Гнездо в которое устанавливают микросхемы со штырьковыми выводами это сокет слот чипсет джампер
Первоначально в первых персональных компьютерах (ПК) типа IBM PC использовались системные платы (материнские платы) с распаянным процессором, что затрудняло модернизацию системы (замену процессора). В дальнейшем, пытаясь повысить производительность и расширить модульную конструкцию ПК, был разработан сокет (англ. socket) - разъем для установки определенного типа процессоров.
Началом массового "применения" процессорных разъемов можно считать 1989 год, когда появился процессор Intel 80486 и совместимые с ним процессоры других производителей (AMD, Cyrix и т.д.). Они выполнялись в корпусах PGA-168 и PGA-169. Для установки процессора был разработан стандартизированный разъем - Socket 1.
На системных платах и по сей день применяются ZIF-сокеты (Zero Insertion Force Socket) - "разъемы с нулевым усилием вставки" для установки процессоров в корпусах PGA со штырьковыми выводами.
Сокеты для центральных процессоров
Начнём с самого крупного и сложного сокета для любого персонального компьютера. Сокета, в который устанавливается процессор. Современные процессоры расходуют много энергии, у них много ядер, они должны быть напрямую подключены к другим компонентам компьютера.
Всё это означает, что процессорный сокет имеет сотни отдельных подключений в форме крохотных металлических контактов и слотов. AMD и Intel по-разному подходят к этому вопросу. AMD обычно использует контакты в формате PGA-ZIF (корпус с матрицей штырьковых выводов), тогда как Intel размещает их в самом сокете LGA (матрица контактных площадок).
Сокет Intel LGA1150
Нельзя сказать, что у одного подхода есть большое преимущество перед другим. Хотя контакты чуть более защищены, когда они находятся внутри сокета, а не на процессоре. Системы PGA-ZIF не требуют прилагать усилий при установке процессора, в отличие от LGA.
Когда производитель выпускает новый тип сокета, используются не все соединения. Это позволяет обеспечить поддержку будущим процессорам, увеличивая энергопотребление или добавляя дополнительные ядра. По крайней мере, такая возможность сохраняется, но Intel обычно связывает поддержку процессоров с определённым сокетом и основной набор чипов (PCH) с материнской платой.
Современные материнские платы состоят из множества различных компонентов. Устройство материнской платы компьютера таково, что она содержит в себе: транзисторы (мосфеты), клокеры, резисторы, электролитические и керамические конденсаторы, диоды, катушки индуктивности, а также различные микрочипы, которые припаиваются непосредственно к материнской плате.
Сама же материнская плата (мать) представляет из себя кусок многослойного текстолита, на котором тончайшим слоем нанесены дорожки (проводники). Слои в нем располагаются примерно так же, как этажи в многоэтажных домах, а их количество может достигать от 10 до 15.
Мосфеты необходимы для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. Резисторы нужны для создания в электрической цепи сопротивления, обеспечивая тем самым регулирование электрической энергии между элементами материнской платы. Клокеры необходимы для формирования тактовых частот, используемых на материнской плате и в процессоре. Конденсаторы нужны для выравнивания напряжения или блокировки тока в цепи.
Они (конденсаторы) имеют свойство выходить из строя и буквально вздуваться. И, наконец, катушка (дроссель) — используется для смягчения скачков тока при запуске, очень часто дросселя располагают возле сокета процессора. Все остальные компоненты материнской платы условно можно разделить на группы:
- Разнообразные порты для подключения как внутренних устройств (сокет процессора, слоты ОЗУ, слоты видеокарты), так и внешних — жестких дисков, оптических приводов, USB накопителей.
- Разъемы питания: процессора, вентиляторов. На самой материнке есть самый главный 24-pin порт питания, по которому она получает питание от БП.
- Разъемы на задней «стенке» системного блока, это аж целый блок портов для подключения устройств «ввода-вывода»: монитора, принтера, мышек, клавиатуры, динамиков, сетевого кабеля и др.
- Радиаторы и трубки охлаждения.
- Перемычки (управляющие штырьки), генераторы тактовых частот (клокеры) и батарейка, чипы (BIOS, аудиочип и др.). К чипам еще можно отнести северный и южный «мосты», или по-другому — чипсет.
Итак, перед вами схема материнской платы. Начнем, пожалуй, с чипсета. А состоит он из двух компонентов: южного моста и северного моста. Этим специфическим термином «мост» — обозначается набор микросхем, которые отвечают за работу всех компонентов материнской платы и их связи с процессором. Чипсет не случайно делится на две составляющие: северную и южную, ведь на них возлагаются принципиально разные задачи.
К примеру, северный мост далеко не просто так называется, а именно из-за своего положения, относительно центра материнской платы. Северный мост всегда находится ближе к процессору (а в современных пк он вообще уже встроен в сам процессор, Начиная с процессоров на базе архитектур Intel Nehalem и AMD Sledgehammer) и обеспечивает связь между ним, оперативной памятью и графическим ускорителем (видеокартой).
Южный же — отвечает за работу всех периферийных устройств, включая принтер, сканер, флеш-накопители, внешние жесткие диски и т.п.). А также делает возможной работу: базовой системы "ввода-вывода" (BIOS), аудиочипа и интернета. Между собой северный и южный мосты также «общаются» по определенному протоколу. А сам чипсет связывается с процессором по следующим интерфейсам: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.
Подробнее о чипсете я уже писал в одной из своих предыдущих статей, а именно вот здесь.
Чуть правее чипсета располагается процессорный сокет, обратите внимание на скопление тех самых катушек (дросселей), которые, как уже упоминалось выше, производитель старается расположить поближе к процессору. С чем конкретно это связано утверждать не берусь, но если кто в комментариях напишет свою версию — буду признателен (неправильные ответы тоже принимаются).
А еще обратите внимание на обилие радиаторов охлаждения, один расположен прямо над процессорным сокетом, а два других — на северном и южном мостах. Это действительно необходимость, ведь в процессе работы некоторые зоны материнской платы нагреваются очень ощутимо, а без должного охлаждения пайка, например, на южном мосту может разрушиться и наш южный мост уйдет в свободное плавание, или, того хуже — просто сгорит. Кроме того, на процессор обычно ставится кулер, у которого тоже есть свой отдельный радиатор, эффективно отводящий тепло.
Система охлаждения материнской платы может быть представлена не только в виде обычного радиатора, но и в виде жидкостного охлаждения с подводящими трубками + радиаторы, как на фото выше
Процессор питается от материнской платы через специальный 4-х пиновый разъем (на схеме он обозначен как «P4»), а сама материнка — через 24-х пиновый разъем, на фото он находится в самом низу. Также, энергия требуется и различным вентиляторам и кулерам, которых может быть больше 3. Процессорный кулер подключается через 4-х контактный разъем, который расположен ближе всего к сокету. Остальные вентиляторы запитываются от 3-х контактных разъемов, которые «натыканы» по всей плате.
Если перевести взгляд в левый нижний угол — можно увидеть небольшую круглую батарейку, без которой все настройки BIOSа, в том числе текущее время и дата, будут удалены. Срок службы такой батарейки редко превышает порог в 7 лет, иными словами, если вы на своем компьютере обнаружили подобную проблему (каждый раз при включении сбивается время и дата), первым делом поменяйте батарейку, благо стоит она совсем не дорого и найти ее можно практически в любом компьютерном магазине.
Также, по всей материнской плате размещены всевозможные интегральные микросхемы, к ним можно отнести:
- Аудио-чип
- Контроллеры портов (1394 и SATA)
- Super I/O чип
- FirmWare Hub (FWH) чип
- Чипсет для беспроводных сетей
Для любых портов должен быть предусмотрен свой контроллер, иначе они не будут работать. Контроллера USB-портов на схеме не видно, просто потому, что он встроен в южный мост, как вы уже могли догадаться. FWH отвечает за работу BIOS. А вот с чипом Super I/O не все так просто. Он выполняет целый ряд функций, в нем находятся: контроллер флоппи-дисков (которые «конкретно» устарели и ныне не используются), датчик температуры и скорости вращения вентилятора (кулера), а еще он отвечает за инфракрасный порт и клавиатуру с мышью, только не usb, а ps/2. Найти чип Super I/O на материнке можно по названию производителя, в частности: Fintek, ITE, National Semiconductor, Nuvoton, SMSC, VIA, и Winbond.
Порт 1394 (он же FireWire) используется для подключения различных мультимедийных устройств, например ip-камер, и является значительно более быстрым, нежели usb. Про разъемы (гнезда) задней панели рассказывать тут не вижу смысла, ибо это тема отдельной статьи (а эта и так уже получилась большая), ну а про другие порты, такие как: ATA(IDE), SATA я уже упоминал в статье под названием «интерфейсы жесткого диска», рекомендую к прочтению.
Перемычки, они же переключатели, они же джамперы (Jumpers) — выполняют сразу несколько задач. С помощью них вы можете запустить аварийное восстановление биоса, переключить и настроить звуковой чип, выполнить сброс настроек биоса и многое другое. Все зависит от конкретного производителя материнки. Если речь идет о игровых моделях, в них могут встречаться джамперы, позволяющие «разгонять» ОЗУ или саму материнскую плату, менять приоритеты загрузки жестких дисков и т.д. Как-нибудь я постараюсь рассказать об этом подробнее (но уже не в этой статье).
Ну и пару слов про так называемую «FPanel», или по-другому разъемы передней панели. На схеме они обозначены как «коннекторы фронтальной панели». На фото вы можете видеть провода с колодками, которые как раз подключаются к этим штырькам на материнской плате. Однако, тут важно соблюсти определенную последовательность подключения, иначе все кнопки и индикаторы не будут работать. А что вообще туда подключается? А вот что: кнопка подачи питания и перезагрузки компьютера, индикатор загруженности жесткого диска, встроенный динамик (пищалка).
Опять же, для каждой платы может быть своя последовательность и полярность подключения, все это, как правило, в обязательном порядке указывается на первых страницах инструкции к вашей материнской плате. Если такой инструкции у вас нет, или вы покупали мат. плату с рук — попробуйте найти ее в интернете. Конкретно для платы ASUS P5AD2-E, рассматриваемой в данной статье, последовательность такая:
Socket 370
Socket 370 (1998 год) - использовался для установки процессоров Intel Celeron, Pentium III, Cyrix III, VIA C3. Имеется три модификации Socket 370: PPGA, FCPGA и FCPGA2, обратно совместимые между собой - процессоры PPGA можно установить в FCPGA, FCPGA -> FCPGA2. Количество контактов - 370, частота системной шины - 66-133МГц, напряжение питания - 1,05 В - 2,0 В (рис. 9).
Socket 478
Socket 478 (2001 год) - процессорный разъем для Intel Pentium 4 и Celeron на ядрах Willamette, Northwood, Prescott и частотой до 3,4 ГГц. Число контактов - 478, эффективная частота шины - 400, 533, 800 МГц (рис. 13).
Socket 1366
Socket 1366 (2008 год) - процессорный разъем для высокопроизводительных систем на базе процессоров Intel Core i7. 1366 контакта обеспечивают работу памяти типа DDR3 в трехканальном режиме (рис. 22).
Socket 423
Socket 423 (2000 год) - предназначен для процессоров Intel Pentium IV и Celeron на ядре Willamette. Число контактов - 423, частота шины 100 МГц (эффективная 400 МГц), напряжение от 1,0 В до 1,85 В. (рис. 12).
Из-за технической сложности изготовления процессоров с частотой выше 2 ГГц под данный сокет от него отказались в 2001 году и перешли на Socket 478.
Socket 754
Socket 754 (2003 год) - разработан для 64-х разрядных процессоров AMD Athlon 64 и Sempron (рис. 15). Память способна работать только в одноканальном режиме.
Socket 1156
Socket 1156 (2008 год) - процессорный разъем для mainstream ПК на базе процессоров Intel Core i5. Имеет 1156 контактов и поддерживает работу памяти типа DDR3 в двухканальном режиме (рис. 23).
Socket F
Socket F (2006 год) - пришел на замену Socket 940 для серверных процессоров AMD Opteron. Имеет 1207 контактов (рис. 21). Модификация Socket F+, поддерживает работу процессоров с шиной HyperTransport 3.0.
Socket 771 (Socket J)
Socket J (Socket 771 или LGA 771) (2006 год) - процессорный разъём предназачен для установки процессоров Intel Xeon серий 5000, 5200, 5300, 5400 и Intel Core 2 Extreme QX9775. Используется на материнских платах для серверов и рабочих станций (рис. 20).
Socket 775
Socket 775 (2004 год) - впервые изменен подход к созданию процессорного разъема - в нем используются металлические компоненты, сами контактные ножки вместо размещения на процессоре стали располагаться непосредственно на разъеме, тем самым снизив риск повреждения ножек процессора при транспортировке и установке (рис. 18). Используется для большинства процессоров Intel - Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium Extreme Edition, Intel Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad (ядра Northwood, Prescott, Conroe, Kentsfield, Allendale и Cedar Mill).
Socket 1
Socket 1 (1989 год) - разъем для установки процессоров, совместимых с Intel 80486. Имеет 169 контактов матрицы 17х17 с шагом 0,1" (рис. 1). Напряжение питания, подаваемое на процессор - 5 В. Частота системной шины могла быть: 16, 20, 25, 33 МГц. Множитель процессора (коэффициент умножения) - 1,0, 2,0, 3,0.
Socket 1
Socket 1 (1989 год) - разъем для установки процессоров, совместимых с Intel 80486. Имеет 169 контактов матрицы 17х17 с шагом 0,1" (рис. 1). Напряжение питания, подаваемое на процессор - 5 В. Частота системной шины могла быть: 16, 20, 25, 33 МГц. Множитель процессора (коэффициент умножения) - 1,0, 2,0, 3,0.
Socket AM3
Socket AM3 (2008 год) - процессорное гнездо для процессоров AMD Phenom 2 и будущих процессоров. Дальнейшее развитие Socket AM2, поддерживает память типа DDR3 (рис. 24).
Slot A
Slot A (1999 год) - предназначен для первых процессоров AMD Athlon. Механически представляет Slot 1, однако электрически не совместим с ним (рис. 10). Так же как и в Slot 1 на картридже размещалось процессорное ядро и кэш-память. Количество контактов 242, шина - EV6 (DEC Alpha), частота шины - 100 МГц (эффективная - 200 МГц), напряжение питания - 1,6 В - 1,7 В
Интеграций кэша 2-го уровня в процессор привела к возрату в "сокетное" исполнение процессоров - Socket A.
Разъемы для мобильных процессоров
К основным разъемам можно отнести:
Socket M (Socket 479) (2001 год) - используется для мобильных процессоров компании Intel Pentium 4, и затем адаптирован для семейства Core (рис. 25).
Замена этому сокету является - Socket P (2007 год). Это 478 контактный разъем, предназначен для установки мобильных процессоров семейства Core (рис. 26).
Socket S1 (2006 год) - используется для мобильных процессоров AMD Mobile Athlon 64, Turion 64 и Sempron. Имеет 638 контактов и поддерживает работу памяти типа DDR2 в двухканальном режиме (рис. 27).
Socket 5
Socket 5 (1994 год) - процессорный разъем для установки второго поколения процессоров семейства Intel Pentium с частотой 75-133МГц, Intel Pentium Overdrive MMX, AMD K5 (PR75 — PR200), IDT WinChip C6, WinChip 2. Контакты матрицы 37х37 расположены в шахматном порядке (рис. 4), 5 рядов контактов, общее количество контактов - 320, напряжение питания - 3.3 В.
Socket 4
Socket 4 (1993 год) - этот процессорный разъем предназначался для установки первых процессоров Intel Pentium 60, 66 МГц и Pentium OverDrive (120 и 133МГц), количество контактов - 273, расположены в виде матрицы 21?21, с шагом 0,1", 4 ряда контактов (рис. 3), напряжение питания - 5 В.
Socket AM2 / AM2+
Socket AM2 (2006 год) - процессорный разъем для процессоров AMD с поддержкой двухканального режима работы памяти типа DDR2. В этот разъем могут быть установлены одноядерные процессоры Athlon 64 и Sempron, двухъядерные Athlon 64 X2, Athlon 64 FX (ядра Windsor и Brisbane). Имеет 940 контактов, однако не совместим с Socket 940 (рис. 19).
Дальнейшим развитием стал Socket AM2+ - разъем, идентичный Socket AM2, однако поддерживающий шину HyperTransport 3, и под который выпускаются процессоры семейства Athlon 64 X2, Phenom, Phenom 2 (ядра Agena, Toliman, Kuma).
Socket A (Socket 462)
Socket A (Socket 462) (2000 год) - в этот разъем устанавливались процессоры Athlon Thunderbird, Athlon XP, Athlon MP, Duron, Sempron. Имеет 462 контакта (9 из которых заблокированы), частота шины 133, 166, 200МГц (эффективная - 266, 333, 400МГц) (рис. 11).
Заключение
Здесь перечислены основные разъемы, которые использовались (в том числе и используются) для подключения процессоров. Возможно какие-то специфические разъемы были "опущены" из-за их очень малой распространенности или специфической сферы использования.
Термины, относящиеся к аппаратным средствам современных компьютеров, в основном иностранные технические.
Системной платой (System Board), или материнской платой (Mother Board), называют основную печатную плату, на которой устанавливается процессор, оперативная память, ROM BIOS и некоторые другие системные компоненты.
Платой расширения, или картой расширения (Expansion Card), называют печатную плату с краевым разъемом, устанавливаемую в слот расширения. Карты расширения, привносящие в PC какой-либо дополнительный интерфейс, называют интерфейсными картами (Interface Card). Поскольку интерфейсная карта представляет собой «приспособление» для подключения какого-либо устройства, к ней применимо и название адаптер (Adapter). К примеру, дисплейный адаптер (Display adapter) служит для подключения дисплея-монитора. Адаптер и интерфейсная карта практически синонимы, и, например, NIC (Network Interface Card – карта сетевого интерфейса) часто переводится как адаптер ЛВС (локальной вычислительной сети).
Слот (Slot) представляет собой щелевой разъем, в который устанавливается какая-либо печатная плата. Слот расширения (Expansion Slot) в PC представляет собой разъем системной шины в совокупности с прорезью в задней стенке корпуса компьютера – то есть посадочное место для установки карты расширения. Слоты расширения имеют разъемы шин ISA/EISA, PCI, или PCI-Express. Внутренние слоты используются и для установки модулей оперативной памяти (DIMM), кэш-памяти (COAST), процессоров Pentium II-4, а также процессорных модулей и модулей памяти в некоторых моделях PC.
Сокет (Socket) представляет собой гнездо, в которое устанавливаются микросхемы. Его контакты рассчитаны на микросхемы со штырьковыми выводами в корпусах DIP, PGA во всех модификациях или же микросхемы в корпусах SOJ и PLCC с выводами в форме буквы «J». ZIF-Socket (Zero Insertion Force — с нулевым усилием вставки) предназначен для легкой установки при высокой надежности контактов. Эти гнезда имеют замок, открыв который можно установить или изъять микросхему без приложения усилия к ее выводам. Для работы после установки замок закрывают, при этом контакты сокета плотно обхватывают выводы микросхемы.
Джампер (Jumper) представляет собой съемную перемычку, устанавливаемую на торчащие из печатной платы штырьковые контакты (рис. 12, а). Джамперы используются для конфигурирования различных компонентов как выключатели или переключатели, для которых не требуется оперативного управления. Джамперы переставляют с помощью пинцета, что рекомендуется делать только при выключенном питании, поскольку есть опасность их уронить в неподходящее место или закоротить пинцетом близко расположенные контакты.
DIP-переключатели (DIP Switches) представляют собой малогабаритные выключатели в корпусе DIP (рис. 12, 6), применяемые для тех же целей, что и джамперы. Их преимущество в более легком переключении, которое удобно производить шариковой ручкой. Недостатком переключателей является большее, по сравнению с джамперами, занимаемое на плате место и более высокая цена. Кроме того, несмотря на название, они обычно являются только выключателями, что делает их применение менее гибким, чем применение джамперов.
Рис. 12. Аппаратные средства конфигурирования:
а – джампер, б – DIP-переключатель
В современных компонентах стремятся сокращать количество переключателей или джамперов, стараясь переложить все конфигурационные функции на программно-управляемые электронные компоненты. Платы (карты), в которых удается изжить джамперы полностью (но которые требуют конфигурирования), называют Jumperless Cards — карты, свободные от джамперов. Компоненты, которые после установки конфигурируются автоматически, относят к классу РnР (Plug and Play – вставляй и играй).
Чип (Chip) – это полупроводниковая микросхема.
Чипсет (Chip Set) – это «набор интегральных схем, при подключении которых друг к другу формируется функциональный блок вычислительной системы». Чипсеты применяются в системных платах, графических контроллерах и сложных узлах, функции которых в одну микросхему заложить не удается.
Для соединения устройств и узлов PC применяются различные разъемы, среди которых чаще всего встречаются следующие.
Рис. 13. Разъемы D-типа (вид с наружной стороны)
Рис. 14. Разъемы IDC: а – краевые, б – штырьковые, в – заделка проводов
Разъемы IDC (Insulation-Displacement Connector – разъем, смещающий изоляцию) получили название от способа присоединения кабеля. Контакты этих разъемов со стороны, обращенной к кабелю, имеют ножи, подрезающие и смещающие изоляцию проводников кабеля. Эти разъемы предназначены в основном для использования ленточных кабелей шлейфов, хотя возможна в них заделка и одиночных проводников. Для заделки кабелей в эти разъемы существуют специальные инструменты-прессы, но при необходимости можно обойтись и плоской отверткой (и умелыми руками). Разъемы IDC существуют для краевых печатных разъемов (рис. 14, а) и штырьковых контактов (рис. 14, б). Разъемы могут иметь ключи: для печатных разъемов это прорезь и соответствующая ей перемычка, расположенная ближе к первым контактам. Для штырьковых ключом является выступ на корпусе, но этот ключ сработает, только если ответная часть имеет пластмассовый бандаж, в котором имеется прорезь. Дешевые варианты штырьковых разъемов бандажа не имеют. Ключом может являться и отсутствующий штырек – на разъеме для него не оставляют отверстия. На ленточном кабеле крайний провод, соединяемый с контактом «1», маркируют цветной краской. На печатной плате штырек «1» обычно имеет отличающуюся от других (квадратную) форму контактной площадки. Разъемы IDC и ленточные кабели-шлейфы применяют для соединений внутри корпуса – подключения накопителей, а также подключения внешних разъемов к системной плате и картам расширения.
Разъемы типа Centronics (рис. 15) применяют на принтерах и внешних устройствах SCSI.
Для большей ясности дальнейшего изложения определим некоторые термины, относящиеся к аппаратным средствам современных компьютеров. Поскольку персональные компьютеры, увы, имеют иностранное происхождение (опала, в которую попала кибернетика в нашей стране, не позволила удержать приоритеты в этой области), приходится мириться с рядом иностранных слов, вошедших в технический русский язык в виде даже не всегда правильных транслитераций. Во многих случаях для профессионалов они понятнее — много информации по данной теме черпается из зарубежных, чаще англоязычных источников. Рассмотрим варианты названий основных элементов компьютера.
Системной (system board), или материнской (mother board) платой называют основную печатную плату, на которой устанавливаются процессор, оперативная память, ROM BIOS и некоторые другие системные компоненты (см. главу 6).
Картой (платой) расширения (expansion card) называют печатную плату с краевым разъемом, устанавливаемую в слот расширения. Карты расширения, привносящие в PC какой-либо дополнительный интерфейс, называют интерфейсными картами (interface card). Поскольку интерфейсная карта представляет собой «приспособление» для подключения какого-либо устройства, к ней применимо и название адаптер (adapter). К примеру, дисплейный адаптер (display adapter) служит для подключения дисплея-монитора. Названия «интерфейсная карта», «адаптер» и «контроллер» зачастую считаются синонимами (разница между ними поясняется в главе 1), хотя адаптеры и контроллеры могут размещаться и на системной плате. Рис. 2.8 и 2.9 иллюстрируют легкую различимость карт ISA, PCI, AGP и PCI-E (PCI Express) по виду и расположению крае-вь1х разъемов. Допустимая длина карты может быть ограничена особенностями корпуса и компоновкой элементов системной платы (иногда ее установке мешают высокие элементы). Максимальная длина карты расширения составляет 335 мм, при этом ее передний край должен входить в направляющие полозья, установленные на корпусе. Полные длину и высоту (full size) имеют только очень старые или достаточно сложные адаптеры. Большинство адаптеров короче и ниже, встречаются и фигурно вырезанные платы — этим экономится расходуемый материал.
Слот (slot) — это щелевой разъем, в который устанавливается какая-либо печатная плата. Слот расширения (expansion slot) в PC представляет собой разъем шины расширения ввода-вывода в совокупности с прорезью в задней стенке корпуса компьютера — то есть является посадочным местом для установки карты расширения. Слоты расширения имеют разъемы шин ISA/EISA, PCI, AGP, PCI-E, MCA, VLB и PC Card (PCMCIA), о которых подробно рассказано в главе 14. Внутренние слоты используются и для установки модулей оперативной памяти (DIMM), кэш-памяти (COAST), определенных типов процессоров (Pentium II/III, Athlon), а также процессорных модулей в некоторых моделях PC.
У карт PCI, AGP и PCI-E, в отличие от ISA/EISA и VLB, компоненты (микросхемы и другие детали) расположены на левой стороне печатной платы (на рис. 2.8 и 2.9 платы изображены со стороны компонентов). Для экономии места на системной плате используют так называемый разделяемый слот (shared slot). На самом деле это окно на задней стенке корпуса, которое может использоваться либо картой ISA, либо картой PCI. Таким образом, максимальное суммарное количество доступных адаптеров оказывается на единицу меньшим, чем видимое количество слотов на системной плате.
Сокет (socket) представляет собой гнездо, в которое устанавливаются микросхемы. Его контакты рассчитаны на микросхемы со штырьковыми выводами в корпусах DIP, PGA во всех модификациях или же микросхемы в корпусах SOJ и PLCC с выводами в форме буквы «J». Сокет ZIF-Socket (Zero Insertion Force — нулевое усилие вставки) предназначен для легкой установки при высокой надежности контактов. Эти гнезда имеют замок, открыв который, можно без усилий установить или изъять микросхему. Для работы после установки замок закрывают, при этом контакты сокета плотно обхватывают выводы микросхемы. Сокет для процессоров Pentium 4 в корпусе LGA отличается от своих предшественников тем, что штырьковые контакты установлены в самом сокете, а на процессоре для них размещены плоские контактные площадки.
Джампер (jumper) представляет собой съемную перемычку, устанавливаемую на торчащие из печатной платы штырьковые контакты (рис. 2.10, а). Джамперы используются для конфигурирования различных компонентов как выключатели или переключатели, для которых не требуется оперативного управления. Джамперы переставляют с помощью пинцета, что рекомендуется делать только при выключенном питании, поскольку есть опасность уронить их в неподходящее место или закоротить пинцетом близко расположенные контакты.
DIP-переключатели (DIP switches) представляют собой малогабаритные выключатели в корпусе DIP (рис. 2.10, б), применяемые для тех же целей, что и джамперы. Их преимущество в более легком переключении, которое удобно производить шариковой ручкой. Недостатками переключателей являются большее, по сравнению с джамперами, занимаемое на плате место и более высокая цена. Кроме того, несмотря на название, они обычно являются только выключателями, что делает их применение менее гибким, чем применение джамперов. В современных компонентах стремятся сокращать количество переключателей или джамперов, стараясь переложить все конфигурационные функции на программные компоненты. Платы (карты), в которых удается изжить джамперы полностью (но которые требуют конфигурирования), называют jumperless cards (карты, свободные от джамперов). Компоненты, которые после установки конфигурируются автоматически, относят к классу PnP (Plug and Play — вставляй и играй).
Чип (chip) — это полупроводниковая микросхема, причем обычно неявно подразумевается ее функциональная сложность. В данной книге это слово больше не встретится — автору больше нравится слово «микросхема». Чипсет (chip set) — это «набор интегральных схем, при подключении которых друг к другу формируется функциональный блок вычислительной системы» (формулировка из толкового словаря по вычислительным системам; к ней можно добавить слово «специализированных»). Чипсеты широко применяются в системных платах, графических контроллерах и других сложных узлах, функции которых в одну микросхему заложить не удается.
Кабели и разъемы
Для соединения устройств и узлов PC применяются различные разъемы, из которых здесь мы упомянем лишь несколько.
Разъемы D-muna (рис. 2.11) используются для подключения внешних устройств — мониторов, принтеров, модемов, манипуляторов и т. п. Розетки (sockets, female, в просторечии «мамы») обозначаются как DB-xxS или DB-xxF, где хх — количество контактов. Вилки (plug, male, они же «папы») обозначаются как DB-xxP или DB-xxM. Ключом является D-образный кожух, однако трехрядные разъемы кабелей мониторов почему-то довольно легко удается вставить «вверх ногами». Назначение разъемов, выходящих на заднюю стенку PC, стандартизовано (табл. 2.1).
Все современные компьютерные устройства полагаются на технологии, которые позволяют подключаться друг к другу и к сетям. Некоторые из этих систем электромагнитные, но многие используют физическое соединение. Нужен разъём для подключения к нему коннектора и электрический интерфейс для отправки и приёма данных.
- Краткое описание терминологии
- Сокеты для центральных процессоров
- Сокеты для оперативной памяти
- Сокеты для видеокарты
- Сокеты для устройств хранения данных
- Сокеты для периферийных устройств
- Сокеты для аудио
- Сетевые сокеты
- Сокеты ради сокетов?
- Так много сокетов, портов и разъёмов
Среднестатистический компьютер содержит более 10 типов разъёмов и часто у него больше 30 сокетов. Если вы хотите уметь различать SATA и M.2 или DVI-D и DisplayPort, читайте данную статью. В ней описаны наиболее важные и распространённые системы подключения современных компьютеров, планшетов и смартфонов.
Socket 7
Socket 7 (1994 год) - использовался для процессоров семейства Intel Pentium (75-200 МГц), Pentium MMX (166-233 МГц), AMD K5, K6 (до 300 МГц), Cyrix 6x86, работающих при напряжении 2.5-3.5В. По сравнению с Socket 5 имеет один дополнительный контакт, и допускается установка процессоров с разъемом Socket 5. Socket 7 рассчитан на тип корпуса SPGA. Разъем 321-контактный ZIF с матрицей 19?19 (рис. 5).
Позже появилось расширение Super Socket 7 (1998 год), разработанное для процессоров AMD K6-2 и AMD K6-III и работающее на более высоких частотах (системная шина 100 МГц).
Socket 7 закончил эпоху соместного развития процессоров Intel и AMD для одного типа сокета, дальше компании пошли собственными путями в разработке процессоров и сокетов для них.
Socket 939
Socket 939 (2004 год) - процессорный разъем для процессоров AMD Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2. Поддерживает работу памяти типа DDR в двухканальном режиме. Упрощенная версия Socket 940 (рис. 17).
Краткое описание терминологии
Сокет, порт, коннектор, интерфейс, слот, шина — все эти слова имеют определённое значение в мире технологий, но со временем они стали частично взаимозаменяемыми. Даже в названии данной статьи сокеты и разъёмы по существу одно и то же.
Сокет или порт представляет собой физическую систему, которая используется для подключения одного вычислительного устройства к другому или к периферийным устройствам. Они содержат в себе набор коннекторов, которые подключаются физически, а также электрический интерфейс.
Последний представляет собой сигнальную систему. Это определяет, какие данные и команды передаются между устройствами. Некоторые слоты/порты используют общую сигнальную систему, которую можно применять к разным портам, другие используют специфическую систему для конкретного сокета. Некоторые поддерживают сразу несколько интерфейсов.
Чтобы упростить задачу, мы всё будем называть сокетом, даже если это порт или интерфейс.
Socket 8
Socket 8 (1997 год) - использовался для установки процессоров семейства Pentium Pro (до 200 МГц). Имеет 387 контактов, рассчитан на работу с системной шиной 60, 66 МГц и напряжении 3.1В и 3.3В (рис. 6).
Socket 2, 3, 6
Socket 2, 3, 6 (1989 год) - имеют матрицу 19х19 (рис. 2), внешние ряды которой не используются процессорами в корпусах PGA-168 и PGA-169. Внешние ряды матрицы используются, как дополнительные контакты питания процессоров Pentium OverDrive. В данные сокеты так же возможна установка процессоров Intel 80486 и совместимых с ним процессоров других производителей.
Socket 3 отличается от Socket 2 возможностью использования питания 3 В. Малораспространенный Socket 6 имеет питание только 3,3 В.
Socket 940
Socket 940 (2003 год) - предназначен для серверных процессоров AMD Opteron и высокопроизводительных процессоров Athlon 64 FX (рис. 16).
Slot 1 и Slot 2
Slot 1 (1998 год) - щелевой разъем для установки процессоров производства компании Intel - Pentium II, Celeron. Сам процессор представляет из себя картридж (печатная плата), на которой располагается ядро процессора и микросхема кэш-памяти 2-го уровня. Картридж имеет 242 контакта, расположенных с обоих сторон печатной платы (рис. 7). Поддерживаемая частота системной шины - 66, 100, 133 МГц. Напряжение питания 1,65 В - 2,8 В.
Slot 2 (1998 год) - предназначен для установки серверных процессоров Intel Pentium II Xeon, Pentium III Xeon. Имеет увеличенное число контактов по сравнению со Slot 1 - до 330 (рис. 8).
Socket 603/604
Socket 603/604 (~2001-2002 год) - разъем предназначен для установки серверных процессоров Intel Xeon (ядра Foster и Prestonia). Процессоры с разъемом на 603 контакта могут быть установлены в процессорное гнездо Socket 604 (рис. 14). Эффективная частота системной шины для 604 контактного гнезда составляет 400, 533, 667, 800 и 1066 МГц.
Читайте также: