Alaplap
Az alaplap a központi vagy elsődleges áramköri lapkája egy számítógépes rendszernek vagy más összetett elektronikai rendszernek.
A számítógép elektronikus elemei az alaplapra vagy alapkártyára vannak építve. Az alaplap egy többrétegű nyomtatott áramköri lap, amelyen az egyes elemek fogadására több különböző méretű és alakú csatlakozó, illetve néhány előre beépített eszköz helyezkedik el. Ezek az elemek, illetve a kialakított csatlakozók eleve meghatározzák, hogy az alaplap milyen processzort tud fogadni, milyen frekvencián dolgozik, mekkora a RAM memória, hány és milyen fajtájú bővítőkártyahely található rajta, milyen a felhasználható memória típusa és maximális mérete stb. Az alaplapon olyan csatlakozók is találhatók, amelyek a „külső” kapcsolatokra szolgálnak: tápfeszültség, billentyűzet, egér csatlakozó, gombakkumulátor helye a CMOS RAM számára. Ugyancsak ide kapcsolódnak a számítógép előlapján található jelzőfények érintkezői, a házon található kapcsolók, stb.
A legtöbb mai PC-n az alaplapra rögzíthető (azaz nem beépítve található) a mikroprocesszor, a RAM memória, a VGA, és egyéb bővítőeszközök a megfelelő foglalatokon, síneken, csatlakozókon. Az ATX szabványú számítógép-házak elterjedésével, és gyakorlati egyeduralmával összhangban a legtöbb külső (azaz a gép házán kívülre mutató) csatlakozó egy meghatározott méretű és helyzetű úgynevezett hátlapi csatlakozóra került. Itt a legtöbb esetben a következőket találjuk:
Az alaplapon a számítógép működéséhez elengedhetetlen áramkörök találhatóak. Egy részük fixen beforrasztva, míg mások (pl. a processzor, a memóriák) csatlakozókban helyezkednek el. Az alaplap biztosítja az áramkörök közötti kommunikációt és a rajta található csatlakozók révén modulárisan bővíthetővé teszi a számítógépet.
Alaplapon találhatók:
Processzor foglalat - Ugyanabba a foglalatba többféle processzor is elhelyezhető.
Mi a processzor?
A CPU (angol: Central Processing Unit – központi feldolgozóegység) más néven processzor ill. mikroprocesszor, a számítógép „agya”, azon egysége, amely az utasítások értelmezését és végrehajtását vezérli, félvezetős kivitelezésű, összetett elektronikus áramkör. Magyarra többféleképpen fordítják, így pl. a központi végrehajtó egység, központi feldolgozó egység, központi feldolgozó processzor, vagy egyszerűen processzor kifejezések is elterjedtek. Míg a processzor fogalma már korábban ismert volt, a mikroprocesszor megjelenését csak a félvezetős technológia és az integrált áramkörök kifejlesztése tette lehetővé, az 1970-es évek elején. A processzor alatt általában mikroprocesszort értünk, régebben a processzor sok különálló áramkör volt, ám a mikroprocesszorral sikerült a legfontosabb komponenseket egyetlen szilíciumlapkára integrálni.
Memóriahelyek - Az itt elhelyezett memória modulok száma és kapacitása határozza meg az operatív memória kapacitását.
A sínrendszerek (buszok) vezérlő áramkörei - Belső buszok, IDE, AGP, SATA, USB...
A bővítőkártyák csatlakozói - Ezekbe helyezhetjük el a videó kártyát, hangkártyát...
ROM BIOS - A bekapcsoláskor végrehajtandó programot tartalmazza.
CMOS RAM – A hardver működéséhez szükséges információkat tartalmazza. (pl. videó kártya , háttértárolók típusa, az operációs rendszert tartalmazó háttértároló azonosítója, dátum, idő ...)
Akkumulátor - A gép kikapcsolt állapotában is működő órát és a CMOS RAM-ot látja el energiával.
Órajel generátor – Az általa előállított jel mint egy metronóm ütemezi a számítógép működését.
Vagy másképpen
Ahogy az elnevezés is magában hordozza, az alaplap az asztali számítógépünk elsődleges alapja. Ez a jelenleg uralkodó ATX szabványt alapul véve számos eltérő területű, többrétegű nyomtatott áramkört takar, amely a rendszer működéséhez elengedhetetlen komponensek tartalmaz. Az alaplapon található különféle foglalatok, aljzatok és csatlakozók határozzák meg, hogy milyen processzort, memóriát, bővítőkártyát, vagy éppen perifériát helyezhetünk vagy csatlakoztathatunk a számítógéphez.
