Материнские платы. Обзоры и характеристики

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Мая 2013 в 11:46, курсовая работа

Описание работы

Актуальность данной работы заключается в том, что на настоящий момент существует огромное разнообразие материнских плат. В некоторых ПК элементы, обычно устанавливаемые на системной плате, расположены на отдельных платах расширения, вставленных в разъемы системной платы - слоты расширения. В компьютерах такого типа плата с разъемами называется объединительной платой (backplane), а системные блоки подобной конструкции называются объединительными системными блоками.
Объединительная плата может быть пассивной и активной и т.д. Человеку, не имеющему широких познаний в этой сфере, трудно ориентироваться и адекватно оценить каждую из плат по достоинству.

Содержание работы

Введение 3
Материнские платы, виды и характеристики. 4
Основные компоненты 6
Классификация материнских плат по форм-фактору 8
Материнские платы мобильных компьютеров 10
Современные материнские платы 10
Обзор и характеристики некоторых материнских плат 13
Тест платы ASUS 13
Обзор материнской платы ASUS Sabertooth 990FX на чипсете AMD 990FX 13
Тест платы MSI 19
Обзор материнской платы MSI Z77 MPower на чипсете Intel Z77 19
Тест платы Gigabyte 26
Обзор материнской платы Gigabyte Z77X-UP4 TH на чипсете Intel Z77 Express 26
Заключение 38
Список использованной литературы 43

Файлы: 1 файл

курсовая.docx

— 3.18 Мб (Скачать файл)

Отличительной особенностью платы ASUS Sabertooth 990FX является массивная система охлаждения, установленная на преобразователе питания. В описании платы подчеркивается, что качество элементов PWM соответствует требованиям, предъявляемым к военной электронике (это мы уже не раз слышали), а технология изготовления упомянутой системы охлаждения такая же, как и в аэрокосмической индустрии. Вероятно, следующими на очереди являются «нано-» и «внеземные» технологии.

Дизайн PCB довольно дружелюбен к сборщику и не имеет  проблем с блокировкой слотов DIMM видеокартой или неудобным  подключением кабелей питания. В  частности, основной, 24-контактный разъем установлен на нижнем краю платы, а дополнительный, 8-контактный — на правом краю.

Там же можно найти  три из шести разъемов для подключения  вентиляторов (один из них предназначен для процессорного кулера), еще два установлены около северного моста, а последний — возле основного разъема питания. Все они четырехконтактные.

Для охлаждения чипсета используется массивный радиатор, который соединен с радиатором PWM при помощи тепловой трубки.

На плате установлено  четыре 240-контактных слота DIMM для модулей памяти DDR3. Они разбиты на две группы по два слота с чередованием цветов. Чтобы задействовать двухканальный режим, нужно установить модули в слоты одного цвета. При этом руководство рекомендует начать установку с заполнения светло-серых слотов.  

Плата поддерживает память стандарта DDR3-1066/1333/1600/1866, а её максимальный объем равен 32 Гбайт. Как  только на плату подается напряжение, загорается зеленый светодиод, расположенный  на её левом краю.

а Sabertooth 990FX есть четыре слота PCI Express Graphics, на которые выделяется 36 линий шины PCI Express. Схемы распределения линий могут быть следующими: 16+4+0+8, 16+4+16+0 и 16+4+8+8 (нумерация от процессорного гнезда). То есть при установке нескольких видеокарт в массивы SLI или CrossFire рекомендуется использовать второй PEG-слот в самую последнюю очередь, поскольку его максимальная пропускная способность ограничена четырьмя линиями шины PCI Express.

Кроме того, на плате  установлен один слот PCI Express х1 и один слот PCI. Плата ASUS Sabertooth 990FX, благодаря южному мосту SB950, поддерживает шесть каналов SerialATA 6 Gb/s. Все порты окрашены в темно-серый цвет, расположены около упомянутого чипа и ориентированы параллельно плоскости платы.

Кроме этого, на плате  установлено два дополнительных чипа ASMedia ASM1061, каждый из которых поддерживает по два канала SerialATA 6 Gb/s. Два соответствующих  порта расположены рядом с  остальными SATA-разъемами и окрашены в светло-серый цвет, а еще два выведены на заднюю панель платы.

В результате общее  количество подключаемых накопителей  доведено до 10. Также на плате установлено 12 портов USB 2.0: восемь расположены на задней панели, а остальные четыре подключаются при помощи планок (отсутствуют в комплекте). Sabertooth 990FX поддерживает шесть портов USB 3.0 с помощью трех двухпортовых контроллеров ASMedia ASM1042. Четыре порта выведены на заднюю панель платы, а еще два подключаются при помощи планки (нет в комплекте).

