Matičná doska (základná doska, motherboard, mainboard etc.) je plošná doska obsahujúca elektronické súčiastky tvoriace základné prvky osobného počítača alebo iného elektronického zariadenia založeného na procesoroch. Matičná doska je zjednocujúcim prvkom v počítači, všetky ostatné moduly, súčasti, diely a periférie sa priamo, alebo nepriamo vkladajú, alebo pripájajú k matičnej doske.
Počítač, ako celok je postavený na modulárnom (stavebnicovom) princípe, kde je možné jednotlivé funkčné moduly meniť. Základným modulom každého počítača je práve matičná doska. Ďalšie moduly (komponenty) sú pripojené priamo na matičnú dosku. Základná doska je mechanicky pripevnená v skrinke počítača a elektricky napájaná zo zdroja. Väčšina rozširujúcich kariet je potom napájaná zo základnej dosky. Hlavnú riadiacu funkciu má centrálny procesor (CPU), ktorý je uložený v pätici (socket, slot, ZIF). Spolupracuje s pomocnými integrovanými obvodmi (zvyčajne dvojica), tzv. čipová súprava (chipset), ktorá zabezpečuje väčšinu funkcií matičnej dosky. Moduly osadené do základnej dosky (ako napr. druh procesora alebo typ pamäte) sú určené tým, akú čipovú súpravu a aký druh konektorov matičná doska obsahuje (napr. či do nej možno osadiť pamäte typu DDR I, DDR II alebo DDR III).
Základná doska obsahuje tzv.zbernicu - sadu konektorov umožňujúce pripojiť rozširujúce karty, soket - konektor pre pripojenie procesora, pamäťové sloty - pre pripojenie pamäťových modulov, IDE alebo SATA konektory pre pripojenie mechaník (optické, alebo pevné disky) a sadu konektorov pre pripojenie ovládačov, kontroliek a výstupov počítačovej skrinky. Dôležitou súčasťou základnej dosky je BIOS - čip obsahujúci riadiaci program matičnej dosky, s možnosťou uloženia voliteľných parametrov a nastavení. Doska zároveň obsahuje hodinový obvod s reálnym časom. Nastavenia BIOSU sú zálohované batériou, ktorá zároveň zabezpečuje chod hodín aj pri odpojenom napájaní.
Formáty matičných dosiek
Matičná doska má štandardizované rozmery a umiestnenie upevňovacích otvorov. Je aj definované umiestnenie jednotlivých kľúčových komponentov, napájacie konektory, konektory na prepojenie so skrinkou... Spolu tieto vlastnosti označujeme ako "form factor". Existuje niekoľko základných typov rozmerov dosiek. Dnes sa vo všeobecnosti najčastejšie používa tzv. ATX form factor a jeho klony vytvorený firmou Intel v r. 1995. Staršou formou bol tzv AT resp Baby AT form factor a jeho predchodca PC AT/XT form factor.
ATX - klony: microATX - zmenšená verzia ATX. Obsahuje menej rozširujúcich slotov, ale obvykle má viac integrovaných komponentov, ETX - používaný v embedded počítačoch, FlexATX, LPX, NLX - nízkoprofilová základná doska, BTX, ITX, mini ITX ...
Komponenty matičnej dosky:
PROCESOR => centrálna riadiaca jednotka (CPU - Central Processing Unit). Mikroprocesor je jeden miniaturizovaný obvod. Základnou vlastnosťou mikroprocesora odlišujúcou ho od ostatných elektronických odvodov je programovateľnosť. Druhou vlastnosťou mikroprocesora je to, že ide o jednu súčiastku, prípadne malú množinu súčiastok, ktoré navonok vystupujú ako jeden. Obsahuje: riadiacu jednotku, aritmeticko - logickú jednotku, pamäť cache.
SOCKET => je pätica na procesor. Môže mať podlhovastý alebo štvorcový tvar. Je vyrobená z plastu a obsahuje množstvo otvorov pre založenie procesora. Poznáme rôzne typy socketov. Väčšina dnešných socketov sú typu PGA (štvorcový tvar, krátke piny), ale môžme sa stretnúť aj s typom LGA (pracuje s dotykom kontaktných plôch). Ďalej sa môžme stretnúť s rôznymi druhmi socketov, podľa výrobcu procesorov, resp. druhom zariadenia - napr. AM2, AM2+, AM3, AM3+ (Desktop AMD) atď.
CHIPSET => North + South bridge, spoločne sa označujú ako tzv. chipset.
Sloty pre operačnú pamäť RAM
Sú to miesta na základnej doske kde môžeme pripojiť operačné pamäte pomocou slotov. Rozlišujeme rôzne sloty:/podľa počtu pinov/
164 pinov – používané pre operačné pamäte typu SD-RAM
184 pinov – používané pre pamäte DD-RAM
240 pinov – používané pre DDR II pamäte
240 pinov – používané pre pamäte DDR III
Na každej matičnej doske je určitý počet slotov na operačnú pamäť RAM (2-4), doska má predpísané koľko najviac operačnej pamäte dokáže prijať a pracovať s ňou. Pri dvoch operačných pamätiach sa využíva tzv. Dual-Channel (duálne čiže dvojité zapojenie operačných pamätí), kde sa zvýši priepustnosť oboch pamätí.
Sloty pre grafickú kartu a adaptéry
Opäť ako pri operačnej pamäti sa grafické karty zasúvajú do slotov. Typy slotov pre grafické karty môže byť:
Sú to sloty pre pripojenie grafických, zvukových, televíznych alebo WIFI kariet. Na doske ich je rôzny počet podľa vyhotovenia základnej dosky. Používaný bol slot ISA (Industry Standard Architecture), ale tento typ je už zastaraný, pomalší a predovšetkým veľmi veľký. Najznámejšie je PCI (Peripheral Component Interconnect). (obr. 12) Má 32 niekedy 64 bitovú zbernicu. Sú omnoho kratšie ako ISA a väčšinou sú biele.
Konektory pre pripojenie interných zariadení
Konektory a porty pre periférne zariadenia
PS/2 – pripojenie klávesnice alebo myšky (6 pinov) – starý spôsob (využíva sa najmä USB)
COM (sériový port, 9 pinov)– pripojenie tlačiarne myšky, nepoužívaný
LPT – (25 pinov) pripojenie tlačiarne, tiež už nepoužívaný
USB (univerzálna sériová zbernica) výhodou je zapojenie zariadenia za chodu, dobré prenosové rýchlosti, automatická inštalácia zariadení Plug and Play.
USB podporuje 4 dátové rýchlosti:
Mylne, ale veľmi často, sa označuje rýchlosť Full Speed ako USB 1.1 a rýchlosť High Speed ako USB 2.0. Korene tohoto omylu sú vo fakte, že rýchlosť High Speed bola zavedená až v špecifikácii verzie 2.0 (ale špecifikácia verzie 2.0 samozrejme definuje aj rýchlosť Full Speed). USB 3.0 dosahuje cca desaťnásobnú rýchlosť oproti USB 2.0.
PROCESOR => centrálna riadiaca jednotka (CPU - Central Processing Unit). Mikroprocesor je jeden miniaturizovaný obvod. Základnou vlastnosťou mikroprocesora odlišujúcou ho od ostatných elektronických odvodov je programovateľnosť. Druhou vlastnosťou mikroprocesora je to, že ide o jednu súčiastku, prípadne malú množinu súčiastok, ktoré navonok vystupujú ako jeden. Obsahuje: riadiacu jednotku, aritmeticko - logickú jednotku, pamäť cache.
SOCKET => je pätica na procesor. Môže mať podlhovastý alebo štvorcový tvar. Je vyrobená z plastu a obsahuje množstvo otvorov pre založenie procesora. Poznáme rôzne typy socketov. Väčšina dnešných socketov sú typu PGA (štvorcový tvar, krátke piny), ale môžme sa stretnúť aj s typom LGA (pracuje s dotykom kontaktných plôch). Ďalej sa môžme stretnúť s rôznymi druhmi socketov, podľa výrobcu procesorov, resp. druhom zariadenia - napr. AM2, AM2+, AM3, AM3+ (Desktop AMD) atď.
CHIPSET => North + South bridge, spoločne sa označujú ako tzv. chipset.
- Severný most NB (North Bridge): Je to čip, do ktorého sa radia všetky grafické adaptéry a operačné pamäte. Severný most zabezpečuje komunikáciu medzi CPU, RAM, AGP portom alebo PCI Express zbernicou a zabezpečuje spojenie s južným mostom. Niektoré severné mosty obsahujú integrované grafické karty. Pretože rôzne procesory a pamäte vyžadujú rozdielnu signalizáciu, severný most pracuje iba s jedným alebo s dvoma typmi procesorov a spravidla len s jedným typom pamäte RAM. Existujú chipsety, ktoré podporujú dva druhy pamäte RAM, ktoré sú dostupné pri prechode na nový štandard. Býva chladený pre jeho veľkú výkonnosť.
- Južný most SB (South Bridge): Je to čip, do ktorého sa radia všetky pevné disky a cez južný most sa dajú vytvárať RAID-y viacerých pevných diskov.
Sloty pre operačnú pamäť RAM
Sú to miesta na základnej doske kde môžeme pripojiť operačné pamäte pomocou slotov. Rozlišujeme rôzne sloty:/podľa počtu pinov/
164 pinov – používané pre operačné pamäte typu SD-RAM
184 pinov – používané pre pamäte DD-RAM
240 pinov – používané pre DDR II pamäte
240 pinov – používané pre pamäte DDR III
Na každej matičnej doske je určitý počet slotov na operačnú pamäť RAM (2-4), doska má predpísané koľko najviac operačnej pamäte dokáže prijať a pracovať s ňou. Pri dvoch operačných pamätiach sa využíva tzv. Dual-Channel (duálne čiže dvojité zapojenie operačných pamätí), kde sa zvýši priepustnosť oboch pamätí.
Sloty pre grafickú kartu a adaptéry
Opäť ako pri operačnej pamäti sa grafické karty zasúvajú do slotov. Typy slotov pre grafické karty môže byť:
- AGP x8 (Accelerated / Advanced Graphic Port): je to najrozšírenejší slot na svete. Je o trochu dlhší ako PCI, ale šírka ostala rovnaká. Priepustnosť je pri frekvencii 66MHz 2,1 GB/s, čo je na hry postačujúce.
- PCI-Express: nazývaná tiež PCI-Express Graphics = PEG.
- PCI-Express x1 – pre grafické karty staršieho typu. Priepustnosť je 250 MB/s.
- PCI-Express x16 – pre grafické karty novšieho typu. Sú 2-krát väčšie ako AGP x8 a poskytujú aj väčšie napätie, ktoré ide do grafického adaptéra pri vyšších výkonoch, potom sa už nemusia grafické karty napájať zo zdroja. Priepustnosť je 4,0 GB/s každým smerom, čo je oproti AGP 4-krát viac.
- PCI-Express x2/x4
Sú to sloty pre pripojenie grafických, zvukových, televíznych alebo WIFI kariet. Na doske ich je rôzny počet podľa vyhotovenia základnej dosky. Používaný bol slot ISA (Industry Standard Architecture), ale tento typ je už zastaraný, pomalší a predovšetkým veľmi veľký. Najznámejšie je PCI (Peripheral Component Interconnect). (obr. 12) Má 32 niekedy 64 bitovú zbernicu. Sú omnoho kratšie ako ISA a väčšinou sú biele.
Konektory pre pripojenie interných zariadení
- napájacie konektory ATX, AT
- napájacie konektory pre CPU
- IDE
- SATA
- FLOPPY
- konektory pre pripojenie ventilátorov
- konektory zvukovej karty (CD audio, MUX, prepojenie so skrinkou)
- rozširujúce konektory USB a FireWire
- konektory pre pripojenie skrinky (reset, power, LED, speaker ...)
- iné
Konektory a porty pre periférne zariadenia
- pripojenie klávesnice (DIN, PS/2, USB ...)
- pripojenie myši (COM, PS/2, USB ...)
- sériový komunikačný konektor (COM)
- paralelný port (LPT, Centronics, Bitronics ...)
- gameport (GAME, MIDI ...)
- USB - univerzálne sériové rozhranie (USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0)
- FireWire (1394, iLink ...)
- eSATA
- zvukové konektory (JACK, optical, COAX ...)
- sieťové pripojenie obvykle Ethernet 10, 100, 1G - (TP, BNC ...)
- VGA (ak je na MB integrovaná grafika) D-SUB, DVI, HDMI, VIDEO, SVIDEO
- iné
PS/2 – pripojenie klávesnice alebo myšky (6 pinov) – starý spôsob (využíva sa najmä USB)
COM (sériový port, 9 pinov)– pripojenie tlačiarne myšky, nepoužívaný
LPT – (25 pinov) pripojenie tlačiarne, tiež už nepoužívaný
USB (univerzálna sériová zbernica) výhodou je zapojenie zariadenia za chodu, dobré prenosové rýchlosti, automatická inštalácia zariadení Plug and Play.
USB podporuje 4 dátové rýchlosti:
- Low Speed: rýchlosť 1.5 Mbit/s, ktoré sa najviac využíva na tzv. Human Interface Devices ako sú klávesnice, myši a joysticky,
- Full Speed: rýchlosť 12 Mbit/s, ktorá bola najrýchlejšia pred uvedením USB 2.0, ale označenie Full Speed môže byť zavádzajúce, pretože najvyššiu rýchlosť dostupnú v súčasnosti majú len pripojenia označené ako Hi Speed,
- High Speed: rýchlosť 480 Mbit/s (60 MB/s).
- Super Speed: rýchlosť 5 Gbit/s (625 MB/s).
Mylne, ale veľmi často, sa označuje rýchlosť Full Speed ako USB 1.1 a rýchlosť High Speed ako USB 2.0. Korene tohoto omylu sú vo fakte, že rýchlosť High Speed bola zavedená až v špecifikácii verzie 2.0 (ale špecifikácia verzie 2.0 samozrejme definuje aj rýchlosť Full Speed). USB 3.0 dosahuje cca desaťnásobnú rýchlosť oproti USB 2.0.
LAN – pripojenie počítačov do siete, alebo samotné prepojenie 2 počítačov a výmena dát (paketov).
FireWire => (známy ako i.Link alebo IEEE 1394) je štandard rozhrania vysokorýchlostnej sériovej zbernice pre osobné počítače (a digitálne audio a video) s možnosťou asynchrónneho prenosu v reálnom čase. FireWire je de facto nástupcom zastaranej technológie paralelného SCSI. Paralelne môže byť prostredníctvom FireWire prepojených až 63 zariadení.
Prakticky všetky moderné digitálne videokamery s technológiou miniDV, DV, DVCAM a DVPRO vyrobené od roku 1995 používajú pripojenie k počítaču prostredníctvom FireWire. Rovnako všetky osobné počítače spoločností Apple Computer, Sony (ako i mnohé ďalšie) disponujú zabudovanými zásuvkami FireWire. V minulosti bolo FireWire aj štandardným rozhraním pre osobné prehrávače iPod, keďže umožňovalo nahranie piesní na prehrávač v priebehu niekoľkých sekúnd a tiež súčasné dobíjanie iPodu.
JACK 3,5 – výstupy a vstupy zo zvukovej karty.
BIOS => Na tomto čipe (IO = integrovaný obvod) na doske sa nachádza základný program BIOS, ktorý sa nedá vymazať, ale dá sa obnovovať (update/upgrade). Tento program ovláda celú dosku ešte pred načítaním operačného systému, ale aj potom. BIOS má v sebe nastavené vlastné hodiny, všetky zariadenia, ktoré sú integrované na základnej doske, bootovanie, taktovanie (overclocking) zariadení atď. Napätie je tu 3V.
BATÉRIA => Je to nevyhnutná časť (dodáva napätie do integrovaného obvodu s BIOS-om kde drží pod napätím základné nastavenia BIOS-u ako napríklad čas, bootovanie...), lebo bez baterky by sa stratili základné nastavenia BIOS-u a počítač by po zapnutí nevedel čo má robiť.
ZBERNICA => je skupina elektrických vodičov spájajúcich jednotlivé časti počítača. Je to vlastne spoločná cesta, ktorá spája časti systému – mikroprocesor, pamäť atď. Základná požiadavka na zbernicu je rýchlosť prenosu údajov. Charakteristikou zbernice je počet bitov. Vedľa procesoru je typ zbernice to hlavné, čo určuje výkon počítača.
VENTILÁTOR => je elektromechanická súčiastka, ktorej účelom je zabezpečovať prietok vzduchu v počítačovej skrini a medzi rebrami chladiča.
Konštrukcia=> Počítačový ventilátor sa skladá z rotora, statora (umiestnený na ráme) a napájacieho kábla. Ventilátor sa dá pripevniť k počítačovej skrini pomocou závitorezných skrutiek, ktoré sa (problémovo) skrutkujú do plastovej alebo kovovej konštrukcie ventilátora. Najpoužívanejšie rozmery ventilátorov sú:
BATÉRIA => Je to nevyhnutná časť (dodáva napätie do integrovaného obvodu s BIOS-om kde drží pod napätím základné nastavenia BIOS-u ako napríklad čas, bootovanie...), lebo bez baterky by sa stratili základné nastavenia BIOS-u a počítač by po zapnutí nevedel čo má robiť.
ZBERNICA => je skupina elektrických vodičov spájajúcich jednotlivé časti počítača. Je to vlastne spoločná cesta, ktorá spája časti systému – mikroprocesor, pamäť atď. Základná požiadavka na zbernicu je rýchlosť prenosu údajov. Charakteristikou zbernice je počet bitov. Vedľa procesoru je typ zbernice to hlavné, čo určuje výkon počítača.
- ISA - dnes už nepoužívané
- EISA - dnes už nepoužívané
- VESA - dnes už nepoužívané
- PCI - bežne používaná
- AGP - špecializované pre grafiku, rýchlejšia ako PCI, no dnes sa už nepoužíva
- PCI Express - nástupca PCI a AGP. Vyššie prenosové rýchlosti a kapacita.
- rise zbernice - dnes už nepoužívané AMR, CNR ...
- iné
- PCI-Express 1.0a, PCI-Express 1.1 (16x : max. prenosová rýchlosť 8GB/s)
- PCI-Express 2.0, PCI-Express 2.1 (16x : max. prenosová rýchlosť 16GB/s)
- PCI-Express 3.0 (16x : max. prenosová rýchlosť 32GB/s)
VENTILÁTOR => je elektromechanická súčiastka, ktorej účelom je zabezpečovať prietok vzduchu v počítačovej skrini a medzi rebrami chladiča.
Konštrukcia=> Počítačový ventilátor sa skladá z rotora, statora (umiestnený na ráme) a napájacieho kábla. Ventilátor sa dá pripevniť k počítačovej skrini pomocou závitorezných skrutiek, ktoré sa (problémovo) skrutkujú do plastovej alebo kovovej konštrukcie ventilátora. Najpoužívanejšie rozmery ventilátorov sú:
- 80 mm
- 90/92 mm
- 120 mm
Žiadne komentáre:
Zverejnenie komentára