Интерфейс подключения жестких дисков

Для управления жестким диском в состав компьютера должен входить контроллер жесткого диска, учитывающий особенности конкретной модели накопителя. В 1986 году фирма Western Digital разработала стандарт, согласно которому контроллер состоял из двух частей, одна из которых была платой расширения и поддерживала множество моделей жестких дисков, а вторая встраивалась в сам жесткий диск. Стандарт получил название IDE (Integrated Drive Electronics). Другим названием стандарта (применяемым фирмой IBM) был ATA. В настоящее время контроллер IDE чаще всего является частью микросхемы чипсета и соединяется с контроллерами жестких дисков 40- или 80-жильным кабелем (шлейфом). 80-жильный шлейф защищает соседние жилы от электромагнитного взаимовлияния и позволяет повысить скорость интерфейса. К одному разъему IDE можно подключить два устройства (жестких диска или оптических дисковода). На большинстве старых материнских плат было два разъема IDE.

В последнее время в целях увеличения скорости передачи данных параллельный интерфейс IDE был вытеснен последовательным Serial ATA (сокращенно SATA). Существуют поколения SATA, SATA2 и SATA3, совместимые между собой и отличающиеся скоростью. Для передачи данных используется 7-жильный кабель. Длина кабеля ограничена величиной 0,5 м. Для высокоскоростного подключения внешних жестких дисков был разработан интерфейс eSATA, допускавший длину кабеля 2 м. К одному разъему SATA или eSATA можно подключить только одно устройство (жесткий диск или оптический дисковод). При подключении устройства по eSATA оно требует внешнего питания (в отличие от подключения USB).

Функции системного контроллера (чипсета)

Параметры системного контроллера (чипсета) в наибольшей степени опре­деляют свойства и функции материнской платы. В настоящее время большинство чипсетов материнских плат выпускаются на базе двух микросхем, исторически получивших название «северный мост» и «южный мост».

«Северный мост» обычно управляет взаимосвязью процессора, оперативной памяти и порта для видеоадаптера. У современных чипсетов северный мост отвечает за шины PCI Express, USB 3.0 и интерфейсы SATA 2-3.

«Южный мост» выполняет функции контроллера жестких дисков (IDE и SATA I), контроллера шин PCI и USB. Также к нему подключается специальная микросхема LPC, обслуживающая низкоскоростные последовательный и параллельный порты, обрабатывающая данные от клавиатуры и мыши и т.д.

У предыдущих поколений материнских плат связь между северным и южном мос­том обеспечивала шина PCI, контроллер которой располагался в северном мосте. У современных материнских плат мосты соединены шиной PCI Express.

Фирма Nvidia традиционно выпускает одномостовые чипсеты, состоящие из одной микросхемы.

Интегрированные в материнскую плату устройства

Стремясь сделать свои материнские платы более универсальными и удобными, большинство производителей интегрирует в платы различные устройства, что избавляет пользователя от необходимости приобретать соответствующие платы расширения. Практически все современные материнские платы оснащаются аудиоадаптером (устройством для воспроизведения, захвата и оцифровки звука) и сетевым контроллером (устройством для соединения компьютеров в локальную сеть). В чипсет некоторых плат (особенно для недорогих офисных компьютеров) встраивается видеоконтроллер с простейшим видеопроцессором. В этом случае необходимость в отдельном видеоадаптере отпадает.