Mati čne ploče

1. Matične ploče Podela AT (sredinom 80tih) - hronološki prve, većina starih računara (80286 – 80486, Pentium I), standard definiše dimenzije ploče, kao i ugrubo raspored komponenata, napone napajanja i samo funkcionisanje ATX (Intel, 1995.), novijeg datuma – od Pentium procesora, pa nadalje, prilično revolucionaran u odnosu na AT, drugačije dimenzije, drugačiji raspored

2. AT • Stari standard – naponi napajanja od 5V do 12V – regulacija napona procesora se obavlja na samoj ploči (tada značajnih 3.3V) • Isključivanje računara podrazumeva prekid dovođenja struje na matičnu ploču • Prekidač za paljenje/gašenje prekida napon od 220V ka napajanju • Stari računari su zahtevali manje energije, te su ova napajanja manje snažna od ATX braće (do 250W)

3. AT #2 • Prilično velike ploče, malo manje su Baby AT (nama poznatije – prvi Pentiumi) • Serijski i paralelni portovi se povezuju kablovima na ploču • DIN konektor za tastaturu • Loš protok vazduha u kućištu, usled mesta za procesor na “čudnom” mestu

4. AT konektor

5. ATX • Naponi napajanja od 3.3V do 12V • Isključivanje računara se obavlja softverski • Prekidač se kači na ploču, a ne na napajanje i prekida jako male napone • Nakon gašenja računara, matična ploča ostaje pod malim naponom (opasno prilikom instalacije/deinsatalacije memorija!) • Uglavnom manje matične pločeod AT (30.4cm x 20.3 cm), postoje i miniATX, microATX • Snage do 500W

6. ATX #2 • Napon od 3.3V se dovodi direktno na ploču • Bolji protok vazduha (bolje mesto za procesor) • Integrisani priključci za periferije • PS/2 portovi za tastaturu i miša

7. ATX konektor

8. Prelazna rešenja • Mnoge ploče imaju obe vrste konektora (AT i ATX), a po izgledu i dimenzijama nisu ni jedno ni drugo • Ove ploče su prelazna rešenja • Isto to važi i za memorije

9. Prelazna rešenja

10. Topologija • Podnožje za procesor • Slotovi za memorju • Slotovi za proširenje • BIOS čip i RTC baterija • Čipset • Naponska sekcija, kontroleri • Integrisane periferije • Jumperi i DIP prekidači

11. Procesorsko podnožje • Mogu biti razna, nama zanimljiva počinju od socket 7, 8, a završavaju se na socketu 462, 370, 754, 939, 775... • Kod novijih socketa, broj u njihovom nazivu označava broj pinova odgovarajućeg procesora • Jedno vreme popularan je bio slot (1, A) gde se procesor kačio vertikalno, kao PCI kartica, ali se odustalo od tog koncepta

12. Procesorsko podnožje #2 • Često se referišu kao ZIF socketi (Zero Insertion Force) • Šume kondenzatora i kalema – obično oko podnožja • Priključak za CPU cooler se nalazi u neposrednoj blizini (12V, Gnd, Control)

13. Podnožja

14. Memorijski slotovi - AT • Kod AT ploča bili su uglavnom SIMM (Single In-line Memory Module), gde su memorije bile tipa Burst, EDO... • Imale su veliko vreme pristupa (60, 70ns), a broj pinova je varirao od generacije do generacije (40-72) • Bilo je i DIMM slotova, ali su oni uglavnom bili egzotika

15. Memorijski slotovi - ATX • Samo DIMM (Dual In-line Memory Module), jako mala vremena prisupa (do 10ns), jako brze, doduše premijeru doživele na AT pločama • Broj pinova opet varira od generacije do generacije (168 za SDR SDRAM, 184 za DDR SDRAM...) • Naponi napajanja memorije su od 2.5V-5V

16. SIMM & DIMM

17. Ekspanzioni slotovi • Kod AT popularni su bili ISA, VLB i PCI verzije 1.0 • Kod ATX su popularni PCI 2.1 i 2.2, AGP, CNR, AMR, na nekim starijim i ISA • Najnovije ploče (ATX 2.0) imaju isključivo PCI 2.2 i PCI-Express slotove • Slotovi služe za dodavanje raznih periferija – grafičkih, mrežnih i zvučnih kartica, SCSI i IDE kontrolera, raznih USB i Firewire kartica

