Системные платы. 
Информатика

Системная (СП), или материнская, плата (systemboard/ motherboard) — важнейшая конструктивная часть ПК, которая объединяет и обеспечивает взаимодействие большинства устройств машины. Конструктивно СП настольного компьютера представляет собой печатную плату площадью 600−1000 см2, на которой размещается большое число различных микросхем, разъемов и других элементов. Для ПК с шинной архитектурой СП имеет некоторый набор базовых микросхем и платы расширения, устанавливаемые по мере необходимости в специальные разъемы (слоты). К СП подключается микропроцессор, набор системных микросхем (чипсет, chipset), обеспечивающих работу микропроцессора, микросхемы ПЗУ, энергонезависимой памяти CMOS, кэш-памяти 2-го или 3-го уровня; модули ОЗУ, системных, локальных и периферийных интерфейсов, мультимедийных устройств и т. д.

Набор системных микросхем (чипсет) и микропроцессорный разъем определяют тип микропроцессоров, которые можно устанавливать на этой плате. Важными параметрами СП являются:

¦ тактовая частота (FSB), на которой работает системная шина (до 1066 МГц);

¦ тип процессорного разъема (Socket 7, Slot 1, Socket 370, Socket 8, Slot 2, Slot A, Socket 423, Socket 428, Socket LGA 775 и др.), определяющий порядок взаимодействия с шинами данных, оперативной памятью и т. п.;

¦ типоразмер (форм-фактор).

На СП или в составе микросхемы чипсета располагается ПЗУ, содержащее программы BIOS, необходимые для управления многими компонентами компьютера, в которых используются микросхемы Flash BIOS для перезаписи программ BIOS. Микросхема CMOS-памяти питается от своего локального аккумулятора (батарейки), является энергонезависимой и хранит информацию текущей конфигурации ПК, которая может изменяться по мере необходимости. При загрузке компьютера BIOS берет необходимую для своей работы информацию об изменяемых параметрах компонентов ПК из CMOS. Для конфигурирования различных компонентов ПК на СП расположены перемычки («джамперы») и DIP-переключатели. Автоматически конфигурируемые компоненты называются РnР-устройствами (Plug and Play, «включай и играй»).

Чипсет на СП определяет тактовую частоту системной шины СП, влияет на работу микропроцессора, взаимодействие с ОЗУ и другими компонентами ПК. В состав чипсета входят контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти, микросхемы управления памятью и шиной, часы реального времени с CMOS-памятью и иногда — контроллер клавиатуры. В последних разработках в состав наборов микросхем для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств.

Наборы микросхем определяют следующие функциональные возможности СП:

¦ типы поддерживаемых процессоров;

¦ структура и объем кэш-памяти;

¦ возможные сочетания типов и объемов модулей оперативной памяти;

¦ поддержка режимов энергосбережения;

¦ возможность программной настройки параметров и т. п.

Чипсеты СП обычно состоят из двух базовых микросхем с условными именами «северный мост» (North bridge) и «южный мост» (South bridge). Северный мост обеспечивает управление шиной оперативной памяти, интерфейсными шинами PCI, AGP и системной шиной микропроцессора. Южный мост имеет в своем составе контроллеры (адаптеры) дисководов, клавиатуры, мыши; управляет интерфейсными шинами (IDE/???, SCSI, USB, IEEE 1284, PCI Express и др.).

Наиболее известные наборы микросхем для СП выпускает компания «Intel». В 2004—2006 гг. появились чипсеты 900-й серии: i915, ?925, i945, i955, i965, ?975, которые поддерживают микропроцессоры нового поколения. Например, чипсет 965-й серии обеспечивает поддержку микропроцессоров семейств Celeron, Pentium, Core, частоту системной шины до 1066 МГц, двухканальный контроллер памяти суммарным объемом до 8 Гбайт, графический интерфейс PCI Express? 16, возможность организации RAID-массива и реализацию сетевой технологии Gigabit Ethernet. Чипсет поддерживает ряд технологий:

¦ Fast Memory Access — усовершенствованная магистральная архитектура контроллера-концентратора графической памяти для быстрого доступа;

¦ ATI CrossFire — технология, позволяющая одновременно использовать мощности двух и более видеокарт Radeon для построения трехмерного изображения;

¦ Intel Quiet System — интеллектуальные алгоритмы управления системным вентилятором с учетом рабочих температур аппаратуры; и др.