Caractéristiques de la carte mère PC. Carte mère : structure, fonctions, types, dimensions

Lors du fonctionnement d'un ordinateur, les utilisateurs rencontrent non seulement le logiciel, mais également le matériel du système. Le composant principal et principal de chaque ordinateur, smartphone ou tablette est sa carte mère (carte mère - un autre nom).

Le concept d'une carte mère, ses fonctions

La carte mère (système) est le dispositif principal de l'ordinateur, qui assure la fonctionnalité de tous les composants enfants et la communication entre eux. En ouvrant le capot de l'unité système informatique, il est très facile de remarquer la carte mère, car c'est le composant le plus exigeant et le plus volumineux. Le circuit informatique principal ressemble à ceci :

Le MP dispose de nombreux connecteurs grâce auxquels vous pouvez connecter Disque dur, processeur, RAM, carte vidéo et autres composants matériels tout aussi importants de l'ordinateur.

En termes physiques, un MP standard ressemble à une carte complexe avec de nombreuses puces et connecteurs différents. Lors du choix des composants informatiques, faites tout d’abord attention aux caractéristiques de la carte mère, car elles déterminent quels composants de quelle puissance peuvent y être connectés. La vitesse et le multitâche de l'ordinateur dépendent de la carte mère.

Si, par exemple, vous devez changer la carte vidéo de votre ordinateur, vous devez tout d'abord déterminer quelle carte mère (circuit) se trouve dans l'unité centrale. Par exemple, le schéma de type AGP est obsolète depuis longtemps et il est presque impossible de trouver une carte vidéo dotée de caractéristiques puissantes.

Où puis-je trouver des informations sur le circuit principal utilisé sur un ordinateur spécifique ? Ceci peut être fait de deux façons:

  1. Lisez directement sur le diagramme lui-même.
  2. Dans la documentation de l'appareil (à condition qu'aucun composant matériel n'ait été modifié ou modifié depuis la date d'achat).
  3. Profitez du spécial logiciel, qui peut afficher des informations sur tous les équipements. Par exemple, un programme appelé "CPU-Z" est capable de fournir à l'utilisateur des informations sur le modèle carte mère. Pour ce faire, vous devez installer et exécuter le programme. Dans l'onglet Maindoard, sélectionnez le champ modèle. Ce qui indique le type et toutes les informations nécessaires sur le circuit.

Pour que tous les composants MP communiquent entre eux, des bus de communication sont utilisés - l'unité structurelle de toutes les cartes mères. Les pneus sont de deux types :

  1. Le bus informatique principal est un composant du MP à l'aide duquel fonctionnent la mémoire cache et l'unité centrale de traitement (processeur central).
  2. Bus informatique système. Fonctionne avec les informations de tous les composants de la carte mère.

Composants de la carte mère

Vous pouvez en savoir plus sur ce qu'est une carte mère d'ordinateur en vous plongant dans ses composants. Schéma des composants connectés à la carte mère :

Le schéma ci-dessus est très simplifié, cependant, grâce à lui, vous pouvez comprendre comment fonctionne la carte mère de n'importe quel ordinateur.

Les caractéristiques de la carte mère comprennent les points principaux suivants :

  1. Forme et type. Cet élément détermine la taille du circuit et les types de connecteurs qui s'y trouvent.
  2. Type d’alimentation du circuit principal du système. Cette caractéristique implique différents types de connecteurs sur lesquels est branchée l'alimentation de l'ordinateur.
  3. Prise CPU. Une étape importante dans le choix d'une carte mère est la sélection d'un processeur et de circuits qui seront interconnectés. Le connecteur du socket du processeur doit correspondre au modèle et aux fonctionnalités spécifiques du processeur. Il convient de noter que presque toujours la documentation de la carte mère indique toutes les marques et modèles de processeurs compatibles avec celle-ci, donc choisir ce composant ne sera pas difficile même pour les utilisateurs inexpérimentés.
  4. Emplacements RAM. Cette caractéristique est mesurée quantitativement, c'est-à-dire que chaque circuit dispose d'un certain nombre d'emplacements pour la RAM - ils déterminent la quantité maximale de RAM pouvant être installée sur un ordinateur. Notez que plus une carte mère prend en charge de slots, plus le coût sera élevé.
  5. Fréquence des bus. Il s'agit d'un type de bus système. Cette caractéristique implique une certaine vitesse à laquelle les composants de la carte fonctionneront. Elle se mesure en gigahertz.

Dans de nombreux cas, le circuit mère peut contenir un système vidéo intégré (carte vidéo). Dans ce cas, l'achat d'une carte vidéo distincte n'est pas nécessaire. Bien entendu, ces cartes coûteront légèrement plus cher que des options similaires sans systèmes vidéo intégrés. Cependant, ce type de carte vidéo présente un inconvénient : si vous modifiez souvent des composants matériels ou si, au fil du temps, vous devez améliorer la carte vidéo, cela sera extrêmement difficile, voire totalement impossible.

Un système audio peut également être intégré au schéma. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'acheter et d'installer une carte audio. Les circuits des contrôleurs de disque montrent à l'utilisateur quelles sont les options pour les disques amovibles et disques durs peut être connecté à la carte mère.

Les microcircuits modernes sont équipés de la technologie Bluetooth, qui vous permet de travailler avec des souris, moniteurs, claviers et autres appareils sans fil. De la même manière, certains systèmes prennent en charge la technologie Wi-Fi.

Planches modernes et classement des meilleurs fabricants. Conseils pour choisir une bonne carte mère

Les astuces sont sélectionnées en fonction des dernières caractéristiques informatiques des ordinateurs modernes. Une carte mère correctement sélectionnée permettra à l'ordinateur de fonctionner de la manière la plus stable possible et sans panne du système.

Étant donné que chaque puce informatique principale possède son propre processeur (c'est-à-dire un chipset), un facteur important dans le choix de l'ensemble de la carte est la sélection correcte de son chipset.

Les entreprises les plus populaires au monde qui développent des chipsets pour cartes mères sont AMD et Intel :

  1. Les chipsets AMD conviennent aux modèles de bureau et sont principalement destinés à un usage en entreprise.
  2. Les chipsets d'Intel sont parfaits pour les appareils de jeu, domestiques ou de bureau.

La carte mère est la principale de l'unité centrale. Il contient des composants qui définissent l'architecture informatique :

    CPU;

    constante ( ROM) et opérationnel ( RAM) mémoire, mémoire cache;

    circuits d'interface de bus ;

    prises d'extension;

    installations d'entrée/sortie système obligatoires, etc.

Les cartes mères sont basées sur des chipsets appelés chipsets(Jeu de puces). Souvent, des contrôleurs de lecteur de disque, une carte vidéo, des contrôleurs de port, etc. sont également installés sur les cartes mères. Des cartes pour périphériques tels qu'un modem, une carte réseau, une carte vidéo, etc. sont installées dans les emplacements d'extension de la carte mère.

IV. Interfaces système informatique

Afin de connecter différents appareils informatiques entre eux, ils doivent avoir le même interface(Interface anglaise d'inter - between et face - face).

Si l'interface est généralement acceptée, par exemple approuvée au niveau des accords internationaux, alors elle s'appelle standard.

Interface - il s'agit du matériel et des logiciels (éléments de connexion et circuits auxiliaires de commande, leurs paramètres physiques, électriques et logiques) destinés à interfacer des systèmes ou des parties d'un système (programmes ou appareils). Le jumelage fait référence aux fonctions suivantes :

    émettre et recevoir des informations ;

    contrôle du transfert de données ;

    coordination de la source et du destinataire de l’information.

En lien avec le concept interface considérer également le concept pneu (backbone) est un support de transmission de signaux auquel plusieurs composants d'un système informatique peuvent être connectés en parallèle et à travers lequel des données sont échangées. Évidemment, pour la plupart des composants matériels interfaces le terme est applicable pneu, c'est pourquoi ces deux désignations sont souvent utilisées comme synonymes, bien que interface- un concept plus large.

Chacun des éléments fonctionnels (mémoire, moniteur ou autre dispositif) est associé à un bus d'un certain type - bus d'adresse, de contrôle ou de données.

Pour coordonner les interfaces, les périphériques sont connectés au bus non pas directement, mais via leur contrôleurs(adaptateurs) et ports approximativement selon ce schéma :

Contrôleurs et adaptateurs sont des ensembles de circuits électroniques fournis aux appareils informatiques à des fins de compatibilité de leurs interfaces. Les contrôleurs contrôlent en outre directement les périphériques à la demande du microprocesseur.

Les ports sont également appelés dispositifs d'interface standard: ports (ou interfaces) série, parallèle et jeu.

À cohérent Le port est généralement utilisé pour connecter des appareils lents ou assez distants, tels qu'une souris et un modem. À parallèle Des appareils « plus rapides » sont connectés au port - une imprimante et un scanner. À travers jeu Le port connecte le joystick. Le clavier et le moniteur sont connectés à leur spécialisé ports, qui sont simplement connecteurs.

Les principaux composants électroniques qui définissent l'architecture du processeur sont situés sur la carte principale de l'ordinateur, appelée systémique ou maternel(Carte mère). Et les contrôleurs et adaptateurs d'appareils supplémentaires, ou ces appareils eux-mêmes, sont fabriqués sous la forme cartes d'extension(DaughterBoard - carte fille) et sont connectés au bus via connecteurs d'extension, aussi appelé emplacements d'extension(Slot anglais - slot, groove).

Pour interfaces, fournissant une connexion point à point (par opposition au bus interfaces), les implémentations de modes d'échange suivantes sont possibles : duplex, half-duplex et simplex. Le duplex comprend interfaces, offrant la possibilité de transférer simultanément des données entre deux appareils dans les deux sens. Dans le cas où le canal de communication entre les appareils prend en charge l'échange bidirectionnel, mais qu'à tout moment les informations ne peuvent être transférées que dans une seule direction, le mode d'échange est appelé semi-duplex. Une caractéristique importante d'une connexion semi-duplex est le temps d'inversion de mode - le temps pendant lequel se produit la transition de l'envoi d'un message à sa réception et vice versa. Si interface met en œuvre le transfert de données uniquement dans un sens et le mouvement du flux de données dans le sens opposé est impossible, tel interface appelé simplexe.

Les éléments suivants sont également importants Caractéristiques interfaces:

    capacité (nombre maximum possible d'abonnés connectés simultanément au contrôleur interface sans rallonges);

    débit ou vitesse de transmission (durée des opérations d'établissement et de déconnexion des communications et degré de combinaison des processus de transfert de données) ;

    longueur maximale de la ligne de communication ;

    peu profond;

    topologie de connexion.

En fonction de leur objectif fonctionnel, les systèmes système peuvent être distingués interfaces (interfaces, connectant des parties individuelles d'un ordinateur en tant que système à microprocesseur) et interfaces périphériques.

Système interface généralement réalisé sous la forme de bus système standardisés. Cependant, récemment, des tendances ont été observées dans l'introduction de concepts de réseautage dans l'architecture des systèmes. interfaces.

Il existe deux classes de système interfaces: avec commun pneu(les signaux d'adresse et de données sont multiplexés) et avec isolé pneu(signaux de données et d'adresse séparés). Les ancêtres des bus système modernes sont :

    Unibus de DEC ( interface avec un commun pneu),

    Intel Multibus ( interface avec isolé pneu).

Interfaces système pour PC basés sur Intel-386 et Intel-486

Le premier système standard interface pour les PC basés sur un processeur IA-32 à considérer EST UN(Architecture standard de l'industrie - Architecture standard industrielle). EST UN représente pneu, utilisé dans les PC compatibles IBM PC pour fournir l'alimentation et l'interface entre les cartes d'extension et la carte système dans laquelle elles sont insérées. Description complète pneus, y compris ses caractéristiques de synchronisation, a été publié sous le numéro IEEE P996-1987.

La première itération de cette architecture pour le processeur 8086/8088 à 4,77 MHz était un processeur à 62 broches. pneu avec 8 lignes de données, 20 lignes d'adresse, des signaux pour les interruptions et les demandes et accusés de réception DMA, ainsi que des lignes électriques et des signaux d'horloge.

L'avènement des processeurs Intel-386 et Intel-486 32 bits a montré que la vitesse du bus ISA était un facteur limitant dans l'amélioration des performances de l'ordinateur. En 1989, un groupe d'entreprises (Compaq, Hewlett Packard, NEC, etc.) a proposé un développement évolutif de l'architecture ISA - le bus EISA (Extended ISA). D'une part, EISA présentait tous les avantages d'un bus 32 bits performant, et d'autre part, il était entièrement compatible avec ISA « top-down » et ne nécessitait pas de transition vers une nouvelle base élémentaire.

