Wie das Motherboard funktioniert

Wenn Sie ein Computergehäuse öffnen, um zu sehen, was sich darin befindet, bemerken Sie als erstes ein großes großes Regal mit mehreren Anschlüssen und vielen Transistoren, dh das Motherboard.
Was ist ein Motherboard? "> Wie das Computer-Motherboard hergestellt wird
1) Formfaktor
Bevor Sie sehen, wie ein Motherboard funktioniert, ist es daher wichtig zu prüfen, welche Form es haben kann und welche Unterschiede zwischen verschiedenen Modellen bestehen.
Die Form und das Layout eines Motherboards werden als Formfaktor bezeichnet.
Der Formfaktor beeinflusst die Position einzelner Komponenten und die Form des Computergehäuses.
Während alle Motherboards auf die gleiche Weise funktionieren, haben verschiedene Kartenmodelle unterschiedliche Arten von Anschlüssen, Größen und Befestigungslöchern.
Die häufigsten Formfaktoren sind:
ATX : die häufigste Form, groß (die meisten davon sind 12 x 9, 6 Zoll groß)
microATX : die kleinste Version des Standard-ATX, die in den letzten Jahren sehr beliebt geworden ist.
Mini-ATX : kleiner als die Micro-Version für Laptops.
Mini-ITX : kleiner als eine ATX-Karte (6, 7 x 6, 7 Zoll).
Nano-ITX : für dünne Geräte
Pico-ITX : sehr klein mit Abmessungen von 3, 9 x 2, 8 Zoll.
2) CPU-Sockel
Der Formfaktor ist nur einer von vielen Standards, die für Motherboards gelten.
Ein weiteres wichtiges Merkmal, auf das Sie immer achten müssen, um sicher zu sein, welches Modell Sie kaufen möchten, ist sicherlich der Sockel für den Mikroprozessor, der den Typ der vom Motherboard verwendeten Central Processing Unit (CPU) bestimmt.
Der Sockel ist der Prozessorschacht oder Sockel, der je nach Marke (Intel und AMD verwenden unterschiedliche Sockel) und je nach Generation unterschiedlich sind (ältere AMD- und Intel-Prozessoren haben andere Sockel als die aktuellen).
Die CPU ist das Teil des Computers, das die Form eines kleinen Quadrats mit vielen Stiften und Anschlüssen hat und die Daten interpretiert und überträgt, die vom Northbridge-Teil eines Chipsatzes stammen.
Eine qualitativ hochwertige CPU ist wichtig für die Gesamtgeschwindigkeit und Effizienz eines Computers.
3) Chipsatz
Der Chipsatz bildet das Logiksystem des Motherboards und besteht normalerweise aus zwei Teilen: der Northbridge und der Southbridge .
Dies sind die beiden sichtbarsten und wichtigsten Teile des Motherboards, die als zwei "Brücken" fungieren, die die CPU mit anderen Teilen des Computers verbinden.
Der Chipsatz ist der "Klebstoff", der den Mikroprozessor mit dem Rest des Motherboards und damit mit dem Rest des Computers verbindet.
Die Northbridge ist über den Front-Side-Bus (FSB) direkt mit dem Prozessor verbunden. Auf der Northbridge befindet sich ein Speichercontroller, der der CPU einen schnellen Zugriff auf den Speicher ermöglicht.
Die Northbridge ist auch mit dem AGP- oder PCI Express-Bus und dem Speicher selbst verbunden.
Die Southbridge ist langsamer als die Northbridge, und Informationen von der CPU müssen die Northbridge passieren, bevor sie die Southbridge erreichen.
Andere Busse verbinden die Southbridge mit dem PCI-Bus, den USB-Anschlüssen und den IDE- oder SATA-Festplattenverbindungen.
Chipsatzauswahl und CPU-Auswahl gehen Hand in Hand, da Hersteller Chipsätze für die Arbeit mit bestimmten CPUs optimieren.
Der Chipsatz ist ein integrierter Bestandteil des Motherboards und kann daher nicht entfernt oder aktualisiert werden.
Dies bedeutet, dass nicht nur der Motherboard-Sockel zur CPU passt, sondern dass der Motherboard-Chipsatz optimal mit der ausgewählten CPU zusammenarbeiten muss.
Bei den verschiedenen Modellen, die auf dem Sockel und dem Chipsatz basieren, muss beim heutigen Kauf eines Motherboards bereits bekannt sein, welcher Prozessortyp darauf montiert werden soll und möglicherweise auch, welche Art von Updates in Zukunft durchgeführt werden sollen.
Der Chipsatz enthält auch den BIOS- oder Basic Input / Output System-Chip, der die Grundfunktionen des Computers überprüft und bei jedem Einschalten einen Selbsttest durchführt, sowie die CMOS- Batterie, die die Grundeinstellungen im Speicher hält und aktualisiert die Systemzeit auch bei ausgeschaltetem Computer.
Einige Systeme verfügen über ein duales BIOS, das als Backup fungiert, falls das andere fehlschlägt oder während des Updates ein Fehler auftritt.
Bei den anderen Motherboard-Slot-Angriffen können wir uns erinnern:
- Speicher- / DIMM-Steckplätze : Dient zum Speichern des RAM-Speichers
- PCI : Verbindet Erweiterungskarten wie Grafikkarte, Netzwerkkarte und Soundkarte.
- PCIe : Eine moderne Version von PCI mit einer anderen Schnittstelle, die mit fast jeder Art von Erweiterungskarte funktioniert.
- USB : Wird für USB-Anschlüsse verwendet.
- SATA : Wird für optische Laufwerke / Festplatten / Solid-State-Laufwerke verwendet
4) Datenbus
Alle oben genannten Komponenten würden ohne die erforderlichen Datenbusse, die alles miteinander verbinden, nicht zusammen funktionieren.
Wenn wir über BUS sprechen, meinen wir einfach die Schaltung, die einen Teil des Motherboards mit einem anderen verbindet.
Je mehr Daten ein Bus gleichzeitig verwalten kann, desto schneller können die Informationen übertragen werden.
Die in Megahertz (MHz) gemessene Busgeschwindigkeit bezieht sich auf die Datenmenge, die sich gleichzeitig auf dem Bus bewegen kann.
Die Busgeschwindigkeit bezieht sich normalerweise auf die Geschwindigkeit des Front-Side-Busses (FSB), der Schaltung, die die CPU mit der Northbridge verbindet.
Die FSB-Geschwindigkeiten können zwischen 66 MHz und über 800 MHz liegen.
Da die CPU den Speichercontroller über die Northbridge erreicht, kann die Geschwindigkeit des FSB die Leistung des Computers erheblich beeinträchtigen.
Einige der anderen Busse, die sich auf einem Motherboard befinden, sind:
- Der Back-Side-Bus verbindet die CPU mit dem Level-2-Cache (L2), auch als sekundärer oder externer Cache bezeichnet.
- Der Speicherbus verbindet die Northbridge mit dem Speicher.
- Der IDE- oder ATA-Bus verbindet die Southbridge mit den Festplatten.
- Der AGP-Bus verbindet die Grafikkarte mit dem Speicher und der CPU.
- Der PCI-Bus verbindet die PCI-Steckplätze mit der Southbridge.
5) RAM
Eine weitere wichtige Funktion des Motherboards besteht darin, den RAM-Speichersteckplatz bereitzustellen.
Wir haben festgestellt, dass der Prozessortakt die Geschwindigkeit steuert, mit der ein Computer denkt, dass die Geschwindigkeit des Chipsatzes und der Busse die Geschwindigkeit steuert, mit der er mit anderen Teilen des Computers kommunizieren kann.
Die Geschwindigkeit der RAM-Verbindung steuert hingegen direkt, wie schnell der Computer auf Anweisungen und Daten zugreift, was sich entscheidend auf die Systemleistung auswirkt.
Ein Großteil des heute verfügbaren Speichers ist "Double Data Rate" (DDR), aber es gibt mehrere Generationen von DDR.
Bei der Auswahl von RAM müssen Sie auch darauf achten, welcher RAM-Typ vom Motherboard unterstützt wird, wenn DDR3 oder DDR4 unterschiedliche Kompatibilität aufweisen.
6) Schlussfolgerung
Alles zusammen: Wie das Motherboard funktioniert "> Wenn Sie den Computer einschalten, wird der Strom von der Stromversorgung zum Motherboard gesendet und die ersten Datenübertragungen beginnen über die Datenbusse, die durch den Northbridge- und Southbridge-Teil des Chipsatzes fahren .
Der Northbridge-Teil verbindet die CPU-, RAM- und PCIe-Daten, der RAM beginnt, Eingaben an die CPU zu senden, die diese Aktionen als Ausgabe "interpretiert".
Die Daten auf der PCIe werden dann je nach Typ auf eine Erweiterungskarte übertragen.
Der Southbridge-Teil verbindet die Daten mit dem BIOS, USB, SATA und PCI.
Die BIOS-Signale ermöglichen dem Computer das Booten, während die an den SATA-Sockel gesendeten Daten die optischen Laufwerke, die Festplatte und das SSD-Laufwerk "wecken".
Die SATA-Daten werden verwendet, um den Bildschirm einzuschalten, die Netzwerkverbindung und Audio zu aktivieren.
Kurz gesagt, das Motherboard fungiert als Hauptsitz in einem Computer, um Daten über den Datenbus an jedes Teil zu übertragen, und ist die Hardwarekomponente, die zusammen mit der CPU den Computer selbst besser identifiziert, so dass ein Wechsel des Motherboards oder der CPU bedeuten kann in der Tat alles Computer ändern.
Aus diesem Grund ist es wichtig, ein neues Computer-Motherboard und eine neue CPU gut auszuwählen und dabei an die Gegenwart und auch an die Zukunft zu denken.
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