Hovedkort

Hovedkort Bilde i infoboks. Et hovedkort med i midten til venstre i hvitt støtten til mikroprosessoren , i blått to minnekontakter , til høyre kontaktene (PCI) for utvidelseskortene .
Type Datamaskinvare , hovedkort ( d )
Kjennetegn
Består av Brikkesett , stikkontakt , utvidelsesspor ( d ) , datamaskinbuss , spenningsreguleringsmodul , kontakter , prosessor , skjebne / natt

Den kortet er det trykte kretskortet som støtter de fleste av komponentene og kontakter som er nødvendige for drift av en kompatibel PC . Det er i hovedsak bygd opp av kretskort og forbindelsesporter som sikrer forbindelsen av alle de komponenter og enheter som er spesifikke for en mikrodatamaskin ( harddisker (HDD / SSD), direktelager (RAM Random Access Memory ), mikroprosessor , datterkort ,  etc . ) slik at de kan gjenkjennes og konfigureres av mikroprosessoren ved hjelp av programmet som finnes i BIOS ( grunnleggende inngangsutgangssystem ) som må konfigurere og starte alt utstyret riktig.

Introduksjon

Det er hovedkortet til en mikrocomputer som grupperer hovedkretsene, for eksempel:

Generell organisasjon

Siden opprettelsen har hovedkortet stadig blitt beriket med mange funksjoner. Blant disse kan vi nevne blant andre:

Disse funksjonene, som bare var tilgjengelige via utvidelseskort frem til 1990-tallet, finnes i dag på de fleste hovedkort. Noen av dem har imidlertid tilleggsfunksjoner (for eksempel et Wi-Fi- kort ). Vi kan derfor si at hovedkortene på markedet kjennetegnes av funksjonene de tilbyr.

Slik fortsetter allmennheten å snakke om "kort", mens når en funksjonalitet (for eksempel grafikk, lyd, Wi-Fi) er inkludert i hovedkortet, er den nå inkludert i form av en integrert krets .

Struktur

Elektriske kontakter

Disse kontaktene brukes til å lede elektrisk strøm fra strømforsyningen til hovedkortet. Hvert kort har to:

Det finnes også andre typer elektriske kontakter som de som passer til klasse AT-kort (som er mindre praktiske fordi reversering av dem vil forårsake alvorlig skade).

Prosessorstøtte

Den prosessor støtte (eller stikkontakt i engelsk) er bestemt kontakt av prosessoren. Hvis det står "gratis" (ZIF, Zero Insertion Force på engelsk) , kan du sette inn og fjerne prosessoren ved å løfte låsehendelen på siden for å frigjøre kontakten for å installere eller fjerne prosessoren. Dette systemet som er tilstede på alle de siste hovedkortene, gir god modularitet siden du kan installere en hvilken som helst prosessor som er kompatibel med pinout. I praksis er visse begrensninger nødvendige, nemlig:

Prosessormerke I dag er de to hovedprodusentene av prosessorer Intel og AMD . Disse to selskapene bruker hver sin type prosessor på grunn av dens fysiske egenskaper. Hos AMD er prosessorer dekket med små tilkoblingsnåler på undersiden, og den tilsvarende kontakten bores med hull der prosessoren er plugget. Intel bruker den omvendte teknikken, det vil si at tilkoblingspinnene er på kontakten mens bunnen på prosessoren er dekket av små kontaktområder. I 2020 bruker AMD AM4- kontakten til prosessorer, Intel bruker LGA 1151- kontakten til de viktigste forbrukerprosessorene ( Skylake- generasjonen for: Pentium / Core I3 / Core I5 / Core I7 ). Prosessorgenerering Hver nye generasjon prosessor (enten Intel eller AMD) bruker en litt annen kontakt (på grunn av plasseringen av tilkoblingspinnene). Derfor er hver ny generasjon ikke bakoverkompatibel med den forrige, noe som tvinger brukeren til å bytte hovedkort når han vil installere en prosessor som ikke er kompatibel med kortet han allerede har.

Brikkesett

For å få alle disse komponentene til å eksistere sammen, fungerer hovedkortet en spesifikk krets som kalles brikkesett . Dette er delt inn i to forskjellige deler:

Buss

Nordbro- og sørbrobussene til mikroprosessoren (se bildet overfor), hver bruker en bestemt buss fra hovedkortet som går til minnet og periferiutstyret (internt og eksternt).

Siden 1990-tallet har hovedkortet blitt utstyrt med PCI-bussen som gjør at alle utvidelseskort kan kobles til. Denne PCI-bussen er tilgjengelig i to versjoner med forskjellige hastigheter: den raskeste er PCI Express dedikert, blant annet til grafikkort .

Eksterne busser ( E-SATA , USB , HDMI ,  etc. ) er koblet til PCI-bussen via kontakter på hovedkortet eller eksterne tilgangspaneler.

Siden 2000-tallet har produsenten AMD brukt Hypertransport- bussen til å koble prosessoren til minnebanker, som Intel som bruker en QPI ( QuickPath Interconnect ) -buss .

BIOS og UEFI

Når du starter opp, må hovedkortet vite hvilke eksterne enheter som er koblet til det. For å utføre denne oppgaven har den en fastvare som først ble kalt BIOS (fra engelsk Basic Input Output System "som betyr grunnleggende input / output system") eller på nyere datamaskiner med UEFI-ekvivalent. Begge er inneholdt i en " skrivebeskyttet minne " -brikke   (opprinnelig ROM og deretter EEPROM (eller EPROM )) loddet til samme hovedkort. Mikroprosessoren starter denne koden automatisk når kortet slås på - med andre ord når brukeren slår på datamaskinen:

BIOS Mikroprosessoren bruker koden i BIOS for å konfigurere hver enhet som er koblet til hovedkortet (RAM, harddisker , utvidelseskort  osv. ). Hvis mikroprosessoren ikke kan vise en feilmelding eller starte "BIOS-konfiguratoren", avgir kortet en serie pip som informerer brukeren om problemet som forhindrer at det fortsetter (blant annet hvis skjermen, tastaturet eller musen ikke blir oppdaget) - disse signalene er unike for hvert kort. Betydningen av feilen som er knyttet til denne serien av pip, er spesifisert i hovedkortmanualen.
Når alt periferiutstyr er konfigurert, utfører mikroprosessoren instruksjonene i hovedoppstartsposten som er funnet på periferiutstyret, og som inneholder det første tilgjengelige systemet i en av masselagringsenhetene ( CDROM , harddisk , SSD , USB-nøkkel ,  etc. ). UEFI UEFI er den nye typen BIOS knyttet til teknologisk utvikling siden 2000-tallet. Et konsortium av produsenter har utviklet en ny firmwarestandard (mellomliggende firmware mellom komponentelementene på hovedkortet og operativsystemet). UEFI (stående for Unified Extensible Firmware Interface ) gir noen fordeler i forhold til BIOS: nettverksfunksjonalitet som standard, grafisk grensesnitt med høy oppløsning, integrert styring av flere operativsysteminstallasjoner og frigjøring av diskgrensen til 2, 2  TB . UEFI er skrevet på C-språk .

Minnekontakter

Arrangert nær CPU-kontakten er minnesporene ( spor på engelsk) to i antall, fire, seks eller sjelden åtte. Langlinjær i form, de skiller seg ut fra andre kontakter ved tilstedeværelsen av sikkerhetsnåler i begge ender og en nøkkelinnretning som forhindrer at kortet settes opp ned. De lar deg koble RAM- modulene til hovedkortet.

I 2016 har minnesporene plass til minnemoduler i DDR3- eller DDR4- format .

utvidelsesspor

Disse store kontaktene ligger nederst på hovedkortet, og brukes til å koble utvidelseskort til hovedkortet for å legge til nye funksjoner. Det er flere typer grensesnitt som brukes til å koble til utvidelseskort:

Lagringskontakter er spesifikke kontakter som finnes på alle hovedkort, slik at du kan legge til masselagringsenheter ( harddisk , optisk diskstasjon , SSD- disk ). Det er tre typer:

  • Floppy- kontakten  : den lar deg koble en diskettstasjon til hovedkortet. Det er et ganske gammelt grensesnitt som man ikke lenger finner på hovedkort siden slutten av 2010-tallet ( USB-nøkler har vært veldig vellykkede). Imidlertid er det diskettstasjoner som kan kobles til datamaskinen via USB;
  • IDE- kontakter (også kalt PATA for Parallel ATA ): disse kontaktene, som er lengre enn diskettkontakter (selv om de ser ut som dem ved første øyekast), lar deg koble til to typer periferiutstyr: IDE-harddisker og stasjoner / optiske brennere med IDE-kontakter. Dette grensesnittet, opprettet i 1986, er erstattet av SATA, som er mindre og raskere;
  • SATA- kontakter (for Serial ATA ): de lar deg koble til tre typer periferiutstyr: SATA-harddisker, SSD-er og optisk plate (DVD) og Blu-Ray -leserskrivere . Dette grensesnittet som ble opprettet i 2003 er for øyeblikket i versjon 3  ;
  • M.2- kontakter  : forbedring av mSATA-kontakten, disse kontaktene som ble lansert rundt 2013 er ment å imøtekomme datterkort av typen: SSD / WIFI / Bluetooth-lagringsdisker,  etc.

Inngangs- / utgangspanel

Panel I / O (engelsk I / O-panel ( Input / Output Panel )) er et grensesnitt som inkluderer alle inngangs- / utgangskontaktene. Disse kontaktene, som er i samsvar med PC 99- standarden , lar brukeren koble eksterne enheter til datamaskinen (for eksempel en skjerm , tastatur , mus , høyttalersett eller skriver ). Det er flere typer kontakter:

Produsenter

I 2018 er de viktigste hovedkortprodusentene:

Multiprosessorkort

Et multiprosessorkort (som navnet antyder) har plass til flere fysisk forskjellige prosessorer ( vanligvis 2, noen ganger fire, sjelden flere). Disse relativt dyre kortene brukes hovedsakelig i serverarkitekturer eller superdatamaskiner . Faktisk gjør tilstedeværelsen av to prosessorer det mulig å doble maskinens beregningskraft. For å administrere to prosessorer sammen eksisterer to teknikker:

The Linux drift systemet tillater symmetrisk styring av to prosessorer siden utgivelsen av Linux-kjernen versjon 2.6 (2003).

Ulike hovedkortformater

Etter hvert som databehandling har utviklet seg, har flere standardiserte hovedkortformater dukket opp. Her er de viktigste:

Merknader og referanser

  1. Tidlig på 2010-tallet.
  2. Thomas Olivaux, "  Electronics, Elektrisitet rollen av hver komponent i våre PCer  ", Hardware Magazine , n o  71,Juni - juli 2014, s.  105–107.
  3. Samuel Demeulmeester, “ Hovedkort: Bør vi fortsatt bry oss  ?  ", Canard PC-maskinvare , n o  17Juli - august 2013, s.  66–67 ( ISSN  2264-4202 ).
  4. Hovedkort: pass på formater , på tomshardware.fr , 6. september 2017 (åpnet 10. september 2017).

Se også

Relaterte artikler