Разновидности системных плат

Содержание:

I Вводная часть

II Разновидности системных  плат 3

1 Объединительные платы 3

2 Полноразмерная плата  АТ 4

3 Baby-AT 4

4 LPX 4

5 ATX 4

6 NLX 6

III Вывод 8

IV Список использованной  литературы

Введение

Важнейшим узлом ПК является системная плата (main board), иначе называемая материнской платой (motherboard). Системная плата есть не во всех компьютерах. 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. На пассивной плате устанавливаются разъемы шины и, возможно, электрические схемы для обработки буферов и дисковых накопителей. Все остальные компоненты располагаются на одной или нескольких платах расширения, вставляемых в разъемы объединительной платы. Иногда вся схема размешается на одной плате расширения, которую называют системной, или материнской картой (mothercard). Такая системная карта является, в сущности, системной платой, вставляемой в разъем пассивной объединительной платы. Системы такого типа редко встречаются из-за дороговизны высокопроизводительных системных карт.

Конструкции с объединительной платой популярны в промышленности, где их часто монтируют в стойках. Такой же конструкцией отличаются некоторые мощные файл-серверы.

На активной объединительной плате установлен котроллер шины. Обычно на ней содержатся и другие компоненты. В большинстве компьютеров на активной объединительной плате располагаются практически все узлы обычной системной платы, кроме процессорного модуля. Процессорный модуль - это плата, на которой установлены центральный процессор и все связанные с ним узлы, например схема синхронизации, кэш и т. д. Конструкция с процессорным модулем позволяет легко перевести систему на другой процессор, сменив всего одну плату. Фактически речь идет о модульной системной плате с заменяемой секцией процессора. В большинстве современных ПК объединительная плата активна и имеет отдельный процессорный модуль. К сожалению, из-за отсутствия стандарта на способ взаимодействия процессорного модуля с остальными узлами системы каждая фирма выпускает свои платы, которые можно приобрести только у производителя конкретного компьютера. Такое сужение рынка приводит к тому, что эти платы дороже большинства полных системных плат (с процессором) других производителей.

Стандартные размеры системных плат

Системные платы выпускаются в нескольких вариантах. Они отличаются размерами, что, в свою очередь, определяет тип корпуса, в котором их можно установить. Существуют такие основные разновидности системных плат: объединительная плата; полноразмерная плата AT; Baby-AT; LPX; АТХ; NLX.

Объединительные платы

Системные (материнские) платы в полном смысле этого слова установлены не во всех компьютерах. В некоторых системах те компоненты, которые обычно находятся на системной плате, устанавливаются в уже вставленную плату расширения. В таких компьютерах главная плата со слотами называется объединительной платой. А использующие такую конструкцию компьютеры называются компьютерами с объединительной платой.

Системы с объединительными платами бывают двух основных типов: пассивные и активные. Пассивные объединительные платы вообще не содержат никакой электроники, кроме разве что разъемов шины и нескольких буферов и драйверных схем. Все остальные схемы обычных системных плат размещены на платах расширения. Есть пассивные системы, в которых вся системная электроника находится на единственной плате расширения. Практически эта плата является настоящей системной, но она должна быть вставлена в слот на пассивной объединительной плате. Такая конструкция была разработана для того, чтобы модернизировать систему и заменять в ней любые платы было как можно проще. Но из-за высокой стоимости системных плат нужного типа, подобные конструкции очень редко встречаются в персональных компьютерах. А вот в промышленных системах пассивные объединительные платы очень популярны. И еще их можно встретить в некоторых мощных серверах.

Активные объединительные платы содержат схемы управления шиной и множество других компонентов. На большинстве таких плат содержится вся электроника обычной системной платы, нет только процессорного комплекса.

Процессорным комплексом называют ту часть схемы платы, которая включает сам процессор и непосредственно связанные с ним компоненты, такие как тактовый генератор, кэш и т.д. Получается, что у вас как бы модульная системная плата с заменяемым процессорным комплексом. Большинство современных ПК с объединительной платой используют именно активную плату с отдельным процессорным комплексом. Фирмы Compaq и IBM используют такую конструкцию в своих самых мощных системах серверного класса К сожалению, интерфейс процессорных комплексов до сих пор не стандартизирован.

Обе конструкции, и использующая системную плату, и объединительную, имеют свои преимущества и недостатки. В конце 70-х в большинстве ПК известных производителей использовались объединительные платы. Позже Apple и IBM перешли к системным платам, поскольку при их массовом производстве такая конструкция оказалась дешевле. Однако, теоретически, преимуществом систем с объединительной платой остается то, что их легче модернизировать до нового процессора и нового уровня производительности, заменяя только небольшую второстепенную плату. В компьютерах с системной платой для замены процессора часто приходится менять всю системную плату, что гораздо сложнее.

Еще один гвоздь в гроб систем с объединительной платой забили модернизируемые процессоры. Все процессоры 486, Pentium, Pentium ММХ и Pentium Pro фирмы Intel могут быть заменены на более быстрые процессоры, называемые обычно Overdrive. Конечно, модернизация компьютера будет более простой, если вместо замены системной платы, заменить только сам процессор на более быстрый и современный.

Из-за ограниченного выбора плат с процессорным комплексом они в конечном счете оказываются дороже стандартных системных плат. Недавно Intel анонсировала новый промышленный стандарт системных плат для процессора

Pentium II; стандарт называется NLX и использует некоторые идеи систем с объединительной платой. Но этому стандарту обещана значительная промышленная поддержка, так что в ближайшем будущем мы увидим на рынке системы с объединительной платой, по-настоящему заслуживающие внимания.

Полноразмерная плата AT

Плата AT по своим габаритам соответствует системной плате оригинального компьютера IBM AT. Это большая плата размером 12"х13" (приблизительно 30,5х33 см), разъемы клавиатуры и слотов которой должны совпадать с отверстиями в корпусе. Такая плата помещается только в полноразмерный корпус AT или Tower. Поскольку их невозможно установить в самых распространенных сейчас корпусах Baby-AT и Mini-Tower (и по причине уменьшения размеров других узлов), производство таких плат практически прекратилось.

Baby-AT

Размеры платы Baby-AT соответствуют размерам системной платы XT, но расположение крепежных отверстий несколько изменено, чтобы ее можно было установить в корпусе типа AT. Расположение разъемов клавиатуры и слотов на этих системных платах также должно соответствовать отверстиям в корпусе.

Заметим, что почти во всех полноразмерных платах и платах Baby-AT для подключения клавиатуры используется стандартный 5-контактный разъем DIN. Системные платы Baby-AT можно установить практически в любой корпус, за исключением корпусов с уменьшенной высотой и Slimline. Именно поэтому они получили сейчас наибольшее распространение.

LPX

Другой популярной платой является плата LPX (и Mini-LPX). Этот вариант первоначально был разработан фирмой Western Digital для некоторых ее плат.

Хотя такие системные платы сами по себе уже не выпускаются, их конструкции используются другими производителями. Они применяются в широко распространенных сейчас корпусах с уменьшенной высотой и Slimline. Платы

LPX во многом отличаются  от остальных. Например, слоты расширения  смонтированы на отдельной выносной  плате, которая вставляется в  системную плату. Платы расширения  вставляются в выносную плату, и их плоскости оказываются  параллельными системной плате, что позволяет уменьшить высоту  корпуса компьютера. Слоты расширения  в зависимости от конструкции  могут располагаться как на  одной, так и на обеих сторонах  выносной платы. Еще одно отличие  плат LPX состоит в том, что все  разъемы установлены на задней  панели платы. Имеются в виду  разъемы для монитора VGA (15 контактов), параллельного порта (25 контактов), двух последовательных портов (по 9 контактов) и разъемов Mini-DIN для клавиатуры и мыши стандарта PS/2. Все эти разъемы смонтированы на самой плате и после установки оказываются расположенными напротив соответствующих отверстий в корпусе. На некоторых системных платах LPX устанавливаются дополнительные встроенные разъемы, например для сетевого или SCSI-адаптера.

АТХ

Новая конструкция АТХ была разработана сравнительно недавно. В ней сочетаются наилучшие черты стандартов Baby-AT и LPX и заложены многие дополнительные усовершенствования. По существу, АТХ - это "лежащая на боку" плата Baby-AT с измененным разъемом и местоположением источника питания.

Главное, что необходимо знать о конструкции АТХ, - это то, что она физически несовместима ни с конструкцией Baby-AT, ни с конструкцией LPX.

Официально спецификация АТХ была опубликована фирмой Intel в июле 1995 года. Она была описана как легальная спецификация для промышленности. Intel опубликовала подробные описания, так что другие производители могут использовать конструкцию АТХ в своих компьютерах. Такой открытой публикацией Intel фактически создала новый промышленный стандарт АТХ.

• Наличие встроенной двойной панели разъемов ввода-вывода (Built-in double high external I/O connector panel). На тыльной стороне системной платы есть область с разъемами ввода-вывода шириной 6,25" и высотой 1,75". Это позволяет расположить внешние разъемы непосредственно на плате и исключает необходимость использования кабелей, соединяющих внутренние разъемы и заднюю панель корпуса, как в конструкции Baby-AT.

• Наличие одноключевого внутреннего разъема источника питания. Это усовершенствование для рядового пользователя, которому часто приходилось заменять разъемы на источнике питания типа Baby-AT, а затем быть недовольным системной платой. Спецификация АТХ содержит одноключевой разъем источника питания, который легко вставляется и который невозможно установить неправильно. Этот разъем имеет контакты для подвода к системной плате напряжения 3,3 В, а это означает, что для системной платы

• Перемещены CPU и модули памяти. Изменены места расположения CPU и модулей памяти: теперь они не мешают картам расширения, и их легко заменить новыми, не вынимая при этом ни одного из установленных адаптеров. CPU и модули памяти расположены рядом с источником питания и обдуваются одним вентилятором, устраняя, таким образом, необходимость в специальном процессорном вентиляторе, неэффективном и склонном к поломкам. Есть также место и для большого пассивного теплоотвода.

• Перемещены внутренние разъемы ввода-вывода. Внутренние разъемы ввода- вывода для накопителей на гибких и жестких дисках смещены и находятся рядом с этими накопителями, а не под слотами расширения или самими накопителями. Это означает, что внутренние кабели к накопителям могут стать значительно короче, а для доступа к разъемам не потребуется убирать одну из плат или накопитель.

• Интенсивное охлаждение. CPU и модули памяти охлаждаются тем же вентилятором, что и источник питания. Теперь нет необходимости в отдельном вентиляторе для корпуса или процессора. Кроме того, в конструкции АТХ вентилятор источника питания направляет поток воздуха внутрь корпуса, увеличивая в нем давление и препятствуя проникновению в компьютер пыли и грязи. Вы можете поставить фильтр и сделать компьютер еще более защищенным.

• Снижение стоимости. Для конструкции АТХ не нужны гнезда кабелей к разъемам внешних портов, встречающихся на системных платах Baby-AT, дополнительный вентилятор для процессора и 3,3-вольтовый стабилизатор на системной плате. В этой конструкции используется один-единственный разъем питания. Кроме того, вы можете укоротить внутренние кабели дисковых накопителей. Все это существенно уменьшает стоимость не только системной платы, но и всего компьютера, включая стоимость корпуса и источника питания.

Системная плата АТХ, по сути, представляет собой конструкцию Baby-AT, повернутую на бок. Слоты расширения параллельны более короткой стороне и не мешают гнездам процессора, памяти или разъемам ввода-вывода. Кроме полноразмерной схемы АТХ, фирма Intel описала конструкцию Mini-ATX, которая будет размещаться в таком же корпусе. Отверстия в корпусе располагаются так же, как в Baby-AT. В будущем, возможно, будут разработаны корпуса, поддерживающие конструкции и АТХ, и Baby-AT. Для источников питания потребуется сменный разъем, но основная конструкция источника питания АТХ аналогична конструкции стандартного источника питания Slimline.

В будущем, благодаря своим преимуществам, конструкция АТХ распространится более широко, но пока из-за проблем, связанных с совместимостью с предыдущими компьютерами, ей пока что трудно "побить" конструкцию Baby-AT, и сегодня на рынке гораздо больше системных плат, корпусов и источников питания для Baby-AT, чем для их АТХ-версий.

Стандарт LPX, вероятно, по-прежнему будет использоваться в дешевых компьютерах, например таких, которые продаются в розницу в супермаркетах электроники. Конструкции компьютеров разных фирм с платами LPX иногда различаются, поэтому могут возникнуть проблемы, связанные с взаимозаменяемостью плат и корпусов. Лучше не приобретайте компьютер LPX, если вы намерены его модернизировать, потому что найти подходящую плату будет довольно сложно. И, кроме того, выбор плат расширения и дисковых накопителей для такого компьютера весьма ограничен.

NLX

Последней разработкой в области системных плат для настольных ПК стала технология NLX, и, возможно, именно она окажется ведущей технологией ближайшего будущего. Платы этого стандарта, на первый взгляд, напоминают платы LPX, но на самом деле они значительно усовершенствованы. Если на платы LPX нельзя установить самые новые процессоры из-за их более крупных размеров и повышенного тепловыделения, то в разработке NLX эти проблемы прекрасно разрешены. Вот каковы основные преимущества этого нового стандарта, перед остальными.

• Поддержка современных процессорных технологий. Это особенно важно для систем с процессором Pentium II, поскольку размер его корпус Single Edge