Įžanga
Temos dalykiniai mokymo tikslai
|
| |
Pradiniai reikalavimai
|
| |
Mokymosi schema
|
Mokymo ir mokymosi medžiaga glaudžiai susijusi su visa dalyko mokymosi schema, ypač tema 4. Studijuojant šią temą įgytos žinios bus svarbios studijuojant 8 -9 bei 11 temas.
| |
Papildomos mokymo priemonės
|
| |
Simboliai, nuorodos
|
SVK – savikontrolės klausimai
| |
Laikas reikalingas šiai temai studijuoti
|
apie 6 val.
|
6.1. Pagrindinių plokščių sudėtis, tipai
Svarbiausias kompiuterio sisteminio bloko komponentas – pagrindinė plokštė (System board arba Motherboard). Ji lemia kompiuterio architektūrą ir darbo našumą.
Dar pirmųjų PC projektuotojų sukurta pagrindinės plokštės koncepcija su į jos jungtis įstatomomis išplėtimo plokštėmis išliko gyvybinga ir šiais laikais. Toks sprendimas įgalina pasiekti palyginti aukštą sistemų darbo stabilumą, įgalina nesunkiai atlikti surinkimo, atnaujinimo ir techninės priežiūros darbus. Žinoma, šiuolaikinės plokštės neatpažįstamai pasikeitė.
Pagrindinė plokštė - tai folguoto stiklo tekstolito lapas su spausdintiniais takeliais, įmontuotais lustais, kondensatoriais, lizdais bei jungtimis ir kitais komponentais. Spausdintiniai takeliai išvedžioti keliais sluoksniais skersai išilgai – jais sujungiamos visos dalys ir keliauja valdymo signalai ir duomenų srautai.
Pagrindinėje plokštėje yra įrengti tokie komponentai:
Ø lizdas pagrindiniam procesoriui,
Ø lustų rinkinys,
Ø jungtys atmintinės moduliams
Ø jungtys išplėtimo plokštėms,
Ø jungtys įvairiems įrenginiams prijungti (per komutacinius šleifus),
Ø BIOS lustas,
Ø įvesties/išvesties valdikliai,
Ø įtampos stabilizatoriai,
Ø maitinimo įtampos jungtys
Ø trumpikliai konfigūracijai nustatyti
Ø pagalbiniai komponentai.
Dalis jungčių paprastai tvirtinamos prie galinės plokštės sienelės ir tarnauja korpuso išorėje esantiems išoriniams įrenginiams pajungti.
Procesoriaus lizdas (Socket). Į jį įstatomas procesorius. Lizdas ZIF (Zero Insertation Force – įkišti be jėgos) skirtas lengvai bei labai patikimai sujungti kontaktus. Šis lizdas turi mažą svirtelę, kuri užgnybia lusto kojeles. Ją pakėlus be rūpesčių galima įstatyti ar išimti lustą. Žr. 6.1 pav.
Lustų rinkinys – Svarbiausias plokštės komponentas yra kukli, sunkiai dirbanti lustų grupė, žinoma kaip valdymo lustų rinkinys (lustynas). Jis apibudina visą sistemą, kadangi kiekvienas pagrindinis sistemos komponentas priklauso nuo šių lustų galimybių. Jis nukreipia duomenis iš diskinio kaupiklio į atmintinę, o iš atmintinės – į procesorių ir pan., taip pat užtikrina, kad išoriniai įrenginiai ir vidinės plokštės suderintai dirbtų. Lustų rinkinys lemia, kokio tipo procesorių galima bus panaudoti pagrindinėje plokštėje, kokia sparta jis galės keistis duomenimis bei kokią atmintinę galima bus naudoti. Dabartiniu metu lustų rinkiniai įgauna vis daugiau funkcionalumo, nors jų kainos išlieka maždaug pastovios. Žr. skyrių 4.Lustų rinkiniai.
Operatyviosios atmintinės modulių lizdai. Skirtingų tipų atmintinių modulius galima statyti tik į jiems skirtus lizdus. Šiuo metu DDRII tipo atmintinių moduliams skirti pagrindinėse plokštėse naudojami 240 kontaktų lizdai. Jų kiekis plokštėse gali būti skirtingas. Dažniausiai naudojami 2 lizdai. DDRIItipo atmintinėms plokštėse montuojamas lyginis jungčių kiekis. Žr. 6.1 pav.
Įvairių valdiklių (adapterių) lustai. Palyginus šiuolaikines pagrindines plokštes su senesnėmis, pastebime, kad dalis valdiklių, anksčiau realizuotų tik kaip atskiros išplėtimo plokštės, palaipsniui integruojami į lustyną (grafikos valdikliai biurų kompiuteriams) arba į pagrindinę plokštę: tinklo LANadapteriai (Broadcom5789, Intel 82559 LAN, Kinnerth-R, Intel KENAI II CSA, Marvell8053, RTL8100C ir pan.), garso adapteriai (AC97 CODEC, CREATIVE CA0106), FireWire adapteriai (VT6307, TSB43AB23). Pagrindinių plokščių gamintojai dažnai naudoja tuos pačius lustų rinkinius, ir jų gaminiai skiriasi tik, pavyzdžiui, RAID, FireWire, audio adapteriais ar pan.. Būtent todėl labai svarbu žinoti tikslius lustų rinkinio, kuris bus pasirinktoje plokštėje, parametrus (kokiam procesoriui ir atmintinei jis skirtas, kokia IDE valdiklio sparta, ar įdiegta grafikos sistema). Žr. 6.1, 6.4, 6.6 - 6.12 pav.).
Išplėtimo jungtys. Sisteminio lygio išplėtimo magistralės duoda galimybę įmontuotiems jose praplėtimo moduliams maksimaliai išnaudoti sisteminius PC resursus. Duomenys iš Pagrindinės magistralės išoriniams įrenginiams (pvz., vaizdo, garso plokštėms) perduodami AGP, PCI PCI-express16). magistralėmis. Šiuolaikinėse BTX ir ATX tipo pagrindinėse plokštėse dažniai yra keli lizdai PCI plėtimo plokštėms PCI- expressx16 arba (rečiau) AGP jungtys.
