Подбираем материнскую плату к процессору

Выбирая материнскую плату для процессора, необходимо знать значение всех ее основных характеристик и параметров процессора, чтобы выбрать наиболее совместимые компоненты.

Подбираем материнскую плату к процессору

Выбор материнской платы под уже купленный процессор требует определенных знаний. Рекомендуется в первую очередь обращать внимание на характеристики уже приобретенных компонентов, ведь покупать дешевую материнскую плату на ТОП-процессор и наоборот нет смысла.

Изначально лучше приобрести такие базовые компоненты, как системный блок (корпус), центральный процессор, блок питания, видеокарту. Если вы решили сначала купить материнскую плату, вы должны точно знать, чего ожидать от предварительно собранного компьютера.

Мы рассмотрели лучшие материнские платы для игр, какие функции важны, чтобы получить полное представление о том, что может предложить рынок, и как это повлияет на производительность системы

Лучшие материнские платы для игрового ПК

ASUS ROG Strix Z490-E Gaming – LGA 1200 с множеством функций

Если вы ищете многофункциональную материнскую плату LGA 1200, обратите внимание на ASUS ROG Strix Z490-E Gaming. Это высокопроизводительная карта, и хотя это не самая дорогая модель Z490, в ней есть почти все, что вам может понадобиться.

Прежде всего, отличная секция 14 + 2 VRM, которая может без проблем обрабатывать 10900K (или следующие 11900K). Карта имеет стандартную комбинацию хранения из шести слотов SATA III и двух слотов M.2. Много радиаторов, на карте есть три слота PCIe x16 (хотя SLI и CrossFire почти не работают), и она поставляется с аудиосистемой высокого класса, работающей на кодеке SupremeFX S1220A.

Что касается подключения, у вас есть локальная сеть объемом 2,5 ГБ в паре с Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.1. Задний ввод-вывод имеет четыре порта USB 3.2 gen2, один из которых USB-C, два порта USB 3.2 gen1 и четыре порта USB 2.0. А если вам нужен разгон, есть хороший набор полезных функций, включая кнопку Flash BIOS, код POST и светодиоды отладки.

В целом, ROG Strix Z490-E Gaming — одна из лучших карт Z490, и если вы не энтузиаст разгона или не нуждаетесь в трех или более разъемах M.2, эта карта для вас.

Что понравилось:

• Отличный дизайн с большим количеством RGB
• Отличное энергетическое решение
• Отлично подходит для любого процессора LGA 1200
• Богатый набор функций
• Отлично подходит для разгона

Что нас разочаровало:

GIGABYTE Z490 AORUS ULTRA – идеальна для большинства геймеров

Gigabyte Z490 Aorus Ultra — материнская плата высокого класса, пусть и не флагманского качества, но очень близкая к ней. Другими словами, Z490 AORUS Ultra имеет практически все, что вам может понадобиться на материнской плате. Во-первых, у нас есть решение 12 + 1 VRM, что неплохо, но не лучшее в своем классе.

Карта также оснащена тремя слотами M.2, шестью портами SATA III и тремя слотами PCIe x16. Раздел аудио работает с кодеком Realtek ALC1220-VB, и этой настройки должно хватить для большинства пользователей без настоящих аудиофилов. Варианты подключения включают порт LAN 2,5 Гбит / с и микросхему Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.

На задней панели вы можете найти четыре порта USB 3.2 gen2 (один из которых — USB-C), два порта USB 3.2 gen1 и четыре порта USB 2.0. Кнопка BIOS Flash расположена на печатной плате, а не на задней панели ввода / вывода, и, хотя карта имеет POST, индикаторы отладки отсутствуют, что является очевидным упущением в этой ценовой категории.

Что понравилось:

• Работает с любым процессором LGA 1200
• Три слота M.2
• Элегантный дизайн с огромным радиатором
• Богатый набор функций

Что нас разочаровало:

• Отсутствие светодиодных индикаторов отладки — большое дело в этой ценовой категории
• Не для серьезного разгона

ASUS ROG Maximus XII Hero Z490 – отличный выбор для каждого геймера

ROG Maximus XII Hero Z490 — это высокопроизводительная материнская плата Z490 и одна из лучших игровых материнских плат для процессоров LGA 1200. Ее 14 + 2 VRM без проблем справляются с 10900K независимо от разгона. Вы также получаете три слота M.2 и шесть портов SATA III, большие радиаторы для охлаждения дисков M.2, VRM и наборов микросхем, а также три слота PCIe x16 в паре с тремя слотами PCIe x1. Впечатляющий потенциал расширения.

