Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Кафедра
Напрям підготовки
Спеціальність
Курс			Група			Семестр

ЗАВДАННЯ на курсовий проект
Студентові
	(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема проекту
2. Термін здачі студентом закінченого проекту
3. Вихідні дані до проекту
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які підлягають розробці)
5. Перелік графічного (ілюстративного) матеріалу, якщо передбачено
6. Дата видачі завдання

Календарний план

№ п/п	Назва етапів курсового проекту	Термін виконання етапів проекту	Примітка

Студент
	(підпис)		(прізвище, ім’я, по батькові)
Керівник проекту
	(підпис)		(вчений ступінь, посада, прізвище, ім’я, по батькові)

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………….………...…...4

1. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ МАТЕРИНСЬКИХ ПЛАТ…………..………………6

1. Призначення………………………..…………….…………………….....7

2. Структура і компоненти материнських плат.………...………………...9

2. ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ МОДЕЛЕЙ ………………………………………….12

2.1 Материнська плата ASUS Crosshair II Formula ………………………….15

3. Материнська плата MSI DKA790GX Platinum ………...………………....16

2.3 Порівняльні характеристики……………...……………………………….18

3.СУЧАСНІ МАТЕРИНСЬКІ ПЛАТИ………………………………………..20

3.1 Материнська плата ASUS B85 VANGUARD………………………...…..20

3.2 Материнська плата GIGABYTE GA-H170M-HD3 DDR3…………...…...23

3.3 Перспективи подальшого розвитку материнських плат…………………25

ВИСНОВОК……………..……………………………………………………...28

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ І ПОСИЛАНЬ…………..….…29

ВСТУП

Материнська плата - це один з найважливіших елементів ЕОМ, що визначає її вигляд і забезпечує взаємодію всіх пристроїв, що підключаються до материнської плати . На материнській платі розміщуються всі основні елементи ЕОМ, такі як: - набір системної логіки або чіпсет - основний компонент материнської плати, що визначає який тип процесора, тип ОЗУ, тип системної шини можна використовувати. - Центральний процесор - основний пристрій ЕОМ, що виконує математичні, логічні операції та операції управління усіма іншими елементами ЕОМ. Контролер ОЗУ (оперативно запам'ятовуючий пристрій). Раніше контроллер ОЗУ вбудовували в чіпсет, але зараз більшість процесорів мають вбудований контроллер ОЗУ, що дозволяє збільшити загальну продуктивність і розвантажити чіпсет. - ОЗУ - набір мікросхем для тимчасового зберігання даних. У сучасних материнських платах є можливість підключення одночасно декількох мікросхем ОЗУ. ППЗУ (БІОС), що містять програмне забезпечення, яке здійснює тестування основних компонентів ЕОМ і настройку материнської плати. І пам'ять CMOS зберігає настройки роботи BIOS.

Часто встановлюють декілька мікросхем пам'яті CMOS для можливості швидкого відновлення працездатності ЕОМ в екстреному випадку, наприклад, невдалої спроби розгону; - Акумулятор або батарейка, що живить пам'ять CMOS; - Контролери каналів вводу-виводу: USB, COM, LPT, ATA, SATA, SCSI, та ін. Які саме канали введення-виведення будуть підтримуватися, визначається типом використовуваної материнської плати. У разі необхідності, додаткові контролери введення-виведення можна встановлювати у вигляді плат розширення; - Кварцовий генератор, що виробляє сигнали, за якими синхронізується робота всіх елементів ЕОМ; - Таймери; - Контролер переривань. Сигнали переривань від різних пристроїв надходять не безпосередньо в процесор, а в контроллер переривань, який встановлює сигнал переривання з відповідним пріоритетом в активний стан; - Роз'єми для установки плат розширення: відеокарт, звукової карти і т.д .; - Регулятори напруги, що перетворюють вихідне напруга в необхідне для живлення компонентів встановлених на материнській платі; - Засоби моніторингу, що вимірюють швидкість обертання вентиляторів, температуру основних елементів ЕОМ, живить напруга і т.д .; - звукова карта. Практично всі материнські плати містять вбудовані звукові карти, що дозволяють отримати пристойну якість звуку. При необхідності можна встановити додаткову дискретну звукову карту, що забезпечує краще звучання, але в більшості випадків це не потрібно; - Вбудований динамік. Головним чином використовується для діагностики працездатності системи.

1 ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ МАТЕРИНСЬКИХ ПЛАТ.

