Carte mère (circuit). Le design et le but de la carte mère

Un ordinateur comporte de nombreux composants. L'un des détails les plus importants, sans lequel il est impossible d'imaginer son travail, est la carte mère. Le circuit de cet appareil est très complexe, et il comprend lui-même plusieurs composants. Que comprend-il?

Qu'est-ce qu'une carte mère

C'est le nom de l'appareil qui constitue la baseconstruire un système informatique en technologie. La carte mère est montée à l'intérieur du boîtier avec son système de refroidissement et son alimentation. Diverses normes sont utilisées pour la classification, qui déterminent la taille de cet appareil, son emplacement de montage, l'emplacement des ports d'E / S, des bus et des connecteurs (pour le processeur et la RAM). Le schéma de la carte mère dans le cadre de l'article sera esquissé progressivement. Et nous allons commencer par les bases.

Circuit imprimé

Il contient des lignes de signal quiconnectez tous les éléments ensemble. Les placer trop près interférera avec les signaux. Plus la longueur de la ligne et la transmission des données sont longues, plus le niveau d'instabilité est élevé. Par conséquent, même des ordinateurs très coûteux et fiables peuvent mal fonctionner. Pour minimiser cet effet, la carte de circuit imprimé est créée multicouche, tandis que sa zone utile, ainsi que la distance entre les lignes, augmente plusieurs fois. Dans les appareils modernes, six couches sont le plus souvent utilisées: trois sont le signal, une est la masse et deux sont alimentées. Les cartes de circuits imprimés contiennent tous les éléments qui en font partie intégrante de l'ordinateur. Cela comprend à la fois les composants et les ports. Le schéma de connexion de la carte mère nous permet de juger de ce qui peut être connecté dans le futur. Ainsi, sur les appareils modernes, il existe une demi-douzaine de connecteurs pour différents appareils, à l'exception de ceux qui seront considérés dans le cadre de l'article. Il est à noter que la majorité des développeurs de cartes mères sont fidèles à la volonté des utilisateurs de leurs produits de l'améliorer en ajoutant de nouveaux composants (par exemple, de la RAM).

Chipset

Également appelé jeu de logique système. C'est le nom des microcircuits qui assurent ensemble le bon fonctionnement de la RAM, du processeur central, des contrôleurs périphériques, des cartes vidéo et des autres composants connectés à la carte mère. Grâce à eux, les paramètres de base appartenant à cet appareil sont déterminés. Les ensembles logiques des systèmes modernes sont généralement construits autour de deux composants. Chacun d'eux est un chipset séparé. Mais ils sont connectés à un bus à grande vitesse. Mais le schéma de la carte mère a tendance à fusionner progressivement. Cela décharge les canaux de communication avec divers modules complémentaires et périphériques. De plus, à mesure que la technologie d'intégration se développe, les circuits sont plus petits, moins chers et leur consommation d'énergie diminue.

Le pont Nord

Il surveille et achemine les données de quatre bus:

1. Systémique.
2. Lié à la mémoire.
3. Communication avec l'adaptateur graphique.
4. Connecté avec le pont sud.

Cet appareil se compose d'un contrôleur de mémoire etun certain nombre d'interfaces. Bien que la première fonction puisse être considérée comme moralement obsolète en raison du fait que le même appareil est disponible dans tous les ordinateurs modernes. La même chose peut être dite à propos de l'interface, qui est responsable des graphiques.

Pont sud

C'est également une partie importante de presque toutes les cartes mères. Le diagramme de l'appareil dans ce cas est beaucoup plus grand. Donc, il comprend les pneus suivants:

1. Responsable du maintien des communications avec le pont nord.
2. Connexion du pont avec des cartes d'extension.
3. Responsable de l'échange de données avec d'autres ordinateurs ou périphériques.
4. Engagé dans la communication avec les disques durs.
5. Servir l'échange de données avec des appareils lents.

Système d'entrée / sortie de base (BIOS)

Le BIOS est un programme spécial quiest cousu en mémoire morte (ROM). Le BIOS est présent dans la carte mère et dans d'autres éléments de l'ordinateur (cartes vidéo, contrôleurs, etc.). La version que nous envisageons est importante car lorsque l'ordinateur est allumé, il vérifie la plupart des appareils qui y sont connectés (mémoire, disques durs, processeur, etc.). Ensuite, le BIOS initialise les contrôleurs de la carte mère. Le schéma publié dans l'article permet de comprendre qu'avec eux certains appareils sont lancés et que le processus d'établissement de leurs paramètres de base est en cours. Si tout fonctionne sans problème, le BIOS transfère le contrôle au système d'exploitation.

Générateur d'horloge

Cet appareil est nécessaire pour formerun signal périodique très stable qui synchronise le fonctionnement des éléments informatiques. Il se compose d'un générateur d'horloge et d'un résonateur à cristal. Ce dernier lui-même peut créer des signaux. Mais ils ne peuvent pas être produits avec la fréquence requise pour le fonctionnement de la mémoire, des bus et du processeur modernes. Par conséquent, un générateur d'horloge est utilisé pour l'amplification. La vitesse à laquelle les calculs seront effectués dépend en grande partie de la fréquence d'impulsion. Ainsi, toute opération nécessite un certain nombre de cycles d'horloge. En conséquence, plus il y en a par seconde, plus les performances sont élevées. Mais cette affirmation n'est vraie que pour les appareils qui ont la même microarchitecture. La fréquence d'horloge peut être augmentée, augmentant ainsi les performances de l'ordinateur. Mais il y a aussi des inconvénients ici. Ainsi, la stabilité des composants informatiques diminuera, donc après une telle opération, il est toujours nécessaire de vérifier les performances. Un autre inconvénient - en raison de conditions de travail difficiles, divers éléments peuvent être endommagés. De plus, la nature des dommages augmentera.

Autres éléments possédés par la carte mère

Le schéma de cet appareil permet de comprendre queles composants listés ci-dessus ne sont pas tous. Qu'y a-t-il d'autre à part ça? Un grand nombre de condensateurs est également important, dont la tâche est d'assurer un flux de tension uniforme. Ils sont nécessaires en raison du fait que le niveau de consommation d'énergie peut changer radicalement (ce qui se produit lorsque le travail est arrêté ou repris). Les condensateurs atténuent les surtensions. Grâce à cela, la stabilité de fonctionnement de l'équipement augmente, ainsi que la durée de vie de tous les éléments qui se trouvent dans l'ordinateur augmente.

Exemple spécifique

Voyons ce qu'est le diagramme.carte mère Asus. Comme vous pouvez le voir, la figure montre clairement un grand contrôleur qui traite un large éventail d'actions. Oui, il convient de noter que la disposition de l'ordinateur portable et de la carte mère de l'ordinateur sera légèrement différente. Donc, dans le premier, il y a peu d'espace, c'est pourquoi vous devez tout placer le plus près possible. Bien sûr, l'espace n'est pas dispersé sur l'ordinateur, mais là ce problème n'est pas si aigu. Pour comprendre cela, vous avez besoin d'un schéma de câblage pour une carte mère Asus et un ordinateur arbitraire. Comparez comment et ce qui est publié. Tout dans un ordinateur portable est optimisé, chaque espace compte. Alors que dans les ordinateurs, en raison de la présence d'une unité centrale, où il y a plus d'espace libre, ils n'y pensent pas particulièrement.

Conclusion

Eh bien, maintenant nous pensons que vous avez du bienidée de ce qu'est cet appareil. Nous avons même revu le schéma de la carte mère Asus. Les images fournies dans le cadre de l'article complètent bien l'image.