Материнская плата

Содержание

1. Материнская плата. Основные компоненты. Классификация. Основные характеристики………………………………………….…2
1. Материнская плата……………………………………………………2
2. Основные компоненты………………………………………………..2
3. Классификация……………………………………………………...…4
4. Основные характеристики……………………………………………5
2. Базы и банки данных……………………………………………….….8
1. Основные понятия, компоненты банка и базы данных…………….8
2. Проектирование баз данных. Основные этапы проектирования….11

Список литературы……………………………………………………….14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Материнская  плата. Основные компоненты. Классификация. Основные характеристики

1.1 Материнская  плата

Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard — главная плата; сленг. мама, мать, материнка) — сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер оперативной памяти и собственно ОЗУ, загрузочное ОЗУ , контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Именно материнская плата объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор, оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители (рис. 1).

 

 

Рисунок 1-Материнская плата стандарта ATX (модель MSI K7T266 Pro2)

 

 

1.2 Основные компоненты

Основные компоненты (рис.2), устанавливаемые на материнской  плате:

• Центральный процессор (ЦПУ).
• Набор системной логики (чипсет — англ. chipset) — набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов».
• Северный мост (англ. Northbridge), MCH (Memory controller hub), системный контроллер — обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.

Для подключения ЦПУ к  системному контроллеру могут использоваться такие FSB-шины, как HyperTransport и SCI.

Обычно к системному контроллеру  подключается ОЗУ. В таком случае он содержит в себе контроллер памяти. Таким образом, от типа применённого системного контроллера обычно зависит  максимальный объём ОЗУ, а также  пропускная способность шины памяти персонального компьютера. Но в настоящее  время имеется тенденция встраивания  контроллера ОЗУ непосредственно  в ЦПУ (например, контроллер памяти встроен в процессоры в AMD K8 и Intel Core i7), что упрощает функции системного контроллера и снижает тепловыделение.

В качестве шины для подключения  графического контроллера на современных  материнских платах используется PCI Express. Ранее использовались общие шины (ISA, VLB, PCI) и шина AGP.

• Южный мост (англ. Southbridge), ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC — используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I/O) — микросхемы, обеспечивающей поддержку исторических низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).

Как правило, северный и южный  мосты реализуются в виде отдельных  СБИС, однако существуют и одночиповые решения. Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

• Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. ОЗУ изготавливается как отдельный блок; также может входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера в виде оперативной памяти.
• Загрузочное ПЗУ. Хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS.

 

Рисунок 2- Компоненты материнской платы

 

 

 

1.3 Классификация материнских плат

Классификация материнских  плат по форм-фактору

Форм-фактор материнской  платы - стандарт, определяющий размеры  материнской платы для персонального  компьютера, места ее крепления к  корпусу; расположение на ней интерфейсов  шин, портов ввода/вывода, сокета центрального процессора (если он есть) и слотов для  оперативной памяти, а также тип  разъема для подключения блока  питания.

Форм-фактор носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора  определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство  производителей предпочитают соблюдать  спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость  материнской платы и стандартизированного оборудования других производителей.

Виды форм-факторов материнских  плат:

1. ATX (Advanced Technology eXtended) - один из самых распространенных форматов материнских плат для ПК, идеально подходит для построения домашнего компьютера. Платы ATX имеют размеры 30.5 x 24.4. см и поддерживают семь слотов расширения. Основной разъем для подключения блока питания на материнской плате стандарта ATX может иметь 20 или 24 контакта. Практически все новые модели материнских плат имеют 24-контактный разъем.

2. mATX (micro ATX) - несколько уменьшенный по размерам стандарт ATX. Подходит для построения офисных компьютеров, когда не требуется много слотов для расширения системы. Платы mATX имеют размеры 24.4 x 24.4 см и поддерживают четыре слота расширения. Основной разъем для подключения блока питания на материнской плате стандарта mATX может иметь 20 или 24 контакта. Практически все новые модели материнских плат имеют 24-контактный разъем. EATX (Extended ATX) материнские платы отличаются от ATX размерами (до 30.5 x 33.0 см), используются в основном для серверов.

3. BTX (Balanced Technology Extended) - новый стандарт, который приходит на смену ATX. При разработке этого форм-фактора большое внимание уделялось эффективному охлаждению установленных на плате элементов. BTX идеально подходит для построения миниатюрных компьютеров. Материнские платы BTX имеют размеры 26.7 х 32.5 см и поддерживают семь слотов расширения.

4. mBTX (micro BTX) - уменьшенный вариант BTX. Размеры таких плат составляют 26.7 х 26.4 см. mBTX поддерживают четыре слота расширения.

5. mini-ITX - форм-фактор для материнских плат, разработанный компанией VIA Technologies. Электрически и механически совместимы с форм-фактором ATX. Материнские платы mini-ITX имеют небольшие габариты (17 х 17 см).

6. SSI EEB (Server Standards Infrastructure Entry Electronics Bay). Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов. Габариты таких плат составляют 30.5 x 33.0 см.

7. SSI CEB (SSI Compact Electronics Bay). Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов. Габариты таких плат составляют 30.5 x 25.9 см.

 

 

 

1.4 Основные характеристики

Основные характеристики материнской платы:  тип сокета, чипсет, частота шины, тип и максимальная частота поддерживаемой оперативной  памяти, а также количество слотов для нее, наличие и количество основных слотов и разъемов (PCI, PCI Express, SATA, IDE, USB), интегрированные карты (сетевая, звуковая, и видеокарты), форм-фактор.

 Процессорный сокет  (разъем для установки процессора) - одна из ключевых характеристик  материнской платы, поскольку  именно он налагает ограничения  на устанавливаемый процессор  для будущей системы. Удостоверьтесь, что выбранный вами процессор можно установить в сокет, размещенный на материнской плате.

Чипсет (набор системной  логики) - набор микросхем, обеспечивающих подключение процессора к оперативной памяти и контроллерам периферийных устройств. Современные чипсеты, как правило, состоят из двух микросхем: "Северного моста" и "Южного моста".

Северный мост (Northbridge)  работает напрямую с процессором, осуществляет его соединение с оперативной памятью, а также с графическим контроллером.

Южный мост (Southbridge)  контролирует винчестеры, карты расширения, интерфейсы SATA, USB и другие разъемы. Как правило, южный мост не имеет прямого контакта с процессором (чем объясняется его расположение как отдельной микросхемы).

Следует отметить, что поддержка  чипсетом технологии RAID позволяет в  разы увеличить скорость обмена данными  с жесткими дисками.

Следующее, на что необходимо обратить внимание - частота и пропускная способность шины (FSB) , так как  это может понизить производительность других комплектующих компьютера, а  в итоге и всей системы: мощный процессор будет ограничен скоростью  обмена данными с материнской  платой и не сможет использовать весь свой потенциал.

Оперативная память (ОЗУ) устанавливается  на материнскую плату в специальные  слоты для оперативной памяти. Стоит удостовериться, что слоты  поддерживают установку ОЗУ типа DDR3, так как остальные типы ОЗУ  уже устарели. Желательно, чтобы  материнская плата поддерживала память DDR3-1333 или выше. Максимальный поддерживаемый объем оперативной  памяти у современных материнских  плат, как правило, составляет 16 Гб.

Не рекомендуется ставить  материнские платы, с количеством  слотов ОЗУ менее 4-х (из рассуждений  о простой дальнейшей модернизации). Обратить внимание следует на поддержку  режима Dual-Channel (двухканальный режим) – данный режим ускорит роботу оперативной памяти, при условии использования парного количества модулей памяти. Мощные платы имеют 6 слотов ОЗУ и поддерживают режим Triple-Channel (трехканальный режим), ускоряющий работу оперативной памяти при условии использования модулей памяти в числе, кратном трем. Материнские платы без поддержки одного из вышеупомянутых режимов (либо их аналога) ставить также не рекомендуется.

Слоты PCI и PCI Express предназначены для установки плат расширения (звуковая, сетевая, видеокарта, модем, различные контроллеры). Для установки плат расширения используется слот PCI; PCI Express используется для установки видеокарт. Однако все больше новых мощных плат расширения, делаются под слот PCI Express. Посему, рекомендуется ставить материнские платы, укомплектованные, как минимум, одним слотом PCI и двумя слотами PCI Express.

Порт SATA используется для  подключения винчестеров (жестких  дисков), SSD (более быстрый аналог винчестера), а также оптических и других приводов. Современными модификациями  данного порта являются порты SATA2 и SATA3, имеющие более высокую скорость обмена данными. Более древним портом для подключения вышеупомянутых устройств является порт IDE, имеющий  в разы меньшую скорость обмена данными. Однако бывают случаи, когда его  наличие приносит пользу (в основном, когда необходимо подключить к вашему компьютеру винчестер вашего знакомого  или товарища, имеющего старый компьютер). Исходя из этого, рекомендуется ставить  плату, имеющую, как минимум, четыре порта SATA (SATA2, SATA3) и хотя-бы один порт IDE.

Все современные материнские  платы имеют интегрированную  сетевую и звуковую карту, некоторые - видеокарту.

Современная сетевая карта  имеет скорость обмена данными с  сетью 1 Гб\с, однако, на большинство материнских плат ставятся сетевые карты имеющие скорость обмена данными с сетью 100Мб\с. В любом случае, не стоит выбирать материнскую плату, сетевая карта которой не преодолевает данного порога скорости. Это существенно может повлиять на скорость работы вашего компьютера с другими устройствами в локальной сети, либо сети Интернет.

Стандартная звуковая карта  на материнской плате представлена тремя гнездами на задней панели (передние динамики, линейный вход, микрофон) и  двумя разъемами для подключения  к корпусу (наушники и микрофон). Однако на некоторые материнские  платы устанавливают более мощные звуковые карты, вплоть до карт с поддержкой High Definition Audio 7.1.

Видеокарты, интегрированные  в материнскую плату малопроизводительны. Их используют, в основном, в двух ситуациях: если компьютер покупается поэтапно, и как запасные, на случай выхода из строя основной видеокарты.

Форм-фактор - мировой стандарт, определяющий размеры материнской  платы, расположение основных компонентов  на ней. Данную характеристику следует  учитывать при выборе корпуса  системного блока. Наиболее популярными  форм-факторами материнских плат являются АТХ и microATX. АТХ больше по размеру, однако, вмещает больше слотов и компонентом, microATX более компактный, но и слотов расширения вместе с другими портами и разъемами на нем меньше. Из рассуждений простой модернизации компьютера рекомендуется ставить материнскую плату форм-фактора АТХ.

Для охлаждения материнской  платы достаточно радиаторов или  куллеров, уже установленных на ней. Дополнительное охлаждение требуется только в случае разгона комплектующих компьютера.