Įvesties – išvesties (I/O) jungtys. Pagrindinėje plokštėje numatyta daugybė Į/I prievadų, su kuriais susiję Į/I įrenginiai ir standartai, Šie prievadai gali siųsti ir gauti duomenis iš procesoriaus ir RAM. Pagrindinėje plokštėje dažniausiai yra dviejų diskų valdiklių, standžiojo disko IDE valdiklio arbaSerial ATA, PCI expressx16 ir PCI expressx1 USB jungtys, skirtos, pavyzdžiui spausdintuvui, modemui, skeneriui prijungti. Jeigu pagrindinėje plokštėje yra sumontuota įranga garso signalams apdoroti, ji turi garso jungtis. Standartizuotos įvesties/išvesties magistralės užtikrina funkcinio PC išplėtimo pagrindą. USB(Universal Serial Bus) – tai yra pigi nuoseklioji Į/I šiuolaikinė magistralė, naudojama daugybei įrenginių, kuri pastaraisiais metais labai smarkiai išpopuliarėjo. Taip pat į pagrindinę plokštę gali būti įdiegtos grafikos ir garso posistemės. nuosekliųjų RS 232 ir vienos lygiagrečiosios LPT sąsajų jungtys (žr. 6.1 pav.).
Prie pagrindinės plokštės praktiškai jungiami visi kompiuterio įrenginiai, išimtį galėtų sudaryti tik monitorius, garsiakalbiai (jungiami prie garso plokštės), bei SCSI įrenginiai (jungiami prie savo valdiklių). Tačiau ir ši išimtis nėra tiksli - visi išvardinti įrenginiai (garso ir vaizdo plokštės ir SCSI) taip pat dabar dažnai jungiami ir prie pagrindinės plokštės. Į daugelį plokščių įdegti Ethernet FireWire prievadai, monitorių (jei naudojamas integruotas grafikos valdiklis), Serial ATA , PCI- expressx1, PS/2, FDD jungtys. Žr. 6.1 pav.).
Daugelis kompiuterio išorėje esančių įrenginių jungiami per pagrindinės plokštės galinėje sienelėje įtvirtintas jungtis.
Per USB jungtis galima prijungti skirtingų tipų įrenginius: klaviatūrą, pelę, skenerį, vairalazdę, skaitmeninę kamerą ir spausdintuvą. Visos skaitmeninės kameros turi FireWire prievadą, per kurį labai lengvai į kompiuterį perkeliami vaizdo įrašai tolesniam apdorojimui. IDE sistemos įpėdinė – nuoseklioji Serial ATA. Tai sąsaja, kietuosius diskus jungianti 4 laidų kabeliu vietoj lygiagrečiosios ATA sąsajos 40/80 laidų plačių šleifų. Nuoseklioji ATA tai visiškai naujas kietojo disko sąsajos tipas. Perdavimo sparta – 250MB/s vienu kanalu, tačiau tai tik pradžia. Nuoseklioji ATA labai perspektyvi, jos duomenų perdavimo sparta didesnė, be to, daug lengviau įdiegti kietuosius diskus, pigesnė naujų sparčių valdiklio sistemos lustų gamyba, lustai vartoja mažiau energijos. Žr. Pav.6.1.
Jungikliai - tai adatėlių krūvelė įpresuota pagrindinėje plokštėje kurias tarpusavyje galima sujungti trumpikliu.
Jungikliai kaip ir perjungėjai naudojami įvairių komponentų konfigūracijai keisti, kai nereikia operatyvaus darbo režimo pakeitimo. Juos perkišti naudojamas pincetas. Patartina jį naudoti prieš tai atjungus maitinimą, kadangi visada yra tikimybė sutrumpinti netinkamoje vietoje ar netyčia suliesti su priešingu kontaktu.
DIP – perjungikliai atlieka tas pačias funkcijas kaip jungikliai yra maži ir daug patogesni. (žr. 6.3. (b). Be to juos daug lengviau ir patogiau perjungti, tarkim su tušinuku. Bet jie užima daugiau vietos ir jų savikaina kur kas didesnė nei trumpiklių. Taipgi jie yra mažiau funkcionalūs ir, nors jų pavadinimas ir sako kad jie yra perjungėjai, bet dažniausiai jie tegali sujunginėti.
Dabartiniu metu stengiamasi kuo labiau sumažinti tiek trumpiklių tiek DIP jungtukų naudojimą ir visas konfigūracijos operacijas padaryti valdomas programiškai ir operatyviai.
Pagrindinės programos (BIOS) lustas Kiekvienoje pagrindinėje plokštėje laikomos tam tikros programos. ROM luste saugomos svarbios Pagrindinės programos, padedančios paleisti ir tikrinti kompiuterį. BIOS - tai paleisties programos, tvarkyklės, CMOS atmintinė. Pagrindinės plokštės BIOS valdo visus pagrindinės plokštės įrenginius. Išoriniams įrenginiams (pvz.: vaizdo plokštėms) taip pat reikia BIOS, ir šis kodas, žinoma, yra įrenginio ROM luste. Paleisties metu, visos BIOS susijungia ir priskiriamos RAM adresams, taigi šie programos fragmentai tampa prieinami operacinei sistemai. CMOS atmintinėje yra daugybė svarbių duomenų apie sistemą, kuriuos naudoja paleisties programos. Vartotojas gali šiuos parametrus keisti per paleisties programą. Žr. skyrių 5. Bazinė Įvesties – išvesties sistema.
Kiti ypatumai Įvairių gamintojų siūlomos plokštės skiriasi ir standartu neapibrėžtų komponentų išdėstymu, maitinimo įtampos filtravimo sprendimais, gamybos technologijos lygiu. Skirtingi gamintojai nevienodai dėmesio skiria ir gaminiams testuoti, bei ribiniams leistiniems parametrams nustatyti. Pripažintos „BRAND name“ firmos šiais požiūriais kelia žymiai didesnius reikalavimus, dažnai teikia geresnes garantijų sąlygas, todėl jų gaminiai paprastai ir gerokai brangesni.
Svarbiausias pagrindinės plokštės charakteristikas didžiąja dalimi nulemia įmontuotas joje lustynas ir jo charakteristikos, įdiegti adapteriai, tačiau tokios charakteristikos, kaip atmintinės modulių lizdų kiekis, išplėtimo jungčių kiekis, įvairių standartų jungčių rinkinys (kartais lemiamas papildomų plokštės komponentų įdiegimu) BIOS ypatumai, konstruktoriniai bei technologiniai aspektai priklauso nuo konkrečios plokštės projektuotojų priimtų sprendimų.