A fenti képen látható, 2007-es évjáratú modellen próbáljuk szemléltetni az alaplapok főbb komponenseit.
1. CPU VRM (tápellátó áramkör)
A MOSFET (~tranzisztor), tekercs, és kondenzátorok együtteséből álló áramkör biztosítja a CPU pontos és folyamatos tápellátását. A rendszert egy dedikált vezérlőchip irányítja, mely (egyelőre) szintén az alaplapon helyezkedik el. Ezen szekció táplálásáról egy különálló, 4 vagy 8 tűs tápcsatlakozó felel.
2. CPU foglalat
Ez napjainkban LGA (land grid array) vagy PGA (pin grid array) alapú lehet. Előbbi esetén a foglalatban találhatóak az érintkező tűk, míg utóbbinál a processzor tartalmazza azokat. A foglalatok ma már gyártónként (Intel, AMD), illetve processzor generációnként is eltérőek lehetnek.
3. Memória (RAM) foglalatok
A ma már DIMM (dual in-line memory module) felépítésű modulokból jelenleg elsősorban a DDR3-as modellek dominálnak, de még DDR2-es megoldásokkal is találkozhatunk. Foglalatokból 4 darab a jellemző, de az olcsóbb, vagy kisebb méretű alaplapokon nem ritka a mindössze 2 slot sem.
4. Északi híd
A képen látható LGA775-ös és számos korábbi megoldáson még az alaplapra forrasztva helyezkedett el az északi híd. Ennek az elsődleges feladata volt a memóriavezérlés, és a PCI/PCI Express foglalatok kezelése. A processzor és az északi híd között FSB (front side bus) biztosította a kapcsolatot. Az újabb alaplapokon ilyet nem találunk, ugyanis beköltözött a CPU lapkába.
5. PCI Express szabványú foglalatok
PCI (Peripheral Component Interconnect) csoport által szabványosított aljzatokból manapság már egyre inkább a PCI Express alapú megoldások dominálnak. Ezekbe az aljzatokba tetszés szerint rakhatunk grafikus kártyát, hangkártyát, hálózati vezérlőt, tároló/lemez vezérlőt (pl.: RAID), vagy bármilyen más, az adott szabványnak megfelelő eszközt.
6. Déli híd
A déli híd elsődleges feladata a tárolók (HDD/SSD) kezelése. Ezen felül még a natív USB portok vezérlése is egy fontos feladatkörnek nevezhető, melyből manapság az USB 2.0 mellett már a 3.0-s szabvány támogatása sem ritka. Továbbá a déli hidak az északi hidakhoz hasonló tartalmazhatnak PCI és/vagy PCI Express sávokat is. Ennél ritkább az integrált hálózati vezérlő jelenléte, ellenben az audiovezérlővel ami egy ideje rendszerint helyet kap ebben a lapkában.
7. SATA portok
A SATA (Serial ATA) csatlakozók a déli híd vagy más külső, PCI Express sávra ültetett chip által vezérelt aljzatok, amelyekre tárolókat (HDD/SSD) fűzhetünk fel. Szabványukat tekintve manapság SATA 3 Gbps vagy 6 Gbps megoldásokról beszélhetünk, melyek darabszáma általában kiépítéstől függően 4 és 8 között változik.
8. PATA (IDE) port
A PATA (Paralell ATA) csatlakozóval manapság már egyre ritkábban találkozunk, mivel a helyét gyakorlatilag már sikerrel vette át a SATA. Itt a egyetlen portra két meghajtó köthető (1 x Master, 1 x Slave) a megfelelő szalagkábellel, ellenben a SATA-val, ahol egy aljzatra csak egy tároló csatlakoztatható. A szabvány utolsó lépcsője az Ultra ATA 133 volt.
9. PCI szabványú foglalatok
Az iménti SATA-PATA kapcsolathoz hasonlóan a PCI a feljebb említett PCI Express elődjének tekinthető. Az 1993 végén feltűnt csatoló idős kora ellenére még mindig elérhető. Mindez annak tudható be, hogy az elmúlt majd 2 évtizedben rengeteg különféle, a szabványt alkalmazó bővítőkártya került piacra, melyek nagy része még manapság is jól használható.
10. Floppy csatlakozó
Ez szintén egy már jó ideje háttérbe szorult csatoló, melyre a korábbi 3,5" valamint 5,25" meghajtókat köthettük.
11. Belső, előlapi USB portok
Ezen tűsorokra elsősorban a ház előlapi USB portjait csatlakoztathatjuk.
12. Alaplapi audiocsatlakozók
Ide elsősorban szintén előlapi csatlakozókat köthetünk (fejhallgató be-, és mikrofon kimenet), valamint például a TV kártyánk hangkivezetését, hogy egységesen vezérelhessük a hangerőt.
13. Gombelem
A CR2032 típusú lítium elem felel a BIOS/UEFI beállítások (CMOS RAM), valamint az idő és dátum folyamatos tárolásáért.
14. 24 tűs ATX (fő)tápcsatlakozó
A széles, 24 tűs csatlakozón keresztül 3,3V, 5V valamint 12 voltot vesz fel az alaplap, melyet a szükséges pontok felé oszt ki, valamint a rendszer bekapcsolásának folyamata is ezen keresztül indul.
Végül érdemes egy pillantást vetni egy, a fenti modellhez képest nagyjából 5 évvel fiatalabb alaplapra. Ami talán elsőként feltűnhet, hogy az északi híd teljesen eltűnt, pontosabban teljes egészében a processzorba költözött. A tápellátás komplexebb, és ezzel együtt kifinomultabb lett. A fotón látható modellről már teljesen eltűntek a PCI, PATA és floppy csatlakozók, miközben a PCI Express és a SATA portok száma megnőtt.
Egy átfogó videó mindenki számára. Bár alapvetően a CPU-ról szól valójában a számítógép alapvető működését mutatja be.
Az alaplap a központi vagy elsődleges áramköri lapkája egy számítógépes rendszernek vagy más összetett elektronikai rendszernek.
A számítógép elektronikus elemei az alaplapra vagy alapkártyára vannak építve. Az alaplap egy többrétegű nyomtatott áramköri lap, amelyen az egyes elemek fogadására több különböző méretű és alakú csatlakozó, illetve néhány előre beépített eszköz helyezkedik el. Ezek az elemek, illetve a kialakított csatlakozók eleve meghatározzák, hogy az alaplap milyen processzort tud fogadni, milyen frekvencián dolgozik, mekkora a RAM memória, hány és milyen fajtájú bővítőkártyahely található rajta, milyen a felhasználható memória típusa és maximális mérete stb. Az alaplapon olyan csatlakozók is találhatók, amelyek a „külső” kapcsolatokra szolgálnak: tápfeszültség, billentyűzet, egér csatlakozó, gombakkumulátor helye a CMOS RAM számára. Ugyancsak ide kapcsolódnak a számítógép előlapján található jelzőfények érintkezői, a házon található kapcsolók, stb.
A legtöbb mai PC-n az alaplapra rögzíthető (azaz nem beépítve található) a mikroprocesszor, a RAM memória, a VGA, és egyéb bővítőeszközök a megfelelő foglalatokon, síneken, csatlakozókon. Az ATX szabványú számítógép-házak elterjedésével, és gyakorlati egyeduralmával összhangban a legtöbb külső (azaz a gép házán kívülre mutató) csatlakozó egy meghatározott méretű és helyzetű úgynevezett hátlapi csatlakozóra került. Itt a legtöbb esetben a következőket találjuk:
- Lila PS/2 a billentyűzet, zöld PS/2 az egér számára
- 2-4 (ritkán több) USB 1.1/2.0/3.0/3.1(Type-C)
- 3 vagy több 3,5 mm-es jack hangszóró kimenet(ek), vonali bemenet (line-in) és mikrofon (mic) bemenet integrált VGA esetén D-SUB, és/vagy DVI és/vagy HDMI és/vagy DisplayPort
- integrált hálózati kártya esetén általában 1 db RJ-45 UTP csatlakozó egyre ritkábban: 1 db párhuzamos nyomtatóport, 1 vagy 2 db soros port
A számtalan típusban létező gépházak elülső csatlakozói (főleg USB, és általában szabványos 3,5 mm-es jack hang ki- és bemenetek) kábelekkel csatlakoznak az alaplapra.
Az alaplapokon általában megtalálható elemek:
- processzorfoglalat (általában egy, néha több processzor számára) esetleg maga a processzor,
- RAM memóriahelyek,
- ROM BIOS (csak olvasható memória, amely tápfeszültség nélkül is megőrzi tartalmát),
- lapkakészlet (a memóriavezérlőt, a háttértárak illesztését és kezelését végző vezérlőt, a PCI-hidat, a valós idejű órát, a közvetlen memória-hozzáférést irányító DMA-vezérlőt, az infravörös átvitelre szolgáló kapu vezérlőjét, a billentyűzetvezérlőt, az egérvezérlőt stb. tartalmazza), akkumulátor vagy elem (a gép kikapcsolt vagy áramtalanított állapotában is működő órát és a CMOS RAM-ot látja el energiával),
- CMOS RAM (statikus memória),
- bővítőkártya foglalatok,
- belső és külső csatolók,
- feszültségkonvertálók és -stabilizálók,
- áthidaló kapcsolók (jumperek), állapotjelző LED-ek stb.
Alaplapon találhatók:
Processzor foglalat - Ugyanabba a foglalatba többféle processzor is elhelyezhető.
Mi a processzor?
A CPU (angol: Central Processing Unit – központi feldolgozóegység) más néven processzor ill. mikroprocesszor, a számítógép „agya”, azon egysége, amely az utasítások értelmezését és végrehajtását vezérli, félvezetős kivitelezésű, összetett elektronikus áramkör. Magyarra többféleképpen fordítják, így pl. a központi végrehajtó egység, központi feldolgozó egység, központi feldolgozó processzor, vagy egyszerűen processzor kifejezések is elterjedtek. Míg a processzor fogalma már korábban ismert volt, a mikroprocesszor megjelenését csak a félvezetős technológia és az integrált áramkörök kifejlesztése tette lehetővé, az 1970-es évek elején. A processzor alatt általában mikroprocesszort értünk, régebben a processzor sok különálló áramkör volt, ám a mikroprocesszorral sikerült a legfontosabb komponenseket egyetlen szilíciumlapkára integrálni.
Memóriahelyek - Az itt elhelyezett memória modulok száma és kapacitása határozza meg az operatív memória kapacitását.
A sínrendszerek (buszok) vezérlő áramkörei - Belső buszok, IDE, AGP, SATA, USB...
A bővítőkártyák csatlakozói - Ezekbe helyezhetjük el a videó kártyát, hangkártyát...
ROM BIOS - A bekapcsoláskor végrehajtandó programot tartalmazza.
CMOS RAM – A hardver működéséhez szükséges információkat tartalmazza. (pl. videó kártya , háttértárolók típusa, az operációs rendszert tartalmazó háttértároló azonosítója, dátum, idő ...)
Akkumulátor - A gép kikapcsolt állapotában is működő órát és a CMOS RAM-ot látja el energiával.
Órajel generátor – Az általa előállított jel mint egy metronóm ütemezi a számítógép működését.
Vagy másképpen
Ahogy az elnevezés is magában hordozza, az alaplap az asztali számítógépünk elsődleges alapja. Ez a jelenleg uralkodó ATX szabványt alapul véve számos eltérő területű, többrétegű nyomtatott áramkört takar, amely a rendszer működéséhez elengedhetetlen komponensek tartalmaz. Az alaplapon található különféle foglalatok, aljzatok és csatlakozók határozzák meg, hogy milyen processzort, memóriát, bővítőkártyát, vagy éppen perifériát helyezhetünk vagy csatlakoztathatunk a számítógéphez.
A fenti képen látható, 2007-es évjáratú modellen próbáljuk szemléltetni az alaplapok főbb komponenseit.
1. CPU VRM (tápellátó áramkör)
A MOSFET (~tranzisztor), tekercs, és kondenzátorok együtteséből álló áramkör biztosítja a CPU pontos és folyamatos tápellátását. A rendszert egy dedikált vezérlőchip irányítja, mely (egyelőre) szintén az alaplapon helyezkedik el. Ezen szekció táplálásáról egy különálló, 4 vagy 8 tűs tápcsatlakozó felel.
2. CPU foglalat
Ez napjainkban LGA (land grid array) vagy PGA (pin grid array) alapú lehet. Előbbi esetén a foglalatban találhatóak az érintkező tűk, míg utóbbinál a processzor tartalmazza azokat. A foglalatok ma már gyártónként (Intel, AMD), illetve processzor generációnként is eltérőek lehetnek.
3. Memória (RAM) foglalatok
A ma már DIMM (dual in-line memory module) felépítésű modulokból jelenleg elsősorban a DDR3-as modellek dominálnak, de még DDR2-es megoldásokkal is találkozhatunk. Foglalatokból 4 darab a jellemző, de az olcsóbb, vagy kisebb méretű alaplapokon nem ritka a mindössze 2 slot sem.
4. Északi híd
A képen látható LGA775-ös és számos korábbi megoldáson még az alaplapra forrasztva helyezkedett el az északi híd. Ennek az elsődleges feladata volt a memóriavezérlés, és a PCI/PCI Express foglalatok kezelése. A processzor és az északi híd között FSB (front side bus) biztosította a kapcsolatot. Az újabb alaplapokon ilyet nem találunk, ugyanis beköltözött a CPU lapkába.
5. PCI Express szabványú foglalatok
PCI (Peripheral Component Interconnect) csoport által szabványosított aljzatokból manapság már egyre inkább a PCI Express alapú megoldások dominálnak. Ezekbe az aljzatokba tetszés szerint rakhatunk grafikus kártyát, hangkártyát, hálózati vezérlőt, tároló/lemez vezérlőt (pl.: RAID), vagy bármilyen más, az adott szabványnak megfelelő eszközt.
6. Déli híd
A déli híd elsődleges feladata a tárolók (HDD/SSD) kezelése. Ezen felül még a natív USB portok vezérlése is egy fontos feladatkörnek nevezhető, melyből manapság az USB 2.0 mellett már a 3.0-s szabvány támogatása sem ritka. Továbbá a déli hidak az északi hidakhoz hasonló tartalmazhatnak PCI és/vagy PCI Express sávokat is. Ennél ritkább az integrált hálózati vezérlő jelenléte, ellenben az audiovezérlővel ami egy ideje rendszerint helyet kap ebben a lapkában.
7. SATA portok
A SATA (Serial ATA) csatlakozók a déli híd vagy más külső, PCI Express sávra ültetett chip által vezérelt aljzatok, amelyekre tárolókat (HDD/SSD) fűzhetünk fel. Szabványukat tekintve manapság SATA 3 Gbps vagy 6 Gbps megoldásokról beszélhetünk, melyek darabszáma általában kiépítéstől függően 4 és 8 között változik.
8. PATA (IDE) port
A PATA (Paralell ATA) csatlakozóval manapság már egyre ritkábban találkozunk, mivel a helyét gyakorlatilag már sikerrel vette át a SATA. Itt a egyetlen portra két meghajtó köthető (1 x Master, 1 x Slave) a megfelelő szalagkábellel, ellenben a SATA-val, ahol egy aljzatra csak egy tároló csatlakoztatható. A szabvány utolsó lépcsője az Ultra ATA 133 volt.
9. PCI szabványú foglalatok
Az iménti SATA-PATA kapcsolathoz hasonlóan a PCI a feljebb említett PCI Express elődjének tekinthető. Az 1993 végén feltűnt csatoló idős kora ellenére még mindig elérhető. Mindez annak tudható be, hogy az elmúlt majd 2 évtizedben rengeteg különféle, a szabványt alkalmazó bővítőkártya került piacra, melyek nagy része még manapság is jól használható.
10. Floppy csatlakozó
Ez szintén egy már jó ideje háttérbe szorult csatoló, melyre a korábbi 3,5" valamint 5,25" meghajtókat köthettük.
11. Belső, előlapi USB portok
Ezen tűsorokra elsősorban a ház előlapi USB portjait csatlakoztathatjuk.
12. Alaplapi audiocsatlakozók
Ide elsősorban szintén előlapi csatlakozókat köthetünk (fejhallgató be-, és mikrofon kimenet), valamint például a TV kártyánk hangkivezetését, hogy egységesen vezérelhessük a hangerőt.
13. Gombelem
A CR2032 típusú lítium elem felel a BIOS/UEFI beállítások (CMOS RAM), valamint az idő és dátum folyamatos tárolásáért.
14. 24 tűs ATX (fő)tápcsatlakozó
A széles, 24 tűs csatlakozón keresztül 3,3V, 5V valamint 12 voltot vesz fel az alaplap, melyet a szükséges pontok felé oszt ki, valamint a rendszer bekapcsolásának folyamata is ezen keresztül indul.
Végül érdemes egy pillantást vetni egy, a fenti modellhez képest nagyjából 5 évvel fiatalabb alaplapra. Ami talán elsőként feltűnhet, hogy az északi híd teljesen eltűnt, pontosabban teljes egészében a processzorba költözött. A tápellátás komplexebb, és ezzel együtt kifinomultabb lett. A fotón látható modellről már teljesen eltűntek a PCI, PATA és floppy csatlakozók, miközben a PCI Express és a SATA portok száma megnőtt.
Egy átfogó videó mindenki számára. Bár alapvetően a CPU-ról szól valójában a számítógép alapvető működését mutatja be.
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése