▷ Hvad er et bundkort, og hvordan fungerer det

I dag skal vi tale om bundkortet til en computer. Bundkortet er uden tvivl det grundlæggende element til at oprette en computer, resten af ​​komponenterne som f.eks. CPU eller RAM installeres på det, så maskinen er i stand til at starte og arbejde. Så lad os se detaljeret, hvad et bundkort er, og hvordan det fungerer.

Indholdsindeks

Hvad er et bundkort?

Bundkortet er uden tvivl den vigtigste del af en computer. Dette er den, der bestemmer, hvilken arkitektur vores team har i sine interne komponenter. Hvert bundkort vil være designet til at huse bestemte komponenter eller bestemte typer af komponentfamilier og understøtter også visse hastigheder og kapaciteter, som disse komponenter har.

Alle eller næsten alle komponenter, der er en del af computeren, vil være tilsluttet bundkortet, det vil også være ansvarlig for at etablere en kommunikationsbus mellem disse komponenter (CPU, RAM, grafikkort) og de eksterne enheder, der er installeret på det (mus, tastatur, skærm osv.)

Dets fysiske aspekt er det af et elektronisk kredsløb med bestemte dimensioner, hvori en række elementer som chips, kondensatorer, komponentforbindelser og elektricitetsledninger er installeret, som tilsammen danner strukturen på en computer.

Næsten alle af dem skal have fire grundlæggende komponenter installeret:

• Strømforsyning Central processorRAM-hukommelseLagringsenheder

Bundkortene består af forskellige fysiske formater, der bestemmer de fysiske dimensioner, disse vil have.

Bundkortformater

De formater, vi kan finde på markedet, er følgende:

E-ATX

Det er den største formfaktor, vi har på markedet. Dens dimensioner er 305 x 330 mm. Disse tavler har normalt rigelige huller til udvidelseskort og mange muligheder med hensyn til installation af grafikkort i SLI eller Crossfire.

Derudover har vi op til 8 slots til installation af RAM-hukommelse

ATX

Disse bestyrelser har været på markedet siden 1995 takket være deres implementering af Intel. De er også de mest almindelige, vi kan finde. Dens dimensioner er 305 x 244 mm, selvom der også er nogle med lidt forskellige dimensioner. Hullerne til placering i chassiset skal naturligvis være placeret nøjagtigt på de standardiserede steder.

Denne type bundkort bruges til næsten alle typer systemer, kontor, spil osv. Dette skyldes dets store udvidelsesmuligheder. Normalt har vi 7 ekspansionsslots og 4 slots til installation af RAM- hukommelser .

Micro ATX

Bundkort med dette format har dimensioner på 244 x 244 mm, så de er ganske mindre end de foregående, ca. 25%. Disse tavler, der er i et mindre format, er rettet mod kontorarbejdsteams, som ikke har brug for så mange udvidelsesåbninger og også besætter mindre chassis.

Blandt dens udvidelsesmuligheder har det maksimalt 5 udvidelsesvinduer, selvom de normale er 3 og mellemrum med op til 4 RAM-hukommelser. Denne type plader har brug for chassis, der er kompatibelt med deres fastgørelse, da skruernes placering vil være forskellig fra ATX-pladerne.

Mini ITX

Dette er det mindste pladeformat, der er tilgængeligt til hjemmecomputere. Det har dimensioner på 170 x 170 mm. Til fastgørelse består det af fire huller, der falder sammen med dem, der er installeret til en ATX-plade.

På disse tavler kan vi finde et enkelt ekspansionsspor til grafikkortet og to slots til RAM-hukommelse

Der er andre dannet som XL-ATX, men de ses normalt ikke så meget i det lave / midterste interval. Kun i PREMIUM-området

Fysiske komponenter på et bundkort

Dette vil være langt det bredeste afsnit i denne artikel, da bundkortet har en række komponenter, der er værd at navngive. Lad os starte så.

chipset

Chipsættet eller "chipset" er et sæt integrerede kredsløb, der er designet til at etablere kommunikation mellem processoren og de andre komponenter, der er installeret på bundkortet. Disse elementer kan være RAM-hukommelse, harddiske, ekspansionsspor og input- og outputporte.

Med udviklingen af ​​bundkortteknologi består disse chips normalt af en enkelt central chip. Desuden er disse chips udelukkende designet til et sæt processorer eller et bestemt mærke og til visse RAM-hukommelsesmoduler. Dette gør det nødvendigt, at når vi køber et bundkort fra markedet, bliver vi tvunget til også at købe en kompatibel processor og RAM-moduler til det.

Gamle bundkort

Chipsættet kan integreres af to chips og kaldes også North Bridge eller North Brigde og South Bridge eller South Bridge. Hver af disse chips er ansvarlige for visse opgaver, der skal udføres:

North Bridge: Denne chip er direkte knyttet til processorbussen og har direkte kommunikation med den og RAM-hukommelse. Denne bus kaldes også Front Side Bus eller (FSB) og er afgørende for computerens hastighed og ydeevne. Derudover er det også ansvaret for kommunikation med PCI-Express-porte, da det er dem, der understøtter komponenter med højeste hastighed, såsom bundkortet eller de nye M.2- og PCI-E solid state-lagringsenheder.

South Bridge: Denne chip er direkte forbundet til den nordlige bro via Direct Media Interface eller (DMI) bus. Denne chip er ansvarlig for kommunikationen af ​​input- og output-enhederne og for at forbinde disse med den nordlige bro. For eksempel SATA-harddiske, USB, Fire Wire, netværkskort, AUDIO osv.

Moderne bundkort

I øjeblikket med udseendet af multikerneprocessorer som Intel Core og AMD FX er dette chipset betydeligt reduceret til en enkelt chip og dermed forsvinder sydbroen.

Dette skyldes, at de nye processorer integrerer hukommelseskontrolleren i dem, så de er direkte forbundet til RAM-hukommelsesbussen. Lad os sige, at FSB-broen er integreret i processoren, og at bussen, der er ansvarlig for de andre enheder, kaldes Plataform Controller Hub (PCH), og erstatter DMI-bussen.

Chipset-typer

Der er et stort antal chipset-modeller. Med hver evolution af processorer er der også en udvikling af disse chips. Som i alt er der low-end, til styring af lavere eller lavere hastighedskomponenter, en mid-range og en high-end, der tilbyder maksimal hastighed og support til forskellige grafikkort og den hurtigste RAM på markedet.

I henhold til processorproducenten kan vi finde chipsæt designet til AMD-processorer og chipsæt designet til Intel-processorer.

For mere information om de nyeste markering af chipset-modeller til både teknologier og deres sammenligning, kan du besøge vores følgende artikler:

Mikroprocessorstik

Som det ikke kunne være andet, på bundkortet er det, hvor mikroprocessoren skal installeres, og til dette vil en stik med de fysiske stik være nødvendig for at kommunikere dette med bundkortet. Der er to typer stik:

• PGA (Pid Grid Array): i dette stik er der et panel med huller til at indsætte mikroprocessoren indeni, som har kontaktstifter til indsætning. LGA (Land Grid Array) - Stikket har en matrix af guldbelagte kontakter, der skaber kontakt mellem bundkortet og processorchippen, som kun har en plan overflade med kontaktpunkter.

Indsættelsesteknologi kaldes ZIF (Zero Insertion Force), og chippen passer ikke perfekt i soklen, hvis du har brug for at anvende kraft i processen.

Som med processorer er der mange typer stik til din installation. Dette betyder, at når man køber et bundkort til en bestemt arkitektur, er det nødvendigt at anskaffe en processor, der er kompatibel med den.

Derudover er hvert bundkort designet til en processorproducent, så både socket og chipset skal være kompatible med det pågældende mærke.

For at lære mere om, hvordan en processor fungerer, anbefaler vi følgende artikel:

• Hvad er en processor, og hvordan fungerer den?

RAM hukommelses slots

Disse stik eller busser har ansvaret for at huse RAM-hukommelsesmodulerne, der vil blive installeret i udstyret. Generelt har bundkort 4 slots, eller high-end bundkort har 8.

Disse slots vil normalt være designet til at arbejde med dual channel teknologi eller endda quad channel teknologi. Som med processoren understøtter hvert bundkort en bestemt RAM-arkitektur.

Bundkortene har i øjeblikket forskellige typer RAM-slots, selvom de alle hører til DDR-standarden. Vi har: DDR, DDR2, DDR3 og DDR4

For at lære mere om, hvordan RAM fungerer, anbefaler vi vores artikel:

• Hvad er RAM, og hvordan fungerer det?

VRM

Acronym for Voltage Regulator Module. De er et sæt komponenter, der transformerer den elektriske strøm, der når bundkortet til spændinger af forskellige værdier og strømme, så de bruges af de andre komponenter, der er installeret på det. På trods af at den ikke er særlig iøjnefaldende er denne komponent vigtig for, at komponenterne fungerer korrekt og for at undgå brud.

Hvis du vil vide mere om disse komponenter, kan du besøge vores artikel:

Udvidelses slots

Det er de slots, der har funktionaliteten til at udvide hardware installeret i vores udstyr. I dem kan du installere grafikkort, harddiske, netværkskort, lydkort osv.

Disse slots kaldes i øjeblikket PCI-Express eller PCI-E og erstatter traditionel PCI. Hver PCI-E-udvidelsesslot har 1, 2, 4, 8, 16 eller 32 dataforbindelser mellem bundkortet og de tilsluttede kort. Vi koder dette antal links som et præfiks x, for eksempel x1 for et enkelt- eller enhedslink og x16 for et kort med 16 links, der bruges til grafikkort. Hvert af disse links giver en hastighed på 250 MB / s.

Hvis vi har 32 links, giver de den maksimale båndbredde, det vil sige 8 GB / s i hver retning for PCIE 1.1. Den mest almindeligt anvendte er PCI-E x16, der giver en båndbredde på 4 GB / s (250 MB / sx 16) i hver retning. Et enkelt link er cirka dobbelt så hurtigt som et normalt PCI-link. 8 links har en båndbredde, der kan sammenlignes med den hurtigste version af AGP-bussen, som er de gamle slots til grafikkort.

BIOS

BIOS eller Basic Input-Output System er en ROM-, EPROM- eller Flash-RAM-hukommelse, der indeholder information om konfigurationen af ​​bundkortet på det laveste niveau.

Inde i BIOS er der også en hukommelseschip kaldet CMOS, med det program, det gemmer inde, er det i stand til at initialisere alle de fysiske komponenter på tavlen for at starte computeren. Derudover er det ansvarligt for at kontrollere dem for fejl eller fravær af enheder, for eksempel mangel på RAM, CPU eller harddisk.

BIOS-hukommelsen drives kontinuerligt af et batteri. På denne måde, når maskinen er slukket, går data og parametre, der er konfigureret på computeren, ikke tabt. Hvis dette batteri under alle omstændigheder er opbrugt, eller vi fjerner det, nulstilles BIOS-oplysningerne til standardværdierne, men de går aldrig tabt.

Lydkort og netværkskort

Det er de chips, der er ansvarlige for behandling af multimedie lyden af vores udstyr og netværksforbindelsen. Dens chips er placeret i nærheden af ​​outputportene på bundkortet, og vi kan identificere det ved mange lejligheder med dets RealTek-karakteristiske, da det er producenten af ​​mange af disse enheder integreret på bundkortet.

SATA-stik

Dette er kommunikationsstandarden på nutidens pc'er til tilslutning af mekaniske harddiske og også SSD'er. I SATA bruges en seriel bus i stedet for parallel til transmission af dataene. Det er meget hurtigere end den traditionelle IDE og mere effektiv. Derudover tillader det varme forbindelser på enhederne og har meget mindre og mere håndterbare busser.

På et bundkort kan vi have op til 6 eller 10 af disse porte til at installere harddiske. Den aktuelle standard findes i SATA 3, der tillader overførsler på op til 600 MB / s

For at lære mere om, hvordan en harddisk fungerer, anbefaler vi følgende artikel:

• Hvad er en harddisk, og hvordan fungerer den?

M.2-stik

Næsten alle tavler har denne port allerede installeret. M.2 er den nye kommunikationsstandard, der er beregnet til at erstatte forbindelsen til SATA SSD-drev på mellemlang og kort sigt. Den bruger både SATA og NVMe kommunikationsprotokoller. M.2 er udelukkende beregnet til installation af lagerenheder på denne måde, så vi undgår at besætte PCI-E-slots. Denne standard har ikke PCI-E-hastigheden, men er meget højere end SATA.

For at lære mere om, hvordan en SSD fungerer, anbefaler vi følgende artikel:

• Hvad er en SSD, og ​​hvordan fungerer det?

Strømstik

Bundkortet skal oprette forbindelse til en strømkilde, og til dette har det forskellige typer strømstik.

ATX

Det er det traditionelle stik, der driver bundkortet i de fleste af dets komponenter. Det består af 24 kabler eller stifter og er normalt placeret på højre side af det ved siden af ​​RAM-åbningerne.

CPU-strøm

Ud over ATX2-stikket har næsten alle nye bundkort, i det mindste ATX, også denne type stik, der udelukkende er beregnet til at drive processoren. Disse typer strømforsyninger hjælper med at øge strømforsyningen på bundkortet, især i tilfælde af overklokede processorer, der har brug for mere strøm til forbrug.

Vi kan finde et 4-pin CPU-stik (ældre), en på 8 eller en af ​​4 + 6 pins. Dets funktioner er praktisk talt de samme, og det hele går med en 12V spænding.

Eksterne stik

Disse stik vil være placeret på den ene side af bundkortet, næsten altid til venstre. Du har ansvaret for at forbinde de perifere enheder, vi har i vores opsætning, for eksempel printere, mus, tastaturer, højttalere, lagerenheder osv. Vi kan skelne mellem følgende typer:

• PS / 2: Der er to porte af denne type, der allerede praktisk talt ikke bruges. De har 6 stifter og er beregnet til at forbinde tastaturet og musen. Næsten intet tastatur har denne type stik, så de flyttes og erstattes af USB USB (Universal Serial Bus): det er den mest udbredte serielle forbindelsesstandard på verdensplan. Dette stik er plug and play, så vi kan tilslutte en varm enhed, så operativsystemet genkender det med det samme. Ud over dataudveksling muliggør det også perifer justering, hvilket gør det meget praktisk og alsidigt. Der er i øjeblikket fire versioner af denne port, USB 1.1 med en hastighed på 12 Mb / s, USB 2.0 med 480 Mb / s, USB 3.0 med 4, 8 Gb / s og USB 3.1 med 10 Gb / s FireWire: Det er en standard, der ligner USB, men hovedsageligt brugt i Amerika. De har næsten de samme funktionaliteter som USB, og det har 4 versioner, hvor den hurtigste er FireWire s3200 med 3, 2 Gb / s HDMI eller DisplayPort: Disse porte findes, hvis bundkortet har et integreret grafikkort. Det er en digital multimediekommunikationsstandard, der tillader tilslutning af HD-videoenheder. Både video- og lydsignaler kører gennem disse porte, hvilket gør dem specielt nyttige. I øjeblikket har de praktisk talt fuldstændigt udskiftet VGA DVI- og VGA- porten : porte til at forbinde HDMI-forgængeren Ethernet- skærm : port beregnet til RJ 45-stikket på internettet 3, 5 "Stikkontakt: Stik til lydindgang eller -udgangsenheder

