I hjertet af et computersystem ligger bundkort, hjørnestenen, hvorpå alle andre komponenter finder deres plads. Denne artikel fungerer som en begyndervejledning til bundkort, der henvender sig til dem med begrænset hardwarekendskab. Ved slutningen af denne læsning vil du få en forståelse af deres betydning, forstå deres grundlæggende funktionaliteter og genkende deres væsentlige sammensætning.
Benævnt bundkortet, bundkortet eller blot mobo, dette kritiske stykke hardware er det primære trykte kredsløb i en computer. Dens rolle indebærer at fungere som et fundament, hvortil forskellige komponenter og grænseflader er forbundet til installation. Bundkortet tjener to hovedformål: at lette interkommunikation mellem de monterede komponenter og effektivt at fordele den elektriske strøm, der driver disse elementer.
Når du går i gang med et nyt pc-køb, er valget af bundkort en afgørende første beslutning. Det er tæt forbundet med processorvalget, huset til komponentsamling, RAM konfiguration og mere. Selvom det er almindeligt at forestille sig bundkortet som et væsentligt integreret kredsløbskort, hvor komponenter forbindes, kan dets sande betydning ofte undre os.
Udforsk strukturen og formålet med et bundkort
En nærmere undersøgelse af en computers bundkort afslører et indviklet elektronisk kredsløb, der består af to forskellige komponentkategorier:
- Analoge komponenter: Disse elementer er ansvarlige for at orkestrere fordelingen af elektrisk energi, der driver de forskellige komponenter. Deres primære rolle er nøjagtigt at allokere strøm og spænding mellem de forskellige elementer.
- Digitale komponenter: Disse omfatter processorer og hukommelsesenheder, der udfører de grundlæggende operationer på en computer.
Hver chip dykker dybere og udviser en række kommunikations- og strømgrænseflader, der manifesterer sig som ben eller terminaler. Hver pin ville kræve et separat kabel, hvis bundkort var fraværende, hvilket resulterede i et komplekst net af sammenkoblinger.
Overvej billederne ovenfor - begge portrætterer den samme computer. Billedet til venstre viser et prototype pre-bundkort-design, der viser en sammenfiltret masse af kabler, der mangler på det andet billede. Det samme fænomen er tydeligt i det efterfølgende eksempel:
Men hvor er forviklingen forsvundet? Løsningen ligger i bundkortets geniale design. Ved at bruge et netværk af veje, der krydser dens overflade, inkorporerer moderne bundkort ofte flere lag, der huser interne kommunikationskanaler. Følgelig er bundkortets hovedfunktion centreret om at muliggøre problemfri kommunikation mellem forskellige komponenter, hvilket eliminerer behovet for et kaotisk virvar af kabler.
Udvidelsesgrænseflader på bundkortet
Mens komponenterne på vores bundkort er loddet, er det ikke alle computerkomponenter, der overholder denne praksis. For at tillade en vis grad af fleksibilitet ved valg af hardware er en række grænseflader nødvendig. Disse grænseflader gør det muligt for os at fastgøre forskellige komponenter uden lodning, hvilket letter komponentvalg.
Sockets
Sockets tjener som forbindelser til computerens centrale chip, også kendt som CPU eller processor. I nutidige tider kan de typisk prale af hundredvis af stifter eller sammenkoblinger, nogle gange endda nærmer sig 1800. På grund af deres omfangsrige natur er disse stifter fordelt i et gittermønster. Men i modsætning til andre grænseflader er sockets ikke standardiserede; hvert mærke og generation af processorer kommer med sin særskilte sokkel. Dette valg af sokkel påvirker også bundkortets chipset.
Gulvlister
Slots, smalle og aflange i form, tjener normalt to formål: at forbinde RAM-hukommelse og udvidelseskort. Oprindeligt blev en enkelt type fatning - S-100 - brugt til begge. I dag er de adskilte, da hver RAM-modultype anvender sin unikke socket, mens PCI Express-grænseflader er dedikeret til udvidelseskort.
Disse grænseflader er specielt designet til komponenter ud over processoren, der kræver betydelig båndbredde, opnået gennem et væld af stifter, der tegner sig for deres forlængede længde. Derudover inkorporerer de ofte både strøm og data i den samme grænseflade. I øjeblikket transmitterer hukommelsessokler ikke data gennem chipsættet, men forbinder i stedet direkte til processoren.
Stik
Endelig rummer stik kabler forbundet til grænseflader som SATA og USB. Disse stik betjener komponenter, der kræver langsommere dataoverførsler eller eksterne enheder. De letter også strømforsyningsforbindelser, der tjener som ledninger til forskellige komponenter, kølesystemer og mere.
Bundkortchipsæt
En bemærkelsesværdig facet af hardwareevolutionen er Moores lov, der hævder, at transistorantal inden for et givet område stiger periodisk. Dette fænomen har ført til faldende bundkortkompleksitet gennem årene. Originale chipsæt var væsentligt større.
Billedet ovenfor viser et 1987 IBM PS/2 bundkort, tæt befolket med komponenter. Omvendt afslører det renere design med færre chips, hvis man sammenligner det med en moderne pendant. Denne transformation skete som integrerede kredsløb sammenlagt over tid, hvor nogle blev indlejret i processorer. Det engang distribuerede sæt chips på bundkort har udviklet sig til en enkelt enhed, der stadig kaldes chipsættet.
Chipsættets formål er at mindske antallet af grænseflader, der omkranser processorens omkreds, et træk, der ville eskalere omkostninger og dimensioner. Alle bundkortforbindelser er koncentreret i chipsættet, efterfølgende forbundet med CPU'en ved hjælp af en enkelt, hurtigere grænseflade. For eksempel kan moderne bundkort-chipsæt blande USB- og SATA-forbindelser og kanalisere dem til processoren via PCI Express - en konfiguration, der kræver færre ben. Denne strømlinede interne kabling optimerer dataveje.