Mch в компьютере что это
Северный мост (англ. Northbridge; в отдельных чипсетах Intel, также — контроллер-концентратор памяти англ. Memory Controller Hub, MCH[1]) — системный контроллер [2][3] чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключены:
* через Front Side Bus — микропроцессор,
* если в составе процессора нет контроллера памяти, то через шину контроллера памяти — оперативная память,
* через шину графического контроллера — видеоадаптер (в материнских платах нижнего ценового диапазона, видеоадаптер часто встроенный) . В таком случае северный мост, произведенный Intel, называется GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub)[1]).
Название можно объяснить представлением архитектуры чипсета в виде карты. В результате процессор будет располагаться на вершине карты, на севере.
Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность) :
* системной шины и, косвенно, процессора (исходя из этого — до какой степени может быть разогнан компьютер) ,
* оперативной памяти (тип — например SDRAM, DDR, её максимальный объем) ,
* подключенного видеоадаптера.
Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяет выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы.
В свою очередь, северный мост соединён с остальной частью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост.
На этапе, когда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современные мощные микросхемы северного моста помимо пассивного охлаждения (радиатора) для своей бесперебойной работы требуют использования индивидуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения.
Южный мост (от англ. Southbridge) (функциональный контроллер) , также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ. I/O Controller Hub, ICH).
Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» (по сравнению со связкой «Центральный процессор-ОЗУ» ) взаимодействия (например, Low Pin Count, Super I/O или разъёмы шин для подключения периферийных устройств) на материнской плате с ЦПУ через Северный мост, который, в отличие от Южного, обычно подключён напрямую к центральному процессору.
северный -питание матери и омен данными памяти видюхи и проца, а южный -перефирия (мышка клава, USB и. т. д
Для простых людей Северный мост - к нему подключены следующие устройства: процессор, память (DDR или SDRAM), видео карта (слот AGP), и если надо шина CSA. Скорость обмена информацией между ними очень высока и измеряется гигабайтами вследствие чего он сильно греется, и на него устанавливают радиатор и если надо то и дополнительно кулер (если AGP 8X). Северный мост находится вверху платы, ближе к процессору. Северный мост это и есть чипсет который указывают в прайсах на материнские платы. Южный мост - тут и скорость поменьше, и греется не сильно. К нему подключены следующие устройства: интегрированное аудио, шины PCI, порты USB, Serial ATA (если есть) , интегрированная сетевая карта, контроллер Ultra DMA/100 и другие устройства не требующие большой скорости обмена информацией. Южный мост находится в низу платы.
Северный мост непосредственно отвечает за работу процессора, памяти и AGP.В новых интеловских чипсетах (865,875) на него повесили еще и Гигабитную сеть. Южный мост отвечает за работу переферийных устройств, PCI,USB.
Северный и южный мосты отвечают за обеспечение связи между центральным процессором и всем другим, что есть на материнской плате. Северный мост обеспечивает связь с оперативной памятью, видеоплатой и южным мостом, который в свою очередь обеспечивает связь со всей остальной периферией - жесткими дисками, приводами и т. д.
Северный связь/питание между процессором/компонентами
Южный -оперативная память- самая горячая часть
Таковы их основные функции
Многие ошибочно полагают, что самое главное в компьютере (или ноутбуке) — это процессор.
Но за синхронное взаимодействие всех его компонентов, по типу ОЗУ, CPU, GPU, всей периферии отвечают специальные чипы, именующиеся «мостами».
В традиционном ПК их два: северный и южный . И именно они — главные компоненты материнской платы. И если хотя бы один из мостов выходит из строя, то компьютер попросту перестает нормально работать, обрабатывать вводные команды.
Где находится южный мост
Уже по названию можно понять, что внизу (то есть, «на юге» материнской платы). Максимально близко к дополнительным портам на материнской плате.
Довольно часто рядом с ним также располагаются порты SATA (для подключения жестких дисков), а также USB-концентраторы (от которых идут выводы на все остальные USB-порты).
Греется северный мост
Очень часто приходится читать на форумах и в соц. сетях: «Помогите! Сильно греется северный мост, что делать?». Ответ на этот вопрос очень прост: в 90% случаев ничего не надо делать. Для СМ работать при повышенных температурах – это норма.
Другое дело, когда температура повышается настолько, что это приводит к срабатыванию внутренней защиты и отключению моста, а с ним и всего ПК.
Решение в данной ситуации может быть только одно: улучшить систему охлаждения моста. Сделать это можно двумя способами: переделав пассивную систему охлаждения или установив активную.
Переделка пассивной системы охлаждения заключается в смене радиатора на более массивный или имеющий большую площадь рассеивания. Эта разница заметна даже визуально. Старый радиатор следует отделить от чипсета, удалить остатки соединительного состава и с помощью термоклея приклеить новый радиатор.
Если же заменить радиатор на кулер (связку радиатор-вентилятор), то можно существенно уменьшить температуру микросхемы. Для этой цели можно использовать любой кулер с диаметром вентилятора от 30 до 60 мм.
Mini-ITX
Размер: 6,7 на 6,7 дюймов (170 на 170 мм).
Специализированные платы для небольших системных блоков, преимущественно используемых для офисных решений. Слот расширения либо отсутствует, либо имеется его урезанная версия. Процессор встроен в материнку и не подлежит замене. Обладают очень низким энергопотреблением. Блок питания ограничивается мощностью в 100 Вт. Для сравнения, питание самой «лёгкой» платы microATX требует источника питания минимум 300 Вт.
Где находится северный мост
Северный мост располагается как можно ближе к процессору, оперативной памяти — тем устройствам, с которым ему чаще всего и необходимо взаимодействовать.
СПРАВКА! Во многих современных ПК (а также ноутбуках) он вовсе отсутствует, так как данная микросхема была интегрирована в чип процессора (одной из первых такую компоновку использовала компания AMD).
Проверка северного моста
Любая неисправность СМ критична для работы ПК, поэтому его диагностика элементарна: если компьютер запустился и начал загружаться, то СМ работает, в противном случае – нет. Естественно, остальные комплектующие (процессор, память, видеокарта и т.д.) должны быть гарантировано исправны, чтобы не принять их неисправность за ложную неисправность СМ.
Северный
Ответ на вопрос, что такое северный мост на материнской плате, по сути это и есть ответ, какая у нас материнская плата. Основные функции материнки заложены именно в нём. Он обеспечивает обмен данными между процессором и памятью, а также быстродействующими внешними устройствами, подключёнными к шинам PCI и PCI-E.
Функции северного моста на материнской плате ноутбука аналогичны его функция на плате ПК, с той лишь разницей, что в него может быть встроена и видеокарта ноутбука.
Как проверить северный мост
Если северный мост неисправен, то ПК (или ноутбук) нормально работать не будет. В 99,9% случаев он вообще не запустится.
А далее методом исключения необходимо убедиться, что блок питания, процессор, оперативная память и видеокарта (те элементы, без которых компьютер работать не будет, операционная система не загрузится).
Если они исправны, но ПК всё равно не включается или не происходит начальная инициализация, то явно причиной поломки является именно северный мост.
Северный мост
Основные функции северного моста:
- обеспечение нормальной работы процессора и ОЗУ;
- «обслуживание» команд, которые передаются через имеющиеся шины данных на материнской плате;
- обеспечение работы видеокарты (как интегрированной, так и дискретной).
Проверка южного моста
Полная диагностика ЮМ достаточно сложна и требует применения специального оборудования, однако предварительную диагностику можно провести и в «домашних» условиях.
Рассмотрим, как проверить ЮМ, используя минимум подручных средств. В качестве такого средства можно использовать обычный китайский мультиметр. Наиболее частой причиной выхода из строя ЮМ является выгорание цепей питания, при которых сигнал питания оказывается «закорочен» на общий провод.
Если ЮМ в порядке, сопротивление должно быть порядка нескольких сотен Ом, если оно существенно меньше (единицы Ом или вообще – 0), значит ЮМ вышел из строя.
Греется южный мост
Основную «нагрузку» для южного моста даёт подключение большого количества внешних устройств.
СПРАВКА! Оптимальная температура для него — до 60 – 70 градусов по Цельсию (в большинстве плат она редко когда бывает выше 50 градусов).
Что делать, если южный мост перегревается? Начать стоит с отключения неиспользуемых в текущий момент устройств. А далее – заменить термоинтерфейс, установить более массивный радиатор, в крайних случаях — ещё и кулер.
Итог, мосты — это микрочипы на материнской плате, которые отвечают за правильное взаимодействие всех компонентов ПК между собой. Это именно благодаря им начинку компьютера можно модернизировать (менять процессор, добавлять оперативную память, устанавливать более производительную видеокарту), и они же позволяют подключать даже к обычной материнской плате десятки дополнительных устройств.
Спасибо за прочтение статьи!
Если нравится контент, то подписывайся на канал и ставь лайки, я стараюсь делать только лучшее. Дальше будет только интереснее.
Следующую статью хотелось бы посвятить описанию устройства и работы компьютеров принципов взаимодействия систем и компонентов.
Одним из основным составляющим компонентом материнской платы будь то компьютера либо ноутбука является Северный мост (англ. Northbridge; в отдельных чипсетах Intel, также — контроллер-концентратор памяти с английского Memory Controller Hub, рис.1)
MCH является системным контроллером чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключено следующие оборудование:
- через Front Side Bus — микропроцессор, если в составе процессора нет контроллера памяти, тогда через шину контроллера памяти подключена— оперативная память.
- через шину графического контроллера — видеоадаптер (в материнских платах нижнего ценового диапазона, видеоадаптер часто встроенный. В таком случае северный мост, произведенный Intel, называется GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub).
Название чипа как «Северный мост» можно объяснить представлением архитектуры чипсета в виде карты. В результате процессор будет располагаться на вершине карты, на севере (рис.3).
Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность):
- системной шины и, косвенно, процессора (исходя из этого — до какой степени может быть разогнан компьютер);
- оперативной памяти (тип — например SDRAM, DDR, DDR2, её максимальный объем);
- подключенного видеоадаптера.
Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы.
В свою очередь, северный мост соединён с остальной частью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост. Когда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современные мощные микросхемы северного моста помимо пассивного охлаждения (радиатора) для своей бесперебойной работы требуют использования индивидуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения, что в свою очередь увеличивает энергопотребление всей системы и требует более мощного блока питания.
Минуя северный мост согласно нашей схеме двигаясь на юг на материнской плате расположен южный мост.
Южный мост (от англ. Southbridge) (функциональный контроллер), также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ. I/O Controller Hub, ICH, рис.2).
рис.2 Southbridge |
Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» (по сравнению со связкой «Центральный процессор-ОЗУ») взаимодействия (например, Low Pin Count, Super I/O или разъёмы шин для подключения периферийных устройств) на материнской плате с ЦПУ через Северный мост, который, в отличие от Южного, обычно подключён напрямую к центральному процессору.
Если взять функциональность, то южный мост включает в себя:
- контроллеры шин PCI, PCI Express, SMBus, I2C, LPC, Super I/O;
- DMA контроллер;
- контроллер прерываний;
- PATA (IDE) и SATA контроллеры;
- часы реального времени (Real Time Clock);
- управление питанием (Power management, APM и ACPI);
- энергонезависимую память BIOS (CMOS);
- звуковой контроллер (обычно AC'97 или Intel HDA).
Опционально южный мост также может включать в себя контроллер Ethernet, RAID-контроллеры, контроллеры USB, контроллеры FireWire, аудио-кодек и др. Реже южный мост включает в себя поддержку клавиатуры, мыши и последовательных портов, но обычно эти устройства подключаются с помощью другого устройства — Super I/O (контроллера ввода-вывода).
Поддержка шины PCI включает в себя традиционную спецификацию PCI, но может также обеспечивать и поддержку шины PCI-X и PCI Express. Хотя поддержка шины ISA используется достаточно редко, она все таки является неотъемлемой частью современного южного моста. Шина SM используется для связи с другими устройствами на материнской плате (например, для управления вентиляторами). Контроллер DMA позволяет устройствам на шине ISA или LPC получать прямой доступ к оперативной памяти, обходясь без помощи центрального процессора.
Контроллер прерываний обеспечивает механизм информирования ПО, исполняющегося на ЦПУ, о событиях в периферийных устройствах. IDE интерфейс позволяет «увидеть» системе жёсткие диски. Шина LPC обеспечивает передачу данных и управление SIO (это такие устройства, как клавиатура, мышь, параллельный, последовательный порт, инфракрасный порт и флоппи-контроллер) и BIOS ROM (флэш).
APM или ACPI функции позволяют перевести компьютер в «спящий режим» или выключить его.
Рис.3 Схема материнской платы
Системная память CMOS , поддерживаемая питанием от батареи, позволяет создать ограниченную по объёму область памяти для хранения системных настроек (настроек BIOS).
Северный и южный мосты материнской платы вкупе составляют одно целое устройство управления всей системой так сказать глаза, уши, руки ЦП. Вкупе эти два чипа называются – чипсет.
Чипсет (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и других. Чипсеты так можно встретить и в других устройствах, например, в радиоблоках сотовых телефонов.
Чаще всего чипсет современных материнских плат компьютеров состоит из двух основных микросхем северного и южного моста (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System Controller Hub, SCH):
Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2.
Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.
Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящих из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура.
В создании чипсетов, обеспечивающих поддержку новых процессоров, в первую очередь заинтересованны фирмы-производители процессоров. Исходя из этого, ведущими фирмами (Intel и AMD) выпускаются пробные наборы, специально для производителей материнских плат, так называемые англ. referance-чипсеты. После обкатки на таких чипсетах, выпускаются новые серии материнских плат, и по мере продвижения на рынок лицензии (а учитывая глобализацию мировых производителей, кросс-лицензии) выдаются разным фирмам-производителям и, иногда, субподрядчикам производителей материнских плат.
Список основных производителей чипсетов для архитектуры x86: Intel, NVidia, ATI/AMD: (после перекупки в 2006 году ATi вошла в состав Advanced Micro Devices), Via, SiS.
Работа различных узлов персонального компьютера (ПК) обеспечивается при помощи специальных схем управления. Современный уровень развития миниатюризации компонентов позволяет объединять подобные схемы управления в одном изделии микросхемотехники, называемой чипом.
Таких чипов на материнской плате (МП) может быть несколько; их называют мостами, по аналогии с транспортной функцией мостов. Традиционно, чип, работающий с быстродействующими компонентами ПК, называют северный мост (СМ), а все остальные компоненты подключаются к южному мосту (ЮМ).
В этой статье мы рассмотрим, что такое северный и южный мосты, какую роль они играют в работе ПК, где они находятся и как проводить их диагностику.
EATX
Размер: 12 на 13 дюймов (305 на 300 мм).
Преимущественно применяется для серверного, т.н. «стоечного» исполнения. Однако, могут применяться и для ПК, в случае, если необходимо подключить несколько крупных устройств, например, видеокарт. Обладают максимальным набором периферийных устройств, однако их стоимость может на порядок превышать стоимость обычных материнок. Число больших слотов расширения, поддерживающих шину PCIE-16 – до 4.
Почему греются мосты и что делать
Северный и южный мост — это полупроводники, через которые (во время работы) постоянно проходят электрические импульсы. И греться для них — норма! И по этой же причине на многих материнских платах они снабжены дополнительными средствами для охлаждения: радиаторами, иногда ещё и кулерами.
Импульсные стабилизаторы напряжения
Блок питания выдаёт напряжение +3.3 В, а также напряжения 5 В и 12 В обеих полярностей. Их использует большинство устройств внутри ПК. Однако ЦП требует других напряжений питания – от 1 до 2 В. Связано это с оптимизацией распределения потребляемой мощности.
Для того чтобы обеспечить питание процессора, на системной плате размещают преобразователи напряжения. Они представляют собой небольшие микросхемы, расположенные в непосредственной близости от ЦП. Помимо функций преобразования напряжения, эти микросхемы обеспечивают его стабилизацию – то есть постоянство во времени, в не зависимости от степени загруженности процессора. Каждый стабилизатор является миниатюрным импульсным источником питания, для работы которого нужны конденсаторы. Эти элементы устанавливаются рядом со стабилизаторами.
Внимание! Импульсные стабилизаторы потребляют столько же мощности, сколько и процессор. Поэтому радом с ними не должно быть никаких препятствий, мешающих циркуляции воздуха, обеспечивающего их охлаждение.
Где находятся
Эти устройства находятся рядом с местами расположения тех компонентов, обеспечением работы которых они занимаются. В том месте, где находится ЦП, находится и северный мост, где находится периферия – южный.
Греется северный мост
Для каждого чипсета нормы нагрева северного моста индивидуальны.
И в них также интегрирована система аварийного отключения при превышении допустимого температурного режима эксплуатации.
Решается такая «проблема» заменой связки из радиатора северного моста, к которому дополнительно приспосабливается кулер (рекомендуется диаметром от 30 до 60 мм).
В некоторых материнских платах также предусмотрена возможность самостоятельной замены термоинтерфейса между радиатором и северным мостом (это может быть термопаста, термопрокладка).
В некоторых же радиатор крепится при помощи термоклея — его можно удалить только при помощи спецсредств.
Чипсет
Главная деталь любой системной платы. Именно благодаря ему ЦП может выполнять программы и обрабатывать данные. В настоящее время со всеми устройствами, кроме оперативной памяти и основных шин, процессор «общается» только через чипсет.
До 2011 года чипсет физически разделялся на две микросхемы – северный и южный мосты. Северный мост использовался для связи с быстрыми устройствами, сопоставимых по быстродействию с процессором. Южный мост – с более медленными, быстродействие которых было в десятки, а то и в тысячи раз меньше, чем быстродействие процессора.
Но впоследствии, практически все составляющие компоненты северного моста были перенесены с материнской платы в процессор, что позволило примерно на треть увеличить общее быстродействие системы. Поэтому в настоящее время чипсет используется для обмена данными с медленными шинами и другими периферийными устройствами.
Южный мост
Функции южного моста:
- обработка команд ввода/вывода (те сигналы, которые ПК получает именно от пользователя);
- «обслуживание» всех внешних подключенных устройств (винчестеры, USB-накопители, клавиатуры, мышки, принтеры, звуковые карты, игровые манипуляторы, карты расширения и так далее).
Почему греются мосты и что делать
Любые полупроводниковые компоненты греются от превышения нормального значения протекающего через них тока. Это может быть обусловлено увеличением числа подключённых устройств, использованием как программных, так и аппаратных средств разгона, плохими условиями вентиляции корпуса и т.д.
Отдельно следует поговорить об аварийных ситуациях. Например, превышениях нагрузки из-за неправильного подключения внешних устройств (слишком большое потребление мощности по портам SATA или USB, короткие замыкания в этих портах, ошибки подключения и т.д.). В случае
возникновения такой ситуации счёт времени идёт на минуты, а часто и на секунды. Поэтому их лучше просто не допускать.
BIOS и CMOS
На каждой материнской плате располагается микросхема постоянной памяти, содержащая набор процедур, обеспечивающих запуск компьютера и подготовку его к загрузке операционной системы. Набор этих процедур называется BIOS. Это также аббревиатура от английского «basic input/output system» — базовая система ввода/вывода.
Кроме этих функций BIOS позволяет проводить более тонкую настройку параметров как материнской платы, так всего ПК. С её помощью можно ускорить/замедлить процессор, выбрать способ загрузки операционной системы, поменять системное время и так далее.
Хранение этих настроек частично возложено на устройство CMOS – небольшой объём энергонезависимой памяти, питающейся от сменной батарейки. При выключении питания ПК эти настройки сохраняются и используются при следующем включении. Срок службы батарейки составляет от 3 до 10 лет.
На всех без исключения материнках предусмотрено «обнуление» CMOS. Делается это для тех случаев, когда выбранные настройки приводят к неработоспособности компьютера. Обнуление может быть сделано при помощи специальной кнопки или джампера.
Разъёмы электропитания
Подключать материнскую плату к источнику питания можно через стандартный 24-контактный разъём питания. Иногда к нему добавляется один или несколько 4, 8 или 12 контактных разъёмов дополнительного питания +12В.
Mini-STX
Размер: 5,7 на 5,5 дюймов (147 на 140 мм).
Также специализированные платы для микрокомпьютеров. Слотов расширения нет, однако, процессор может быть заменен. Видеосистема встроенная. Применяется преимущественно для офисных и мобильных решений.
Что такое материнская плата в компьютере
Эта плата, также называемая системной, «материнкой» и т.д. является основой любого ПК. Её иногда называют MB – английской аббревиатурой, произошедшей от слова «motherboard», материнская плата.
Другая расшифровка аббревиатуры MB – «mainboard», главная плата. И она действительно главная, поскольку все элементы ПК подключены к ней либо непосредственно, либо через стандартные кабели.
В большинстве системных блоков плата располагается вертикально. Её прикручивают к одной из его стенок.
Для чего нужна системная плата
Ответ на вопрос, что такое материнская плата компьютера, следует из описания её функций. Системная плата является тем самым связующим звеном (точнее, целым комплексом связующих звеньев), без которого работа ПК в целом будет невозможной.
Непосредственно в разъёмы на материнской плате вставляются следующие устройства:
- процессор;
- модули памяти;
- видеокарта;
- звуковая карта;
- любые другие устройства со стандартными интерфейсами материнки (сетевые адаптеры, устройства обработки видео и т.д.)
Устройства хранения информации (жёсткие диски, BlueRay и прочие) подключаются к материнке не непосредственно, а при помощи стандартных кабелей. В настоящее время для таких устройств используется интерфейс SATA. Кроме того, существуют такие же разъёмы для подключения резервных хранилищ информации, располагающихся вне системного блока.
Различные периферийные устройства (клавиатура, мышь, принтер, флешки и пр.) могут быть подключены к плате при помощи интерфейса USB. Разъёмы USB могут находиться как непосредственно на плате, так и подключены к ней при помощи кабелей.
Иногда на материнках для обеспечения совместимости с некоторыми моделями клавиатур и мышей может использоваться интерфейс PS/2, разъём которого также расположен на ней.
Платы со встроенными видеоадаптерами имеют разъём видеоадаптера, предназначенный для подключения к монитору.
Standard ATX
Размер: 12 на 9,6 дюймов (305 на 244 мм).
Обычные платы, использующиеся в большинстве современных ПК. Подходят для любых корпусов типа Tower. Число слотов расширения – до 3.
Понятие материнской платы ее функции
С точки зрения обычного пользователя материнская плата представляет собой прямоугольное изделие из стеклотекстолита. На ней размещаются множество деталей и разъёмов, соединённых проводящими элементами.
Основных функций у материнской платы несколько:
- передача управляющих сигналов от центрального процессора (ЦП) к различным устройствам;
- обмен данными между процессором и памятью (постоянной и оперативной);
- организация устройств долгосрочного хранения информации (жестких дисков и других внешних носителей) и обеспечение доступа к ним;
- подключение внешних устройств (видеокарт, средств обработки звука, внешней памяти, сетевых адаптеров, принтеров и т.д.);
- обеспечение ввода информации от пользователя или другого компьютера.
Важно! Отдельно следует отметить ещё одну важную функцию, не касающуюся обработки информацией напрямую, но обеспечивающую функционирование процессора и некоторых внешних устройств: обеспечение их дополнительным электропитанием.
Разновидности плат
Материнские платы, подходящие для одних и тех же процессоров и имеющие одинаковые чипсеты могут быть произведены в различных конструктивных вариантах исполнения. В первую очередь это касается их размеров. Существует понятие форм-фактора или типоразмера материнской платы; разберемся, что это такое.
Геометрические размеры платы имеют стандартные значения для унификации используемых системных блоков и различных периферийных устройств. Рассмотрим их подробнее:
Составляющие компоненты
Все компоненты, входящие в состав материнки жестко закреплены на ней при помощи пайки, клея или какого-либо другого способа соединения, а иногда и их комбинации. Теоретически для обычного пользователя материнка является неразборной.
К её главным составляющим относят:
- разъём для подключения ЦП, т.н. «сокет»;
- специальные крепёжные элементы для подключения системы охлаждения ЦП;
- несколько разъёмов для подключения оперативной памяти;
- микросхемы постоянной памяти;
- микросхемы чипсета;
- формирователи стандартных интерфейсов т.н. «шин» для работы с внешними устройствами;
- разъёмы для подключения внешних устройств к шинам (т.н. слоты расширения);
- контроллеры и разъёмы для подключения периферийных устройств;
- разъёмы для подключения основного и дополнительного электропитания;
- формирователи питающих напряжений для процессора, памяти и шин;
- простые звуковые адаптеры (на большинстве современных материнок);
- разъёмы для подключения кнопки включения и сброса ПК и индикаторов передней панели;
- другие устройства индикации и отладки (опционально);
Обычно, компоненты на плате группируются по своим функциям. Например, чипсет, модули памяти и систему электропитания располагают поближе к ЦП. Под слоты расширения отводят большую часть свободной поверхности материнки, чтобы крупногабаритные устройства (например, видеокарты) разместились там без проблем.
Разъёмы для подключения периферии располагаются по периметру материнской платы, считается, что такое расположение упрощает подключение устройств к ним.
Часть разъёмов специально располагается в отдельном месте материнской платы, на так называемой задней панели разъёмов. Под заднюю панель в любом системном блоке сделано отверстие размерами 6,25 на 1,75 дюйма с допусками 0,08 дюйма (в среднем 159 на 45 мм).
Внимание! Все стандарты на размеры материнских плат, и вообще, всех комплектующих идут в дюймах. Поэтому не стоит удивляться «некруглым» цифрам в размерах тех или иных деталей, выраженных в миллиметрах.
На задней панели обязательно есть такие разъёмы:
- PS/2 для подключения мыши и клавиатуры;
- 4-8 разъёмов интерфейса USB;
- 3-6 разъёмов mini-jack для подключения звуковых устройств;
- RJ45 для подключения локальной сети.
Перечисленный набор присутствует практически у всех плат, но иногда к нему добавляются дополнительные разъёмы.
За что отвечают мосты на материнской плате
Этим устройствам отводится своя собственная роль в обеспечение работы тех или иных узлов ПК, рассмотрим, что выполняет каждый из них.
Южный
Функции ЮМ заключаются в обеспечении правильной работы всех остальных устройств, входящих в состав ПК, или подключаемых к нему. К таковым относят:
- USB-устройства;
- жесткие диски;
- различные накопители информации;
- устройства ввода и вывода;
- звуковые платы;
- и т.д.
За что отвечают мосты на материнской плате
Те самые «мосты» — это чипы, которые отвечают за взаимодействие всех компонентов, входящих в состав ПК. Они обеспечивают обмен данных между процессором и оперативной памятью, регулируют работу всех подключенных внешних и внутренних устройств, обрабатывают команды ввода/вывода.
И они же берут на себя функцию «правильного» включения компьютера, гарантируя исполнение начальных инструкций, вшитых в Windows.
Северный и южный мост есть в каждом ПК. В современных ноутбуках они отсутствуют, там сейчас используется следующая схема:
- частично функции северного и южного мостов выполняет единый чип — мультиконтроллер;
- оставшуюся часть функций северного моста выполняет устанавливаемый на плату процессор (именно поэтому в ноутбуках редко предоставляется возможность заменять процессор на другую модель).
Но принцип работы мультиконтроллера — аналогичный. В ноутбуках просто используется несколько иная компоновка (с целью уменьшения габаритов материнской платы).
Греется южный мост
Такая ситуация возникает достаточно часто, поскольку именно ЮМ отвечает за работу всей периферии, мало того, в отличие от северного, к которому подключены только процессор, шина и память, к южному подключено всё остальное.
Лучший способ снизить температуру ЮМ – это уменьшить нагрузку на него, отключив дополнительные устройства, например, от шины USB. Однако, если в задачи ПК входит работа с большим количеством периферии, делать этого, естественно, нельзя.
Поэтому придётся искать другое решение. Самое простое – заменить радиатор, находящийся на ЮМ (а иногда, и не заменить, а установить, поскольку малое тепловыделение на ЮМ зачастую вообще не требует радиатора).
Для этой цели необходимо найти радиатор подходящих габаритов и установить его на микросхему ЮМ при помощи термоклея.
Внимание! Использования термопасты, как в случае с процессором или видеокартой недостаточно, поскольку в механизме крепления системы охлаждения мостов отсутствуют клипсы, а склеивающих свойств пасты для удержания массы радиатора недостаточно.
Северный мост
Северный мост на материнской плате располагается в её верхней части, как можно ближе к процессору и схеме его питания.
Важно! Около 10 лет назад почти все функции СМ были перемещены в процессор. Все современные процессоры имеют встроенный контроллер доступа к памяти и формирователь системной шины. Необходимость в специальном чипсете, вынесенном в отдельную микросхему на МП, отпала сама собой.
microATX
Размер: 9,6 на 9,6 дюймов (244 на 244 мм).
Урезанная версия ATX. Используют один слот расширения, имеют ограничение на количество портов USB. При этом они дешевле стандартных и потребляют меньше электроэнергии.
Как проверить южный мост
Самая частая причина поломок южных мостов — это выгорание цепей питания, из-за чего происходит короткое замыкание внутри чипа (и, соответственно, его чуть ли не моментальная деградация). Соответственно, самый простой вариант проверки — замерить внутреннее сопротивление (при помощи мультиметра).
Замер выполняется либо на входе и выходе самого южного моста (потребуется его схема), либо на контактах USB (предпочтительный вариант, так как подходит для всех моделей южных мостов). Порядок действия:
ВАЖНО! Если южный мост исправен, то мультиметр должен показать значение в несколько сотен Ом. Если же оно равно примерно единице, или вовсе ноль, то это явный признак короткого замыкания.
Южный мост
ЮМ располагается в правой нижней части материнской платы, как можно ближе к разъёмам SATA, USB и местам подключения другой периферии.
Спасибо всем, кто дочитал до конца.
Не забывайте ставить лайк, подписываться на канал и делиться публикациями с друзьями.
Персональный компьютер (ПК) состоит из множества узлов, передающих друг другу информацию, обрабатывающих её и обменивающихся ею с пользователем. Каждый узел выполняет свою узкоспециализированную функцию. Большинство этих узлов расположены в одном конструктивно законченном элементе – материнской плате. Постараемся разобраться, зачем нужна материнская плата.
Читайте также: