Сколько слоев в материнской плате

Сколько слоев в материнской плате

Материнская или системная плата — это тот фундамент, на котором построен любой современный компьютер, будь то настольный ПК, ноутбук или встраиваемая система.

Именно материнская плата объединяет такие различные по своей сути и функциональности комплектующие, как процессор, оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители.

Именно благодаря материнской плате к компьютеру можно подключать периферийные устройства, ведь даже если набор системной логики (чипсет) поддерживает разнообразные шины и интерфейсы, к обычной микросхеме напрямую подключить, к примеру, принтер, вряд ли у кого получится.

Что же представляет собой современная материнская плата?
Разговор у нас пойдет, в основном, о платах для настольных ПК, как наиболее распространенных и близких читателю, однако значительная часть их описания применима и к платам для серверов, ноутбуков и встраиваемых компьютеров.

Системная плата — это главная и самая большая печатная плата в вычислительной машине.
По сложности изготовления самой печатной платы «материнки» отстают лишь от самых ультрасовременных графических ускорителей.

Типичная материнская плата построена на базе четырех-шестислойной текстолитовой печатной платы, в то время как некоторые видеокарты выпускаются на основе восьми- и даже десятислойных печатных плат.

Использование многослойных плат позволяет при сохранении стандартных размеров развести различные электрические цепи таким образом, чтобы их взаимовлияние было минимальным.
По тем слоям, которые находятся в глубине платы, разводятся цепи питания и заземления, а по прочим, включая верхний и нижний — собственно сигнальные цепи.

Чтобы не загружать читателя специфической информацией, остановимся лишь на двух чисто электрических параметрах материнской платы.
Поскольку микросхемы рассчитаны на работу строго оговоренных режимах, для обеспечения их надежности и долговечности необходимо качественное питание.

Конечно, значительную роль здесь играет блок питания, к которому подключается плата, однако различным компонентам необходима разная мощность, причем энергопотребление отдельных комплектующих, к примеру, процессора, непостоянно.

Все эти факторы вынуждают прибегать к дополнительным ухищрениям.
Для подачи необходимого напряжения на различные комплектующие во всех современных материнских платах используется стабилизатор напряжения, который чаще всего устанавливается непосредственно на плате, но, бывает, и выполняется в виде отдельной небольшой платы, размещаемой в целях надлежащего охлаждения в непосредственной близости от блока питания.

Стабилизатор напряжения работает в автоматическом режиме, в зависимости от того, на какие контакты подается нагрузка, иными словами, к какому разъему подключено то или иное устройство, или элемент платы.

Функция разгона процессора, часто поддерживаемая современными платами, использует ручную регулировку напряжения (в разумных пределах, безусловно), которая реализуется для пользователя через BIOS или через специализированную утилиту.

Бороться со скачками напряжения, губительными для многих комплектующих, призваны конденсаторы, способные накапливать и затем плавно отдавать заряд.
Неслучайно конденсаторов так много на материнских платах, в особенности, вокруг центрального процессора, для которого характерны резкие скачки энергопотребления, в зависимости от нагрузки.

Именно с конденсаторами связано снижение со временем надежности работы материнской платы: они емкости стареют быстрее прочих компонентов, в частности, из-за воздействия высоких температур.

В результате емкость конденсаторов падает, и они теряют способность «держать удар» и выравнивать напряжение в схеме, что негативно сказывается на прочих компонентах и, в худшем случае, выводит их из строя.
Так что рекомендации к смене компьютера каждые три года порождены не только маркетинговыми соображениями «морального устаревания», но и вполне объективные причинами.

Перейдем к непосредственным функциям материнской платы.
В обязательном порядке на этой плате размещаются системная шина, процессорный разъем, слоты для модулей оперативной памяти (возможен вариант, когда микросхемы памяти впаиваются непосредственно в плату), слоты расширения, различные контроллеры, а также порты ввода и вывода.

Читайте также:  Формула вставить значение ячейки excel

Как видим, системная плата объединяет в единую систему все компоненты компьютера — без нее они бы оставались просто набором не связанных друг с другом комплектующих.

Обратимся к фотографии.
На ней изображена типичная современная материнская плата P5GDC-V Deluxe производства известной тайваньской компании Asus.

Эта плата на основе набора системной логики Intel 915G рассчитана на процессоры Intel Pentium 4 в корпусировке LGA 775 и поддерживает почти все технологии, встречающиеся в современных настольных компьютерах.

Краткие характеристики этой модели:

— Чипсет 915G со встроенным графическим ускорителем («северный мост») + ICH6R («южный мост»).
— Поддержка процессоров Pentium 4 или Celeron D в корпусировке LGA 775.
— Поддержка оперативной памяти DDR и DDR2 533 объемом до 4 Гбайт.
— Поддержка шины PCI Express x16 и x1.
— Поддержка шины PCI.
— Поддержка скоростных интерфейсов USB 2.0 и IEEE 1394 (FireWire).
— Контроллеры IDE и Serial ATA.
— Гигабитный сетевой контроллер.
— Восьмиканальный (7.1) звуковой контроллер.
— Форм-фактор ATX (размеры — 305 x 244 мм).

Вот две статьи! Можно ознакомиться, их ещё много, и все видимо написаны недалёкими людьми.
Как производятся материнские платы
Устройство и назначение материнской платы

Слоёв в современных материнских платах обычно от 6 и до 12-16, лично с материнками имеющими более десяти слоёв я не сталкивался, но по официальным данным они существуют.

Павел Мяндин и @ndrey Korol`, а у вас я хотел спросить, ничего, что к некоторым элементам платы нет дорожек ни с одной стороны платы. Они внутри. Спрессовать две и больше тонких платы в одну, через слой диэлектрика для вас выше понимания, тогда нечего чушь молоть.

Андрей Кузин

27 мая 2004

Нормальный советский человек, с юности воспитанный в идеалах громаднючего совкового производства, с большим трудом воспринимает современную реальность hi-tech производства. Если не повернуто вспять пару рек, не снесено пару гор, не стоят великие и могучие стены производственных цехов, не ездят туда-сюда мегатонные краны и не подведена железная дорога с колючей проволокой — то это не производство, а фигня несерьезная.

Помню, в бытность моей службы в красной армии довелось руководить ротой очень конкретных стройбатовских бойцов, состоящую полностью из наших южноазиатских соседей — вот как раз подобный заводик в Строгино (западный район города Москвы) мы и возводили. Назывался он "Орбита" и должен был производить всякую чушь, типа магнитол, телевизоров и приемников. Старшее поколение прекрасно должно помнить этот трейдмарк, ну, а молодежи о нем лучше не рассказывать. Не знаю, чем они сейчас занимаются, но каждый раз, выезжая из дома в Кунцево до "Шереметьева-2", как раз и проезжаю сей объект, с умилением вспоминая былую молодость и глупость 😉

Вот это были цеха так цеха. Не чета нынешним. Если подсчитать площадь цехов одной только "Орбиты", то я вам клянусь — они как раз будут равны производственным площадям всей компьютерной индустрии Тайваня (. ). Да, реальность именно такова. Каждый раз, посещая очередную местную компанию — просто поражаешься, до чего компактно и продумано до каждой мелочи их реальное производство "реальных железок".

"Производство" — это, всего-лишь, повторяю, "всего-лишь"(!) — один из этажей их билдинга в каком-нибудь технопарке рядом с Тайпеем, где остальные этажи занимают маркетинг, сейлзы, инженеры и все остальное, необходимое для нормального функционирования современной компании.

Отнюдь не каждая IT-компания позволяет вести съемку внутри своих производств. Для примера, когда мы с Андрюшей Воробьевым (iXBT-video) сидели в Торонто и наслаждались видами производства видеокарт серии X800, то снимать весь процесс было категорически запрещено. Ну, что делать, . хотя я думаю, что это действительны было бы интересно многим нашим читателям — как же все это выглядит — станки, развалы еще чистых PCB, деталюшечки, тестирование готовой платы & other interesting features :-).

Еще один пример — Gigabyte, где никакого журналиста в центральном Тайпейском офисе не пускают дальше отдела маркетинга (через четыре дня на Тайвань прилетает наш эдитор раздела MoBo — Starter и поимеет две экскурсии по Тайваню — на фабрику GBT и TSMC — если разрешат снимать, то нас ожидают увлекательные репортажи с места событий).

И все же нам удалось немного подсмотреть — как же они производятся, эти "материнские платы" на примере компании IWILL

Офис Iwill

Итак, по порядку.

Пятиэтажное здание в южной части Тайпея (в двадцати минутах поездки на такси от моего отеля — 200руб), где на четвертом этаже и находится производство материнских плат. Это совершенно нормальная ситуация. Тот же самый производитель оверклокерской памяти GEIL — сидит рядом в соседнем бизнес-комплексе из сотен всяческих компаний и его производственные линии находятся в том же здании (репортаж о том, как производятся модули памяти на примере компании GEIL будет готов завтра).

Все производство — две линии длиной метров двадцать. Просто фантастика! Просиживая штаны в Москве, не очень поймешь, как же все это "фунициклирует" и как производится. Фантазии далеки от реальности, нынешнее производство материнских плат — это несколько станков (ну, очень серьезной стоимости), после которых получаем в подарок готовую материнскую плату 🙂

Вся производственная линия IWILL (склеено два снимка)

Лет так двадцать назад любую печатную плату можно было протравить соляной кислотой в домашних условиях, они состояли всего из двух слоев — front & back. Тот же самый журнал "Радио" в каждом выпуске публиковал десятки PCB для их последующего копирования всеми радиолюбителями CCCP (за что им громадное спасибо). Сейчас, не все так просто и тысячи радиолюбителей, наконец, перестали портить с ранних лет свою потенцию, вдыхая пары купрума. Современные платы для материнских плат, это как минимум 6 слоев дорожек:

Еще чистенькие pcb`шки — с них все начинается

PCB (печатные платы) всеми производителями конечной продукции заказываются совсем другим компаниям, мало кто их делает сам. Производители имеют целый список партнеров, и, в зависимости от сложности и многослойности разводки, выбирают очередного изготовителя печатной платы с учетом сложности производства.

Производственная линия изготовления материнских плат начинается с того, что заряжается очередной бокс с чистыми PCB и покатилось:

Первый этап:
наносим по трафарету паяльную пасту


Второй этап:
Четырехголовочный станок (Four heads) расставляет компоненты сразу на четыре платы


Радиодетали (конденсаторы, резисторы, дроссели, транзисторы — одним словом, "компоненты", как говорят на Тайване, подаются на барабанных лентах)

Вот они эти "компоненты"

Станок забирает очередную деталь с ленты и ставит ее на нужное место материнской платы

Станки работают очень шустро. Скорость забора и монтажа "компонентов" на плату просто фантастическая! В реальном времени, это можно посмотреть в нашем клипе — сори, но под рукой нет софта для конвертации этого клипа в mpeg4 — придется качать 4,5Mb 30-ти секундного AVI для восприятия атмосферы реального производства — но настоятельно рекомендую посмотреть нашу DV съемку 😉

Еще несколько станков с расстановкой компонентов (в один станок невозможно уместить все разнообразие необходимых номиналов резисторов, конденсаторов и микросхем) и плата подается на последний этап, где производится пропекание, т.е. припайка компонентов к плате.

Окончательная припайка всех компонентов

Тут же подать на плату 400 градусов по Цельсию для припоя компонентов к PCB — рискованное занятие. Последний станок как раз и нагревает плату в 8 последовательных этапов для окончательного припаивания всей нанесенной базы компонентов. До этого они просто "приклеены" к паяльной пасте (здесь её называют "силикон"), а после — припаяны.

Перед этим последним станком стоит промежуточный робот, который делает визуальный контроль, правильно ли все расставлено:

Конечно, весь визуальный контроль расположения компонентов делает сам станок, монитор и окошко — это не более чем бижутерия 😉

Весь процесс программирования станков и контроля над всем производством осуществляется одним оператором:

После пропекания (припаивания) в конце линии выходит готовая материнская плата:

Mason Su (General Manager IWILL) демострирует нам готовую плату

Последняя и основная операция — контроль качества:

Little Chinese girls

У всех очаровательных китайских барышень на лице маски — чтоб не запотевали линзы от дыхания:

Little Chinese girls

Вот так изготавливаются материнские платы 🙂 Осталось расставить пластиковые коннекторы, гнезда и шины, упаковать, укомплектовать и разослать по заказчикам.

А под конец немного статистики и цифр. Вся эта производственная линия со всеми её станками, производства компании Siemens, стоит 1,5 млн баксов. Время жизни — 5 лет. Этот life time не означает, что линия навсегда сломается и не запустится — просто, она морально устареет и потребуется установка нового оборудования с более современными технологическими нормами, если компания не желает тихо умереть.

За месяц на этой линии изготавливается 10 000 плат, причем, тонкость в том, что сегодня линию могут зарядить на производсто i865 в плате стандартного формата, а завтра придется изготовить пару тысяч "some new chipset from NVIDIA" — большая просьба к читателям не сильно распространять информацию об этом фото на западных сайтах в ближайшие два месяца, до официального лонча продукта 🙂

Ну, а это совсем секретный проект Intel под названием "новый соккет LGA775":

Intel CPU LGA775

Разрешили снять и опубликовать совершенно официально и на самом верхнем уровне — управляющий менеджер (и один из владельцев) IWILL!

Intel CPU LGA775 (front) у меня в руках

Intel CPU LGA775 (back) у меня в руках

Как видно на фото — на этот раз все наоборот. У процессора только контактные площадки, а у сокета — штырьки.

Intel LGA775 socket

Ссылка на основную публикацию
Сервер smtp не настроен обратитесь к администратору
Я получаю ошибку SMTP с PHP Mailer и SMTP Outlook. Я запутался здесь, потому что он работает нормально на localhost...
Самая слабая видеокарта в мире
Источник: nvidia, amd, geforce gtx 280, geforce gtx 260, radeon hd 4850, radeon hd 4850 © 1997-2020 3DNews - Daily...
Самсунг дуос как сбросить до заводских настроек
Пошаговая инструкция, как выполнить сброс настроек (hard reset) на мобильных телефонах и планшетах Samsung Galaxy: J3, J5, J6, J7, S8,...
Символ примерно равно в ворде
Также статьи о работе с символами в Ворде: По тексту иногда приходится устанавливать различные математические знаки. Какие-то из них можно...
Adblock detector