Plokščių form faktoriai
Pasirinktas plokštės form - faktorius apsprendžia galimą kompiuteriui panaudoti korpuso tipą, sistemos išplėtimo galimybes (galimų prijungti išplėtimo plokščių kiekį ir jų tipus), gali įtakoti sisteminio bloko darbo stabilumą (aušinimo problemų sprendimo ypatumus) ir pan. Šiuo metu IBM tipo asmeniniams kompiuteriams dažniausiai naudojamos ATX ir BTX pagrindinės plokštės. Tačiau nuo pirmųjų PC pasirodymo laikų standartai keletą kartų keitėsi.
AT formato pagrindinės plokštės buvo sukonstruotos naudoti su 386 ir 486 procesoriais, bet jos naudojamos ir su “Pentium” tipo procesoriais. AT plokštėje yra lizdai mikroprocesoriui, ROM ir RAM, plėtimo plokštėms įtaisyti, plokštės valdymo lustams, jungikliai darbo rėžimams perjungti ir kiti būtini komponentai.
AT plokštes pakeitė modernesnės ATX ir BTX formato plokštės. Kas turi kompiuterį su AT tipo pagrindine plokšte, gerai žino kaip nepatogu pakeisti arba įdėti papildomą RAM plokštelę.
ATX form-faktoriaus plokštės
ATX tipo plokštės sukonstruotos taip, kad būtų patogiau įdėti plėtimo plokštes ir perjungti jungiklius darbo rėžimui keisti. Jose sutrumpinti duomenų siuntimo atstumai, todėl plokštės gali perduoti duomenis didesniais dažniais.
Tipiškas lizdų išdėstymas ant ATX plokštės su Slot1 jungtimi pateiktas 6.5 pav. (vaizdas iš nugarinės pusės), parodytos ir prie galinės plokštės sienelės tvirtinamos jungtys.
Standartas apibrėžia pagrindinius reikalavimus plokštės gabaritams, komponentų ir tvirtinimo kiaurymių išdėstymui. |
6.7 pav. pateiktas ATX, mikro – ATX ir flex – ATX plokščių dydžių ir jų tvirtinimų palyginimas.
6.7 pav. ATX, mikro – ATX ir flex – ATX plokščių dydžių ir jų tvirtinimų palyginimas
6.8 pav. parodytos ATX plokštės tvirtinimo kiaurymių koordinatės.
6.8 pav. ATX plokštės tvirtinimo kiaurymių koordinatės
LPX form-faktoriaus plokštė
Šio tipo plokštės skirtos mažų gabaritų korpusams. Jose yra jungtis technologinei plokštei, į kurią įstatomos išplėtimo plokštės.
6.9 pav. LPX form-faktoriaus plokštė
NLX form-faktoriaus plokštė
NLX tipo plokštės yra mažesnės ir universalesnės, nes jose nėra lizdų nei mikroprocesoriui, nei plėtimo plokštėms, bet yra jungtis mikroprocesoriaus plokštei ir lizdas plokštei su plėtimo lizdais įstatyti.
6.10 pav. NLX plokštės išorinis vaizdas.
BTX form-faktoriaus plokštės
BTX standartas (Balanced Technology Extended) Intel'io sukurtas praktiškai per metus laiko. Jo pasirodymą lėmė vis sparčiau blogėjantis stalinių kompiuterių temperatūrinis režimas, naujo tipo magistralių, sąsajų jungčių ir procesorių lizdų atsiradimas, galiausiai ir vartotojų noras, kad kompiuterio korpusas nebūtinai turėtų priminti šuns būdą…
Oficialiai naujas form-faktorius sukurtas siekiant standartizuoti sąsajas ir apibrėžti termines charakteristikas. Specifikacija aprašo pagrindinių plokščių. korpusų, maitinimo šaltinių ir kitų sistemos komponentų mechanines ir elektrines sąsajas,
6.11 pav. Tipinis komponentų išdėstymas BTX form-faktoriaus plokštėje
6.12 pav. BTX plokštės tvirtinimo kiaurymių koordinatės ir išmatavimai
Specifikacijos aprašyme numatyti keli BTX komponentų išdėstymo variantai.
Gamintojai turi vadovautis specifikacija, tik kaip pagrindu ir patys kurti unikalias komponentus.]
Visų BTX plokščių gylis vienodas – 266,7 mm, tuo tarpu plotis gali kisti.
Pilno BTX form-faktoriaus plokštėse galimos 7 išplėtimo jungtys.
Pagrindiniai BTX standarto privalumai lyginant su ATX yra šie:
- Galimybė panaudoti mažų profilių komponentus miniatiūrinėms sistemoms konstruoti.
- Iki smulkmenų pragalvotas sistemos komponentų išdėstymas viduje korpuso, įvertinus oro srautų cirkuliaciją ir su juo surištą termobalansą kompiuterio korpuse.
- Form-faktoriaus mastelio keitimo galimybė (BTX, micro BTX, pico BTX)
- Galimybė panaudoti mažagabaritinius maitinimo blokus.
- Optimizuota plokščių tvirtinimo struktūra, kokybiškesnės mechaninės charakteristikos dirbant su masyvesnėmis pagrindinėmis plokštėmis ir komponentais.
- Standartas nėra griežtas plokštės ir korpuso gabaritų požiūriu.
„Intel" sukurto BTX (Balanced Technology Extended) standarto pagrindinėse plokštėse komponentai išdėstyti kitaip, nei mes buvome įpratę. „Intel" atstovų teigimu, BTX pagrindinėms plokštėms reikės mažiau aušintuvų, todėl kompiuteriai veiks tyliau ir kais mažiau už tuos, kuriuose įrengtos senstančio ATX(Advanced Technology Extended) standarto plokštės.
6.13 (a) pav. BTX tipo pagrindinės plokštės aušinimas
6.13 (b) pav. ATX tipo pagrindinės plokštės aušinimas
BTX pagrindinėse plokštėse komponentai išdėstyti taip, kad vienas aušintuvas (BTX „Ther male Module modulio dalis) pajėgtų visus juos atvėsinti. Plokštės priekyje įtaisytas aušinimo modulis traukia orą į kompiuterio korpuso vidų per daugiausia šilumos išskiriančius komponentus: procesorių, lustų rinkinį ir vaizdo posistemį. Daugumai BTX korpusų pakaks maitinimo šaltinio ir vaizdo posistemio aušintuvų - papildomų rengti nereikės.