Карта включает в себя премиальный звук, поставляется с двумя матрицами RGB и выглядит очень привлекательно, но не излишне кричащей и / или агрессивной. Когда дело доходит до ввода / вывода на задней панели, у вас много портов. Четыре порта USB 3.2 gen2 (один из них — USB-C), четыре порта USB 3.2 gen1 и два порта USB.

ROG Maximus XII Hero Z490 оснащен двойной гигабитной локальной сетью (2,5 ГБ + 5 ГБ), Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.1, а также впечатляющим набором возможностей подключения.

И последнее, но не менее важное: вы получаете множество дополнительных функций. Кнопки сброса и очистки BIOS BIOS, кнопки питания и сброса печатной платы, разноцветные светодиоды отладки и код POST.

Что понравилось:

• Элегантный и со вкусом выполненный дизайн
• 5 ГБ + 2,5 ГБ LAN
• Отличный VRM
• Звуковое решение высокого качества
• Отлично подходит для разгона

Что нас разочаровало:

MSI MPG Z390 Gaming Edge AC – полный функционал для игр

Ищете ли вы материнскую плату, которая подходит для хорошей игровой сборки, или вам нужны дополнительные функции для повышения производительности. В любом случае материнская плата MSI MPG Z390 Gaming Edge в сочетании с правильными компонентами поможет вам справиться с любой требовательной к оборудованию игрой или программным обеспечением AAA.

Благодаря таким функциям, как поддержка высокочастотной ОЗУ, до 128 ГБ двухканальной памяти DDR4, Gen3 PCIe и ввода-вывода для всего, что вам нужно, Gaming Edge AC — отличный выбор как в игре, так и вне ее. Хотя это не лучшая материнская плата Z390, она все же имеет большую ценность.

Прочные слоты PCIe 3.0 x16, порты USB3.1 Gen2, два порта M.2 и шесть портов SATA — все это говорит о отличном продукте. Это прочная основа для любой сборки, которая позволит правильно проложить все кабели, обеспечивая постоянное натяжение между компонентами для долговечности и устойчивости.

Что понравилось:

Что нас разочаровало:

ASUS ROG Strix X570-E – лучшая плата для Ryzen 9

Учитывая огромную популярность процессоров Ryzen и общий успех AMD, имеет смысл, что ваша следующая сборка будет основана на архитектуре Zen2. Материнская плата ASUS ROG Strix X570-E — идеальный выбор для добавления многопоточности в вашу следующую сборку.

С Ryzen Builds вы найдете надежную подачу питания, поддержку высокоскоростной оперативной памяти, которая значительно улучшит вашу производительность и возможности для разгона многоядерных и многопоточных процессоров. ASUS ROG Strix X570-E предлагает все это и даже больше.

Получите процессор 3900X, графический процессор высшего уровня на этой материнской плате, и выиграйте любую игру. Синхронизируйте периферийные устройства и корпус RGB с помощью Asus Aura Sync, получите сверхбыструю скорость чтения и записи на твердотельный накопитель M.2 с технологией PCIe 4, подключите периферийные устройства по беспроводной сети с помощью Bluetooth 5.0 — и вы настоящий геймер.

Что понравилось:

• Больше портов USB 3.2 Gen 2, чем у других карт с аналогичной ценой
• Отличный VRM
• Отлично подходит для разгона
• Wi-Fi 6

Что нас разочаровало:

Asus Prime X570-Pro – уровень энтузиастов со скидкой

Asus Prime X570-Pro — это материнская плата со всеми функциями, необходимыми для работы 16-ядерного процессора Ryzen 3-го поколения. Благодаря дизайну, который не кричит, но при этом имеет чистую игровую эстетику, несколько слотов RGB, PCIe 4.0 M.2 для передачи данных до 64 Гбит / с и разъемы UBS 3.2, вы сможете играть и делиться мемами в течение многих лет прийти.

Высокоскоростная память необходима для архитектуры Zen2, Asus Prime X570-Pro поддерживает до 128 ГБ DDR4 и работает в двухканальном режиме. Многофазное питание DIGI + VRM подает стабильное напряжение на компоненты, обеспечивая высокую тактовую частоту и побивая рекорды в тестах Cinebench и CPU и GPU Superposition.

Что еще вы можете сказать о Prime X570-Pro? Ничего такого. В нем просто есть все функции, необходимые для получения максимальной отдачи от ваших компонентов.

Что понравилось:

• Отличная база для оперативной памяти
• Простой в использовании BIOS
• Отлично подходит для безопасного разгона
• PCIe 4.0

Что нас разочаровало:

ASUS ROG Strix B450-F – для процессоров Ryzen

Если вы ищете платформу, которая будет поддерживать Ryzen 3-го поколения, но вас беспокоят текущие цены на материнские платы X570, то выбор альтернативы B450 — очень разумный выбор. Хотя у вас не будет доступа к оперативной памяти PCIe 4 ГГц или 5 ГГц, ROG Strix B450 предлагает удивительные функции по очень хорошей цене.

Эта материнская плата имеет множество функций, таких как слот M.2 PCIe 3 NVMe, оперативная память OC до 3600 Гц (доступна только для Ryzen 3-го поколения) с простым в использовании BIOS, USB 3.1 Gen1 и многое другое. Уже сами по себе эти особенности говорят о том, что эта материнская плата может идти в ногу с любой моделью 2021 года.

Для обычного пользователя это действительно отличный продукт. Вы получаете хороший ввод-вывод, красивый дизайн с RGB-подсветкой, хорошие порты по очень привлекательной цене. Если вы можете жить без PCIe 4 и Wi-Fi 6, эта карта вам пригодится.

Что понравилось:

• Отличная производительность по цене
• Он имеет NVMe, USB 3.1 и хорошие функции для бюджетного выбора

Что нас разочаровало:

MSI B450 Gaming Plus Max – AM4 с ограниченным бюджетом

Когда вы строите игровой ПК с ограниченным бюджетом, вам нужно считать каждую копейку. Если вы хотите сократить расходы и сэкономить больше денег на процессоре и видеокарте, то покупка более дешевой материнской платы, вероятно, лучший способ начать.

MSI B450 Gaming Plus Max — бюджетная материнская плата, но она предлагает пользователям множество преимуществ. Процессоры Ryzen 3-го поколения могут работать с оперативной памятью до 4133 МГц, и все еще есть улучшения качества, такие как Smart BIOS.

Что вам не хватает, так это высококачественный VRM, а это означает, что, хотя вы все еще можете разогнать свои компоненты, вы, вероятно, не сможете достичь постоянной тактовой частоты при стандартных напряжениях. Вы также увидите меньше операций ввода-вывода, но по-прежнему получите USB 3.2 Gen 2 и слот M.2. В целом, это материнская плата с лучшим соотношением цены и качества.

Что понравилось:

• Хорошие возможности для недорогого продукта
• Усиленные слоты PCIe для предотвращения сбоя графического процессора

Что нас разочаровало:

ASUS Prime X299-Deluxe II – для рабочей станции на базе Intel

Если вы хотите создать рабочую станцию ​​Apex и высокопроизводительную игровую машину, то, что вы видели до сих пор, не очень поможет. ASUS Prime X299 Deluxe II — новейшая материнская плата LGA 2066 для зверя.

LAN 5 Гбит / с, интегрированная беспроводная сеть 5G, RAID 0/1/5/10 — все функции, которые могут понадобиться энтузиасту на рабочей станции. Подача питания отличная, поэтому разгон i9 просто необходим. Качество сборки отличное, а встроенные методы охлаждения эффективны, не занимая много места.

Prime X299-Deluxe II — карта высокого класса, поэтому цена также будет довольно высокой. Тем не менее, стоит использовать такие функции, как Quad-GPU SLI, Crossfire и Thunderbolt 3. Если вы ищете рабочую станцию ​​с процессором Team Blue, то это для вас.

Что понравилось:

• Отлично подходит для энтузиастов, которые хотят создать высококачественную игровую установку или рабочую станцию
• Он имеет множество функций, которые делают передачу данных менее хлопотной для вашего рабочего процесса
• Множество функций резервирования для повышения надежности вашей сборки

Что нас разочаровало:

• Нет PCIe 4.0
• Работает только с ОЗУ без ECC
• Нет смысла строить только для игр

ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha – для процессоров Threadripper

ROG Zenith II Extreme Alpha — это карта премиум-класса TRX40, созданная для процессоров AMD Threadripper последнего поколения. Если вы используете компьютер для тяжелой работы, но также и для игр, эта карта — один из лучших вариантов на рынке.

он многофункциональный и готов ко всему, что вы можете ему предложить. Он поставляется с 16 + 2-ступенчатым VRM — именно то, что вам нужно для энергоемкого процессора рабочей станции. Вы также получаете восемь слотов DIMM, три слота M.2 и четыре порта SATA III. Стоит отметить, что вы можете получить дополнительные адаптеры, которые преобразуют один слот DIMM в два порта M.2.

Карта также включает четыре слота PCIe x16, отличное разделение звука и дизайн, аналогичный другим моделям материнских плат ROG. Это означает элегантную реализацию RGB и привлекательный дизайн. Что касается подключения, ROG Zenith II Extreme Alpha оснащен двумя гигабитными сетями LAN (10 ГБ + 1 ГБ), Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.1.