18. BIOS & RTC • Čip za BIOS se nalazi ili zalemljen u ploču ili u svom malom socketu • RTC = Real time clock, nalazi se ili kao zaseban čip ili integrisan u BIOS • Baterija za napanje RTC je obično 3V, litijumska • Postoji jumper za resetovanje BIOS-a i RTC

19. BIOS

20. Čipset • Služi za komunikaciju procesora, memorije i ostalih periferija • Ranije uglavnom u vidu 2 čipa – Northbridge i Southbridge, gde prvi služi za komunikaciju procesora i važnijih periferija sa magistralom, dok drugi uglavnom sadrži integrisane periferije – dvograni IDE kontroler, USB kontroler, paralelni i serijski interfejs, flopi kontroler...

21. Čipset #2 • Noviji čipseti rade na mnogo većim brzinama, te zahtevaju hlađenje bilo aktivno, bilo pasivno • Hladnjaci se obično stavljaju na Northbridge • U novije vreme izumire pojam čipseta, jer se više ne koriste 2 već samo jedan čip za kontrolu svega • Ovim se izbegava projektovanje brzih veza između 2 čipa

22. Naponska sekcija i kontroleri • Naponska sekcija služi za spuštanje i regulaciju napona na ploči – Smanjuje ripple i drži konstantnim napon procesora • Kontroleri integrisani u ploče bilo AT bilo ATX su IDE kontroler, flopi kontroler, serijski i paralelni interfejs • Bolje ploče imaju i SerialATA kontroler, SCSI kontroler, USB...

23. Integrisane periferije • Ploče novijeg datuma uglavnom imaju integrisane mrežne i zvučne karte • Lošije i manje ploče imaju integrisane čak i grafičke karte (micro i mini ATX), neke sa memorijom za graf. kartu, a neke bez • Pored njih standardno se integrišu gorenavedene komponente

24. Js & DIPs • Iako su ovde pomenuti, jumperi i DIP prekidači su već stvar istorije PC računara • Kod starih ploča se podešavanjem jumpera i DIP prekidača nameštao radni napon procesora, frekvencija... • Danas su sve ploče jumperless, a ono malo jumpera što imaju služi za neke egzotične primene (reset RTC-a, wake-up events...)

25. Jumpers & DIPs

26. Cache memorija - AT • Keš memorija je u vidu čipova na samoj ploči, rade na brzini procesora ili polovini brzine istog (66 – 250Mhz); ove memorije su se nazivale L2 kešom, dok je na procesoru bio L1 • Veličine su iznosile: • 8-32kb za L1 • 256kB-1MB za L2

27. Cache memorija – AT #2 • Kasnije se prešlo i na koncept sa L3 memorijom, gde su sada L1 i L2 bile na procesoru • Odustalo se od tog koncepta jer nije donosio velika ubrzanja u odnosu na standardnu varijantu

28. Cache - AT

29. Cache memorija - ATX • Keš je isključivo integrisan na procesoru, i L1 i L2, dok je brzina obično jednaka brzini procesora (500Mhz-3Ghz) • Veličina L1 iznosi od 32-128kB, dok je L2 keš od 128kB-2MB • Prednost kod ovih ploča se ogleda u brzini rada keša

30. Video adapteri • Video adapteri ili grafičke karte su uređaji koji služe za prikaz slike na monitoru • Nabrajanje vrsta i opis funkcija bi zahtevali više od jedne ppt prezentacije • Važnije komponent na graf. Karti su grafička RAM memorija, GPU (Graphics Processing Unit), RAMDAC i Video BIOS

31. Video adapteri #2 • Video BIOS služi za inicijalizaciju graf. karte, kao i za definisanje nekih primitivnijih funkcija • RAM memorija je memorija koju grafička karta koristi za skladištenje textura i prikaz 2D rezolucije na ekranu • GPU je centralni procesor graf. karte i služi za obradu podataka, kao i vezu sa magistralom • RAMDAC je DA konvertor koji konvertuje sliku iz digitalne u analogni oblik; bitan za osvežavanje

32. Video adapteri #3 • Osnovni pokretači razvoja su igre i napredni 3D programi za animaciju • Grafičke karte su danas skoro najveći potrošači el. energije u računaru (neke zahtevaju napajanja od 0.5kW) • Nekada je bio bitan 2D prikaz, dok je danas od presudnog značaja samo brzina u 3D modu