3. Блок живлення

Корпуси ПК містять блоки живлення. Для масових моделей достатньою є потужність 350-600 Вт.

С учасному комп'ютеру необхідний потужний і стабільний блок живлення. Основне призначення блока живлення – перетворення змінного току високої напруги (110-230В) в постійний і стабільний ток низької напруги (±12 і ±5 В), який живить майже всі компоненти комп'ютера. Якщо будь-який із пристроїв потребує іншої напруги, він або сам перетворює те живлення що є, або використовує живлення, що було перетворене стабілізаторами материнської плати.

Зовні блок живлення виглядає як металева коробка, в якій розміщенні електроні схеми і один-два вентилятори для охолодження самого блока. Зі сторони, що виходить на задню стіну корпуса, вентилятор закритий решіткою, щоб попередити потрапляння в нього інорідних предметів.

На задній стінці блока розміщенні роз'єм для підключення кабеля, вмикач напруги і додатковий роз'єм для підключення кабеля живлення монітора.

На передній стінці блока є отвір, через який виходить пучок проводів з групами контактів, у яких присутнє живлення 5 і 12В, що формує блок живлення, і додаткові вентиляційні отвори, через які тепле повітря витягується із корпуса і потрапляє на вентилятор, який в свою чергу направляє його зовні.

Основні вимоги до блоку живлення – це потужність, стабільність утворення електроживлення і шум вентилятора.

Від потужності блоку живлення залежить кількість пристроїв, що підключаються та можливість розгону складових. Кожний пристрій використовує визначений запас потужності, який небезмежний і швидко закінчується. Враховуючи вимоги сучасних процесорів, графічних адаптерів і оперативної пам'яті до ресурсів, потужність блоку живлення – визначальний фактор.

Фільтруючі конденсатори.

Виробники материнських плат, як правило, розміщують на платі значну кількість конденсаторів, що дозволяють згладити можливі скачки за рахунок своєї ємкості. Краще всього ці конденсатори помітні біля процесорного роз'єму, оскільки для самого процесора стабільність живлення важлива в найвищій мірі.

При виборі материнської плати, якщо є можливість, зверніть увагу на встановлені конденсатори. Бажано, щоб на шині 12v були встановлені конденсатори на напругу не менше 25v, а на шині 5v на напругу не менше 16v. Інколи можна зустріти рекомендації, що слід уникати конденсаторів, виготовлених на танталі (на них є напис Tantalum), оскільки вони дуже чутливі до підвищеної вологості.

На якісних материнських платах використовують конденсатори з відносно великою ємкістю (2200 – 3300 мкФ).

ІІ. Материнска плата та системи розташовані на ній:

1. Материнська плата

Материнська плата (motherboard). Інші назви: об'єднувальна плата, системна плата (system board), головна плата (main board).

Вона призначена:

• для забезпечення живленням всіх компонентів ПК;

• для об'єднання компонентів ПК в єдине ціле.

МП є найбільшою платою у всьому ПК. До неї підключається всі компоненти ПК. Для кожного з них на материнській платі є окремий роз'єм. МП багато в чому визначає продуктивність і функціональні можливості ПК, включаючи можливість модернізації. Високі параметри МП досягаються за рахунок їх постійного вдосконалення, заснованого на використанні новітніх комп'ютерних технологій.

Для підключення до МП додаткових плат використовуються роз'єми шин PCI, ISA, AGP, PCI-E та інші.

Важливою характеристикою МП плат є можливість зміни параметрів, що визначають режими роботи основних підсистем. Для сучасних МП характерна автоматична установка всіх параметрів, необхідних для коректної роботи комплектуючих, наприклад таких, як процесор, пам'ять, відеоадаптер і так далі. Проте, для значної частини материнських плат існує можливість зміни деяких параметрів.

Конструкція материнської плати.

МП є платою із склотекстоліту з нанесеним на неї малюнком електричних з'єднань компонентів, встановлених на платі. Сучасні плати, як правило, мають не менше 6 – 8 шарів, призначених не лише для розводки сигналів, але і для забезпечення всіх компонентів якісним живленням. Річ у тому, що згідно з прийнятими стандартами між кожною парою шарів, що служать для розводки сигналів, повинен знаходитися суцільний шар міді, підключений до одного з контактів живлення (так звана шина живлення). Це дозволяє досягти стійкішої роботи системи при максимальних навантаженнях і критичному температурному режимі. Дешеві МП найчастіше таких шарів не мають, що позначається на стабільності роботи систем на базі цих плат.

Виводи для установки компонентів, знаходяться лише на верхньому шарі.

Для підключення компонентів ПК до МП використовують два способи: з'єднання паянням і за допомогою роз'ємів. Паяння застосовується для тих компонентів, які є обов'язковими для роботи ПК і не призначені для заміни на аналогічні компоненти. Це, наприклад, мікросхеми тактового генератора, портів введення/виводу і тому подібне. Від якості паяння багато в чому залежить не лише стабільність роботи всієї системи, але і її довговічність.

Поверхня МП покрита спеціальним захисним лаком, який оберігає провідники, як від механічних дій, так і від дії пилу, різних рідин. Проте, це не означає, що плату можна класти на металеву або іншу провідну поверхню: на зворотному боці знаходиться величезна кількість закінчень контактів, які можуть бути замкнуті, що приведе до пошкодження плати.

Материнська плата визначає тип процесора і оперативної пам'яті, які можуть бути встановленні в комп'ютер. Форм-фактор материнської плати визначає не тільки геометричні розміри, а й задає кількість слотів розширення, інтегрованих контролерів і т.п. Материнська плата може містити вбудовані пристрої, напр. відеокарта, або окремі плати, що встановлюються за вимогою користувача.

Пристрої материнської плати з’єднані між собою за допомогою шлейфу.

Ш лейф – стрічковий тип кабелю, багатожильний кабель, в якому жили розташовані паралельно, поруч один з одним. Шлейфи звичайно використовують для підключення жорстких дисків, оптичних дисководів та інших вузлів до материнської плати комп’ютера.

Шинні інтерфейси материнських плат:

З в'язок між всіма пристроями материнської плати виконують її шини й логічні схеми, розміщені в мікросхемах мікропроцесорного комплекту (чипсета). Від архітектури цих елементів багато в чому залежить продуктивність комп'ютера.

- ISA (Industry Standard Architecture). Дозволяє зв'язати між собою всі пристрої системного блоку, а також забезпечує просте підключення нових пристроїв через стандартні слоти. Пропускна здатність складає до 5,5 Мбайт/с. У сучасних комп'ютерах може використовуватися лише для під'єднання зовнішніх пристроїв, що не вимагають більшої пропускної здатності (звукові карти, модеми і т.д.).

- EISA (Extended ISA). Розширення стандарту ISA. Пропускна здатність зросла до 32 Мбайт/с. Як і стандарт ISA, цей стандарт вважається таким, що вичерпав свої можливості (у майбутньому випуск плат, що підтримують ці інтерфейси припиниться).

- VLB (VESA Local Bus). Інтерфейс локальної шини стандарту VESA. Локальна шина з'єднує процесор з оперативною пам'яттю в обхід основної шини. Вона працює на більшій частоті, ніж основна шина, що дозволяє збільшити швидкість передавання даних. Пізніше в локальну шину "врізали" інтерфейс для підключення відеоадаптера, який також вимагає підвищеної пропускної здатності, що і призвело до появи стандарту VLB. Пропускна здатність - до 130 Мбайт/с, робоча тактова частота - 50 МГц (але вона залежить від кількості пристроїв, під'єднаних до шини, що є головним недоліком інтерфейсу VLB).

- Слоти модулів ОЗП, до яких приєднуються модулі оперативної пам'яті відповідного типу.

- PCI (Peripherial Component Interconnect). Стандарт підключення зовнішніх пристроїв, введений в ПК на базі процесора Pentium. За своєю суттю, це також інтерфейс локальної шини з роз'ємами для під'єднання зовнішніх компонентів. Даний інтерфейс підтримує частоту шини до 66 МГц і забезпечує швидкодію до 264 Мбайт/с незалежно від кількості під'єднаних пристроїв. Важливим нововведенням цього стандарту була підтримка механізму plug-and-play, суть якого полягає в тому, що після фізичного підключення зовнішнього пристрою до роз'єму шини PCI відбувається автоматичне конфігурування цього пристрою. (TV-тюнерів, звукових карт, карт для захоплення відео, мережевих карт, Wi-Fi-модулів та ін.);

- РСІ-Express – швидка шина для відеокарти, створена з використанням програмної моделі PCI.

Послідовна шина PCI Express,що розроблена Intel та її партнерами, замінила паралельну шину PCI і її розширений та спеціалізований варіант AGP. Шина може бути використана для підключення пристроїв: мережних плат, звукових карт, відеокарт та інших.

Різні пристрої потребують різної пропускної здатності від шини. Тому мережна карта може бути підключена до PCI Express x1, а сучасні відео карти потребують PCI Express x16, що має в 16 разів більшу пропускну здатність.

Н езважаючи на схожість назви, шини PCI і PCI Express мають мало спільного. Протокол паралельної передачі даних, що використовується в PCI, накладає обмеження на ширину смуги пропускання і частоту роботи шини; послідовна передача даних, що застосовується в PCI Express, забезпечує можливість маштабування (в специфікаціях описуються застосування PCI Express 1x, 2x, 4x, 8x, 16x и 32x).

Шина PCI працює на частоті 33 або 66 МГц і забезпечує пропускну здатність 133 або 266 Мб/сек. Частота, на якій працює шина PCI Express - 2.5 ГГц, що дає пропускну здатність 2500 МГц / 10 * 8 = 250 * 8 Мбіт/сек = 250 МБ/сек (через надлишкове кодування для 8 біт даних реально передається 10 біт інформації) для кожного пристрою PCI Express x1 в одному напрямі.

- FSB (Front Side Bus). Починаючи з процесора Pentium Pro для зв'язку з оперативною пам'яттю використовується спеціальна шина FSB. Ця шина працює на частоті 100-133 МГц і має пропускну здатність до 800 Мбайт/с. Частота шини FSB є основним параметром, саме вона вказується в специфікації материнської плати. За шиною PCI залишилася лише функція підключення нових зовнішніх пристроїв.

- AGP (Advanced Graphic Port— удосконалений графічний порт). Спеціальний шинний інтерфейс для підключення відеоадаптерів. Розроблений у зв'язку з тим, що параметри шини PCI н е відповідають вимогам відеоадаптерів на швидкодію. Частота цієї шини - 33 або 66 МГц, пропускна здатність до 1066 Мбайт/с.

PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) — стандарт міжнародної асоціації виробників плат пам'яті для персональних комп'ютерів). Цей стандарт визначає інтерфейс підключення плоских карт пам'яті невеликих розмірів і використається в портативних персональних комп'ютерах.

- USB (Universal Serial Bus-універсальна послідовна магістраль). Стандарт універсальної послідовної шини визначає новий спосіб взаємодії комп'ютера з периферійним обладнанням. Він дозволяє підключати до 256 різних пристроїв із послідовним інтерфейсом, причому пристрої можуть під'єднуватися ланцюжком. Продуктивність шини USB відносно невелика і складає 1,55 Мбіт/с. Серед переваг цього стандарту слід відзначити можливість підключати і відключати пристрої в "гарячому режимі" (тобто без перезавантаження комп'ютера), а також можливість об'єднання декількох комп'ютерів у просту мережу без використання спеціального апаратного та програмного забезпе-чення.

- ATA (IDE) (Advanced Technology Attachment, підєднання по продвинутій технологій) – паралельний інтерфейс підключення накопичувачів (жорстких дисків і оптичних приводів) до комп’ютера. Сьогодні витіснений своїм послідовником – SATA. Дозволяють передавати дані зі швидкістю 100 і 133 Мбайт/с.

Після появи SATA інтерфейс ATA перейменовано у PATA (Parallel ATA). PATA (Parallel ATA) - є попередником SATA і до його появи називався IDE та призначений для підключення старих носіїв інформації, цей інтерфейс зберігається на нових материнських платах для забезпечення сумісності.

- SATA (SerialATA - Serial Advanced Technology Attachment) – послідовний інтерфейс обміну даними з накопичувачами інформації (як правило, жорсткий диск і привід гнучких дисків). SATA результат розвитку інтерфейсу ATA (IDE). Швидкісні показники якої доосягають 600 Мбайт/с. SATA служить для підключення накопичувачів інформації (жорстких дисків, оптичних приводів) зі швидкістю передачі даних залежить від ревізії SATA: 1.x - до 1,5 Гбіт/с; 2.x - до 3 Гбіт/с; 3.x - до 6 Гбіт/с.

- eSATA (External SATA) — інтерфейс підключення зовнішніх пристроїв, що підтримують режим «гарячої заміни» (англ. Hot-plug). Був створений пізніше SATA (в середині 2004). Основні особливості eSATA:

• Розєми більш стійкі і конструктивно розраховані на більшу кількість підключень (~9000).

• Обмежений по довжині кабелю даних (близько 2 м).

• Швидкість передачі даних вища USB і IEEE 1394.

• Значно менше навантаження на процесор.

Відміність інтерфейсів eSATA и SATA

Кабель для підключення по інтерфейсу eSATA

External Serial ATA (eSATA) - такі роз'єми використовуються для підключення зовнішніх жорстких дисків, при цьому передача даних здійснюється значно швидше в порівнянні з USB 2.0

- Floppy - роз'єм для підключення приводу дискети 3,5. Як не дивно, ці носії все ще не повністю вийшли з вживання;

- Роз'єми для підключення блоку живлення. Основний роз’єм, що живить всі компоненти (ATX) має 24 контакти. Живлення центрального процесора може мати 4 або 8 контактів (залежно від потужності процесора, на який розрахована материнська плата). До даного роз'єму при складанні комп'ютера підключається кабель від блоку живлення. Кабель фіксується в гнізді за допомогою спеціальної засувки, яка служить не стільки фіксатором, скільки запобіжним засобом, який має перешкоджати випадковому відключенню кабелю.

- Роз'єми для підключення передньої панелі. До цих роз'ємів підключаються кнопки включення і перезавантаження (Power і Reset), а також світлодіоди (контрольні індикатори), розташовані на передній панелі Вашого ПК.