Jak wybrać płytę główną

Płyty główne są skomplikowane. Omówmy je komponent po komponencie i wyjaśnijmy, jak działają. 1 2 3 4

Wybór płyty głównej jest niezmiernie istotny dla składanego komputera.

Do czego służy płyta główna? Jest to układ, który łączy cały osprzęt z procesorem, dystrybuuje energię elektryczną z zasilacza oraz określa rodzaje urządzeń pamięci masowej, moduły pamięci i karty graficzne (pośród innych kart rozszerzeń), które można podłączyć do komputera.

Poniżej zgłębiamy anatomię płyty głównej i przedstawiamy wszystkie informacje niezbędne przy wyborze płyty głównej do składanego komputera.

Anatomia płyty głównej

Płyta główna to główny obwód drukowany komputera. Choć estetyka płyty głównej zmieniała się z upływem czasu, jej podstawowa konstrukcja umożliwia łatwe podłączanie nowych kart rozszerzeń, dysków twardych i pamięci, a także wymianę starych.

Objaśnijmy niektóre terminy stosowane przy porównywaniu płyt głównych.

Gniazdo procesora

Płyty główne mają zwykle co najmniej jedno gniazdo procesora (który jest mechanicznym „mózgiem” komputera), które umożliwia mu komunikowanie się z innymi ważnymi podzespołami. Należą do nich pamięć RAM, pamięć masowa oraz inne urządzenia zainstalowane w gniazdach rozszerzeń – zarówno urządzenia wewnętrzne, np. procesory graficzne, jak i zewnętrzne, np. urządzenia peryferyjne.

(Jednak nie wszystkie płyty główne mają gniazda: w urządzeniach, w których dostępna przestrzeń jest bardziej ograniczona, takich jak komputery Intel®  NUC i większość laptopów, procesor jest przylutowany do płyty głównej).

Wybierając płytę główną, trzeba sprawdzić dokumentację procesora, aby ustalić, czy płyta jest z nim kompatybilna. Gniazda różnią się pod względem układu styków, aby obsługiwać różne produkty w oparciu o generację, wydajność i inne czynniki. (Nazwa gniazda pochodzi od układu styków: na przykład gniazdo LGA 1151, które jest kompatybilne z procesorami dziewiątej generacji, ma 1151 styków).

Na nowoczesnych płytach głównych Intel procesory są podłączone bezpośrednio do pamięci RAM, skąd pobierają instrukcje z różnych programów, a także do niektórych gniazd rozszerzeń z podzespołami mającymi krytyczne znaczenie dla wydajności, jak np. GPU i pamięci masowe. Kontroler pamięci znajduje się w samym procesorze, ale wiele innych urządzeń komunikuje się z procesorem poprzez chipset, który kontroluje wiele gniazd rozszerzeń, złącza SATA, porty USB, a także funkcje dźwiękowe i sieciowe.

Niektóre styki łączą procesor z pamięcią za pomocą ścieżek (linie przewodzącego metalu) na płycie głównej, podczas gdy inne mają postać grup styków zasilania lub masy. Jeśli komputer ma problemy z uruchamianiem lub rozpoznawaniem zainstalowanej pamięci, jedną z potencjalnych przyczyn może być wygięty styk, który nie ma połączenia z procesorem.

Zależnie od typu gniazda styki mogą się znajdować na płycie głównej lub na obudowie samego procesora. Starsze gniazda (takie jak Socket 1 firmy Intel) często były gniazdami typu PGA (Pin Grid Array), gdzie styki procesora były wprowadzane w przewodzące powierzchnie gniazda.

Gniazda LGA (Land Grid Array) stosowane w wielu nowoczesnych chipsetach zasadniczo działają odwrotnie: styki gniazda są podłączane do przewodzących powierzchni na procesorze. Jednym z przykładów tego typu gniazda jest LGA 1151.

Współczesne gniazda procesorów wykorzystują metodę instalacji bez użycia siły ZIF (Zero Insertion Force). Oznacza to, że wystarczy włożyć procesor na miejsce i zamocować go za pomocą zatrzasku bez stosowania dodatkowego nacisku, który mógłby spowodować wygięcie styków.

Innowacja ta weszła do użytku wraz z wprowadzeniem gniazda Socket 1 firmy Intel w 1989 r., które obsługiwało procesor 80486 (lub 486). Choć we wczesnych wzorach gniazd Socket 1 trzeba było stosować siłę nawet do 45 kgf, aby zamontować procesor, w obrębie tej samej generacji procesorów producenci byli w stanie stworzyć przyjazne dla użytkowników konstrukcje, które praktycznie nie wymagają użycia siły ani stosowania narzędzi do montażu.

