Рассматривая различные компьютерные компоненты, мы часто вспоминаем материнскую плату. Что бы мы ни обсуждали или выбирали, обязательно обращаемся хотя бы один раз к материнке. Ничто так не объединяет компьютер в одно целое, как материнская плата. И это как в прямом, так и в переносном смысле.

Материнская плата (системная плата, материнка) - это основная печатная плата компьютера, которая содержит слоты для всех остальных компонентов системного блока (процессора, видеокарты, оперативной памяти, звуковой карты, жесткого диска, блока питания), а также разъемы для периферийных устройств для ПК (мышка, клавиатура, колонки, наушники, разъемы USB для различных нужд и т.д.). Итак, действительно материнка объединяет компьютер в одно устройство. Без учета характеристик и особенностей материнской платы мы не сможем заменить большинство компонентов системного блока.

Зачем компьютеру материнская плата

Говоря простыми словами, материнская плата это платформа с большим количеством разъемов и слотов, объединяющих совершенно разные компоненты ПК в единую систему. Сами по себе компоненты компьютера не взаимодействуют между собой, нужна база, которая связывает их. Это и есть материнская плата.

Из каких элементов состоит материнка

Каждый из компонентов ПК или ноутбука имеют собственные потребности в подключении. То есть их разъемы отличаются друг от друга размером, формой, видом передачи сигнала. Материнская плата содержит в себе все виды необходимых разъемов для подключения как системных компонентов, так и периферийных.

Рассмотрим основные элементы материнской платы:

  1. Сокет CPU. Это разъем для центрального процессора. Он выглядит как площадка, часто в центре платы, содержит соединительные контакты. Обеспечивает надежную фиксацию процессора на плате и оснащен специальными зажимами, прижимающими “камень” (процессор) к материнке.

  2. Слоты PCI Express. Универсальный разъем платы. Обеспечивает подключение ряда компонентов ПК: видеокарта, звуковая карта, сетевая карта, модуль Wi-Fi.

  3. Слоты ОЗУ. Разъемы под планки оперативной памяти.

  4. Разъемы SATA. Слоты для подключения жестких накопительных дисков SSD и оптических дисководов ODD (для использования компакт-дисков CD и DVD).

  5. Чипсет. Комплект микросхем, обеспечивающий связь материнской платы с центральным процессором и оперативной памятью, периферийными и накопительными устройствами. Реализуется в виде мостов, северного и южного. Второй мост ответственен за энергосбережение, BIOS, аудио, дисководы и интерфейсы для подключения к сети интернет.

  6. BIOS микросхема и элемент питания CMOS памяти. Здесь размещено программное обеспечение, предназначенное для взаимодействия с аппаратурой компьютера, запуском системы и тестирования компонентов. Память сохраняет настройки BIOS и обеспечивает микросхему питанием при выключении компьютера.

  7. Внешние разъемы для подключения. Например, это могут быть USB, VGA, HDMI, DVI, аудиоразъемы, сетевой разъем RJ45 и т.д.

  8. Внутренние разъемы на питание. Процессор, система охлаждения требуют подключения к блоку питания.

Это классический набор компонентов системной платы. Вариативно он может отличаться у разных производителей. Также стоит помнить, что определенные модели материнских плат могут содержать интегрированные видео или аудио карты.

Виды материнских плат

Начнем с классификации по назначению. Заранее отметим условность этого деления, так как назначение системной платы во многом зависит также от установленных комплектующих.

  • Офисные (обычные) материнские платы. Часто имеют фиксированную подсистему питания, а также чипсет предотвращения разгона.  

  • Игровые (геймерские). Подсистема питания 6+ для мощных ЦП. Чипсет позволяет разгон процессора и видео адаптера. Дополнительные слоты для быстрой оперативной памяти DDR5 и SSD.

  • Сложные (для определенных профессий). Имеют разъемы для нескольких видеокарт, учитывают возможность установки многоядерного процессора, имеют слоты для достаточного количества оперативной памяти (минимум 32 Гб).

Также можно классифицировать материнские платы ПК по размеру. Их есть четыре основных:

  • ATX (305х244 мм). Стандарт. Минимум 5 шин PCI-E; слоты для четырех планок ОП.

  • Micro-ATX (244х244 мм). Содержит лишь четыре шины PCI-E.

  • Mini-ITX (170х170 мм). Большинство таких карт содержат интегрированную видеокарту, и не дают возможности для установки дискретной.

  • Extended-ATX/EATX (305х330 мм). Некоторые модели поддерживают установку двух центральных процессоров. Увеличенное количество слотов.

Главное и наиболее известное разделение материнских плат - по типу процессора, который на нее можно установить: Intel или AMD. Процессор каждой из этих компаний устанавливается на системную плату по-разному. У ЦП Intel контактные ножки находятся на сокете, а контактная площадка на процессоре. У процессоров AMD все с точностью наоборот. Также отличные у процессоров разных производителей крепления системы охлаждения. И сами процессоры разного размера. Соответственно отличаются материнские платы под каждый из типов процессора.

Производители имеют несколько поколений процессоров. И материнка, например под ЦП Intel не подойдет абсолютно всем моделям, ведь сокетов там много видов. Это обязательно нужно учитывать при выборе материнской платы под конкретный центральный процессор.

Основные характеристики материнских плат

Итак, можем обозначить определенные характеристики, по которым удобно описывать и сравнивать материнские платы.   

  • Форма. Размер системной платы, количество и место крепления устройств, механизм крепления к корпусу самой материнской платы.

  • Процессор, который можно установить на системную плату. Определенный вид процессора требует определенного разъема подключения. Основной фактор при выборе материнки под конкретный ЦП.

  • Слоты для оперативной памяти. Их количество и поддерживаемые типы ОЗУ.

  • Количество слотов PCI-Express. От этого зависит возможность подключения нескольких видеокарт или других дополнительных, усиливающих мощность компьютера, компонентов.

  • Чипсет. Определяет функциональность материнской платы: тип процессора, количество ОЗУ, возможность подключения дополнительных компонентов.

  • Частота системной шины. Чем она больше, тем быстрее компьютер.

  • Количество гнезд SATA. Возможность и количество подключенных HDD, SDD и оптических приводов.

  • Наличие интегрированных плат: видео или аудио.

  • Внешние разъемы для подключения: порты USB, VGA, HDMI.

Выводы

При сборке или покупке компьютера знакомство и выбор с системной платой играет одну из основных ролей. Это устройство объединяет все в ПК или ноутбуке в единую функциональную систему. Уже при выборе материнской платы вы во многом определяете основные характеристики вашего компьютера. Ведь будет понятно - какие именно компоненты позволит установить материнка, сколько их и какой они будут мощности.

Общая таблица по видам и типам материнских плат

 

Форм-фактор Размеры, см (ширина × длина) Примечание
Массовые персональные компьютеры
XT 21,6 × 27,9 Оригинальная архитектура IBM PC/XT
AT 30,5 × 27,9 - 33,0 Архитектура IBM PC/AT (Desktop/Tower)
Baby-AT 21,6 × 25,4 - 33,0 Архитектура IBM PC/XT, преемник (с 1985 года) материнских плат форм-фактора AT. функционально эквивалентно AT, формат стал популярен благодаря значительно меньшему размеру. Форм-фактор считается недействительным с 1996 года
ATX 30,5 × 24,4 Основная архитектура полноразмерных плат для установки в системных блоках типов MiniTower, FullTower
microATX 24,4 × 24,4 Сокращенный формат ATX. Вследствие меньшего размера имеет меньше слотов. Также возможно использование блока питания меньшего размера
FlexATX 24,4 × 19,05 - 24,4 Подмножество формата MicroATX, разработанное Intel в 1999 году как замена для форм-фактора MicroATX
Mini-ATX 28,4 × 20,8 Разработаны с использованием технологии MoDT (англ. Mobile on Desktop Technology) оптимизированной для мобильных процессоров
ATX Riser   Форм-фактор для системных блоков типа Slim
LPX 22,9 × 27,9 - 33,0 Предназначен для розничной торговли готовыми компьютерами в корпусах типа Slim, собранными OEM-производителями. Никем, кроме как WD, не стандартизирован
Mini-LPX 20,3 - 22,9 × 25,4 - 27,9 Функционально тот же LPX, но с уменьшенными габаритами
NLX 20,3 - 22,9 × 25,4 - 450 Стандарт ориентирован на использование в низкопрофильных корпусах, для установки карты расширений используется устанавливаемая в специальный разъем на плате «елочка» с множественными слотами расширений. Предусмотрен AGP, охлаждение лучше, чем у LPX. Формат не получил широкого распространения
Офисные компьютеры, серверы
SSI CEB 30,5 × 26,7 Стандарт плат для высокопроизводительных рабочих станций и серверов среднего уровня. Производный от стандарта ATX
DTX 20,0 × 24,4 (max) Является изменением спецификации ATX, разработанной AMD специально для ПК малого форм-фактора. AMD заявила, что форм-фактор DTX является открытым стандартом, и обратно совместим с ATX. Спецификация предусматривает на материнской плате DTX до 2 слотов расширения (предположительно, это будут один PCI и один PCI Express), на том же месте, что и два верхних слота на плате ATX или MicroATX. Спецификация допускает дополнительный слот расширения ExpressCard. Для сокращения затрат на производство, стандартный лист печатной платы режется (без остатка делиться) на 4 платы DTX или 6 плат mini-DTX. Для еще большей экономии стоимости материнской платы, допускается выпуск четырехслойной платы
Mini-DTX 20,0 × 17,0 мм (max) Уменьшенный формат DTX
BTX 32,5 × 26,7 Стандарт, предложенный в начале 2000-х Intel как преемник ATX. По данным Intel, имеет лучшее охлаждение компонентов на материнской плате. Допускается до 7 слотов и 10 отверстий для монтажа материнской платы
MicroBTX 26,4 × 26,7 Уменьшенная производная стандарта BTX. Допускается до 4 слотов и 7 отверстий для монтажа материнской платы
PicoBTX 20,3 × 26,7 Уменьшенная производная стандарта BTX. Допускается 1 слот и 4 отверстия для монтажа материнской платы
WTX 35,56 × 42,54 Стандарт серверов и рабочих станций высокого класса, поддерживающий многопроцессорные конфигурации и массивы жестких дисков
Extended ATX (EATX) 30,5 × 33,0 Стандарт плат для рабочих станций и серверов в Rack Mount-исполнении. Обычно используется для материнских плат серверного класса с двумя процессорами и/или слишком большого для стандартной материнской платы стандарта ATX количества плат расширений
Ultra ATX 24,4 × 36,7 Версия ATX, которая поддерживает 10 слотов расширения (в отличие от семи слотов в стандартной ATX плате). Вследствие этого требует корпуса достаточной высоты (специально выпущенные корпуса Ultra ATX формата - Thermaltake Xaser VI, Lian Li PC-P80 и HEC Compucase 98 98R9BB).
С сентября 2009 года также существуют 13,5 дюймовые материнские платы, выпущенные EVGA (первая из них - X58 Classified 4-Way SLI).
Встраиваемые (embedded) системы
UTX 8,8 × 10,8 Используется во встраиваемых системах и промышленных компьютерах
PC-104, PC104plus, PCI/104Express 9,7 × 9,15 Используются для встраиваемых систем
ETX (англ. Embedded Technology eXtended) 9,5 × 11,4 Используется во встраиваемых системах и компьютерах, построенных на единой плате. Формат COM (англ. computer-on-module), представляет собой одну из самых быстрорастущих концепций в мире встраиваемых систем
XTX[1] 9,5 × 11,4 COM-формат. Используется во встраиваемых системах. 75% совместимость по контактам со стандартом ETX. Исключена поддержка архитектуры ISA, вместо нее добавлены PCI-Express, SATA и LPC
COM Express Базова (5,5 × 12,5) і Розширена (11,0 × 15,5 мм) COM-формат. Определено 5 типов:
1. Type 1: Единый разъем (220 контактов), 6 PCI Express lanes, без PEG, без PCI, без IDE, 4 SATA, 1 LAN
2. Type 2: Сдвоенный разъем (440 контактов), 22 PCI Express lanes, PEG, PCI, 1 IDE, 4 SATA, 1 LAN
3. Type 3: Сдвоенный разъем (440 контактов), 22 PCI Express lanes, PEG, PCI, без IDE, 4 SATA, 3 LAN
4. Type 4: Сдвоенный разъем (440 контактов), 32 PCI Express lanes, PEG, без PCI, 1 IDE, 4 SATA, 1 LAN
5. Type 5: Сдвоенный разъем (440 контактов), 32 PCI Express lanes, PEG, без PCI, без IDE, 4 SATA, 3 LAN
Спецификация определяет модули двух размеров.
Стандарт, иногда называемый «ETXexpress», фактически не имеет ничего общего со стандартными ETX
nanoETXexpress
Також відомий як «Nano COM Express Type 1»
5,5 × 8,4 Используется во встраиваемых системах и компьютерах, построенных на единой плате. Требует материнской платы
CoreExpress 5,8 × 6,5 Используется во встраиваемых системах и компьютерах, построенных на единой плате. Требует материнской платы.
Mini-ITX 17,0 × 17,0 Входит в состав серии плат, основанных на технологии VIA EPIA (англ. VIA Embedded Platform Innovative Architecture) с использованием интегрированного центрального процессора. Допускаются блоки питания только до 100 Вт.
Nano-ITX 12,0 × 12,0 Входит в состав серии плат, основанных на технологии VIA EPIA. Предназначен для построения цифровых развлекательных устройств таких как телевизионные приставки, медиа-центры, автомобильные ПК.
Pico-ITX 10,0 х 7,2 Входит в состав серии плат, основанных на технологии VIA EPIA. Используются в ультракомпактных встраиваемых системах