Tyxo.bg counter

Как работи... компютърното дъно?

Владимир Георгиев


С настъпването на новата 2011-та година, ще стартираме нова рубрика, посветена в опознаването на компютърният хардуер и предназначена главно за начинаещи РС потребители, както и за всички, които искат да знаят повече за това, което се случва в кутията и зад интерфейса на програмите. "Как работи..." ще описва основните принципи на работа на РС компонентите, същевременно предоставяйки любопитна информация и полезни съвети. Разбира се, най-логичният избор за начало на подобна рубрика е нервната система на всяка конфигурация, електронната магистрала, по която препускат всички компютърни модули, крепежното звено... компютърното дъно. 

Основен принцип

Като начало, трябва да разберете каква точно е функцията на компютърното дъно. А именно - доставя електроенергия към всички части на машината, същевременно осъществявайки комуникацията между различните компоненти. Накратко, дъното свързва модулите на компютъра.

Тази част от РС-то, измина дълъг път през последните две десетилетия. Едни от първите дъна са съдържали съвсем малък брой компоненти, като първата дънна платка на IBM компютрите е имала само процесор и слотове за карти. Сега може да ви звучи нелепо, но тогава потребителите съвсем не на шега непрекъснато е трябвало да свързват различните компоненти, подобно на пъхане на дискета във флопи. Съвременните дъна обаче, съдържат широк спектър от вградени функции и възможности, които директно афектират компютърната производителност, едновременно с това  криейки голям потенциал за бъдещи ъпгрейди. 

Как точно работи? 

Вече споменахме, че дъното е като електронна магистрала, чрез която отделните компютърни компоненти комуникират и работят в синхрон. А това не е никак лесна задача. Дъното изпраща сигнали, но те трябва да се доставят по правилния начин, към правилния получател. За да се получава всичко в синхрон, компютърното дъно разполага с два процесора, контролиращи всичко, което върви по шината (вж. по-долу "Какво е компютърната шина?"): наричат се "северен мост" и "южен мост" (Northbridge и Southbridge). За да разберете по-добре ролята им, можете да ги разглеждате като пазачи - нищо не минава покрай тях без разбирането и позволението им. Северният мост е отговорен за контрола над данните, до които имат достъп процесора, оперативната памет и видео картата. Южният мост отговаря за трансфера на данни към всичко останало. Двата чипа работят едновременно, за да е сигурно, че всичко върви в правилната посока и в правилното време. Ще разберете по-добре за какво става въпрос със следният пример... Когато кликнете на иконката на дадена програма, за да се отвори, в този момент се изпраща импулс към дъното. Тогава дъното сигнализира хард диска да зареди информацията в RAM паметта. RAM е временна памет и предоставя преходно място за вашата операционна система, настояща информация, програми и прочее, така че централния процесор да има максимално бърз достъп до тях. Това е "временна памет", защото след като изгасите системата, цялата тази информация се освобождава и изтрива. След това, дъното изпраща команда към видео картата, за да изчисли каквото е необходимо за визуалната част (цветове, текст, снимки и т.н.), а оттам видеото изпраща информация обратно към дъното, което препраща същата към монитора. Всъщност всичко това се случва толкова бързо, че информацията, която тръгва от един клик на мишката, за да стигне до изображение на монитора пътува в рамките на наносекунди.


Как работи... компютърното дъно?

© Мариян Славов, pcworld




Класификация

Физическото измерение и дизайн на дънната платка се нарича "форм фактор". Не всички дъна имат еднакви размери и затова трябва да обръщате внимание на форм факторите, които основно са ATX, Micro ATX, NLX, WTX и BTX. Първите два са най-компактните и най-често срещаните сред обикновените потребители, докато тези като WTX са големи и подходящи за работни станции.

Компютърното дъно може да бъде класифицирано и според сокета (гнездото в което се разполага централния процесор), тъй като не всички дъна са съвместими за различните видове CPU-та. Сред най-популярните и все още актуални, срещаме Socket AM3 (за процесорите на AMD от серийте Phenom II, Athlon II и Sempron) Socket G34 и Socket G32 (съответно за AMD Opteron 6000 и 4000), както и LGA 1156/Socket H (Intel Core i7 800, Core i5 700 и 600, Xeon X3400 и L3400). Сокета е най-важен в моментите, когато мислите за подмяна на процесора. Затова е препоръчително когато купувате дъно, да бъде с последното поколение процесорен сокет, така че да поддържа поне няколко модела процесори след вашия.


Интегриран и неинтегриран стил

Компютърното дъно може да бъде изработено по интегриран стил, което означава, че голяма част от компонентите са вградени в самото дъно. Този стил, не налага покупката на отделна звукова карта, видео карта, LAN карта и прочее и почти винаги е по-евтиният вариант. Причината? Въпреки че включва множество компоненти, същите са със съвсем основни функции, достатъчни да задоволят апетита на най-малките потребители или тепърва встъпващите в света на компютрите, но нищо повече от това. Вградените модули са "стокови" части, които са далеч от нивото на производителност, които биха могли да ви предоставят специализираните, отделно продаващи се части. За дъната базирани на интегрирания стил е добре да знаете, че когато определен модул спре да работи той не може да се подмени, освен ако не се смени цялото дъно. В резултат, подобна инвестиция макар и скромна в началото, може да ви струва много повече в дългосрочен план.


Как работи... компютърното дъно?

© Мариян Славов, pcworld



Дъната базирани на неинтегрирания стил, предоставят широки възможности за експериментиране с допълнителни, индивидуални компоненти, които ако дефектират, лесно могат да се заменят. За пример, геймърите се интересуват предимно от висока производителност на висока резолюция, която най-адекватно може да бъде предоставена, чрез допълнително добавена видео карта. Видео картите разполагат със собствена памет и процесор, наречен GPU (Graphics Processing Unit). Те не просто облекчават системната памет, но и позволяват на централния процесор да си отдъхне. За сравнение, с вградено видео, CPU-то трябва да поема голяма част от изчисленията необходими за изобразяване на визуалната част, същевременно разпределяйки ресурси за всичко останало. Сами разбирате, че от този процес, най-много страда производителността.

Какво е компютърната шина?

В компютърната архитектура, шината (на английски терминът е "bus") е верига, която свързва една част на дъното с друга. Колкото повече данни може да пренесе за определено време, толкова по-бързо ще пътува информацията. Скоростта на компютърната шина се измерва в мегахерци (MHz) и се отнася към това какво количество данни може да бъде пренесено едновременно. При техническите спецификации, под такава скорост се има предвид тази на предната шина (FSB - Front Side Bus), която свързва процесора със северния мост. Сами се досещате, че в случая колкото повече е FSB, толкова по-висока е производителността на системата.

Освен FSB, имаме също - задна шина (BSB - Back Side Bus), която свързва процесора с вторичната (външна) кеш памет (L2); шина на паметта (Memory Bus), която свързва северния мост с паметта; ATA шината (среща се и като IDE) свързва южният мост с дисковите устройства; AGP шината (в съвременните дъна това е версия на PCI Express) свързва видео картата с паметта и централния процесор.

Значението на паметта

Вече установихме, че скоростта на процесора контролира доколко бързо компютъра мисли. Скоростта на чипсета и шините контролира доколко бързо дъното е способно да комуникира с останалите части на компютърната система. Скоростта на оперативната памет директно контролира скоростта, с която компютъра получава достъп до инструкции и данни, от което следва, че оказва сериозен ефект върху производителността на системата. Бърз процесор с бавна RAM не се разбират. Тук трябва да отбележим, че количеството оперативна памет контролира размера данни на компютъра, който ще е достъпен за временна/бърза употреба. С други думи, RAM паметта не случайно е сред най-важните в РС-то. Вероятно сте чували, че колкото повече RAM има една конфигурация, толкова по-добре? Така е, RAM паметта винаги влиза в употреба!

По-голямата част от достъпната оперативна памет в днешно време е DDR (Dual Data Rate). Това означава, че паметта може да излъчва данни два пъти на цикъл, наместо един път, което прави паметта по-бърза. Също така, повечето съвременни дънни платки предоставят място за няколко памет чипа свързани към северния мост, посредством двойна шина, наместо единична. Това допълнително намалява времето необходимо на процесора да вземе информация от паметта.



Как работи... компютърното дъно?

© Мариян Славов, pcworld

Кратка история на компютърното дъно

Още преди изобретяването на микропроцесорите, компютрите са били използвани в мейнфрейм архитектура, които по същество са били големи хранилища на данни с гигантски за тогавашните стандарти размери. По онова време (60-те години на миналият век) всичко е било жици, конектори, вакуумни тръби и транзистори. След това обаче, в началото на 70-те се появяват т.нар. печатани платки или PCB (Printed Circuit Board), върху които започват да се разполагат компоненти, като CPU, памет и друга периферия.

1975 - Apple I е представен на пазара - първият комерсиален компютър съставен от дънна платка, клавиатура и дисплей. 
1987 - Тайванската компания Elitegroup Computer Systems е основана и бързо се превръща в най-големият производител на компютърни дъна в света.
1989 - ASUS стартират с производството на графични карти. В момента са в топ 5 тайвански компании. 
1993 - Тайванците First International Computer се превръщат в най-голямата компания разработваща дънни платки.
1997 - Intel планират да завладеят света на микропроцесорите, започвайки да произвеждат дъна.
2000 - ATI започват да произвеждат графични карти (Radeon) по нова технология, разработвайки и собствени чипсети.
2001 - NVIDIA стъпват на пазара с чипсетите nForce, представяйки същата година видео картите GeForce 3.
2007 - ASUS заемат лидерската позиция в производството на компютърни дъна в света.


Как работи... компютърното дъно?

© Мариян Славов, pcworld



Някои от най-добрите дъна на 2010-та година

ASUS LGA 1366-Intel X58

Според мнозина, това дъно спокойно отнася приза за най-доброто на годината. Цената му е солена за средностатистическият роден потребител, но тук става въпрос за респектиращ впряг от ефикасност, скорост, функции, стабилност, производителност и висока издържливост на овърклок. С други думи - идеалното решение за геймъри и хардуерни ентусиасти.

Цена: около 400 лева



Gigabyte Core 2 Quad/Intel G31/FSB1333/DDR2-800/A&V&GbE/Micro ATX GA-G31M-ES2L

В ниският клас от компютърни дъна, следното е едно от най-качествените, които можете да получите. Освен това, говорим за Gigabyte, които са в бранша от четвърт век и много рядко бихте могли да видите оплакване срещу motherboard продуктите им.

Цена: около 100 лева
 

ASUS P6X58D Premium-LGA 1366-X58-DDR3

P6X58D обра овациите на критиката през годината и ако търсите екстремна функционалност и производителност на съответната цена, то не би трябвало повече да търсите.

Цена: около 600 лева
 


За още добри дънни платки за AMD и Intel процесори, вижте също тестовите секции в PC World брой 3/2010, бр. 8/2010 и бр. 9/2010.


Няколко бързи съвета за избор на дъно

- Обърнете внимание на дизайна на чипсета и какво точно предлага.
- Първият фактор, на който трябва да обърнете внимание, ако правите ъпгрейд е да се уверите, че производителя на компютъра позволява подмяна на дъното. Много РС-та, като тези на Dell и HP, изискват конкретни модели.
- Преценете внимателно за какви цели ще ползвате компютъра - много дъна са с вградени видео карти, което ще ви спести доста от закупуването на отделно видео.
- Имайте предвид, че не всяко дъно може да се побере в компютърната ви кутия - проверете размерите!
- Когато избирате дъно, обърнете внимание на броя на RAM слотовете и максимално поддържаната оперативна памет.
- Не се хвърляйте на Delux и Extreme варианти, освен ако не сте запалени геймъри или фенове на овърклока.
- Не подценявайте броя на PCI и USB слотовете - колкото повече, толкова по-добре.
- Не се хвърляте на вградени звукови карти с поддръжка примерно на 7.1-канален звук, които излишно оскъпяват цената на дъното. По-добре инвестирайте в отделна звукова карта, ако държите на качественото озвучаване.
- Firewire, HDMI, eSata, повече от една LAN карта, са все неща, които ще ви влязат в употреба, но оскъпяват цената на дъното.
- Обезателно подменете вграденото към компютърната кутия захранване (ако купувате нова конфигурация). Фабричните са евтини, без защити от токов удар и често с по-малко мощност от това, което ви трябва.
- Избягвайте SLI/CrossFire поддръжката, освен ако не сте сигурни, че ви трябва.
- Уверете се, че разполагате с поне един PCI Express слот. Дори за момента всичко, което ви трябва да е вградено видео, не знаете за в бъдеще какво може да излезе.
Twitter icon Facebook icon
Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук.