Издаваемого жестким диском.

Также не обошли стороной интерфейс HDD, где было рассмотрено основные особенности и отличия интерфейса SATA и устаревшего IDE. И конечно же не забыли, пожалуй, самую главную характеристику - это объем жесткого диска .

В этом материале мы поговорим относительно оставшихся характеристик жестких дисков, которые не менее важны нежели вышеуказанные.

Форм-фактор жесткого диска

На данный момент, широко распространены два форм-фактора жестких дисков – это 2,5 и 3,5 дюйма. Форм-фактором, в большей мере, определяются габариты жестких дисков. К слову, в жесткий диск 3,5”, помещается до 5-ти пластин накопителя, а в 2,5” – до 3-х пластин. Но в современных реалиях это не является преимуществом, так как разработчики определили для себя, что устанавливать более 2-ух пластин в обычные высокопроизводительные жесткие диски – не целесообразно. Хотя, форм-фактор 3,5” совсем не намерен сдаваться и по уровню спроса уверенно перевешивает 2,5” в десктопном сегменте.

То есть для настольной системы, пока есть смысл приобретать только 3,5”, так как среди преимуществ данного форм-фактора, можно отметить более низкую стоимость за гигабайт пространства, при большем объёме. Это достигается за счет большей, по размеру пластины, которая при одинаковой плотности записи вмещает больший объем данных нежели 2,5”. Традиционно, 2,5” всегда позиционировался как форм-фактор для ноутбуков, в большей мере благодаря своим габаритам.

Существуют и другие форм-факторы. К примеру, во многих портативных устройствах используются жесткие диски форм-фактора 1,8”, но на них мы детально останавливаться не будем.

Объём кэш-памяти жесткого диска

Кэш-память – это специализированное ОЗУ, которое выступает в роли промежуточного звена (буфера), для хранения данных, которые уже считаны с жесткого диска, но еще не были переданы непосредственно на обработку. Само наличие буфера было вызвано существенной разницей в скорости работы между остальными компонентами системы и жестким диском.

Как таковой характеристикой кэш-памяти HDD, является объем. На данный момент наиболее популярны жесткие диски с буфером 32 и 64 МБ. На самом деле, покупка жесткого диска с большим объемом кэш-памяти, не даст двухкратного увеличения производительности, как это может показаться исходя из классической арифметики. Более того, тестирования показали, что преимущество у жестких дисков с кэшем 64 Мб, проявляется довольно редко и только при выполнении специфических задач. Поэтому, по-возможности стоит приобрести жесткий диск с более объемной кэш-памятью, но если это будет идти в значительный ущерб ценнику, то это не тот параметр, на который следует ориентироваться в первую очередь.

Время произвольного доступа

Показатель времени произвольного доступа жесткого диска характеризует время, за которое винчестер гарантированно проведет операцию чтения в любом месте жесткого диска. То есть за какой промежуток времени, головка чтения сможет добраться до самого отдаленного сектора жесткого диска. Это, в большей мере, зависит от ранее рассмотренной характеристики скорости вращения шпинделя жесткого диска. Ведь, чем больше скорость вращения, тем быстрее головка может добраться до нужной дорожки. В современных жестких дисках этот показатель составляет от 2 до 16 мс.

Остальные характеристики HDD

Теперь тезисно и вкратце перечислим оставшиеся характеристики жестких дисков:

• Потребление энергии – потребляют жестки диски совсем немного. При чем, зачастую указывается максимальная потребляемая мощность, которая имеет место быть, только на промежуточных этапах работы во время пиковой загрузки. В среднем – это 1,5-4,5 Вт;
• Надежность (MTBF) – так называемое время наработки на отказ;
• Скорость передачи данных – с внешней зоны диска: от 60 до 114 Мб/c, а с внутренней – от 44,2 до 75 Мб/с;
• Количество операций ввода-вывода в секунду (IOPS) – у современных жестких дисков этот показатель составляет около 50/100 оп./c, при произвольном и последовательном доступе.

Вот мы и рассмотрели все характеристики жестких дисков с помощью небольшой серии статей. Естественно, что многие параметры пересекаются и, в некоторой мере, влияют друг на друга. Но, зато на основе информации относительно всех этих параметров, можно смоделировать для себя будущее устройство, и при выборе, четко понимать, какой из моделей следует отдать преимущество в вашем частном случае.

А вот такие игрушки могут получиться из старых жестких дисков, вернее из составляющих жесткого диска. К примеру, колеса сделаны из шпиндельного двигателя винчестера, который приводит в движение ось с головкой считывания.

Решения на базе жестких дисков форм-фактора 2.5" и 3.5"

Часто, вместо указания конкретного форм-фактора жёсткого диска в дюймах (а двойной кавычкой обозначается именно дюйм ), поставщики компьютерного оборудования используют аббревиатуры SFF и LFF, сокращения фраз Small Form Factor и Large Form Factor, соответственно. Нетрудно догадаться, что любые (и SATA, и SAS) жесткие диски меньшего форм-фактора 2.5" получили обозначение SFF HDD, а большего 3.5" - LFF HDD. Не секрет, что в современных высокопроизводительных жёстких дисках форм-факторов 3.5" и 2.5" производители используют пластины одинакового размера - от 2.5" HDD. Потому, зачастую, и ёмкость, и параметры производительности 2.5" и 3.5" моделей жёстких дисков одного производителя выглядят одинаково. Более того, некоторые производители объявили о прекращении производства высокопроизводительных жёстких дисков размера 3.5", оставив топовые модели HDD только в форм-факторе 2.5". Доступность высокопроизводительных жёстких дисков форм-фактора 3.5" неуклонно снижается. Исходя из реалий современного рынка, производители считают экономически нецелесообразным использование более 2-х пластин внутри одного жёсткого диска. Для справки, в жёсткий диск форм-фактора 2.5" (высотой 15мм) возможно установить до 3-х пластин, а в 3.5" HDD - до 5 пластин.

2.5" диск

3.5" диск

Что же делать тем потребителям, которые не могут или не хотят (по всевозможным причинам) использовать современные жёсткие диски форм-фактора 2.5"? Производители предлагают промежуточное решение - использование 2.5" жёстких дисков в форм-факторе 3.5". В качестве 3.5" жёсткого диска предлагается обычный 2.5" жёсткий диск, установленный на заводе производителем в специальный металлический монтажный корпус - каретку. Следует заметить, что извлечение этого жёсткого диска из монтажного корпуса у некоторых производителей несовместимо с гарантией. Из несомненных плюсов такой конструкции следует отметить то, что инженерами компаний-производителей точно просчитываются габариты и жёсткость конструкции, гарантируется стандартное для 3.5" жёстких дисков расположение разъёмов и монтажных отверстий, обеспечивается оптимальность охлаждения установленного внутрь жёсткого диска.

Если переход на меньший форм-фактор неизбежен, что даст потребителям переход на 2.5" форм-фактор жёстких дисков?
Каковы отличия, плюсы и минусы дисковых подсистем на базе жёстких дисков различных форм-факторов и сферы их применения? Двумя словами - какая разница?

Очевидно, что чем меньше габариты жёсткого диска, тем больше таких жёстких дисков должно поместиться внутрь сервера.

На сегодняшний день, в серверы для монтажа в стойку традиционно устанавливается следующее количество жёстких дисков:

В общем случае (как видно из таблицы), в серверы возможно установить в 2 раза больше жёстких дисков форм-фактора 2.5", по сравнению с серверами такого же размера, но с 3.5" жёсткими дисками.

Как уже было сказано ранее, в сегменте жёстких дисков корпоративного класса, максимальная ёмкость дисков двух различных форм-факторов - одинаковая, исходя из этого, применение дисковой подсистемы с отсеками 2.5" позволяет удвоить максимальную общую ёмкость хранилища. И даже при использовании жёстких дисков низкого ценового диапазона, в котором, на сегодня, максимальный объём жёстких дисков форм-фактора 3.5" примерно в 2 раза больше, чем у 2.5" дисков, максимальная ёмкость дисковых подсистем с отсеками разного форм-фактора будет примерно одинаковой.

В качестве дополнительного бонуса применения 2.5" жёстких дисков, очевидно, что за счёт меньших габаритов (2.5" диск меньше 3.5" диска в глубину) дисковая подсистема в сервере занимает меньший объём, что позволяет производителям немного уменьшить габариты серверов. Также следует заметить, что большинство современных SSD (твердотельных накопителей) выпускается в форм-факторе 2.5" и использование в сервере 2.5" отсеков гарантирует совместимость при установке SSD-накопителей, и, что особенно актуально, в будущем - при возможной модернизации сервера.

Для сравнения - два 2.5" жёстких диска с 10.000rpm (оборотов в минуту) корпоративного класса на хорошем RAID-контроллере превзойдут по производительности один 3.5" диск с 15.000rpm. При этом, цена двух 2.5" 10.000rpm дисков объёмом по 300GB и одного 3.5" 15.000rpm диска объёмом 600GB будет примерно одинакова.

Такой параметр как линейная скорость чтения/записи на внешних треках, теоретически, должна быть выше у жёстких дисков 3.5" чем у 2.5" (при одинаковой скорости вращения шпинделя и при одинаковой плотности записи) просто за счёт физически большего размера пластин, но в реальности отличия незначительны, так как в высокопроизводительных жёстких дисках разных форм-факторов зачастую находятся пластины одинакового размера.

В общем случае, чем больше в сервере жёстких дисков, тем больше электропотребление (более мощными должны быть блоки питания), и больше тепловыделение (более мощной должна быть система вентиляции сервера и затраты на охлаждение). Однако, по сравнению с 3.5" моделями жёстких дисков, современные 2.5" жесткие диски имеют в 2 раза меньшее энергопотребление (во всех режимах) и, как следствие, меньшее тепловыделение и затраты на охлаждение. Таким образом, сервер с 24-мя 2.5" жёсткими дисками потребляет электричества и греет окружающее пространство меньше, чем сервер с 12-ю 3.5" жёсткими дисками.

Надёжности жёстких дисков всегда уделяется большое внимание. За счёт уменьшения габаритов (и дополнительных инженерных решений) 2.5" жёсткие диски обладают повышенной устойчивостью к вибрации и механическим воздействиям. Это подтверждается самими производителями, наработка на отказ (MTBF) у последних моделей 2.5" жёстких дисков составляет 2 млн. часов, по сравнению с лучшими моделями 3.5" жестких дисков, у которых MTBF декларируется на уровне 1,3-1,6 млн. часов.

И последнее, не смотря на то, что в серверах это не актуально, но 2.5" диски производят при работе немного меньший шум по сравнению с 3.5" моделями.

В итоге, можно кратко сформулировать плюсы и минусы, а также сферы применения жестких дисков различных форм-факторов.

Преимущества жестких дисков в разных форм-факторах.

3.5" LFF - больше объём одного диска, меньше цена за гигабайт:
• при одинаковой плотности записи, на пластину большего размера помещается больше информации
• максимальная ёмкость одного HDD больше (в сегменте жёстких дисков низкого ценового диапазона)
• дешевле стоимость в пересчете на гигабайт объёма диска

2.5" SFF - больше ёмкости и производительности на единицу пространства, занимаемую сервером или системой хранения данных в стойке:
• в 2 раза больше ёмкость хранения в ограниченном пространстве - меньшие габариты и, как следствие, большая плотность ёмкости на единицу объёма пространства (Гигабайт/см.куб) или на единицу размера сервера в стойке (Гигабайт/Unit)
• выше производительность системы хранения в ограниченном пространстве - меньшие габариты и, как следствие, большая плотность ввода-вывода дисковой подсистемы на единицу объёма пространства (IOPS/см.куб) или на единицу размера сервера в стойке (IOPS/Unit)
• в 2 раза меньшее энергопотребление (во всех режимах) и, как следствие, меньшее тепловыделение и затраты на охлаждение
, модульных и блейд-серверах
• в системах с высокой производительностью дисковой подсистемы за счёт большого количества быстрых жёстких дисков -
• в системах с большим количеством RAID-групп -
• в системах с максимальной надёжностью всех компонентов -
• в системах с низким или ограниченным энергопотреблением -

Форм-фактор корпуса - это отношение сторон, например, 3:2 для прямоугольника. В техническом значении - это прежде всего задание геометрии устройства. В полном значении - это геометрия плюс параметры электропитания (напряжение, распределение по контактам и т.д.), плюс дополнительные параметры .

Именно в таком значении применяется термин форм-фактор для корпусов и системных плат. Параметр напрямую связан с совместимостью корпуса с системными платами. Существуют спецификации на корпуса и системные платы (так как эти устройства должны быть совместимы между собой), где определяются форм-факторы этих устройств. Главное отличие - различное электропитание, несовместимое между собой.

Форм-фактор АХ - морально устаревший форм-фактор. Спецификация выпущена IBM, устарела. Используется для старых, б/у или недорогих компьютеров. Имеет 4 семейства размеров. Наиболее часто употребляемый размер - BAT, иногда этот форм-фактор так и называют. Название "глубина" говорит о преимущественном использовании в десктопах. Особенности семейства:

• Full AT - использовалась исключительно в серверах, т.к. достигала 12" в ширину.
• Baby AT - нормальный размер.
• Глубина 3/4 и 2/3 от глубины BAT при той же ширине.

На платы AT подается только 5В, а 3.3В получается преобразователем напряжения на самой плате; от блока питания идут два разъема на плату (надо черными проводами к середине!). На AT-е все коннекторы собраны в одном месте, в результате чего либо кабели от коммуникационных портов тянутся через всю материнскую плату к задней части корпуса, либо от портов IDE и FDD – к передней; гнезда для модулей памяти чуть ли не под блоком питания. Неудачно решен вопрос с охлаждением – воздух не поступает напрямую к процессору.

Форм-фактор АTX - спецификация выпущена Intel в середине 90-х годов. ATX раскрывается как AT Extension, что означает развитие AT. Периодически выходят новые версии спецификации АТX, напр. версия 2.03 от 1998 года. Особенности семейства:

• ATX - большой размер (305x244 мм), позволяющий разместить целых 7 слотов карт расширения (PCI, AGP, AMR, CNR, ACR, ISA). Плата совместима с корпусами десктоп и башнями. Является аналогом Baby AT.
• Mini-ATX - имеет меньшие размеры (284x208 мм) и позволяет разместить 6 слотов карт. Совместима с теми же корпусами, что и ATX.
• MicroATX - уменьшенная АТX (244x244 мм): большая сторона прямоугольника уменьшилась до квадрата. Позволяет разместить 4 слота. Основное применение - офисные компьютеры.
• FlexATX - еще уменьшенный вариант MicroATX (229x191 мм). Одно из его применений - Интернет-приставки. MicroATX и FlexATX иногда называют SFX.

На платы AT подается готовое напряжение 3.3В; от блока питания идет один разъем на плату; компоновка платы, уменьшающая длину интерфейсных кабелей; выключение компьютера из OS.

Цвет проводов стандарта ATX следующий:

Форм-фактор LPX, NLX - спецификация LPX предназначалась для использования в корпусах Slimline или Low-profile . Была введена стойка . Т.е. карты расширения вставляются не в материнскую плату, а в подключаемую к плате вертикальную стойку, параллельно материнской плате. Это позволило заметно уменьшить высоту корпуса, максимальное количество подключаемых карт - 2-3 штуки. Еще одно нововведение, родившиеся в LPX - это интегрированный на материнскую плату видеочип. Размер корпуса для LPX оставляет 9х13", для Mini-LPX - 8 x 10". После появления NLX, LPX начал вытесняться.

Сверхкомпактный стандарт вновь родился в ноябре 1997г., когда Intel представила спецификацию NLX. Сегодня NLX - открытая спецификация системных плат low profile (v.1.2), т.е. разработкой форм-фактора занимались совместно многие поставщики ПК. В NLX слоты расширения расположены на отдельной карте, что позволяет легко вытаскивать системную плату - все платы расширения остаются в этой отдельной карте.

Кроме того, форм-фактор был разработан как решения для построения дешевых NetPC-систем. Спецификация также требует специальный корпус, так как дизайн NLX позволяет платам расширения и системной плате располагаться на специальных рельсах, для удобного изъятия их из корпуса. Форм-фактор корпуса иногда называется NLX-slim. На системной плате устанавливается специальная карта для плат расширения (riser card ). Предназначенна для использования в системах различных типов.

Размеры семейства: NLX (большой размер) - 400x400x100 мм, microNLX (маленький размер) - 210x254 мм. Основные отличия NLX:

• поддерживает существующие и будущие процессоры;
• поддерживает графические возможности с помощью графического порта AGP;
• поддерживает технологию "высоких" блоков памяти;
• обеспечивает гибкость разработки и интеграции системы (напр. дает возможность заменены платы даже без отвинчивания винтов).

Форм-фактор ITX - н овая спецификация. Стандарт Mini-ITX был разработан в компании VIA Technologies и представлен ею в ноябре 2001 года (т.н. инициатива Total Connectivity, в т.ч. разработка "систем-в-материнской-плате"). Cистемы в корпусе Mini-ITX не требуют вентиляции. Компактность Mini-ITX позволяет изготавливать бесшумные полнофункциональные системы, занимающие очень мало места. Размеры семейства:

• ITX - большой размер (215x191 мм).
• Mini-ITX - маленький размер (170x170 мм).

Форм-фактор WTX - мощные рабочие станции и серверы спецификации AT и ATX тоже не устраивают. Там на передний план выходят обеспечение нормального охлаждения, размещение больших объемов памяти, удобная поддержка многопроцессорных конфигураций, большая мощность блока питания, размещение большего количество портов контроллеров накопителей данных и портов ввода/вывода, т.е. стоимость играет не самую главную роль.

Так в 1998 году родилась спецификация WTX , ориентированная на поддержку двухпроцессорных материнских плат любых конфигураций, поддержку сегодняшних и завтрашних технологий видеокарт и памяти.

В этой спецификации разработчики попытались отойти от привычной модели, когда материнская плата крепится к корпусу посредством расположенных в определенных местах крепежных отверстий. Здесь она крепится к BAP (Board Adapter Plate) , причем способ крепления оставлен на совести производителя платы, а стандартный BAP крепится к корпусу.

WTX описывает архитектуру Flex Slot . На подобных картах могут размещаться любые PCI, SCSI или IEEE 1394 контроллеры, звук, сетевой интерфейс, параллельные и последовательные порты, USB, средства для контроля за состоянием системы. Первые серийные образцы WTX появились осенью 1999 года.

Перед сборкой нового стационарного компьютера важно заранее ответить на целую серию вопросов: какая нужна система – полноформатная, компактная или сервисная, какую задачу будет выполнять уже готовый ПК, каким станет процессор и подойдет ли выбранный сокет к материнской плате, каков бюджет и нужна ли сборка прямо в магазине. И, если перечисленные параметры еще реально изменить в процессе, то уж с материнскими платами шутки плохи. Без правильной основы выбор дальнейших компонентов бесполезен и лишь уводит взгляд от самого главного. А потому важно разобраться в том, какие бывают платформы для сборки, и на каких реально сэкономить.

Форм-фактор – распространенный среди IT-оборудования универсальный стандарт, определяющий общие размеры и параметры выпускаемой техники (форма, количество и ориентация дополнительных элементов, наличие периферии). В масштабах форм-фактор определяет установленные требования к положению и наличию разъемов и интерфейсов, положение БП и количество доступных расширений для использования оперативной памяти, процессоров подходящего сокета, и видеокарт. В итоге, каждый описанный параметр всеми способами влияет и на внешние очертания подбираемого системного блока (а еще и на размеры), и на внутренние компоненты будущего ПК. А потому важно продумать каждый без исключения элемент еще до покупки.

Форм-факторы системных плат для офисных и

• Форм-фактор АТХ. Доминирующий и широко распространенный стандарт, предложенный Intel еще в начале 1995 года. Габаритные размеры – 305 на 244 мм (в дюймах – 12 x 9,6). Из плюсов – функциональное разнообразие доступных слотов, портов и интерфейсов, низкая цена даже на ATX от именитых брендов. Из минусов – жесткая привязанность к корпусам такого же стандарта. Хотя недостаток и тут не слишком серьезный – из-за подобного ограничения потенциальным покупателям наоборот не придется долго ломать голову перед покупкой, а заодно не возникнет проблем с охлаждением, ведь в широком корпусе ATX просторно и с поставленной задачей – понижением температуры процессора (жестких дисков и корпусов) – справятся даже боксовские кулеры.

• Формат FlexATX – уменьшенная с точки зрения габаритов и спецификации (229 x 191 в мм и 9 x 7,5 в дюймах) версия ATX, появившаяся на рынках с единственной целью – формально удешевить собираемые на базе постоянно обновляющихся материнских плат персональные компьютеры. Формально с поставленной задачей «новинка» справилась – из-за уменьшившихся размеров и частично исчезнувших портов, и слотов на «выходе» получались интересные, но мощные офисные ПК. Из плюсов – полная совместимость с оборудованием (корпусами и блоками питания) ATX и, если уж появилась возможность перенести материнскую плату в просторное пространство, то проблем точно не возникнет.

• MicroATX (mATX) – разработанный в 1997 году форм-фактор материнской платы с заранее определенными размерами (244 x 244 мм или 9,6 x 9,6 дюймов) и единственным отличием от «полноформатного» собрата – количеством PCI-слотов и интегрированной периферии. Как правило, MicroATX пригоден для офисной работы и едва ли справится с игровыми или сложными графическими задачами. Из плюсов – уже знакомая совместимость с корпусами и блоками питания ATX.

Форматы системных плат для серверных систем

• DTX и Mini-DTX. Экономические выгодные форм-факторы материнских плат, отличающиеся малыми габаритами (у DTX – 243,84 x 203,20, у mini-DTX – 170,18 x 203,2) и необычным подходом к «печати». Как отмечают производители при использовании типоразмера, как у DTX и Mini-DTX получается безотходное производство, ведь на лист текстолита влезает ровно четыре платы. Любопытная идея уже добралась до прилавков, но из-за малого количества слотов и сильных ограничений на подключение низкопрофильных карт, так и не обрела необходимую популярность и осталась практически безызвестной и редко используемой в широких кругах.

• Формат Mini-ITX. Материнская плата, форм-фактор которой разработан VIA Technologies по лекалам ATX, но с уменьшенными параметрами (170 x 170 мм). Главное назначение подобных платформ для сборки ПК – серверные мультимедийные и развлекательные домашние и офисные системы, где не применяются дорогостоящие компоненты (видеокарты и процессоры), а с охлаждением справятся даже крошечные кулеры (в основном охлаждение и вовсе пассивное, да и полноформатные кулеры точно не влезут в малогабаритные корпуса, разработанные под Mini-ITX). Из плюсов – широкое распространение форм-фактора, из-за чего точно не возникнет проблем с выбором (легко подобрать и ценовую категорию, и подходящие габариты).

Форматы материнских плат для компактных ПК

• Форм-фактор Extended ATX eATX. При разработке идеальных платформ для серверных компьютеров, производители пытались придумать способ размещения в одном, пусть и большом корпусе сразу несколько видеокарт, процессоров и серии планок оперативной памяти. Долгие эксперименты с формами и размерами, в итоге, и привели к появлению Extended ATX (eATX), который, пусть и не обрел окончательной популярности в мире, но задал новый стандарт для остальных. Размеры eATX – 305 x 305 мм, а, значит, ни проблем с производительностью не возникнет, ни с использованием целой стопки жестких дисков и твердотельных накопителей, мощных видеокарт и процессоров. Ну, и подумать об охлаждении тоже придется!

• Форм-фактор SSI CEB. Высокопроизводительные системы, серверы, рабочие полноформатные станции – впервые SSI CEB (Compact Electronics Bay) появился в 2005 году благодаря усилиям Intel, Dell и IBM и тут же превратился в культ: тут и поддержка нескольких процессоров, и уменьшенная стоимость материалов при разработке и печати, и гибкость итогового производства, где легко добавлять новые компоненты и менять уже имеющиеся. Кроме того, SSI CEB совместим с ATX и грамотно продуман с точки зрения температурного управления и электромагнитной интерференции.

Назначение и различия материнских плат

Материнская плата (motherboard англ.) или как ее еще называют – системная плата , служит для обеспечения взаимодействия между всеми компонентами персонального компьютера. Проще говоря, она объединяет между собой и управляет всеми элементами твоего компьютера.

Системные платы различаются по своему назначению, своей функциональности и по размерам (формфактору). По назначению материнки бывают: для настольных ПК, для ноутбуков и для серверов (мы остановимся только на настольных компьютерах). Под функциональностью, подразумевается то, какой тип процессора иоперативной памяти можно на нее поставить, а это в свою очередь влияет и на всю остальную конфигурацию и производительность системного блока . Размер же материнской платы, имеет решающее значение при выборе корпуса системного блока. Формфакторы материнских плат имеют определенные мировые стандарты, вот некоторые из них:

WTX – 355,6х425,4 мм, для серверов и рабочих станций.

ATX – 305х244 мм, для обычных корпусов.

Mini-ATX – 284х208 мм, для малых корпусов.

microATX – 244х244 мм, для малых корпусов.

Mini-ITX – 170х170 мм, для сверхмалых корпусов.

Если ты когда-нибудь, захочешь самостоятельно собрать себе компьютер по частям, то помни, что начинать следует именно с выбора материнской платы.

Производители материнских плат

Из наиболее известных производителей материнских плат на российском рынке следует отметить такие компании как: Asus (Тайвань), Gigabyte (Тайвань), Intel (США), MSI (Тайвань), ASRock (Тайвань).

Устройство материнской платы

А теперь давай с тобой посмотрим, как схематично устроена системная плата . Для возможности подключения к себе других устройств, все материнки имеют одинаковые стандарты расположенных на них слотов и разъемов, а взаимодействие этих слотов и разъемов обеспечивается чипсетом.

Чипсет – это набор взаимосвязанных микросхем (системной логики), эти микросхемы принято называть Северным и Южным мостами.

Северный мост отвечает за взаимодействие центрального процессора (ЦПУ) и оперативной памяти.

Южный мост обеспечивает совместную работу центрального процессора и устройств, подключенных к PCI, IDE, SATA, USB и прочим типам слотов и разъемов, о которых мы поговорим ниже.

Все эти взаимодействия в системной плате осуществляются с помощью специальных магистралей называемых шинами.

Шины – это специальные устройства для связи между компонентами материнской платы, т.е. по ним передаются различные сигналы и команды. Разные шины обладают разной скоростью передачи сигналов (пропускной способностью).

Например, фронтальная шина (FSB) связывающая северный мост с ЦПУ имеет высокую скорость работы, а шина LPC, связывающая Южный мост с BIOS и мультиконтроллером (англ. Super I/O – регулирует работу портов PS/2, AGP, LPT и пр.), обладает низкой пропускной способностью.

Что находится на материнской плате

И так с устройством разобрались, теперь разберемся с основными разъемами и слотами, находящимися на материнской плате, узнаем, как они называются и, что к ним следует подключать. А для наглядного примера возьмем материнскую плату Gigabyte GA-770T-D3L .

Северный Мост (контроллер-концентратор памяти )

Сокет – это основной разъем материнской платы, предназначенный для установки центрального процессора. Каждый сокет поддерживает только определенный тип процессоров, поэтому производители системных плат всегда указывают какие процессоры можно установить на ту или иную модель платы.

Слоты оперативной памяти служат для установки плат (модулей) ОЗУ, таких слотов на материнской плате обычно от двух до четырех. Они располагаются справа от сокета, и так же как в случае с процессором каждая материнская плата поддерживает только один из типов оперативной памяти: DDR, DDR2, DDR3, DDR4. Чем больше число DDR, тем мощнее и современнее тип ОЗУ. Какой именно тип памяти поддерживает конкретная системная плата можно узнать из инструкции к ней или из надписи на плате рядом со слотами, а если проще – чем современнее материнка , тем более мощная оперативка ей требуется.

Слот PCIEX16 предназначен для установки видеокарты, на дорогих и мощных материнских платах таких слотов может быть несколько. При установке видеокарты в этот слот стоит обратить внимание на его пропускную способность (указана на плате), она бывает трех типов: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0 и PCI Express 3.0, соответственно, чем выше число, тем больше пропускная способность.

Слоты PCIEX1 предназначены для установки различных устройств: WiFi карты, WiMax карты, GPS приёмники, выводы для индикаторных светодиодов, USB 2.0 и пр.

Сетевой контроллер это чип (в нашем случае Realtek RTL8111D/E) на материнской плате, который исполняет роль интегрированной сетевой карты и необходим для подключения к интернету.

Южный мост (периферийный контроллер )

BIOS – это чип, а также вшитая в него микропрограмма, которая включается перед запуском операционной системы, основное предназначение BIOS – это проверка работоспособности компьютера (этот процесс называется POST) до загрузки ОС. Помимо этого BIOS позволяет настраивать различные параметры материнской платы.

Джампер очистки содержимого CMOS-памяти, необходим для возвращения BIOS к заводским настройкам (обнулению), это может быть необходимо при ремонте компьютера. Для обнуления необходимо снять пластиковую заглушку с контактов джампера и замкнуть их отверткой (разумеется, эти действия следует производить на обесточенном компьютере).

Батарейка на материнской плате нужна для сохранения основных настроек BIOS в тех случаях, когда ты выключаешь компьютер из электросети.

Слоты PCI служат для подключения периферийных устройств к системной плате, это может быть звуковая карта, TV-тюнер, сетевая карта и пр.

Разъем IDE – это устаревший интерфейс для подключения оптических приводов и жестких дисков. Разъем IDE имеет большие размеры и меньшую скорость обмена информацией, чем современные разъемы SATA.

Разъем FDD служит для подключения Floppy дисковода, предназначенного для чтения гибких дисков.

Разъем SATA – это как говорилось выше более современный аналог IDE, SATA используются в основном для подключения жесткого диска и оптического привода.

Разъемы USB предназначены для подключения USB входов с передней панели системного блока, к каждому разъему можно подключить по два входа.

Звуковые разъемы (есть не на всех материнка) служат для подключения к материнской плате различных устройств снабженных дополнительными аудиовыходами. CD IN – для подключения дополнительных аудио поводов с оптического привода. Разъемы SPDIF IN и SPDIF OUT необходимы при подключении устройств (напр. звуковой или видеокарты), которые поддерживают цифровой аудиовыход, через дополнительные S/PDIF или HDMI кабеля.

Разъемы питания материнской платы и процессора

Разъем питания ATX необходим для подключения соответствующего кабеля с блока питания, через него запитывается сама системная плата, платы расширения, подключаемые к ней, а также системы охлаждения (кулер процессора и др.), различные световые индикаторы и пр.

Разъем ATX 12V предназначен для подачи питания на центральный процессор .

Питание системы охлаждения

Входы, кнопки, индикаторы с передней панели системного блока

К разъемам из группы F PANEL подключаются провода от кнопок включения и перезагрузки компьютера, индикатора работы жесткого диска, а также системный динамик.

К разъему F AUDIO следует подключать передние аудио входы от наушников и микрофона. Поэтому если на передней панели корпуса эти входы есть, но они не работают, следует проверить подключены ли провода от них к данному разъему, так как при магазинной сборке компьютера это часто забывают сделать.

Классификация материнских плат по форм-фактору

Форм-фактор материнской платы - стандарт, определяющий размеры материнской платы для компьютера, места её крепления к шасси; расположение на ней интерфейсов шин,портов ввода-вывода, разъёма процессора, слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.

Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей (что имеет ключевое значение для снижения стоимости владения, англ. TCO ).

3. Чипсет.

Чипсет или набор системной логики – это основной набор микросхем материнской платы, обеспечивающий совместное функционирование центрального процессора, ОЗУ, видеокарты, контроллеров периферийных устройств и других компонентов, подключаемых к материнской плате. Именно он определяет основные параметры материнской платы: тип поддерживаемого процессора, объем, канальность и тип ОЗУ, частоту и тип системной шины и шины памяти, наборы контроллеров периферийных устройств и так далее.

Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух компонентов, представляющих собой отдельные чипсеты, связанные друг с другом высокоскоростной шиной.

Однако последнее время появилась тенденция объединения северного и южного моста в единый компонент, так как контроллер памяти все чаще встраивают непосредственно в процессор, тем самым разгружая северный мост, и появляются все более быстрые и быстрые каналы связи с периферийными устройствами и платами расширения. А также развивается технология производства интегральных схем, позволяющая делать их более миниатюрными, дешевыми и потребляющими меньше энергии.

Объединение северного и южного моста в один чипсет позволяет поднять производительность системы, за счет уменьшения времени взаимодействия с периферийными устройствами и внутренними компонентами, ранее подключаемыми к южному мосту, но значительно усложняет конструкцию чипсета, делает его более сложным для модернизации и несколько увеличивает стоимость материнской платы.

Но пока что большинство материнских плат делают на основе чипсета разделенного на два компонента. Называются эти компоненты Северный и Южный мост.

Названия Северный и Южный - исторические. Они означают расположение компонентов чипсета относительно шины PCI: Северный находится выше, а Южный - ниже. Почему мост? Это название дали чипсетам по выполняемым ими функциям: они служат для связи различных шин и интерфейсов.

Причины разделения чипсета на две части следующие:

1.Различия скоростных режимов работы.

Северный мост работает с самыми быстрыми и требующими большой пропускной способности шины компонентами. К числу таких компонентов относится видеокарта и память. Однако сегодня большинство процессоров имеют встроенный контроллер памяти, а многие и встроенную графическую систему, хотя и сильно уступающую дискретным видеокартам, но все же часто применяемую в бюджетных персональных компьютерах, ноутбуках и нетбуках. Поэтому, с каждым годом нагрузки на северный мост снижаются, что уменьшает необходимость разделения чипсета на две части.

2. Более частое обновление стандартов периферии, чем основных частей ЭВМ.

Стандарты шин связи с памятью, видеокартой и процессором изменяются гораздо реже, чем стандарты связи с платами расширения и периферийными устройствами. Что позволяет, в случае изменения интерфейса связи с периферийными устройствами или разработки нового канала связи, не изменять весь чипсет, а заменить только южный мост. К тому же северный мост работает с более быстрыми устройствами и устроен сложнее, чем южный мост, так как от его работы во многом зависит общая производительность системы. Поэтому его изменение - дорогая и сложная работа. Но, несмотря на это, наблюдается тенденция объединения северного и южного моста в одну интегральную схему.