Северный и южный мосты

Северный мост (англ. Northbridge), MCH (Memory controller hub), системный контроллер — обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.
Для подключения ЦПУ к системному контроллеру могут использоваться такие FSB-шины, как Hyper-Transport и SCI.
Обычно к системному контроллеру подключается ОЗУ. В таком случае он содержит в себе контроллер памяти. Таким образом, от типа применённого системного контроллера обычно зависит максимальный объём ОЗУ, а также пропускная способность шины памяти персонального компьютера. Но в настоящее время имеется тенденция встраивания контроллера ОЗУ непосредственно в ЦПУ (например, контроллер памяти встроен в процессор в AMD K8 и Intel Core i7), что упрощает функции системного контроллера и снижает тепловыделение.В качестве шины для подключения графического контроллера на современных системных платах используется PCI Express. Ранее использовались общие шины (ISA, VLB, PCI) и шина AGP.

Южный мост (англ. Southbridge), ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI-Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC — используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I/O) — микросхемы, обеспечивающей поддержку «устаревших» низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).
Как правило, северный и южный мосты реализуются в виде отдельных СБИС, однако существуют и одночиповые решения. Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности системной платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

ПОРТЫ

Порты - это разъемы на задней части платы. Как правило, бывает 2 PS/2 порта (для клавиатуры и мышки), пара (или больше) USB портов (они универсальные и отличаются большой скоростью), два COM порта (параллельных) и одного LPT порта (он используется для принтера или сканера, а также для другой периферии).

Платы, сделанные под форм-фактор АТХ имеют большой разъем, куда подключается провода от блока питания на корпусе. Также имеются разъемы для кнопок RESET, TURBO (не у всех корпусов эта кнопка есть) и кнопки ON/OFF. Еще следует обратит внимание на разъемы для проводов от харда, сидирома, флоппи и кулера на процессоре (очень важная деталь) - по этим проводам подводится питание, а расположены они по-разному, поэтому рекомендую читать в инструкции, где что.

CHIPSET

Chip Set - набор микросхем. Это одна или несколько микросхем, таймеры, систему управления специально разработанных для "обвязки" микропроцессора. Они содержат в себе контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти, памятью и шиной - все те компоненты, которые в оригинальной IBM PC были собраны на отдельных микросхемах. Обычно в одну из микросхем набора входят также часы реального времени с CMOS-памятью и иногда - клавиатурный контроллер, однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных чипов. В последних разработках в состав микросхем наборов для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств.

Внешне микросхемы Chipset'а выглядят, как самые большие после процессора, с количеством выводов от нескольких десятков до двух сотен. Название набора обычно происходит от маркировки основной микросхемы - OPTi495SLC, SiS471, UMC491, i82C437VX и т.п. При этом используется только код микросхемы внутри серии: например, полное наименование SiS471 - SiS85C471. Последние разработки используют и собственые имена; в ряде случаев это - фирменное название (Neptun, Mercury, Triton, Viper), либо собственная маркировка чипов третьих фирм (ExpertChip, PC Chips).

Тип набора в основном определяет функциональные возможности платы: типы поддерживамых процессоров, структура/объем кэша, возможные сочетания типов и объемов модулей памяти, поддержка режимов энергосбережения, возможность программной настройки параметров и т.п. На одном и том же наборе может выпускаться несколько моделей системных плат, от простейших до довольно сложных с интегрированными контроллерами портов, дисков, видео и т.п.

КЭШ

Несколько слов о кэше. Кэш представляет собой быстродействующую буферную память между процессором и основной памятью и служит для частичной компенсации разницы в скорости процессора и сравнительно медленной основной памяти - в кэш попадают наиболее часто используемые данные. В этой связи приходят на ум мысли, что чем больше кэша, тем лучше материнская плата (в случае с Socket 7) лучше. Отражение этой идеи мы находим во всех не-интеловских чипсетах (у Intel размер L2 ограничен до 512Кб) в реализациях VIA, Ali, SiS ограничение доведено до одного или даже двух мегабайтов. При этом основанные на этих наборах материнские платы могут – в целях экономии – и не использовать весь потенциал чипсета и, тогда на свет появляются модификации с полумегабайтным кэшем.

Вопрос, так ли нужен широкому потребителю этот разбухший кэш. Дело в том, что стандартный объем в себя в пол мегабайта отлично справляется со своим прямым назначением, удерживая в себе компактный код большинства офисных приложений, другое дело, сможет ли он кэшировать весь объем памяти. Однозначно можно сказать, что на 64Мб его хватит. Другой момент – это разгон. В этом случае оперативная память может не успевать за системной шиной, и дополнительных циклов задержки будет не избежать, а кэш, скорее всего, сохранит работа способность и будет использоваться активнее. В целом, тесты показывают крайне не значительное повышение производительности системы при увеличение кэша. Так что установка увеличенного кэша есть не более чем маркетинговый шаг разработчиков материнских плат, сделанных для которым приятно тешить свое самолюбие.

BIOS

Другой отличительной особенностью материнских плат является Bios. Она представляет собой набор программ проверки и обслуживания аппаратуры компьютера, и выполняет роль посредника между операционной системой и железом. Bios получает

Управление при включении и сбросе системной платы, тестирует саму плату и основные блоки компьютера –видеоадаптер, клавиатуру, контролер дисков и портов ввода/вывода, он настраивает чипсет платы и загружает внешнюю операционную систему.

Раньше Bios зашивался в однократно программируемые ПЗУ либо в ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием; сейчас все чаще выпускаются платы с электрически перепрограммируемым ПЗУ (Flash ROM), который допускает перешивку Bios средствами самой платы, что позволяет в полевых условиях исправить заводские ошибки.

Как правило, Bios для современных системных плат разрабатывается одной из специализирующийся на этом фирм –Award Software, AMI, Phoenix Texnology. Некоторые производители плат (IBM, Intel, Acer) сами разрабатывают Bios. Стоит отметить, что в общем случае каждая версия Bios привязана к конкретной модели платы.

В данное время наиболее популярен Award Bios, который ставится на большинство материнских плат. Однако, например. Такой монстр как Intel устанавливает на свои платы Bios Phoenix. Возможности что-то испортить в настройках этого Bios’а весьма низкие (возможность только включать/выключать периферию и определять порядок загрузки), зато и оптимизировать систему на свой лад не получиться. Bios от AMI устанавливается на материнских платах с чипсетом SiS 5591 и ALI Aladdin V.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной теме реферата мы выяснили для чего же служит материнская плата, что она собой представляет, как устроена, для чего служат ее основные компоненты. А так же какие бывают виды и производители материнских плат.