Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Челябинский государственный университет

Институт  экономики отраслей, бизнеса и  администрирования

Кафедра экономики  отраслей и рынка 
 
 

Реферат

по предмету: « Информатика»

на тему: « Устройства, расположенные на материнской плате» 
 
 
 
 

Выполнил: Головнева Е.А.

группа 27 УС 201

Проверил: Фицнер М.А.

Челябинск

2010

Содержание

Введение 3

1. Характеристики материнской платы. 4
2. Микросхема Chip Set. 6
3. Разъемы-слоты стандарта PCI. 8
4. Разъем Advanced Graphic Port (AGP). 12
5. IR Connector 13
6. Разъемы-слоты типа ISA. 14
7. Слоты для установки оперативной памяти. 15
8. Контроллеры портов. 17
9. USB 17
10. Что такое кэш и зачем он нужен? 18
11. Что такое VRM? 19
12. Что такое BIOS? 20
13. Что такое PnP? 21
14. ATX 22
15. Сравнение по эксплуатационным характеристикам ASUSeK CUL2 23

Выводы 31

Список  литературы 34 
 
 
 
 

Введение

     В настоящее время появилось много  компьютерных салонов разных мастей, и многим, когда возникает необходимость  покупки компьютера, представляется сложная дилемма, куда же пойти и  что, собственно говоря, купить.

     Сердцем современного компьютера, как это  может показаться не странным, является не процессор, как принято считать (хотя о нем здесь тоже пойдет речь), а материнская плата (рис. 1). Поэтому разберем, что же это такое и с чем ее едят.

      Выбор материнской платы весьма ответственное занятие - от вашего выбора будет зависеть надежность компьютера, его производительность, возможности  модернизации, а для любителей  острых ощущений - и возможности  разгона компьютера. Фактически материнская  плата - это большая "коллекция  разъемов", предназначенных для  установки тех или иных комплектующих.

  Ну, собственно говоря, практически все уже знают, как выглядит материнская плата, а вот о назначении и различии разъемов, перемычек и микросхем дальше и пойдет речь. 
 
 
 

1. Характеристики  материнской платы.

     Материнская плата имеет несколько основных характеристик: Форм-фактор (AT/ATX) - определяет форму, размеры материнских плат, расположение компонент на плате. Важно: форм-фактор платы определяет, в  какой тип корпуса вы можете ее поставить. Корпуса соответственно бывают AT/ATX. ATX стоит дороже, но предоставляет  дополнительные возможности: программное  включение/выключение компьютера, более  надежный разъем питания, лучшая вентиляция корпуса. Существуют платы, которые  одновременно поддерживают оба форм-фактора. Разъем процессора (Slot 1/Socket 370) - процессоры класса Pentium II выпускают в двух вариантах  корпуса: для Slot 1 (Celeron/Pentium II/Pentium III) и  для Socket 370 (Celeron). Slot 1 представляет собой  разъем на подобии разъема платы  расширения. Socket 370 - разъем, внешне идентичный разъему процессоров Pentium. Процессоры для Socket 370 стоят дешевле (на 20-30%), их можно устанавливать в Slot 1 через  переходник (стоимость от $8), но они  хуже вентилируются и, соответственно, хуже разгоняются. Количество и тип  разъемов для плат расширения (ISA/PCI/AGP). Для подключения плат расширения (видеокарт, звуковых карт, внутренних модемов и др.) необходимо иметь  на плате достаточное количество разъемов расширения соответствующего типа. ISA-разъемы постепенно исчезают из поля зрения, уже сейчас на материнской  плате обычно не более двух таких  разъемов, а в планах Intel полностью  убрать разъемы с материнской  платы (как, например, в новой плате  от Intel на наборе микросхем 810). PCI - "стандартный" разъем для Pentium II, для этого разъема  уже выпускается большинство  устройств. AGP - разъем для подключения  видеокарты, разгружает шину PCI от большого объема данных, передаваемых на видеокарту, к тому же гораздо быстрее. Набор  микросхем. Это одна или несколько  микросхем, таймеры, системы управления, специально разработанные для "обвязки" процессора. Тип набора в основном определяет функциональные возможности  платы: типы поддерживаемых 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. Наличие интегрированных возможностей видео/аудио/сеть/модем/SCSI). На некоторых материнских платах интегрируют дополнительные возможности, которые обычно находятся на платах расширения. При такой интеграции повышается надежность системы (меньшее количество контактов), и плата стоит дешевле, чем материнская плата с платой расширения. Но модернизировать такую плату дороже (нет возможности сдать старую плату расширения). Возможности разгона. Для эффективного разгона процессора необходима возможность менять частоту шины и напряжение питания процессора. Эти функции могут быть реализованы с помощью перемычек на плате или через настройки в BIOS. Для существенного подъема частоты шины надо иметь быструю память, способную работать на этой частоте.

     Разъемы USB/Infared/PS мыши. На большинстве плат присутствуют разъемы для подключения USB/Infared/PS мыши, но не у всех есть разъемы и кабели для подключения этих устройств. Обычно USB/Infared необходимо приобретать дополнительно.

     Устройство  материнской платы. Материнская  плата, или, на жаргоне компьютерщиков, просто "мать" - самая большая  и важная в компьютере. Именно она  выполняет функции "моста", связывающего между собой все устройства вашего ПК.  
 

2. Микросхема Chip Set.

     Что такое Chipset? Chip Set - набор микросхем (рис. 2). 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 собственные 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 поддерживаемых 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.

     "Гнездо" для установки процессора. На  системных платах, предназначенных  для установки процессоров Pentium, Pentium MMX и Cyrix M2, "гнездо" - квадратной  формы, с многочисленными дырочками  под "ножки" процессора по  краю рамки. Такой тип разъема  носит название Socket 7. На платах, предназначенных  для установки процессора Pentium II, а также нового процессора  фирмы AMD под названием К7 вы  увидите уже не квадратное  гнездо, а длинный "щелевой"  разъем - слот (тип Slot 1). На большинстве  материнских плат, предназначенных  для построения домашних систем, сокет или слот имеется в  единственном экземпляре (хотя в  продаже имеются и платы для  построения двухпроцессорных систем).  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Разъемы-слоты стандарта PCI.

     Как правило, их четыре (изредка - меньше). Разъемы PCI (рис. 3) - обычно самые короткие на плате, белого цвета, разделенные своеобразной "перемычкой" на две неравные части. Итак, разработка шины PCI началась весной 1991 года как внутренний проект корпорации Intel (Release 0.1). Специалисты компании поставили перед собой цель разработать недорогое решение, которое бы позволило полностью реализовать возможности нового поколения процессоров 486/Pentium/P6 (вот уже половина ответа). Особенно подчеркивалось, что разработка проводилась "с нуля", а не была попыткой установки новых "заплат" на существующие решения. В результате шина PCI появилась в июне 1992 года (R1.0). Разработчики Intel отказались от использования шины процессора и ввели еще одну "антресольную" (mezzanine) шину.

     Благодаря такому решению шина получилась, во-первых, процессоро-независимой (в отличие  от VLbus), а во-вторых, могла работать параллельно с шиной процессора, не обращаясь к ней за запросами. Например, процессор работает себе с кэшем или системной памятью, а в это время по сети на винчестер  пишется информация. Просто здорово! На самом деле идиллии, конечно, не получается, но загрузка шины процессора снижается  здорово. Кроме того, стандарт шины был объявлен открытым и передан PCI Special Interest Group, которая продолжила работу по совершенствованию шины (в  настоящее время доступен R2.1), и  в этом, пожалуй, вторая половина ответа на вопрос "почему PCI?"

     Основные  возможности шины следующие.

1. Синхронный 32-х или 64-х разрядный обмен данными (правда, насколько мне известно, 64-разрядная шина в настоящее время используется только в Alpha-системах и серверах на базе процессоров Intel Xeon, но, в принципе, за ней будущее). При этом для уменьшения числа контактов (и стоимости) используется мультиплексирование, то есть адрес и данные передаются по одним и тем же линиям.
2. Поддержка 5V и 3.3V логики. Разъемы для 5 и 3.3V плат различаются расположением ключей.

     Существуют  и универсальные платы, поддерживающие оба напряжения. Заметим, что частота 66MHz поддерживается только 3.3V логикой. Частота работы шины 33MHz или 66MHz (в  версии 2.1) позволяет обеспечить широкий  диапазон пропускных способностей (с  использованием пакетного режима):

1. 132 МВ/сек при 32-bit/33MHz;
2. 264 MB/сек при 32-bit/66MHz;
3. 264 MB/сек при 64-bit/33MHz;
4. 528 МВ/сек при 64-bit/66MHz.

     При этом для работы шины на частоте 66MHz необходимо, чтобы все периферийные устройства работали на этой частоте.

     Полная  поддержка multiply bus master (например, несколько  контроллеров жестких дисков могут  одновременно работать на шине).

Поддержка write-back и write-through кэша.

     Автоматическое  конфигурирование карт расширения при  включении питания. Спецификация шины позволяет комбинировать до восьми функций на одной карте (например, видео + звук и т.д.). Шина позволяет  устанавливать до 4 слотов расширения, однако возможно использование моста PCI-PCI для увеличения количества карт расширения. PCI-устройства оборудованы  таймером, который используется для  определения максимального промежутка времени, в течении которого устройство может занимать шину.

     При разработке шины в ее архитектуру  были заложены передовые технические  решения, позволяющие повысить пропускную способность. Шина поддерживает метод  передачи данных, называемый "linear burst" (метод линейных пакетов). Этот метод  предполагает, что пакет информации считывается (или записывается) "одним  куском", то есть адрес автоматически  увеличивается для следующего байта. Естественным образом при этом увеличивается  скорость передачи собственно данных за счет уменьшения числа передаваемых адресов.

     Шина PCI является той черепахой, на которой  стоят слоны, поддерживающие "Землю" - архитектуру Microsoft/Intel Plug and Play (PnP) PC architecture. Спецификация шины PCI определяет три  типа ресурсов: два обычных (диапазон памяти и диапазон ввода/вывода, как  их называет компания Microsoft) и configuration space - "конфигурационное пространство".

1. заголовка, независимого от устройства (device-independent header region);
2. региона, определяемого типом устройства (header-type region);
3. региона, определяемого пользователем (user-defined region).

     В заголовке содержится информация о  производителе и типе устройства - поле Class Code (сетевой адаптер, контроллер диска, мультимедиа и т.д.) и прочая служебная информация.

     Следующий регион содержит регистры диапазонов памяти и ввода/вывода, которые позволяют  динамически выделять устройству область  системной памяти и адресного  пространства. В зависимости от реализации системы конфигурация устройств  производится либо BIOS (при выполнении POST - power-on self test), либо программно. Базовый  регистр expansion ROM аналогично позволяет отображать ROM устройства в системную память. Поле CIS (Card Information Structure) pointer используется картами cardbus (PCMCIA R3.0). С Subsystem vendor/Subsystem ID все понятно, а последние 4 байта региона используются для определения прерывания и времени запроса/владения.