Έχετε ακούσει πιθανώς μια μητρική πλακέτα και ξέρετε τι είναι, αλλά ξέρετε πραγματικά πώς λειτουργεί;

Σκεφτείτε μια μητρική πλακέτα ως έδρα μιας μεγάλης εταιρείας. Χωρίς την έδρα, που υποτίθεται ότι θα μεταβιβάσει καθήκοντα στους υπόλοιπους υπαλλήλους; Και ακριβώς γι 'αυτό είναι η μητρική πλακέτα. Είναι ο κεντρικός κόμβος ενός υπολογιστή που συνδέει τα πάντα μαζί.

Εδώ είναι μια σε βάθος ματιά σε τι είναι η μητρική πλακέτα και πώς λειτουργεί.

Τι είναι μια μητρική πλακέτα;

Μια μητρική πλακέτα είναι ένας πίνακας κυκλωμάτων με διάφορα στοιχεία που λειτουργούν από κοινού για να κάνουν μια λειτουργία υπολογιστή.

Έχουμε διαπιστώσει ότι μια μητρική πλακέτα είναι η έδρα μιας μεγάλης εταιρείας. Αλλά σίγουρα, η έδρα δεν είναι η μόνη ζωτικής σημασίας πτυχή για την επιτυχία μιας επιχείρησης. Ακριβώς όπως υπάρχουν διαφορετικοί κλάδοι μιας εταιρείας, μια μητρική πλακέτα έχει διαφορετικά μέρη μέσα σε αυτήν που συνεργάζονται για τη μετάδοση δεδομένων μεταξύ τους.

Συντελεστής μορφής

Ο συντελεστής μορφής είναι βασικά ο τρόπος με τον οποίο σχηματίζεται μια μητρική πλακέτα ή πώς φαίνεται φυσικά όσον αφορά τις προδιαγραφές της (δηλαδή μέγεθος, σχήμα και διάταξη).

Πάρτε για παράδειγμα το McDonald's. Ενώ όλα τα εστιατόρια του McDonald's λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, μερικά έχουν ρυθμιστεί διαφορετικά. Ορισμένα έχουν κέντρα παιχνιδιού, φανταχτερά οθόνες αφής με αυτοεξυπηρέτηση και μηχανήματα παγωτού χωρίς διακοπή.

Είναι το ίδιο με τους παράγοντες μορφής. Ενώ όλες οι μητρικές λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, διαφορετικά μοντέλα έχουν διαφορετικά είδη θύρας, διαστάσεις και οπές στερέωσης. Οι δημοφιλείς παράγοντες μορφής περιλαμβάνουν:

  • ATX: Η βασίλισσα prom των μορφών παραγόντων, το ATX είναι μια δημοφιλής επιλογή και διαθέτει μεγάλες διαστάσεις (οι περισσότερες είναι 12 x 9, 6 ίντσες)
  • microATX: Μία μικρότερη έκδοση του τυπικού ATX με λιγότερες παραμέτρους
  • Μίνι-ATX: Μικρότερη από την μικροεφαρμογή, αυτά είναι σχεδιασμένα για κινητές CPUs
  • Mini-ITX: Μικρότερη από μια κάρτα ATX (6.7 x 6.7 ίντσες), οι παράγοντες μορφής mini-ITX είναι ήσυχοι και δεν χρησιμοποιούν πολλή ισχύ
  • Nano-ITX: Μεταξύ του Pico και του Mini-ITX, αυτό λειτουργεί καλά με λεπτές συσκευές
  • Pico-ITX: Πραγματικά μικρό μέγεθος με μέγεθος διάστασης 3, 9 x 2, 8 ιντσών και χωρητικότητα μέχρι 1 GB

Άλλοι παράγοντες που έχουν διακοπεί είναι οι BTX, LPX και NLX.

Chipset

Το chipset επιτρέπει τη ροή δεδομένων μεταξύ διαφόρων στοιχείων, δηλαδή της CPU, των περιφερειακών, των μονάδων ATA, των γραφικών και της μνήμης.

Μπορεί να χωριστεί σε αυτές τις δύο κατηγορίες:

  • Northbridge: Βρίσκεται στην "βόρεια" πλευρά ενός chipset, "γεφυρώνει" μαζί τα ακόλουθα στοιχεία: CPU, RAM και PCIe
  • Southbridge: Βρίσκεται στην "νότια" πλευρά ενός chipset, "γεφυρώνει" μαζί τα ακόλουθα στοιχεία: BIOS, USB, SATA και PCI

Σκεφτείτε ένα chipset όπως ο διευθύνων σύμβουλος μιας μεγάλης εταιρείας, με το Northbridge και το Southbridge να ενεργούν ως CFO και COO.

Στην επιχείρηση αυτά τα τρία C (ή η C-Suite) συνεργάζονται εντός της έδρας μιας εταιρείας για να μεταβιβάζουν τα καθήκοντα στους υφισταμένους τους. Στην περίπτωση μητρικών καρτών, η C-Suite αποτελείται από τα μεγάλα αφεντικά που εξασφαλίζουν ότι οι πληροφορίες μεταφέρονται μεταξύ των υφισταμένων (όπως το BIOS, CPU, RAM κλπ.).

Υποδοχή CPU

Αυτό είναι βασικά ένα μικρό βιότοπο για την CPU να ξεκουραστεί μέσα. Μια CPU είναι ένα μικρό τετράγωνο με μια δέσμη των καρφίτσες και συνδετήρες κάτω από αυτό που συμβάλλουν στην ερμηνεία και τη μετάδοση δεδομένων που πραγματοποιούνται από το Northbridge μέρος ενός chipset.

Σκεφτείτε τη CPU σαν τον βοηθό του γραφείου overaieving σε έναν CFO / COO. Ο βοηθός γραφείου διαμένει στον δικό του θάλαμο (ή στην περίπτωση αυτή, στην υποδοχή CPU) για να εκτελέσει διάφορα είδη εργασιών.

Είναι σαν ένας CFO / COO λέγοντας έναν βοηθό γραφείου να προγραμματίζει συναντήσεις, να κάνει τηλεφωνικές κλήσεις και να πηγαίνει σε τρεξίματα καφέ. Ο βοηθός γραφείου ή CPU εκτελεί αυτά τα είδη εργασιών (αλλά με πιο μαθηματικό τρόπο, καθώς η CPU διαβάζει τις οδηγίες εισόδου και εξόδου).

Έχοντας ένα υψηλής ποιότητας CPU (και βοηθός γραφείου για το θέμα) είναι σημαντική για τη συνολική ταχύτητα και την αποτελεσματικότητα ενός υπολογιστή.

Κουλοχέρηδες

Σκεφτείτε τις χρονοθυρίδες όπως τα διάφορα υποκαταστήματα / τμήματα μιας εταιρείας.

Οι περισσότερες εταιρείες έχουν τμήματα για πράγματα όπως μάρκετινγκ, ανθρώπινο δυναμικό, λογιστική, έρευνα κλπ.

Οι αυλακώσεις είναι σαν αυτά τα τμήματα για μια μητρική πλακέτα, με κλάδους όπως:

  • Υποδοχές μνήμης / DIMM: Χρησιμοποιείται για τη διατήρηση μνήμης / μνήμης RAM
  • PCI: Συνδέει κάρτες επέκτασης όπως κάρτες βίντεο, δικτύου και ήχου
  • PCIe: Μια σύγχρονη έκδοση του PCI, αλλά με μια διαφορετική διεπαφή που μπορεί να λειτουργήσει με σχεδόν οποιοδήποτε είδος κάρτας επέκτασης
  • USB: Χρησιμοποιείται για συνδέσεις USB όπως δίσκους flash, αν και όχι πολύ συνηθισμένο
  • SATA: Χρησιμοποιείται για οπτικούς δίσκους / σκληρούς δίσκους / μονάδες SSD

Δίαυλος δεδομένων

Όλα τα στοιχεία που αναφέρθηκαν παραπάνω δεν θα λειτουργούσαν από κοινού χωρίς τα απαραίτητα λεωφορεία δεδομένων που συνδέουν τα πάντα μαζί.

Σκεφτείτε τα λεωφορεία δεδομένων ως μορφή επικοινωνίας.

Έτσι σε μια μεγάλη επιχείρηση, αν ο CFO / COO θέλει να πει έναν βοηθό γραφείου τι να κάνει, πώς θα το πήγαιναν; ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ? Τηλέφωνο? Μια συνομιλία στο πρόσωπο; Δεν έχει σημασία όσο υπάρχει κάποια μορφή επικοινωνίας.

Είναι η ίδια ιδέα με μια μητρική πλακέτα. Όλα τα στοιχεία μεταδίδουν δεδομένα μεταξύ τους μέσω των λεωφορείων δεδομένων.

Βάζοντας τους μαζί: πώς λειτουργούν όλοι

Όταν ενεργοποιείτε τον υπολογιστή σας, αποστέλλεται τροφοδοσία από την τροφοδοσία στη μητρική πλακέτα.

Τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω λεωφορείων δεδομένων και περνούν από το τμήμα northbridge και southbridge του chipset.

Το τμήμα του βόρειου άξονα γεφυρώνει δεδομένα προς τις CPU, RAM και PCIe. Η μνήμη RAM αρχίζει να στέλνει εισόδους στη CPU, η οποία "ερμηνεύει" αυτές τις ενέργειες ως έξοδο. Τα δεδομένα στην PCIe μεταφέρονται έπειτα σε μια κάρτα επέκτασης, ανάλογα με τον τύπο που έχετε.

Το τμήμα southbridge γεφυρώνει δεδομένα στο BIOS, USB, SATA και PCI. Τα σήματα στο BIOS επιτρέπουν στον υπολογιστή σας να εκκινήσει, ενώ τα δεδομένα στο SATA "ξυπνούν" τις μονάδες οπτικού δίσκου, σκληρού δίσκου και στερεάς κατάστασης. Τα δεδομένα από τη συσκευή SATA χρησιμοποιούνται για την ενεργοποίηση των βίντεό σας, του δικτύου και των καρτών ήχου.

Εν ολίγοις, μια μητρική πλακέτα λειτουργεί ως έδρα ενός υπολογιστή που μεταδίδει δεδομένα μέσω λεωφορείων δεδομένων. Αυτά τα λεωφορεία δεδομένων περνούν από τα τμήματα του βορράbridge και southbridge ενός chipset, τα οποία στη συνέχεια απομακρύνονται σε άλλα εξαρτήματα όπως η CPU, RAM, PCI, PCIe κ.λπ.

Όλα λειτουργούν μαζί σαν μια επιτυχημένη εταιρεία, αν και με ένα πιο δυαδικό τρόπο.

Image Credit: Dave Crosby, gcg2009, γκαλερί VIA, Jarek Kulik, Marlon J. Manrique, Dominik Bartsch