Matična ploča

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Matična ploča
ASRock K7VT4A Pro Mainboard.jpg
ATX matična ploča
Spaja se na:
Standardni formati:
  • ATX
  • microATX


Matična ploča (ponekad se naziva i glavna ploča, sistemska ploča) jest glavna printana ploča (PCB) koja se nalazi u računarima opće namjene i drugim proširivim sistemi. Sadrži i omogućava komunikaciju između mnogih ključnih elektroničkih komponenti sistema, kao što su centralni procesor (CPU) i memorija, te osigurava utore za povezivanje ostalih perifernih uređaja. Za razliku od osnovne ploče, matična ploča obično sadrži mnoge podsisteme kao što su centralni procesor, ulazno/izlazni čipset, memorijske kontrolere, razne interfejs konektore i druge komponente namijenjene za opću upotrebu.

Matična ploča se izričito odnosi na printanu ploču sa mogućnošću proširenja i ubacivanja raznih drugih komponenti, i zbog toga se ova ploča naziva maticom na koju se sve ostalo spaja, što uključuje periferne uređaje, interfejs kartice i proširujuće kartice kao što su: zvučne kartice, video kartice, mrežne kartice, hard diskove ili druge oblike skladištenja; TV tuner kartice, kartice koje nude dodatne USB ili FireWire utore i razne druge prilagođene komponente.

Historija[uredi | uredi izvor]

Prije izuma mikroprocesora, digitalni računar se sastojao od više printanih ploča koje su bile međusobno spojene na osnovnoj ploči. Centralna procesorska jedinica (CPU), memorija i periferna oprema bile su odvojene štampane ploče, spojene na osnovnu ploču. Sabirnica S-100 iz 1970-ih godina bila je primjer sistema sa osnovnom pločom.

Najpopularniji računari iz 1980, poput Apple II i IBM PC, javno su predstavili svoje nacrte i drugu dokumentaciju koja je omogućila da i drugi kopiraju dizajn i prave zamjenske matične ploče.

Tokom kasnih 80-ih i početka 1990-ih postalo je isplativije integrisati mnoge funkcije u matičnu ploču. Krajem osamdesetih matične ploče ličnih računara počele su uključivati pojedinačne čipove koji su mogli podržati: tastaturu, miš, disketne jedinice, serijske portove i paralelne portove. Do kasnih devedesetih godina, mnoge matične ploče su uključivale mnoge funkcionalnosti u sebe kao što su integrisani čipovi za računarsku mrežu i zvuk, i čak grafiku, iako za potrebe većih mogućnosti obrade grafike, grafička kartica je najčešće bila jedina odvojena komponenta.

Računari iz 1990-ih integrisali su najčešće periferne uređaje. To je čak uključivalo matične ploče bez nadogradljivih komponenti, trend koji će postati uobičajen i sve češći dolaskom tablet računara i ostalih prenosnika manjih dimenzija. Memorija, procesor, mrežni kontroler, izvor napajanja i pohrana su danas obično integrisani u takve sisteme.

Dizajn[uredi | uredi izvor]

Matična ploča Octek Jaguar V iz 1993. godine.[1] Ova ploča ima malo ugrađenih perifernih uređaja, i zato ima 6 utora predviđenih za ISA kartice.Veliki priključak za AT tastature sa desne strane je jedini periferni interfejs.
Matična ploča Samsung Galaxy SII; gotovo sve funkcije uređaja integrisane su u vrlo maloj ploči

Matična ploča pruža električne veze putem kojih komuniciraju ostale komponente sistema. Za razliku od osnovne ploče, ona također sadrži centralnu procesorsku jedinicu i udomljava druge podsisteme i uređaje.

Tipično računar ima mikroprocesor, glavnu memoriju i ostale bitne komponente spojene na matičnu ploču. Ostale komponente kao što su vanjska pohrana, kontroleri za video prikaz i zvuk i periferni uređaji mogu se priključiti na matičnu ploču kao priključne kartice ili putem kablova.

Važna komponenta matične ploče je čipset mikroprocesora, koji pruža potporne interfejse između CPU-a i različitih sabirnica i vanjskih komponenti. Ovaj čipset u određenoj mjeri određuje i mogućnosti matične ploče.

Moderne matične ploče uključuju:

  • CPU utor (socket) u koje je moguće instalirati jedan ili više mikroprocesora. Neki su direktno zalemljeni, kao što je VIA C3.[2]
  • Memorijski utori u koje se instalira glavna memorija sistema, obično u obliku DIMM modula koji sadrže DRAM čipove
  • Čipset koji formira interfejs između procesorske prednje sabirnice, glavne memorije i perifernih sabirnica
  • Memorijski čip (obično Flash ROM u modernim matičnim pločama) koji sadrži firmver ili BIOS/UEFI sistema
  • Taktni generator koji proizvodi sistemski taktni signal za sinhronizaciju raznih komponenti
  • Utori za proširujuće kartice
  • Konektori za napajanje, koji primaju električnu energiju iz računarskog napajanja i napajaju CPU, čipset, glavnu memoriju, grafičke kartice i kartice za proširenje.
  • Konektori za tvrde diskove, obično samo SATA. U prošlosti su bili IDE konektori. Diskovi se također povezuju sa napajanjem.

S obzirom na veliku toplotu koju stvaraju jači CPU-ovi i komponente, moderne matične ploče gotovo uvijek uključuju hladnjake i mjesta montiranja za ventilatore kako bi raspršili suvišnu toplotu.

Formati[uredi | uredi izvor]

Razni formati matičnih ploča
Glavni članak: Format matične ploče

Matične ploče proizvode se u različitim veličinama i oblicima, od kojih su neki specifični za pojedine proizvođače računara. Matične ploče su dizajnirane da budu kompatibilne sa različitim veličinama kućišta. Većina matičnih ploča ličnih računara koristi ATX standard. Veličina matične ploče i jedinice napajanja (PSU) moraju se podudarati, iako će neke manje matične ploče iz iste porodice odgovarati i kućištima koja su predviđena za veće ploče. Na primjer, ATX kućište obično može primiti i microATX matičnu ploču. Računari danas uglavnom koriste visoko integrisane, minijaturisane i prilagođene matične ploče. To je jedan od razloga što su prenosni računari teško nadogradivi i njihova popravka jako skupa. Često zbog kvara samo jedne komponente prijenosnog računara potrebna je zamjena cijele matične ploče, koja je obično skuplja od čitave mašine.

CPU utori[uredi | uredi izvor]

CPU utor jeste utor koji je pričvršćen za printanu ploču (PCB) i koji udomljava centralnu procesorsku jedinicu (CPU). To je posebna vrsta utora sa integralnim kolom koji ima jako veliki broj kontaktnih nožica. CPU utor pruža fizičku strukturu za podršku CPU-a, podršku za hladnjak, i najvažnije, pruža električki interfejs između ploče i CPU-a. Procesorski utori na matičnoj ploči najčešće se mogu naći u većini ličnih i serverskih računara (prenosni računari često direktno integrišu procesor), posebno onih zasnovanim na Intel x86 arhitekturi.

Integrisana periferija[uredi | uredi izvor]

Uz stalno smanjenje troškova i veličinu integralnih kola, bilo je moguće integrisati sve više funkcija u samu matičnu ploču. Neki od najčešćih su:

Utori za kartice[uredi | uredi izvor]

Dijagram moderne matične ploče koja podržava brojne ugrađene periferne funkcije kao i nekoliko utora za proširenje

Standardna, moderna ATX matična ploča obično će imati dvije ili tri PCI-Express 16x veze za grafičku karticu, nijedan, jedan ili dva stara PCI slota za razne kartice za proširenje i jedan ili više PCI-E 1x, 4x utora. (koji je nasljednik PCI)

Neke matične ploče imaju dva ili više PCI-E 16x utora kako bi omogućili posebnu grafičku tehnologiju koja se zove SLI (za Nvidia) i Crossfire (za AMD). Omogućuju povezivanje 2 do 4 grafičke kartice.

Temperatura i pouzdanost[uredi | uredi izvor]

Studija iz 2003. utvrdila je da se neki računarski ruše i ponašaju čudno ne zbog greške u softveru ili perifernom hardveru, već zbog istrošenih kondenzatora na matičnim pločama PC-a.[3] Pokazalo se da je to rezultat neispravne formulacije elektrolita,[4] nazvana i kondenzatorska kuga.

Standardne matične ploče koriste elektrolitičke kondenzatore za filtriranje istosmjerne struje. Ovi kondenzatori stare brzinom koja ovisi o temperaturi, jer njihovi elektroliti na bazi vode polako isparavaju. To može dovesti do gubitka kapaciteta i naknadnih neispravnosti matične ploče zbog nestabilnosti napona. Zbog te činjenice, efikasno hlađenje sistema može produžiti životni vijek ploče i do 4 godine.[5] Također, kvaliteta kondenzatora je jako bitna.

S druge strane, matične ploče srednjeg i visokog razreda koriste isključivo čvrste kondenzatore.[6] Ovi kondenzatori su procijenjeni za 5.000, 10.000 ili 12.000 radnih sati na temperaturi od 105 °C (221 °F), produžujući predviđeni vijek trajanja u usporedbi sa standardnim čvrstim kondenzatorima.

Pokretanje sistema pomoću BIOS-a[uredi | uredi izvor]

Većina modernih matičnih ploča koristi UEFI i BIOS, pohranjen u EEPROM čipu zalemljenom za matičnu ploču za pokretanje operativnog sistema. Kad se prvi put upali računar, matična ploča i BIOS firmware testira i konfiguriše memoriju, strujne krugove i periferne uređaje. Ovaj test se zove Power-On Self Test (POST).

Većina savremenih matičnih ploča koristi UEFI koji je nasljednik BIOS-a.

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ "Golden Oldies: 1993 mainboards". Arhivirano s originala, 2007-05-13. Pristupljeno 2007-06-27. 
  2. ^ "CPU Socket Types Explained: From Socket 5 To BGA [MakeUseOf Explains]". 2013-01-25. Arhivirano s originala, 2015-04-07. Pristupljeno 2015-04-12. 
  3. ^ c't Magazine, vol. 21, pp. 216-221. 2003.
  4. ^ Chiu, Yu-Tzu; Moore, Samuel K. (2003-01-31). "Faults & Failures: Leaking Capacitors Muck up Motherboards". IEEE Spectrum. Arhivirano s originala, 2003-02-19. Pristupljeno 2013-10-02. 
  5. ^ Carey Holzman The healthy PC: preventive care and home remedies for your computer McGraw-Hill Professional, 2003 ISBN 0-07-222923-3 page 174
  6. ^ "-- GIGABYTE --Geeks Column of the Week - All Solid Capacitor". www.gigabyte.com. Arhivirano s originala, 2017-03-27. Pristupljeno 2017-05-06. 

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]