На пути к совершенству: обзор технологий материнских плат

ТОП-24 лучших материснких плат и какую выбрать: рейтинг 2023 года

Чтобы лучше понять различия между материнскими платами, важно сначала разобраться, что вообще представляет собой это устройство.

Если не вдаваться в частности, материнская плата представляет собой набор слотов и микросхем, распаянных на многослойном листе текстолита, внутри которого проложены «дорожки» для связи компонентов друг с другом.

Всеми компонентами управляет центральный процессор (CPU), установленный в сокет: самыми важными нарямую, а остальными — через посредника, так называемый чипсет.

• Сокет — это разъём, в который вставляется процессор. Сокет обеспечивает CPU энергией и соединяет кристалл с дорожками на материнской плате.
• Чипсет — это набор микросхем, который организует работу периферийных компонентов системы (USB-порты, накопители и платы расширения) и обеспечивает их «общение» с процессором.

От чипсета часто зависит возможность разгона — если он не поддерживает оверклокинг, то изменить множитель даже разблокированного процессора не получится. Кроме этого различия между чипсетами мало сказываются на обычном пользователе.

Производители материнских плат могут сами добавлять беспроводные модули и контроллеры скоростных USB-портов, если в чипсете они не предумотрены.

Считаем линии PCIe

С чипсетом любой процессор соединяют всего 4 дорожки. У Intel они имеют специальное название DMI 3.0, но принцип работы тот же, что и у стандарта PCIe 3.0. Современные материнки для AMD используют новый стандарт PCIe 4.0 с удвоенной пропускной способностью.

Простое объяснинение принципа работы слотов PCIe x1, x2 и x12. Картинка старая — сейчас в ходу x1, x4 и x16.

От чипсета к накопителям, PCIe-слотам, USB-портам, контроллерам беспроводной связи и другим элементам обычно расходится 20 или больше собственных линий PCIe.

Это иногда приводит к эффекту «бутылочного горлышка» — сигналам, поступившим в чипсет с нескольких устройств одновременно, приходится становиться в очередь на обработку процессором.

Для самых важных компонентов системы, требующих быстрого и беспрерывного соединения с процессором, предусмотрены выделенные линии связи. Процессоры Intel домашнего уровня (вплоть до Core i9) имеют 16 таких линий, а «камни» от AMD (до Ryzen 9) — 20. В спецификации Ryzen обычно указывают 24 линии, но это с учётом чипсета.

​Схема организации линий PCIe на материнских платах для процессоров AMD Ryzen 2-го поколения (в третьем поколении PCIe 3.0 заменили на 4.0)

Выделенные линии PCIe в основном используют для подключения видеокарт, но с недавних пор в некоторых платах их также стали подводить к M.2 слоту для SSD-накопителя.

Видеокарты подключаются в слот PCIe x16 (он соединён с процессором 16 линиями), но в некоторых случаях им хватает и 8 линий. NVMe SSD используют 2 или 4 линии.

То есть на платах AMD одна топовая видеокарта и один быстрый накопитель в слоте PCIe x4 могут одновременно работать на полную мощность, а у Intel им придётся делить между собой 16 доступных линий.

Устройства, подключённые к чипсету, не могут задействовать больше 4-х линий PCIe из-за ограниченной пропускной способности канала между чипсетом и процессором.

Отличия материнских плат для AMD

Все современные (с 2017 года) процессоры AMD Ryzen и Athlon используют универсальный сокет AM4. При этом поколения процессоров и чипсетов меняются каждый год.

Актуальные процессоры Ryzen 3000 и Athlon 3000 гарантировано совместимы с чипсетами B450, X470, X570 и с некоторыми моделями старых материнских плат B350, X370 и A320.

Между собой чипсеты AMD отличаются набором возможностей и маркетинговым позиционированием:

• X570 — актуальный флагманский чипсет для производительных систем. Только он в полной мере поддерживает новый быстрый стандарт PCIe 4.0 на всех линиях.
• X470 — чипсет прошлого поколения, практически не потерявший актуальности. Некоторые материнки с ним ограниченно поддерживают PCIe 4.0 и только на выделенных линиях.
• B450 — чипсет для недорогих материнских плат, подходит для игровых ПК среднего уровня. Поддерживает меньше USB-портов, чем старшие модели, и не позволяет установить две видеокарты Nvidia в режиме SLI. Многие модели поддерживают PCIe 4.0, но только на выделенных линиях.
• A320 — чипсет для ультрабюджетных решений, в некоторых случаях не поддерживает разгон процессора.
• X399 — чипсет для сокета TR4 для многоядерных профессиональных процессоров Threadripper. Мы не будем подробно рассматривать этот сегмент в данной статье.

Обратите внимание на то, что процессоры Ryzen 3000 «из коробки» совместимы только с материнскими платами с чипсетом X570. Для X470, B450 и плат с чипсетами 300-й серии потребуется сначала перепрошить BIOS.

Разгонять процессоры AMD можно на любом из актуальных чипсетов. На дорогих материнских платах с X570 и X470 есть шанс добиться более высоких результатов, так как качество компонетов у них обычно выше.

​Из-за поддержки PCIe 4.0 чипсет X570 греется так сильно, что на большинстве плат с ним устанавливают специальный вентилятор 3DNews

Материнские платы для AMD Ryzen предусматривают подключение нескольких портов USB 3.1 напрямую к процессору, это может быть полезно при подключении внешних USB-накопителей.

Стандарт PCIe 4.0 предлагает значительно большую скорость передачи данных, чем PCIe 3.0, но в 2020 году нужен далеко не всем.

Современные видеокарты не нуждаются в таких скоростях, а специальные накопители для нового стандарта пока что редки, дороги и нужны, скорее, для профессиональной работы с большими файлами и массивами информации.

​Один из немногих PCIe 4.0 SSD

Наибольшую пользу PCIe 4.0 приносит с системах с большим количеством накопителей и других устройств, «висящих» на чипсете. В материнских платах X570 канал между чипсетом с процессором имеет удвоенную пропусную способность, что сокращает эффект «бутылочного горлышка».

Основы: чипсеты, размеры, коннекторы и порты

Если вы совсем не знакомы с основными характеристиками материнских плат, в частности, различиями между чипсетами, особенностями коннекторов, портов и слотов для оперативной памяти, мы рекомендуем восполнить этот пробел, иначе воспринимать это руководство будет гораздо сложнее. В Интернете хватает информации, поэтому вы довольно быстро поймете, что именно нужно искать (а на что можно не обращать внимания), чтобы правильно выбрать материнскую плату для игрового компьютера.

Цена материнской платы

По цене материнские платы охватывают диапазон от бюджетных моделей дешевле 5000 рублей до премиальных плат дороже 100 тысяч, поддерживающих процессоры для высокопроизводительных рабочих станций (HEDT) типа Core X и Threadripper. Вот примерные ценовые диапазоны и возможности соответствующих материнских плат в 2021 году:

• До 5-7 тыс. рублей: В этом диапазоне можно найти материнские платы с возможностью разгона для процессоров AMD (даже на премиальном чипсете X370). Но в случае с Intel вы будете ограничены штатными частотами (хотя пригодные для разгона платы на Z370 стоят совсем чуть-чуть дороже). В зависимости от цены вы можете получить довольно неплохой функционал, в том числе встроенный Wi-Fi, хотя платы с поддержкой Wi-Fi будут ближе к верхней границе цен.
• До 10 тысяч рублей: Материнские платы на чипсетах Intel Z370 или Z390 близки к нижней границе этого ценового диапазона. Кроме того, здесь уже можно встретить платы под AMD с более продвинутыми чипсетами (X470) и премиальными функциями типа RGB-подсветки и Wi-Fi.
• До 20 тысяч рублей: Приближаясь к премиальному уровню, вы столкнетесь с большим количеством RGB подсветки, более массивными радиаторами и лучшим качеством линий питания и VRM (модулей регуляторов напряжения), важных для разгона. Кроме того, в этом диапазоне существенно лучше выбор портов, в частности, больше коннекторов USB 3.0/3.1 Gen 2. Платы на чипсете Intel Z490 также начинаются с этого ценового диапазона – минимальная цена составляет чуть дороже 10 тысяч рублей.
• Дороже 20 тысяч рублей: До появления Z490 и X470 это был премиальный ценовой диапазон для стандартных платформ, с лучшими компонентами, гигантскими радиаторами (часто с очень стильным дизайном) и даже особой отделкой блока ввода/вывода. Также эти материнские платы могут похвастаться экстремальными возможностями по разгону, ненужными большинству обычных потребителей.

Но для более новых чипсетов типа Z490 действительно премиальные материнские платы могут стоить и 30 тысяч рублей. Также именно к этому ценовому диапазону относятся материнские платы для высокопроизводительных рабочих станций на процессорах с огромным количеством ядер (Intel Core X and AMD Threadripper).

Процессор

Процессор, который вы планируете установить в свою материнскую плату, сузит ваш выбор, так как процессорный сокет поддерживает только ту линейку чипов, для которой он был создан.

Например, при покупке процессора Intel Core 10 поколения вам потребуется плата с сокетом LGA 1200. Старым процессорам 9 поколения нужны платы с сокетом LGA 1151. У AMD процесс несколько проще, по крайней мере пока, потому что компания использует один сокет AM4 для всех своих процессоров текущего поколения, от Athlon до 16-ядерных Ryzen 9, хотя при установке новых процессоров в материнские платы предыдущего поколения могут возникнуть некоторые сложности, а в 2021 году ожидается переход на новый сокет AM5. У Intel наоборот, в последнее время появилась тенденция менять сокет (или как минимум версию сокета) с каждым поколением.

Но для действительно самых мощных процессоров другие сокеты используют как Intel (LGA 2066), так и AMD (TR4), что связано с большим размером и энергопотреблением чипов Core X и Threadripper. Для более подробной информации вы можете обратиться к нашему руководству по выбору процессора для игрового ПК.

Размеры материнских плат

Мы уже упоминали это выше, но теперь разберем более подробно. Большинство современных материнских плат выпускается в трех размерах:

• ATX – это стандарт де-факто с максимальным количеством места для слотов и портов.
• Micro-ATX на 6 см короче, поэтому места под слоты для периферии там меньше.
• Mini-ITX позволит собрать маленький системный блок, но скорее всего у вас будет место только под одну карту расширения (например, видеокарту), а также меньше коннекторов и слотов памяти.

Порты

Важно обратить внимание на блок ввода-вывода, чтобы убедиться в наличии необходимых внешних подключений, а также проверить точки подключения USB на самой материнской плате. Они позволят вам подключить больше портов на передней панели корпуса или при помощи недорогих блоков расширения сзади.

Вот список наиболее распространенных портов с краткими описаниями:

• USB 3.0 / USB 3.1 Gen1: их никогда не может быть слишком много, потому что именно к ним подключается большая часть периферии.
• USB 2.0: медленнее, чем USB 3.0 / 3.1, но более чем достаточны для клавиатур, мышей и многих других устройств.
• USB 3.1 Gen2: пока поддерживаются немногими устройствами, но обеспечивают пропускную способность 10 Гбит/с – вдвое выше, чем USB 3.1 Gen1 / USB 3.0.
• USB Type-C: эти порты могут быть совместимы со стандартами USB 3.1 Gen1 или USB 3.1 Gen2 и созданы для более новых устройств, например, смартфонов.
• Видеовыход HDMI / DisplayPort: нужен только если вы планируете пользоваться интегрированной графикой. На дискретных видеокартах свои порты.
• Аудиоразъемы: важны, если вы будете подключать аналоговые колонки или наушники.
• Порты PS/2: позволяют подключать очень старые клавиатуры и мыши.
• Thunderbolt 3: этот порт редко бывает встроенным в материнские платы, но некоторые из них поддерживают его установку в виде отдельной платы. Обеспечивает максимально быстрое подключение, до 40 Гб/с.

ЧИТАТЬ ЕЩЕ Что посмотреть в Стамбуле

Возможно, по состоянию на 2021 год в портах USB 3.1 Gen2 или Type-C нет серьезной необходимости, но они позволят сделать отличный задел на будущее.

Слоты оперативной памяти

На большинстве современных массовых материнских плат четыре слота для памяти. У компактных моделей Mini-ITX их часто бывает два, а у премиальных плат для высокопроизводительных рабочих станций – восемь. Естественно, количество слотов ограничивает максимальный объем оперативной памяти.

Однако, для стандартных задач и игр вполне достаточно 16 Гб, а 32 Гб хватит с хорошим запасом. И даже 32 Гб памяти вы сможете установить даже при наличии всего двух слотов. В некоторых случаях в них можно поставить даже 64 Гб. Однако, имейте в виду, что два модуля по 16 Гб могут стоить чуть дороже четырех модулей по 8 Гб; с другой стороны, с двумя модулями система может работать стабильнее, чем с четырьмя.

Чипсеты

Совместимые чипсеты полностью определяются моделью процессора, и в случае выбора флагманских чипов AMD или Intel вариант будет всего один (X299 для Intel или X399 для AMD). Но среднестатистическим пользователям, которым нужно поставить только одну видеокарту и несколько накопителей, может быть вполне достаточно возможностей чипсетов Z370 для Intel или X370/X470 для AMD.

В случае выбора чипсетов H370, Q370, B360, или H310 для Intel вы потеряете возможность разгона, хотя множитель сейчас разблокирован лишь у немногих массовых процессоров Intel (с обозначениями моделей, которые оканчиваются на K). Но эти урезанные чипсеты новее, чем Z370, поэтому обладают некоторыми возможностями, которых у него нет, например, встроенной поддержкой USB 3.1 Gen2. А для полного набора функций с возможностью разгона при выборе Intel вам потребуется материнская плата на Z390.

Что касается AMD, то чипсеты B450, B350 и B300 поддерживают разгон. Пусть по сравнению с X370 вы и лишитесь нескольких быстрых портов USB и SATA, оставшихся подключений вполне достаточно для большинства стандартных задач. Но если вам нужно больше портов и накопителей, то материнская плата на X370 или X470 на пару тысяч рублей дороже по сравнению с моделью на B350 вполне стоит своих денег.

ТОП-5 лучших производителей материнских плат 2023 года

Intel

Рейтинг открывает одна из самых известных компаний в мире, которая, прежде всего, славится изготовлением высококачественных и очень мощных процессоров для ПК. Однако на этом послужной список производителя не кончается. Кроме изготовления ЦП, Intel занимается производством таких компонентов, как микропроцессоры, встроенные графические ускорители, сетевые контроллеры и даже твердотельные накопители.
Что касается материнских плат, компания Intel славится очень надежными и долговечными моделями. Пользователи в первую очередь отмечают высокое качество реализации интерфейсов и прочих компонентов многослойных плат. Еще одним достоинством является продвинутый фирменный софт, предоставляющий массу возможностей для настройки работы устройства. Стоит заметить, что широким спросом пользуются материнские платы Intel, предназначенные для офисных работ. Они отличаются приемлемой стоимостью и достойными техническими характеристиками.

• Надежность бренда;
• Высокое качество сборки;
• Приемлемая стоимость;
• Широкий выбор бюджетных моделей.

• Неприметный дизайн;
• Мало моделей в продаже.

IGABYTE

На четвертом месте расположилась одна из самых популярных компаний, занимающаяся изготовлением компьютерного железа для всех ценовых сегментов. Стоит отметить, что данный производитель славится качеством реализации нескольких продуктов – видеокарт и материнских плат. Конечно, в плане графических ускорителей компания не обладает никакими выдающимися достижениями. Однако что касается материнских плат, в этом случае GIGABYTE может предложить очень много интересных решений.
Для начала стоит отметить, что данный бренд изготавливает материнские платы как для AMD, так и Intel-процессоров. Особого внимания заслуживает топовая линейка Х570, которая предназначена для организации передовых сборок игровых ПК. К достоинствам материнских плат GIGABYTE многие пользователи относят качество реализации деталей, а также множество новейших технологий, которые внедряются как в бюджетные, так и топовые решения. Напоследок стоит отметить неповторимый дизайн материнских плат серии Z390.

• Широкий ассортимент материнских плат;
• Есть модели для топовых процессоров Intel и AMD;
• Высокое качество сборки;
• Множество бюджетных моделей.

• Завышенная стоимость некоторых моделей из серий Z390 и Х570;
• Бывают проблемы с настройкой RGB.

ASUS

Продолжает рейтинг еще один очень известная компания, которая занимает разработкой материнских плат и прочих компьютерных комплектующих. Продукция рассматриваемого бренда в большинстве случаев отличается низкой стоимостью. Однако есть очень много моделей, которые рассчитаны исключительно для пользователей с толстым кошельком. Стоит обратить внимание на широчайший ассортимент производителя, в котором присутствуют как бюджетные, так и дорогостоящие платы.
Кроме того, компания ASUS регулярно выпускает материнские платы для мощных игровых сборок ПК, которые способны функционировать совместно с самым передовым железом. Многие пользователи отмечают, что многослойные платы ASUS обладают оригинальным дизайном с яркой RGB-подсветкой. Производитель уделяет много внимания разработке новых технологий, которые обязательно используются даже в самых дешевых моделях плат.

• Высокое качество продукции;
• Низкая стоимость;
• Множество удачных линеек;
• Удобство настройки RGB.

• Очень завышенная стоимость некоторых моделей.

MSI

Второе место занимает один их самых популярных производителей компьютерного железа, отличающийся надежностью изготавливаемой продукции. Стоит обратить внимание, что MSI одна из немногих компаний, которая способна выпускать исключительно высококачественные модели, как материнских плат, так и видеокарт. Кроме того, производитель неплохо справляется с выполнением полноценных игровых сборок, однако в этом случае качество исполнения может заметно отличаться.
Что касается материнских плат MSI, пользователь получает надежный и многофункциональный продукт под любые финансовые возможности. На отечественном рынке компьютерной техники есть множество моделей, обладающих впечатляющий разгонным потенциалом. Также внимания заслуживает качество реализации фирменного программного обеспечения. Компания MSI очень часто выпускает обновления BIOS. Хотя в последнее время многие пользователи начали жаловаться на последние апдейты.

• Шустрое программное обеспечение;
• Широкий ассортимент для всех ценовых категорий;
• Хорошее соотношение цены и качества;
• Огромная популярность линейки B450.

• Медленно обновляет BIOS.

ASROCK

Победителем рейтинга по праву становится одна из самых надежных компаний, выпускающая исключительно высококачественные материнские платы. Главным достоинством продукции данного производителя является идеальное соотношение цены и качества. Стоит обратить внимание, что практически все материнские платы ASROCK обладают продуманной системой охлаждения и максимально надежной сборкой.
Примечательно, что многие пользователи неоднозначно отзываются о качестве реализации архитектуры RGB Polychrome Sync. Отличается она закрытым исходным кодом, благодаря чему перед владельцем открывается возможность управления подсветкой и прочими ресурсами многослойной печатной платы. Еще одним достоинством можно назвать наличие высококачественных и надежных модулей для регулировки напряжения процессора, что очень полезно для юзеров, использующих разгон ЦП. Кроме того, большинство моделей материнских плат ASROCK оборудуются огромным количеством интерфейсов, благодаря которым можно подключать различные периферийные и мультимедийные устройства.

• Идеальное соотношение цены и качества;
• Надежность и долговечность;
• Регулярные обновления BIOS;
• Высокое качество сборки;
• Возможность регулировки подсветки.

Лучшие недорогие игровые материнские платы

ASRock Fatal1ty B450 Gaming K4

Для игрового компьютера отличной базовой основой может стать материнская плата ASRock

Fatal1ty B450 Gaming K4.

Все потому, что появляется возможность подборки самых мощных комплектующих. Модель выполнена на базе Standard-ATX. Кроме того, была создана для работы вкупе с процессом AMD.

При этом имеется поддержка сокета AM4, что обязательно следует учитывать при подборке чипа.

Данная материнская плата обладает возможностью установки двух видеокарт для увеличения производительности во время игры.

Модель укомплектована двумя разъемами для носителей и шестью портами.

Доступ в интернет обеспечивается при помощи сетевого адаптера, который гарантирует хорошую скорость соединения.

Основные функциональные характеристики:

• стандарт: ATX;
• сокет AM4;
• игровая с технологией CrossFire X;
• входы на задней планке: HDMI, D-Sub, DisplayPort, 1 x USB Type-C;
• формат звука — 7.1.

• соответствие характеристикам;
• производительность;
• качественная система охлаждения.

• качество звука;
• слабый разгон.

ASUS ROG STRIX H270F GAMING

Плата ASUS ROG STRIX H270F GAMING – деталь, которая отвечает за быстродействие и

производительность вашего ПК.

Она идеальна для мощных игровых систем, поскольку является связующим звеном между всеми компонентами компьютера. Чипсет Intel H270 выступает оптимальным вариантом для такого устройства, гарантируя быстроту реагирования.

Под модули ОЗУ типа DDR4 в плате предусмотрены 4 слота, максимальный объем оперативной памяти составляет 64 ГБ.

Конструкцией платы предусмотрено наличие 6 портов SATA 6Gb/s, на задней панели – 8 портов USB различных конфигураций, поэтому подключить одновременно SSD-диски, несколько HDD-накопителей, оргтехнику не будет проблемой.

У модели имеются все необходимые для оптимального функционирования видеовыходы и аудиоразъемы. Под системные вентиляторы предусмотрены три разъема.

Основные функциональные характеристики:

• стандарт: ATX;
• сокет LGA1151;
• входы на задней планке: HDMI, DVI, DisplayPort, 1 x USB Type-C;
• формат звука — 7.1.

ЧИТАТЬ ЕЩЕ Фильмы про эльфов и других мифических персонажей

• простота замены деталей;
• производительность;
• соответствие характеристикам.

• не указываются пользователями.

GIGABYTE B450M GAMING (rev. 1.0)

Материнская плата GIGABYTE B450M GAMING прекрасно подойдет для сборки качественного и

высокопроизводительного компьютера.

Главной особенностью модели является использование инновационных микросхем, которые обладают большим запасом прочности, а также имеют электростатическую защиту. Поэтому устройство прослужит долгое время даже при наличии повышенных нагрузок.

Плата совместима с процессорным разъемом AMD AM4. Кроме того, она оснащена объемной оперативной памятью DDR4 для хранения большого количества информации.

В комплектацию входит отличная система охлаждения в виде алюминиевых радиаторов.

Для подключения накопителей есть порт М.2, а сетевой адаптер гарантирует бесперебойную работу сети.

Основные функциональные характеристики:

• стандарт: microATX;
• сокет AM4;
• игровая;
• входы на задней планке: HDMI, D-Sub, DVI;
• формат звука — 7.1.

• производительность;
• простота замены деталей;
• соответствие характеристикам.

• неудобное расположение SATA разъемов.

ASRock H270 Pro4

ASRock H270 Pro4 – технологичный вариант материнской платы классического формата ATX,

которая создана специально для процессоров Intel Core i7/i5/i3/Celeron/Pentium и оснащена высококачественной элементной базой с широчайшим набором интерфейсов.

При изготовлении этой производительной модели были применены конденсаторы с твердотельными электролитами, влияющие на стабильность всей рабочей системы при высоких температурах.

Для подсоединения внешних накопителей информации предусмотрено 6 портов SATA с пропускной способностью 6 Гбит/с.

Для памяти выделено 4 слота типа DDR4 DIMM с частотой 2133-2400 МГц.

Основные функциональные характеристики:

• стандарт: ATX;
• сокет LGA1151;
• игровая с технологией CrossFire X;
• входы на задней планке: HDMI, D-Sub, DVI, 1 x USB Type-C.

• простота замены деталей;
• производительность;
• соответствие характеристикам.

• не отмечены покупателями.

Лучшие игровые материнские платы для процессоров AMD

ASUS TUF GAMING B550-PLUS

ASUS TUF GAMING B550-PLUS — плата серии The Ultimate Force, основанная на базе чипсета

AMD B550, которая может предоставить пользователям расширенный функционал для создания высокопроизводительной системы.

Плата обладает форм-фактором Standard-ATX. Имея компактные размеры 305×244 мм, данная плата отличается детально продуманной конструкцией. Материнская плата работает на базе чипсета AMD B550.

Модель совместима с процессорами AMD (сокет AM4).

Оснащенность технологией CrossFire X позволяет применять 2 видеоадаптера единовременно, плюс поддержка стандарта NVMe.

Основные функциональные характеристики:

• стандарт: ATX;
• сокет AM4;
• входы на задней планке: HDMI, DisplayPort, 1 x USB Type-C;
• формат звука — 7.1.

• качественная система охлаждения;
• производительность;
• простота замены деталей.

• не обнаружены пользователями.

ASUS ROG Strix B550-F Gaming (Wi-Fi)

Плата ASUS ROG Strix B550-F Gaming (Wi-Fi) на базе чипсета AMD B550 предусматривает

установку 1 процессора с разъемом AMD AM4, возможно установить 4 модуля памяти DIMM DDR4 совокупным объемом до 128ГБ, произведена в форм-факторе ATX.

Стабильное питание для многоядерного процессора AMD Ryzen третьего поколения, качественное охлаждение, аккуратный дизайн и интуитивно понятное ПО ROG – плата обладает всем необходимым для создания мощной игровой компьютерной системы.

Основные функциональные характеристики:

• стандарт: ATX;
• сокет AM4;
• Wi-Fi 802.11ax , Bluetooth;
• входы на задней планке: HDMI, DisplayPort, 1 x USB Type-C;
• формат звука — 7.1.

• соответствие характеристикам;
• качественная система охлаждения;
• производительность.

• не найдены покупателями.

ASUS TUF B450M-PRO GAMING

Плата ASUS TUF B450M-PRO GAMING, имеющая стандарт mATX, предназначается для сборки

высокоэффективной игровой компьютерной системы.

Габариты данной материнской платы позволяют использовать ее в компактном корпусе.

Модель при этом располагает всем необходимым: 4 слота памяти предусматривают установку до 64 ГБ памяти DDR4, а 2 слота PCI-E x16 позволяют установить сразу 2 видеоадаптера, функционирующих с применением технологии CrossFire X.

Модель рассчитана на установку процессоров AMD на базе сокета AM4.

В целях обеспечения поддержки процессоров AMD Ryzen 3xxx поколения следует произвести обновление BIOS.

Основные функциональные характеристики:

• стандарт: microATX;
• сокет AM4;
• игровая с технологией CrossFire X;
• формат звука — 7.1.

• соответствие характеристикам;
• производительность;
• качественная система охлаждения.

• завышенная цена;
• мало USB-портов.

ASRock X570 Pro4

Плата ASRock X570 Pro4 – высококачественное современное устройство, используемое для

сборки компьютерной системы.

Позволяет произвести подключение достаточно мощных компонентов, создать высокопроизводительный ПК для решения широкого спектра задач. Имеет стандарт Micro-ATX и два слота PCI-E x16 и один PCI-E x1.

Разъемы применяются для подключения дополнительных элементов. Данная модель поддерживает технологию CrossFire.

Позволяет установить одновременно две видеокарты для повышения производительности при обработке графического материала.

К ней можно подсоединить 4 накопителя посредством разъема SATA 3. Для установки на материнскую плату твердотельных носителей предусматриваются два входа M.2.

Основные функциональные характеристики:

• стандарт: ATX;
• сокет AM4;
• входы на задней планке: HDMI, DisplayPort, 1 x USB Type-C;
• формат звука — 7.1.

• соответствие характеристикам;
• производительность;
• простота замены деталей.

• не полностью переведены на русский язык BIOS и документация к плате.

MSI H110M PRO-VD

Цена — от 3300 руб.

Самая бюджетная материнка из возможных, которые «потянут» многие популярные игры. При этом качество ничуть не страдает. Позволяет создать полноценную игровую систему. Идеально подойдет для процессора Intel Core i3, подойдет i5 6500. Поддерживает оперативку стандарта DDR4 с частотой 2133 МГц. Чипсет — Intel H110. Тип разъема — LGA 1151. Имеется один slot расширения PCI-E x16. Удобная для обычного пользователя прошивка — BIOS. Неплохое качество звука.

• множество слотов (8 штук USB 3.1, 6 штук для SATA);
• быстродействие компонентов;
• оптимальна продумана архитектура материнки;
• высокая и стабильная работоспособность;
• контроль над кулерами и защищенность от перегрева;
• идеальное сочетание цены и качества (если нет необходимости делать оверклокинг).

• слотов памяти только 2;
• разгон не возможен.

Gigabyte B360M DS3H

Модель известной тайваньской фирмы — Gigabyte Technology. Соответствует размеру Micro-ATX. Спроектирована на базе chipset — Intel B360. Тип сокета — LGA 1151-v2. Поддерживаемый тип памяти — DDR4, с частотой 2666 МГц. Имеются слоты — PCI-E x1, PCI-E x4 и PCI-E x16 для видеокарты. А также шесть портов USB — 2.0 (2 шт.) и 3.0 (4 шт.). В наличие шесть разъемов SATA и один M.2 (чтобы подключить сверхбыстрый SSD).

• качественный звук, благодаря адаптеру Realtek HD;
• 4 щелевых разъема для оперативки;
• оптимальное расположение портов и слотов;
• понятный BIOS;
• 3 года гарантии.

• иногда биос «глючит»;
• нет возможности для разгона.

GIGABYTE B450 AORUS ELITE

Данная модель формата Standard-ATX разработана для агрегата высокой производительности с базовым чипсетом AMD B450. Чтобы его подсоединить есть разъем АМ4. Частота DDR4 памяти, заявленной производителями 3200 МГц. Система BIOS UEFI просто настраивает некоторых опции, дабы максимально оптимизировать для используемых приложений.

• LED-подсветка, которая налаживается через RGB Fusion App;
• качество охлаждения SSD диска и подсистемы питания.

• неудобно монтировать из-за зажатости питание к чипу;
• виснущий край материнской платы.

GIGABYTE GA-Z170X-Ultra Gaming

Топовая материнка, с возможностью применения 2 карт и прекрасной производительностью для требовательных игр. Продвинутые игроки заценят поддержку SLI/CrossFire X. На плате установлен чипсет Intel Z170 с применением сокета LGA 1151 и использованием BIOS AMI. Порты SATA 3.0 в количестве 6 штук при скоростной характеристике 6 Гбит/с. Звуковой кодек 8 каналов, плюс усилитель акустических наушников. Есть способность применить несколько объектов в ПК и соединить в один диск через SATA RAID. Три слота расширения PCI-E x16 и столько же PCI-E x1. DDR4 память с 4 слотами и 64 ГБ.

• технологии SLI/CrossFire X;
• контроллер хорошего качества;
• возможность разгона.

• маленький радиатор под системой 11 фаз;
• недостаточная СО, придется докупить вентилятор.

MSI Z270 GAMING M5

Плата, входящая в топ лучших для геймерских ПК, собрана на основе чипсета Intel Z270 для процессоров Intel LGA 1151 с форм-фактором Standard-ATX. 3 слота PCI-E для 3 видеокарт. Эксплуатируется 64 ГБ поддерживаемой памяти DDR4 с максимальной частотой 3800 МГц.

• с технологиями, способными выжать всю мощь процессоров Core i7, материнка призвана лечь в основу комплектации мощного ПК для геймеров;
• есть разъемы для SSD диска;
• работа ОЗУ оптимизирована за счет DDR4 Boost;
• светодиодная подсветка компонентов настраивается удаленно вручную (эксклюзивный дизайн);
• система охлаждения жидкостью контролируется автоматически и можно подключить 5-6 кулеров;
• дорожки так разведены, что сигнал от ОЗУ идет стабильным маршрутом до процессора.

Лучшие материнские платы под сокет AM4

ASUS ROG STRIX B550-XE GAMING WIFI

Открывает наш рейтинг лучших материнских плат для AMD Ryzen плата ROG STRIX B550-XE GAMING WIFI. Весьма интересная новинка 2021 года от ASUS рассчитана на тех, кто не хочет «по микронам» подбирать настройки своей системы и выжимать из нее все соки, поскольку на ней использован не топовый (но и очень «горячий») чипсет X570, а более простой B550, который зато обходится пассивным охлаждением. Хотя, имея дополнительный 4-пиновый коннектор питания процессора рядом с 8-пиновым и хорошо охлаждаемый VRM (радиаторы объединены тепловой трубкой и имеют встроенный вентилятор!), собранный по схеме 14+2 на 90-амперных DrMOS, материнская плата не спасует при работе с любым из процессоров линейки Ryzen и позволит без опаски экспериментировать с разгоном.

Слотов PCIe x16 – аж три, из них два верхних армированы и дают полноценное количество линий, «сидя» напрямую на процессоре. Соответственно, можно использовать две видеокарты в SLI или CrossFire X как х8+х8. Линии PCIe третьего слота обеспечиваются чипсетом, и их только 4 – так что, хотя в CrossFire X поддерживается и установка третьей видеокарты, толку от этого много не будет. Также есть два слота х1.

Слотов М.2 – два, оба с хорошими радиаторами. Верхний «сидит» на процессорных линиях PCIe, нижний работает через чипсет. Этого мало? Что ж, в комплекте идет плата расширения ASUS Hyper M.2 x16 Gen 4, которая, занимая один из слотов х16, позволит установить еще четыре (!) накопителя М.2, да еще и обеспечив им активное охлаждение вентиляторчиком, установленным под общей крышкой-радиатором. Правда, в этом случае будут заняты все 16 процессорных линий для видеокарты, так что решение из разряда специфичных – для рабочей станции, от которой требуется большой объем быстрых накопителей, зато хватает процессорной «встройки» для работы с графикой. Но плата-то позиционируется как игровая!

За работу с сетью отвечают 2,5-гигабитный Ethernet-контроллер Intel I225-V и WI-Fi/Bluetooth-модуль от того же производителя с поддержкой диапазона 5 ГГц. Учтите, что драйверы Ethernet-контроллера включены только в последние сборки Windows 10.

• Прекрасное охлаждение VRM и поддержка всей линейки процессоров под сокет AM4, включая самые «прожорливые»
• Два армированных слота под видеокарты, подключенные к процессорным линиям PCIe
• Возможность установки до шести накопителей М.2 (но с ограничениями использования линий PCIe)
• Аудиовыход на type-C
• Встроенный Wi-Fi с поддержкой 5 ГГц
• Цифровой индикатор POST-кодов

ЧИТАТЬ ЕЩЕ Фильмы про торнадо, смерчи, ураганы — 40 лучших катастроф

• Дополнительные накопители М.2 «съедают» линии PCie, предназначенные для дискретной видеокарты

9.7 / 10Рейтинг Отзывы Использую с Ryzen 9 3900X. Память стабильно работает на 4400. Проблем никаких – все работает без малейших признаков перегрева, глюков или зависаний.

ASUS PRIME X570-P

Продолжает наш рейтинг лучших материнских плат 2021 года ASUS Prime X570-P. Эта материнская плата полностью готова к использованию процессоров AM4 третьего поколения, в том числе и под разгоном: VRM, построенный по схеме 8+4, может выдерживать высокие токи, а питание процессора подключается через разъем 8+4-pin. Максимальный поддерживаемый объем оперативной памяти – 128 ГБ в четырех слотах с частотами до 4400 МГц.

Разъемов PCIe x16 (при использовании Ryzen 3xxx работающих в режиме PCI Express 4.0) два, однако непосредственно с процессором работает только верхний – второй соединен с чипсетом и фактически работает в режиме x4, так что поддержка CrossFireX здесь больше для галочки – да и далеко не всем нужны конфигурации с двумя видеокартами, если уж на то пошло. Три слота PCIe x1 работают также через чипсет, как и нижний слот M.2 – верхний работает напрямую с процессором. Поскольку, в отличие от ASRock, радиатор чипсета (имеющий активное охлаждение) не служит одновременно и радиатором накопителя, тепловой режим удалось сделать более комфортным. Это важно: длинные видеокарты сильно ограничивают приток воздуха к вентилятору чипсета (у Gigabyte он вписан гораздо лучше), да еще и «подкидывают» к нему горячий воздух, но температура продолжает удерживаться на нормальном для работы уровне. Разъемов SATA шесть штук.

• Хороший запас по мощности и тепловому режиму у VRM
• Наличие двух слотов M.2

• Неудачное размещение вентилятора чипсета
• «Урезанный» нижний слот PCIe x16

9.6 / 10Рейтинг Отзывы За чипсет переживал – 2070 его прилично перекрывает, но температура стабильная. В целом плата приятно собрана.

Лучшие материнские платы под сокет LGA 1151 V2 для Intel 2022 года

Colorful CVN Z390M GAMING V20

Для сборки мощного компьютера, который будет поддерживать стабильную работу игр и графических редакторов, стоит приобрести материнскую плату Colorful CVN Z390M GAMING V20. Форм-фактор модели соответствует стандарту microATX и удобен для компактных корпусов. Современный чипсет Intel Z390 подойдет для установки и разгона игрового процессора и поддерживает продвинутый интерфейс EFI.

Несмотря на компактный размер, CVN Z390M GAMING V20 поддерживает 4 слота памяти с максимальной частотой 3200 МГц. Разъем PCI-E подходит для установки современной игровой видеокарты, а порт SATA 3.0 поддерживает высокоскоростной SSD. В официально магазине материнскую плату можно купить за 8500 рублей. Colorful CVN Z390M GAMING V20 считается одной из лучших материнских плат под сокет LGA 1151 V2 для Intel и занимает 5 место в рейтинге по мнению пользователей ПК в 2022 году.

GIGABYTE Z390 D

Материнская плата GIGABYTE Z390 D подходит под сокет LGA 1151 V2 и помогает полностью раскрыть возможности комплектующих. Благодаря высокотехнологичным решениям, потенциала платы достаточно на несколько лет вперед. Модель считается полноразмерной и отвечает стандарту ATX. Материнская плата оснащена световыми эффектами, ритм и цвет которых можно настроить по желанию пользователя.

Встроенный игровой LAN-контроллер Realtek RTL8118AS позволяет управлять пропускной способностью, обеспечивая высокую стабильность в играх. Для защиты портов от статического электричества, применяются прочные микросхемы, выдерживающие скачки напряжения. Материнская плата поддерживает режим параллельной работы двух каналов памяти с типом DDR4 DIMM и частотой до 4266 МГц. Несмотря на небольшую стоимость, производительности GIGABYTE Z390 D достаточно для запуска игр с поддержкой виртуальной реальности.

ASUS TUF Z390-PLUS GAMING

Если хотите собрать мощный игровой компьютер, который будет выдерживать длительные нагрузки во время игр, стоит приобрести современную материнскую плату ASUS TUF Z390-PLUS GAMING. Технология защиты TUF обеспечивает прочность, устойчивость от деформации и позволяет экспериментировать с комплектующими для геймерской платформы. Плата совместима с памятью DDR4 DIMM частотой 2133-4266 МГц и максимальным объемом 64 Гб на 4 слота.

Технология MemOK II позволяет быстро продиагностировать неполадки в оперативной памяти и запустить автоматический режим, который выставит оптимальные параметры по частоте и напряжению. Большим преимуществом модели TUF Z390-PLUS GAMING является интеллектуальное охлаждение, которое сканирует источники тепла и регулирует работу вентиляторов. Материнская плата ASUS TUF Z390-PLUS GAMING считается лучшей по соотношению цена/качество для пользователей с процессорами Intel i5, i7.

ASRock Z390 Extreme4

В материнской плате ASRock Z390 Extreme4 производитель делает упор на возможности разгона, низких температурах в играх и стабильную работу системы при запуске тяжелых программ. Модель подключается через сокет LGA1151 v2 и поддерживает процессоры Intel Core 8 и 9 поколения. За охлаждение отвечает полноразмерный радиатор, он отводит тепло от транзисторов и держит температуру на низких показателях во время игр.

Плата Z390 Extreme4 подойдет тем, кто увлекается музыкой и любит чистое звучание. Совокупность системы Purity Sound4, кодеков Realtek ALC1220 и ЦАП 120dB SNR дает четкий и приятный звук. Помимо стильного дизайна, у ASRock есть возможность настройки собственных световых эффектов и подключения дополнительного LED-оборудования. Покупатели хвалят ASRock Z390 Extreme4 за высокую производительность, множество дополнительных разъемов и хорошую работу системы охлаждения.

MSI Z390-A PRO

Материнская плата MSI Z390-A PRO подойдет для апгрейда компьютера и повышения производительности системы. Благодаря сокету LGA1151-v2 в карту можно установить бюджетные процессоры и высокотехнологичные модели с частотой 5 ГГц. Защита от перегрузок и скачков напряжения реализована через технологию динамического ускорения Core Boost. Формата платы по Standart-ATX и большое количество дополнительных разъемов будет достаточно для любой сборки ПК для геймеров.

Основное питание Z390-A PRO осуществляется через 24-фазный разъем, а питание процессора через 8-фазную схему. Корпус платы оснащен подсветкой, которую можно настроить или отключить через программное обеспечение MSI. Многие покупатели приобретают модель для установки в прозрачный системный блок. Плата MSI Z390-A PRO – это один из наиболее оптимальных вариантов под сокет LGA 1151 V2 для чипов Intel 2022 года.

Лучшие игровые материнские платы для процессоров Intel

GIGABYTE Z490 AORUS PRO AX

Материнская плата GIGABYTE Z490 AORUS PRO AX сыграет роль надежного фундамента для

вашего ПК и откроет широкие возможности для его апгрейда.

Поддерживая всю функциональность инновационных процессоров Intel Core 10-го поколения. Плата на базе чипсета Intel Z490 Express, 12-фазный цифровой VRM-модуль, полноценное решение для качественного охлаждения наиважнейших компонентов системы, массив пластин Fins-Array II, модуль Intel WiFi 6 802.11ax, контроллер Intel 2.5GbE LAN, функция RGB FUSION 2.0.

• стандарт: ATX;
• сокет LGA1200;
• Wi-Fi 802.11ax , Bluetooth;
• игровая с технологией 2-Way SLI;
• входы на задней планке: HDMI, 1 x USB Type-C;
• формат звука 7.1.

• производительность;
• соответствие характеристикам;
• качественная система охлаждения.

• сложность установки для новичков.

GIGABYTE Z490I AORUS ULTRA

Материнская плата GIGABYTE Z490I AORUS ULTRA сочетает в себе редко сочетаемые свойства –

высокий уровень производительности и компактность.

Модель, соответствующая форм-фактору Mini-ITX, имеет форму квадрата со сторонами 170 мм.

Вы сможете использовать ультракомпактный корпус. Максимально допустимый объем памяти равен 64 ГБ.

Возможность установки SATA-накопителей также предусмотрена. Плата отлично оснащена с точки зрения возможностей коммуникации с внешним миром и другими устройствами. Разработчиками были предусмотрены модули Wi-Fi и Bluetooth.

Имеется и 2.5-гигабитный сетевой адаптер. Модель оснащена эффектной подсветкой.

• стандарт: mini-ITX;
• сокет LGA1200;
• Wi-Fi 802.11ax , Bluetooth;
• входы на задней планке: HDMI, DisplayPort, 1 x USB Type-C;
• формат звука 7.1.

• качественная система охлаждения;
• производительность;
• простота замены деталей.

• не выделены пользователями.

ASRock Z390 Extreme4

Материнская плата ASRock Z390 Extreme4 — отличная основа для сборки игровой компьтерной

системы, выполненная в форм-факторе Standard-ATX.

Допускается подключение памяти DDR4 с рабочей частотой до 4300 МГц. Плата снабжена гигабитным сетевым адаптером и звуковым адаптером с поддержкой звуковой схемы 7.1 HD.

Для подключения элементов системы и периферийных устройств она располагает многочисленными портами.

Для присоединения мониторов и проекторов на плате установлены видеовыходы DP, HDMI, Dsub.

• стандарт: ATX;
• игровая с технологией SLI/CrossFireX;
• входы на задней планке: HDMI, D-Sub, DisplayPort, 1 x USB Type-C;
• формат звука 7.1.

• соответствие характеристикам;
• производительность;
• качество системы охлаждения.

• мало портов USB.

ASUS ROG STRIX Z390-F GAMING

Совместимость с разнообразными системами охлаждения, новая подсистема питания,

поддержка многочисленных интерфейсов и возможность оптимизации системных настроек – материнская плата ASUS ROG STRIX Z390-F GAMING имеет все для того, чтобы максимально раскрыть потенциал элементов системы и обеспечить высокую производительность.

Многообразие оригинальных дизайнерских решений, гибкость в настройке конфигурации, а также внушительный перечень совместимых элементов делают данную плату отличным выбором для создания уникальной игровой системы.

• стандарт: ATX;
• сокет LGA1151 v2;
• игровая с технологией SLI/CrossFireX;
• входы на задней планке: HDMI, DisplayPort, 1 x USB Type-C;
• формат звука 7.1.

• соответствие характеристикам;
• качественная система охлаждения;
• производительность.

Какой производитель материнских плат лучше?

Одними из самых популярных производителей материнских плат являются Asus и Gigabyte. Платы разных производителей друг от друга ничем существенно не отличаются.

Платы и от Asus, и от Gigabyte примерно одинаковы и на функционировании компьютера могут сказаться лишь в пределах незначительных погрешностей.

Основным отличием является цена. Материнские платы Gigabyte подойдут людям, которые хотят сэкономить на сборке ПК, не теряя в функционале.

Какой форм-фактор материнской платы выбрать?

Наиболее распространенными форм-факторами современных материнских плат являются ATX и Micro-ATX.

Форм-фактором определяется дальнейшая расширяемость системы.

Форм-фактор Micro-ATX обычно оснащен меньшим числом слотов PCI и PCI-E под видеокарты и дополнительные устройства и, зачастую, имеют в своем распоряжении всего два разъема для установки модулей памяти.

Но главное достоинство Micro-ATX заключается в цене. Micro-ATX представляется в качестве бюджетного варианта для компактных офисных и домашних ПК.

• https://dtf.ru/hard/102828-kak-vybrat-horoshuyu-materinskuyu-platu-i-ne-pereplatit
• https://cubiq.ru/kak-vybrat-materinskuyu-platu-dlya-igrovogo-kompyutera/
• https://TehnoExpert.net/rating/368-luchshie-proizvoditeli-materinskih-plat.html
• https://Tekhnik.top/luchshie-materinskie-platy-dlya-igr-rejting/
• https://topzum.ru/samye-luchshie-i-moschnye-materinskie-platy-dlya-igrovogo-pk/
• https://www.expertcen.ru/article/ratings/luchshie-materinskie-plati.html
• https://epicris.ru/top-15-luchshix-materinskix-plat
• https://Tekhnik.top/luchshie-materinskie-platy-rejting/

Похожие записи:

1. Игры про зомби на ПК: топ лучших игр про зомби апокалипсис
2. Лучшие инди-игры на ПК: топ-30 легендарных проектов
3. Бургеры в Москве: лучшие бургерные столицы, где самые вкусные
4. Топ-32 партнерских программ для вебмастеров, блогеров и медиа

На пути к совершенству: обзор технологий материнских плат

Производители материнских плат постоянно совершенствуют свои продукты, разрабатывают и внедряют инновационные технологии, такие как Ultra Durable 3 и DrMOS. Мы расскажем об особенностях и принципе работы системных плат.

Производители материнских плат постоянно совершенствуют свои продукты, разрабатывают и внедряют инновационные технологии, такие как Ultra Durable 3 и DrMOS. Мы расскажем об особенностях и принципе работы системных плат.

(2) Ultra durable 3. Основные особенности технологии Gigabyte (3) Утолщенные проводящие слои в платах c Ultra Durable 3 содержат 28,34 г меди (2 унции) (4) Утилита Dynamic Energy Saver (5) Микросхема, обеспечивающая работу технологии EPU (6) Радиатор северного моста системы охлаждения Circu-Pipe 2 (7) Светодиоды показывают активность фаз питания CPU (8) Силовые элементы платы MSI P45D3 Platinum (9) Модуль GreenPower Genie от компании MSI (1) Схема питания центрального процессора В борьбе за покупателя производители материнских плат вынуждены неустанно совершенствовать свои изделия, разрабатывать и внедрять новые технологии. Так на платах появляются качественные силовые элементы, повышающие срок службы изделий и стабильность их работы, несколько микросхем BIOS и уникальные высокоэффективные системы охлаждения. Не меньшее внимание в последнее время уделяется вопросам энергосбережения и разгона. В этой статье мы расскажем о новейших технологиях, применяемых при создании системных плат несколькими крупными производителями.

Основные силовые элементы цепи питания процессора

Стабильность работы и срок службы всех компонентов компьютера зависят не только от качества исполнения самих плат, но и блока питания и цепей питания самих устройств. В качестве примера рассмотрим упрощенную схему цепи питания центрального процессора. Она состоит из трех основных силовых элементов — МОП-транзистора, дросселя и конденсатора.

МОП-транзистор (полевой транзистор со структурой «металл-оксид-полупроводник») выполняет роль переключателя, регулирующего подачу тока в цепь питания процессора. Когда на процессор требуется подать напряжение, транзистор переводится в режим пропускания, и ток протекает через сеть. Когда схема питания переходит в режим разряда, МОП-транзистор переключается в режим запирания и препятствует протеканию тока до тех пор, пока энергия, накопленная в сети питания, не будет исчерпана. После этого транзистор снова переходит в открытое состояние.

Когда МОП-транзистор находится в открытом состоянии, происходит подача тока на дроссель. Дроссель — это катушка индуктивности, обладающая высоким сопротивлением переменному току и малым — постоянному. Этот элемент может запасать энергию и регулировать протекание тока. С дросселя электрический ток поступает на конденсатор, который запасает электрическую энергию и затем подает ее на процессор.

Качественные компоненты — залог долговечности

В цепях питания некоторых моделей современных материнских плат используются высококачественные электронные компоненты.

В 2006 году компания Gigabyte, стремясь реализовать подход «высококачественные компоненты — высококачественные системные платы», впервые оснастила свои изделия на основе чипсета Intel P965 конденсаторами с твердым электролитом. Это позволило увеличить надежность работы, а также срок службы изделий в шесть раз. Кроме того, были решены проблемы, связанные с пробоем конденсаторов, которые нередко возникают при использовании системных плат на основе обычных электролитических конденсаторов.

Так появилась технология Ultra Durable. Но Gigabyte не остановилась на достигнутом: при производстве современных моделей системных плат и видеоплат эта компания применяет технологию Ultra Durable 2, а с недавнего времени и Ultra Durable 3.

На платах с технологией Ultra Durable 2 используются МОП-транзисторы со сверхнизким сопротивлением в открытом состоянии RDS(on). Это позволяет снизить сопротивление при переключениях и ускорить зарядку и разрядку по сравнению с обычными МОП-транзисторами. Вместо обычных дросселей с железными сердечниками используются дроссели с сердечниками из феррита — материала на основе оксида железа и других металлов. Такие сердечники способны при высоких частотах запасать энергию на гораздо более длительный срок, чем обычные, что позволяет уменьшить ее потери. А конденсаторы с твердым электролитом японского производства, отличающиеся высочайшей стабильностью характеристик, надежностью и большим сроком службы, прекрасно подходят для работы ПК как в обычном режиме, так и в условиях разгона. Таким образом, устройства на основе Ultra Durable 2 отличаются повышенной надежностью, долговечностью, низкой температурой и хорошими возможностями для разгона благодаря использованию в цепи питания высококачественных силовых элементов. Стоит отметить, что в последнее время высококачественные силовые элементы можно встретить на некоторых моделях начального и большинстве моделей среднего уровня системных плат практически всех крупных производителей.

В начале сентября 2008 года компания Gigabyte представила технологию Ultra Durable 3, вобравшую в себя все преимущества Ultra Durable 2 и еще одну дополнительную особенность — увеличенное в два раза содержание меди в проводящем и заземляющем слоях печатной платы. Если раньше в каждом слое использовалась одна унция меди (28,34 г), то теперь ее количество возросло до двух унций. Это позволило уменьшить нагрев системной платы и снизить потери электроэнергии, а также повысить стабильность при разгоне за счет уменьшения сопротивления электрических цепей. При этом сигнал, передаваемый через эти линии, стал более четким и содержит меньше помех. Материнские платы на основе технологии Ultra Durable 3 уже появились в продаже, их легко отличить по индексу UD3 в названии модели — например, GA-EP45-UD3.

Технологии энергосбережения — экономия электричества и забота об окружающей среде

Во время работы в офисных приложениях, просмотра сайтов, прослушивания музыки и выполнения других несложных операций компьютер использует не все свои ресурсы. В эти моменты его энергопотребление можно снизить. В последнее время производители материнских плат стали уделять немало внимания вопросам энергосбережения. Компания Gigabyte оснащает некоторые модели своих материнских плат специальной интегральной схемой, которая позволяет отключать или включать фазы питания центрального процессора в зависимости от его загрузки.

Например, материнские платы серии DQ6 оснащаются двенадцатифазной подсистемой питания центрального процессора. Когда компьютер находится в состоянии покоя или очень низкой загрузки, задействованы всего четыре фазы. Если нагрузка на процессор начинает расти, то парами включаются дополнительные фазы, пока их число не достигнет двенадцати. Данная технология получила название Dynamic Energy Saver ( DES ). Для ее работы требуется запустить специальную утилиту, которая также позволяет просматривать количество используемых фаз и отображает информацию о количестве сэкономленной электроэнергии. Недавно появилась улучшенная версия этой технологии — Dynamic Energy Saver Advanced, не требующая запуска утилиты и работающая в условиях разгона. А специальные светодиодные индикаторы, которыми оснащаются материнские платы с функцией энергосбережения, позволяют визуально отслеживать количество задействованных фаз питания.

В арсенале компании ASUS также есть аналогичная технология под названием Energy Processing Unit ( EPU ). Ее основное отличие заключается в том, что на платах ASUS предусмотрено всего два режима работы. Например, на топовой материнской плате Р5ЕЗ Win Deluxe с восьмифазной подсистемой питания процессора в режиме простоя работают всего четыре фазы, а в режиме загрузки — все восемь.

Еще одной особенностью ASUS EPU является база данных, в которой хранятся оптимальные настройки для всех существующих моделей процессоров Intel. Эта технология сама определяет модель процессора и использует при работе с ним те настройки, на которых он функционирует наиболее стабильно и эффективно. Kpoме того, ASUS EPU также может управлять скоростью вращения вентиляторов, обеспечивая тихую работу всей системы.

Технология работает полностью на аппаратном уровне, а для настройки опций энергосбережения создана специальная утилита Ai Suite, входящая в комплект поставки соответствующих моделей материнских плат.

Кроме того, управляющие микросхемы используются не только для переключения количества фаз питания, но и динамического управления такими параметрами, как напряжение и сила тока, что позволяет не только снижать энергопотребление, но и обеспечивает более стабильную работу процессора за счет контроля и настройки параметров питания.

Помимо экономии средств, затрачиваемых на оплату счетов за электроэнергию, технологии энергосбережения позволяют снизить вредное воздействие на окружающую среду. Чем меньше энергии расходуется компьютером, тем меньше топлива сжигается на электростанциях. В результате выделяется меньшее количество углекислого газа, способствующего развитию парникового эффекта. По данным компании ASUS, одна материнская плата, оснащенная EPU, может в течение года сэкономить 33 кВт/ч электроэнергии, производство которой приводит к выбросу в атмосферу около 20 кг углекислого газа.

DrMOS : комплексный подход MSI

Компания Microstar располагает целым набором фирменных технологий, успешно применяя их при разработке материнских плат уже более четырех лет. Наиболее актуальная из них, а точнее целый набор технологий, носит название DrMOS. Его можно разделить на три составляющие: GreenPower, XpressCool и RapidBoost.

GreenPower. Значительная часть энергии, потребляемой компьютером, расходуется впустую. Она выделяется в виде тепла во вторичных источниках питания и уходит на нагрев воздуха.

Рассмотрим простой пример. Предположим, что потребляемая центральным процессором мощность составляет 80 Вт. Но потребляемая системным блоком только на питание процессора мощность при этом составит около 160 Вт. Часть этой мощности (48 Вт при 70% КПД) выделится в виде тепла в блоке питания, а 22 Вт (при 80% КПД) — в цепи питания материнской платы. Таким образом, до процессора «дойдет» меньше 60% мощности, остальная часть потеряется во вторичных источниках питания.

В цепи питания процессора плат MSI серии DrMOS (Driver MOSFET, активно-управляемые МОП-транзисторы) используются специальные одноименные микросхемы, содержащие управляющую интегральную микросхему, верхний и нижний полевой транзисторы. Это решение обладает достаточно высоким КПД (около 93%), что позволит снизить затраты энергии для питания CPU в рассматриваемом нами примере со 160 до 125 Вт. Температура микросхем DrMOS существенно ниже, чем у обычных МОП-транзисторов (55,3°С против 71,6 °С).

Кроме того, на таких системных платах применяются твердотельные конденсаторы, экранированные дроссели и полимерные конденсаторы с высокой проводимостью (НI-с САР). Еще одна особенность GreenPower — возможность динамического включения или выключения фаз питания процессора, памяти и чипсета из BIOS или специального программного обеспечения, входящего в комплект поставки, — GreenPower Center. На плате размещены специальные светодиодные индикаторы, которые позволяют отслеживать активность фаз питания. А модуль GreenPower Genie, подключаемый в цепь между блоком питания и материнской платой, позволяет отслеживать токи на каждом канале питания и потребляемую мощность. Этот модуль входит только в комплект поставки топовых моделей плат серии Diamond с чипсетом Intel P45.

XpressCool . Вторая группа новшеств под названием XpressCool — это набор технологий, предназначенных для повышения эффективности охлаждения материнской платы и удобства ее использования. Прежде всего, следует отметить массивную систему охлаждения Circu-Pipe 2, которая состоит из пяти медных тепловых трубок, соединяющих радиаторы на силовых элементах и южном мосту с новым элегантным радиатором северного моста. Она не помешает установке больших кулеров на центральный процессор или сборке CrossFire.

Дизайн печатных плат, поддерживающих XpressCool, спроектирован таким образом, чтобы длинные видеоплаты не блокировали защелки слотов памяти, SATA- и IDE-разъемы, а установка пары двухслотовых моделей не происходила вплотную.

RapidBoost. Третья составляющая DrMOS, технология RapidBoost, предназначена для увеличения производительности системы. Она включает в себя как стандартные для материнских плат на основе Intel P45 особенности, такие как наличие двух слотов PCI Express xl6 2.0 и поддержку режима CrossFire по формуле х8-х8, так и уникальные возможности, например двухфазную подсистему питания модулей оперативной памяти и набора системной логики, что позволяет повысить стабильность работы при разгоне, специальную BIOS с возможностью управления тактовым генератором, гибкого изменения различных напряжений, таймингов оперативной памяти и улучшенной функцией помощи. Также на платах с поддержкой RapidBoost предусмотрен специальный джампер, который позволяет изменять частоту системной шины с 200 до 400 МГц.

P.S. (комментарии к прочитанному)

Статья написана почти два года назад, поэтому названия плат и цифровые характеристики конечно изменились. Но многие принципы и подходы, лежащие в основе проектирования системных плат, остаются прежними. Да и сами платы продолжают работать.

Внутри материнской платы: анализ технологий, лежащих в основе компонентов ПК

Сейчас уже едва ли не у каждого дома, на работе или на учебе есть свой настольный ПК. Кто-то использует его для составления налоговых деклараций, кто-то для гейминга, а кто-то и сам собирает компьютеры. Но насколько хорошо вы знакомы с компонентами, что находятся внутри ПК? Возьмем, к примеру, скромную материнскую плату: она ​​сидит себе там, внутри, тихо поддерживает все в рабочем состоянии и редко получает столько же внимания, как, скажем, процессор или видеокарта.

Однако материнские платы не менее важны для работы компьютера — и имеют не менее впечатляющую начинку. Давайте же посмотрим, что находится у них внутри, изучим их, проанализируем, декомпозируем и узнаем, за что отвечает каждый бит.

Итак, начнем

А начнем мы с того, какую роль в ПК выполняет материнская плата. По сути, она служит для:

• Обеспечения компонентов электропитанием;
• Обеспечения маршрутов для связи компонентов между собой.

Есть у нее и другие функции — например, на нее монтируются элементы, а также обеспечивается обратная связь о работе всей системы, — но то, о чем мы говорили выше, имеет решающее значение для работы ПК, ведь почти любая часть, составляющая материнскую плату, так или иначе связана именно с этим.

Почти все материнские платы для стандартных ПК имеют разъемы для центрального процессора (ЦП), модулей памяти (обычно типа DRAM), дополнительных плат расширения (таких как видеокарта), устройств хранения, блоков ввода/вывода, а также средств связи с другими компьютерами и системами.

Существуют отраслевые стандарты по размерам материнских плат, которых придерживаются одни производители и не придерживаются другие (но их гораздо меньше). Вот основные из них:

• Standard ATX — 12 × 9,6 дюйма (305 × 244 мм);
• Micro ATX — 9,6 × 9,6 дюйма (244 × 244 мм);
• Mini ATX — 5,9 × 5,9 дюйма (150 × 150 мм).

Более полный список можно найти в Википедии, но для простоты мы будем придерживаться Standard ATX, ведь различия чаще всего заключаются в количестве разъемов, доступных для питания и подключения, — материнская плата большего размера позволяет использовать больше разъемов.

Но что же такое материнская плата?

Материнская плата — это просто большая печатная плата с множеством разъемов для подключения устройств и сотнями, если не тысячами сантиметров электрических линий, их соединяющих. Теоретически, она не так уж и нужна: все это можно соединить при помощи множества проводов. Однако производительность в таком случае оставит желать лучшего, ведь сигналы будут мешать друг другу, и возникнут заметные потери мощности.

Начнем разбор с типичной материнской платы ATX. Ниже изображена плата Asus Z97-Pro Gamer, внешне и функционально не сильно отличающаяся от десятков ей подобных.

Проблема этого фото заключается в том (помимо того, что материнская плата… скажем так, не новая), что на нем слишком много деталей, и это мешает четкому пониманию, что есть что. Поэтому взглянем на упрощенную схему, изображенную ниже.

Гораздо лучше и понятнее, не так ли? По ней видно, сколько в материнской плате всяких коннекторов и разъемов, о которых стоит поговорить. И начнем мы по порядку, с самого важного, сверху вниз.

Подключаем мозг к ПК

На схеме выше мы видим структуру, имеющую обозначение LGA1150. Это обозначение используется в Intel для разъема, предназначенного для подключения различных процессоров. LGA здесь означает Land Grid Array — распространенный тип технологии упаковки центральных процессоров и других чипов.

Системы LGA имеют множество маленьких контактов на материнской плате или в разъеме для обеспечения питания и связи с процессором. Выглядят они так:

Металлический фиксатор помогает закрепить ЦП на месте, но мешает рассмотреть контакты, так что уберем его:

Помните, что это? LGA1150. 1150 здесь указывает на количество выводов в разъеме, и у других материнских плат оно может отличаться. Чем выше производительность ЦП (с точки зрения количества ядер, объема кэш-памяти и т. д.), тем больше контактов будет в разъеме. Большая их часть используется для обмена данными со следующей важной частью материнской планы.

Большому мозгу — большая память

Ближе всего к ЦП находятся те слоты, что содержат модули DRAM, или системную память. Они подключены напрямую к процессору и больше ни к чему. Количество слотов DRAM зависит в основном от ЦП, ведь контроллер памяти встроен именно в него.

В нашем примере ЦП в материнской плате имеет 2 контроллера памяти, каждый из которых оперирует 2 картами памяти, — всего 4 слота DRAM. На материнской плате они окрашены так, чтобы вы знали, какие из них каким контроллером управляются. Обычно их называют каналами памяти.

Впрочем, в случае этой материнской платы цветовая маркировка может сбивать с толку: два черных слота обрабатываются каждый своим контроллером, и то же самое для серых. Черному слоту, ближайшему к ЦП, соответствует первый канал, а другому черному слоту — второй. Это сделано для того, чтобы материнскую плату чаще использовали в так называемом двухканальном режиме: при одновременном использовании обоих контроллеров повышается общая производительность системы памяти.

Допустим, у вас есть два модуля ОЗУ по 8 ГБ каждый. Независимо от того, в какие слоты вы их вставите, у вас всегда будет в общей сложности 16 ГБ доступной памяти. Однако, если оба модуля поместить только в черные или только в серые слоты, ЦП будет иметь два пути доступа к этой памяти. Но если поступить иначе и использовать слоты разных цветов, система будет вынуждена обращаться к памяти только с помощью одного контроллера памяти. Учитывая, что он может управлять только одним маршрутом за раз, нетрудно понять, как при этом изменится производительность.

При такой комбинации ЦП и материнской платы используются микросхемы DDR3 SDRAM (синхронная динамическая память с произвольным доступом с версией 3 двойной скорости передачи данных), и каждый слот может содержать один SIMM или DIMM. «IMM» обозначает X—рядный модуль памяти (In-line Memory Module); S и D указывают на то, заполнена ли чипами одна или две стороны модуля (Single или Dual, соответственно).

Вдоль нижнего края модуля памяти располагаются позолоченные разъемы для питания и обмена данными. Всего их у этого типа памяти 240 — по 120 с каждой стороны.

Модули большего размера располагают большей памятью, но конфигурация имеет ограничения по контактам на ЦП (почти половина из 1150 контактов в этом примере предназначена для обмена данными с модулями памяти) и пространству для электрических дорожек на материнской плате.

Обычно производители придерживаются 240 контактов в модулях памяти, и нет никаких признаков того, что в ближайшее время это изменится. Чтобы улучшить производительность памяти, с каждой новой версией просто увеличивается скорость чипов. В нашем примере каждый из контроллеров памяти ЦП может отправлять и получать 64 бита данных за такт. Таким образом, с двумя контроллерами карты памяти будут иметь 128 контактов, предназначенных для обмена данными. Так почему же их именно 240?

Каждый чип в DIMM (всего их 16 — по 8 на каждую сторону) может передавать 8 бит за такт. Это означает, что каждому чипу требуется 8 контактов только для передачи данных; однако пара чипов использует одни и те же выводы, поэтому только 64 из 240 отвечают за обмен данными. Остальные 176 контактов необходимы для синхронизации и передачи адресов данных (места расположения данных в модуле), управления микросхемами и обеспечения их электроэнергией. Так вы можете убедиться, что наличие более 240 контактов не обязательно улучшит ситуацию.

ОЗУ — не единственное, что подключено к процессору

Для повышения производительности системная память подключена напрямую к центральному процессору, но на материнской плате есть и другие разъемы, подключенные примерно так же и в тех же целях. Они используют технологию подключения PCI Express (сокращенно PCIe), и каждый современный ЦП имеет встроенный контроллер PCIe.

Эти контроллеры могут обрабатывать несколько соединений (обычно называемых линиями), даже несмотря на то, что это система «точка-точка» — что означает, что линии в разъеме не используются совместно с каким-либо другим устройством. В нашем примере контроллер PCI Express имеет 16 линий.

На изображении ниже показаны 3 разъема: два верхних — это PCI Express, нижний — гораздо более старая система под названием PCI (родственная PCIe, но намного медленнее). Маленький слот сверху, обозначенный как PCIEX1_1, имеет одну линию; тот, что ниже, — 16 линий.

Если вы проскроллите вверх и снова взглянете на материнскую плату целиком, вы увидите, что у нас есть:

• 2 разъема PCI Express на 1 линию;
• 3 разъема PCI Express на 16 линий;
• 2 разъема PCI.

Но если у контроллера ЦП всего 16 линий, то что тогда происходит? Прежде всего, к процессору подключены только PCIEX16_1 и PCIEX16_2, а третий и два однолинейных подключены к другому процессору на материнской плате (подробнее об этом чуть позже). Кроме того, если задействованы оба разъема на 16 линий PCIe, ЦП выделит каждому только по 8 линий. Это типично для всех современных процессоров: количество линий у них ограничено, и по мере того, как к ЦП подключается все больше устройств, на каждое выделяется все меньшее число линий.

Различные конфигурации процессора и материнской платы имеют собственные способы решения этой проблемы. Например, материнская плата Gigabyte B450M Gaming имеет один разъем PCIe на 16 линий, один PCIe на 4 линии и один M.2, использующий 4 линии PCIe. Поскольку ЦП имеет всего 16 линий, использование любых двух разъемов одновременно приведет к тому, что самый большой слот, 16-тилинейный, будет ограничен всего до 8 линий.

Так что же использует такие разъемы? Наиболее распространенные варианты:

• 16 линии — видеокарта;
• 4 линии — твердотельные накопители (SSD);
• 1 линия — звуковые карты и сетевые адаптеры.

На изображении выше четко видна разница в разъемах. Видеокарта имеет более длинную полосу на 16 линий по сравнению с небольшой однополосной звуковой картой. У последней гораздо меньше данных для передачи, чем у первой, поэтому ей не нужны все эти дополнительные линии.

В нашем примере с материнской платой гораздо больше разъемов и соединений, которыми нужно управлять, поэтому в помощь центральному процессору существует дополнительный процессор.

Теперь двинемся через мост на юг

Глядя на материнские платы 15-тилетней давности, можно заметить, что в них было встроено два дополнительных чипа для поддержки процессора. Вместе они назывались набором микросхем, а по отдельности — чипами северного (NB) и южного моста (SB). Первый обрабатывал системную память и видеокарту, второй — данные и инструкции для всего остального.

На фото выше показана материнская плата ASRock 939SLI32, где четко видны микросхемы NB и SB. Они обе скрыты под алюминиевыми радиаторами, но ближайшая к разъему ЦП в середине изображения — это и есть северный мост. Спустя несколько лет после выхода этой платы и Intel, и AMD откажутся от использования NB и выпустят продукты, в которых NB интегрирован в ЦП. Южный мост, однако, остается отдельным, и, скорее всего, это не изменится в обозримом будущем. Интересно, что оба производителя процессоров перестали называть его SB и теперь часто зовут его просто чипсетом (собственное название Intel — PCH, блок контроллеров платформы) несмотря на то, что это один чип.

В нашем более современном примере от Asus SB также покрыт радиатором, поэтому давайте снимем его и взглянем на дополнительный процессор.

Этот чип представляет собой усовершенствованный контроллер, поддерживающий разные типы и количество подключений. В частности, у нас есть Intel Z97, выполняющий следующие функции:

• 8 линий PCI Express (версия 2.0 PCIe);
• 14 портов USB (6 для версии 3.0, 8 для версии 2.0);
• 6 портов Serial ATA (версия 3.0).

Также он имеет встроенный сетевой адаптер, звуковой чип, выход VGA и целый ряд других систем синхронизации и управления. В других материнских платах могут использоваться другие более простые или наоборот — расширенные наборы микросхем (например, с большим числом линий PCIe), но в целом обычно они аналогичны друг другу.

В данном случае это процессор, обрабатывающий слоты PCIe с одной линией, третий слот с 16 линиями и слот M.2. Как и многие новые чипсеты, он обрабатывает все эти различные соединения с помощью набора высокоскоростных портов, которые можно переключить на PCI Express, USB, SATA или сетевое соединение, в зависимости от того, что подключено в данный момент. Это, к сожалению, накладывает ограничение на количество устройств, подключенных к материнской плате, несмотря на наличие всех этих разъемов.

В случае нашей материнской платы Asus порты SATA (используемые для подключения жестких дисков, DVD-приводов и т. д.) из-за этого ограничения сгруппированы так, как показано выше. Блок из 4 портов посередине использует стандартные SATA-соединения чипсета, тогда как два слева используются некоторые из этих высокоскоростных соединений. Так что, если вы используете те, что слева, на чипсете будет меньше соединений для других разъемов. То же самое и с портами USB 3.0. В них есть поддержка до 6 устройств, но 2 порта обязательно будут подключены к высокоскоростным соединениям.

Разъем M.2, используемый для подключения SSD-накопителя, также использует быструю систему (вместе с третьим слотом PCI Express на 16 линий на этой материнской плате); однако в некоторых комбинациях ЦП и материнской платы разъемы M.2 подключаются непосредственно к ЦП, поскольку многие новые продукты имеют более 16 линий PCIe.

Слева на нашей материнской плате есть ряд разъемов, обычно называемых блоком ввода/вывода, и в данном случае микросхема южного моста обрабатывает только некоторые из них:

• Разъем PS/2 — для клавиатур и мышей (сверху слева);
• Разъем VGA — для недорогих и устаревших мониторов (сверху посередине);
• Порты USB 2.0 — черные (снизу слева);
• Порты USB 3.0 — синие (снизу посередине).

Встроенный графический процессор ЦП обрабатывает разъемы HDMI и DVI-D (внизу в центре), а остальные управляются дополнительными микросхемами. На большинстве материнских плат есть множество дополнительных маленьких процессоров для управления всевозможными разъемами, поэтому давайте взглянем на некоторые из них повнимательнее.

Дополнительные фишки для дополнительной помощи

У ЦП и чипсетов существуют свои ограничения по поддержке и подключению к тем или иным устройствам, поэтому большинство производителей материнских плат предлагают продукты с дополнительными функциями благодаря использованию других интегральных схем — например, для предоставления дополнительных портов SATA или для подключения старых устройств.

Рассматриваемая нами материнская плата Asus не исключение. Например, микросхема Nuvoton NCT6791D обрабатывает все маленькие разъемы для кулеров и датчики температуры на плате. Расположенный рядом процессор Asmedia ASM1083 управляет двумя устаревшими разъемами PCI, поскольку у чипа Intel Z97 такой возможности нет.

Хоть у чипсета Intel и есть встроенный сетевой адаптер, но он нагружает столь драгоценные высокоскоростные соединения, поэтому Asus добавила еще один чип Intel (I218V) для управления красным разъемом Ethernet, который мы видели в блоке ввода/вывода. На изображении выше не видно, насколько мал этот чип: его площадь составляет всего 0,24 дюйма (6 мм).

Серебряный металлический овал поблизости — это разновидность кварцевого генератора. Он нужен для создания низкочастотных сигналов для синхронизации сетевого чипа.

Кроме того, чипсет Intel имеет независимый звуковой процессор, появившийся по тем же причинам, по которым Asus добавила отдельный сетевой чип и почему большинство людей добавляют отдельную видеокарту для замены встроенного графического процессора в ЦП. Другими словами, дополнительный чип зачастую выступает решением лучшим, чем встроенный.

Но не все дополнительные микросхемы на материнской плате предназначены для замены интегрированных — многие их них нужны для управления или контроля за работой платы в целом.

Эти маленькие микросхемы представляют собой переключатели PCI Express и помогают процессору и южному мосту управлять 16-линейными разъемами PCIe, когда им необходимо распределить полосы между несколькими устройствами.

Материнские платы с возможностью разгона процессоров, чипсетов и системной памяти теперь стали обычным явлением, и многие из них поставляются с дополнительными интегральными схемами для управления этими функциями. В нашем примере платы, выделенной красным, Asus использует собственную конструкцию, называемую TPU (TurboV Processing Unit), которая регулирует тактовые частоты и напряжения.

Маленькое устройство Pm25LD512 рядом с ней, выделенное синим цветом, представляет собой микросхему флэш-памяти, которая хранит настройки тактирования и напряжения, когда материнская плата выключена, поэтому вам не нужно заново перенастраивать их каждый раз при включении ПК.

На каждой материнской плате есть по крайней мере одно устройство флэш-памяти, и оно предназначено для хранения BIOS (базовой операционной системы инициализации оборудования, которая запускает все перед загрузкой Windows, Linux, macOS и т. д.).

Этот чип Winbond имеет объем памяти всего 8 МБ, но этого более чем достаточно для хранения всего необходимого ПО. Этот вид флэш-памяти имеет очень малое энергопотребление при использовании и надежно хранит данные в течение десятилетий.

При включении ПК содержимое флэш-памяти копируется непосредственно в кэш ЦП или системную память, а затем запускается оттуда. Единственное, с чем это не сработает, — это время.

Эта материнская плата, как и любая другая, использует элемент CR2032 для питания простой схемы синхронизации, которая отслеживает данные и время. Конечно, заряд его не вечен, и как только он разрядится, материнская плата установит время/дату по умолчанию из данных во флэш-памяти.

Кстати о питании — для него тоже есть отдельные разъемы.

Игорь, принеси мне питание!

Чтобы обеспечить материнскую плату и подключенные к ней устройства необходимым напряжением, блок питания (PSU) имеет ряд стандартных разъемов. Основной из них — 24-контактный разъем ATX12V версии 2.4.

Величина тока зависит от блока питания, но промышленные стандарты напряжения составляют +3,3, +5 и +12 В.

Основная часть питания ЦП поступает от 12-вольтных контактов, но для современных высокопроизводительных систем этого недостаточно. Чтобы обойти эту проблему, существует дополнительный 8-контактный разъем питания, обеспечивающий еще четыре 12-вольтных линии.

Провода от блока питания имеют цветную маркировку, позволяющую определить, для чего предназначен каждый провод, но разъемы на материнской плате мало о чем вам говорят. Вот схема двух разъемов на плате:

Линии +3,3, +5 и +12 В подают питание на различные компоненты на самой материнской плате, а также ЦП, DRAM и любые устройства, подключенные к разъемам, таким как USB-порты или PCI Express. Однако все, что использует порты SATA, требует питания непосредственно от блока питания, а разъемы PCI Express могут обеспечить мощность только до 75 Вт. Если устройству требуется больше энергии, например, как многим видеокартам, то их также необходимо подключить напрямую к блоку питания.

Однако есть и более серьезная проблема, чем наличие достаточного количества выводов на 12 В: процессоры не работают от этого напряжения.

Например, процессоры Intel, совместимые в нашей материнской платой Asus Z97, работают с напряжением от 0,7 до 1,4 В. Это не фиксированное напряжение, поскольку современные процессоры меняют его для экономии энергии и уменьшения нагрева, и в спящем режиме процессор может потреблять менее 0,8 В. Затем, когда все ядра полностью загрузятся и начнут свою работу, оно возрастает до 1,4 В и более.

Блоки питания предназначены для преобразования сетевого переменного напряжения (110 или 230 В в зависимости от страны) в фиксированное постоянное, поэтому необходимы дополнительные цепи для его снижения. Такие схемы называются модулями регулирования напряжения (VRM), и их несложно найти на любой материнской плате.

Каждый VRM обычно состоит из 4 компонентов:

• 2 MOSFET — сильноточные управляющие транзисторы (синие);
• 1 дроссель (фиолетовый);
• 1 конденсатор (желтый).

Подробнее о том, как они работают, можно узнать на Wikichip, мы лишь кратко упомянем несколько моментов. Каждую VRM принято называть фазой, и требуется несколько фаз, чтобы обеспечить достаточный ток для современного процессора. Наша материнская плата имеет 8 VRM, называемых 8-фазной системой.

VRM обычно управляются отдельной микросхемой, которая контролирует устройство и переключает модули в соответствии с требуемым напряжением. Такие схемы называются многофазными контроллерами широтно-импульсных модуляторов; Asus именует их EPU. Такие вещи сильно нагреваются при работе, поэтому их часто накрывают металлическим радиатором, который помогает рассеивать ненужную энергию.

Даже стандартный настольный процессор, такой как Intel i7-9700K, может потреблять ток более 100 А при полной загрузке. VRM очень эффективны, но они не могут изменять напряжение без потерь. Принимая во внимание большой ток потребления, вы получаете отличное устройство для гриля.

Если снова взглянуть на фотографию нашей платы, можно увидеть пару VRM для модулей DRAM, но, поскольку напряжения там гораздо меньше, чем на ЦП, они не так сильно нагреваются (и поэтому радиатор не нужен).

И прочие назойливые мелочи

Последние разъемы, о которых стоит упомянуть, — это те, которые отвечают за основные функции материнской платы и подключение дополнительных устройств или расширений. На фото ниже показан основной блок элементов управления, индикаторов и контактов динамика:

Здесь у нас есть:

• 1 «мягкий» выключатель питания;
• 1 кнопка сброса;
• 2 светодиодных разъема;
• 1 разъем для динамика.

Переключатель питания называется «мягким», потому что он фактически не включает и не выключает материнскую плату — вместо этого схемы на плате контролируют напряжение на двух контактах переключателя, и когда они соединяются вместе (т. е. закорачиваются), материнская плата либо включается, либо выключается в зависимости от ее текущего состояния. То же самое относится и к кнопке сброса с той лишь разницей, что здесь материнская плата всегда отключается и сразу же снова включается.

Строго говоря, кнопка сброса, светодиодные индикаторы и разъемы динамиков не являются абсолютно необходимыми, но они помогают обеспечить базовое управление и информацию о плате.

Большинство материнских плат имеет аналогичный набор дополнительных разъемов, как показано выше — слева направо:

• Разъем аудиопанели — если в корпус ПК встроены разъемы для наушников/микрофона, то их можно подключить к встроенному звуковому чипу;
• Цифровой аудиоразъем — такой же, как и обычный аудиоразъем, но для S/PDIF;
• Перемычка сброса BIOS — позволяет сбросить BIOS до заводских настроек. Также за ним спрятан разъем термозонда;
• Разъем Trusted Platform Module — используется для повышения безопасности материнской платы и системы.
• Разъем последовательного порта (COM) — древний интерфейс. Кто-нибудь вообще им пользуется? Кто-нибудь?

Также наклеены, но не показаны, разъемы для кулеров и дополнительных USB-портов. Не каждая материнская плата поддерживает все это, но многие.

Соединяя все вместе

Прежде чем мы закончим наш анализ, давайте кратко поговорим о том, как все эти устройства и разъемы связываются между собой.

Мы уже упоминали линии. Проще говоря, это небольшие медные полоски. Ниже они показаны окрашенными в черный цвет для лучшего вида. Однако это лишь небольшое количество видимых проводников — остальные зажаты между несколькими слоями, составляющими полную печатную плату.

Простые и дешевые материнские платы могут иметь только 4 слоя, но сегодня большинство из них имеет 6 или 8 — однако добавление большего количества слоев не улучшает ситуацию автоматически. Нужно уметь их правильно расположить, и важно держать их разделенными и изолированными, чтобы они не мешали друг другу.

Разработчики материнских плат используют для этого специальное ПО. Однако опытные инженеры часто вручную корректируют компоновку, основываясь на предыдущем опыте. Следующее видео наглядно показывает, как происходит трассировка линий на печатных платах.

Поскольку материнские платы — это же просто большие печатные платы, можно создать свои собственные, и, если вы хотите понять, как это сделать, этот отличный туториал по изготовлению печатной платы вам в помощь.

Разумеется, производство материнских плат в промышленных масштабах — это совсем другая история, и чтобы понять, насколько все это сложно, можно посмотреть два видео ниже. Первое — о том, как в целом проектируются и производятся печатные платы. Второе показывает основной процесс сборки типичной материнской платы. Наслаждайтесь!

В заключение

Вот и все: анализ материнской платы современного настольного ПК завершен. Это большие, сложные печатные платы со множеством процессоров, переключателей, разъемов и микросхем памяти. В них так много интересных технологий, но мы часто забываем о них, поскольку даже не обращаем внимания.

• Блог компании Pixonic
• Компьютерное железо
• Настольные компьютеры
• Процессоры

Источник https://hightech-review.ru/obzory/item/top-24-luchshih-materisnkih-plat-i-kakuyu-vybrat-rejting-2022-goda/

Источник https://ichip.ru/obzory/na-puti-k-sovershenstvu-obzor-tehnologii-materinskih-plat-18524

Источник https://habr.com/ru/companies/pixonic/articles/558602/