Placa de Bază

Calculatorul- prezentare generală

Calculatorul este, în esenţă, un ansamblu de componente cu funcţionare specifică având ca scop prelucrarea datelor. Componentele ansamblului se împart în două mari categorii:

HARDWARE SOFTWARE

Sub denumirea generică de hardware se regăsesc toate componentele fizice ale calculatorului. În linii foarte mari, elementele calculatorului sunt cele care se văd:

• unitatea centrala, care se prezintă sub forma unei carcase în care sunt conţinute componentele electronice: sursa de alimentare, procesorul, placa de bază, memoria RAM (pentru stocarea temporară a datelor), discul dur (hard disk) etc. Unitatea prezintă un panou frontal pe care se află butoanele de pornire/oprire si reset, ledurile care semnalează funcţionarea sistemului si activitatea hard disk-ului si a reţelei si dispozitivele de stocare permanentă a datelor pe suport magnetic extern (unitaţi de dischetă (floppy), CD-ROM, tape-unit), si un panou în spate unde există prizele de conectare pentru monitor, tastatura, mouse, imprimanta, retea etc.

• echipamente de intrare a datelor: tastatura, mouse, joystick, tableta grafica, space ball, microfon, camera digitală (webcam) etc.,

• echipamente de ieşire a datelor: monitor, difuzoare de sunet,

• alte periferice: scanner, imprimantă, unitaţi de stocare externe etc.

În funcţie de utilizarea ulterioară a calculatorului, se determină care din componentele hardware sunt necesare. Se aleg astfel: procesorul, placa de bază, memoria, placa video si unitaţile de stocare de date, monitorul, tastatura, mouse-ul si carcasa, după criterii specifice. Pe lângă acestea calculatorul poate fi dotat si cu hardware specific anumitor aplicaţii, cum ar fi plăci de achiziţie de date, de prelucrare video, de sunet, de reţea etc.

Sub denumirea de software se regaseşte orice succesiune de instrucţiuni care ii spune calculatorului ce anume trebuie sa facă si cum. Exista două mari categorii de software :

• software de sistem, cuprinde instrucţiuni de nivel inferior care interacţioneaza cu calculatorul la nivel de cod maşina. În această categorie se încadreaza sistemele de operare, compilatoarele şi diferitele programe utilitare care gestionează resursele calculatorului,

• software de aplicaţii, cuprinde programele destinate utilizării, care se lansează şi rulează pe suportul oferit de sistemul de operare.

Placa de bază

Placa de bază (Printed Circuit Board, PCB) este placa principală a unui calculator, pe care se află circuite, conectori pentru plăci adiţionale, procesorul, BIOS-ul (Basic Input/Output System), memoria, interfaţa cu dispozitivele de stocare de date, porturile (paralel, serial), slot-urile pentru plăcile de extensie, controlerele pentru periferice (monitor, tastatură, unitatea de disc). Toate aceste chip-uri de pe placa de bază poartă numele colectiv de chipset.

Se pot defini trei categorii de plăci de bază, în funcţie de complexitate:

• plăcile integrate care au controllerele video şi de sunet şi modem-ul integrate.

• a doua categorie de plăci este cea de nivel mediu, fără controller video integrat.

• a treia categorie este constituită din plăcile destinate aplicaţiilor profesionale.

Deşi se consideră că singurul rol al plăcii de bază este acela de a lega componentele între ele, în realitate însă placa de bază nu este pur şi simplu un element de legătură ci componenta principală a unui sistem, care coordonează toate activităţile. Ea joacă rol de arbitru şi direcţionează fluxurile de date între procesor şi memorie, memorie şi hard disk, procesor şi tastatură şi altele asemenea. Nimic nu poate funcţiona „pur şi simplu”, este nevoie de o componentă „supremă” care să ştie să folosească resursele celorlalte componente dintr-un PC. Un astfel de echipament poartă numele de controller. Putem spune că placa de bază este un controller general, diferitele segmente ale ei oferind funcţia de controller local. De exemplu, controller-ul de memorie este circuitul care „dă viaţă” memoriei, fără el memoriile DDR PC3200 vor fi alimentate cu energie şi nimic mai mult, neexistând nimeni care să exploateze posibilităţile oferite de ele.

(placă de bază pentru procesoare 486) (placă de bază modernă: Epox 4PCA3+)

Controller-ul principal al plăcii de bază este denumit chipset, fiind format de obicei din două chip-uri independente. Ele poartă numele de northbridge şi southbridge.Sau altfel spus, puntea de nord şi cea de sud. Fiecare dintre ele are un rol bine determinat, rol care depinde de la chipset la chipset dar există multe elemente comune între diferitele modele. Numărul tipurilor de chipset-uri apărute de-a lungul istoriei este foarte mare, însă numărul celor folosite într-o anumită perioadă a evoluţiei PC-urilor este relativ mic. Modelul clasic de chipset este format din northbridge şi southbridge, componente ce îndeplinesc anumite sarcini standard: northbridge-ul este răspunzător de comunicarea cu procesorul, cu memoria, cu portul AGP şi/sau PCI Express (dacă cel puţin unul dintre ele există) iar southbridge-ul cu tot ce înseamnă periferic: unităţi de stocare (porturile IDE şi cel de floppy), slot-urile PCI şi ISA şi interfeţele externe, cum ar fi cea USB, FireWire, reţeaua sau sunetul. Comunicarea dintre cele două componente principale este realizată la o viteză maximă predefinită, care este de regulă egală cu cea a bus-ului PCI (133 MB/s), eventual multiplicată de un număr de ori.Spre exemplu, comunicarea dintre nordul şi sudul chipset-ului VIA KT133A este realizată la viteza bus-ului PCI, la KT266A ea este (cu ajutorul tehnologiei V-Link) de 266 MB/s iar în cazul lui KT400 la 533 MB/s (V-Link 8x). Aceasta înseamnă că fluxul de date nu poate depăşi această limită, deci degeaba exista un hard disk Serial ATA cu un transfer de 150 MB/s dacă limitarea este de 133 MB/s. În realitate, aceste limite nu influenţează aproape deloc performanţa unui sistem, necesarul fiind mai mare decât limita într-un număr infim de situaţii; dacă hard disk-ul doreşte să transfere 150 MB/s într-o situaţie dintr-o mie şi nu-i pot fi satisfăcuţi decât 133 MB/s, rezultă faptul că viteza sa a fost diminuată cu un procent total nesemnificativ.