На задней панели расположены пять портов USB 3.2 gen2, один высокоскоростной порт USB Type-C 20 Гбит / с, четыре порта USB 3.2 gen1, а также кнопки BIOS flash и Clear CMOS. Другие функции включают небольшой многоцелевой OLED-экран на плате, светодиоды отладки, а также кнопки питания и сброса, расположенные на печатной плате.

Что понравилось:

• Отличный дизайн
• Превосходный VRM
• В слоты DIMM можно установить дополнительные диски M.2 (требуется адаптер)
• USB-C 20 Гбит / с
• Множество дополнительных функций

Что нас разочаровало:

Если вы хотите проверить совместимость процессора и материнской платы, это несложно. Вот отличное руководство, объясняющее 3 простых способа понять это.

Поиск подходящего монитора для вас

На рынке представлено множество стилей мониторов, и они имеют много функций и улучшений по сравнению с их предками.

Типы коннекторов

В настоящее время для дисплеев используются три наиболее часто используемых типа разъемов: DVI, HDMI и Displayport. Большинство видеокарт теперь имеют как минимум один или два таких разъема, обычно как минимум HDMI.

Разрешение

Цена на мониторы высокой четкости растет и падает, что делает их более доступными, чем когда-либо. Прежде чем пойти и купить одну, убедитесь, что ваша видеокарта рассчитана на более высокое разрешение, так как большинство видеокарт по-прежнему не справляются с графикой 4K.

Бонусные опции

В зависимости от вашей видеокарты вы можете получить монитор с некоторыми расширенными функциями, такими как более высокая частота обновления или включенная Freesync / G-Sync. Может быть, даже и то и другое, если у вас ограниченный бюджет.

AMD FreeSync и Nvidia G-Sync — отличные функции монитора, если ваша видеокарта их поддерживает. На некоторых совместимых видеокартах это позволяет синхронизировать частоту кадров игры с частотой обновления монитора, чтобы избежать разрывов экрана.

Характеристики материнских плат (чипсетов, разъемов) от лучших производителей, какую материнскую плату выбрать для офисного, домашнего и игрового компьютера

3. Чипсет материнской платы

Каждая материнская плата имеет собственный процессор, который управляет всеми подключенными к ней устройствами и называется набором микросхем. Функциональность материнской платы зависит от чипсета и выбирается в зависимости от назначения компьютера.

3.1. Разработчики чипсетов

Чипсеты для современных материнских плат разрабатывают две компании — Intel и AMD.

Если вы выбрали процессор Intel, материнская плата должна быть на чипсете Intel, если AMD — на чипсете AMD.

3.2. Чипсеты Intel

Ведущие, но уже устаревшие потребительские чипсеты Intel включают в себя следующее:

• H410 — для офисного ПК
• B460 / H470 — мультимедийный и игровой ПК
• Z490 — для мощных игр и профессиональных ПК
• X299 — для тяжелых профессиональных ПК

На смену им пришли более современные чипсеты с поддержкой процессоров 11-го поколения:

• H510 — для офисного ПК
• B560 / H570 — для мультимедийных и игровых ПК
• Z590 — для мощных игр и профессиональных ПК

Для большинства компьютеров подходят материнские платы на базе чипсетов B460 / B470 и B560 / H570. Наборы микросхем H имеют больше линий PCI-E, чем наборы микросхем B, что важно только при установке более двух видеокарт или нескольких сверхбыстрых твердотельных накопителей PCI-E. Так что для обычного пользователя между ними нет разницы.

Наборы микросхем Z имеют даже больше линий PCI-E, чем наборы микросхем H, позволяют разгонять процессоры с индексом «K», поддерживают память с частотой выше 2666 МГц и объединяют от 2 до 5 дисков в массив RAID. Они больше подходят для высокопроизводительных игр и профессиональных ПК.

Материнские платы на чипсете X299 необходимы только для сверхмощных и дорогих профессиональных ПК с процессорами на разъеме 2066 (подробнее об этом ниже).

3.3. Чипсеты AMD

Основные современные чипсеты AMD включают следующее.

• A520 — для офисных и мультимедийных ПК
• B550 — для игровых и профессиональных ПК
• X570 — для энтузиастов
• X399 — для очень мощных профессиональных ПК

Чипсет A520 не имеет возможности разгонять процессор, в то время как B550 имеет. X570 также оснащен большим количеством линий PCI-E для установки нескольких видеокарт и расширенными возможностями разгона. Что ж, X399 предназначен для профессиональных процессоров на сокете TR4.

3.4. Чем отличаются чипсеты

Чипсеты имеют много различий, но нас интересует лишь их условное разделение по назначению, чтобы выбрать материнскую плату, соответствующую назначению компьютера.

Остальные параметры чипсета нас не интересуют, так как мы остановимся на параметрах конкретной материнской платы. Выбрав чипсет для своих нужд, вы можете приступить к выбору материнской платы в зависимости от ее характеристик и разъемов.

