Материнская плата. Состав. Чипсет. Назначение.
Материнская плата (МП) – это основная часть системного блока компьютера.
МП представляет собой большую печатную плату, на которой располагаются основные электронные устройства компьютера, линии соединения и разъемы (слоты) для подключения внешних устройств.
Материнская плата обеспечивает связь между всеми устройствами компьютера посредством передачи сигнала от одного устройства к другому.
Название происходит от английского motherboard, иногда используется сокращение MB или слово mainboard — главная плата.
На МП размещаются следующие устройства:
процессор;
модули оперативной памяти;
шины;
микросхема постоянной памяти;
чипсет;
разъёмы для подключения центрального процессора, графической платы, звуковой платы, жёстких дисков, оперативной памяти и др.
Чипсет состоит из двух основных микросхем (иногда они объединяются в один чип):
MCH – контроллер-концентратор памяти (Memory Controller Hub) – северный мост (northbridge) — обеспечивает взаимодействие центрального процессора (ЦП) с памятью и видеоадаптером (PCI Express).
ICH – контроллер-концентратор ввода-вывода (I/O Controller Hub) – южный мост (southbridge) — обеспечивает взаимодействие между ЦП и жесткими дисками, картами PCI, интерфейсами IDE, SATA, USB и пр.
Северный мост – отвечает за работу с процессором, памятью и видеоадаптером и определяет:
частоту системной шины;
возможный тип оперативной памяти (в системах на базе процессоров Intel) - SDRAM, DDR, другие;
максимальный объем ОП;
скорость обмена информацией с процессором;
тип и быстродействие графической шины (PCI Express или др.)
южный мост включает в себя:
контроллер шины PCI;
контроллер шины ISA;
контроллер шины SMBus - последовательный протокол обмена данными для устройств питания;
DMA (Direct Memory Access) контроллер – определяет режим обмена данными без участия ЦП ;
контроллер прерываний;
IDE (SATA или PATA) контроллеры;
часы реального времени (Real Time Clock);
энергонезависимую память BIOS (CMOS);
звуковой контроллер;
управление питанием APM (Advanced Power Management) - набор функций, управляющих параметрами энергопотребления.
Накопитель на жестком магнитном диске. Принципы организации хранения файлов.
НМД – это жесткий диск (ЖД) с относящимися к нему электронными схемами. Управляют жесткими дисками дисковые контроллеры. К каждому дисковому контроллеру может подключаться несколько дисковых накопителей.
ЖД состоит из набора пластин, которые представляют собой металлические диски, покрытые магнитным материалом и соединенные между собой при помощи центрального шпинделя.
Для записи данных используются обе поверхности пластины.
Во время работы шпиндель вращается со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000).
При такой скорости вблизи поверхности пластины создаётся мощный воздушный поток, который приподнимает головки и заставляет их парить над поверхностью пластины.
Форма головок рассчитывается так, чтобы при работе обеспечить оптимальное расстояние от пластины. Пока диски не разогнались до скорости, необходимой для «взлёта» головок, парковочное устройство удерживает головки в зоне парковки. Это предотвращает повреждение головок и рабочей поверхности пластин.