
Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard — главная плата; сленг. мама, мать, материнка) — сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер оперативной памяти и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Именно материнская плата объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор, оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители. Основные компоненты
Основные компоненты, устанавливаемые на материнской плате:

- Центральный процессор (ЦПУ).
- Набор системной логики (англ. chipset) — набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов».
- Северный мост (англ. Northbridge), MCH (Memory controller hub), системный контроллер — обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.
Для подключения ЦПУ к системному контроллеру могут использоваться такие FSB-шины, как HyperTransport и SCI.
Обычно к системному контроллеру подключается ОЗУ. В таком случае он содержит в себе контроллер памяти. Таким образом, от типа применённого системного контроллера обычно зависит максимальный объём ОЗУ, а также пропускная способность шины памяти персонального компьютера. Но в настоящее время имеется тенденция встраивания контроллера ОЗУ непосредственно в ЦПУ (например, контроллер памяти встроен в процессор в AMD K8 и Intel Core i7), что упрощает функции системного контроллера и снижает тепловыделение.
В качестве шины для подключения графического контроллера на современных материнских платах используется PCI Express. Ранее использовались общие шины (ISA, VLB, PCI) и шина AGP.
- Южный мост (англ. Southbridge), ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC — используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I/O) — микросхемы, обеспечивающей поддержку «устаревших» низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).
Как правило, северный и южный мосты реализуются в виде отдельных СБИС, однако существуют и одночиповые решения. Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.
-
Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. ОЗУ изготавливается как отдельный блок; также может входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера в виде оперативной памяти.
-
Загрузочное ПЗУ. Хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS, однако может содержать и ПО, работающие в рамках EFI.
Классификация материнских плат по форм-фактору
Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места её крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, разъёма центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.
Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей.
Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX.
Современные: ATX; microATX; FlexATX; NLX; WTX, CEB.
Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX
Существуют материнские платы, не соответствующие никаким из существующих форм-факторов (см. таблицу). Обычно это обусловлено либо тем, что производимый компьютер узкоспециализирован, либо желанием производителя материнской платы самостоятельно производить и периферийные устройства к ней, либо невозможностью использования стандартных компонентов (так называемый «бренд», например, Apple, Commodore, Silicon Graphics, Hewlett-Packard, Compaq чаще других игнорировали стандарты; кроме того в нынешнем виде распределённый рынок производства сформировался только к 1987 году, когда многие производители уже создали собственные платформы[источник не указан 310 дней]).
Наиболее известными производителями материнских плат на российском рынке в настоящее время являются фирмы Asus, Gigabyte, MSI, Intel, Biostar, Elitegroup, ASRock.
Пример:
Общие параметры |
Форм фактор |
ATX |
Сокет |
AM3+ |
Поддерживаемые процессоры |
Athlon II, Phenom II |
Тип памяти |
DDR3 |
Процессор |
Поддержка Hyper-Threading |
нет |
Поддержка многоядерных процессоров |
да |
Предустановленный процессор |
нет |
Чипсет |
Чипсет |
AMD 760G |
BIOS |
Award |
Поддержка SLI/CrossFire |
нет |
Память |
Количество слотов памяти |
2 |
Минимальная частота памяти |
1066 МГц |
Максимальная частота памяти |
1666 МГц |
Двухканальный режим памяти |
да |
Трехканальный режим памяти |
нет |
Четырехканальный режим памяти |
нет |
Максимальный объем памяти |
8 Гб |
Поддержка ECC |
нет |
Дисковые контроллеры |
Контроллер IDE |
UltraDMA 133 |
Количество слотов IDE |
1 |
Контроллер SATA |
да |
Количество разъемов SATA 3Gb/s |
6 |
Режим работы SATA RAID |
0, 1, 10, JBOD |
Слоты расширения |
Слот AGP |
нет |
Количество слотов PCI-E x16 |
1 |
Количество слотов PCI-E x1 |
4 |
Количество слотов PCI |
2 |
Поддержка PCI Express 2.0 |
да |
Поддержка PCI Express 3.0 |
нет |
Аудио/видео |
Звук |
HDA |
Звуковая схема |
7.1 |
Чипсет звукового адаптера |
Realtek ALC887 |
Сеть |
Контроллер Ethernet |
1000 Мбит/с |
Интерфейсы |
Общее количество интерфейсов USB |
10 |
Количество интерфейсов Ethernet |
1 |
Видео интерфейсы |
выход S/PDIF(аудио) |
Количество COM-портов |
1 |
Интерфейс LPT |
да |
Интерфейс PS/2 (клавиатура) |
да |
Интерфейс PS/2 (мышь) |
да |
Разъемы на задней панели |
1xCOM, 6xUSB 2.0, Ethernet, LPT, PS/2 (клавиатура), PS/2 (мышь), коаксиальный выход |
Подключение |
Основной разъем питания |
24-pin |
Разъем питания процессора |
4-pin |
|
-
- Форм-фактор
-
Форм-фактор материнской платы.
Форм-фактор определяет габариты, установочные отверстия, разъемы питания материнской платы, а также требования к системе охлаждения. При выборе комплектующих для компьютера необходимо помнить, что корпус компьютера должен поддерживать форм-фактор материнской платы. Возможные форм-факторы материнских плат: ATX, microATX, EATX, BTX, mBTX, mini-ITX, SSI EEB, SSI CEB, нестандартный.
-
ATX (Advanced Technology eXtended) - один из самых распространенных форматов материнских плат для ПК, идеально подходит для построения домашнего компьютера. Платы ATX имеют размеры 30.5 x 24.4. см и поддерживают семь слотов расширения. Основной разъем для подключения блока питания на материнской плате стандарта ATX может иметь 20 или 24 контакта. Практически все новые модели материнских плат имеют 24-контактный разъем.
-
MicroATX (mATX) - несколько уменьшенный по размерам стандарт ATX. Подходит для построения офисных компьютеров, когда не требуется много слотов для расширения системы. Платы microATX имеют размеры 24.4 x 24.4 см и поддерживают четыре слота расширения. Основной разъем для подключения блока питания на материнской плате стандарта microATX может иметь 20 или 24 контакта. Практически все новые модели материнских плат имеют 24-контактный разъем.
-
FlexATX - форм-фактор, который в перспективе должен прийти на смену microATX. В настоящее время он не получил большой популярности. Платы FlexATX имеют размер 22.9 х 19.1 см и не более 3 слотов расширения.
-
EATX (Extended ATX) материнские платы отличаются от ATX размерами (до 30.5 x 33.0 см), используются в основном для серверов.
-
BTX (Balanced Technology Extended) - новый стандарт, который приходит на смену ATX. При разработке этого форм-фактора большое внимание уделялось эффективному охлаждению установленных на плате элементов. BTX идеально подходит для построения миниатюрных компьютеров. Материнские платы BTX имеют размеры 26.7 х 32.5 см и поддерживают семь слотов расширения.
-
mBTX (micro BTX) - уменьшенный вариант BTX. Размеры таких плат составляют 26.7 х 26.4 см. mBTX поддерживают четыре слота расширения.
-
mini-ITX - форм-фактор для материнских плат, разработанный компанией VIA Technologies. Электрически и механически совместимы с форм-фактором ATX. Материнские платы mini-ITX имеют небольшие габариты (17 х 17 см).
-
SSI EEB (Server Standards Infrastructure Entry Electronics Bay). Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов. Габариты таких плат составляют 30.5 x 33.0 см.
-
SSI CEB (SSI Compact Electronics Bay). Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов. Габариты таких плат составляют 30.5 x 25.9 см.
Иногда можно встретить материнские платы нестандартного форм-фактора (Proprietary). Они предназначены для установки в специальный, совместимый с ней корпус.
-
-
- Socket
- Тип установленного на материнской плате сокета (разъема) процессора. Ниже приведена таблица соответствия сокетов и процессоров.
Сокет |
Intel |
BGA437 |
Intel Atom (интегрирован) |
LGA771 |
Xeon |
LGA775 |
Pentium 4, Pentium 4 EE, Pentium EE, Celeron D, Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme |
LGA1155 |
Core i3, Core i5, Core i7 с 4-значными индексами, Xeon-E3, Pentium (G6xx, G8xx) |
LGA1156 |
Core i3, Core i5, Core i7 (8xx), Xeon (L34xx, X34xx), Celeron (G1xxx, G6xxx) |
LGA1366 |
Core i7 (9xx), Intel Xeon (35xx, 36xx, 55xx, 56xx) |
LGA2011 |
Core i7 Sandy Bridge-E, Xeon Sandy Bridge-EP |
S478 |
Pentium 4, Pentium 4 EE, Celeron, Celeron D |
S479 |
Pentium M, Celeron M |
S604 |
Xeon |
S603 |
Xeon MP Gallatin |
Сокет |
AMD |
AM2 |
Athlon 64, Athlon 64 X2, Sempron с поддержкой DDR2 SDRAM |
AM2+ |
Athlon 64 X2, Phenom, Athlon II, Phenom II |
AM3 |
Athlon II, Phenom II |
AM3+ |
Серия FX |
FM1 |
Athlon II Llano, A4, A6, A8 |
C32 |
Opteron серии 4000 |
G34 |
Opteron |
S1207 (Socket F) |
Opteron |