Как компьютер похож на живой организм? Наблюдаем, как человек нечаянно повторяет достижения природы в технике на примере устройства материнской платы.

Материнская плата — нервная система компьютера. Из чего она состоит?

В этой статье я расскажу о функциональном подразделении различных областей платы и о том, что с чем связано, то есть чем они обмениваются друг с другом напрямую, а что через различных посредников.

Что ж, для интереса будет дана аналогия с нервной системой человека, так как по сути есть очень похожие характеристики в распределении задач.

Для чего нужна материнская плата?

Что ж, начнем с самого понятного, о котором, в общем, все знают.

Назначение материнской платы — предоставить как можно больше возможностей для соединения между собой различных компонентов компьютера.

То есть разные производители согласовывают стандарты обмена данными и питания, реализации физической связи, а производители материнских плат размещают эти разъемы и обеспечивают питание плат. В результате одни компании производят компьютерные устройства, а другие позволяют подключаться и работать. Фактическое подключение и работу должны обеспечивать материнские платы.

Нервная система человека, и чем она похоже на компьютеры?

Теперь предлагаю рассмотреть нервную систему человека. Однако предупреждаю, что я не врач и в целом рассказ будет таким, что было бы проще проводить параллели.

Центральная нервная система включает в себя все, что находится внутри черепа, а также спинной мозг, а все остальное — периферическое.

То есть нервные окончания, отвечающие за сенсорное восприятие и активацию мышц, а также за передачу сигналов к спинному мозгу и от него. Фактически, совпадения с компьютерами по названиям уже есть, потому что вместо периферийной нервной системы у нас будут так называемые периферийные устройства, то есть клавиатуры, мыши, принтеры и другие вещи для компьютеров.

И есть некоторые функциональные особенности различных зон.

Функциональное деление нервной системы человека

Начнем с того, что внутри черепа. Во-первых, мы думаем, что это большая часть коры головного мозга.

здесь сложно проводить параллели с компьютерами, поскольку в компьютерах вычисления и хранение данных выполняются раздельно, а в голове привязка данных формирует и память, и сам мыслительный процесс, т.е за это отвечают не нейроны, а набор каскадов их взаимных связей, и все вычисления происходят в памяти. В настоящее время существуют экспериментальные вычислительные архитектуры, в которых вычисления выполняются в памяти. Такие вещи в некоторых местах называются PIM (Processor-in-memory), а иногда — C-RAM (вычислительная RAM).

Это потенциально очень интересная технология, она позволяет отказаться от сложной шины данных и больших задержек доступа к памяти, длинных конвейеров обработки данных, но пока что по большей части это научные эксперименты. Но в мозгу это уже работает в коре. Помимо коры головного мозга, он также содержит системы, обеспечивающие функционирование.

Например, гипоталамус, который отвечает за функции поддержания всего организма, отвечает за ряд чувств и регулирует работу тех органов, которые отвечают за поддержание гомеостаза.

И все это великолепие должно управлять внешними устройствами, такими как мышцы и внутренние органы, а также получать сигналы от внешних устройств, например, сенсорные клетки под кожей.

Это делается не напрямую, а через дополнительный блок, отвечающий за подключение всех внешних устройств. Все компьютерные, сенсорные и передающие части внешних устройств нервной системы называются соматической нервной системой. Он делится на две категории.

Внутри головы находятся всевозможные контроллеры и внешние устройства, которым требуется слишком большая шина данных для основных мозговых блоков, и поэтому они расположены ближе к вычислительным центрам. Это черепные нервы соматической нервной системы. Например, глаза и все уплотнения, обеспечивающие работу глаз, даже обоняние, слух и т.д. Эти блоки было бы очень сложно перетянуть в центральную нервную систему, поэтому в ходе эволюции размещение их непосредственно в общем объеме с вычислительными зонами оказалось более успешной стратегией. Остальные устройства соматической нервной системы расположены вдали от головы и связаны через специальный блок контроллера, задача которого — передавать сигналы от этих внешних устройств и передавать сигналы этим внешним устройствам. И блокировка этих контроллеров называется спинным мозгом.

он отвечает за интерпретацию определенных сигналов и передачу их в мозг, а также через него сигналы передаются в мышцы.

Следовательно, если нервные волокна повреждены около спинного мозга, некоторые устройства тела могут выпасть. Например, при межпозвоночной грыже отводятся все ступни или ноги, или при защемлении в шейном отделе может исчезнуть сенсорная функция пальцев, то есть возникает онемение части конечностей.

Всего в спинном мозге человека имеется 31 пара линий связи с внешними устройствами.

