Архитектура системных плат

Системная плата, иногда называемая «материнской платой» (motherboard) – основная плата микро-ЭВМ. Именно посредством элементов системной платы происходит взаимодействие между различенными устройствами, составляющими ПК.

Архитектура системной платы определяется набором микросхем (chipset) – это одна или несколько микросхем, таймеры, система управления специально разработанная для "обвязки" микропроцессора. Они содержат в себе контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти, памятью и шиной – все те компоненты, которые в оригинальной IBM PC были собраны на отдельных микросхемах. Обычно в одну из микросхем набора входят также часы реального времени с CMOS-памятью и иногда – клавиатурный контроллер, однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных чипов. В последних разработках в состав микросхем наборов для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств.

Внешне микросхемы Chipset'а выглядят, как самые большие после процессора, с количеством выводов от нескольких десятков до двух сотен.

Тип набора микросхем определяет основные функциональные возможности платы: типы поддерживаемых процессоров, структура/объем кэша, возможные сочетания типов и объемов модулей памяти, поддержка режимов энергосбережения, возможность программной настройки параметров и т.п. На одном и том же наборе может выпускаться несколько моделей системных плат, от простейших до довольно сложных с интегрированными контроллерами портов, дисков, видео и т.п.

Главными структурными элементами системной платы являются северный и южный мосты.

Северный мост служит для скоростной связи между процессором, оперативной памятью и видеоадаптером, подключенным к высокоскоростной шине (PCI-E или AGP).

Южный мост предназначен для связи с контроллерами портов и периферийных устройств. Также на южном мосте находится BIOS и контроллеры устройств ввода-вывода (I/O, Input/Output devices).

Мосты соединены между собой внутренней шиной, которая обеспечивает связь процессора с периферийными устройствами.

Структурная схема современной системной платы представлена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема современной системной платы.