Daugumoje ATX korpusų aušintuvai įrengti užpakalinėje korpuso dalyje ir (arba) šonuose. Taip išdėstyti jie traukia orą per korpuso priekį, oro srautas teka pro viduryje esančius procesoriaus aušintuvą bei šilumos sklaidiklį, o išeina pro korpuso užpakalinę dalį.
Intel savo gaminamus procesorius platins su dviejų tipų aušinimo moduliais. l tipo moduliai tiks įvairiems kompiuterių korpusams, o mažesni II tipo moduliai bus įrengti nedideliuose kompiuteriuose.
Galima įsigyti trijų dydžių BTX plokštes (visos 26,3 cm ilgio). Įprastoje BTX pagrindinėje plokštėje yra iki 7 PCI Express jungčių (plotis 32 cm). MicroBTX (25,8 cm pločio) yra iki 4 PCI Express jungčių, o PicoBTX 19,8 cm pločio plokštėje viena PCI Express jungtis. BTX modelio pagrindinėmis plokštėse įdiegtas Type I BTX Thermal Module aušinimo moduliai, pakeičiantys įprastą aušintuvą ir šilumos sklaidiklį. Svarbiausia priežastis, paskatinusi „Intel" kurti BTX standartą, buvo ta, kad „Pentium 4" procesoriai labai kaista.
Pirmasis dalykas, kuris krenta į akis atidarius BTX kompiuterio korpusą, yra sukeistos plėtimo jungčių pusės, tarsi žiūrėtum į įprasto ATX kompiuterio korpuso vidų per veidrodį. Procesoriaus lizdas pagrindinėje plokštėje yra pačiame kompiuterio priekyje. Ant procesoriaus sumontuotas unikalaus dizaino aušintuvas. BTX standartas leido padidinti maksimalią aušintuvo radiatoriaus masę nuo 450 iki 900 gramų. Toks galingas radiatorius turi didesnį paviršiaus plotą, todėl efektyviau atiduoda šilumos perteklių.
Pats radiatorius pagamintas iš storo varinio cilindro ir aplink jį horizontaliai susuktos aliuminio juostos. Priekinėje pusėje, beveik prie pat priekinės korpuso sienelės, sumontuotas ventiliatorius, traukiantis orą iš korpuso išorės ir pučiantis per radiatorių. Būtent čia matyti bene pagrindinis BTX standarto privalumas. Procesoriaus įtampos reguliavimo elementai, pats procesorius, „šiaurinis tiltas", „pietinis tiltas" bei vaizdo plokštė yra išrikiuoti viena linija, todėl visi šie komponentai patenka į vieno ventiliatoriaus sukuriamą oro srautą. Taigi BTX standartas kompiuteryje leidžia turėti vos 2 ventiliatorius - maitinimo bloko ir procesoriaus.
Visi šie komponentai sudaro sistemos pagrindą, todėl yra išrikiuoti viena linija pagrindinės plokštės centre. Darbinės atmintinės lizdai išdėstyti plokštės viršuje. Plėtimo lizdų skaičius priklauso nuo BTX formato.
6.14 pav. Galimi įtaisų išdėstymo variantai BTX korpuse
Procesorių lizdai
Jungtys procesoriams labai dažnai vadinami anglišku žodžiu Socket (lietuviškai - lizdas). Egzistuoja dar vienas tipas jungčių, kuris buvo naudojamas kuri laiką. Jis vadinamas anglišku žodžiu Slot.
Socket 1
Lizdas OverDrive, vėliau pavadintas Socket 1, priklauso PGA tipo lizdams su 169 kontaktais. Pagrindinės plokštės su šituo lizdu palaiko procesorius 486SX, DX, DX2 ir DX2/OverDrive. Procesorius DX savo pirminiam variante naudojo srovę 0,9A esant 5V įtampai ir taktiniam dažniui 33MHz(naudojamas galingumas – 4,5W) ir ne daugiau 1A esant taktiniam dažniui 50 MHz (5W). Srovė naudojama procesoriaus DX2 arba OverDrive ne viršijo 1,2A esant taktiniam dažniui 66 MHz (6W).
Socket 2
Kada buvo pradėta DX2 procesoriaus gamyba, Intel jau kūrė procesorių Pentium. Buvo nuspręsta išleisti 32-bit Pentium modelį skirta kompiuterio modernizacijai, kurie naudoja procesorių DX2. Vietoj to kad paprasčiausiai padidinti procesoriaus taktinį dažnį, Intel sukūrė visiškai naują lustą su išplėstomis Pentium procesoriaus galimybėmis. Šis lustas pavadintas Pentium OverDrive Processor, jungiamas į lizdus Socket2 ir socket3. Pagrindinėse plokštėse su šitais lizdais gali būti įdėti bet kokie procesoriai – 486 SX, DX, DX2 ir Pentium OverDrive. Jis dirbo su keliais taktiniais dažniais 25/63 ir 33/83MHz.Pirmas skaičius reiškia pagrindinės plokštės dažnį, o antras – procesoriaus Pentium OverDrive dažnį.
Socket 3
Kadangi lizdas Socket 2 nebuvo skirtas tokiai didelei srovei ir išskiriama procesoriaus Pentium OverDrive šiluma pasirodė esanti labai didelė, Intel sukūrė nauja procesorių, kuris praktiškai buvo tas pats Pentium OverDrive, bet dirbantis 3,3V įtampoje ir jo naudojama srovė neviršijo 3,0A(naudojamas galingumas – 9,9W).
Procesoriaus DX4 ir Pentium OverDrive montavimui į pagrindinę plokštę kompanija Intel sukūrė naują lizdą Soket 3. Taip pat į šį lizdą buvo galima įstatyti ir senus procesorius SX, DX, DX2 ir Pentium OverDrive.
Socket 4
Pirmieji procesoriai Pentium su taktiniu dažniu 60 ir 66 MHz turėjo 273 išvadų ir dėl jų buvo numatytas atitinkamas lizdas Socket 4 kuris turėjo 5V įtampą. Į šitą lizdą buvo galima įdėti pirmuosius procesorius Pentium su taktiniu dažniu 60 ir 66 MHz, o taip pat procesorius OverDrive.
Nors abu lustai dirba prie 5V įtampos, procesoriaus variantas Pentium gaminamas pagal
0,8 mkm technologiją. Lusto naudojamas galingumas yra gerokai didesnis, negu pagal naują technologiją gaminamos lusto su minimaliu struktūros dydžiu 0,6 mkm. Sumažinti struktūros dydį - tai vienas iš elektros energijos sunaudojimo sumažinimo būdų. Nors procesoriai OverDrive sistemai Pentium bazėje naudoja mažiau energijos, įstatant juos į lizdą galėjo kilti problemų surištų su laisva vieta reikalinga tvirtinamam tiesiai ant procesoriaus ventiliatoriui..
Socket 5
Padidinus procesorių Pentium taktinį dažnį iki 75, 90 ir 100 MHz, Intel perėjo prie technologijų, leidžiančių gauti minimalų struktūros dydį 0,6 mkm, ir įtampa 3,3V. Rezultate pasisekė sumažinti naudojamą galingumą iki 10,725 W (3,25A). Tokiu būdu procesoriai su taktiniu dažniu 100 MHz reikėjo žymiai mažesnio galingumo, negu pirmiem Pentium, dirbantiems su taktiniu dažniu 60 MHz.
Procesoriams Pentium 75 ir keletui kitų numatyta 296 išvadai. Šitie procesoriai įstatomi į 320 kontaktų lizdą Socket 5. Laisvieji kontaktai buvo rezervuoti procesoriui Pentium Overdrive. Lizde Socket 5 kontaktai išdėstyti šachmatų tvarka (SPGA – Staggered Pin Grid Array), o tai leido padidinti jų tankį.
Socket 6
Lizdas Socket 6 skirtas specialiai procesoriams DX4 ir Pentium OverDrive. Šis lizdas yra modifikuotas lizdas Socket 3, kuriame uždaryti 2 kontaktai, naudojami papildomais raktais. Lizdas Socket 6 turi 235 kontaktus. Jie skirti įdėti procesoriui 486 arba OverDrive naudojantiems 3,3 V įtampą. Į šį lizdą galima įdėti tik procesorius DX4 ir OverDrive. Kadangi lizde Socket 6 numatyta įtampa yra 3,3 V, o įstatomi procesoriai būtent tam lizdui ir galimybė sudeginti mikroprocesorių egzistuoja tik naudojant Soket 3 lizdą.
Socket 370 (PGA-370)
1999m. kompanija Intel pristatė naują lizdą procesoriams. Šitas lizdas buvo pavadintas Socket 370 (PGA-370), todėl kad turėjo 370 išvadų ir iš pradžių buvo projektuojamas pigiems procesoriams Celeron ir PGA versijos Pentium III. Platforma Socket 370 buvo skirtas išstumti iš rinkos (kas jai ir pasisekė) vidutinio ir žemesnio lygio Super 7 architektūros sistemas, palaikomas kompanijų AMD ir Cyrix.
Socket 423
Lizdas ZIF tipo Socket 423 buvo pristatytas 2000 m . procesoriams Pentium 4 (kodinis pavadinimas Willamette).
Architektūra Socket 423 palaiko procesoriaus 400 MHz magistralę, jungiančią procesorių su valdiklio atmintinės branduoliu (Memory controller Hub – MCH). Procesoriai Pentium 4 su darbiniu dažniu 2 GHz paprastai naudojami su lizdu Socket 423; daug spartesnėms versijom reikia lizdo Socket 478.
Konstrukcijoje Socket 423 naudojamas unikalus radiatoriaus įstatymo metodas, naudojant tvirtinimo elementus, pritvirtintus prie sisteminio bloko korpuso. Ši konstrukcija buvo sukurta tam, kad išlaikytų didelio svorio radiatorių.
Procesoriuje naudojami penki išvadai identifikuojantys įtampą (VID). Dėka jų moduliu VRM, įtaisytu į pagrindinę plokštę, galima nustatyti tikslias įtampos, būtinos tam tikram procesoriui reikšmes. Tai leido automatiškai nustatyti įtampos dydį. Pirmosios Pentium 4 versijos naudojo 1,7 V įtampą, kurią galima pakeisti kituose modeliuose. Maža trikampė žymė viename iš kampų nurodo išvada 1, tuo pačiu padeda teisingai įstatyti lustą.
Socket 478
ZIF tipo lizdas Socket 478 pristatytas 2001 m . spalį procesoriams Pentium 4 ir Celeron 4 (branduolio Pentium 4 pagrindu). Šis lizdas buvo sukurtas specialiai papildomiems kontaktams būsimiems procesoriams Pentium 4 su taktiniu dažniu daugiau nei 2 GHz. Radiatoriaus montavimas atliekamas kitaip nei ankstesnėse plokštėse su lizdu Socket 423, tačiau jis gali būti didelių gabaritų.
Lizdo Socket 478 architektūra palaiko 400, 533 ir 800 MHz procesorių magistralę, jungiančią procesoriaus atmintinę su branduolio valdikliu (Memory Controller Hub – MCH), kuris yra pagrindiniu lustų rinkinyje.
Socket A (Socket 462)
2000 m. kompanija AMD pristatė lizdą Socket A (taip pat vadinamą Socket 462), skirtą procesoriams Athlon ir Duron PGA versijoms. Šitas lizdas buvo kuriamas tam, kad pakeisti Slot A, naudojamą ankstesnių Athlon procesorių. Procesoriuose Athlon ir Duron naudojama antro lygio priešatmintinė, todėl brangus korpusas, skirtas ankstesniems procesoriams, daugiau nereikalingas.
Socket A (Socket 462) turi 462 kontaktus ir yra tokio pačio dydžio kaip ir Socket 370. Tačiau patalpinti procesorių skirta Socket 370 lizdui į Socket A neįmanoma. Šis lizdas palaiko 32 įtampų maitinimo reikšmes diapazone 1,100 – 1,850 V su žingsniu 0,025 V (procesorių kontaktai VID0 – VID4). Blokas maitinimo įtampai reguliuoti įtaisytas į pagrindinę plokštę. Žr. 6.17 (a) pav.
Socket 603
Lizdas Socket 603 naudojamas kartu su procesoriumi Intel Xeon dviejų procesorių (Dual procesor – DP) arba daug procesorių (Multiple Procesor – MP) konfigūracijose. Šio tipo lizdai statomi pagrindinėse plokštėse, skirtose naudoti serveriuose.
Slot 1 (SC242)
Kai antro lygio priešatmintinė iš Pagrindinės plokštės buvo perkelta į procesorių, buvo sukurtas Slot 1, į kurį galima įdėti procesorius Pentium II, Pentium III ir Celeron. Specialiai dėl procesoriaus Xeon (Pentium II ir Pentium III) buvo sukurta jungtis Slot 2.
Šita jungtis naudojama tam, kad įdėti korpusą SEC (Single Edge Cartridge – korpusas su vienpuse kontaktine jungtimi), kuriame yra procesorius Pentium II. Korpuso viduje yra plokštė su antro lygio priešatmintine ir procesoriumi. Kitaip nei Pentium Pro, priešatmintinė įstatyta ant plokštės, o ne procesoriaus korpuso viduje.
Socket 754
Lizdas Socket 754 naudojamas naujiems Athlon 64 bitų procesoriams, skirtiems asmeniniams kompiuteriams. FSB 200 MHz, HT link1000 MHz Žr. 6.17 (b) pav.
Socket 939
FSB 200 MHz, HT link 1000 MHz; 0,8-1,55 V. ATHLON 64 (2800-4700); ATHLON 64X2; ATHLON 64FX; kai kurios Opteron1xx versijos, kelios Sempron 3xxx versijos.
Socket 940
FSB 200 MHz, HT link 1000 MHz; 0,8-1,55 V. Opteron, Athlon 64 FX.
Socket T (LGA775)
Tai naujas Intel lizdas Land Grid Array FSB 133 MHz (Quadpumped) FSB 533 MHz FSB 800 MHz FSB 266 MHz FSB 1066 MHz. Žr.pav. 6.17 (d).
6.15 (a) pav. Lizdas Socket 462
|
6.15 (b) pav. Lizdas Socket 754
|
6.15 (c) pav. Lizdas Socket 940
|
6.15 (d) pav. Lizdas Socket T (LGA775)
|
Suvestiniai duomenys apie PC kompiuterių procesorių lizdus pateikiami 6.1 lentelėje.
6.1 lentelė. Procesorių lizdų tipai naudojami IBM PC
Jungties tipas
|
Palaiko procesorių
|
Socket 1
|
Intel 486SX/SX2, DX/DX2/DX4
|
Socket 2
|
Intel 486SX/SX2, DX/DX2
|
Socket 3
|
Intel 486SX/SX2, DX/DX2/DX4
|
Socket 4
|
Pentium 60/66 MHz
|
Socket 5
|
Pentium 75/100 MHz
|
Socket 6
|
486SX/SX2, DX4
|
Socket 7
|
Pentium 75 – 233 MHz, AMD K5,K6,K6–2+, K6-3+, Cyrix 686 (MI) ir 6×86MX MII), Centaur Technology IDT- C6 (WinChip C6)
|
Socket 8
|
Pentium Pro
|
Socket 370
|
Intel Celeron A su branduoliu ne senesniu Coppermine, Via Cyrix III
|
Socket FC
|
Intel Celeron su branduoliu Coppermine arba Tualatin, Pentium III su branduoliu senesniu Katmai
|
Socket 423
|
Intel Pentium 4 su branduoliu Willamette
|
Socket 478
|
Intel Pentium 4 su branduoliu Willamete, Northwood, Celeron su branduoliu Willamete-128
|
Socket T (LGA775)
|
Intel Pentium 4, Celeron D, Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Xeon
|
Socket A
|
AMD Athlon Thunderbird, Athlon XP, Duron
|
Socket 754
|
AMD Athlon 64 (2800+ - 3700+), Sempron (2500+ - ), Turion 64 (MLand MT)
|
Socket 939
|
Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Opteron 1xx, Sempron 3x00
|
Socket 940
|
Athlon 64 FX, Opteron
|
Slot 1
|
Intel Pentium II, Celeron su branduoliu Covington, Pentium III su branduoliu Katmai
|
Slot A
|
AMD Athlon
|
Kompiuterių korpusai ATX plokštėms
Konstrukciniai standartai apibrėžia reikalavimus ne tik plokštei, bet ir kompiuterio korpusui.
Išskiriami pagrindiniai Super ATX tower, Midi Tower, Micro Tower, Tiny Tower, Mini ATX korpusų tipai. Lentelėje 6.2. pateiktos Casetek international Co. kompiuterinių korpusų techninės charakteristikos.
6.2 lentelė. Casetek international Co. kompiuterinių korpusų techninės charakteristikos
Tipas
|
Super ATXtower
|
Midi Tower
|
MicroTower
|
Tiny Tower
|
Mini ATX
|
Modelis
|
CK-1018-1A
|
CK-1020-5A
|
CK-1008-FB
|
CK-1007-1A
|
CK-1010-1A
|
Pagrindinė plokštė (išmatavimai, mm)
|
ATX / FULLAT
|
ATX (325 x 300)
|
Micro ATX
(240 x 240)
|
Micro ATX
(240 x240)
|
170 x 170
~ 180 x 190
|
Išplėtimo jungčių kiekis
|
7
|
7
|
4
|
4
|
Low profilePCI
Slot x 1
|
Nišos
|
5 ¼“ x 5 (open bay)
3 ½“ x 2 (open bay)
3 ½“ x 3 (hidden)
|
5 ¼“ x 2 (open bay)
3 ½“ x 2 (open bay)
3 ½“ x 2 (optional)
|
5 ¼“ x 1 (open bay)
3 ½“ x 1 (open bay)
3 ½“ x 2 (hidden)
2 ½“ x 2 (hidden)
|
Standart
CD – ROM x 1 (open)
3 ½“ HDD x 1 (hidden)
| |
Medžiaga
|
1,0 mm SECC
|
1,0 mmSECC
|
0,8 mmSECC
|
0,8 mmSECC
|
ABS 94HB
0,6 mmSECC
|
Maitinimo šaltinis
|
Standart
PS/II300W/400Wor PSIIRedundant
|
PS/II
|
PS/II, PS/III, SFX
|
SFX
|
Flex 150WSafety
|
Gabaritai, mm
|
510 x 205 x 520
|
558 x 219 x 477
|
410 x 180 x 358
|
345 x 135 x 354
|
260 x 135 x 298,5
|
Kaip jau minėta svarbiausi plokštės komponentai yra lustynas, procesoriaus lizdas, atmintinės modulių, išplėtimo plokščių ir sąsajų su sisteminiame bloke montuojamais įrenginiais lizdai, kontaktinių jungčių plokštelė išoriniams įrenginiams pajungti, BIOS lustas bei pagalbiniai lustai arba taip vadinami aksesuarai ( kvarcinis generatorius, garso posistemės (CODEC) FIWI sąsajos ir kt. lustai. Kai kurie iš pagalbinių lustų yra plokštėje.
Turi būti geri darbo ryšiai tarp lustų, atmintinės gamintojų ir BIOS kodų rašytojų. Ir pagaliau pagrindinių plokščių gamintojai turi palaikyti glaudžius santykius tarp lustų rinkinio gamintojų, BIOS kompanijų ir pagrindinių procesorių gamintojų, kad galėtų pagaminti gerą pagrindinę plokštę ir pasiūlyti rinkai taip sparčiai, kaip yra įmanoma.
6.16 pav. Pagrindinės plokštės su I820 lustynu sandara
6.16 pav. pateikta vienos iš senesnių plokštės pavyzdžių. Atkreipkite dėmesį į joje detaliai pavaizduotą sinchronizavimo sistemą ICS 9248BF Clock generator (Sistemos laikrodį) ir jo formuojamas sinchronizavimo signalų serijas, išorinį atmintinės valdiklį (82805 MTH ir CBBF bei DRCG).
Lustyno i865 ypatumai detaliai aptarti penktojoje temoje. Plokštės projektuotojai maksimaliai išnaudojo lustyno naująsias galimybes, atnaujino ir Super I/O lustą (ITE8712), tinklo valdiklį (Kinnerth-R), garso adapterį (AC97 CODEC).
6.18 pav. Pagrindinės plokštės su I865 lustų rinkiniu sandaros schema
Pateiktoje Gigabyte plokštėje išnaudotos ir papildomos i875 ypatybės. Įdiegtas 2 SCSI įrenginių valdiklis Adaptec AIC-7902W. IDE3,4 prievaduose išnaudoti RAID technologijos ypatumai įdiegus ADAPTEC AIC-7902W adapterį.
6.19 pav. Pagrindinės plokštės su ATiRS350 lustų rinkiniu sandaros schema
Plokštė su ATi lustynu ir Socket 478 neužtikrina RAID technologijos palaikymo. Yra integruotas vaizdo valdiklis, tačiau palikta galimybė pajungti ir vaizdo plokštę per AGPx8 sąsają. LAN palaikomas per pietų tiltą, nėra ir Serial ATA palaikymo. Tai plokštė pigiems kompiuteriams.
6.20 (a) pav. Pagrindinės plokštės Intel 975 lustų rinkiniu sandaros schema (apibendrinta)
6.20 (b) pav. Pagrindinės plokštės Intel 975 lustų rinkiniu sandaros schema (konkreti)
Plokštė palaiko 1066/800 efektyvųjį sistemos magistralės dažnį, iki 8 GB DDRII atmintinę, 1,8V DDRII atmintinės modulius, 1000Mb/s LAN. Palaiko RAID0, RAID1 arba RAID(0+1), RAID 5 Serial ATA prievaduose. Palaikomas HDD ATAPI režimas.
Šioje plokštėje, kaip ir visose plokštėse su Intel 9xx lustynais (I915, I925, i955ir kt.), palaikomos PCI Express sąsajos bei dviejų kanalų atmintinės valdikliai. Išskirtinis ypatumas – tai ir galinga garso posistemė su SPDIF išėjimu.
6.21 pav. Pagrindinės plokštės su ULiM1689 lustų rinkiniu sandaros schema
Plokštėje su ULi lustynu ir Socket 939 lizdu AMD procesoriui išnaudoti Hyper Transport magistralės privalumai: procesoriuje realizuotas DRAM atmintinės valdymas, vieno lusto lustyno sprendimas. Vienas iš ryškesnių lustyno trūkumų – PCI Express nepalaikymas, ribotos garso posistemės galimybės.
6.22 pav. Pagrindinės plokštės nVidia GeForce lustų rinkiniu sandaros schema.
Plokštėje su nVidia GeForce lustynu, nors ir įstatytas Socket 939, jau palaikoma PCI Express, per valdiklį VT6307 palaikoma FIRE WIRE sąsaja (IEEE 1394) džiuginanti pirmiausiai vaizdo kamerų vartotojus, modernus garso adapteris, tačiau krinta į akis ribotas Efektyvusis FSB dažnis.
Plokštėje su Sis760 lustynu nepalaikoma DDR2. Nepalaikoma PCI Express, yra integruotas grafikos valdiklis, per valdiklį TSB43AB23 palaikoma FIRE WIRE sąsaja (IEEE 1394), ne itin modernus garso adapteris, palaikoma Serial ATA.
6.23 pav. Pagrindinės plokštės su VIA K8T890 lustų rinkiniu sandaros schema
Ši plokštė su VIA K8T890 lustynu palaiko esminius šiuolaikinės kartos valdiklių ypatumus. Palaikoma iki 4 GB atmintinės talpą, BIOS lustas įgalina stebėti sistemos įtampą, procesoriaus temperatūrą, procesoriaus ir sistemos aušintuvo sukimosi spartą bei aušintuvo sistemos ir procesoriaus gedimą.
6.3. Plokščių parinkimas tipiniams vartotojų segmentams
Tipiniai kompiuterių vartotojų segmentai aptarti skyriuje 1. Kompiuterių sandara, charakteristikos ir klasifikavimas. Kiekvieno segmento vartotojų poreikiai skiriasi, skiriasi ir reikalavimai pagrindinių plokščių charakteristikoms.
Tipiniai kompiuterių vartotojų segmentai aptarti skyriuje 1. Kompiuterių sandara, charakteristikos ir klasifikavimas. Kiekvieno segmento vartotojų poreikiai skiriasi, skiriasi ir reikalavimai pagrindinių plokščių charakteristikoms.
Kadangi įsitikinome, kad pagrindines plokštės charakteristikas lemia joje įtaisytas lustų rinkinys, pirmiausia ir reikėtų apsispręsti su kokiu lustų rinkiniu plokštė geriausiai tenkintų vartotojo poreikius. Žinoma iš karto reiktų jau nuspręsti kurio gamintojo Intel ar AMD procesorių pasirinksime. Darant sprendimus svarbu atsižvelgti į nepriklausomų ekspertų teikiamas rekomendacijas , įvertinti ne tik technines charakteristikas, bet ir darbo našumo/kainos santykį, firmos gamintojos vardą bei teikiamus garantinius įsipareigojimus.
6.4. Temos apibendrinimas
- Pagrindinis kompiuterio sisteminio bloko komponentas – pagrindinė plokštė (System board arba Motherboard). Ji lemia kompiuterio architektūrą ir darbo našumą.
2. Pagrindinė plokštė - tai folguoto stiklo tekstolito lapas su spausdintiniais takeliais, įmontuotais lustais, kondensatoriais, lizdais bei jungtimis ir kitais komponentais. Spausdintiniai takeliai išvedžioti keliais sluoksniais skersai išilgai – jais sujungiamos visos dalys ir keliauja valdymo signalai ir duomenų srautai.
3. Pagrindinėje plokštėje yra įrengti tokie komponentai: lizdas pagrindiniam procesoriui, lustų rinkinys, jungtys atmintinės moduliams, jungtys išplėtimo plokštėms, jungtys įvairiems, įrenginiams, BIOS lustas, įvesties/išvesties valdikliai, įtampos stabilizatoriai, maitinimo įtampos jungtys, trumpikliai konfigūracijai nustatyti, pagalbiniai komponentai.
4. Dalis jungčių paprastai tvirtinamos prie galinės plokštės sienelės ir tarnauja korpuso išorėje esantiems išoriniams įrenginiams pajungti.
5. Svarbiausias pagrindinės plokštės charakteristikas didžiąja dalimi nulemia įmontuotas joje lustynas ir jo charakteristikos, įdiegti adapteriai, tačiau tokios charakteristikos, atmintinės modulių lizdų kiekis, kaip išplėtimo jungčių kiekis, įvairių standartų jungčių rinkinys (kartais lemiamas papildomų plokštės komponentų įdiegimu) BIOS ypatumai, konstruktoriniai bei technologiniai aspektai priklauso nuo konkrečios plokštės projektuotojų priimtų sprendimų.
- Pasirinktas plokštės form - faktorius apsprendžia galimą kompiuteriui panaudoti korpuso tipą, sistemos išplėtimo galimybes (galimų prijungti išplėtimo plokščių kiekį ir jų tipus), gali įtakoti sisteminio bloko darbo stabilumą (aušinimo problemų sprendimo ypatumus) ir pan.
- AT plokštes pakeitė modernesnės ATX ir BTX formato plokštės. Kas turi kompiuterį su AT tipo pagrindine plokšte, gerai žino kaip nepatogu pakeisti arba įdėti papildomą RAM plokštelę.
- ATX tipo plokštės sukonstruotos taip, kad būtų patogiau įdėti plėtimo plokštes ir perjungti jungiklius darbo rėžimui keisti. Jose sutrumpinti duomenų siuntimo atstumai, todėl plokštės gali perduoti duomenis didesniais dažniais.
- Jungtis procesoriams labai dažnai vadinami anglišku žodžiu Socket (lietuviškai - lizdas). Egzistuoja dar vienas tipas jungčių, kuris buvo naudojamas kuri laiką. Jis vadinamas anglišku žodžiu Slot.
- Lizdo Socket 478 architektūra palaiko 400, 533 ir 800 MHz procesorių magistralę, jungiančia procesorių su atmintinės branduolio kontroleriu ( Memory Controller Hub – MCH ), kuris yra pagrindiniu Lustų rinkiniu sisteminėje plokštėje.
- Lizdas Socket 754 naudojamas naujiems Athlon 64 procesoriams kompanijos AMD pirmiems 64 bit procesoriams, skirtiems asmeniniams kompiuteriams. AMD ATHLON XP PGA-ZIF, FSB 200 MHz, HT link 800MHz 0,8-1,55 V ATHLON64 (2800-3700; Sempron (2600-) Turion
- Socket 939 tai naujas AMD lizdas FSB 200 MHz, HT link 1000 MHz; 0,8-1,55 V ATHLON 64 (2800-4700); ATHLON 64X2 ATHLON 64FX; Some Opteron1xx series, a few Sempron 3xxx series
- Socket T (LGA775) Tai naujas Intel lizdas Land Grid Array FSB 133 MHz (Quadpumped) FSB 533 MHz FSB 800 MHz FSB 266 MHz FSB 1066 MHz. Žr.pav. 6.15 (d).
- Perkant pagrindinę plokštę, reikia reikalauti jos dokumentų, nes be jų bus daug sunkiau kompiuterį modernizuoti arba jį remontuoti.
- Parenkant pagrindinę plokštę reikia pasidomėti, kokie yra naujesni procesoriai, atmintinės lustai jai tinka (kokia jų talpa ir koks tipas) ir kiek yra laisvų vietų papildomoms atmintinės moduliams įstatyti.
6.5. SVK.
1. Kam skirta pagrindinė plokštė?
2. Kokie pagrindiniai komponentai sudaro plokštę?
3. Kaip nustatyti procesoriaus tikimą atskirai plokštei?
4. Kodėl yra gana platus plokščių form-faktorių spektras?
5. Kokioms kompiuterio charakteristikoms turi įtakos atskiri plokštės form-faktoriaus parametrai?
6. Kaip susietas plokštės form-faktorius su korpuso tipu?
7. Į ką reiktų atkreipti daugiausiai dėmesio pasirenkant plokštę?
8. Kodėl dažnai plokščių turinčių to paties tipo lustyną kainos smarkiai skiriasi?
9. Apibudinkite pav.6.18 - 6.26 pateiktų pagrindinių plokščių svarbiausius komponentus ir jų skiriamuosius bruožus.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą