Материнская плата (англ. - motherboard) - это основная плата, к которой подсоединяются все остальные устройства компьютера (процессор, видеокарта, ОЗУ и др.), материнская плата устанавливается в системном блоке. Главная задача материнской платы - соединить и обеспечить совместную работу всех других устройств. От правильного или неудачного выбора материнской платы, зависит производительность всей системы.
Основой любой материнской платы является набор системной логики, который чаще называют чипсетом (от англ. chipset). Чипсет — это совокупность микросхем, обеспечивающих совместную работу составных частей компьютера и их взаимодействие между собой.
Разъёмы материнской платы:
- Socket;
- РСI-Express;
- PCI;
- Слоты модулей ОЗУ;
- SATA;
- USB;
- ATX.
Socket – это разъём для подключения центрального процессора. Socket бывает как для процессоров Intel так и для процессоров AMD.
Наиболее популярными Socket'ами для процессоров Intel являются: LGA 1200 и LGA 1700. LGA обозначает тип разъема, а число рядом, обозначает количество контактов, сколько контактов у процессора.
Наиболее популярными Socket'ами для процессоров AMD являются: Socket AM4 и Socket AM5.
Расположение контактов у процессоров Intel и AMD кардинально отличаются, для процессора Intel ножки расположены внутри Socket'а а для процессора AMD ножки расположены непосредственно на процессоре.
РСI-Express - это быстрая шина для подключения видеокарты, создана с использованием программной модели PCI.
PCI (Peripheral component interconnect - взаимосвязь периферийных компонентов) - это шина с небольшой пропускной способностью, которая предназначена для подключения таких устройств как звуковая карта, сетевая карта и др.
Слоты модулей ОЗУ, к которым подсоединяются модули оперативной памяти соответствующего типа. Актуальным является поколение DDR4 и DDR5.
SATA (Serial Advanced Technology Attachment - цифровое подсоединение по передовой технологии) - служит для подсоединения накопителей информации (жестких дисков, твердотельных накопителей SSD и оптических приводов). Скорость передачи данных зависит от спецификаций разъема SATA:
- 1.x - до 1,5 Гбит/с;
- 2.x - до 3 Гбит/с;
- 3.x - до 6 Гбит/с.
ATX - разъемы для подключения блока питания. Основной разъем, питающий все компоненты материнской платы, называется ATX и имеет 24 контакта (Pin). Питание центрального процессора может иметь 4, 8, 12 или 16 контактов, в зависимости от мощности процессора, на который рассчитана материнская плата.
USB - это разъем для подключения периферийных устройств. USB бывает нескольких спецификаций, но актуальным является USB 2.0 и USB 3.0.
- USB 2.0 (до 480 Мбит/с)
- USB 3.0 (до 4800 Мбит/с).
Кроме того, на материнской плате имеются различные игольчатые разъемы, предназначенные для подключения передней панели корпуса (кнопки Power, Reset, индикаторы процессора и жесткого диска, аудио и USB), куллеров (вентиляторов) процессора и корпуса.
На современных материнских платах также имеются встроенный звуковой и сетевой адаптер (RJ45). Для процессоров с интегрированным графическим ядром на материнской плате есть разъемы для подключения монитора (VGA, DVI, HDMI или DisplayPort).
Форм-фактор
Существует несколько стандартов, которые принято называть форм-фактором материнской платы. Кроме размеров, форм-фактор подразумевает определенную схему расположения мест крепления платы, интерфейсов шин, портов ввода-вывода, Socket процессора, разъема для подключения блока питания и слотов установки модулей ОЗУ. Наиболее распространенными форм-факторами материнских плат являются:
- АТХ - 305x244 мм.;
- microATX - 244x244 мм.;
- mini-ITX - 170x170 мм..
Форм-фактор материнской платы нужно учитывать при выборе корпуса.
BIOS
Еще одной важной частью материнской платы является микросхема ПЗУ (ее часто называют ROM BIOS). В этой микросхеме хранится базовая программа управления компьютером, называемая базовой системой ввода-вывода и больше известна как BIOS (basic input-output system). Для того чтобы войти в BIOS необходимо, при включении компьютера нажать клавишу DELETE, на ноутбуках чаще всего F2 или F10 с нажатием клавиши Fn. В отличии от операционной системы и другого программного обеспечения, устанавливаемых на жесткий диск, BIOS доступен без подключения жесткого диска.
Это программное обеспечение определяет порядок взаимодействия составных частей компьютера между собой. В зависимости от чипсета материнской платы и версии BIOS, его настройками можно определить источник загрузки компьютера, изменить частоту шины процессора, тайминги модулей оперативной памяти (увеличив их производительность), а также настройки многих других устройств, отключить отдельные элементы (USB-разъёмы, сетевую плату и др.) и многое другое.
Компьютер всегда запускается и работает с учетом данных BIOS. Если микросхему ПЗУ повредить или внести изменения в BIOS настройки, или поставили пароль и забыли то доступ в БИОС не будет. Для решения проблемы достаточно "обнулить" настройки BIOS до стандартных параметров. Для этого нужно на непродолжительное время вытащить батарейку из соответствующего разъема материнской платы, питающую микросхему ПЗУ. Обнуление BIOS также происходит, когда эта батарейка "садится" (первый признак - при выключении компьютера сбивается системное время и при включении компьютера необходимо бывает нажать клавишу F1).
Современные микросхемы ПЗУ позволяют менять BIOS на другие версии. Эта операция называется перепрошивкой BIOS, и выполняется при помощи специального программного обеспечения (обычно доступного на сайте производителя материнской платы), и требует серьезного подхода, в случае неудачи может повлечь за собой выход из строя материнской платы. Поэтому без крайней необходимости перепрашивать BIOS нежелательно. Новые версии иногда позволяют решить проблемы совместимости материнских плат с новыми устройствами, добавить отдельные варианты настроек или устранить мелкие недочеты. Но если система работает стабильно, то перепрошивать нет необходимости.