Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей материнских плат

Как не глупо  это звучит, в некоторых случаях достаточно просто сбросить CMOS, не забыв при этом отключить дежурное питание (ATX). Некоторые платы с Soft-Menu  просто не запустятся с другим процессором, пока не нажаты кнопки F (Clear CMOS) или J (Re-detect CPU) при включении питания, о чем часто забывают. Или, по разным причинам, в CMOS может оказаться установлена частота шины, на которой используемый процессор неработоспособен.

2.3.4 BIOS

BIOS (англ. basic input/output system — «базовая система ввода-вывода») — реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API для доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.

В персональных IBM PC-совместимых компьютерах, использующих микроархитектуру x86, BIOS представляет собой набор записанных в микросхему EEPROM (ПЗУ) персонального компьютера микропрограмм (образующих системное программное обеспечение), обеспечивающих начальную загрузку компьютера и последующий запуск операционной системы.

Есть несколько  типов интерфейса BIOS (соответственно микросхем флэш):

• параллельные. Стоят на материнских платах с чипами SiS/VIA и всех системах на Athlon (за исключением чипов nForce);
• FWH (FirmWareHub - хабовые). Используются современными чипсетами Intel начиная с i810;
• LPC (Low Pin Count - малоконтактные). Используются с чипсетами nForce1/2/3 и на некоторых ASUS;
• универсальные - к примеру, FWH/LPC;
• на новых платах, например, Intel(R) Desktop Board D945GNT, объем BIOS 4мб, но вот только уже не FWH, а SPI Serial Flash.

Поломка микросхемы BIOS встречается довольно часто. Например, при переразгоне процессора обновляется DMI, в процессе обновления компьютер виснет, и в CMOS появляются обрывки кода. Чаще всего при этом материнская плата вообще не стартует, несмотря на целостность основного кода. Если при включении компьютер сразу обращается к дисководу - повезло, Boot-Block еще не повредился. Почти всегда для Award BIOS можно загрузиться с DOS-овской дискеты даже без изображения на мониторе и перепрошить BIOS. А в более новых версиях Boot-Block научился инициализировать сначала ISA, затем PCI, а теперь и AGP видеоадаптер. Для AMI все еще проще - достаточно положить на дискету образ BIOS, переименовав его в amiboot.rom, остальное он сделает сам, или нажать при включении Ctrl+Home. В домашних условиях для перепрошивки оправданнее Hot-Swap. Чтобы не разбивались DIP-панельки и не гнулись ноги у микросхем, нужно вставить и родной, и прошиваемый BIOS в обычную 32-ногую панельку. За счет более тонких ножек она легко вставляется и вынимается. Естественно, стараться ставить микросхему так, чтобы земля (16 нога) снималась последней и подавалась первой, особенно это важно для 12-вольтовых флэш, например, серии 28F. Если микросхема в PLCC припаяна – нужна паяльная станция. Если надо перепрошить с помощью AwardFlash неродной BIOS, желательно использовать ключ /F, чтобы он не пытался использовать процедуру обновления флэш из нового образа. У фирмы Asus, а также у разных брендов, программы для прошивки BIOS свои, но AMIFlash должен работать и там, т.к. он не использует процедур из BIOS, в отличие от AwardFlash. При прошивке на плате флэш в корпусе PLCC нужно вытащить родную флэш из панельки, аккуратно положить ее сверху на панельку и прижать сверху пальцем, в таком состоянии загрузить DOS, после этого флэш легко убирается, в панельку вставляется та, которую нужно прошить, и запускается программа-прошивальщик [5].

