16 декабря 2011 г.

Материнские карты. Вводная. Что такое форм-фактор и с чем его едят.

Введение. Форм фактор. Фото и жесткое видео введения оперативной памяти в нежное лоно материнской платы.

Итак, изучив чипсеты, мы переходим с Вами к изучению самих материнских плат.
Какие вопросы нам необходимо затронуть?

  • Во первых нам следует обсудить типоразмеры материнских плат. Дело в том, что стандартов, описывающих размеры материнских плат существует несколько, стало быть разные платы могут иметь различные размеры. Но это еще не все! Разные платы могут требовать разных корпусов и блоков питания. Следовательно, приобретая материнскую плату, Вам следует знать, в какой корпус ее можно установить, а в какой - нет.    
  • Далее, мы обсудим производителей материнских плат. Дело в том, что материнские платы производит множество фирм, и их продукция может крайне сильно отличаться качеством. Следует знать, продукцию каких фирм следует приобретать, а каких - нет.
  • Кроме того, мы обсудим с Вами подробнее разгон процессора: чем определяется возможность разгона того или иного процессора, какие действия могут помочь Вам при разгоне.
  • И, наконец, мы поговорим о конфигурировании материнской платы: как установить необходимую частоту системной шины и множитель процессора, как настроить питание процессора для всех платформ, которые мы уже обсуждали.
Форм-факторы материнских плат:

На сегодняшний день существует четыре преобладающих типоразмера материнских плат - AT, ATX, LPX и NLX. Все эти спецификации, определяющие форму и размеры материнских плат, а также расположение компонентов на них и особенности корпусов, и описаны ниже.

1. Форм-фактор АТ

Форм-фактор АТ делится на две, отличающиеся по размеру модификации - AT и Baby AT. Размер полноразмерной AT платы достигает до 12" в ширину, а это значит, что такая плата вряд ли поместится в большинство сегодняшних корпусов. Монтажу такой платы наверняка будет мешать отсек для дисководов и жестких дисков и блок питания. Кроме того, расположение компонентов платы на большом расстоянии друг от друга может вызывать некоторые проблемы при работе на больших тактовых частотах. Поэтому после материнских плат для процессора 386, такой размер уже не встречается.

Таким образом единственные материнские платы, выполненные в форм-факторе AT, доступные в широкой продаже, это платы соответствующие форматы Baby AT. Размер платы Baby AT 8.5" в ширину и 13" в длину. В принципе, некоторые производители могут уменьшать длину платы для экономии материала или по каким-то другим причинам. Для крепления платы в корпусе в плате сделаны три ряда отверстий. Все AT платы имеют общие черты. Почти все имеют последовательные и параллельные порты, присоединяемые к материнской плате через соединительные планки. Они также имеют один разъем клавиатуры, впаянный на плату в задней части. Гнездо под процессор устанавливается на передней стороне платы. Слоты SIMM и DIMM находятся в различных местах, хотя почти всегда они расположены в верхней части материнской платы.

Сегодня этот формат плавно сходит со сцены. Часть фирм еще выпускает некоторые свои модели в двух вариантах - Baby AT и более новом - ATX, но это происходит все реже и реже. Не говоря уже просто об удобстве работы - так, чаще всего на Baby AT платах все коннекторы собраны в одном месте, в результате чего либо кабели от коммуникационных портов тянутся практически через всю материнскую плату к задней части корпуса, либо от портов IDE и FDD - к передней. Гнезда для модулей памяти, заезжающие чуть ли не под блок питания. При ограниченности свободы действий внутри весьма небольшого пространства MiniTower, это, мягко говоря, неудобно. Вдобавок, неудачно решен вопрос с охлаждением - воздух не поступает напрямую к самой нуждающейся в охлаждении части системы - процессору.

2. Форм-фактор LPX

Еще до появления ATX, первым результатом попыток снизить стоимость PC стал форм-фактор LPX. Предназначался для использование в маленьких корпусах для построения дешевых PC. Задача была решена путем довольно новаторского предложения - введения стойки. Вместо того, чтобы вставлять карты расширения непосредственно в материнскую плату, в этом варианте они помешаются в подключаемую к плате вертикальную стойку, параллельно материнской плате. Это позволило заметно уменьшить высоту корпуса, поскольку обычно именно высота карт расширения влияет на этот параметр. Расплатой за компактность стало максимальное количество подключаемых карт - 2-3 штуки. Еще одно нововведение, начавшее широко применяться именно на платах LPX - это интегрированный на материнскую плату видеочип. Размер корпуса для LPX оставляет 9 х 13'', для Mini LPX - 8 x 10''. Разумеется, этот форм фактор не был предназначен для широкой замены Baby AT в массовом РС: его предназначение - дешевые системы. Затем появился форм-фактор NLX, который начал вытеснять LPX. 

3. Форм-фактор АТX

Неудивительно, что форм-фактор ATX во всех его модификациях стал популярным. Спецификация ATX, предложенная Intel еще в 1995 году, нацелена как раз на исправление всех тех недостатков, что выявились со временем у форм-фактора AT. А решение, по сути, было очень простым - повернуть Baby AT плату на 90 градусов, и внести соответствующие поправки в конструкцию. К тому моменту у Intel уже был опыт работы в этой области - форм-фактор LPX. В ATX как раз воплотились лучшие стороны и Baby AT и LPX: от Baby AT была взята расширяемость, а от LPX - высокая интеграция компонентов. Вот что получилось в результате:

  • Интегрированные разъемы портов ввода-вывода. На всех современных платах коннекторы портов ввода-вывода присутствуют на плате, поэтому вполне естественным выглядит решение расположить на ней и их разъемы, что приводит к довольно значительному снижению количества соединительных проводов внутри корпуса. К тому же, заодно среди традиционных параллельного и последовательного портов, разъема для клавиатуры, нашлось место и для новичков - портов PS/2 и USB. Кроме всего, в результате несколько снизилась стоимость материнской платы, за счет уменьшения кабелей в комплекте.
  • Значительно увеличившееся удобство доступа к модулям памяти. В результате всех изменений гнезда для модулей памяти переехали дальше от слотов для материнских плат, от процессора и блока питания. В результате наращивание памяти стало в любом случае минутным делом, тогда как на Baby AT материнских платах порой приходится браться за отвертку.
  • Уменьшенное расстояние между платой и дисками. Разъемы контроллеров IDE и FDD переместились практически вплотную к подсоединяемым к ним устройствам. Это позволяет сократить длину используемых кабелей, тем самым повысив надежность системы.
  • Разнесение процессора и слотов для плат расширения. Гнездо процессора перемещено с передней части платы на заднюю, рядом с блоком питания. Это позволяет устанавливать в слоты расширения полноразмерные платы - процессор им не мешает. К тому же, решилась проблема с охлаждением - теперь воздух, засасываемый блоком питания, обдувает непосредственно процессор.
  • Улучшено взаимодействие с блоком питания. Теперь используется один 20-контактный разъем, вместо двух, как на AT платах. Кроме того добавлена возможность управления материнской платой блоком питания - включение в нужное время или по наступлению определенного события, возможность включения с клавиатуры, отключение операционной системой, и т.д.
  • Напряжение 3.3 В. Теперь напряжение питания 3.3 В, весьма широко используемое современными компонентами системы, (взять хотя бы карты PCI!) поступает из блока питания. В AT-платах для его получения использовался стабилизатор, установленный на материнской плате. В ATX-платах необходимость в нем отпадает.
3. Форм-фактор Micro-ATX
Форм-фактор ATX разрабатывался еще в пору расцвета Socket 7 систем, и многое в нем сегодня несколько не соответствует времени. Например, типичная комбинация слотов, из расчета на которую составлялась спецификация, выглядела как 3 ISA/3 PCI/1 смежный. Несколько неактуально не сегодняшний день, не так ли? ISA, отсутствие AGP, AMR, и т.д. Опять же, в любом случае, 7 слотов не используются в 99 процентах случаев, особенно сегодня, с такими чипсетами как MVP4, SiS 620, i810, и прочими готовящимися к выпуску подобными продуктами. В общем, для дешевых PC ATX - пустая трата ресурсов. Исходя из подобных соображений в декабре 1997 года и была представлена спецификация формата microATX, модификация ATX платы, рассчитанная на 4 слота для плат расширения.

По сути, изменения, по сравнению с ATX, оказались минимальными. До 9.6 x 9.6'' уменьшился размер платы, так что она стала полностью квадратной, уменьшился размер блока питания. Блок разъемов ввода/вывода остался неизменным, так что microATX плата может быть использована в ATX корпусе.

4. Форм-фактор NLX

Со временем, спецификация LPX, подобно Baby AT, перестала удовлетворять требованиям времени. Выходили новые процессоры, появлялись новые технологии. И она уже не была в состоянии обеспечивать приемлемые пространственные и тепловые условия для новых низкопрофильных систем. В результате, подобно тому, как на смену Baby AT пришел ATX, так же в 1997 году, как развитие идеи LPX, учитывающее появление новых технологий, появилась спецификация форм-фактора NLX. Формата, нацеленного на применение в низкопрофильных корпусах. При ее создании брались во внимание как технические факторы (например, появление AGP и модулей DIMM, интеграция аудио/видео компонентов на материнской плате), так и необходимость обеспечить большее удобство в обслуживании. Так, для сборки/разборки многих систем на базе этого форм-фактора отвертка не требуется вообще.

Особенности NLX:
  • Стойка для карт расширения, находящаяся на правом краю платы. Причем материнская плата свободно отсоединяется от стойки и выдвигается из корпуса, например, для замены процессора или памяти.
  • Процессор, расположенный в левом переднем углу платы, прямо напротив вентилятора.
  • Вообще, группировка высоких компонентов, вроде процессора и памяти, в левом конце платы, чтобы позволить размещение на стойке полноразмерных карт расширения.
  • Нахождение на заднем конце платы блоков разъемов ввода/вывода одинарной (в области плат расширения) и двойной высоты, для размещения максимального количества коннекторов.
Вообще, стойка - очень интересная вещь. Фактически, это одна материнская плата, разделенная на две части - часть, где находятся собственно системные компоненты, и подсоединенная к ней через 340 контактный разъем под углом в 90 градусов часть, где находятся всевозможные компоненты ввода/вывода - карты расширения, коннекторы портов, накопителей данных, куда подключается питание. Таким образом, во первых повышается удобство обслуживания - нет необходимости получать доступ к ненужным в данный момент компонентам. Во вторых, производители в результате имеют большую гибкость - делается одна модель основной платы, и стойка под каждого конкретного заказчика, с интеграцией на ней необходимых компонентов. Вообще, вам это описание ничего не напоминает?

В отличие от довольно строгих прочих спецификаций, NLX обеспечивает производителям куда большую свободу в принятии решений. Размеры материнской платы NLX колеблются от 8 х 10'' до 9 х 13.6''. NLX корпус должен уметь управляться как с этими двумя форматами, так и со всеми промежуточными. Обычно платы, вписывающиеся в минимальные размеры, обозначаются как Mini NLX. Стоит также упомянуть небезынтересную подробность: у NLX корпуса порты USB располагаются на передней.

Осталось только добавить, что по спецификации некоторые места на плате обязаны оставаться свободными, обеспечивая возможности для расширения функций, которые появятся в будущих версиях спецификации. Например, для создания на базе форм-фактора NLX материнских плат для серверов и рабочих станций.

Производители материнских плат:

Материнские платы делает множество производителей. Среди них есть именитые, чья продукция всегда самого высокого качества, производители среднего класса и безымянные. В чем преимущество приобретения фирменных плат?

Материнская плата - центральный компонент персонального компьютера. От ее надежности и стабильности напрямую зависит надежность всего компьютера. Кроме того, материнская плата - устройство многофункциональное, содержащее в себе множество различных компонентов и имеющее целый ряд известных вам разъемов для сопряжения материнской платы с другими компонентами. Как вы понимаете, надежность любого устройства, вообще говоря, обратно пропорциональна его сложности и материнская плата в таком случае - один из самых потенциально ненадежных компонентов компьютера. Соответственно, приобретая фирменную плату Вы выбираете более надежное решение.

Приобретая материнскую плату, изготовленную именитым производителем, Вы получаете дополнительные гарантии надежности на случай Ваших неверных действий. Например: Вы вставили мышь в СОМ - порт, не выключив питания компьютера. Вообще говоря, так делать нельзя. Но в фирменном изделии наверняка установлены буферные элементы, которые предохранят СОМ порт Вашего РС от повреждения. В нефирменном изделии таких буферов из соображений экономии наверняка нет, и у Вас есть все шансы спалить порт, после чего Вам придется менять плату. В общем, материнская плата очень сложное устройство, имеющее множество соединителей, стало быть, спалить ее проще, чем любое другое устройство. Это - еще одна причина покупать более качественное изделие.

Если Вы собираетесь разгонять Ваш компьютер, то Вам тем более нужна фирменная материнская плата. Ведь вам нужна не просто надежность, а повышенная надежность! Кроме того, для разгона нередко нужны дополнительные, необязательные вещи: возможность повысить питание процессора сверх номинала, возможность установить недокументированные для чипсета частоты системной шины, дополнительное охлаждение чипсета и много другое. Все это Вы можете получить, если приобретете не самую дешевую материнскую плату именитого производителя, в безымянном нефирменном дешевом изделии вам не станут предоставлять дополнительные возможности из соображений экономии.

Общий вывод, я думаю, понятен: не следует покупать самую дешевую материнскую плату, нужно постараться приобрести высококачественное изделие с богатыми возможностями.

Какие фирмы делают высококачественные системные платы? Таких фирм много. Давайте перечислим самых известных производителей с небольшими комментариями о выпускаемой продукции. Следует учитывать, что деление на самых элитных производителей и прочих во многом условно, т.е. некоторые фирмы, еще не имея еще громкого имени, выпускают очень интересные и популярные материнские платы, и находятся таким образом на этапе становления своего громкого имени, другие же фирмы и старые и известные, но в последнее время не выпускали выдающихся изделий, и, поэтому, в список производителей высшего эшелона не вошли. Поэтому давайте относится к делению производителей плат на классы с некоторыми огворками. Итак, самые известные и именитые производители:
  • ASUSTEK
Пожалуй, самый известный производитель материнских плат. Долгое время доминировал на рынке. Материнские платы этой фирмы на чипсетах 430HX, 430TX, 440LX, 440BX становились безусловными лидерами рынка и являлись образцом материнских плат своего поколения. Однако сегодня, на мой взгляд, уже нет доминирования Asus, это "просто" отличные материнские платы, однако появилось достаточно много фирм, делающих продукцию не хуже. Платы Asus всегда были весьма дорогими, и если 3 года назад эта цена оправдывалась разницей в качестве с прочей продукцией, то сегодня, на мой взгляд, этого уже сказать нельзя. Есть ряд фирм, продукция которой не уступает Asus, а цена - существенно ниже. Кроме того, Asus очень долгое время был крупнейшим производителем материнских плат, только лишь в самое последнее время Asus переместился в рейтинге продаж на вторую строчку, да и то с минимальным отрывом.
  • Abit
Продукция очень высокого качества, ориентированная в первую очередь на экстремальный разгон. Если Вы собираетесь разгонять компьютер, то один из лучших выборов - Abit. Их платы всегда имели и имеют самое лучшее оснащение, необходимое для разгона. Кроме того, платы Abit очень надежны и стабильны, цена - ниже чем у Asus, иногда весьма немало. Крайне популярные материнские платы.
  • AOpen
Хорошие и надежные материнские платы, нечасто ориентированные на разгон. Высокое качество и стильный дизайн - у AOpen есть серия материнских плат черного цвета с покрытыми платиной радиаторами!
  • Chaintech
Материнские платы весьма высокого качества, так же рекомендованные к покупке. Не слишком ориентированные на разгон, но тем не менее вполне для разгона пригодные.
  • EpoX
Фирма совсем недавно появилась на нашем рынке и зарекомендовала себя недорогими и очень качественными платами, специально ориентированными для экстемального разгона.
  • GigaByte Technology
Один из крупнейших производителей материнских плат. Не ориентирует свои изделия на крутой разгон, но пользуется заслуженной популярностью за качество и надежность.
  • Intel
Да, Intel тоже делает материнские платы. И уж конечно придерживается до буквы своих собственных спецификаций, поэтому платы Intel не имеют ну совершенно никаких инструментов для разгона. Однако при этом надежность продукции Intel считается не без оснований самой высокой - платы Intel нередко применяли и применяют в серверах, там, где разгон - глупость, где важней всего - надежность.
  • Iwill
Весьма известный производитель надежных материнских плат, платы не имеют особых инструментов для экстремального разгона.
  • FIC
First International Computer (FIC): не самый крупный на сегодня производитель, можно было бы обсудить, не причислить его к группе рангом пониже, однако FIC - очень известная и старая фирма, и ее продукция весьма высокого качества. Практически FIC был первым среди именитых производителей, кто массово применял в своих материнских платах продукцию VIA.
  • MicroStar (MSI)
Крупнейший производитель материнских плат, отобрал у Asus первую строчку в рейтинге продаж, правда неизвестно, надолго ли. Продукция высокого качества, ориентированная на разгон.
  • Tyan Computer
Фирма специализировалась на дорогих решениях, сочетающих приемлемую цену домашнего компьютера и серверные возможности. Материнские платы очень качественны, кроме того, продукция Tyan всегда оригинальна, каждая их плата имеет какие либо свои характерные интересные особенности.
  • Soyo
В прошлом очень крупный производитель, сейчас несколько отошедший на второй план, кроме того Soyo, очевидно, не стремится на наш рынок в последнее время: нечасто их продукцию можно встретить в наших магазинах.
  • Supermicro
Весьма известен высокой надежностью, один из очень немногих не тайваньских производителей: на материнских платах Supermicro красуется надпись made in USA.
  • Soltek Computer Inc
Продукция Soltek совсем недавно появилась на рынке, и сразу зарекомендовала себя как очень интересная и качественная. Фирма ориентирует свои изделия, как и Abit, на экстремальный разгон, и Soltek уже называли "вторым Abit". Но говорить о будущем Soltek на мой взгяд еще рано: посмотрим.

Вот так выглядит основной эшелон самых именитых производителей материнских плат. Продукцию этих фирм стоит приобретать, разумеется решив для себя что вас интересует: специальные возможности по разгону, или просто хорошая плата.

Разумеется, есть производители и попроще. Продукция перечисленных ниже фирм вполне может быть рекомендована к приобретению в домашний компьютер если у Вас не хватает средств купить что ни будь из списка выше. Но следует понимать, что платы этих фирм обычно лишены каких либо особенных возможностей сверх базовых, в том числе и возможностей, связанных с разгоном системы.

Это такие фирмы, как: Acorp, Elpina, A-trend, Biostar, DataExpert, Diamond Flower, Inc. (DFI), Elitegroup (ECS), QDI Computer, Shuttle (Spacewalker), Tekram, Transcend (известнейших производитель модулей памяти, выпускающий обычные, средние материнские платы) и т.д. Разумеется, всех фирм не перечислить, я постарался указать основные, представленные на нашем рынке.

Ну и наконец, есть третий эшелон производителей материнских плат. Это либо безымянные фирмы, т.е. на материнской плате, ее коробке или в инструкции Вы не найдете упоминания о фирме - производителе, или фирмы, зарекомендовавшие себя настолько плохо, что следует при любых обстоятельствах воздерживаться от покупки их изделий. Это такие производители, как: Lucky Star, PC Chips, PC Partner Zida Technologies Ltd. (Tomatoboards) и др.

Приобретение такой материнской платы - потенциальная проблема вашей системы. Материнская плата такого производителя - низкая надежность, низкая производительность, высокая вероятность выхода из строя, отсутствие всяких дополнительных возможностей. Разгон на такой материнской плате - вещь малореальная, такому продукту и работа в нормальном режиме далеко не всегда свойственна. От приобретения изделий этих фирма следует отказаться раз и навсегда.

Статья взята отсюда