Proiect de specialitate - placa de baza Conectica - calificarea Tehnician Operator in tehnica de calcul

Colegiul Tehnic ,, Mihai Viteazul'' Oradea

Proiect de specialitate

Placa de baza Conectica

Calificarea Tehnician Operator in tehnica de calcul

Capitolul I

Generalitati

Placa de baza ('mainboard - motherboard') este piesa la care se conecteaza toate celelalte componente ale calculatorului, atat din interior (procesor, placa video, hardisc, etc.) cat si din exterior (tastatura, mouse, etc.). Ea este alcatuita dintr-o placa pe care sint gravate circuitele care permit comunicarea intre componentele calculatorului.

Pe placa se gasesc dispozitivele care permit montarea componentelor (soclu pentru processor, slot agp pentru PV, sloturi PCI pentru modem, placa de retea ) , dispozitive de conectare a unor componente ( porturi , seriale, paralele, usb,conectori ATA) dar si componentele care sunt integrate in placa de baza (placa de sunet).

Placile de baza se diferentiaza dupa soclul ('socket') procesorului, care este denumit in mod obisnuit dupa numarul existent de contacte pentru pinii procesorului. Soclurile pentru procesoare Intel sant incompatibile cu procesoarele AMD si viceversa. In general procesoarele Pentium si Celeron folosesc acelasi tip de soclu si acelasi lucru se poate spune despre procesoarele Athlon si Sempron (Duron).

Northbridge-ul se ocupa cu comunicatiile dintre procesor, magistrala de date si memoria sistemului iar Southbridge-ul se ocupa cu managementul controllerilor IDE, SCSI si cu perifericele (placa video, placa de sunet etc.)

Placile de baza contin mai multe tipuri de conectori si interfete. Interfetele cele mai cunoscute sunt :

ISA (Industry Standard Arhitecture) pe cale de disparitie , ce functioneaza la 16 MHz si este folosita de placi grafice, placi de sunet si modemuri mai vechi.

PCI (Peripheral Connection Interface) - Interfata cea mai cunoscuta, functioneaza la 33 MHz si este folosita de placi grafice, placi de sunet, modemuri, convertoare, controllere etc. relativ noi, el fiind proiecta de Intel si ofera capabilitati PnP(Plug and Play), el impartind adresele IRQ (Intreruped Request) eliminand astfel problema cauzata de numarul limitat de IRQ dintr-un calculator.

Daca facem o analogie cu corpul uman putem sa spunem ca procesorul unui calculator este capul care contine creierul iar placa de baza (PB) este corpul care contine inima dar si vasele de sange si nervii.

Placa de baza si conectori

1.2 Forma placi de baza

Formele constructive ale placilor de baza  se refera la dimensiunile fizice si marimea acestora care determina tipul de carcase in care acestea vor fi introduse. Exista mai multe tipuri de placi de baza , cele mai importante sunt: Baby -AT, full size AT , LPX, NLX si ATX.

Placa Baby -AT 

Prima placa de baza folosita pe scara larga pentru calculatoare personale a fost placa originala IBM-PC , urmata de placa IBM XT care avea cateva modificari cum ar fi numarul de conectori (8 in loc de 5 ) ,distanta dintre conectori (0,8 inci in loc de 1 inci) si eliminarea portului pentru casete destinat salvarii programelor pe casete cu banda .

Placa de baza Baby-AT are aproximativ aceeasi forma cu placa de baza originala IBM XT, cu unele modificari aduse pozitiei orificiilor pentru suruburi. Aceste placi folosesc pentru tastatura conectori de tipul standard DIN cu 5 pini. Placile de baza de tipul Baby-AT se potrivesc in orice tip de carcasa cu exceptia celor denumite slimline (extraplate).

Placile de baza full-size AT

Este numita astfel deoarece ea reproduce modelul original de placa de baza IMB AT. Dimensiunile acesteia sunt de aproximativ 12 inci latime si 13.8 inci lungime.Conectorul de tastatura si conectori de extensie trebuie, conform cerintelor de amplasare specifice , sa se potriveasca cu orifiicile carcasei . Acest tip de placa se va potrivi numai intr-o carcasa de tip AT Standard sau Tower .In prezent aceste placi nu se mai produc.

Placa de baza LPX

Are mai multe caracteristici distinctive. Cea mai importanta este aceea ca sloturile de extensie se gasesc pe o placa Bus Rider (multiextensie), fixata pe placa de baza. Placile de extensie trebuie fixate in placa multiextensie, in pozitie culcata. Conectorii de extensie sunt plasati pe o parte sau pe ambele parti ale placii multiextensie, depinzand de modelul de carcasa si de sistem.

Placa de baza ATX

Este cea mai utilizata in ultimul timp, ea incluzand cele mai apreciate caracteristici ale placilor de baza Baby-AT si LPX, in plus numeroase alte imbunatatiri. Forma constructiva a placii de baza ATX este asemeni celei a placii de baza Baby-AT a carei pozitia a fost rotita in interiorul sasiului, la care se adauga schimbarea conectorului si a locului de amplasare a sursei de alimentare. Aceasta forma este incompatibila cu celelalte anteriore

Analiza: Documente specifice operatiilor cu numerar Eseu: Forma de contabilitate utilizata la o societate comerciala

1.3 Componentele placi de baza

Principale componente ale unei placi de baza moderne sunt :

1. soclul sau conectorul procesorului ,

2. setul de cipuri ,

3. cipul Super I/O,

4. memoria Bios ,

5. soclurile SIMM si DIMM,

6. conectoarele de magistrala ,

7. regulatorul de tensiune al unitatii CPU,

8. bateria ,

Capitolul II

2.1 Conectoare Interne

Cipul Super I/O contine cel putin urmatoarele componente trei componente : controllerul unitati de discheta , doua controllere pentru porturile serial si controllerul portului paralel.

Soclurile SIMM si DIMM sunt socluri de pe placa de baza in care se introduc modulele de memorie RAM .In functie de tipul placilor se utilizeaza module SIMM de 72 de pini , DIMM (Dual in -line memory module) de 168 de pini . Aceste module se fixeaza in bancuri aflate pe placa de baza .In cazul modulelor de 72 de pini , acestea vor fi instalate perechi datorita faptului ca placile sunt proiectate sa lucreze pe 64 biti , in timp ce modulele DIMM se instaleaza unul cate unul pe cate un banc de 64 biti .

Serial ATA  utilizata vreme indelungata pentru conectarea hard disk-urilor si a aparatelor CD-ROM ,interfata EIDE (Parallel ATA) a fost standardul acceptat de toti producatorii de PC-uri .Steaua ei se indreapta spre apus , viitorul fiind reprezentat de noua interfata serial ATA .P-ATA cu o rata de transfer teoretica limitata la 133 MB/s, este destinata unitatilor cu rate de transfer medii. Mai mult , doar producatori Maxtor si Samsung au suportat aceasta viteza , ceilalti oprindu-se la 100 MB/s.

Desi la prima vedere transferul simultan (paralel) al datelor este mai rapid decat cel in care sunt transmise consecutiv (serial), cele mai noi standarde utilizeaza tehnologii seriale: USB 2.0, Firewire, Ethernet, V-Link, MuTIOL, HyperTransport, RapidIO. Noua interfata este 100% compatibila cu vechile tehnologii. Cu Serial ATA se schimba doar modul de transfer, setul de comenzi ramane neschimbat. Serial ATA suporta toate aparatele ATA si ATAPI. Acestea pot fi conectate cu ajutorul unui adaptor P-ATA - S-ATA.

ATA:

Prescurtare pentru Advanced Technology Attachment, o implementare de disc ce integreaza controller-ul pe aparat. Exista mai multe versiuni ale ATA, toate dezvoltate de Comitetul Small Form Factor (SFF):

ATA-1:

Cunoscut si ca IDE, suporta unul sau doua hard disk-uri, o interfata pe 16 biti modurile PIO 0, 1 and 2.

ATA-2:

Suporta moduri PIO mai rapide (3 si 4) si modurile multiword DMA (1 si 2). Totodata, suporta adresarea logica a blocurilor (LBA) si transferul de blocuri. ATA-2 este cunoscuta ca Fast ATA si Enhanced IDE (EIDE).

Conector pentru HDD ,FDD sau alt drive

Magistrala PCI a fost dezvoltata ca o magistrala mezanin deoarece ea adauga un alt nivel arhitecturii traditionale prin faptul ca se interpune intre procesor si magistrala I/O traditionala cu ajutorul unor circuite Bridge. Magistrala PCI transfera date la 33 Mhz (suportand frecvente pana la 47-48 Mhz dar cu riscul unor malfuntionari) putand lucra atat pe 32 cat si pe 64 biti.

Magistrala AGP este definita mai mult ca un Port .(Accelerated/Advanced Graphic Port)

Agp este un port de comunicatie care inbunatateste transferul de date intre procesorul video , memoria sistem si procesorul principal .Agp a fost gandit ca o magistrala la 66 MHz cu o latime de banda de 64 de biti . Au fost dezvoltate ulterior mai multe specificatii  vorbindu-se astfel de :

- agp 1x ce utilizeaza numai unul din fronturile semnalului de ceas pe 66 MHz obtinandu-se o rata de transfer de 266 MB/s

- agp 2x utilizeaza ambele fronturi ale semnalului de ceas pe 66 MHz (2*66Mhz =133 MHZ )ajungand la o viteza maxim teoretica de 512 MB/s

- AGP 4X functioneaza la 4*66Mhz = 266 Mhz si are o rata de transfer maxim teoretic de 800 Mb/s

-AGP 8X este inca in stadiul de dezvoltare

Datorita modificarilor aduse magistralei AGP exista incompatibilitati intre diferitele tipuri de AGP datorate in mare parte tensiunii diferite de functionare (AGP 4X functioneaza la 1.5 V iar AGP 2X la 3.3 V).

PCI-Express este un bus serial bidirectional, care transfera informatiile dintr-o parte in alta sub forma de pachete si are o viteza teoretica de transfer de 250 MB/sec care este considerabil mai mare decat cei 133MB/Sec ai magistralei PCI. Varianta 16x dedicata placilor video, compusa din 164 de pini ofera o limita maxima teoretica de 4GB/sec (4GB la citire si 4GB la scriere), in comparatie cu standardul AGP 8x care ofera 170 MB/sec la scriere si 2,1 Gb/s la citire.

Inca mai exista destul de multi utilizatori ai unui PC care nu inteleg ce este

PCI Express si care ar fi motivele ca acest standard  sa-l inlocuiasca pe cel AGP.

Acesta este un subiect extrem de discutat in ultima perioada deoarece multi  sustin ca PCI Express nu este necesar.

PCI Express nu este cu certitudine cerut de jocurile din ziua de azi, dar trebuie privit in viitor. Jocurile ce vor fi lansate in viitorul apropiat vor avea ca cerinta o putere mare de procesare iar aceasta va solicita o latime de banda destul de mare. Deocamdata latimea de banda a PCI-Expres nu reprezinta un avantaj, chiar are unele limitari la overclocking, limitari neintalnite la AGP.

Concluzia este una singura: PCI-Express este o solutie pe termen lung;    implementarea acestui bus, destul de anevoioasa, precum si costurile placilor de baza sau grafice destul de ridicate cu PCI-Express, pot fi un argument contrar pentru cei ce se decid sa achizitioneze noi produse cu acest standard. Ca un argument pro, putem lua in considerare uzura morala foarte rapida a componentelor hardware si in special a placilor video, pe termen lung existand posibilitatea ca placile cu standard AGP sa fie inlocuite de cele cu standard PCI Express. Insa, pentru moment, cei doi mari producatori de placi grafice, ATI si NVIDIA, au decis sa lanseze noi produse atat cu busul PCI Express cat si cu cel AGP tocmai datorita preferintelor variate ale diversilor utilizatori ai calculatorului.