Материнська плата – це єдина платформа, яка з’єднує всі частини комп’ютера. Простіше кажучи, вона є основою ПК, смартфона й багатьох інших електронних пристроїв. Без неї гаджет не працюватиме. Компонування, продуктивність та інші параметри материнських плат різноманітні. Вибір залежить від завдань, які потрібно виконувати на ПК. Розповідаємо, за що відповідає материнська плата, якою буває і які функції виконує.Що це такеДля чого вона потрібнаВиди материнських платЗ чого вона складаєтьсяОсновні характеристикиЩо таке материнська платаМатеринська плата – це основний електронний компонент персональних комп’ютерів і смартфонів, який координує роботу всіх елементів пристрою: пам’яті, процесора, жорсткого диска, звукової та відеокарти, портів USB та іншої периферії. Вона слугує комутатором, що передає дані й електроживлення між окремими блоками.- Реклама — Зовні материнська плата має вигляд плоскої прямокутної пластини з резисторами, конденсаторами й мідними доріжками; на ній також розташовані основні електронні компоненти. Виготовляють плати з багатошарового текстоліту – пресованого скловолокна з просоченням епоксидною смолою. Між собою материнські плати відрізняються формфактором, продуктивністю й призначенням.Сучасну архітектуру материнської плати вперше впровадила компанія IBM у персональних комп’ютерах 1981 року. Компанія поставила завдання розробити компактніші та доступніші за ціною ПК. На проєктування першої материнської плати в інженерів пішло 40 днів, а потім ще чотири місяці, щоб створити робочий прототип.Для чого потрібна материнська платаМатеринська плата забезпечує обмін даними між усіма елементами комп’ютера. Без неї гаджет нежиттєздатний. Ось для чого потрібна материнська плата:З’єднує всі компоненти ПК: материнська плата функціонує як основа системи, об’єднуючи всі компоненти й полегшуючи виконання операцій. Вона регулює потік усіх даних у комп’ютерній системі, а також робочу напругу.Взаємодіє з периферійними пристроями: для цього на материнській платі розміщені відповідні роз’єми, наприклад, USB й аудіопорти для підключення зовнішніх накопичувачів, аудіообладнання.Налаштовує параметри системи: за це відповідає прошивка, також розташована на основній платі ПК – BIOS або UEFI. Вони відповідають за запуск системи, налаштування параметрів під час завантаження.Керує потоком даних: на материнській платі встановлений набір мікросхем, які відповідають за передавання і розподіл потоків даних між центральною пам’яттю, оперативною та іншими компонентами.Передає зображення, звук: вона виводить картинку на екран, передає звук у динаміки. Необхідні для цього відео- та звукові карти розміщують на платі, але можливе й інше компонування. Наприклад, дискретна відеокарта – вона не інтегрована спочатку в плату. Її під’єднують через слот. Їх використовують, коли потрібна висока продуктивність для обробки зображення, наприклад, на ігрових ПК.Забезпечує вихід в інтернет, підключення Bluetooth: для виходу в мережу в материнську плату вбудовано мережевий адаптер, який забезпечує з’єднання з маршрутизатором або модемом.Види материнських платКожна материнська плата має свої характеристики продуктивності. Вибір залежить від завдань, які потрібно виконувати на ПК. Для більшості звичайних функцій робочого ПК встановлюють стандартні плати. Але іноді від пристрою потрібно більше продуктивності, відповідно й інших параметрів плати. Ось деякі приклади.Ігрові материнські платиВ ігрових плат зазвичай більше функцій, ніж у стандартних, вони продуктивніші та підтримують можливість розгону процесора й пам’яті. Наприклад, ігрова материнська плата має роз’єм для під’єднання кількох процесорів, а також слоти для з’єднання з периферійними відео- та звуковими картами. У ній також є слоти для карт розширення і роз’єми живлення, які подають електроенергію безпосередньо від блоку живлення на різні частини, зокрема й на високошвидкісну графічну карту.Професійні материнські платиЇх використовують у роботі високопродуктивних серверів і професійних робочих станціях. Від звичайних плат настільних ПК вони відрізняються великою кількістю роз’ємів і функцій. Наприклад, у них зазвичай два процесори й, отже, більше ядер і потоків для обробки даних. Це дає змогу впоратися з вищим обчислювальним навантаженням. На них можуть використовувати ОЗП (оперативний запам’ятовувальний пристрій) з кодом корекції помилок (ECC), який запобігає пошкодженню даних. Це особливо важливо для роботи безперебійних систем, таких як серверні.Компактні материнські платиВони призначені для маленьких корпусів пристроїв. Простіше кажучи, їхні розміри зменшені порівняно зі стандартними платами. Компактні плати розроблені для максимально ефективного використання простору всередині пристрою, але без шкоди продуктивності. Крім ПК, їх використовують у різних промислових системах: відеоспостереження, транспорт, медичне обладнання та «розумні» автоматизації будівель.З чого складається материнська платаМатеринську плату пронизують мідні доріжки для з’єднання різних компонентів мережі, на ній встановлені центральний процесор, пам’ять, слоти та гнізда для під’єднання інших компонентів. Її архітектура досить стандартна, і в кожного елемента на ній, як правило, своє місце:Гніздо ЦП. Призначене для розміщення процесора. Воно з’єднує центральний процесор з материнською платою комп’ютерної системи.Слоти RAM. У них розміщують планки оперативної пам’яті. Кількість залежить від моделі материнської плати та формфактора. Важливо переконатися, що материнська плата підтримує тип і режим роботи пам’яті, який ви плануєте використовувати: двоканальний (dual-channel) або чотириканальний (quad-channel).Роз’єми живлення. Через них подається живлення на материнську плату, але можуть бути додаткові роз’єми для живлення процесора.Слоти PCI. Це інтерфейс периферійних компонентів. Він слугує точкою вставки для карт розширення комп’ютера. Новіше покоління слотів забезпечує вищу пропускну здатність. До них належать PCIe 5.0 і PCIe 6.0.Південний міст і північний міст. Це чипсет (набір мікросхем) на материнській платі. Північний міст керує високошвидкісними з’єднаннями (ОЗП і графіка), південний – більш повільними функціями введення-виведення, такими як USB і SATA (жорсткі диски, HDD, або твердотілі накопичувачі SSD).Чип BIOS/UEFI. Зберігає прошивку й налаштування для материнської плати.Характеристики материнської платиОдна з основних характеристик материнської плати – формфактор, або її розмір. Від нього залежить можливість інтегрувати плату в корпус певного пристрою. Наступний параметр – сумісність із центральним процесором, так званий тип сокета. Додатково потрібно врахувати кількість і вид слотів розширення, підтримувану оперативну пам’ять і порти введення-виведення.ФормфакторВід формфактора материнської плати залежить розмір корпусу пристрою, в який потрібно її інтегрувати, а також кількість слотів розширення, з якими доведеться працювати, і багато інших аспектів компонування. Ось деякі з поширених формфакторів материнських плат для настільних ПК:ATX (12×9,6″; 305×244 мм): поточний і панівний стандарт для повнорозмірних материнських плат. Іншими словами, це стандартна материнська плата для персональних настільних ПК. ATX зазвичай має сім слотів розширення і чотири слоти DIMM для встановлення оперативної пам’яті.Розширена ATX, extended ATX, eATX (12×13″; 305×330 мм): більший варіант формфактора ATX. На ній може бути збільшена кількість слотів для пам’яті та розширень.Micro ATX (9,6×9,6″; 244×244 мм): компактний варіант ATX із двома повнорозмірними слотами розширення і чотирма слотами встановлення пам’яті. Використовують у домашніх або офісних ПК стандартної продуктивності.Mini-ITX (6,7×6,7″; 170×170 мм): малий формфактор для компактних комп’ютерів без вентиляторного охолодження. Має один повнорозмірний слот PCIe і зазвичай два слоти DIMM.Сокет процесораЦе особлива частина на материнській платі для встановлення центрального процесора (ЦП). Він спроєктований так, щоб забезпечувати контакт для живлення. Сокет визначає, який процесор можна встановити на материнську плату. Виробник материнської плати завжди вказує цю сумісність.LGA: конфігурація, в якій штирі роз’єму розміщуються на материнській платі. Сам процесор має тільки додаткові точки контакту, які мають бути ідеально вирівняні зі штирями в сокеті.BGA: процесор припаюється безпосередньо до материнської плати, тому встановити інший у цей сокет не вийде. Найчастіше його використовують у мобільних пристроях і ноутбуках.PGA: штирі роз’єму розміщені на процесорі, а не на материнській платі. Вважається застарілим видом, використовують тільки з чипами компанії AMD.ЧипсетЦе комплекс мікросхем, який відповідає за координацію компонентів комп’ютера. Він визначає набір параметрів і функцій системи. Чипсет розміщують на материнській платі, а його основне завдання – пов’язувати всі компоненти та забезпечувати їхнє функціонування. Складається чипсет із двох мостів (хабів) – південного й північного.Південний міст чипсета. Отримав свою назву через те, що зазвичай розташований на південь від шини PCI. Він відповідає за контролер жорсткого диска, введення-виведення та інтегроване обладнання: звукову й відеокарти, всі зовнішні носії, зокрема USB, підключені принтери, миші, клавіатуру.Північний міст чипсета. Відповідає за зв’язок між інтерфейсом центрального процесора, прискореного графічного порту і пам’яттю. На відміну від південного моста, північний безпосередньо підключений до цих компонентів.- Реклама —