Плата ASUS Sabertooth 990FX поддерживает восьмиканальный звук, а в качестве кодека используется чип ALC892.

Также на плате установлен сетевой контроллер Realtek 8111F (Gigabit Ethernet), подключенный к шине PCI Express (x1), а  соответствующий разъем (RJ-45) выведен на заднюю панель.

Внимание стоит  обратить не только на большое количество портов USB, но и на оптический S/P-DIF-выход, на два порта eSATA, а также на кнопку USB BIOS Flashback, которая запускает одноименную  функцию восстановления прошивки BIOS. Также плата поддерживает один COM-порт, однако он реализован при помощи планки (нет в комплекте).

 

 

 

 

 

Традиционная схема  компонентов:

 

 

 

Тест  платы MSI

Обзор материнской платы MSI Z77 MPower на чипсете Intel Z773

Спецификация MSI Z77 MPower4

 

Процессор

Разъем Socket LGA1155 
Поддержка технологии Intel Turbo Boost

Чипсет

Intel Z77 (PCH) 
Связь с процессором: DMI 20 Gb/s

Системная память

Четыре 240-контактных слота для DDR3 SDRAM DIMM 
Максимальный объем памяти 32 Гбайт 
Поддерживается память типа DDR3 1066/1333/1600/../3000* 
Возможен двухканальный доступ к памяти

Графика

Три слота PCI Express x16 
Поддержка технологий AMD CrossFireX и NVIDIA SLI 
Поддержка Intel HD Graphics

Возможности расширения

Четыре слота PCI Express x1 
Восемь портов USB 2.0 (два встроенных, шесть дополнительных) 
Восемь портов USB 3.0 (шесть встроенных, два дополнительных) 
Звук High Definition Audio 7.1 
Сетевой контроллер Gigabit Ethernet 
Модуль Wi-Fi 802.11 b/g/n 
Модуль Bluetooth 3.0+HS

Возможности для разгона

Изменение частоты Bclk, изменение  множителя 
Изменение напряжения на процессоре, памяти, GPU, СPU-IO, SA, PLL и чипсете (PCH) 
Технология MSI OC Genie II 
Модуль CheckPoint 
Утилита MSI Command Center

Дисковая  подсистема

Поддержка протокола SerialATA 3 Gb/s (четыре канала — Intel Z77, c поддержкой RAID) 
Поддержка протокола SerialATA 6 Gb/s (два канала — Intel Z77, c поддержкой RAID)

Extensible Firmware Interface (EFI)

Оболочка Click BIOS 
2 х 64 Мбит Flash ROM, dip-переключатель 
Утилита MSI M-Flash 
Технология MSI Super Charger 
Поддержка профилей 
Утилита Live Update 5 
Поддержка оболочки Winki 3 
Поддержка 18 языков

Разное

Один порт для PS/2 клавиатуры или мыши 
Кнопки включения, перезагрузки, сброса CMOS, OC Genie и GO2BIOS 
Семисегментный индикатор POST-кодов 
STR (Suspend to RAM) 
S/P-DIF Out 
Многофункциональная утилита Control Center

Управление  питанием

Пробуждение от модема, мыши, клавиатуры, сети, таймера и USB 
Основной 24-контактный разъем питания ATX 
Дополнительный 8-контактный разъем питания 
Дополнительный 6-контактный разъем питания 
Поддержка технологии APS (Active Phase Switching)

Мониторинг

Отслеживание температуры  процессора, системы, напряжений, скорости вращения всех (5) вентиляторов 
Технология SmartFan

Размер

Форм-фактор ATX, 244×305 мм (9,6×12 дюймов)


Плата MSI Z77 MPower имеет темную окраску практически всех элементов, что создает довольно мрачное впечатление. В 2012 году подобная цветовая схема была очень популярной среди производителей, но мы надеемся, что в 2013-м эта мода сойдет на нет. Помимо четырех слотов PCI Express x1 (все они подключены к чипсету), на плате установлено три PEG-слота, которые обслуживаются процессорным контроллером PCI Express. Возможные конфигурации распределения линий следующие: 16+0+0, 8+8+0 и 8+4+4. Тут же отметим, что последний режим доступен только при установке процессора с ядром Ivy Bridge.

Слотов PCI нет — во-первых, потому, что интерфейс банально устарел, во-вторых, потому, что в MSI сэкономили — поддержка этой шины требует дополнительного контроллера (шина PCI не поддерживается Z77).

Дизайн платы не вызывает затруднений при сборке системы, поскольку защелки слотов DIMM не блокируются  первой видеокартой, а разъемы питания  установлены правильно, то есть по краям  платы: основной, 24-контактный разъем расположен на нижнем краю, а дополнительный, 8-контактный — на правом:


Также на плате рядом с  основным установлен второй, дополнительный разъем питания, который стоит задействовать  при использовании двух и более  мощных видеокарт. Обычно инженеры устанавливают  разъем типа Molex, но в MSI решили использовать 6-контактный, как на видеокартах. Принципиальной разницы тут нет, но подобное техническое решение выглядит более современным. Рядом установлен модуль CheckPoint, который позволяет напрямую измерять рабочие напряжения на плате.

На плате установлено  четыре 240-контактных слота DIMM для модулей  памяти DDR3. Слоты не имеют цветовой индикации, что вынуждает пользователя обращаться к руководству при  установке памяти.

Отметим, что плата поддерживает память с частотами от DDR3-1066 до DDR3-3000, а максимальный объем памяти равен 32 Гбайт. И как только на плату  подается напряжение, включается подсветка  кнопки Power.

Благодаря чипсету Intel Z77, плата  поддерживает четыре порта SerialATA 3 Gb/s и  два порта SerialATA 6 Gb/s, с возможностью объединения дисков в RAID-массивы  уровня 0, 1, 5 и 10. Соответствующие порты  расположены около чипсета, ориентированы  параллельно плоскости платы  и окрашены в однообразный черный цвет.

На MSI Z77 MPower установлено восемь портов USB 2.0: два расположены на задней панели, а еще шесть подключаются при помощи планок (нет в комплекте). Помимо них, плата поддерживает восемь портов USB 3.0, шесть из которых расположены на задней панели, а еще два подключаются при помощи планки (нет в комплекте). Отметим, что четыре порта реализованы силами чипсета Z77, а еще четыре — при помощи дополнительного контроллера Renesas uDP72020.

Плата MSI Z77 MPower имеет восьмиканальный звук, а в качестве кодека используется чип ALC898.

Отметим, что на панели установлено  только два видеовыхода (DisplayPort и HDMI), оптический S/P-DIF-выход, набор стандартных  аудиовыходов и один порт PS/2. Как  вы видите, порта Thunderbolt на плате нет, и, на наш взгляд, это правильное решение, снижающее себестоимость  продукта за счет отказа от крайне юной технологии. Зато на панели находятся  два модуля беспроводной связи: Bluetooth и Wi-Fi. Причем первый готов к работе сразу после запуска системы, а ко второму необходимо подключить антенну из комплекта.

 

 

 

 


 

 


 

 

Помимо этой кнопки, на MSI Z77 MPower установлено еще четыре: первая предназначена для старта системы, вторая — для перезапуска. Третья кнопка называется OC Genie, она служит для запуска одноименной функции автоматического разгона. Четвертая кнопка называется GO2BIOS, ее предназначение — принудительный вход в BIOS. Пользователь может нажать на нее, в каком бы состоянии ни находилась система (загрузка, выключение, POST, работа в ОС), и при следующем перезапуске он попадет в BIOS вне зависимости от настроек разгона или любых других настроек.

 

 Рядом с этой кнопкой расположены две микросхемы BIOS (основная и резервная), а также переключатель для выбора активной микросхемы.

Также отметим семисегментный индикатор POST-кодов для первоначальной диагностики системы, который распаян около чипсета.

 

 

Традиционная схема  компонентов:

 

Тест  платы Gigabyte

Обзор материнской платы Gigabyte Z77X-UP4 TH на чипсете Intel Z77 Express5

Спецификация Gigabyte Z77X-UP4 TH6

 

Процессор

Процессоры Intel Core i7 / Core i5 / Core i3 / Pentium / Celeron в исполнении LGA1155

Чипсет

Intel Z77 Express

Подсистема  памяти

4 x DIMM разъема DDR3 (non-ECC) объемом до 32 Гбайт; 
двухканальный режим работы памяти; 
поддержка DDR3 2400+ (OC)/1600/1333/1066 МГц; 
поддержка модулей памяти XMP (Extreme Memory Profile).

Графический интерфейс

Интегрированное графическое  ядро процессора позволяет использовать: 
1 x HDMI разъем, поддержка максимального разрешения до 1920×1200; 
1 x разъем D-Sub; 
1 x DVI-D порт, поддержка максимального разрешения до 1920×1200; 
2 порта Thunderbolt(MDP1/MDP2) поддержка Mini-DisplayPort и мониторов с поддержкой Thunderbolt, максимальное разрешение 2560×1600*. 
* Одновременный вывод через DVI-D и MDP2 Thunderbolt невозможен.

Аудиоподсистема

High Definition Audio (Realtek ALC892, 2/4/5.1/7.1 каналов); 
оптический выход цифрового S/PDIF-интерфейса; 
внутренние разъемы SPDIF In/Out; 
внутренние разъемы передней панели (HD Audio).

Сетевой 
LAN-интерфейс

Сетевой контроллер Realtek GbEthernet (RTL8111F, 10/100/1000 Мбит).

Разъёмы для плат расширения

1 х PCI Express x16 слот, режим  работы x16 (PCIEX16); 
1 х PCI Express x16 слот, режим работы x8 (PCIEX8); 
1 х PCI Express x16 слот, режим работы x4 (PCIEX4)*; 
3 x PCI Express x1 слот; 
1 x PCI. 
* Возможно использование только совместно с процессорами Ivy Bridge

Масштабируемость  видеоподсистемы

AMD CrossFireX; 
NVIDIA SLI; 
Lucidlogix VirtuMVP.

Интерфейсы накопителей

4 x SATA2 (SATA2_2-SATA2_5), пропускная  способность до 3 Гбит/с; 
2 x SATA3 (SATA3 0/1), пропускная способность до 6 Гбит/с 
1 x SATA2 (mSATA) , пропускная способность до 3 Гбит/с *; 
поддержка RAID-массивов уровней 0, 1, 5, и 10**. 
* При подключении mSATA накопителя отключается порт SATA2_5 
** При построении SATA RAID-массивов на базе накопителей SATA 6 Гбит/с и 3 Гбит/с, производительность RAID-массива зависит от подключенных устройств

Интерфейс USB

Чипсет Z77: 
4 x USB 3.0/2.0 (2 на задней панели, 2 порта подключаются к соответствующим разъемам на системной плате); 
6 x USB 2.0/1.1 ports (подключаются к соответствующим разъемам на системной плате). 
* При работе в операционной системе Windows XP порт Intel USB 3.0 совместим с предыдущей версией USB 2.0 Контроллер VIA VL800: 
4 x USB 3.0/2.0 (на задней панели системной платы)*. 
* Не работают в операционной системе Windows 7 до установки драйверов контроллера.

Thunderbolt

Контроллер Intel DSL3510L: 2 x Thunderbolt на задней панели (Intel®Certified Thunderbolt™ Device).

Внутренние разъемы  на системной плате

3 x USB 2.0/1.1; 
1 x разъем USB 3.0/2.0; 
2 x SATA 6 Гбит/с; 
4 x SATA 3 Гбит/с; 
1 x mSATA 3 Гбит/с; 
1 x выход SPDIF-интерфейса; 
1 x вход SPDIF-интерфейса; 
1 x разъем аудио на передней панели; 
1 x порт TPM; 
1 x COM-порт; 
1 x 4-pin разъем для вентилятора ЦП; 
4 x 4-pin разъема для корпусных вентиляторов; 
1 x 24-контактный ATX-разъем; 
1 x 8-контактный разъем питания ATX 12 В; 
1 x разъем кнопок/светодиодов фронтальной панели; 
1 x перемычка для сброса CMOS.

Разъемы на задней панели

1 х HDMI; 
1 x DVI-D; 
1 x D-Sub; 
2 x Thunderbolt; 
1 x RJ-45; 
6 x USB 3.0/2.0; 
1 x PS/2 для подключения клавиатуры или мыши; 
5 x 3,5 мм аудиоразъемы (minijacks, Center/Subwoofer Speaker Out, Rear Speaker Out, Line In/Mic In, Line Out, Headphone); 
1 x оптический выход SPDIF-интерфейса.

Микросхема 
I/O-контроллера

ITE IT8728F

Контроль за состоянием системы

регулировка скорости вращения вентилятора ЦП (ШИМ и напряжение)*; 
автоматический контроль скорости вращения группы корпусных вентиляторов; 
уведомление о выходе из строя вентилятора ЦП; 
мониторинг текущей температуры ЦП/Системы; 
мониторинг значений напряжения питания для компонентов системы. 
* Поддержка функции управления оборотами вентиляторов ЦП зависит от используемых моделей вентиляторов.

