Formaty płyt głównych

Transkrypt

1 Płyta główna

2 Wprowadzenie Pyta główna jest najważniejszą częścią komputera PC. W języku angielskim nazwy takie jak motherboard, main board czy system board oznaczają płytę główną. Składa się z wielu chipsetów, czyli układów scalonych, których zadaniem jest integracja oraz zapewnienie współpracy poszczególnych komponentów komputera (procesora, dysków, klawiatury i innych). Płyta główna jest jak kręgosłup" dla komputera klasy PC i jest jednym z najważniejszych komponentów. Płyta główna stanowi wielowarstwową płytę drukowana z poprowadzonymi ścieżkami na każdej z warstw. Na jej powierzchni ulokowane są gniazda i porty umożliwiające montaż procesora, modułów pamięci, kart rozszerzeń czy urządzeń peryferyjnych. Mikroprocesor to tak naprawdę mózgu komputera, płytę główną to kręgosłupa. Rdzeń kręgowy to chipset a magistrale tworzą układ nerwowy.

3 Formaty płyt głównych Płyty główne mogą posiadać różne formaty. Format oznacza wymiary i decyduje o rodzaju obudowy. Wyróżniamy następujące formaty: Płyta AX (nieprodukowane), Baby-AT (nieprodukowane), LPX (nieprodukowane), WTX (nierozwijane) NLX, ATX, mikroatx, BTX, mikrobtx, ITX.

4 Standard PC

5 Standard XT

6 Baby-AT cechy charakterystyczne przełącznikiem stanowym, który ma stan włączony lub wyłączony; najpierw należy zamknąć system operacyjny, a następnie wyłączyć zasilanie komputera, jedno złącze DIN służące do podłączenia klawiatury, brak uzgodnionego standardu umiejscowienia elementów na płycie głównej, co skutkowało niekiedy konfliktem przestrzennym dołączanych elementów i urządzeń dołączenie jednego elementu uniemożliwia instalację innego, np. umiejscowienie zasilacza uniemożliwia dostęp do pamięci operacyjnej, dwa prawie jednakowe złącza zasilania, których jednakowy wygląd często doprowadzał do uszkodzenia płyty głównej, znajdowały się tam 2 napięcia zasilania 5 V i 12 V, gniazda szeregowe i równolegle umieszczane osobno na tzw. śledziach i podłączane do płyty głównej za pomocą taśm. Baby AT to mniejsza odmiana formatu AT

7 Baby-AT

8 Standard LPX Po raz pierwszy zostały opracowane w 1987 r. przez firmę Western Digital. Litery LP w terminie LPX są skrótem od słów Low Profile. W tego typu płytach głównych gniazda kart rozszerzeń są montowane równolegle w stosunku do ich powierzchni. Obudowy typu Low Profile posiadają mniejsze rozmiary niż Baby-AT.

9 Format NLX Stosowana w komputerach firmowych, specyfikacja ta powstała po to, aby ułatwić montaż i demontaż urządzeń w komputerze

10 Format WTX Stosowany w serwerach

11 Standard ATX Płyta główna ATX właściwie jest płytą Baby-AT, z tą różnicą, że zmieniono jej położenie w obudowie oraz lokalizację zasilacza i złącza zasilania. Zwiększono dwukrotnie obszar przeznaczony na zewnętrzne gniazda znajdujące się w tylnej części płyty głównej. Taka powierzchnia pozwala na umiejscowienie zewnętrznych gniazd bezpośrednio na płycie głównej i eliminuje konieczność zastosowania taśm łączących wewnętrzne złącza z tylną ścianką obudowy. Specyfikacja formatu ATX określa odpowiedni kształt głównego złącza zasilania, dzięki czemu jego podłączenie jest o wiele prostsze i uniemożliwia niewłaściwą instalację. Dokonano takiej modyfikacji położenia gniazda procesora i gniazd pamięci, aby nie kolidowały z żadnym gniazdem kart rozszerzeń i umożliwiały prostą aktualizację nie wymagającą usuwania jakiejkolwiek z zainstalowanych kart rozszerzeń. Gniazda procesora i pamięci zostały przeniesione w pobliże zasilacza i głównego wentylatora obudowy. Format ATX pozwala na instalację procesora wraz z radiatorem i wentylatorem o łącznej wysokości 7 cm, a co więcej, w pobliżu procesora gwarantuje wolną przestrzeń przekraczającą nawet rzeczywiste wymagania.

12 Standard ATX Wewnętrzne złącza służące do podłączenia napędów dysków zostały przesunięte z obszaru gniazd kart rozszerzeń w pobliże prowadnic umożliwiających montaż dysków. Tego typu modyfikacja spowodowała, że wewnętrzne taśmy podłączone do dysków mogą być znacznie krótsze. Zmiana lokalizacji gniazd procesora i pamięci miała na celu polepszenie ogólnych warunków odprowadzania ciepła. Należy zauważyć, że oryginalna specyfikacja ATX określała, że wentylator zasilacza ATX zamiast na zewnątrz wprowadza powietrze do środka obudowy. Zastosowanie odwrotnego obiegu powietrza lub inaczej technologii ciśnienia dodatniego powoduje wytworzenie w obudowie ciśnienia, które minimalizuje ilość kurzu i zanieczyszczeń. Ze względu na to, że specyfikacja formatu ATX dopuszcza użycie wentylatorów pracujących w obu trybach oraz z powodu nieznacznego spadku wydajności odprowadzania ciepła występującego w przypadku zastosowania odwrotnego obiegu powietrza, większość producentów zasilaczy ATX wytwarza modele wyposażone w wentylatory odprowadzające powietrze na zewnątrz obudowy (technologia ciśnienia ujemnego).

13 Standard ATX Specyfikacja ATX eliminuje konieczność stosowania sporej ilości kabli podłączanych do zewnętrznych gniazd. ATX pozwala zastosować krótsze taśmy podłączone do dysków oraz eliminuje taśmy łączące płytę główną z portami szeregowymi i równoległym. Wszystkie wymienione usprawnienia w znaczący sposób przyczyniają się do obniżenia kosztów produkcji płyty głównej i całego komputera, włączając w to obudowę i zasilacz. Płyta główna ATX różni się od formatu Baby-AT tylko tym, że w stosunku do niego jest obrócona o 90 stopni. W przypadku płyty ATX gniazda kart rozszerzeń są usytuowane równolegle do jej krótszego boku, dzięki czemu nie kolidują z gniazdem procesora, gniazdami pamięci oraz ze złączami urządzeń wejścia-wyjścia Poza formatem Full-size ATX firma Intel opracowała również specyfikację formatu Mini-ATX, który jest w pełni kompatybilny z wcześniej wymienioną większą wersją i pozwala na wykorzystanie takiej samej obudowy. Został stworzony przez firmę Intel jako odpowiedź na zapotrzebowanie rynku na niskobudżetowe komputery. Standard micro ATX jest zgodny z innymi standardami Intela np. ITX i Micro ITX.

14 Standard ATX

15 Standard ATX

16 BTX (z ang. Balanced Technology Extended) Standard konstrukcji płyt głównych oraz zasilaczy i obudów komputerowych, który został zaproponowany w 2004 roku przez firmę Intel jako następca standardu ATX. Płyta główna Full-size BTX jest o 17% większa od płyty ATX i udostępnia miejsce na większą liczbę zintegrowanych komponentów. Zmiany dotyczą przede wszystkim takiego rozmieszczenia elementów płyty głównej, aby strumień chłodzącego powietrza przepływał od przodu do tyłu obudowy komputera, a wydzielające dużą ilość ciepła komponenty oddawały je w jego kierunku. W przedniej części obudowy umieszczony jest duży, dobrej jakości wentylator, który chłodzi radiator procesora oraz wymusza obieg powietrza we wnętrzu obudowy. Elementy wydzielające ciepło, takie jak karta graficzna czy moduły pamięci, umieszczone są równolegle do strumienia, by nie powodować jego zaburzeń. Jednocześnie zmniejszono wymagania odnośnie przestrzeni potrzebnej do budowy pełnowymiarowych konstrukcji (zwłaszcza pod względem wysokości). Inercja rynku jest na tyle duża, że BTX nie przyjął się. Micro-BTX to mniejszy standard płyt BTX.

17 BTX

18 Mobile-ITX Tego typu płyty główne stosuje się w wysokiej klasy telefonach komórkowych, urządzeniach medycznych, transporcie i militarnych systemach wbudowanych.

19 Pico-ITX Zastosowanie to systemy wbudowane, tablety.

20 Mini-ITX Zastosowanie to systemy wbudowane.

21 Producenci płyt głównych

22

23 Sloty PCI, PCIe x1 i PCIe x16

24 Porty we/wy

25 Porty we/wy Port LPT jest portem równoległym służącym do podłączenia drukarki lub skanera. Port PS2 służy do podłączenia myszy (kolor zielony) oraz klawiatury (kolor fioletowy). Port D-SUB służy do podłączenia monitora. Port RJ-45 służy do podłączenia internetu. Port RS232C często nazywany COM służy do podłączenia programatorów pamięci czy mikroprocesorów.

26 Porty we/wy Port USB 2.0 jest koloru czarnego i służy do podłączenia różnych urządzeń zewnętrznych jak np.. Pendrive. Port USB 3.0 jest koloru niebieskiego i służy do podłączenia różnych urządzeń zewnętrznych jak np.. Pendrive. Port DVI służy do podłączenia monitora Fire wire / IEEE1394. Służy do podłączenia min kamery video.

27 Porty we/wy Displayport służy do podłączenia monitora HDMI przesyła dźwięk i obraz cyfrowy

28 Porty we/wy e-sata służy do podłączenia dysku zewnętrznego SATA służy do podłączenia dysków wewnętrznych lub napędów optycznych

29 SPDiF oraz Toslink SPDiF stosuje chinch (RCA) Toslink stosuje światłowód SPDIF Toslink

30 Funkcje zaimplementowane w płytach głównych EPU (ang. Energy Processing Unit). układ zarządzający energią TPU (ang. Turbo Processing Unit) - odpowiedzialny jest za efektywne i stabilne podkręcanie procesora. BIOS obecnie został zastąpiony UEFI (z ang. Unified Extensible Firmware Interface) czyli interfejs pomiędzy systemem operacyjnym a firmaware ( oprogramowanie wbudowane w urządzenie)

31 Regulacja napięcia dla procesora Procesory z rodziny Haswell mają wbudowany własny regulator napięcia. Same dostarczają sobie kluczowe napięcia zasilające: Vsa, Vring, Vcore oraz Vgpu. Jeśli płyta nie umożliwia regulacji jakiegokolwiek z nich, oznacza to, że ma tę funkcję programowo ograniczoną przez BIOS. Najczęściej robi się tak w przypadku płyt z 2 3-fazowym układem zasilającym procesor, żeby nie narażać ich na zbyt duże obciążenie prądowe wskutek windowania napięć pomocniczych procesora. Co warte podkreślenia, nie wszyscy producenci ograniczyli te możliwości.

32 Płyta główna w laptopie

33 Płyta główna w laptopie

34 Płyta główna w laptopie

35 Naprawa płyt głównych Laptop to skomplikowane urządzenie. Jednak sercem laptopa jest płyta główna. Składa się ona z szeregu układów oraz chipsetów. Wszystko to, co znajduje się na płycie głównej ma za zadanie wprawiać laptop w tryb poprawnej pracy. Najczęściej występującym uszkodzeniem jest awaria układu graficznego. Najczęściej z powodu przegrzania laptopa poprzez pracę na kolanach, na miękkich tkaninach, czy też poprzez brak wykonywania regularnego czyszczenia układu chłodzenia a także brak jego konserwacji.

36 Naprawa płyt głównych Kolejną częstą usterką jest uszkodzenie dotyczące mostków (południowy/północny). Są to układy odpowiadające za poprawną komunikację pomiędzy układami. Mostek północny sprawuje funkcję kontrolera pamięci oraz pośrednika pomiędzy procesorem, pamięcią operacyjną i kartą graficzną. Mostek południowy odpowiada za komunikację pomiędzy procesorem a resztą podzespołów płyty głównej. Dzisiejsza technologia pomaga nam na dokonywanie napraw płyt głównych na wysokim poziomie. Posiadając odpowiednie narzędzia jesteśmy w stanie wymienić najmniejszy układ i doprowadzić laptop do stanu używalności. Wypalone dziury na płytach głównych, nieumiejętnie wylutowane układy z płyt to często sytuacje.

37 Płyta MSI 970A

38 Gigabyte GA-970A

39 ASROCK