В этом случае спинной мозг подключается к компьютерной части также не напрямую, а через мост Вароли, то есть шину данных между головкой центральной нервной системы и спинным мозгом.

Обобщая все сказанное, кратко рассмотрим схему.

У нас есть компьютер, совмещенный с подсистемой данных, блоки, отвечающие за переключение с внешними датчиками внутри головы, блоки, отвечающие за функциональную производительность, блок, отвечающий за работу с внешними устройствами и данными, а также шины, отвечающие за соединение этих блоков.

В общем, этот рассказ в таком виде был сделан в основном для тех, кто уже знает, из чего состоит материнская плата, чтобы не было так скучно смотреть на то, что уже известно и эти люди уже исходят из описаний функциональных блоков нервной системы система скорее всего выяснила, где процессор PCI-e, где чипсет, где чип Super I / O и т д

Где все эти части в компьютерах?

Что ж, и удивительно — с развитием технологий функциональные зоны в компьютерах начинают все точнее повторять функциональные зоны нервной системы.

Но по сравнению с нервной системой человека у компьютеров тоже есть отличия.

Как я сказал ранее, в наших головах нет разделения между памятью и расчетами. Этот подход чрезвычайно эффективен, но очень сложен в архитектурном отношении.

Однако современные технологии стремятся объединить центральный процессор и оперативную память наиболее эффективным и наилучшим образом. На материнских платах была такая штука под названием Northbridge.

Это контроллер, который находится между центральным процессором и слотами оперативной памяти.

При работе с ним данные сначала поступали на этот контроллер и только от него к процессору, и обе шины, соединяющие три элемента, должны были быть очень большими, то есть обеспечивать высокую пропускную способность. Но со временем возникшие задержки и сложность организации шины вынудили интегрировать северный мост в процессор.

То есть у нас, как в мозгу, пока работа не в пределах массива данных, но необходимость интеграции данных с процессором является одной из фундаментальных. На материнских платах северный мост ранее был распаян, то есть чип был несъемным, а процессор, как сейчас, обычно можно было менять. Место для установки процессора называется сокетом. То есть розетка — это непосредственно разъем и его характеристики: распиновка, размер и конструкция. Что ж, в розетку вставлен процессор, который производит вычисления.

При этом данные о работе процессора хранятся в оперативной памяти. Оперативная память вставляется в специальные слоты на материнской плате.

А между этими слотами можно увидеть множество дорожек к контроллеру памяти процессора, по сути, это шина, соединяющая их между собой (на фото выше — дорожки нарисованы белой маской, на самом деле вы можете видеть их, они намного тоньше и их намного больше).

В мозгу, как я уже сказал, все одна система.

Но внешние устройства являются внешними как для мозгового компьютера, так и для процессора с памятью. Они должны быть каким-то образом связаны. На самом деле, как и в случае с нервной системой, существуют важные и сложные внешние устройства, которые сложно провести через посредников и которые будут подключены к процессору.

И есть менее важные, которые можно связать через посредников.

Спинной мозг компьютера — это южный мост.

Поскольку в настоящее время серверной комнаты нет, поскольку она интегрирована в процессор, южный мост называется чипсетом.

Нервная система имеет мост, соединяющий спинной мозг. Ее аналогом в компьютерах Intel является шина DMI. В современных процессорах Intel по скорости он аналогичен 4-полосному PCI-e третьей версии. Вероятно, в двенадцатом поколении это будет аналог 4-х полосного PCI-e пятой версии.

AMD не называет эту шину каким-либо особым образом, просто говорит, что это 4-полосный PCI-e.

В общем — как ни назови суть — все лишнее в мозгу нужно выбросить куда-то еще. Чипсет собирает большую часть этого излишка. И так же, как и спинной мозг, в чипсете много линий для подключения к внешним устройствам. Они называются High Speed ​​i / o или, если по-русски, «fast speed input output». Допустим, в наборе микросхем Intel Z590 есть 30 таких линий, 6 из которых строго зарезервированы для определенных функций, а 24 могут использоваться для любых внешних устройств. Что ж, в контексте компьютеров вам все еще нужно объяснять, зачем вам нужен набор микросхем и почему бы не интегрировать все это в процессор.

Почему на один и тот же процессор существуют разные чипсеты?

Допустим, вам нужно подключить устройство к процессору через USB 3.1.

Для этого процессор должен понимать протокол данных, используемый USB 3.1. Или, например, вам нужно подключить диск SATA. Для этого необходимо научить процессор понимать протокол sata.

Им всем это нужно? Что ж, с этими двумя примерами, это может понадобиться каждому, но каждому нужен полный набор возможных устройств и поддержка большого их количества.

На самом деле все это было вынесено в отдельный блок набора микросхем, который объединяет все данные, передаваемые процессору, по единому протоколу. Есть наборы микросхем, которые поддерживают большее количество устройств, есть наборы микросхем, поддерживающие меньшее количество устройств. Что ж, большинство портов на материнской плате для подключения к устройствам ведут не к процессору, а к чипсету.

И уже чипсет обеспечивает процессор всем, что ему нужно на данный момент. Это позволяет изготавливать материнские платы разной ценовой категории и разной емкости. Проще говоря, мы можем изменить спинной мозг, который отвечает за состав внешних устройств. Предположим, что если бы нам понадобилось 11 рук и 6 ног с 13 пальцами на каждой конечности, то нам понадобился бы другой спинной мозг, который обеспечил бы работу этих конечностей. Медицина до сих пор не позволяет производить такие метаморфозы с человеком, но в компьютерах, если нужно что-то экзотическое, есть чипсет, разработанный под разные нужды. Дверей может быть больше, и это будет дороже, или меньше дверей, и это будет дешевле. Кроме того, чипсет — это не просто хаб для подключения внешних устройств. В набор микросхем входят самые распространенные контроллеры. То есть накопитель SATA не должен иметь возможность переводить данные в протоколы, понятные процессору. Это то, что делает чипсет. Но даже чипсет не все умеет. Кроме того, технология быстро меняется, и набор микросхем можно было просто вывести из употребления. Например, для процессоров с разъемом LGA 775, выпущенных с 2004 по 2009 год, чипсет никогда не поддерживал USB 3.0.

Но материнские платы с USB 3.0 в итоге появились после выпуска этого порта.

И это просто работает. Как я уже сказал, не все линейки чипсетов зарезервированы для определенных функций. Большинство линий свободны, и на этих линиях можно разместить внешние контроллеры, которые будут управлять внешними устройствами и переводить все протоколы в форму, необходимую чипсету для дальнейших операций с центральным процессором.

Поэтому, если чипсет не поддерживает USB 3.0, производитель материнской платы может распаять контроллер USB 3.0, который будет использовать одну из линий ввода-вывода HS. Таким же образом вы можете работать с другими специальными мероприятиями. Допустим, на плате не нужна сетевая карта, а штук 10.

Один контроллер работает, как правило, через чипсет, а еще 9 можно припаять к плате, занимая 9 линий чипсета HS i / o.

Что ж, как правило, производители материнских плат не имеют строгой специализации, так как одни требуют много сетевых карт, другие должны куда-то вставлять карту видеозахвата или звуковую карту, а третьи должны подключать к компьютеру 30 дисководов. Вы не можете делать комиссию за каждый список желаний. Поэтому был разработан стандарт универсального подключения. Вначале это был стандарт ISA, в 90-х его заменил PCI.

А в 2000-х годах PCI сменили на PCI-e. Ну и, соответственно, для чипсета: одна линия PCI-e занимает одну полосу ввода-вывода HS.

В общем, набор микросхем — это то, что имеет определенное количество линий данных, которые производители карт могут использовать по своему усмотрению, и производители также могут оставить эти линии данных свободными, просто назначив их портам PCI-e, в которые можно вставить некоторые. • другие расширения карт, которые будут иметь свои собственные контроллеры на борту, которые переводят что-либо в протоколы, совместимые с PCI-e.

Но, как и в случае с нервной системой, есть ряд устройств, к которым необходимо обращаться без посредников.

Напомню, что для мозга, например, это глаза.

Точно так же в компьютерах для видеокарты 16 отдельных линий выделяются непосредственно процессору. И это довольно большая шина, для сравнения, как я уже говорил ранее, всего 4 линии для подключения к чипсету.

Кроме того, будущие процессоры AMD и Intel по-прежнему будут иметь 4 линии PCI-e для подключения диска m.2. В целом это снижает нагрузку на шину чипсета.

Кроме того, к процессору подключаются другие внешние контроллеры. Например, контроллер вывода видео, если процессор имеет встроенную графику.

Кто управляет материнской платой?

Возвращаясь к нервной системе, это гипоталамус.

На компьютерах фоновые задачи управления ресурсами разделены на несколько взаимосвязанных систем.

Их можно разделить на три составляющих. BIOS, микросхема Super I / O и контроллер питания.

BIOS — это в первую очередь программный уровень, в нем также есть оборудование, но не обработка, а обработка — это сам центральный процессор, а также микросхема Super I / O до включения процессора.

На самом деле Super I / O взаимодействует с программным уровнем BIOS при инициализации. Вместе они заняты настройкой системы перед обычным запуском. Что касается самого Super I / O, то раньше его функции были более значимыми. Он содержал контроллеры мыши и клавиатуры, для аудиоустройств, отвечал за питание компьютера в режиме низкого энергопотребления и в целом для управления питанием, super i / o также включает в себя контроллер для COM-порта и порта LPT, контроллер USB и сетевой контроллер. Теперь этот чип подключен через чипсет по шине LPC. Из старых функций некоторые теперь просто больше не требуются, а некоторые утеряны, например, процессоры сами отвечают за многие режимы питания, но сам процессор не может отвечать за включение процессора, так как он обесточен. Вы должны понимать, что при выключении компьютера, если бы он был выключен полностью и полностью, он бы включался фиксированным переключателем, а не просто кнопкой, и чтобы не держать процессор под напряжением, держат super i / o, который, нажав кнопку включения, тестирует основную систему, получает данные из раздела SPD оперативной памяти, который содержит конфигурации, опрашивает процессор и набор микросхем, опрашивает память BIOS, получает конфигурации и определяет аппаратное обеспечение компьютера и конец позволяет ему загрузиться. Кроме того, Super I / o имеет возможность работать с датчиками. Думаю, многие знают такую ​​платформу, как Arduino.

Он имеет множество цифровых и аналоговых входов и выходов, и вы можете подключать к нему различные датчики для создания определенных устройств. В компьютере, если вам нужно подключить что-то подобное, например термодатчик или вольтметр, это делается через микросхему Super I / O. Также он поддерживает протокол i2C для работы с более сложными контроллерами. Эта микросхема генерирует сигнал ШИМ для управления вентиляторами, а также получает импульсный сигнал от тахометров вентиляторов. Также именно на этом чипе работают системные часы.

Но, скажем, сетевые контроллеры теперь выделены для набора микросхем, основная часть USB, за исключением клавиатуры и мыши, также является просто набором микросхем USB, и есть платы, на которых порты USB клавиатуры и мышь не отображается, но отображаются порты набора микросхем. COM-порт, порт джойстика, MIDI-разъем, разъем для гибких дисков и LPT на платах, как правило, просто не распаиваются. Да вообще я не нашел информации о том, что все эти порты есть в современных микросхемах Super I / o, потому что эти анахронизмы уже могут быть вырезаны за ненадобностью.

И вообще, этот чип еще не включен в набор микросхем просто из-за необходимости его питания при выключенном компьютере, иначе пришлось бы оставить весь набор микросхем под напряжением.

Также есть разница между Intel и AMD. AMD LPT имеет порт подключения Super I / O, встроенный в процессор, соответственно, а звуковой контроллер, также выведенный из Super I / O, был перемещен в экстра-ядерную часть процессора. У Intel то же самое, но все это связано с чипсетом.

Кроме того, поскольку Super I / O является средством взаимодействия с датчиками и контроллерами, именно этот чип передает команды контроллеру питания процессора. И уже контроллер питания следит за выполнением команд, управляя МОП-транзисторами зоны VRM процессора. Отдельное видео про VRM материнских плат было на канале YouTube, также было про линии питания и фазы питания и чем они отличаются друг от друга, все сказано, это тоже интересная тема, рекомендую посмотреть VRM.

На сайте также есть текстовая версия видео по VRM: нажмите здесь.

И еще есть небольшие дополнения к этому видео в другом видео:

На плате есть и другие системы питания. Обычно под предусилителем для звука он же усилитель для наушников, выводится отдельный стабилизатор мощности. Иногда делают отдельные регуляторы мощности и для USB-портов. Например, если у вас есть звуковая карта USB или микрофон USB, лучше использовать материнские платы с выделенным питанием для определенного порта USB, обычно эти USB на задней панели выделяются другим цветом.

В будущем может быть принят новый стандарт для блоков питания: ATX12VO, поэтому материнские платы также будут иметь преобразователи питания с 12 вольт на 5 вольт и 3,3 вольта, которые сейчас есть в блоке питания.

Что ж, если контроллеру требуется напряжение, недоступное от источника питания, то его штанги припаяны, чтобы преобразовать его в необходимое напряжение.

И кратко подведем итоги, из чего состоит материнская плата.

Он состоит из разъема, в который установлен процессор, в который встроен северный мост, то есть контроллер RAM, из слотов RAM и шины, соединяющей память и процессор, также на плате есть разъемы, которые подключаются к процессору. Это 16 линий PCI-e для видеокарты и 4 полосы для накопителя m.2. Но большая часть разъемов подключается через чипсет, который подключается к процессору шиной, равной 4 линиям PCi-e. Оба устройства подключаются к чипсету напрямую и через внешние контроллеры, а некоторые линии чипсета остаются свободными в слотах PCI-e на материнской плате. А микросхема Super I / O отвечает за управление всей платой и питание устройств на ней. Кроме того, на плате разводят питание компонентов и, при необходимости, силовых преобразователей.