BIOS

поддержка технологии DualBIOS™; 
2 x 64 Мбит ПЗУ; 
Лицензионный EFI BIOS компании AMI; 
PnP 1.0a, DMI 2.0, SM BIOS 2.6, ACPI 2.0a.

Фирменные функции  и технологии

Q-Share; 
Auto Green; 
eXtreme Hard Drive; 
On/OFF Charge; 
Q-Flash; 
EasyTune*; 
Xpress Recovery2; 
@BIOS; 
3D Power; 
EZ Setup; 
Cloud Station; 
Xpress Install. 
* Набор доступных функций в составе фирменной утилиты EasyTune может различаться в зависимости от конкретной модели системной платы.

Дополнительное  программное обеспечение

Intel Smart Respons; 
Intel Rapid Start; 
Lucidlogix Virtu MVP*; 
Norton Internet Security (OEM-версия). 
* Интерфейсный кабель монитора должен быть подключен к соответствующему видеоразъему интегрированного графического контроллера (секция портов ввода/вывода системной платы).

Операционная  система

Microsoft Windows 8/7/XP

Форм-фактор; габариты (мм)

ATX, 305×244

Примечания

Некоторые производители  аппаратного обеспечения прекратили выпуск обновлений драйверов для  ОС Win9X/ME/2000/XP SP1/SP2. Если драйверы для Win9X/ME/2000/XP SP1/SP2 существуют, они публикуются  на нашем сайте. 
Доступность драйверов конкретного чипсета для ОС семейства Linux зависит от политики, которой придерживается компания-разработчик чипсетов. Необходимые драйверы для ОС Linux рекомендуем найти и загрузить с официального сайта производителя, либо воспользоваться услугами иных источников.


 

Как и любое современное решение Gigabyte, плата выполнена в черно-белой гамме, если не считать двух серых слотов памяти, позволяющих распределить модули по каналам, не обращаясь к инструкции. Всего в системную плату можно установить четыре модуля DDR3, суммарным объемом до 32 Гбайт. Расстояние между процессорным разъемом и ближайшим слотом памяти составляет три сантиметра. Это стоит учитывать, если в системе предвидится сочетание модулей памяти с радиаторами и больших процессорных кулеров. Данный недостаток компенсируется небольшой высотой радиаторов системы питания процессора, которая располагает к установке крупных систем охлаждения, давая возможность перенести вентилятор на их сторону. При использовании стандартных планок DDR3 места вокруг процессорного разъема более чем достаточно.

Для питания компонентов на плате  имеются 24-контактный ATX и 8-контактный разъем дополнительного питания  процессора, расположенные ближе  к краям платы — подключению  ничего не помешает. Возможно использование  половины дополнительного разъема (четырех контактов из восьми): вставлять 4-пиновый штекер нужно в нижнюю часть колодки. Подробнее об особенностях работы в такой конфигурации будет  написано при рассмотрении системы  питания.

Три из пяти разъемов вентиляторов находятся недалеко от процессорного разъема

На материнской плате  расположились пять разъемов для  подключения вентиляторов. Все имеют в своем распоряжении по четыре контакта, однако наотрез отказываются управлять скоростью вращения вентилятора GlacialTech Igloo H58. Переключение из Auto в PWM ничего не меняет (видимо, ШИМ-метод как раз и выбирается автоматически). Принудительное включение режима Voltage меняет дело: расположенная рядом с процессорным сокетом пара вентиляторных разъемов обретает возможность контроля оборотов. Оставшиеся три разъема, один из которых размещен неподалеку от колодки питания ATX, а два других — в самом низу платы, так и продолжили крутить вентиляторы на максимальной скорости.

На плате доступны три  слота PCI-E x16. Первый и второй разнесены на максимально возможное расстояние, облегчая работу системам охлаждения видеокарт. Нижний полноразмерный слот также обособлен, но в гораздо меньшей степени. Кроме того, над ним присутствует наклейка, уведомляющая пользователя о том, что он будет функционировать только с процессорами Core третьего поколения (Ivy Bridge). Таким образом, существуют три варианта размещения видеокарт и соответствующих им скоростных режимов PCI Express:

  • занят только верхний слот, одна видеокарта работает в режиме PCI-E x16;
  • заняты первый и второй слоты, видеокарты работают в режиме x8/x8.
  • заняты все три слота, линии между видеокартами распределяются как x8/x4/x4.

Информация о работе Материнские платы. Обзоры и характеристики