AMIBIOS8(R) обеспечивает  два механизма изменения содержимого  Flash ROM: Flash Update и BIOS Recovery. Если в  процессе старта загрузочного  блока обнаружено несовпадение  контрольных сумм BIOS, это приводит  к запуску процедуры восстановления (BIOS Recovery) содержимого Flash ROM. Процедура Flash Update используется для обновления BIOS и используется в сеансе операционной системы с привлечением специализированных утилит. AMIBIOS8(R) позволяет выбрать устройство, на котором расположен носитель с образом BIOS для процедуры Recovery. По умолчанию в таком качестве используется накопитель на гибких магнитных дисках (FDD), что позволяет инициировать процесс перезаписи Flash ROM в процессе выполнения POST. Для этого в корневую директорию гибкого магнитного диска нужно записать файл BIOS с зарезервированным именем AMIBOOT.ROM и удерживать комбинацию клавиш Ctrl+Home с момента старта системной платы до момента обращения BIOS к накопителю FDD. Процесс визуализируется на мониторе в виде прогресс-индикатора, а успешное завершение сопровождается серией из четырех-девяти звуковых сигналов. Зарезервированное имя AMIBOOT.ROM может быть изменено разработчиком платформы по своему усмотрению. Обычно, но совсем не обязательно, оно хранится по смещению 0FFB6h от начала последнего сегмента образа BIOS и на платформах ASUS, например, содержит имя системной платы. Использование зарезервированной комбинации клавиш позволяет не только восстановить или обновить системный BIOS, но и выполнить установку параметров CMOS по умолчанию (Clear CMOS). Если в процессе перезаписи необходимо также очистить NVRAM, следует пользоваться комбинацией Ctrl+PgUp, комбинация клавиш Ctrl+PgDn позволит выполнить обновление BIOS без изменения содержимого CMOS.

Однако единого стандарта на процесс восстановления с дисковода всё же нет. Большинство "брэндовых" компьютеров, т.е. фирменные Intel, HP/Compaq, Dell, IBM, Fujitsu и некоторые другие, могут быть оживлены дискетой, содержимое которой можно скачать с их собственного сайта (там же должно быть подробное описание).

В зависимости  от современности конкретной платы/BIOS (Award/AMI) на дискетке может потребоваться наличие лишь файлов программы прошивки и образа BIOS или даже, вообще, только самой прошивки.

Если вы хотите принудительно запустить Boot-Block для перешивки можно испортить CRC "вручную" - закоротив адресные линии параллельной флэш выше Boot-Block. Объём Boot-Block = 16kB = 2^14 в результате чего он никак не пострадает, а контрольная сумма "остального" собьётся.

Для FWH-флэш последовательность действия такова: нужно присоединить каким-нибудь образом провод на удобную ножку FWH0/1/2/3 (контакты 13/14/15/17) и включить компьютер. Потом отсчитать 1-3 секунды и сделать одно замыкание на корпус. В результате замыкание процедура POST остановится. Если удачно, то через пару секунд сработает Boot-Block, и дальше пойдёт процесс восстановления BIOS, описанный выше.

2.3.5 Неисправности шин и сокетов

На некоторых материнских  платах был реализован механизм защиты северного моста. Например, не включение новой системной платы AGP 3.0 с видеокартой AGP 1.0 или AGP 2.0. Этим можно объяснить то, что не со всеми AGP картами плата может запускаться.

При ремонте AGP шины нужно выполнить следующие действия:

• проверяем поступление питаний на разъем AGP, в частности 3.3 вольта, особенно, если системная плата со своим стабилизатором этой линии;
• VREFGC (последняя пара контактов разъема) - не замкнуты ли на "землю". Если материнская плата имеет AGP больше чем 2х, не должно быть;
• VDDQ - ток по AGP разрешен до 8А, бывает, что питание на AGP и на память по этой линии идет без развязки;
• измерить величину и вычислить соотношение VDDQ и VREF - 3.3/1.65 вольт, ровно 2:1;
• если не помогает, то снижать кратность AGP, запрещать FW, Master Read/Write=0 и т.п.

При любых неполадках с PCI или ISA устройствами для начала проверить исправность контактов в разъемах.

Часто в ремонт попадаются платы с не пропаянным  сокетом. В основном это платы производства Gigabyte и ASUS, но есть и другие производители. В подавляющем большинстве такие сокеты имеют маркировку "Т2", производимые компанией Foxconn. Замена отличается от любой другой BGA операции из-за особенности конструкции сокета, а именно из-за сквозных отверстий и неравномерного распределения веса. С одной стороны он висит на шарах, а с другой лежит на пластмассе, и если при прогреве подпирать сокет не обязательно, то при замене это нужно обязательно, т.к. он проседает под весом металлического съемника.

2.3.6 Конденсаторы

Вздувшиеся электролитические  конденсаторы в импульсных стабилизаторах – частая причина поломки многих современных материнских плат. Конденсаторы выходят из строя по нескольким причинам:

• некачественные конденсаторы, которые вздуваются даже в цепях постоянного тока. Особое внимание нужно обращать на конденсаторы, промаркированые GSC, G-Luxon, Licon (или Li-con, или Lycon), Jackcon, JPcon, D.S VENT, Chssi, OST;
• перегрев конденсаторов от расположенных рядом силовых полевых транзисторов и собственный разогрев потерями на ВЧ после того, как конденсатор уже частично высох, отсутствие запаса по напряжению, плохая вентиляция и перегрев в тесном корпусе, когда все закрыто шлейфами.

Сбои системной платы при этом возникают нескольких видов. Например, плата может не запускаться, а потом вдруг начать нормально стартовать после прогрева или нажатия на Reset. Если в процессе работы компьютер самопроизвольно перезагружается или достают недопустимые ошибки, BSOD и зависания, и при этом БП, винчестер и память в полном порядке, а ОС недавно установлена, то это, скорее всего, та же самая проблема конденсаторов. Менять нужно на конденсаторы с +105 C и LOW ESR, иногда их проще снять с другой платы, чем купить. Номинальная емкость обычно некритична, можно поставить и в 2 раза меньше, но не желательно. А вот напряжение чем больше, тем лучше. Перед заменой нужно протереть вытекший электролит с платы, он может наделать проблем. Также рекомендуется сделать небольшую доработку. Заключается она в добавлении керамических конденсаторов. Необходимо шунтировать цепи питания процессора двумя дополнительными керамическими конденсаторами 3,3 - 4,7 мкф после электролитических конденсаторов или параллельно им, и 0,033 мкф в непосредственной близости от выводов процессора. Размещать эти конденсаторы удобнее всего с обратной стороны материнки: - 3,3 - 4,7 мкф "распараллелить" на несколько равных емкостей, по числу электролитов в цепи питания, и напаять керамические конденсаторы прямо на выводы электролитических; - 0,033 мкф напаять на соответствующие выводы сокета/слота.

Если на системной плате электролитические конденсаторы нормального вида, а она все равно не запускается, при этом, показывая на POST-карте дергающиеся в беспорядке цифры - не спешите перепаивать Multi I/O. Нужно попробовать заменить все электролитические конденсаторы на питании процессора.

2.3.7 Super I/O (Multi I/O)

Super I/O, Multi I/O (дословно: контроллер ввода/вывода; в технической литературе обозначают – «контроллер I/O») - это название было дано классу контроллеров, которые начали использоваться на материнских платах персональных компьютеров позже 1980 года. Контроллер I/O объединяет интерфейсы различных низкочастотных устройств. Как правило, включает в себя следующие функции:

• контроллер дисковода флоппи;
• параллельный порт (LPT) (обычно используется для принтеров);
• один или более последовательных (COM) портов;
• контроллер клавиатуры.

Контроллер I/O может так  же включать в себя и другие интерфейсы, такие как игровой (MIDI или джойстик) или инфракрасный порты. Благодаря  сочетанию многих функций в одной микросхеме, уменьшилось число контроллеров на материнской плате, и таким образом, уменьшилась и её стоимость.

Изначально контроллеры I/O связывались с процессором (CPU) через ISA шину. Впоследствии вместо ISA шины стала использоваться шина PCI, но часто одной из причин включения ISA шины в материнскую плату был контроллер I/O. Современные контроллеры I/O используют шину LPC (Low Pin Count) вместо шины ISA для связи с CPU. Интерфейс шины LPC предоставляет южный мост материнской платы. Самые современные SIO-контроллеры обеспечивают через SPI интерфейс доступ к системному BIOS.

В зависимости от архитектуры  контроллера, к нему подключается либо стандартный RS232 Буфер порта, либо интегрированный I/O Buffer Chip (I/O Coupler).

Неисправность контроллера I/O можно обнаружить, если сама микросхема нагревается, плата не включается, происходит циклическое выполнение POST (после индикации POST-кода 05 системный BIOS снова возвра