Лабораторна робота №2

Тема. Встановлення системної плати в корпус, задання параметрів її роботи.

Мета. Вивчити принципи встановлення системної плати в корпус та навчитися налаштовувати основні параметри її роботи.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ.

Материнська або системна плата - це той фундамент, на якому побудований будь-який сучасний комп'ютер, будь то настільний ПК, ноутбук або вбудовувана система. Саме материнська плата об'єднує такі різні за своєю суттю і функціональності комплектуючі, як процесор, оперативна пам'ять, плати розширення і всілякі накопичувачі. Саме завдяки материнській платі до комп'ютера можна підключати периферійні пристрої, адже навіть якщо набір системної логіки (чіпсет) підтримує різноманітні шини і інтерфейси, до звичної мікросхеми напряму підключити, наприклад, принтер, навряд кому вдасться.

Чим же є сучасна материнська плата? Розглянемо, в основному, плату для настільних ПК, як найпоширеніших, проте значну частину їх опису можна застосувати і до плати для серверів, ноутбуків і вбудовуваних комп'ютерів. Системна плата - це головна і найбільша друкована плата в обчислювальній машині. По складності виготовлення самої друкованої плати " материнки" відстають лише від самих ультрасучасних графічних прискорювачів. Типова материнська плата побудована на базі чотирьох-шестишарової текстолітової друкованої плати, тоді як деякі відеокарти випускаються на основі восьми- і навіть десятишарової друкованої плати. Використання багатошарової плати дозволяє при збереженні стандартних розмірів розвести різні електричні ланцюги так, щоб їх взаємовплив був мінімальним. По тих шарах, які знаходяться в глибині плати, розводяться ланцюги живлення і заземлення, а по інших, включаючи верхній і нижній - власне сигнальні ланцюги.

Зупинимося лише на двох чисто електричних параметрах материнської плати. Оскільки мікросхеми розраховані на роботу в строго обумовлених режимах, для забезпечення їх надійності і довговічності необхідне якісне живлення. Звичайно, значну роль тут виконує блок живлення, до якого підключається плата, проте різним компонентам необхідна різна потужність, причому енергоспоживання окремих комплектуючих, наприклад, процесора, непостійне. Всі ці чинники змушують вдаватися до додаткових міркувань. Для подачі необхідної напруги на різні комплектуючі у всіх сучасних материнських платах використовується стабілізатор напруги, який найчастіше встановлюється безпосередньо на плати, але, буває, і виконується у вигляді окремої невеликої плати, розміщуваної в цілях належного охолоджування в безпосередній близькості від блоку живлення. Стабілізатор напруги працює в автоматичному режимі, залежно від того, на які контакти подається навантаження, іншими словами, до якого роз'єму підключений той або інший пристрій або елемент плати. Функція розгону процесора, часто підтримувана сучасною платою, використовує ручне регулювання напруги (в розумних межах, безумовно), яке реалізується для користувача через BIOS або через спеціалізовану утиліту.

Боротися з скачками напруги, згубними для багатьох комплектуючих, покликані конденсатори, здатні накопичувати і потім плавно віддавати заряд. Невипадково конденсаторів так багато на материнських платах, особливо, навколо центрального процесора, для якого характерні різкі скачки енергоспоживання, залежно від навантаження. Доречно зауважити, саме з конденсаторами пов'язане зниження з часом надійності роботи материнської плати: вони старіють швидше за інші компоненти, зокрема, через дію високих температур. В результаті ємність конденсаторів падає, і вони втрачають здатність " тримати удар" і вирівнювати напругу в схемі, що негативно позначається на інших компонентах і, у гіршому разі, виводить їх з ладу. Отже рекомендації до зміни комп'ютера кожні три роки породжені не тільки маркетинговими міркуваннями " морального старіння", але і цілком об'єктивні причинами.

Перейдемо до безпосередніх функцій материнської плати. У обов'язковому порядку на цій платі розміщуються системна шина, процесорний роз'єм, слоти для модулів оперативної пам'яті (можливий варіант, коли мікросхеми пам'яті упаюються безпосередньо в плату), слоти розширення, різні контроллери, а також порти вводу-виводу. Як бачимо, системна плата об'єднує в єдину систему всі компоненти комп'ютера - без неї вони б залишалися просто набором не зв'язаних один з одним комплектуючих.

На наступній фотографії зображена типова сучасна материнська плата P5GDC-V Deluxe виробництва відомої тайваньської компанії Asus.

Ця плата на основі набору системної логіки Intel 915G розрахована на процесори Intel Pentium 4 в корпусі LGA 775 і підтримує майже всі технології, що зустрічаються в сучасних настільних комп'ютерах. Короткі характеристики цієї моделі:

• Чіпсет - 915G з вбудованим графічним прискорювачем (" північний міст") + ICH6R (" південний міст")
• Підтримка процесорів Pentium 4 або Celeron D в корпусі LGA 775
• Підтримка оперативної пам'яті DDR і DDR2 533 об'ємом до 4 Гбайт
• Підтримка шини PCI Express x16 і x1
• Підтримка шини PCI
• Підтримка швидкісних інтерфейсів USB 2.0 і IEEE 1394 (FireWire)
• Контроллери IDE і Serial ATA
• Гігабітний мережевий контроллер
• Восьмиканальний (7.1) звуковий контроллер
• Форм-фактор - ATX (розміри - 305 x 244 мм)

Розглянемо, де ж на платі розташовані ці компоненти.

Відразу в очі впадає роз'єм для процесора, на який наклеєна захисна жовта наклейка, що одночасно закликає до обережності при установці чіпа.

Гніздо процесора	Північний міст	Південний міст

Зліва розташований масивний радіатор з написом ASUS - під ним ховається " північний міст" - мікросхема 915G, відповідальна, перш за все, за зв'язок процесора і оперативної пам'яті. Крім того, в даному випадку в неї вбудований графічний контроллер Intel Graphics Media Accelerator 900; іншими словами, для того, щоб зібраний на основі цієї плати комп'ютер запрацював, не потрібна установка відеокарти. Втім, знову ж таки, в нашому випадку ніщо не заважає поставити і потужний графічний прискорювач.

Ще лівіше і дещо нижче ми бачимо ще один масивний радіатор з фірмовою назвою сімейства материнських плат Asus. Цим радіатором накритий " південний міст" ICH6R, що відповідає за системи вводу-виводу і контроллер USB 2.0, а також (у нашому випадку) RAID-контроллер.

Нижче за процесорне гніздо і " північний міст" розташовані слоти для оперативної пам'яті. Плата, що розглядається нами, відрізняється тим, що в ній можуть використовуватися як звичні модулі пам'яті DDR, так і дорожчі, але потенційно продуктивніші модулі пам'яті DDR2. Як бачимо, слотів шість і вони виділені кольором в пари - це означає, що плата розрахована на оперативну пам'ять, що працює в двохканальному режимі, тобто в даному випадку модулі пам'яті однакового типу і об'єму повинні встановлюватися попарно в слоти одного кольору. При цьому в плату можна встановити або чотири модулі пам'яті DDR, або два модулі типа DDR2, одночасна робота пам'яті різних типів не підтримується (як, втім, і в будь-якій іншій подібній системній платі).

Безпосередньо під слотами для оперативної пам'яті розміщені роз'єм IDE для накопичувачів (зліва) і роз'єм для підведення до материнської плати електроструму від блоку живлення.

Роз’єми для пам’яті	Роз’ем IDE та роз’єм живлення

Оскільки для сучасних процесорів Pentium 4 потрібне додаткове електроживлення, в правому верхньому кутку плати передбачений відповідний роз'єм для підключення до блоку живлення.

Під мікросхемою " південного моста" можна побачити чотири роз'єми Serial ATA, до яких підключаються жорсткі диски. Завдяки чіпу ICH6R з цих вінчестерів можна створювати RAID-масиви, які прискорюють роботу з дисковою підсистемою, або підвищують надійність зберігання даних.

Зліва від " південного моста" розташований ще один роз'єм IDE для підключення вінчестерів або оптичних накопичувачів по традиційній паралельній шині ATA.

Роз’єм додаткового живлення	Роз’єми Serial ATA	Роз'єм IDE	Роз'єм флопі-дисковода

Мікросхема BIOS, що відповідає за зберігання однойменної програми базової системи вводу-виводу, а також батарея, від якої здійснюється живлення цієї мікросхеми.

Роз'єм для підключення флоппи-дисковода розташований у лівого краю плати. Хоча сьогодні дискетами вже мало хто користується, багато виробників системних плат не поспішають відмовлятися від цього контролера, ймовірно, в ім'я сумісності. Втім, в комп'ютерах Apple флоппі-дисководи не встановлюються вже декілька років, і цей факт нікого не обурює.

У лівій верхній частині системної плати розташовані слоти для установки плати розширення. Два крайніх зліва маленьких слоти - це роз'єми для плати з інтерфейсом PCI Express x1 (теоретична смуга пропускання - до 250 Мбайт/с). Таких плат поки що практично немає на ринку, проте в перспективі виробники мають намір повністю відмовитися від звичних PCI і перейти на випуск карт виключно з новим інтерфейсом. Далі слідують три слоти PCI, а чорним кольором виділений слот PCI Express x16 (теоретична смуга пропускання - до 4000 Мбайт/с) для установки відеокарти.

У правій верхній частині розпаяні різні роз'єми, які після установки плати в системний блок будуть виведені на його задню стінку. Розглянемо їх докладніше. Зліва, один над іншим, розміщені два порти PS/2 для підключення миші і клавіатури. Потім йдуть паралельний порт, цифровий аудіоінтерфейс S/PDIF, аналоговий відеовихід VGA (15-контактний роз'єм D-Sub) для підключення монітора, порт IEEE 1394 або FireWire (вгорі) і два порти USB 2.0, мережевий порт і ще два порти USB 2.0, і, нарешті, шість аудіопортів від вбудованого звукового контроллера.

Знання зовнішнього вигляду роз'ємів і їх зразкового розташування (яке може вельми серйозно відрізнятися на платі, побудованій на різних наборах логіки) спростить задачу установки нового устаткування. До речі стандартні роз'єми розроблялися з розрахунком на те, щоб до них неможливо було неправильно підключити пристрої. Тому при установці нових комплектуючих будьте уважні і не прикладайте особливої сили: якщо в роз'єм не вставляється штекер або карта розширення, значить, це не той роз'єм.

ХІД РОБОТИ

На даній практичній роботі я проводжу установку та підключення материнської плати GIGABYTE-GA-H61M-S2PV

Виробник	GIGABYTE Technology
Модель	GIGABYTE GA-H61M-S2PV (rev. 2.0)
Чіпсет	Intel H61 Express
Процесорний ро῾ зєм	Socket LGA 1155
Підтримуючі процесори	Intel Core i7/ Intel Core i5/ Intel Core i3/ Intel Pentium/ Intel Celeron в LGA1155 (Sandy Bridge / Ivy Bridge)
Підтримка пам῾ яті	2x 1.5V DDR3 DIMM слота з підтримкою до 16 ГБ пам῾ яті
Використовуєма пам῾ ять	1333 / 1066 / 800 МГц
Слоти розширення	1 х PCI Express 3.0 х16 (х16) 1 х PCI Express 2.0 xl 2 х PCI
Підтримка технологій Multi- GPU	Ні
Дискова підсистема	Чіпсет Intel Н61 Express підтримує: 4 х SATA 3 Гбіт/с
LAN	Atheros AR8151 (10/100/1000 Mbit)
Звукова підсистема	High-Definition Audio кодек на основі мікросхеми Realtek ALC887 2/4/5.1/7.1-канальний звук
Живлення	24-контактний ро῾ зєм живлення АТХ 4-контактний ро῾ зєм живлення ATX12V
Охолодження	Алюмінієвий радіатор на північному мосту
Ро῾ зєми для вентиляторів	1 х CPU (4-контактний) 1 х системний (4-контактний)
Зовнішні порти I/O	2 х PS/2 (миша, клавіатура) 4 х USB 2.0/1.1 1 х RJ-45 lxLPT 1 х DVI-D 1 х D-Sub 3 х аудіовиходи
Внутрішні порти I/O	2 х USB 2.0 кожен з підтримкою підключення двух портів USB 2.0/1.1 4 х SATA 3 Гбит/с 1 х СОМ 1 х джампер Clear CMOS 1 х аудіо ро῾ зєм передні панелі 1 х ро῾ зєм системної панелі
BIOS	2x32 Mb DualBIOS, UEFI BIOS, PnP 1.0a, DMI 2.0, SM BIOS 2.6, ACPI 2.0a
Комплектація	інструкція користувача, диск с драйверами та утилітами, заглушка інтерфейсної панелі 2 х SATA- кабелю 3 Гбит/с
Форм-фактор	тАТХ
Розміри, мм	244 х 200

1. Установка материнської плати на шасі.

Корпус з не знімною панеллю	Корпус	Корпус з не знімною панеллю

Відкриваю панелі з обох боків корпусу ПК, викручуючи 4 гвинти(по 2 шт. на кожну панель). Із зображень зліва та справа видно що даний корпус типу башта типорозміру міді, має незнімну панель, на яку кріпиться системна плата.

2. Підключення індикаторів лицьової панелі.

На корпусі комп'ютера розташовані 2 кнопки управління і кілька світлодіодних індикаторів. Для підключення цих органів управління до системної плати вона має контактне поле, до якого приєднуються всі роз'єми, що йдуть від електронних елементів лицьової панелі корпусу, в т.ч. і від динаміка. Традиційно контактне поле розташоване в кутку системної плати, хоча можуть бути і варіанти. Крім того, можливе використання 34-рядного контактного поля. Підключаються всі роз'єми так, як вказано в документації до системної плати. На системній платі призначення груп контактів майже завжди нанесене фарбою. Для визначення призначення штекерів знаходжу на їх корпусах умовні позначення. При підключенні світлодіодних індикаторів звертаю увагу на полярність під'єднування роз'єму. Звичайно кольоровий проводок підключається до " +", а чорний або білий - до " -", на материнській платі роз'єм " +" позначається фарбою.