Une architecture système alternative, MCA (Micro Channel Architecture), a été proposée par IBM en 1987 avec la série de PC PS/2. Le principal avantage du MCA par rapport à l'ISA était l'augmentation de la largeur du bus de données à 32 bits.

MCA est indépendant du processeur et complètement asynchrone. Ce bus, en plus du PC IBM PS/2, était également utilisé dans les postes de travail IBM RS/6000 et dans les ordinateurs hautes performances de la série Power Parallel SP2 (par exemple, Deep Blue).

La configuration automatique du système est fournie pour le tronc MCA. Dans ce cas, l'utilisateur peut modifier et attribuer des priorités à différents appareils. Pour augmenter la vitesse de transfert en mode DMA, un mode bloc spécial (mode rafale) est utilisé.

Dans un système typique basé sur Intel-386/486 ( riz. 14.1) utilisé séparément pneus pour la mémoire et les périphériques d'entrée/sortie, ce qui a permis d'utiliser au maximum les capacités de la RAM et d'assurer une vitesse maximale de travail avec elle. Cependant, dans ce cas, les appareils connectés via le système décrit interfaces, ne peut pas atteindre des vitesses de transfert comparables à celles du processeur. Ceci est principalement requis pour les adaptateurs vidéo et les contrôleurs de stockage. Pour résoudre le problème, une architecture basée sur les bus locaux a été proposée ( riz. 14.2), qui connectait directement le processeur aux contrôleurs périphériques.

Riz. 14.1. Système de bus d'E/S basse vitesse typique

Riz. 14.2. Système de bus local (VLB)

Le local le plus courant pneus ont été considerés VLB Et PC je. VLB (bus local VESA) est une extension pneus processeur sans tampons intermédiaires, ce qui limite fortement sa capacité de charge (2-3 appareils). VLB est 32 bits pneu données et 32 ​​bits pneu adresses. L'avantage du VLB est sa simplicité et son faible coût. Cependant, cette évolution n’a pas trouvé une large application, car a été expulsé pneu PCI.

Interface PCI

La position dominante sur le marché des PC est occupée par des systèmes basés sur pneus PCI(Interconnexion des composants périphériques - Interaction des composants périphériques). Ce interface a été proposé par Intel en 1992 (standard PCI 2.0 - en 1993) comme alternative au local pneu VLB/VLB2. Elle n'est pas pneu processeur. Parce que le pneu PCI Il n'est pas spécifique au processeur et peut être utilisé pour d'autres processeurs. Pneu PCI a été adapté aux processeurs tels que Alpha, MIPS, PowerPC et SPARC. Exactement PCI a remplacé NuBus sur la plate-forme Apple Macintosh.

Pneus EST UN, EISA ou MCA peuvent être contrôlés pneu PCI en utilisant un pont d'interface ( riz. 14.3), qui vous permet d'installer des cartes de périphériques d'E/S avec différents systèmes interfaces.

Riz. 14.3. Système basé sur PCI

PCI prend en charge la procédure d'accès direct à la mémoire du périphérique maître sur pneu(bus maîtrisant DMA). Le processeur peut fonctionner en parallèle avec des périphériques qui sont des périphériques maîtres. pneu.

De plus, les frais PCI soutien:

    configuration Plug&Play automatique (ne nécessite pas d'attribution manuelle des adresses d'extension du BIOS) ;

    partage d'interruption (où le même numéro d'interruption peut être utilisé par différents appareils) ;

    parité des signaux pneus données et adresse pneus;

    mémoire de configuration de 64 à 256 octets (code fabricant, code appareil, code classe (fonction) appareil, etc.).

Les ordinateurs personnels peuvent avoir deux bus ou plus PCI. Chaque pneu gère votre pont PCI, qui vous permet d'installer plus de cartes dans votre ordinateur PCI(jusqu'à 16 - limitation d'adressage).

Port AGP

Avec l'adoption généralisée des technologies de bande passante multimédia pneus PCI La carte vidéo est devenue insuffisante pour un fonctionnement productif. Afin de ne pas modifier la norme existante en pneu PCI, mais, en même temps, pour accélérer l'entrée/sortie des données sur la carte vidéo et augmenter les performances du traitement des images tridimensionnelles, Intel a proposé en 1996 un système dédié interface pour connecter une carte vidéo - AGP (Port graphique accéléré - port graphique haute vitesse). Pour le premier port AGP a été introduit sur les systèmes basés sur Pentium II. Dans de tels systèmes, le chipset était divisé en deux ponts ( riz. 14.3) : « nord » (North Bridge) et « sud » (South Bridge). Le Northbridge connectait le processeur, la mémoire et la carte vidéo - les trois appareils du système entre lesquels transitent les flux de données les plus importants. Ainsi, le pont nord se voit attribuer les fonctions d'un contrôleur de mémoire principal, un pont AGP et interfacer les dispositifs avec la façade pneu Processeur FSB (Front-Side Bus). Le pont lui-même PCI, qui dessert les autres périphériques d'E/S du système, y compris le contrôleur IDE (PIIX), est implémenté sur la base du pont sud.

Un des objectifs des développeurs AGP il y a eu une réduction du coût de la carte vidéo en raison d'une diminution de la quantité de mémoire vidéo intégrée. Selon Intel, de grandes quantités de mémoire vidéo ne seraient pas nécessaires pour les cartes AGP, puisque la technologie permettait un accès rapide à la mémoire partagée.

Le traitement principal des images 3D est effectué dans la mémoire principale de l'ordinateur à la fois par le processeur central et par le processeur de la carte vidéo. AGP fournit deux mécanismes permettant au processeur de la carte vidéo d'accéder à la mémoire :

    DMA (Direct Memory Access) - accès direct régulier à la mémoire. Dans ce mode, la mémoire principale est considérée comme la mémoire vidéo intégrée à la carte, les textures y sont copiées depuis la mémoire système de l'ordinateur avant d'être utilisées par le processeur de la carte vidéo ;

    DIME (Direct In Memory Execute) - exécution directe en mémoire. Dans ce mode, la mémoire principale et la mémoire vidéo sont situées dans un espace d'adressage commun. L'espace partagé est émulé à l'aide du GARP (Graphic Address Remapping Table) par blocs de 4 Ko. Ainsi, le processeur de la carte vidéo est capable de travailler directement avec les textures de la mémoire principale sans avoir besoin de les copier dans la mémoire vidéo. Ce processus est appelé texturation AGP.

Pour bénéficier de l'application portuaire AGP, en plus du support matériel requis (c'est-à-dire l'adaptateur graphique AGP et la carte système), la prise en charge nécessaire doit être fournie par le système d'exploitation et le pilote de la carte vidéo, et le programme d'application doit utiliser les nouvelles capacités du port AGP(par exemple projection de texture 3D).

PCI-Express

Interface PCI-Express (nom original - 3GIO 1) ) utilise le concept PCI, cependant, leur mise en œuvre physique est radicalement différente. Sur le plan physique PCI-Express ne représente pas pneu, mais une sorte d'interaction réseau basée sur un protocole série. Haute performance PCI-Express vous permet d'abandonner un autre système interfaces (AGP, PCI), ce qui permet également d'abandonner la division du chipset système en ponts nord et sud au profit d'un contrôleur unique PCI-Express.

Une des caractéristiques conceptuelles interface PCI-Express, qui permet d'augmenter considérablement les performances du système, est l'utilisation d'une topologie « en étoile ». Dans la topologie "bus" ( riz. 14.5a) les appareils doivent partager la bande passante PCI Entre elles. Avec une topologie en étoile ( riz. 14,5b) chaque appareil utilise exclusivement le canal le reliant au hub (switch) PCI-Express, sans partager la bande passante de ce canal avec qui que ce soit.

Riz. 14.5. Comparaison des topologies PCI et PCI Express

Avant, je menais une vie très active : je jouais au tennis, au football, aux échecs et au tir, je participais à des courses automobiles, je séduisais de belles filles... Mais tout s'est terminé lorsque la carte mère de l'ordinateur a grillé !

N'importe quel utilisateur, même la "théière" la plus désespérée, a sûrement déjà entendu cette phrase - "carte mère". Et ce n'est pas surprenant - après tout, la fiabilité et l'efficacité du PC dépendent en grande partie de la qualité et des capacités de cet élément de l'ordinateur et, par conséquent, de ce terme informatique C'est très populaire.

Chaque ordinateur est un appareil complexe contenant de nombreux nœuds et puces. Il semblerait que les placer tous de manière à ce qu'ils n'interfèrent pas les uns avec les autres et puissent interagir efficacement soit une tâche impossible pour les concepteurs. Mais une solution à ce problème a été trouvée : il s'avère qu'il suffit de placer tous les microcircuits les plus importants, y compris le processeur, sur une seule grande carte.

Ainsi, la carte mère de l'ordinateur (en anglais écrit comme carte mère, nous utiliserons également ce terme à l'avenir), également appelée carte système, est le périphérique principal d'un ordinateur personnel. Son objectif principal est de connecter et de combiner tous les nœuds et composants de l'ordinateur en un seul tout. De nombreux nœuds sont physiquement situés sur la carte mère, tandis que d'autres y sont connectés à l'aide de câbles.

Principales fonctions de la carte mère :

  1. Placement des principaux composants et systèmes PC
  2. Intégration des principaux composants et systèmes PC
  3. Alimentation électrique des principaux composants et systèmes PC

Quels appareils sont placés sur la carte mère :

  • Prise CPU
  • Jeu de puces
  • Emplacements d'extension
  • Connecteurs mémoire
  • Connecteurs pour connecter les lecteurs
  • Ports
  • Puce BIOS
  • Carte réseau (en option)
  • Carte vidéo (en option)
  • Carte son (en option)

La carte mère est fixée à l'aide de vis spéciales dans le boîtier de l'ordinateur. En pratique, remplacer la carte mère signifie essentiellement mettre à niveau l’ensemble de l’ordinateur.

Il convient de noter que le facteur de forme, c'est-à-dire la taille standardisée de la carte mère, est lié au facteur de forme de l'unité centrale, et qu'il est peu probable qu'une carte mère ayant un certain facteur de forme s'intègre dans unité système, conçu pour un facteur de forme différent.

La fonction la plus connue de la carte mère est peut-être le placement d'emplacements pour cartes d'extension, dont les broches sont situées à l'arrière de l'unité centrale. Certes, tous les utilisateurs n'ont pas remplacé la carte mère elle-même dans le boîtier de l'ordinateur, ni mis à niveau le processeur, mais connaissent très probablement le processus de remplacement ou d'ajout de cartes d'extension aux emplacements de la carte mère. À propos, la carte mère est appelée carte mère précisément par rapport aux cartes filles, c'est-à-dire aux cartes situées dans les slots d'extension.

Un nombre important de cartes modernes contiennent de nombreux éléments intégrés qui ne pouvaient auparavant fonctionner que via des connecteurs d'extension - il s'agit d'une carte vidéo, Carte réseau, carte son, etc. Il s’agit généralement d’appareils d’entrée de gamme, très bon marché et destinés à des utilisateurs peu exigeants. Cependant, ces appareils n'ajoutent généralement que très peu au coût de l'ensemble du système et libèrent en même temps des emplacements d'extension pour quelque chose de plus important. De plus, la présence de ces appareils n'empêche pas l'utilisateur de mettre à niveau le système : par exemple, un joueur passionné peut toujours installer une simple caméra vidéo au lieu d'une simple. dernière version un accélérateur tridimensionnel sophistiqué. Dans ce cas, le périphérique installé dans le slot d'extension aura toujours la priorité sur celui intégré.

Il faut dire quelques mots sur la technologie de fabrication des cartes mères. Le matériau des cartes mères est généralement de la fibre de verre, sur laquelle sont appliquées des pistes métalliques conductrices. Il peut y avoir plusieurs couches de PCB dans une carte. Le dessus de la planche est recouvert d'un vernis diélectrique, généralement vert.

Histoire des cartes mères

L'idée d'une carte unique pour intégrer tous les éléments n'a pas immédiatement trouvé sa place. Dans les premières années du PC, les fonds de panier étaient répandus, c'est-à-dire des cartes sur lesquelles tous les blocs fonctionnels de l'ordinateur ne se trouvaient pas. Ces blocs étaient placés sur différentes cartes, qui étaient insérées dans les connecteurs d'extension du fond de panier - il pouvait s'agir de chipsets, de contrôleurs de lecteur, de contrôleurs de ports et même du processeur lui-même. Mais ensuite, un tel système a dû être abandonné (et IBM a été le premier à en donner l'exemple) en raison du bas prix des cartes mères intégrées modernes sur lesquelles se trouvaient tous les composants, ainsi qu'en raison des difficultés survenues lors de la mise à niveau des ordinateurs. sur les fonds de panier.

Cependant, sur les premières cartes mères modernes, le processeur et la mémoire n’étaient pas amovibles. Par la suite, des emplacements mémoire et des sockets processeur sont apparus. Cette amélioration a rendu la mise à niveau de votre ordinateur beaucoup plus facile.

Au début, le facteur de forme AT était répandu parmi les cartes mères, provenant des cartes mères des ordinateurs à architecture AT. Mais les cartes de cette taille étaient très grandes et le facteur de forme Baby-AT était donc plus souvent utilisé.

Facteurs de forme des cartes mères modernes

AT a été remplacé par le facteur de forme ATX au milieu des années 1990. Actuellement, le facteur de forme AT et les types de cartes mères qui en dérivent ne sont pratiquement pas utilisés dans les PC modernes.

Avantages apportés par le facteur de forme ATX par rapport à AT :

  • Dimensions plus pratiques, augmentation espace libre dans le cas.
  • La distance entre la carte et les disques a été réduite, permettant de réduire la longueur du câble.
  • Le support du processeur est situé plus près du ventilateur de l'unité centrale, ce qui améliore le refroidissement du processeur.
  • Capacité à contrôler la puissance de l'ordinateur.
  • Le processeur est alimenté par l'unité centrale sans convertisseur de tension.
  • Placement des ports sur la carte mère elle-même.
  • Placement plus pratique des connecteurs pour les cartes d'extension.
  • Disponibilité d'un seul contact pour le câble d'alimentation

Le facteur de forme ATX et ses facteurs de forme dérivés mATX (micro ATX), mini-ATX et le facteur de forme de serveur EATX (Extended ATX) restent les plus courants dans la plupart des ordinateurs.

Il existe également un format de carte mère BTX plus récent, développé en 2003, mais il n'a toujours pas réussi à détrôner l'ATX de son piédestal.

Dimensions comparatives des planches de certains formats (Lxl, mm) :

  • À – 351 × 305
  • Bébé AT – 330 x 216
  • EATX – 330 × 305
  • ATX – 305 × 244
  • miniATX – 284 × 208
  • mATX – 244 × 244
  • BTX – 325 x 267

Configuration de la carte système

En règle générale, pour une carte mère moderne, non seulement des fonctions telles que la mise à niveau d'éléments individuels, tels que le processeur, la mémoire et les cartes d'extension, sont disponibles, mais également l'ajustement des paramètres de base de la carte mère et du processeur, tels que la fréquence de fonctionnement du bus système et processeur, multiplicateur de fréquence, etc.

Il ne faut pas oublier que la définition des paramètres de la carte mère est une affaire très délicate, et si vous ne connaissez pas toutes les subtilités de l'opération que vous vous apprêtez à effectuer, gardez à l'esprit qu'un réglage incorrect peut entraîner l'inopérabilité de l'ensemble du système ou ses éléments individuels.

La configuration de la carte mère s'effectue généralement via l'interface du programme de configuration du BIOS. De plus, la définition de nombreux paramètres peut être effectuée via programmes spéciaux sous Windows.

Conclusion

Dans cet article, vous vous êtes familiarisé avec le concept d'une carte mère (système), appris à quelles fins elle est destinée, quels composants y sont placés, comment configurer les principaux paramètres de la carte mère, quel est le facteur de forme de la carte mère, s'est familiarisé avec l'histoire du développement des cartes mères dans les ordinateurs personnels, ainsi que divers types cartes mères.

La carte mère ou carte système est la base sur laquelle repose tout ordinateur moderne, qu'il s'agisse d'un ordinateur de bureau, d'un ordinateur portable ou d'un système embarqué.

C'est la carte mère qui combine des composants de nature et de fonctionnalités différentes, comme un processeur, de la RAM, des cartes d'extension et toutes sortes de périphériques de stockage.

C'est grâce à la carte mère que vous pouvez connecter des périphériques à l'ordinateur, car même si le jeu de logique système (chipset) prend en charge divers bus et interfaces, il est peu probable que quiconque puisse connecter directement, par exemple, une imprimante à une puce ordinaire.

Qu'est-ce qu'une carte mère moderne ?
Nous parlerons principalement des cartes pour PC de bureau, car elles sont les plus courantes et les plus proches du lecteur, mais une partie importante de leur description s'applique également aux cartes pour serveurs, ordinateurs portables et ordinateurs embarqués.

La carte mère est le circuit imprimé principal et le plus grand d’un ordinateur.
Selon la complexité de la fabrication elle-même circuit imprimé Les « cartes mères » ne sont qu'à la traîne des accélérateurs graphiques les plus avancés.

Une carte mère typique est construite sur un PCB de quatre à six couches, tandis que certaines cartes vidéo sont construites sur des PCB de huit, voire dix couches.

L'utilisation de cartes multicouches permet, tout en conservant des dimensions standard, de séparer les différents circuits électriques de manière à ce que leur influence mutuelle soit minime.
Les circuits d'alimentation et de mise à la terre sont acheminés le long des couches situées au plus profond de la carte, et les circuits de signaux eux-mêmes sont acheminés à travers les autres couches, y compris les couches supérieure et inférieure.

Afin de ne pas surcharger le lecteur d'informations précises, nous nous concentrerons uniquement sur deux paramètres purement électriques de la carte mère.
Étant donné que les microcircuits sont conçus pour fonctionner dans des modes strictement spécifiés, une alimentation électrique de haute qualité est nécessaire pour garantir leur fiabilité et leur durabilité.

Bien entendu, l'alimentation électrique à laquelle la carte est connectée joue ici un rôle important, mais différents composants nécessitent une puissance différente et la consommation électrique des composants individuels, par exemple le processeur, n'est pas constante.

Tous ces facteurs nous obligent à recourir à des astuces supplémentaires.
Pour fournir la tension nécessaire aux divers composants, toutes les cartes mères modernes utilisent un stabilisateur de tension, qui est le plus souvent installé directement sur la carte, mais il se présente parfois sous la forme d'une petite carte séparée, placée pour un refroidissement adéquat à proximité immédiate du source de courant.

Le stabilisateur de tension fonctionne automatiquement en fonction des contacts sur lesquels la charge est appliquée, en d'autres termes, du connecteur auquel un appareil ou un élément de carte particulier est connecté.

La fonction d'overclocking du processeur, souvent prise en charge par les cartes mères modernes, utilise un réglage manuel de la tension (dans des limites raisonnables, bien sûr), qui est mis en œuvre pour l'utilisateur via le BIOS ou via un utilitaire spécialisé.

Pour lutter contre les surtensions, destructrices pour de nombreux composants, les condensateurs sont conçus pour s'accumuler puis libérer une charge en douceur.
Ce n'est pas un hasard s'il y a autant de condensateurs sur les cartes mères, notamment autour du processeur central, qui se caractérise par de fortes hausses de consommation électrique en fonction de la charge.

C'est avec les condensateurs que la fiabilité de la carte mère diminue avec le temps : leurs capacités vieillissent plus vite que les autres composants, notamment du fait de l'exposition à des températures élevées.

En conséquence, la capacité des condensateurs diminue et ils perdent leur capacité à « résister au coup » et à égaliser la tension dans le circuit, ce qui affecte négativement les autres composants et, dans le pire des cas, les désactive.
Ainsi, les recommandations de changer d'ordinateur tous les trois ans sont générées non seulement par des considérations marketing d'« obsolescence morale », mais aussi par des raisons tout à fait objectives.

Passons aux fonctions immédiates de la carte mère.
Cette carte doit inclure un bus système, un socket de processeur, des emplacements pour modules RAM (une option est lorsque les puces mémoire sont soudées directement dans la carte), des emplacements d'extension, divers contrôleurs, ainsi que des ports d'entrée et de sortie.

Comme vous pouvez le constater, la carte mère combine tous les composants de l'ordinateur en un seul système. Sans cela, ils ne resteraient qu'un ensemble de composants sans rapport les uns avec les autres.

Passons à la photographie.
Il montre une carte mère P5GDC-V Deluxe moderne et typique fabriquée par la célèbre société taïwanaise Asus.

Cette carte est basée sur le chipset Intel 915G et est conçue pour Processeurs Intel Le Pentium 4 est livré dans un boîtier LGA 775 et prend en charge presque toutes les technologies présentes dans les ordinateurs de bureau modernes.

Brèves caractéristiques de ce modèle :

Chipset 915G avec accélérateur graphique intégré (« pont nord ») + ICH6R (« pont sud »).
- Prise en charge des processeurs Pentium 4 ou Celeron D en packaging LGA 775.
- Prend en charge la RAM DDR et DDR2 533 jusqu'à 4 Go.
- Soutien Bus PCI Exprimez x16 et x1.
- Prise en charge des bus PCI.
- Prise en charge des interfaces USB 2.0 et IEEE 1394 (FireWire) haut débit.
- Contrôleurs IDE et Serial ATA.
- Contrôleur réseau Gigabit.
- Contrôleur de son à huit canaux (7.1).
- Facteur de forme ATX (dimensions - 305 x 244 mm).

Twin BiCS FLASH- nouvelle technologie mémoire flash tridimensionnelle

Le 11 décembre 2019, lors du IEEE International Electronic Devices Meeting (IEDM), TOKYO-Kioxia Corporation a annoncé la technologie de mémoire flash 3D - Twin BiCS FLASH.

Conducteur AMD Radeon Logiciel Adrenalin Edition 2020 19.12.2 WHQL (ajouté)

Le 10 décembre, AMD a présenté le méga pilote Radeon Software Adrenalin 2020 Edition 19.12.2 WHQL.

Cumulatif Windows Update 10 1909 Ko4530684

Le 10 décembre 2019, Microsoft a publié la mise à jour cumulative KB4530684 (Build 18363.535) pour la mise à jour Windows 10 de novembre 2019 (version 1909) sur les processeurs x86, x64 (amd64), ARM64 et Windows Server 2019 (1909) pour les systèmes x64.

Pilote NVIDIA Game Ready GeForce 441.66 WHQL

Chaque jour, des millions de personnes s'assoient à leur bureau, allument leur ordinateur et commencent à accomplir leurs tâches. Cependant, la plupart d’entre eux n’ont aucune idée du fonctionnement de leur ordinateur ni de la façon dont tout cela fonctionne. Si vous posez des questions sur son appareil, la plupart des utilisateurs répondront : moniteur, clavier, souris et unité centrale. Et lorsqu’on leur demande pourquoi on ne peut pas démarrer une voiture, ils répondent : sans électricité. Dans le même temps, peu de gens devinent la structure et sont capables de distinguer au moins quelques planches à l'intérieur.

Cet article abordera l’un des éléments fondamentaux d’un ordinateur, sans lequel son fonctionnement serait en principe impossible. Si vous êtes un utilisateur novice et envisagez de construire votre propre PC plutôt que d'utiliser les offres toutes faites du marché, les conseils sur les cartes mères que vous obtiendrez ici vous seront utiles.

Support informatique

La carte mère n'est rien d'autre que le cœur de votre ordinateur. Le lien fondamental et reliant tous les éléments. Un autre nom est la carte système. Sa fonction principale est la transmission de signaux de contrôle et de données entre les composants - processeur, chipset, cartes d'extension, périphériques externes.

Les principales caractéristiques de la carte mère auxquelles vous devez prêter attention sont le facteur de forme, le nombre d'emplacements pour les cartes d'extension PCI Express, le type de RAM pris en charge et son volume, ainsi que le type de socket de processeur. Et quelques détails supplémentaires, mais non critiques - le type de port souris, la version du port USB, la présence du Wi-Fi et du HDMI.

En fonction de ces caractéristiques, l'utilisateur doit faire un choix lors de son achat. La principale chose à retenir est que la meilleure carte mère est celle qui s’intègre parfaitement aux autres composants que vous avez choisis.

Structure

Toute carte mère est divisée en deux parties principales en interaction : les ponts nord et sud.

Le pont sud est une puce unique qui connecte la plupart des connexions lentes de l'ordinateur et les connecte également au processeur via le pont nord. Physiquement, le pont sud se compose des parties suivantes :

  • Contrôleurs PCI, LPC, Super I/O ;
  • Contrôleurs IDE et SATA ;
  • montre;
  • Biographies ;
  • gestion de l'alimentation;
  • son;
  • gestion de la carte réseau.

Dans certains cas, il peut contrôler directement la souris, le clavier et les ports externes, bien qu'ils soient souvent contrôlés via un contrôleur d'entrée/sortie Super I/O spécial.

Le Northbridge, autrement appelé hub de contrôleur de mémoire, comprend :

  • CPU;
  • RAM, si elle n'est pas directement connectée au processeur ;
  • adaptateur vidéo

C'est le pont nord faisant partie de la carte mère qui génère la plus grande quantité de chaleur, de sorte que dans la plupart des cas, lors de la mise en œuvre d'une architecture informatique, un système de refroidissement individuel est requis.

Avec développement la technologie informatique certains fabricants ont commencé à abandonner le pont nord dans le cadre de l'architecture. Par exemple, les cartes mères Intel, à commencer par l'Intel Nehalem, ont supprimé le northbridge, déplaçant certaines de ses fonctions vers le processeur central, réduisant ainsi le nombre de composants actifs sur la carte mère.

Assembler un ordinateur

La première chose que vous devez savoir avant d’acheter est le facteur de forme. Assurez-vous de vérifier auprès du vendeur les dimensions de la carte mère. La plupart des ordinateurs de bureau personnels modernes utilisent la norme ATX. Voyons plus en détail ci-dessous comment connecter la carte mère.

  1. Tout d'abord, installez la carte dans le boîtier de l'ordinateur et fixez-la avec des vis.
  2. Connectez le câble provenant de votre alimentation au connecteur 1. C'est l'élément principal qui alimente la carte mère. Attention, il existe des connecteurs 20 et 24 broches (nombre de broches), donc lors de l'achat, assurez-vous que votre alimentation s'adapte bien à la carte mère. À titre de conseil, il convient de dire que vous devez d’abord prendre la carte mère. Et sélectionnez déjà une alimentation pour cela.
  3. Dans le deuxième connecteur, nous connectons également le cordon provenant de l'alimentation, destiné à alimenter le processeur central. Nous appuyons également à fond pour que le loquet s'enclenche et que l'alimentation ne soit pas coupée pendant le fonctionnement.
  4. En troisième lieu se trouve un connecteur sur la carte mère pour un lecteur de disquettes légèrement obsolète, mais toujours courant. Ce connecteur présente des différences mineures par rapport au connecteur 4, mais si vous regardez attentivement, vous pouvez facilement voir les différences.
  5. Se connecter disque dur ou le lecteur CD/DVD utilise l'interface IDE ATA. Le câble de ce connecteur est différent en ce sens qu'il possède deux interfaces de sortie. Ainsi, lors de la connexion d'un câble, vous pouvez connecter à la fois un lecteur de CD et un disque dur. Contrairement à l’exemple ci-dessus, la plupart des cartes mères disposent de plusieurs de ces connecteurs.
  6. Autrement connexion difficile Le disque et le lecteur CD/DVD sont une interface SATA. Il est connecté via le connecteur n°5. Il est utilisé dans les nouveaux appareils et il n'est pas possible de le confondre avec un autre connecteur.

Après avoir compris comment connecter la carte mère, nous passons à la connexion des périphériques et interfaces restants.

Cartes d'extension

Après avoir connecté les périphériques externes et internes, ainsi que l'alimentation de la carte mère, vous pouvez commencer à connecter les cartes d'extension - RAM, carte graphique, carte réseau.

Vous auriez dû recevoir les spécifications complètes et les types de connecteurs lors de l'achat. N'oubliez pas que la RAM doit être sélectionnée selon le même standard que celui spécifié dans la documentation. La mémoire DDR2 ne peut pas être connectée à un emplacement DDR3, donc lors de l'achat, assurez-vous d'acheter une carte mère moderne avec les dernières interfaces. Trouver des composants d'anciens formats est problématique, mais les nouveaux ne sont pas très différents dans catégorie de prix.

En ce qui concerne l'adaptateur graphique, vous ne pouvez pas vous tromper ici. Dans la plupart des cas, il s'agit du plus gros connecteur de la carte mère. Dans les modèles plus anciens, la connexion était établie en enclenchant simplement la carte vidéo dans le connecteur. Les cartes vidéo puissantes et modernes disposent de leur propre système de refroidissement indépendant. Il doit également être connecté directement à la carte mère à l'aide d'un câble à deux broches. Habituellement, le connecteur d'alimentation est situé plus près du processeur, car le refroidissement du processeur lui-même y est également connecté.

La partie la plus importante connectée à la carte mère sera le CPU. Les processeurs ont également leurs propres sockets uniques. Par exemple, la carte mère ASUS VANGUARD B85 dispose d'un socket LGA1150 auquel les processeurs Intel i7/i5/i3 peuvent être connectés, tandis que d'autres peuvent avoir des problèmes.

Considérons ci-dessous le concept de quelle est la meilleure carte mère. Malgré le fait qu'Intel possède une vaste expérience dans le développement d'équipements pour ordinateurs personnels, la société développe désormais des composants. Par conséquent, même les plus grandes entreprises sont obligées de fabriquer des produits pour les cartes mères Intel.

ASUS Z97-A

Lors du forum 2014 organisé par Asus, de nouveaux produits ont été présentés, comme d'habitude. Parmi eux se trouve cette carte mère économique, dont le prix sera abordable pour la plupart des gens. Abandonnant le design habituel, la société Asus a sorti une carte mère aux tons bronze, avec un équipement assez riche. Cette planche pas chère comprend :

  • trois emplacements PCIe x16 ;
  • quatre emplacements DIMM pour RAM, prenant en charge jusqu'à 32 Go ;
  • un emplacement SATA Express moderne ;
  • et aussi, même sur une carte mère aussi quelconque, le chipset sonore Crystal Sound 2 a été installé.

Sans aucun doute, Asus relève la barre pour ses cartes mères tout en restant dans la même gamme de prix qu'avant. Cela leur permettra de rester parmi les leaders sur le marché des composants informatiques.

ASUS Z97-DELUXE

Lors de la même exposition, un autre modèle de carte mère a été présenté. On peut dire qu'elle mérite de devenir une véritable leader parmi ses sœurs. La carte mère phare d'ASUS offre à l'utilisateur un potentiel d'extension véritablement illimité pour son ordinateur. Le secret de ce succès réside dans le nombre d’interfaces qui a doublé. Voici les spécifications de la carte mère :

  • deux interfaces SATA Express ;
  • 6 ports SATS 6G supplémentaires ;
  • 8 ports USB 3.0 ;
  • 3 emplacements PCI Express 3.0 x16 ;
  • Son cristallin 2.

Bien entendu, une telle carte mère, dont le prix peut dépasser 10 000 roubles, ne convient pas à l'utilisateur moyen. Par conséquent, si vous essayez de construire un ordinateur économique de vos propres mains, assurez-vous d'explorer les options. Les conseillers commerciaux en magasin proposent une grande variété de choix dans une fourchette de prix abordable allant de 2 000 à 8 000 roubles.

Ordinateur portable

Une carte mère d’ordinateur portable est bien plus qu’un simple boîtier auquel les appareils sont connectés. C'est la vie même d'un ordinateur portable. Si, à Dieu ne plaise, vous renversez du café dessus ou l'endommagez, alors dans la plupart des cas, préparez-vous à dire au revoir à la moitié de l'équipement installé à l'intérieur.

Le fait est que tous les ordinateurs portables ne disposent pas de composants sur la carte mère qui peuvent être remplacés. Une carte vidéo ou une RAM intégrée nécessitera des coûts supplémentaires en cas de réparation, alors ayez toujours une idée claire de la raison pour laquelle vous avez besoin d'un ordinateur et si vous avez besoin d'un ordinateur portable à la maison.

Le remplacement des composants d'un ordinateur portable semble difficile même pour les administrateurs système expérimentés, donc si une partie de celui-ci ou, en particulier, la carte mère tombe en panne, dans 90 % des cas vous devrez contacter centre de services.

Entretien de la carte mère

Beaucoup de gens croient que Ordinateur personnel- C'est une sorte d'outil de travail, comme une scie ou un marteau. Il est clair que dans ce cas, l’utilisateur a absolument tort. Un ordinateur, comme la carte mère en particulier, est un système complet en interaction composé de millions de pièces. Imaginez que la carte mère posée sur la table soit une ville et que les milliards d’informations qui la traversent chaque jour soient ses habitants. Il est clair que vous devez surveiller et entretenir votre instrument.

Lorsqu’un fabricant teste son produit, il ne s’attend pas à ce que des insectes ou, pire encore, des rats y vivent. Les avantages de la maintenance informatique sont probablement évidents : la façon dont vous traitez votre lieu de travail déterminera la durée pendant laquelle il vous servira. De plus, des soins carte mère et l'intérieur de l'ordinateur ne vous prendra pas beaucoup de temps.

Au moins une fois par mois, ou mieux encore plus souvent, débranchez complètement votre ordinateur et retirez le capot de l'alimentation. Vous pouvez acheter une bombe d'air comprimé dans n'importe quel magasin d'informatique ou utiliser un aspirateur pour souffler. Assurez-vous de souffler à travers tous les radiateurs et coins de l'unité centrale, en évitant tout contact direct avec les cartes et les fils.

Si vous n'avez pas nettoyé l'unité centrale depuis longtemps, faites-le à l'extérieur et portez un bandage de gaze pour éviter d'inhaler de la poussière. N'utilisez jamais de liquides ou d'aérosols. N'oubliez pas que la poussière dans les systèmes de refroidissement, et même sur les cartes elles-mêmes, augmente la température et peut entraîner leur défaillance. Nettoyer l’intérieur de votre ordinateur n’est donc pas un caprice, mais plutôt une nécessité vitale.

Réparation

Si vous ne parvenez toujours pas à protéger votre ordinateur contre une panne et que vous n'êtes pas en mesure de déterminer vous-même quelle pièce est endommagée, il est préférable de faire appel aux services d'un centre de service. Dans la plupart des cas, vous ne pouvez déterminer vous-même le problème que si l'un des composants tombe en panne. Si le problème vient de la carte mère, seul un ingénieur en électronique peut le résoudre.

La carte mère est un composant critique qui nécessite des réparations.
compétences et équipements spéciaux. Si votre ordinateur portable tombe en panne, vous disposez également de suffisamment d'espace pour le démonter.

La clé d’une réparation réussie de cette pièce la plus importante réside dans un diagnostic et un dépannage corrects. La plus grosse erreur que l'utilisateur moyen commettra est d'essayer auto-réparation. Dans ce cas, une personne peut non seulement ne pas réparer la planche, mais également la mettre dans un état où elle doit être jetée à la poubelle.

Si votre ordinateur portable fonctionne mal, apportez-le à un centre de service dès que possible. Une carte mère d'ordinateur portable est un élément difficile à remplacer. Par conséquent, ignorer les échecs mineurs peut conduire au fait que, restant une fois indifférent à l'erreur, vous devrez faire face à des problèmes plus graves.

Il est important de réaliser que la carte mère est la principale composante du coût d’un ordinateur portable. Par conséquent, en cas de panne, il est préférable de contacter immédiatement et sans tarder des professionnels qui vous aideront à redonner vie à votre ordinateur portable à moindre coût.

Conclusion

La carte mère est donc l’élément vital de votre ordinateur. De nombreux programmeurs affirment que les ordinateurs ont leur propre âme et leur propre caractère. Ils ne reconnaissent qu'un seul maître. Si vous croyez en cette théorie, alors l’âme de l’ordinateur se trouve dans la carte mère.

Une carte mère choisie avec âme et attention, avec le soin approprié, vous servira longtemps, quels que soient son coût ou ses composants. Vous devez en prendre soin, en prendre soin, et cela vous servira très longtemps. N'hésitez jamais à contacter des spécialistes et n'effectuez pas les réparations vous-même.

En suivant les conseils de cet article, vous pourrez facilement assembler votre ordinateur et ne pas vous inquiéter d'une panne soudaine au moment le plus inopportun.

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