2. diel - Staviame si počítač - Základná doska 1/2

V minulom dieli nášho seriálu o stavbe počítača sme si urobili úvod do konštrukcie PC a povedali sme si niečo o počítačovej skrini (case). V dnešnom dieli sa budeme venovať základnej doske, ktorá je už podľa názvu úplným základom každého počítača.

Základná doska prepája všetky komponenty PC a zaisťuje ich vzájomnú funkčnosť. Jedná sa o tlačený spoj, ktorý obsahuje prevažne konektory (či už socket, sloty, napájanie, ...). Na tie sa pripájajú jednotlivé súčasti počítača.

Histórie

Základné dosky boli v minulosti veľmi jednoduché. Procesor bol malý čip bez chladiča, jednoducho priletované na tlačený spoj. Všetky ďalšie zariadenia, ako napr. Zvuková karta, grafická karta alebo dokonca diskový radič, sa musela pripojiť pomocou slotov (v tom čase výhradne slotov ISA).

Dnešné základné dosky v sebe bežne obsahujú prakticky celý počítač, okrem operačnej pamäte a procesora. Zvuková karta, grafická karta, sieťová karta, radiče, to všetko na ňu nájdeme. Všetky tieto zariadenia možno totiž vyrobiť už tak miniatúrne, že nie je dôvod, aby sme ich museli po jednom kupovať a pripájať. Rovnako je väčšinou všetky potrebujeme.

Grafickú kartu zvyčajne však kupujeme ešte jednu a to kvôli výkonu. Integrované riešenie na základnej doske (alebo čím ďalej častejšie priamo v procesore) je myslené len na kancelárske aplikácie. A kto si rád občas nezahrá nejakú tú hru? Grafické karty sú dnes už tak zložité, že sa jedná v podstate o ďalšej motherboard s procesorom, niekedy aj výkonnejším, než je ten primárny. Ale o tom až neskôr, v dielu o grafických kartách.

S rastúcim výkonom procesorov rastie bohužiaľ aj potreba stále efektívnejšieho chladenia. Dnešné počítače potrebujú zvyčajne naozaj masívne chladiča, aby boli vôbec schopné prevádzky. Je to spôsobené tým, že taktovacia frekvencia dospeli už do takých výšin, že ich obmedzuje samotná rýchlosť elektrického prúdu (elektrónov). Čipy sa musí stále viac a viac miniaturizovať, aby mali elektróny kratšiu dráhu a rýchlejšie čipom prešli. Výsledkom je vyššia rýchlosť čipu, ale aj rádovo vyššiu produkcie tepla. Kde predtým nebol žiadny chladič je dnes nasadená rebrovaná kocka o hrane 10cm s vrtuľou ventilátora s priemerom 10 cm. Medzi produkciou tepla jednotlivých procesorov je obrovský rozptyl. Pohybuje sa obvykle medzi 50-120 W a napodiv nezáleží ani toľko na rýchlosti procesora ako na jeho kvalite, teda na postupoch, akými bol vyrobený. Je dobré si zistiť ako šetrne daný model zaobchádza s energiou, ktorú mu dodávame. Ale k tomu sa vrátime u samostatného dielu, venovanému procesorom.

Čipsety

Základnú dosku v minulosti riadili 2 čipy - Northbridge a Southbridge (slovensky niekedy prekladané ako severný a južný mostík), ktorým sa dohromady hovorilo chipset. Mostíky preto, že čipy zaisťovali komunikáciu medzi jednotlivými komponentmi základnej dosky. Severné a južné je odvodené podľa ich pozície na doske.

Northbridge zabezpečoval komunikáciu medzi procesorom (CPU), operačnou pamäťou (RAM) a grafickou kartou. Pre stále vyšší výkon a objem prenesených dát však začal predstavovať úzke hrdlo a preto sa začal integrovať priamo do CPU.

Southbridge sa stará o I / O operácie (vstup / výstup). Sprostredkováva komunikáciu medzi diskami, USB, LAN, audio ... Na doske ho nájdeme ako čip s pasívnym chladičom.

Zásady práce s elektronikou

Keďže sa dostávame k práci s otvorenou elektronikou, mali by sme si spomenúť, ako s ňou pracovať.

Statická elektrina

Iste všetci poznáte statickú elektrinu, keď si obliekate sveter a potom niekomu podáte ruku, občas obaja ucítite jemný výboj a budete počuť iskrenie. Pre zložité elektronické súčiastky je však statická elektrina veľmi nebezpečná. Preto nikdy počítač nezostavujte vo svetri alebo v odeve, ktorého trenie vás nabíja statickou elektrinou. Vyvarujte sa pokladanie hardvéru na vysoký koberec a dotyku so zvieratami počas montáže PC. Pred manipuláciou s elektronikou by ste sa mali najprv vybiť, čoho docielite dotknutím sa niečoho kovového (napr. Futra od dverí).

Časti počítača nikdy nevkladajte do igelitových tašiek, mikroténových vrecúšok alebo bublinkatých obálok. Pre ich uchovanie a transport slúžia špeciálne antistatické materiály, v ktorých je väčšinou kúpime. Môžete si ich z balenia schovať pre neskoršie použitie.

Skrat

Základnú dosku nikdy nepokladajte častí spojov na čokoľvek vodivého alebo železného, obsahuje v sebe batériu a aj keď je vypnutá, určitá jej časť je v prevádzke a mohla by sa skratovať.

Že počítač montujeme len v prípade, keď je vypojený z elektrickej siete, sme si spomenuli už minule.

Sloty a konektory

Nižšie je uvedený obrázok typické základnej dosky, konkrétne modelu Gigabyte GA-B75-D3V. Zvýraznil som na ňom väčšinu slotov a konektorov, ktoré si teraz opíšeme a vysvetlíme si čo do nich zapojiť. Jednotlivé časti dosky som očísloval približne tak, v akom poradí by som do nich komponenty zapájal.

1. RAM

Sloty pre operačnej pamäte RAM sú zvyčajne 4 a sú farebne odlíšené kvôli technológii Dual channel. Technológia umožňuje komunikáciu medzi pamäťou a radičom v dvoch kanáloch, čím zaistí vyššiu rýchlosť. Pre ideálne využitie výkonu by sme mali vložiť vždy 2 rovnaké pamäte RAM do slotov rovnakej farby. Pár pamäťou by mal mať vždy zhodnú kapacitu i rýchlosť. Moderné dosky podporujú aj Quad channel, ktorý má kanály 4 a radič tak dokáže pristupovať hneď ku 4 pamätiam naraz.

Pre vloženie pamäte je potrebné najprv roztvoriť plastové kaštiele po stranách slotu. Aké pamäte do dosky môžeme vložiť ich v jej špecifikácii, zhora je obmedzená maximálna kapacita (napr. Max 4x 8GB) a frekvencia pamätí (napr. 1600 MHz). Dôležité je tiež napätie pamäťou (obvykle 1.5 V). Dnes sa využívajú pamäte DDR (verzia DDR3), ktoré sú spätne kompatibilné, však na staré doske pobeží pamäť pomalšie.

2. CPU socket

Kľúčovú úlohu hrá pri výbere základnej dosky typ procesora, ktorý na ňu chcete prevádzkovať. Socket označuje päticu, do ktorej je čip s CPU zasadený. Každý výrobca procesora (teda Intel a AMD) používa rôzne sockety pre rôzne procesory. Popisovaná základná doska podporuje socket 1155, čo je socket procesorov Intel i3, i5 a i7. Základná doska je teda takmer vždy viazaná na výrobcu procesora a na rad procesorov. Výber procesora prenechajme na samostatný diel.

Procesor do pätice vložíme tak, že otočíme páčkou vedľa, čím sa pätice roztvorí. Vložíme do nej čip a páčku opäť stlačíme. Všetko musí ísť hladko, ak nie, vložili ste čip zle.

POZOR! Ventilátor chladiča je potrebné pripojiť konektorom k základnej doske (2b). Pri spustení počítači vždy skontrolujte, či sa ventilátor otáča! Keď ho zabudnete pripojiť, procesor zničíte!

Ak ste si zaobstarali nejaký kvalitnejší a silnejší chladič, dostali ste s ním tiež kovový držiak chladiča, pomocou ktorého sa prichytí k základnej doske. Na doske je od výrobcu obvykle okolo socketu už plastový držiak pre štandardné boxované chladiča, ktorý je nutné odmontovať a nahradiť. Držiak je pripevnený aj zo zadnej strany dosky.

3. Otvor

Základnú dosku uchytíte k bočnej stene casu. Do case na dané miesta najprv priskrutkujete dištančné matice (stĺpiky), ktoré sú buď kovové alebo plastové. Rozmiestnenie matíc záleží vždy na konkrétnej konštrukcii dosky a casu, jednoducho ich zaskrutkujte tam, kde je v case aj v doske otvor.

Ak je na základnej doske otvor, pod ktorým na case nie je závit, možno do neho umiestniť plastovú podložku, o ktorú sa doska na danom mieste oprie.

Pred umiestnením základnej dosky do case vložíme do zadnej steny záslepku, ktorú sme dostali so základnou doskou. Je to kovový rámček s otvormi na konektormi pre periférie.

Dosku teraz vložte do case a do otvorov nad maticami naskrutkujte skrutky. Pod skrutky môžete vložiť aj podložky. Doťahujte s citom.

Vo finále by mala byť doska pevne uchytená a nemala by sa na žiadnom mieste výrazne prehýbať, keď na ňu zatlačíte.

Nabudúce budeme pokračovať.