Материал опубликован - 15/06/2001

Часть 2 - Внутри МП

В это статье мы поближе взглянем на строение МП и, что на сегодняшний день могут предложить чипсеты. Помимо того, что мы остановимся на таких вещах, как ISA/PCI/AGP слоты, SIMM/DIMM разъемы, разъемы для процессоров и другие используемые компоненты, мы затронем электрические компоненты, от которых зависит качество и стабильность в работе МП.

Часть 3 - Установка МП

Если вы никогда не устанавливали МП, то вам лучше прочитать все статью, и приступать только после полного осмысления того, что вы делаете. Вам так же стоит просмотреть Руководство Пользователя (или, как еще говорят в народе "мануал") вашей МП, чтобы определиться с расположением всех слотов, джамперов, переключателей и разъемов. Руководство так же может включать некоторые полезные советы по обращению с вашей МП, установке и настройке МП. Даже, если у вас уже есть опыт в установке МП, вы, все же, сможете почерпнуть некоторую полезную информацию в этом обзоре.

Некоторые люди считают материнскую плату несколько загадочным и сложным компонентом в системе. Большинство покупают материнскую плату, основываясь на цене, думая, что все системные платы по существу одинаковы. Эту точку зрения вполне можно понять, ведь системная плата особой функциональности не несет - судите сами, она не хранит никакой информации, не производит никаких вычислений и печатает. По сути, все материнские платы играют роль посредника между всеми компонентами, за счет которых происходит работа с реальной информацией.
Материнская плата по существу очень важный компонент в вашей системе и, надо заметить, что общая производительность системы часто зависти от МП не менее, чем от процессора и ОЗУ. Каждый элемент должен взаимодействовать с котроллером (устройство для обмена данными с какой-либо подсистемой или другим устройством компьютера), который передает данные в систему и из системной памяти, после чего подключается процессор. Эти элементы есть - жесткие диски, накопители на гибких магнитных дисках, CD-ROM'ы, принтеры, мыши, клавиатуры, мониторы… список очень большой. Так же существует контроллер, который обрабатывает данные между процессором, кэш памятью и основной памятью системы. Эти контроллеры обеспечивают надежность в работы вашей системы, совместимость и производительность всей вашей системы, со всем большинством компонентов, расположенных на самой системной плате.
Кроме того, о схеме контроллера можно сказать, что большинство других компонентов на материнской плате это либо сокеты, разъемы и просто контакты для подключения устройств, кабелей и проводов, либо компоненты, которые дают сигнал синхронизации или регулируют распределение энергии, подающейся на разъемы. Среди них разъемы процессора, слоты дополнительных карт и слоты памяти. О них о всех мы поговорим немного позже.
Многие пользователи, уже после того, как они приобрели МП, понимают, что она обошлась бы им дороже из-за всех тех проблем, которые доставила диагностика той или мной проблемы, установка, даже если она досталась им бесплатно. Это совсем не значит, что МП вы должны покупать первой, а затем все остальные компоненты к ней. Это значит то, что при выборе МП надо быть не менее внимательным, чем при выборе процессора или видеокарты - иногда даже более.

Какова же выгода от обновления системы?

Большинство материнских плат требуют их замены уже через один-два года. Активное развитие технологий процессора, памяти, жесткого диска и видеокарты "затмевает" возможности вашей МП. Что, впрочем, касается и других компонентов системы. Для людей, у которых ПК - самоцель жизни и для геймеров, полное обновление своего "железного коня" обычное дело, ели не считать обновлений памяти, видеокарт, которые осуществляются еще чаще.
Не смотря на то, многие пользователи считают, что для достижение наилучшей производительности системы необходим мощный процессор и только, они ошибаются. Немаловажную роль играют в улучшении производительности улучшенные I/O и скорость передачи данных памяти. Не каждая материнская плата, вышедшая год назад, сможет использовать все возможности кого-либо новейшего жесткого диска, видеокарты или памяти. Другие же плюсы в обновлении МП, это новые возможности в управлении питанием и подключения нового оборудования - например USB.
Многие МП предлагают интегрированные решения, включая звук, видео, LAN и SCSI контроллеры. Подобные МП не только выигрывают в цене, они также имеют преимущества в установке, которая проходит быстро и легко. Большинство продвинутых пользователей и геймеров предпочитают не интегрированные решения с целью выбора компонентов по своему желанию для своей системы, хотя по большей мере это касается видеокарт и 3D акселераторов. Для тех же, кто замается музыкой, звуковые карты класса high-end - необходимость, но как бы то ни было, большинство пользователей будет удовлетворено возможностями интегрированных котроллеров звука/LAN.

Форм Факторы

Материнская плата должна иметь тот же форм фактор, что и блок питания в корпусе, в который она будет установлена, который, в свою очередь, может быть либо AT или ATX в тех или иных вариациях. Компьютеры IBM PC AT имеют форм фактор AT, который был уменьшен в размерах и стал называться Baby AT. На сегодняшний самый распространенный форм фактор - ATX. Форм фактор ATX был представлен и разработан корпорацией Intel, чтобы устранить проблему, связанную с помехами, влияющими на кабели, которые вызваны большими дополнительными картами и оборудованием для охлаждения процессора. В ATX форм факторе так же используется 20-контактный разъем (против 12-контактного AT разъема), что дает дополнительные возможности в питании.
Так как ATX был, по сути, разработан как "форм фактор будущего", он прошел через многое, перед тем как был одобрен, в основном из-за того, что для него нужен был новый корпус. Корпуса ATX как правило дороже, чем корпуса AT, и, как показывает опыт охлаждение не на много эффективней, чем корпусов AT со стандартным вентилятором.

Существуют разновидности этих двух стандартов, такие как 2/3 Baby AT или Micro ATX, но корпус для любого варианта используется тот же самый. Основное отличие между двумя стандартами и их так сказать "родственниками", кроме отличия в размерах, отличие в максимально допустимом количестве слотов для памяти и для дополнительных карт. Многие интегрированные МП используют форм фактор Micro ATX из-за маленькой PCB и несколькими слотами для дополнительных карт, что позволяет существенно сократить расходы.
Размеры обычных плат с форм фактором Baby AT примерно 21,5 сантиметров в ширину и 25 - 27,5 сантиметров в длину. Платы с форм факторами 2/3 и 3/4 Baby AT того же размера, что и обычные платы Baby AT, но на 2,5 - 5 сантиметров короче. МП ATX в основном 30 сантиметров в ширину и около 20 сантиметров длину, а платы Micro ATX на 10 сантиметров короче.
Two additional form factors exist, called NLX and LPX, but these are used only by OEMs such as Compaq, Dell and others. Cases and motherboards using these form factors are not available to the general public except in complete systems. These motherboards can be identified by their single expansion slot, which takes a special 'riser' card. All PCI and ISA slots are on the riser card, with sound and video generally integrated on the motherboard. The limited capability and relatively low end components on these motherboards has helped to give a bad name to motherboard integration.

Поддержка процессора

Безусловно, процессор тоже должен быть совместим с МП. Основные типы разъемов для процессоров - Socket 7, Slot 1, Socket 370, Socket A (Duron и Athlon), Slot A (старые Athlon), еще существовал, так называемый, Slot 2. Так как большинство пользователей сперва выбирают и покупают процессор, при выборе и покупке МП надо быть предельно внимательным, чтобы МП имела нужный разъем для процессора.
Разъем Socket 7 был предложен фирмой Intel одновременно с процессором Pentium 133 и заменил собой прежний Socket 5. Процессоры Intel Pentium MMX и AMD K5 и K6 (все вариации), Cyrix 6x86 и MII, ADT Windchip и Windchip-2, а так же Rice mP6 все используют Socket 7.
Процессор устанавливается в керамическую или пластмассовую оправу с выходящими контактами для помещения его в разъем. С помощью специального зажима у Socket разъема процессор легко устанавливается и, если надо снять процессор, то он без проблем снимается. Такое строение называется ZIF (Zero Insertion Force) Socket.
С представлением своего нового процессора Pentium II, Intel изменил способ установки процессора. Intel хотел переместить кэш второго уровня с МП ближе к процессору с целью увеличения скорости передачи данных. Они проделали это с процессором с Pentium Pro, поместив его в керамическую оболочку вместе с чипом процессора (который назывался Socket 8). Но этот процессор оказался дорогим для пользователей из-за технологии его изготовления: добавление контактов на процессоре и встроенный SRAM. Для того чтобы снизить цену на PII, Intel поместил чип процессора и SRAM в картридж. Этот картридж (Single Edge Cartridge или SEC) устанавливается стороной с тонким выступом в разъем (слот) на МП. Этот разъем называется Slot 1. Этот разъем так же использовался для Celeron-ов до 1999 года.
Так же как и разъем Socket 8, Slot 1 имеет свой патент, что в свою очередь приводит к еще большей конкуренции среди производителей процессоров и чипсетов. Это сказалось на цене продуктов Slot 1, но несмотря на это, Intel дал лицензии таким производителям, как VIA, SIS и ALi для производства чипсетов под этот разъем. Правда, после раздачи патентов, у VIA были некоторые разногласия с Intel-ом, но эта проблема разрешилась сама собой.
Один из последних разъемов является Socket 370, который был также разработан Intel-ом. Сейчас он используется для процессоров Celeron, а PIII используют похожий Socket 370 FCPGA и Slot 1. Благодаря сокращению схемы процессора, Intel, наконец-то смог установить кэш второго уровня в процессор, что повлекло новое повышение цен на процессоры. И как результат этого, им пришлось вернуться к корпусу похожему на Socket 7.
Slot 2 является еще одним стандарт разъема, запатентованным, корпорацией Intel, и используется только для высокопроизводительных процессоров линии Xeon. Раньше, в эту сферу рынка никто не смел и совать свой нос, так велико было господство Intel - до недавнего времени. AMD вышел на этот рынок со своим новым высокопроизводительным дизайном и стандартом разъема, который называется Slot A.

Дополнительная информация

Старые платы использовали FPM или EDO SIMM-ы (Single Inline Memory Module), но сейчас основной стандарт ОЗУ - SDRAM DIMM-ы (Dual Inline Memory Module), а так же медленно, но верно входит в жизнь Rumbus, так называемые RIMM-ы. На сегодняшний день вряд ли можно насчитать два-три чипсета, которые имеют поддержку для FPM или EDO, а производители перешли на разъемы памяти DIMM, в основном из-за цены, которая значительно ниже. Перед покупкой МП важно убедиться, что она имеет разъемы именно для той памяти, которую вы собираетесь приобрести, а так же узнать количество эти слотов. Особенно это касается тех, кто обновляет свою систему и собирается переставить прежнюю память на новую систему - ведь сейчас, как правило, пользователи не покупают все вместе: процессор, МП и память.
В число дополнительных слотов, присутствующих на плате, могут входить ISA (Industry Standard Architecture), PCI (Peripheral Component Interface), AGP (Advanced Graphics Port) и AMR (Audio Modem Riser). Слоты ISA позволяют использовать 8-битные и 16-битные карты, которые имеют рабочую частоту работы шины 8МГц. Еще существует определенный круг людей, у которые используют эти "старинные" карточки, а тем временем, производители пытаются как можно скорей уйти от этого стандарты и искоренить его. PCI слоты работают в 32-битном режиме и поддерживают скорость работы шины до 33МГц (в определенных продуктах и 66МГц). AGP слот - это специальный 32-битный слот для видеокарт и работает он на частоте 66МГц, обеспечивая значительную пропускную способность для графических приложений.
Сегодня большинство материнских плат, если имеют слоты ISA, то один и едва ли два. И то один слот ISA как правило как правило "подвисает" из-за нехватки места, так как для установки еще одной карты ISA нужно много места, а PCI слот мешает, следовательно только один тип карты может быть установлен в один из этих двух слотов. Это значит, что плата с 2 ISA, 5 PCI и 1 AGP слотами будет устойчиво работать с 2 ISA и 4 PCI картами или же 1 ISA и 5 PCI картами.
Еще одна тема для обсуждения это поддержка продукта, надежность, совместимость и качество товара. Большинство производителей не любят предоставлять поддержку своих продуктов для коечного пользователя из-за ценовых издержек. Если же они и поддерживают, то они, как правило берут за это определенную платы за обслуживание. Для этого, совсем неплохая идей взять и узнать у производителя , у которого вы покупаете продукт, что он обеспечит поддержку продукта в течении всего гарантийного срока.
Безусловно, надежность и совместимость не могут быть определены, если вы просто взгляните на МП или даже если проведете пару-тройку простых тестов. Наилучший подход для этого узнать побольше о прежних продуктах этого производителя. Несколько часов, потраченных на чтение информации о фирме производителе и о ее товарах, избавит вас в дальнейшем от лишней головной боли. Качество это такое щекотливое слово, которое воспринимается каждым человеком по-своему. Не смотря на то, что некоторые авторы в своих обзорах пишут, что "эта МП хорошая", "эта плохая", но только некоторые из них, если они вообще есть, имеют достаточно опыта для того, чтобы дать точную оценку на одно примере или даже с нескольких образцов. Так что, наверное, будет правильней отталкиваться от надежности и совместимости МП, как критерия качества МП пока вы не наберете достаточно опыта, чтобы дать качественную оценку той или иной МП.

Основы чипсета

Первые микрокомпьютеры выполняли функцию контроллеров для различных приборов, и представляли из себя отдельные интегральные схемы, установленные на МП, но в связи с направленностью электроники на уменьшение размеров компонентов, в конечном итоге они уместились на одной или двух ASIC (application specific integrated circuits - специализированная интегральная схема). Основной целью при производстве Intel своих собственных чипсетов для Pentium было обеспечить гарантию в совместимости и стабильности для их платформы x86. Другой причиной, было получение полной уверенности, что их стандарт PCI (и все, что они сочтут нужным) будет встроен и встроен правильно.
Сейчас, довольно большой выбор на компьютерном рынке, как для тех кто обновляет систему, так и для тех, кто покупает всю систему целиком. На протяжении нескольких лет, Intel владела примерно 90% рынка производителей чипсетов, но эта ситуация изменилась. Как уже говорилось выше, основная направленность VIA, ALi и SiS это чипсеты под Socket 7, Slot 1, Socket 370, Slot A и Socket A.
Традиционно, продукты Intel (как процессоры, так и чипсеты) считались самыми стабильными, высокопроизводительными и самыми надежными. Сейчас ситуация день ото дня меняется - велика конкуренция на рынке товаров - Intel все еще можно назвать лидером, но уже не с той уверенностью. Раньше ситуация складывалась так - другие фирмы-производители чипсетов могли урвать свой куш на рынке только при условии, если Intel откажется от чипсета для Socket 7 и предпочтет Slot 1, и, как мы помним, некоторые фирмы сделали на этом реальные капиталы, в их число вошли VIA, SiS и ALi, другие же фирмы кинулись за Slot 1 (а там их уже поджидала Intel) и по существу проиграли, ведь, если поднапрячь свое серое вещество, то можно вспомнить, как неохотно пользователи уходили с платформы Socket 7. И как показала история, индустрия вернулась к тому, с чего начинала свое движение - к Socket-разъему.
Рынок не-Интеловских чипсетов позволил производителям приобрести больше опыта и поработать над проблемами производительности и стабильности работы МП, но так же заставил производителей плат расширений и приборов уделять больше внимания проблеме совместимости.

Интеграция МП и будущее

Последние несколько лет одной из наиболее "горячих" тем была тема интеграции МП - нужно ли встраивать видео, звук, и другие возможности в МП. Большинство продвинутых пользователей и геймеров решительно выступают против интеграции МП, так это ограничивает возможности их выборе и считают, что инетрация должна осуществляться на МП класса low-end, которые поставляются на "массовый рынок". С другой стороны, производители находят интеграцию МП довольно привлекательной, так как это позволяет им представлять пользователю более функциональный продукт и в то же время снизить цену на товар в связи с уменьшением нескольких расширительных гнезд и меньших PCB.
Не смотря ни на что, главная задача производителей - предоставить пользователю как можно больше возможностей и функциональности вместе со своим товаром. В конце концов, мы, скорее всего, станем свидетелем того, что будут изобретены специальные гнезда, куда будут вставляться графические чипы и тем самым видео возможности того или иного продукта будут улучшены, примерно то же самое мы проделываем сегодня с процессором. Графическая память будет встроена в графический чип, в МП или будет находиться и там и там (что-то вроде L1/L2 кэша для видео). Так же будут включены модемы, звуковые и LAN контроллеры. Это позволит производителям устранить ISA слот, а так же большинство PCI слотов. USB и IEEE1394 приборы потихоньку заменят сравнительно медленные серийные, параллельные, IDE и SCSI приборы, которые сейчас наиболее распространены - что собственно сейчас мы и можем наблюдать.
Пока не буду учтены все нюансы из "старой школы" по поводу направления в развитии МП, очевидно, что все сведется к тому, что то, что мы сейчас знаем в качестве ПК, превратиться в обычный ящик-прибор с торчащими из него штекерами и разъемами для подключения внешних устройств, что-то вроде нынешних видеомагнитофонов и стереосистем. Ну а пока этого не случилось, МП все еще является тем основным компонентом, о котором стоит иметь представление и выбирать внимательно.

Часть 2 - Внутри МП