Andre elementer

• Interne porte til USB: stik er tilgængelige i bunden af ​​bundkortet for at udvide USB-porte på vores udstyr. De tilgængelige USB-porte på chassiset tilsluttes normalt. Intern lydporte: Som med USB har brættet en intern port til at forbinde mikrofon og højttalere fra porte, der er arrangeret i chassiset. Ur: For at synkronisere alle interne komponenter er en række ure, der fungerer på forskellige frekvenser, nødvendig, afhængigt af behovene for hver komponent. Ventilatorstik: Dette er 12V stik, der er beregnet til at indsætte ventilatorer som CPU eller chassisventilatorer. De har 4 stifter. Startpanel: de er en serie strømstik, hvor knapperne på chassiset er tilsluttet, som er ansvarlige for at starte og nulstille systemet. Harddisk- og strøm-LED'erne vil også være tilsluttet.

Betjening af bundkort

Betjeningen af ​​et bundkort er ret kompliceret på grund af det store antal elementer, der er installeret på det, og antallet af busser beregnet til udveksling af information. Skematisk kan vi repræsentere det på følgende måde:

I dette skema kan vi skelne mellem hovedelementerne, der griber ind i driften og styringen, og tage startprocessen for en computer som reference:

Den første ting, et bundkort skal gøre, før du indlæser operativsystemet fra harddisken, er at initialisere komponenterne. Programmet, der findes i BIOS, har ansvaret for at kontrollere alle de enheder, der er forbundet til det: CPU, RAM og harddiske på en grundlæggende måde. Hvis nogen af ​​dem mangler, ødelægges eller opdager andre afvigelser, udsender bundkortet en fejlkode oversat til lydsignaler eller også ved hjælp af en kode i et LED-panel placeret på det.

Når bekræftelsestrinnet er afsluttet, indlæses den interne bus med information fra lagringsenhederne. Her griber den sydlige bro (hvis den findes) og den nordlige bro ind.

Efter anmodning om oplysninger fra harddiske og input / output-enheder og andre komponenter er den nordlige bro ansvarlig for at forbinde processor med RAM. Dette gøres gennem frontbussen eller Front Side Bus (FSB). Dette vil bestå af 64 tråde eller 64 + 64 i tilfælde af implementering af dual channel-teknologi.

Under alle omstændigheder viser det sig, at operativsystemdata, der er indlæst i hukommelsen, allerede starter computeren.

Samtidig sender nordbroen grafiksignalerne til grafikkortet, der er installeret i et CPI-E x16 slot direkte styret af det. Eller i dit tilfælde forbindes det med grafikkortet, der er installeret på selve bundkortet. Dette gøres af FSB-bussen.

Under alle omstændigheder starter computeren, og dataudvekslingen til behandling styres af de elementer, der er forbundet til bussen og chipsættet.

Endelig konklusion og forventninger til hvad der er et bundkort

Hvis en ting er blevet klart for os, er det, at det bliver sværere at forklare driften af ​​computerens komponenter på en forenklet måde. Teknologien skrider frem i en utrolig hastighed, og elementerne bliver mere komplekse og mere funktionelle og komplekse.

Med den hastighed, som vi går, er det muligt, at 5 nm-barrieren nås på meget kort tid, og vi vil se, at de store virksomheder designer for at gå videre.

For vores del er vi glade for disse fremskridt, stadig hurtigere, mere komplekst udstyr og til en vedvarende pris, hvis vi går til mellemklasse-komponenter, der også er meget gode.

Vi anbefaler også vores artikel om kvanteprocessorer

• Hvad er en kvanteprocessor, og hvordan fungerer den?

Vi håber, at du med denne artikel har lært mere om komponenterne på et bundkort og dets grundlæggende betjening. Tøv ikke med at fortælle os for enhver tvivl, afklaring eller fejl.