Найперша материнська плата належить до числа розробок фірми IBM, що датується серпнем 1981 року. Вона називалася PC-1. Її більш вдосконалена модель РС-2 з'явилася трохи пізніше в 1983 році. Основною перевагою і відмінністю від РС-1 останньої моделі РС-2 була підтримка 256 Кбіт пам'яті замість 64 Кбіт, а також наявність можливості підтримки пристроїв розширення (наприклад, жорсткого диска, відеоадаптера) без додаткової корекції в програмуванні. Характеристики материнської плати прямо пропорційні розмірам і габаритам мікропроцесора. У 1976 році відома фірма Intel успішно розробила вдосконалену модель мікропроцесора 8086. У порівнянні з попередньою моделлю 8080 розміри даної були збільшені вдвічі, що зумовило можливість збільшення продуктивності в десять разів. Додатковою перевагою було збільшення розміру інформаційних шин до 16 розрядів, що сприяло подвоєному прискоренню передачі даних на мікропроцесор і з нього. А збільшення розміру адресної шини до 20 біт дозволило +8086 тримати під прямим контролем 1Мбайт оперативної пам'яті. Наступна модель мікропроцесора 80286 знайшла вже 24-розрядну адресну шину, що зумовило збільшення оперативної пам'яті до 16 Мбіт. У 1985 році створена модель Intel 80386, відмінною характеристикою якої від попередніх було збільшення адресної шини до 32 розрядів і збільшення числа адресних характеристик до 32. Дані перетворення дозволили мікропроцесору пряме звернення до вже 4 Гб постійної пам'яті. Крім цього, важливим досягненням є те, що даний процесор міг ще працювати і з 16-тьма трильйонами віртуальної пам'яті. Наступним новаторським етапом у еволюційний розвиток материнської плати є створення процесора 386SX. Відмінною рисою його від попередньої моделі 80386 є 16-бітний вхід і вихід шини даних. Наступне покоління процесорів 486 відрізняється вже 32-розрядної архітектурою. Наявність внутрішньої пам'яті 8 Кбіт з наскрізною записом 16 Кбіт. SX конфігурації не мають вбудованого процесора. Значно випереджають за характеристиками швидкодії і пропускної здатності створені в 1989 і 1995 роках мікропроцесори Pentium і Pentium Pro, завдяки привнесення в архітектуру супер скалярних розрахунків. Дана тенденція надала можливість збільшення в п'ять разів продуктивності процесорів в порівнянні з попередниками. Класифікація материнських плат по форм-фактору. Форм-фактор материнської плати - стандарт, що визначає розміри материнської плати для комп'ютера, місця її кріплення до шасі; розташування на ній інтерфейсів шин, портів вводу-виводу, роз'єму процесора, слотів для ОП, а також тип роз'єму для підключення блоку живлення.

Форм-фактор (як і будь-які інші стандарти) носить рекомендаційний характер. Специфікація форм-фактора визначає обов'язкові і опціональні компоненти. Однак переважна більшість виробників воліють дотримуватися специфікацію, оскільки ціною відповідності існуючим стандартам є сумісність материнської плати і стандартизованого устаткування (периферії, карт розширення) інших виробників .

1. Призначення.

На системній платі монтується чіпсет,це мікросхеми, які забезпечують і контролюють логіку функціонування плати. На платі також розташовуються роз'єми для підключення центрального процесора,графічного адаптера, звукової плати,жорстких дисків, оперативної пам'яті та інші роз'єми.

Всі основні електронні схеми комп'ютера і необхідні додаткові пристрої включаються в системну плату, або підключаються до неї за допомогою слотів розширення. Найважливішою частиною системної плати є чипсет, який складається, як правило, з двох частин — північного моста (Northbridge) і південного моста (Southbridge). Зазвичай північний і південний міст розташовані на окремих мікросхемах. Саме північний і південний мости визначають, в значній мірі, особливості системної плати і те, які пристрої можуть підключатися до неї.

Сучасна системна плата ПК, як правило, включає чипсет, що здійснює взаємодію центрального процесора з ОЗП і основною оперативною пам'яттю, з портами вводу/виводу, із слотами розширення PCI Express,PCI, а також, зазвичай, зUSB,SATAі IDE/ATA. Більшість пристроїв, які можуть приєднуватися до системної плати, роблять це за допомогою одного або декількох слотів розширення або сокетів, а деякі сучасні системні плати підтримують бездротові пристрої, що використовують протоколиIrDA,Bluetooth, або802.11(Wi-Fi).На сайті фірми Intel приведений докладний опис її системних плат,

На системній платі містяться змонтовані:

• слоти DIMMдля установки модулів пам'яті типуSDRAM,DDR,DDR2.. (різні для кожного типу пам'яті). Найчастіше їх 3-4, хоча на компактних платах можна зустріти тільки 1 або 2 таких слоти;

• спеціалізований рознім типу AGPабоPCI-Expressдля установкивідеокарти. Втім, останнім часом, з поголовним переходом на відеоінтерфейс останнього типу, часто-густо зустрічаються плати з двома, а то і з трьома відеорознімами. Також зустрічаються і системні плати (з найдешевших) без відеорознімів взагалі — їхні чипсети мають вбудоване графічне ядро,і зовнішня графічна карта для них необов'язкова;

• поруч із слотами для відеокарт зазвичай знаходяться слоти для підключення додаткових карт розширення стандартів PCIабо PCI-Express х1 (раніше зустрічалися ще і слотиISA, але зараз такі плати — музейна рідкість);

• інтерфейси (IDEі/або сучаснішийSerial ATA) для підключення дискових накопичувачів —твердих дисківі оптичних приводів. Також там досі знаходиться рознім для floppy-дисковода (3,5" дискети), хоча все йде до того, що від нього незабаром остаточно відмовляться. Всідискові накопичувачі підключаються до системної плати за допомогою спеціальних кабелів, які в розмовній мові називають «шлейфами»;

• недалеко від процесора розташовуються розєми для підключення живлення (частіше всього два типи — 24-контактний ATXі 4-контактний ATX12V для додаткової лінії +12 V) і дво-, три- або чотирифазний модуль регулювання напруги VRM (Voltage Regulation Module), що складається з силових транзисторів, дроселів і конденсаторів. Цей модуль перетворює, стабілізує і фільтрує напругу, що подається від блоку живлення;

• задню частину системної плати займає панель з рознімами для підключення додаткових зовнішніх пристроїв — монітора,клавіатуриімиші, мережних-, аудіо- і USB-пристроїв тощо;

• окрім перелічених слотів і рознімів, на будь-якій системній платі є велика кількість допоміжних джамперів (перемичок) і рознімів: це можуть бути і контакти для підключення системного динаміка, кнопок і індикаторів на передній панелі корпусу, і розніми для підключення вентиляторів, і контактні колодки для підключення додаткових аудіорознімів і рознімів USBіFireWire.

На кожній системній платі в обов'язковому порядку є спеціальна мікросхема пам'яті, найчастіше встановлена в спеціальну панельку; втім, окремі виробники, з метою економії впаюють її в плату. Мікросхема містить прошивку BIOSта батарею, яка забезпечує живлення при зникненні зовнішньої напруги. Таким чином, за допомогою всіх цих слотів і рознімів, а також додатковихконтролерів,системна плата об'єднує всі пристрої, що входять до складу комп'ютера, в єдину систему.

2. Структура і компоненти материнських плат.

Рис. 1.2 (материнська плата)

1) Сокет - роз'єм, в який при складанні комп'ютера монтується (вставляється) центральний процесор, після чого на останній кріпиться спеціальний «холодильник» і вентилятор (кулер). В даний час певною популярністю користуються материнські плати з soket 775, AM2, AM2 + і AM3.

2) Північний міст - одна зі складових чіпсета, який серйозно впливає на розширення systemboard, та й на продуктивність комп'ютера взагалі. Таку назву даний вузол отримав через свого «географічного» розташування на материнській платі: він розташований у верхній частині «материнки», радом з центральним процесором, отже, південний міст (про нього читаємо нижче) розташувався в нижній частині системної плати. В обов'язки Північного моста входить забезпечення безперебійної передачі даних.

3) Південний міст - на системних платах від Intel південний міст називається ICH (I / O Controller Hub). На південний міст кладеться відповідальність за передачу даних між такими портами як USB, оптичними приводами і жорстким диском, крім того, південний міст відповідає за пристрої введення: клавіатуру, мишу. Поруч з південним мостом розташовується слот PCI.

4) Слот для оперативної пам'яті - як Ви вже зрозуміли, безпосередньо в даний роз'єм встановлюються модулі з оперативною пам'яттю (RAM). Зараз все більшу популярність набирає пам'ять DDR3, але при цьому DDR2 ще використовується, що називається «щосили».

5) Слот PCI-Express - призначений для установки відеокарти. Якщо Ваша відеокарта обладнана двома такими портами, і Ви жити не можете без захоплюючих 3D-ігор, то можете задуматися про технології SLI або Crossfire, це говорить про те, що Ви можете встановити собі на комп'ютер відразу кілька відеокарт, після чого робота з графікою стане для Вас найспокійнішим і невимушеним заняттям.

6) Слот PCI (Peripheral Component Interconnect) - якщо перекласти назву даного слота, то ми отримаємо «роз'єм для підключення (установки) периферійних пристроїв».

7) Аудіоконтролер - компонент, «за замовчуванням» встановлений на системну плату її виробником. Для того, щоб просто послухати ввечері вдома музику даного компонента цілком достатньо, однак, для професійної обробки музики її не вистачить і потрібно установка додаткової звукової карти і ще низки спеціальних компонентів.

2 ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ МОДЕЛЕЙ

Кількість виробників матеріальних плат багато, а також їх видів і однієї сторінки про материнські плати недостатньо. Найпопулярніші виробники материнських плат: Asus, Microstar (MSI), Epox, GigaByte, Intel, Foxconn, EliteGroup і т.д .. Для кожної материнської плати є своя характерістітка та архітектура. При складанні враховуються безліч показників від комплектуючих також від процесора, відеокарти, шини, блоку живлення та інше.

Існує декілька найбільш поширених формфакторів, що враховуються при розробці системних плат. Формфактор являє собою фізичні параметри плати і визначає тип корпусу, в якому вона може бути встановлена. Формфактори системних плат можуть бути стандартними (т. Е. Взаємозамінними) або нестандартними. Нестандартні формфактори, на жаль, є перешкодою для модернізації комп'ютера, тому від їх використання краще відмовитися.

Інші: незалежні конструкції (розробки компаній Compaq, Packard Bell, Hewlett- Packard, портативні / мобільні системи і т. Д.). За останні кілька років відбувся перехід від системних плат оригінального формфактора Baby-AT, який використовувався в перших комп'ютерах IBM PC і XT, до плат формфактора ATX і NLX, використовуваним в більшості повнорозмірних на стольних і вертикальних систем. Існує кілька варіантів формфактора ATX, в число яких входять Micro-ATX (який являє собою зменшену версію формфактора ATX, використовуваного в системах малих розмірів) і Flex-ATX (ще більш зменшений варіант, призначений для домашніх комп'ютерів нижчого цінового рівня). Формфактор NLX призначений для корпоративних настільних систем; WTX, у свою чергу, розроблявся для робочих станцій і серверів з середнім режимом роботи, але широкого розповсюдження не отримав.

Незважаючи на широке поширення плат Baby-AT, повнорозмірною AT і LPX, їм на зміну прийшли системні плати більш сучасних формфакторів. Сучасні формфактори фактично є промисловим стандартом, що гарантує совме Стімость кожного типу плат. Це означає, що системна плата ATX може бути заміні на інший платою того ж типу, замість системної плати NLX може бути використана інша плата NLX і т. Д. Завдяки додатковим функціональним можливостям сучасних системних плат, комп'ютерна індустрія змогла швидко перейти до нових Сучасні системні плати неможливо уявити без мікросхем системної логіки. Набір мікросхем подібний системній платі. Іншими словами, дві будь плати з однаковим набором мікросхем функціонально ідентичні. Набір мікросхем систем ної логіки включає в себе інтерфейс шини процесора (яка називається також Front-Side Bus. FSB), контролери пам'яті, контролери шини, контролери вводу-виводу і т. П. Всі схеми системної плати також містяться в наборі мікросхем. Якщо порівнювати процесор комп'ютера з двигуном автомобіля, то аналогом набору мікросхем є, швидше за все, шасі. Воно являє собою металевий каркас, службовець для установки двигуна і виконує роль проміжної ланки між двигуном і зовнішнім світом. Набір мікросхем це рама, підвіска, рульовий механізм, колеса і шини, коробка передач, карданний вал, диференціал і гальма. Шасі автомобіля являє собою механізм, що перетворює енергію двигуна в поступальний рух транспортного засобу. Набір мікросхем, у свою чергу, є з'єднанням процесора з різними компонентами комп'ютера. Процесор не може взаємодіяти з пам'яттю, платами адаптера і різними пристроями без допомоги наборів мікросхем. Якщо скористатися медичною термінологією і порівняти процесор з головним мозком, то набір мікросхем системної логіки по праву займають місце хребта і центральної нервової системи.

Набір мікросхем управляє інтерфейсом або сполуками процесора з різні ми компонентами комп'ютера. Тому він визначає в кінцевому рахунку тип і швидкодія використовуваного процесора, робочу частоту шини, швидкість, тип і об'єм пам'яті. По суті, набір мікросхем відноситься до числа найбільш важливих компонентів системи, навіть, напевно, більш важливих, ніж процесор. Доводилося бачити системи з потужними процесорами, які програвали у швидкодії системам, що містить процесори меншої частоти, але більш функціональні набори мікросхем. Під час змагань досвідчений гонщик часто перемагає не за рахунок високої швидкості, а за рахунок вмілого маневрування. При компонуванні системи потрібно почати в першу чергу з набору мікросхем системної логіки, оскільки саме від його вибору залежить ефективність процесора, модулів пам'яті, пристроїв введення-виведення, а також різноманітні можливості розширення. ATX

Конструкція ATX була розроблена порівняно недавно. У ній поєднуються найкращі риси стандартів Baby-AT і LPX і закладено багато додаткові вдосконалення. По суті, ATX, це, що при боці, плата Baby-AT зі зміненим роз'ємом і місцеположенням джерела живлення. Головне, що необхідно запам'ятати, конструкція ATX фізично несумісна ні з Baby-AT, ні з LPX. Іншими словами, для системної плати ATX потрібен особливий корпус і джерело живлення. Вперше офіційна специфікація ATX була випущена компанією Intel в липні 1995 року і представлена ​​в якості відкритої промислової специфікації. Системні плати ATX з'явилися на ринку приблизно в середині 1996 року і швидко зайняли місце раніше використовуваних плат Baby-AT. У лютому 1997 року з'явилася версія 2.01 специфікації ATX, після чого було зроблено ще кілька незначних змін. У травні 2000 року випускається остання (на поточний момент) редакція специфікації ATX (містить рекомендацію Engineering Change Revision PI), яка отримала номер 2.03. Компанія Intel опублікувала детальну специфікацію ATX, тим самим відкривши її для сторонніх виробників. В даний час ATX є найбільш поширеним формфактором системних плат, рекомендованим для більшості нових систем. Система ATX залишиться розширюваної протягом ще багатьох років, в чому вона схожа на попередню їй системну плату Baby-AT.

Конструкція ATX дозволила удосконалити стандарти Baby-AT і LPX. Наявність вбудованої подвійної панелі роз'ємів вводу-виводу. На тильній стороні системної плати є область з роз'ємами введення-виведення шириною 6,25 і висотою 1,75 дюйма. Це дозволяє розташувати зовнішні роз'єми безпосередньо на платі і виключає необхідність використання кабелів, що з'єднують внутрішні роз'єми і задню панель корпусу, як в конструкції Baby-AT.

Наявність одноключового внутрішнього роз'єму джерела живлення. Це спрощує заміну роз'ємів на джерелі живлення типу Baby-AT. Специфікація ATX містить одноключевий роз'єм джерела живлення, який легко вставляється і який неможливо встановити неправильно. Цей роз'єм має контакти для підведення до системної плати напруги 3,3 В, а це означає, що для системної плати ATX не потрібні вбудовані перетворювачі напруги, які часто виходять з ладу. У специфікацію ATX було включено два додаткові роз'єми живлення, по лучівшіх назва допоміжних силових роз'ємів (3,3 і 5 В), а також роз'єм ATX12V, використовуваний в системах, які споживають більшу кількість електроенергії, ніж передбачено оригінальною специфікацією.

2.1 Материнська плата ASUS Crosshair II Formula

Рис 2.1 (Материнська плата ASUS Crosshair II Formula)

ASUS Crosshair II Formula

Ціна: 2800 грн; оцінка: 9

Технічні характеристики:

Чіпсет: NVIDIA nForce 780a SLI

Підтримувані процесори: AMD Phenom / Phenom X4 / Phenom X3 / Athlon 64 X2 / Athlon 64 / Athlon / Athlon 64

Пам'ять: до 8 Гб, 4xDIMM DDR2, 667 - 1066 МГц

Слоти розширення: 3xPCI-Express х16, 1xPCI-Express х1, 2xPCI 32-біт

Підтримка декількох відеокарт: NVIDIA SLI 3-way

Інтерфейсні роз'єми: 6xSATA II, 1xIDE, 1xFDD

Плюси

Одне з найпотужніших на сьогоднішній день рішень від ASUS, - буде актуально навіть після появи нових чіпсетів і материнських плат на їх основі.

Модель показала хорошу продуктивність (той же WinRar виявився на рівні в 1156 Кб / с) ,. Це справжній «оверклокінг для чайників». Виконуючи розгін вручну (як воно скрізь зазвичай і буває), можна домогтися більш серйозних результатів. На допомогу оверклокерам і солідна система охолодження: складне з'єднання з мідних радіаторів охоплює північний і південний мости, а також мікросхеми в районі гнізда процесора.

Мінуси крім ціни, мінусів помічено не було.