▷ Componenti di una scheda madre 【pezzo per pezzo】 ⭐️

Conosciuta anche come scheda madre, mobo (abbreviazione), MB (abbreviazione), scheda di sistema e persino scheda logica, una scheda madre del computer viene utilizzata per collegare tutte le parti di un computer. Il processore, la memoria, i dischi rigidi, la scheda grafica, le schede di espansione e altre porte si collegano direttamente alla scheda madre o tramite cavi.

La scheda madre è l' hardware del computer che può essere pensato come la "spina dorsale" del PC, o piuttosto come l'hub in cui tutti i pezzi sono tenuti insieme.

Telefoni, tablet e altri piccoli dispositivi hanno anche schede madri, ma sono spesso chiamate schede logiche o PCB.

I suoi componenti sono spesso saldati direttamente sulla scheda per risparmiare spazio, il che significa che non ci sono slot di espansione per aggiornamenti come quelli visti sui computer desktop.

Tornando indietro di qualche anno, il computer IBM rilasciato nel 1981 è considerato la prima scheda madre del computer. Tuttavia, attualmente i produttori di schede madri più popolari sono ASUS, MSI, Gigabyte, EVGA, Supercomputer o il classico Biostar.

Indice dei contenuti

Parti di una scheda madre

Tutto ciò che sta dietro il case del computer è in qualche modo collegato alla scheda madre in modo che tutti i componenti possano comunicare tra loro.

Ciò include schede grafiche, schede audio, dischi rigidi, unità ottiche, microprocessore (1 o 2), RAM, connessioni USB o alimentazione dall'alimentatore.

Su una scheda madre, ci sono anche slot di espansione, ponticelli, condensatori, connessioni di alimentazione dati e dispositivi, ventole, dissipatori di calore e fori per viti.

Tutti questi componenti saranno dettagliati di seguito.

Fatti importanti sulla scheda madre

Schede madri per PC, alimentatori e scatole provengono dalla fabbrica in diverse dimensioni, che sono noti come "fattori di forma". Questi tre componenti di un PC devono essere compatibili in termini di dimensioni per funzionare correttamente.

Le schede madri variano notevolmente rispetto ai tipi di componenti che supportano. Ad esempio, ogni scheda madre supporta un singolo tipo di CPU e un breve elenco di tipi di memoria. Inoltre, alcune schede grafiche, memorie RAM, dischi rigidi e altre periferiche potrebbero non essere compatibili. Il produttore della scheda madre dovrebbe fornire indicazioni chiare sulla compatibilità dei componenti.

Nei laptop e tablet, e sempre più anche nei computer desktop, la scheda madre di solito incorpora le funzioni della scheda video e della scheda audio. Questo aiuta a mantenere piccoli questi tipi di computer. Tuttavia, impedisce anche l'aggiornamento di tali componenti incorporati.

Inoltre, i meccanismi di raffreddamento scadenti della scheda madre possono danneggiare l'hardware ad esso collegato. Questo è il motivo per cui i dispositivi ad alte prestazioni come CPU e schede video di fascia alta sono spesso raffreddati da dissipatori di calore e i sensori integrati vengono spesso utilizzati per rilevare la temperatura e comunicare con il BIOS o il sistema operativo per regolare la velocità della ventola.

I dispositivi collegati a una scheda madre spesso richiedono l'installazione manuale dei driver di dispositivo per funzionare con il sistema operativo.

Descrizione fisica di una scheda madre

Su un PC, la scheda madre si monta all'interno della custodia o dello chassis, rivolta verso il lato con l'accesso più semplice. È fissato in modo sicuro mediante piccole viti attraverso fori preforati.

La parte anteriore della scheda madre contiene porte a cui si collegano tutti i componenti interni. Un singolo socket / socket ospita il processore, mentre più slot consentono la connessione di uno o più moduli di memoria.

Troviamo anche altre porte che risiedono sulla scheda madre, che consentono al disco rigido e all'unità ottica di connettersi tramite cavi dati.

I piccoli cavi sulla parte anteriore del case del computer si collegano alla scheda madre per consentire il funzionamento di alimentazione, pulsante di accensione e luci a LED. L'alimentazione dall'alimentatore viene fornita alla scheda madre attraverso una porta appositamente progettata.

Sempre sulla parte anteriore della scheda madre sono presenti una serie di slot per schede periferiche. Questi slot sono dove la maggior parte delle schede video, schede audio e altre schede di espansione sono collegate alla scheda madre.

Sul lato sinistro della scheda madre (il lato rivolto verso la parte posteriore del telaio) sono presenti numerose porte. Queste porte consentono il collegamento della maggior parte delle periferiche esterne del computer come monitor, tastiera, mouse, altoparlanti, cavo di rete e molto altro.

Tutte le moderne schede madri includono anche porte USB e, sempre più, altre porte come HDMI, USB Type C con Thunderbolt 3 o MiniDisplayPort che consentono ai dispositivi compatibili di connettersi al computer quando necessario, come fotocamere digitali, stampanti e altro.

Cosa c'è su una scheda madre?

Le schede madri per laptop fanno lo stesso lavoro delle schede madri per PC, ma sono realizzate su misura e variano notevolmente in termini di design e layout. Inoltre, sebbene una scheda madre per PC sia progettata per avere spazio per aggiungere componenti aggiuntivi, su una scheda madre per laptop l'unica cosa che di solito può essere aggiornata è la RAM.

Detto questo, questi sono i componenti principali di una scheda madre:

Presa CPU (processore)

Qui si collega la CPU o il processore. Tutti i computer moderni hanno grandi dispositivi di raffreddamento sulla parte superiore del processore, che in genere è costituito da un blocco metallico alettato e una ventola. Il socket è progettato con cura in modo che il processore si adatti solo nel posto giusto.

Conosciuto anche come microprocessore o processore, la CPU è il cervello del computer. È responsabile dell'ottenimento, della decodifica e dell'esecuzione delle istruzioni del programma, nonché dell'esecuzione di calcoli matematici e logici.

Il chip del processore è identificato sulla sua superficie dal tipo di processore e dal produttore. Questa informazione è di solito iscritta sul chip stesso. Ad esempio, Intel 386, Advanced Micro Devices (AMD) 386, Cyrix 486, Pentium MMX, Intel Core 2 Duo, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Core i9, AMD Threadripper o AMD Ryzen.

Se il chip del processore non si trova sulla scheda madre, è possibile identificare il socket del processore come da socket 1 a socket 8, LGA 775 e molti altri. Questo può aiutarti a identificare il processore che si adatta al socket. Ad esempio, un processore 486DX si inserisce nel socket 3. Un processore Intel Core i-7 8700K nel socket LGA 1151, un i9-7900X nel socket LGA 2011 o il AMD Ryzen di prima e seconda generazione nell'AM4.

Slot di memoria RAM (memoria DDR)

La maggior parte dei computer desktop ha due, quattro o otto slot per RAM. Più slot significa che è possibile regolare più RAM, fino al massimo specificato nel manuale della scheda madre. Nei notebook, gli slot RAM sono di solito l'unica parte della scheda madre che l'utente può sostituire.

I moduli RAM sono lunghi e sottili. Gli slot hanno un meccanismo lungo il quale corrisponde a uno spazio nel modulo RAM, quindi il modulo si adatterà solo nel modo giusto. Questo gap assicura anche che non sia possibile installare RAM incompatibili su una scheda, come un modulo DDR2 più vecchio su una scheda madre DDR4 moderna.

La memoria ad accesso casuale, o RAM, di solito si riferisce a chip di computer che memorizzano temporaneamente dati dinamici per migliorare le prestazioni del computer mentre è in funzione.

In altre parole, è il luogo di lavoro del computer, in cui i programmi e i dati attivi vengono caricati in modo tale che ogni volta che il processore ne ha bisogno, non è necessario recuperarli dal disco rigido.

La memoria ad accesso casuale è volatile, il che significa che perde il suo contenuto una volta spento il computer. Questo è diverso dalla memoria non volatile, come dischi rigidi e memoria flash, che non richiedono una fonte di alimentazione per contenere i dati.

Quando un computer viene spento correttamente, tutti i dati presenti nella RAM vengono restituiti alla memoria permanente sul disco rigido o sull'unità flash. Al successivo avvio, la RAM inizia a riempirsi di programmi caricati automaticamente all'avvio, un processo chiamato avvio.

Slot di espansione: PCI Express e PCI

Sono utilizzati per aggiungere componenti aggiuntivi al PC, come schede grafiche o audio. Esistono due tipi principali di slot di espansione: PCI Express e PCI obsoleto. Gli slot PCI Express sono disponibili in tre dimensioni e velocità: x1, x4 e x16, per adattarsi a diversi tipi di schede.

Su molti PC, questi slot non possono mai essere utilizzati. Tutte le schede madri hanno un suono integrato e molte CPU hanno componenti grafici integrati. Tuttavia, i computer basati su giochi spesso dispongono di potenti schede grafiche dedicate in uno slot PCI Express x16 e alcuni audiofili preferiscono schede audio dedicate per migliorare la qualità audio, anche se le ultime versioni della scheda madre hanno notevolmente migliorato il qualità della scheda audio integrata: condensatori al nichicon, protezione EMI, buoni chip dedicati e soprattutto software altamente sviluppato.

Lo slot PCI è per schede di espansione più vecchie e sono sempre state compatibili con schede audio, schede di rete, schede di connessione. Anche se è sempre meno comune vederli su schede madri di fascia media e di fascia alta, dove predominano gli slot PCI Express.

I bus trasportano segnali come dati, indirizzi di memoria, alimentazione e segnali di controllo da componente a componente. Altri tipi di autobus sono ISA ed EISA, ma appaiono solo su vecchie schede madri.

I bus di espansione migliorano le capacità dei PC consentendo agli utenti di aggiungere funzionalità mancanti ai loro computer inserendo schede adattatrici negli slot di espansione.

Un breve riepilogo degli slot di espansione principali:

• Connessione ISA e / o VESA: obsoleta e che ha iniziato ad essere utilizzata nel primo 386. Connessione PCI: è ancora visibile, ma al momento del Pentium I era uno standard con l'arrivo di schede grafiche 3D come VOODOO. Connessione PCI Express: Lo troviamo in diverse velocità: x1, x4 e x16. Sono i soliti slot di espansione che compongono le attuali schede madri.

Connettori di archiviazione

Questi connettori sono per dischi rigidi meccanici, dispositivi di archiviazione a stato solido (SSD) e dispositivi di archiviazione ottica come masterizzatori DVD.

Esistono due tipi di connettori: SATA 2 e SATA 3 più veloce. SATA 2 è abbastanza veloce per i tradizionali dischi rigidi meccanici e unità ottiche, mentre gli SSD richiedono SATA 3 per funzionare alla massima velocità.

I dispositivi SATA 2 funzionano bene con i connettori SATA 3, ma i dispositivi SATA 3 collegati ai connettori SATA 2 possono funzionare a velocità ridotta.

Connettori PS / 2 per tastiera e mouse

La maggior parte delle tastiere e dei mouse ora si collegano tramite USB, ma ci sono ancora alcuni modelli che utilizzano il vecchio connettore rotondo PS / 2, che può ancora essere trovato anche su nuove schede madri. Una connessione classica che una volta veniva ripetuta due volte sulla scheda madre e ora con un solo colpo di fortuna.

Connettori grafici (per monitor)

Se il microprocessore ha una grafica integrata, utilizzerà questi connettori per connettersi al monitor. Se hai una scheda grafica dedicata, utilizzerai i connettori sul retro di essa.

Schede madri diverse hanno connettori diversi, come DisplayPort, HDMI, DVI e talvolta la VGA più vecchia. Avrai bisogno di una porta che corrisponda al tuo monitor, ma tieni presente che una porta DVI può essere utilizzata con un monitor HDMI e viceversa utilizzando adattatori economici. Anche le connessioni HDMI e Displayport portano anche l'audio

Porte USB

Quasi tutto ciò che si collega al computer dall'esterno, dalle tastiere ai mouse e alle stampanti, si collega a una porta USB. Esistono due tipi di USB di dimensioni standard che conoscerai: USB 2 e USB 3. Una USB 3 è molto più veloce e adatta a dispositivi come i dischi rigidi esterni USB 3, in cui la velocità aggiuntiva farà davvero la differenza.

La maggior parte delle schede madri hanno connettori USB 2 e USB 3 e tutti i dispositivi USB 2, USB 3 e USB 3.1 funzioneranno quando sono collegati a una delle porte; sebbene possano funzionare un po 'più lentamente su USB 2.

Le moderne schede madri ora dispongono anche di USB-C di seconda generazione. Con velocità di lettura notevolmente migliorate con ogni aggiornamento.

Porta di rete

Non tutti i laptop hanno porte di rete cablate (alcune sono dotate di USB con connessione Gigabit), ma si trovano ancora praticamente su tutti i desktop. È qui che un cavo Ethernet (rete) si collega per creare una connessione di rete cablata, anziché wireless, a un router domestico o una rete dell'ufficio.

Tutte le moderne schede madri hanno porte Gigabit Ethernet, chiamate anche 10/100/1000, il che significa che possono trasferire dati a 1.000 megabit al secondo (Mbit / s) o un massimo teorico di 125 megabyte al secondo (MB / s). Anche se in un prossimo futuro 10 connessioni Gigabit saranno incluse in tutte le schede madri.

Northbridge (North Bridge)

Conosciuto anche come Memory Controller Hub (MCH). È un chipset che consente alla CPU di comunicare con la RAM e la scheda grafica.

A partire da Intel Sandy Bridge nel 2011, questo componente della scheda madre non è più presente in quanto è stato integrato nello stesso microprocessore. Chiaramente migliorare la velocità su tutto l'hardware.

È responsabile del controllo dei trasferimenti tra il processore e la RAM, quindi è fisicamente vicino al processore. A volte si chiama GMCH, per Hub controller grafico e memoria.

Batteria CMOS (RAM CMOS)

La batteria CMOS presente nella maggior parte delle schede madri è la batteria al litio CR2032.

Fornisce energia per memorizzare le impostazioni del BIOS e mantenere attivo l'orologio in tempo reale.

Le schede madri includono anche un piccolo blocco di memoria separato fatto di chip RAM CMOS che viene mantenuto in vita da una batteria (nota come batteria CMOS) anche quando il PC è spento. Questo impedisce la riconfigurazione quando il PC è acceso.

I dispositivi CMOS richiedono pochissima energia per funzionare. La RAM CMOS viene utilizzata per memorizzare le informazioni di base sulla configurazione del PC.

Altri dati importanti che vengono salvati nella memoria CMOS sono l'ora e la data, che vengono aggiornate da un orologio in tempo reale (RTC).

Southbridge (South Bridge)

Conosciuto anche come Hub controller I / O.

È un chipset che consente alla CPU di comunicare con slot PCI, slot PCI-Express x1 (schede di espansione), connettori SATA (dischi rigidi, unità ottiche), porte USB (dispositivi USB), porte Ethernet e audio integrato.

Gestisce le comunicazioni tra i dispositivi periferici più lenti. Chiamato anche ICH (I / O Controller Hub). Il termine "ponte" viene generalmente utilizzato per designare un componente che collega due bus.

Connettore di alimentazione ATX

Si collega al cavo di alimentazione ATX a 24 pin da un alimentatore che fornisce alimentazione alla scheda madre. Ausiliari possiamo trovare connessioni di alimentazione extra in formato 4 o 8 pin, su schede madri di fascia alta la cosa normale è vedere: 24 pin di alimentazione e due connessioni EPS a 8 pin. Le piattaforme Intel LGA 2066 (processore Intel Core i9) e AMD TR4 (Theadripper)

Connettore MSME e / o M.2 NVME

Si collega a un'unità SSD mSATA o M.2 NVME. Nella maggior parte dei casi, questo SSD viene utilizzato come cache per accelerare i dischi rigidi, ma può essere riutilizzato come un normale disco rigido. Al momento è difficile da trovare nei dispositivi portatili domestici, ma un notebook aziendale può ancora regalarci alcune sorprese.

Pulsante di accensione e ripristino

Pulsante incorporato per accendere, spegnere e riavviare il computer. Questo componente della scheda madre è più comune tra le schede madri di fascia alta.

Sistema di input / output di base (BIOS)

BIOS è l'acronimo di Basic Input / Output System. Il BIOS è una memoria di sola lettura, che consiste in un software di basso livello che controlla l'hardware del sistema e funge da interfaccia tra il sistema operativo e l'hardware.

Tutte le schede madri includono un piccolo blocco di ROM (memoria di sola lettura) separato dalla memoria di sistema principale utilizzata per caricare ed eseguire il software. Su PC, il BIOS contiene tutto il codice necessario per controllare la tastiera, lo schermo, le unità disco, le porte seriali e varie altre funzioni.

Il BIOS di sistema è un chip ROM sulla scheda madre che viene utilizzato durante la routine di avvio (processo di avvio) per testare il sistema e preparare l' esecuzione dell'hardware. Il BIOS è archiviato su un chip ROM perché la ROM conserva le informazioni anche quando non viene fornita alimentazione al computer.

Memoria cache

La cache è un piccolo blocco di memoria ad alta velocità (RAM) che migliora le prestazioni del PC precaricando le informazioni dalla memoria principale (relativamente lente) e trasferendole al processore su richiesta.

La maggior parte delle CPU ha una cache interna (integrata nel processore) nota come Livello 1 (L1) o memoria cache primaria. Ciò può essere integrato dalla memoria cache esterna installata sulla scheda madre. Questo è il livello 2 (L2) o cache secondaria.

chipset

Un chipset è un gruppo di piccoli circuiti che coordinano il flusso di dati da e verso i componenti chiave di un PC. Questi componenti chiave includono la CPU stessa, la memoria principale, la cache secondaria e tutti i dispositivi situati sui bus. Un chipset controlla anche il flusso di dati da e verso i dischi rigidi e altri dispositivi collegati ai canali IDE.

Un computer ha due chipset principali: northbridge e southbridge

Parole finali e conclusioni sui componenti di una scheda madre

Con questo finiamo il nostro articolo su quali sono i componenti più importanti di una scheda madre. Come abbiamo visto a prima vista, i componenti di una scheda madre possono sembrare complicati da capire, per alcuni può persino essere un po 'scoraggiante.

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