, называемых фазами питания. Нагрузка между ними распределяется равномерно, за счет особого контроллера. От количества используемых комплектов и тока каждого из них зависит мощность подсистемы питания процессора.

Ценовая категория материнской платы напрямую зависит от мощности. Бюджетные модели содержат 3-4 процессорных фаз, рассчитанных на ток 35-45 А. У плат средней ценовой категории применяются 6–8 фаз на 50-60 А. У топовых количество фаз достигает 20, а максимальный ток 90–120 А.

Кроме процессорных фаз VRM имеет фазы питания для оперативной памяти и встроенной графики. Их число обычно составляет 1-2 для каждого компонента.

VRM питается от специального разъема ATX 12V. Чаще всего он восьмиконтактный, на бюджетных платах может использоваться четырехконтактный. Есть и комбинированные варианты. Количество разъемов зависит от назначения и класса материнской платы. Так, на платах для разгона может использоваться до трех восьмиконтактных разъемов.

Кроме ATX 12V к материнской плате подключается разъем ATX из 24 контактов для питания других элементов материнской платы.

Для охлаждения VRM поверх устанавливается радиатор, на игровых платах дополненный подсветкой и даже собственными вентиляторами.

Процессорный сокет

Процессорный сокет представляет собой разъем для подключения центрального процессора. Он имеет прямоугольную или квадратную форму и имеет наибольшее число контактов среди прочих разъемов материнской платы.

Сокеты для процессоров делятся на две категории:

• LGA. Он состоит из упругих контактов и предназначен для ЦП с плоской контактной поверхностью. Сокеты такого типа давно используются компанией Intel. AMD ранее устанавливала LGA в высокопроизводительном и серверном сегменте, но с 2022 планируется выход платформ с такими сокетами в массовом сегменте. Они рассчитаны на ЦП с архитектурой Zen 4;
• PGA. Такой сокет имеет пластиковый корпус и множество контактных отверстий для процессорных ножек. Он использовался на процессорах Intel до 2004 г., сегодня же внедряется на некоторых моделях AMD Ryzen.

Внутренние разъемы и слоты

Для каждого устройства, подключаемого к материнской плате, на ней имеется слот или разъем определенного типа.

Длинные продолговатые слоты предназначены для оперативной памяти. Обычно они расположены от процессорного сокета, в вертикальном положении. В домашних компьютерах используются от 2 до 8 слотов. Большее количество встречается только в платах для сервера.

При выборе материнской платы нужно учесть тип оперативки, на который рассчитаны слоты. Напомним, что современные ОЗУ имеют память DDR4 и DDR5, но можно встретить и старые модели с памятью предыдущего поколения.

Слоты расширения находятся ниже процессорного сокета. Современные платы используют сокеты типа PCI-Express, старые модели – PCI или AGP. Слоты PCI-E различаются по ширине и длине. Например, самый большой слот такого типа – PCI-E x16, используемый в первую очередь для видеокарты. А компактные PCI-E x1 используются для карт расширения, которым не нужна высокая скорость в работе с информацией: звуковые, сетевые, ТВ-тюнеры и т. д.

SATA-разъемы предназначены для стандартных накопителей формата 2.5 и 3.5 дюйма (HDD и SSD), а также DVD-приводов. Обычно на платах имеются от 4 до 12 штук.

Слоты M2 используются для SSD-накопителей данного формата. Они бывают переключаемыми и поддерживают параллельно два режима: PCI-E и SATA для соответствующих SSD. Количество таких разъемов может достигать 5 штук, в бюджетных они могут отсутствовать вовсе.

Самые старые модели для подключения дисков и оптических приводов могут иметь порты IDE, предшественники SATA.

В нижней части материнской платы находятся разъемы для подключения передней панели корпуса:

• разъемы для вывода USB 2.0 и 3.0;
• разъемы для передних аудиоджеков;
• кнопки включения и перезагрузки;
• индикаторы питания и активности накопителей;
• дополнительные разъемы для модуля TPM и COM-порта;
• коннекторы для подключения RGB-подсветки.

Также на материнской плате расположены разъемы под вентиляторы охлаждения. Их место не фиксировано. В современных платах эти разъемы четырехконтактные и позволяют управлять скоростью вращения вентиляторов. Старые модели могут иметь трехконтактные разъемы без возможности настройки скорости.

Внешние разъемы задней панели

Данные разъемы используются для подключения внешней периферии:

• монитор. Разъемы используются, если он подключается к внутренней видеопамяти. Разные модели плат используют 1–4 разъема, типы: VGA, DVI, HDMI, DisplayPort;
• аудиоджеки 3.5 мм. Они используются для подключения микрофона и других устройств подачи звука на линейный вход. Может использоваться и альтернативный оптический аудиовыход;
• разъем сетевой карты RJ-45. Он применяется для подключения сетевого кабеля от свитча или роутера;
• порты PS/2. К ним подключаются некоторые клавиатуры и «мышки». Этот тип портов устарел, но иногда встречается;
• порты USB. Это могут быть стандартные USB-A или универсальные USB-C. К ним подключается широкий спектр устройств: «мышки», клавиатуры, внешние жесткие диски и т. д.;
• коннекторы для встроенного беспроводного адаптера;
• разъемы Thundebolt и кнопки перезагрузки и сброса CMOS (для топовых плат).

Как выбрать материнскую плату

Материнская плата подбирается согласно потребностям пользователя. Так, для домашнего ПК можно приобрести недорогую плату с минимумом необходимых функций и разъемов. Игровые модели имеют расширенный функционал, в том числе разъем под подсветку.

Подобрать оптимальную плату поможет онлайн-конфигуратор PC-Arena. Этот сервис предназначен для сборки компьютера с нуля и выбора совместимых комплектующих. Для начала работы укажите один из ключевых компонентов, к примеру процессор. Система сама подберет список совместимых деталей, в том числе материнских плат.

Благодаря онлайн-конфигуратору вы соберете ПК для любых задач в кратчайшие сроки. При необходимости вы также можете воспользоваться консультацией специалистов PC-Arena. Оставьте номер, и наши консультанты свяжутся с вами в ближайшее время.

Как производят материнские платы?

В этом материале подробно рассмотрим, как производятся материнские платы, выделим основные этапы, технологии, комплектующие.

Материнская плата является фундаментом для сборки любого компьютера, объединяя все его компоненты в единую систему. В этом руководстве мы подробно рассмотрим, как производятся материнские платы, остановимся на ключевых этапах производства, используемых технологиях и комплектующих, обеспечивающих высокое качество и надежность готового изделия.

Подготовка текстолита: от начала до готовой основы

Производство материнских плат – это высокотехнологичный процесс, включающий несколько важных этапов. На первом этапе происходит подготовка печатной платы, которая служит основой для всех компонентов устройства. Современные материнские платы изготавливаются из многослойного текстолита, обладающего высокой прочностью и электрической изоляцией.

Создание многослойной структуры

1. Обработка стекловолокна: Изначально лист стекловолокна покрывается эпоксидной смолой, затем проходит процесс прессования под высоким давлением для создания однородного слоя.
2. Нанесение меди и фоторезиста: После прессования на поверхность наносится тонкий слой меди, который в дальнейшем будет использоваться для создания токопроводящих дорожек.
3. Формирование дорожек: С помощью специальной машины на текстолите формируются дорожки согласно заранее подготовленному шаблону. Излишки меди удаляются, оставляя желаемую конфигурацию дорожек.

Финальная обработка основы

В процессе сборки материнских плат начинается важный этап, который является знаковым для каждого цикла производства – нанесения паяльной пасты. Этот процесс является предварительным шагом перед тем, как платы устанавливают на конвейерных линиях для последующего монтажа компонентов.

Полученные слои текстолита складываются друг на друга с промежуточной пропиткой из смолы и проходят финальную обработку под горячим прессом. Этот процесс позволяет создать многослойную плату с высокой прочностью и надежностью внутренних соединений.

Установка комплектующих: точность и контроль

После подготовки основы начинается второй этап – установка комплектующих. Этот процесс требует особой точности и контроля, так как на этом этапе формируются все ключевые функции материнской платы.

Каждая материнская плата, предназначенная для использования в системных блоках и рабочих станциях, проходит через этот тщательно контролируемый процесс. Нанесение паяльной пасты позволяет точно и надежно закрепить компоненты на плате, что является ключевым для обеспечения высокой производительности и надежности готовых изделий.

Стерильные условия и автоматизация

После монтажа всех компонентов каждая материнская плата подвергается строгому тестированию готовой продукции, чтобы гарантировать ее безупречную работу в любых условиях.

Для обеспечения высокого качества продукции, установка комплектующих происходит в стерильных условиях. Сотрудники используют специальные защитные костюмы и проходят через воздушный шлюз, чтобы исключить попадание пыли и частиц на плату.

Точная установка и проверка

Компоненты устанавливаются на плату с помощью автоматизированных установочных машин, которые обеспечивают высокую точность расположения деталей. После установки каждый компонент проходит визуальный и технический контроль на предмет правильности подключения и функционирования.

Контроль качества и финальные тесты

Перед тем, как плата будет упакована и отправлена потребителю, она проходит ряд финальных тестов и проверок. Эти тесты включают в себя проверку электрических соединений, работоспособность всех установленных компонентов, а также термические и механические испытания.

Как выбрать качественную материнскую плата

При выборе материнской платы стоит обратить внимание на следующие аспекты:

• Качество комплектующих: Надежные твердотельные конденсаторы увеличивают срок службы и стабильность работы.
• Конструкция и дизайн: Оптимальное расположение компонентов облегчает сборку и обслуживание, а также способствует лучшему охлаждению.
• Модуль регулятора напряжения: Количество дросселей может служить индикатором качества и надежности платы.
• Производитель: Известные бренды часто предлагают лучшую поддержку и гарантию на свои продукты.

Заключение

Материнская плата играет ключевую роль в построении эффективной и надежной компьютерной системы. Выбирая качественный продукт от проверенного производителя, вы обеспечиваете долгосрочную стабильность и высокую производительность вашего ПК. Уделяя внимание деталям производства и комплектующим, можно подобрать оптимальное решение для любых задач.

Вопросы и ответы

Сколько слоев может иметь материнская плата?

Количество слоев в материнской плате может варьироваться в зависимости от ее предназначения и комплексности. Бюджетные модели могут иметь от 4 до 6 слоев, в то время как более продвинутые платы для игр или профессионального использования могут содержать от 8 до 12 слоев или даже больше.

Какие факторы влияют на качество материнской платы?

На качество материнской платы влияют такие факторы, как качество используемых компонентов (например, твердотельные конденсаторы против электролитических), точность производственного процесса, конструкция и дизайн платы, а также качество модуля регулятора напряжения.

Что такое модуль регулятора напряжения и почему он важен?

Модуль регулятора напряжения (VRM) отвечает за подачу стабильного и точного напряжения на процессор и другие компоненты. Качественный VRM обеспечивает эффективную и стабильную работу системы, предотвращает перегрев и увеличивает срок службы компонентов.

Может ли выбор материнской платы повлиять на производительность компьютера?

Да, выбор материнской платы может существенно повлиять на производительность компьютера. Качественная плата обеспечивает лучшую совместимость и эффективность работы всех компонентов, поддержку современных технологий и возможности для разгона.

Как часто нужно обновлять материнскую плату?

Необходимость обновления материнской платы зависит от множества факторов, включая требования к производительности, поддержку новых компонентов и технологий. В среднем, пользователи обновляют материнскую плату каждые 3-5 лет, но это может варьироваться в зависимости от индивидуальных потребностей и бюджета.

Влияет ли размер материнской платы на ее производительность?

Размер материнской платы сам по себе не влияет на производительность, но определяет количество доступных слотов расширения, портов и других функций. Более крупные платы (например, форм-фактор ATX) обычно предлагают больше возможностей для подключения дополнительных компонентов и устройств по сравнению с меньшими платами (например, Micro-ATX или Mini-ITX).

Можно ли самостоятельно собрать материнскую плата?

Сборка материнской платы в домашних условиях практически невозможна из-за сложности производственного процесса и необходимости использования специализированного оборудования. Однако пользователи могут самостоятельно выбирать и устанавливать компоненты на готовую материнскую плату, такие как процессоры, оперативную память и видеокарты.

• Все посты
• HDD диски (29)
• KVM-оборудование (2)
• Powerline-адаптеры (2)
• SSD диски (53)
• USB-носители (4)
• USB-хабы (3)
• Батареи к ИБП (4)
• Безопасность (3)
• Беспроводные USB адаптеры (2)
• Беспроводные роутеры (18)
• Блоки питания (15)
• Бумага (1)
• Веб-камеры (1)
• Вентиляторы корпусные (4)
• Видеокарты (58)
• Видеонаблюдение (6)
• Внешние диски (4)
• Гарнитуры (2)
• Графические планшеты (2)
• Дисковые полки (2)
• Док-станции (1)
• Звуковые карты (4)
• Инструменты (1)
• Источники бесперебойного питания (ИБП) (23)
• Кабели и патч-корды (9)
• Картриджи (1)
• Карты памяти (2)
• Клавиатуры (8)
• Колонки (3)
• Коммутаторы (13)
• Комплекты (клавиатура и мышь) (2)
• Компьютерная периферия (2)
• Компьютерные корпуса (15)
• Компьютерные кресла (2)
• Компьютеры (51)
• Контроллеры и адаптеры (8)
• Ленточные носители (2)
• Маршрутизаторы (3)
• Материнские платы (19)
• Мониторы (45)
• Моноблоки (9)
• МФУ (6)
• Мыши (9)
• Ноутбуки (42)
• Общая справка (64)
• Оперативная память (17)
• Оптические накопители (1)
• Панели (1)
• Планшеты (3)
• Плоттеры (1)
• Портативные аккумуляторы (1)
• Принтеры (6)
• Программное обеспечение (69)
• Процессорное охлаждение (18)
• Процессоры (56)
• Рабочие станции (6)
• Ретрансляторы Wi-Fi (4)
• Серверы (65)
• Сетевые карты (6)
• Сетевые фильтры (3)
• Системы распределение питания (1)
• Сканеры (2)
• СХД (9)
• Телевизоры (3)
• Телекоммуникационные шкафы (11)
• Телефония (4)
• Тонкие клиенты (2)
• Трансиверы (5)
• Умный дом (2)

Также вас может заинтересовать

Сравнение чипсетов Intel 500-й и 400-й серии: что выбрать?

Разбираемся, какие новые возможности представила компания Intel в чипсетах 500-й серии под процессоры 11 поколения Rocket Lake

Чипсеты Intel 600-й серии: сравнение с Intel 500, обзор, характеристики

Изучаем нововведения в наборе микросхем для процессоров Intel 12-го поколения

Обзор двухсокетных материнских плат для разных целей

Двухсокетная плата — в каких сферах применима и нужна ли в игровом ПК?

Материнские платы: дорогие модели против дешевых

Разбираемся, от чего зависят цены на материнские платы и какие характеристики особенно важны при покупке.

Необычные материнские платы: история и разнообразие

Знакомимся с самыми оригинальными моделями материнских плат за всю историю компьютерной техники

Аудиочип в материнской плате: возможности и выбор

Изучаем возможности интегрированных аудиокодеков в материнские платы

ASUS Z590: идеальный выбор для CPU Intel 11-го поколения

Залогом производительной работы каждого процессора является соответствующая техническая платформа

Материнские платы для Intel Rocket Lake: подборка лучших плат по производителям

Разбираемся, как выбрать материнскую плату на чипсете 500-серии из многообразия предложений

Как проверить материнскую плату перед покупкой?

Разбираемся, на какие моменты следует обратить внимание при выборе и покупке материнской платы

Выбор фаз питания для материнской платы

Разбираемся, что такое фазы питания в подсистеме материнской платы, на что они влияют и как выбрать необходимое количество.

Есть вопросы по взаимодействию или обнаружили ошибку на сайте?
Просьба связаться с нами

125480, Москва, ул. Туристская, д.33, к.1

• Контакты
• info@andpro.ru
• +7 495 545 48 70
• 8 800 707 78 15
• Перезвонить

• Информация
• Сертификаты
• Условия оплаты
• Условия доставки
• Гарантия на товар
• Возврат товара

• Помощь
• Оформление заказа
• Персональные данные
• Вопрос-ответ
• Производители
• Прайс-лист

Из чего состоит материнская плата ПК

Материнские платы не получают такого внимания со стороны пользователей, как процессоры или видеокарты компьютеров. Опытные в компьютерном деле пользователи, мастера и IT-специалисты знают, что без платы невозможна работа графического и центрального процессоров. Это компонент, благодаря которому компьютер может работать в целом.

Системная плата обеспечивает все компоненты ПК питанием, а также создает связь между ними. В материнку устанавливаются все внутренние элементы компьютера, а также подключаются внешние.

Базовая комплектация

Материнская плата компьютера обязательно оснащается:

• Разъемом для подключения центрального процессора – CPU Socket.
• Модулями памяти – самый распространенный тип DRAM.
• Интерфейсами для подключения дополнительных расширений, например, дискретных видеокарт.
• Входами и выходами для подключения компьютера к внешним совместимым устройствам.

Количество слотов и разъемов, расположенных на корпусе, зависит от размера платы. Самый большой форм-фактор – это Standard ATX, а самый компактный – mini-ITX.

Выходит, что конструкционно материнка – это печатная плата с большим количеством контактов и проводников, которые служат для соединения узлов и компонентов ПК. Теперь рассмотрим конструкцию в деталях.

Процессорный сокет материнской платы

В центре схемы располагается один из важнейших элементов – сокет для установки процессора. Внутри сокета предусмотрены сотни маленьких выводов, которые отвечают за питание ЦП и его взаимодействие с другими компонентами. К корпусу материнки процессор прижимает металлическая рамка, а уже под ней размещен массив контактных выводов или пинов. Сокеты отличаются между собой по количеству пинов. От этого зависит, какой ЦП можно будет подключить к материнской плате.

Количество пинов прямо влияет на производительность процессора. Чем больше контактных выводов в массиве, тем более мощный процессор можно установить. Почти все пины используются, чтобы обмениваться данными с другой важной составляющей материнки.

Слоты модулей оперативной памяти

Рядом с процессором находятся слоты для модулей оперативной памяти. Слоты напрямую соединяются с процессором. Причем ни к каким другим элементам ПК модули памяти не подключаются. В ЦП интегрируется контроллер памяти, поэтому количество слотов на корпусе зависит от характеристик совместимого процессора.

По нижнему краю модуля памяти размещаются контакты золотистого цвета. Контакты нужны для обеспечения ОЗУ питанием и возможностью обмена информацией с процессором.

PCI-Express слоты

Вначале мы отметили, что системная материнская плата устанавливает соединение между всеми компонентами компьютера. Процессор и оперативная память – не единственные подключенные к ней элементы.

На корпусе также располагаются разъемы типа PCI-Express. Важно отметить, что внутри ЦП обязательно есть контроллер PCI-e. Один контроллер служит для обработки нескольких соединений или линий. От количества обслуживаемых линий зависит, какое дополнительное устройство можно подключить к разъему:

• 16 линий – дискретная видеокарта;
• 4 линии – SSD-накопитель;
• 1 линия – сетевой адаптер или звуковая карта.

Кроме быстродействующего современного стандарта PCI-e, на корпусе могут размещаться более старые PCI интерфейсы. Это выходы предыдущего поколения, которые работают на порядок медленнее.

Мост материнской платы

Так называемый Южный мост – это отдельный элемент для поддержания работы ЦП. Раньше на плате также был Северный мост, взаимодействующий с видеокартой и оперативной памятью. Когда производители начали выпускать ЦП с интегрированной памятью и графическим адаптером, разработчики плат отказались от Северного моста.

Сейчас используется только Южный, имеющий также второе название – чипсет. По сути – это вспомогательный процессор, который управляет периферией. Он обслуживает такие интерфейсы:

• PCI и PCI-Express.
• USB.
• Serial ATA или SATA (используются для подключения жестких дисков, дисковых приводов и т.д.).

В чипсет материнской платы могут быть встроены и другие системы управления или синхронизации – звуковой контроллер, сетевой и VGA адаптеры и т.д. Иногда дополнительных элементов внутри чипсета нет, а только базовые интерфейсы в небольшом количестве. Да, чипсеты отличаются по количеству интегрированных интерфейсов. Например, в одной модели может быть 16 USB-портов, а в другой 8 или 10.

Иногда чипсет также управляет внешними блоками ввода и вывода. То есть разъемами для мониторов, клавиатуры и мыши. Чаще эти разъемы размещают вдоль левого края корпуса системной платы.

Дополнительные микросхемные элементы

Чипсет и центральный процессор ограничены по количеству устройств, которые к ним можно подсоединить. Поэтому на корпусе материнки производители часто размещают вспомогательные интегральные микросхемы. К примеру, дополнительные SATA-разъемы. По стандарту SATA интерфейс интегрирован в чипсет, но дополнительный разъем может размещаться и на корпусе.

Какие еще вспомогательные микросхемы могут быть у материнской платы компьютера? Например, микросхема для управления разъемами радиатора, микросхема для контроля за работой температурных датчиков, дополнительный независимый сетевой или звуковой контроллер и т.д.

На корпусе также размещают микросхемы-свитчи PCI-e. Они нужны, чтобы чипсет и центральный процессор лучше справлялись с управлением 16-линейными слотами PCI-Express в своем составе.

Если плата рассчитана на разгон процессора, на ней также размещают микросхемные элементы для управления процессом ускорения. Они отвечают за правильную настройку вольтажа и тактовой частоты ЦП.

В конструкцию системной платы обязательно входит микросхема флэш-памяти. Это элемент, отвечающий за хранение данных базовой системы ввода-вывода, то есть BIOS.

Питание материнки

Чтобы плата и подключенные к ней устройства получали достаточное для стабильной работы напряжение, используется блок питания. В блоке питания предусмотрены базовые разъемы, которые как раз и отведены под подключение платы.

В основном подключенные к плате устройства получают напряжение от нее. Иногда мощности, которую передает материнская плата компьютера оказывается мало. Например, для работы производительной видеокарты. Тогда подключенные элементы запитываются напрямую от системного блока.

Подключенные устройства требуют разного напряжения. Поэтому в систему питания материнки также входят блоки регулировки напряжения – VRM. Для управления VRM предусмотрена отдельная микросхема, которая активирует блоки в соответствии с тем напряжением, которое требуется конкретному подключенному устройству для работы.

Элементы базового управления

К некритически важным, но все-таки значимым компонентам относятся еще три – кнопка перезагрузки, системный динамик и LED-индикация. Это элементы, которые передают данные о состоянии компонентов ПК в операционную систему, а также контролируют включение и выключение системной платы.