Материнская плата (англ.
motherboard, MB; также mainboard, сленг.
мама, мамка, мать, материнка) — сложная многослойная печатная плата, являющаяся основой построения
вычислительной системы (компьютера).
Каждый пользователь ПК, несомненно, слышал о существовании материнской платы. Какова же история этого основополагающего компонента ПК?
Самая первая материнская плата принадлежит к числу разработок фирмы
IBM, датируемая августом 1981 года. Она называлась
PC-1. Её более усовершенствованная модель
РС-2 появилась немногим позже в 1983 году. Основным преимуществом и отличием от РС-1 последней модели РС-2 являлась поддержка 256 Кбит памяти вместо 64 Кбит, а также наличие возможности поддержки устройств расширения (к примеру,
жёсткого диска,
видеоадаптера) без дополнительной коррекции в программировании.
Характеристики материнской платы прямо пропорциональны размерам и габаритам
микропроцессора. В 1976 году известная фирма
Intel успешно разработала усовершенствованную модель микропроцессора
8086. В сравнении с предыдущей моделью
8080 размеры данной были увеличены вдвое, что обусловило возможность увеличения производительности в десять раз. Дополнительным преимуществом являлось увеличение размера информационных шин до 16 разрядов, что способствовало удвоенному ускорению передачи данных на микропроцессор и с него. А увеличение размера адресной шины до 20 бит позволило 8086 держать под прямым контролем 1Мбайт оперативной памяти.
Следующая модель микропроцессора
80286 обрела уже 24-разрядную адресную шину, что обусловило увеличение
оперативной памяти до 16 Мбит.
В 1985 году создана модель
Intel 80386, отличительной характеристикой которой от предыдущих являлось увеличение адресной шины до 32 разрядов и увеличение числа адресных характеристик до 32. Данные преобразования позволили микропроцессору прямое обращение к уже 4 Гб
постоянной памяти. Помимо этого, важным достижением является то, что данный процессор мог еще работать и с 16-тью триллионами виртуальной памяти.
Следующим новаторским этапом в эволюционное развитие материнской платы является создание процессора
386SX. Отличительной чертой его от предыдущей модели 80386 является 16-битный вход и выход шины данных.
Последующее поколение процессоров
486 отличается уже 32-разрядной архитектурой. Наличие внутренней памяти 8 Кбит со сквозной записью 16 Кбит. SX конфигурации не имеют встроенного процессора. Модели DX 2 отличаются использованием механизма внутреннего удвоения
частоты, предоставляющего возможность увеличения скорости работы в два раза.
Значительно опережают по характеристикам быстродействия и пропускной способности созданные в 1989 и 1995 годах микропроцессоры
Pentium и
Pentium Pro, благодаря привнесению в архитектуру супер скалярных расчетов. Данная тенденция предоставила возможность увеличения в пять раз производительности процессоров по сравнению с предшественниками.
Шина - это канал передачи данных, необходимый для обеспечения совместной работы определенных блоков системы ПК. Эволюция шин передачи данных является составным и основополагающим моментом эволюции материнской платы.
Шина PC/XT-bus является первой, специально разработанной для компьютерных конфигураций
PC/XT, основополагающим моментов которых являлось наличие микропроцессоров. 8-разрядная архитектура и контролер данной шины обеспечивали работу на частоте микропроцессора 4,77 Мгерц. А с появлением компьютеров
PC/AT с 16-разрядными процессорами 80286 и 80386 (SX) была создана шина PC/AT-bus.
Усовершенствованная конфигурация шины способствует росту тактовой частоты процессора до 16 Мгерц, что обусловило выполнение деления тактовой частоты контролером пополам для обеспечения необходимой тактовой частотой работы шины.
Эволюция оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) также неразрывно связана с эволюцией материнской платы. В первых ПК функционировали стандартные RAM-чипы по 16 Кбит. Каждому биту принадлежал свой собственный уникальный адрес. Немногим позже после внедрения XT создано ОЗУ, главными характеристиками которого являются реализация работы с большими объёмами информации до 64 Кбит и более низкая себестоимость. 1984 год отличается появлением в области развития компьютерной техники микросхем ОЗУ в 256 Кбита.
В последующий период архитектура материнской платы не претерпевает значимых изменений, а, вернее, в состав остается прежним (процессор, шины адреса, передачи данных и управления, разъёмы расширений, контролеры ввода и вывода).
На нынешний момент в материнскую плату внедряют контролер HDD и внешние устройства (порты COM и LPT). Архитектура материнской платы видоизменялась с соответствии с микропроцессором. Изменялись шины, увеличивалась их разрядность и пропускная способность.
Под материнской платой понимают нынче только
“зеленую” плату (или
green mothrboard). На данный момент, благодаря американскому агентству защиты окружающей среды (EPA) была освещена проблема излишнего потребления компьютерными системами
электроэнергии и предложение перехода на более эргономичные режимы, существуют только системные платы, которые позволяют реализовать несколько экономичных режимов потребления энергии. Оборудование, удовлетворяющее ее (EPA) требованиям должно в среднем не превышать напряжения в 30 Вт, не использовать или выделять токсичные материалы или вещества и реализовывать 100% утилизацию. Так как микропроцессоры нового поколения используют напряжение питания 3,5-4 В, а на плату выводится 5 В, на системных платах устанавливают преобразователи напряжения.
Одной из новейших тенденций развития являются разработки фирмы Intel по созданию микропроцессора, совместимого как с процессорами ПК, как и с процессорами
RISC архитектуры — основным направлением изменения конфигураций материнской платы на ближайшее будущее.
© greenmile
Источники:
Www.Gelezki.Com,
Www.Hostcomp.Ru.
В начало