Chipset

Chipset to silikonowy szkielet zintegrowany z płytą główną, który współpracuje z konkretnymi generacjami procesorów. Pośredniczy on w komunikacji między procesorem a wieloma podłączonymi pamięciami masowymi i urządzeniami dodatkowymi.

Podczas gdy procesor jest podłączany bezpośrednio do RAM (dzięki wbudowanemu kontrolerowi pamięci) i do ograniczonej liczby linii PCIe (gniazd rozszerzeń), chipset działa jak koncentrator, który kontroluje inne magistrale na płycie głównej: dodatkowe linie PCIe, pamięci masowe, gniazda urządzeń zewnętrznych, np. porty USB, a także wiele urządzeń peryferyjnych.

Bardziej rozbudowane chipsety mogą mieć więcej gniazd PCIe i portów USB niż standardowe modele, a także nowsze konfiguracje sprzętowe i różne przydziały gniazd PCIe (z większą liczbą gniazd połączonych bezpośrednio z procesorem).

Klasyczna konstrukcja chipsetu, wspólna dla chipsetów rodziny procesorów Intel® Pentium®5, dzieli się na „mostek północny” i „mostek południowy”, które obsługują różne funkcje płyty głównej. Wspólnie oba chipy tworzą „zestaw chipów”(chip set).

W tej starszej konstrukcji mostek północny, inaczej „koncentrator kontrolera pamięci”, był połączony bezpośrednio z procesorem poprzez szybki interfejs zwany magistralą systemową lub magistralą FSB (Front Side Bus). Kontrolowała ona podzespoły mające krytyczne znaczenie dla wydajności: pamięć i magistralę rozszerzeń podłączoną do karty graficznej. Mostek południowy, inaczej „koncentrator kontrolera we/wy”, był podłączony do mostka północnego wolniejszą magistralą wewnętrzną i kontrolował praktycznie wszystkie pozostałe elementy: inne gniazda rozszerzeń, porty Ethernet oraz USB, wbudowaną kartę dźwiękową itd.

Począwszy od procesora Intel® Core™ pierwszej generacji z 2008 roku chipsety firmy Intel mają wbudowane funkcje mostka północnego w procesorze. Kontroler pamięci, jeden z głównych czynników wpływających na wydajność chipsetu, znajduje się teraz w obrębie samego procesora, co pozwala zredukować opóźnienia w komunikacji między procesorem a pamięcią RAM. Procesor jest połączony z jednym chipem (a nie z dwoma) – koncentratorem PCH (Platform Controller Hub), który kontroluje linie PCIe, funkcje wejścia/wyjścia, Ethernet, zegar procesora itd. Szybka magistrala DMI (Direct Media Interface) tworzy połączenie punkt-do-punktu między kontrolerem pamięci w procesorze a koncentratorem PCH.

Wybór chipsetu

Nowoczesne chipsety konsolidują wiele funkcji, które kiedyś były realizowane przez oddzielne podzespoły podłączone do płyty głównej. Wbudowana karta dźwiękowa, Wi-Fi, Bluetooth®6, a nawet sprzętowe oprogramowanie kryptograficzne, są teraz zintegrowane w chipsetach firmy Intel.

Chipsety wysokiej klasy, takie jak Z390, mogą zapewnić wiele korzyści, w tym obsługę podkręcania7 oraz większe prędkości magistrali. Ale w chipsetach firmy Intel wprowadzono jeszcze więcej usprawnień.

Oto krótkie zestawienie różnic między seriami chipsetów firmy Intel:

Seria Z

  • Obsługa podkręcania dla procesorów z oznaczeniem „K”
  • Maksymalnie 24 linie PCIe
  • Do sześciu gniazd USB 3.1 drugiej generacji

Seria H

  • Brak obsługi podkręcania
  • Maksymalnie 20 linii PCIe
  • Do czterech gniazd USB 3.1 drugiej generacji

Seria B

  • Brak obsługi podkręcania
  • Maksymalnie 20 linii PCIe
  • Tylko gniazda USB 3.0

Te różne warianty umożliwiają skorzystanie z zalet chipsetów serii 300 i są dostępne w różnych cenach.

Gniazda rozszerzeń

PCIe

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) to szybka szeregowa magistrala rozszerzeń zintegrowana w procesorze, chipsecie płyty głównej albo w obu tych podzespołach. Umożliwia ona instalowanie urządzeń (takich jak karty graficzne, dyski SSD, karty sieciowe, karty kontrolerów RAID, karty przechwytywania i wiele innych kart rozszerzeń) w gniazdach PCIe na płycie głównej. Zintegrowane urządzenia peryferyjne, jakie znajdują się na wielu płytach głównych, również są podłączone poprzez magistralę PCIe.

Każde łącze PCIe zawiera określoną liczbę linii danych, oznaczoną jako ×1, ×4, ×8 lub ×16 (co często wymawia się jako „razy jeden”, „razy cztery” itd.). Każda linia składa się z dwóch par przewodów: jeden służy do przesyłania, a drugi do odbierania danych.

We współczesnych implementacjach PCIe łącze PCIe ×1 ma jedną linię danych o szybkości transferu wynoszącej jeden bit na cykl. Łącze PCIe ×16, zazwyczaj najdłuższe gniazdo na płycie głównej (a także jedno z najczęściej używanych gniazd na kartę graficzną), ma 16 linii danych zdolnych do przesyłania do 16 bitów na cykl. Jednak przyszłe wersje PCIe umożliwią podwojenie szybkości transferu na jeden cykl zegara.

Każda kolejna wersja PCIe ma mniej więcej dwukrotnie większą przepustowość niż poprzednia generacja, a to oznacza lepsze działanie urządzeń PCIe. Łącze PCIe 2.0 ×16 ma teoretyczną dwukierunkową przepustowość szczytową 16 GB/s, a w przypadku łącza PCIe 3.0 ×16 jest to 32 GB/s. Gdy porównamy linie PCIe 3.0, łącze ×4, z którego powszechnie korzysta wiele dysków SSD, ma teoretyczną przepustowość szczytową 8 GB/s, natomiast łącze ×16 wykorzystywane przez kartę graficzną zapewnia cztery razy większą szybkość.

Inną cechą PCIe jest możliwość korzystania z gniazd o większej liczbie linii jako zamienników dla gniazd o mniejszej liczbie linii. Na przykład karta rozszerzeń ×4 zainstalowana w gnieździe ×16 będzie działać prawidłowo. Jednakże jej przepustowość będzie taka sama, jak gdyby było to gniazdo ×4 – 12 dodatkowych linii pozostanie po prostu niewykorzystanych.

Niektóre płyty główne mają gniazda M.2 i PCIe, które mogłyby wykorzystać więcej linii PCIe niż te rzeczywiście dostępne na platformie. Na przykład niektóre płyty główne mogą mieć siedem gniazd PCIe x16, które mogłyby teoretycznie wykorzystywać 112 linii, jednak procesor i chipset umożliwiają obsługę tylko 48 linii.

W przypadku wykorzystywania wszystkich linii gniazda PCIe często przełączają się na konfigurację o niższej przepustowości. Jeśli na przykład mamy dwie karty graficzne zainstalowane w dwóch gniazdach PCIe ×16, łącza będą pracować z szybkością ×8, a nie ×16 (jest mało prawdopodobne, aby wydajność nowoczesnych kart graficznych została drastycznie ograniczona przez połączenie PCIe 3.0 ×8). Niektóre płyty główne klasy premium mogą wykorzystywać przełączniki PCIe, z których są wyprowadzone fizyczne linie, tak aby konfiguracje linii gniazda pozostały niezmienione.

Płyty główne dla entuzjastów, takie jak seria Z, udostępniają więcej linii PCIe i dają większą swobodę osobom składającym komputery.

M.2 oraz U.2

Złącze M.2 ma niewielką konstrukcję, która mieści małe urządzenia rozszerzeń (o długości 16–110 mm), w tym dyski SSD NVMe (pamięć nieulotna express), pamięć Intel® Optane™8, karty Wi-Fi i inne urządzenia.

Urządzenia M.2 mają różne „klucze” (układ złotych połączeń na końcu), które określają kompatybilność z gniazdem na płycie głównej. Chociaż używane interfejsy mogą być rozmaite, najczęściej karty M.2 wykorzystują cztery linie danych PCIe o małym opóźnieniu lub starszą magistralę SATA.

Ponieważ karty M.2 są stosunkowo niewielkie, pozwalają w łatwy sposób zwiększyć pojemność pamięci masowej lub rozbudować funkcje w mniejszych urządzeniach. Podłącza się je bezpośrednio do płyty głównej, co eliminuje konieczność stosowania przewodów, które były niezbędne w przypadku tradycyjnych urządzeń SATA.

Złącza U.2 to alternatywny interfejs dla 2,5-calowych dysków SSD, które wykorzystują połączenia przewodowe PCIe. Urządzenia pamięci masowej U.2 często wykorzystuje się w zastosowaniach profesjonalnych, takich jak centra przetwarzania danych i serwery, natomiast rzadziej stosuje się je w urządzeniach klasy konsumenckiej.

Złącza U.2 i M.2 wykorzystują tę samą liczbę linii PCIe i zapewniają porównywalne prędkości, choć U.2 obsługuje funkcję „hot swapping” (co oznacza, że napęd można odłączyć bez wyłączania systemu, który go używa) i może obsługiwać konfiguracje o większej mocy niż M.2.

SATA

SATA (Serial ATA) to magistrala komputerowa starszego typu, obecnie rzadziej stosowana, która służy do podłączania 2,5- lub 3,5-calowych dysków twardych, dysków SSD i napędów optycznych do odczytu płyt DVD i Blu-ray.

Powszechnie stosowany interfejs SATA 3.0 zapewnia mniejszą szybkość niż PCIe, ale obsługuje transfer danych z prędkością do 6 Gb/s. Nowszy format SATA Express (lub SATAe) wykorzystuje dwie linie PCIe, aby osiągać szybkość do 16 Gb/s. Nie należy go mylić z gniazdem urządzeń zewnętrznych External SATA (eSATA) umożliwiającym łatwe podłączenie (kompatybilnych) przenośnych dysków twardych.

Gniazda rozszerzeń stały się standardowym wyposażeniem płyt głównych komputerów od momentu premiery oryginalnego komputera osobistego IBM w 1981 roku, który miał 16-bitową magistralę rozszerzeń o nazwie ISA (Industry Standard Architecture). Następnie pojawiło się kilka innych standardów magistrali rozszerzeń, takich jak PCI (Peripheral Component Interconnect) VESA Local Bus, PCI-X i AGP (Accelerated Graphics Port), udoskonalony standard PCI punkt-do-punktu stosowany do podłączania kart graficznych do mostka północnego.

Zasadnicza różnica pomiędzy PCIe a wcześniejszą technologią PCI polega na wykorzystaniu łączy szeregowych zamiast równoległych. Równoległy transfer danych PCI oznaczał, że prędkość wspólnej magistrali była ograniczona do prędkości najwolniejszego urządzenia peryferyjnego podłączonego do tej magistrali. PCIe zapewnia połączenia punkt-do-punktu dla poszczególnych urządzeń, a przesyłanie bitów każdą linią odbywa się sekwencyjnie.

Pamięć RAM

Płyty główne mają również gniazda dla modułów pamięci RAM: karty pamięci ulotnej, która tymczasowo przechowuje dane, aby umożliwić do nich szybki dostęp. Zastosowanie wielu kart szybkiej pamięci RAM może pomóc w równoczesnej obsłudze programów bez spowalniania komputera.

Pełnowymiarowe płyty główne (jak ATX) zazwyczaj mają cztery gniazda, natomiast płyty o ograniczonych rozmiarach, jak mITX, zwykle mają dwa gniazda. Jednak płyty główne HEDT, podobnie jak te dla rodziny procesorów Intel® Core™ z serii X (a także płyty główne serwerów/stacji roboczych oparte na platformie Intel® Xeon®9 mogą mieć nawet osiem gniazd.

Najnowsze płyty główne Intel obsługują dwukanałową architekturę pamięci, co oznacza, że przesyłanie danych pomiędzy kontrolerem pamięci w procesorze a kartą pamięci RAM typu DIMM (Dual In-line Memory Modules) odbywa się dwoma niezależnymi kanałami. W niektórych zastosowaniach zainstalowanie kart pamięci RAM w parach o dopasowanej częstotliwości prowadzi do uzyskania szybszego transferu danych i lepszej wydajności.

W starszych chipsetach procesor zwykle komunikował się z pamięcią RAM w wieloetapowym procesie przez swoje łącze do mostka północnego / kontrolera pamięci za pośrednictwem magistrali FSB. W nowoczesnych chipsetach firmy Intel kontroler pamięci jest zintegrowany w procesorze, a połączenie z nim jest realizowane przez łącze punkt-do-punktu o małym opóźnieniu, tzw. Intel® Ultra Path Interconnect (Intel® UPI).

Standard konstrukcji

Konstrukcja płyty głównej determinuje wielkość potrzebnej obudowy, liczbę gniazd rozszerzeń, a także wiele aspektów układu podzespołów i chłodzenia płyty. Na ogół większe obudowy udostępniają składającym komputery więcej gniazd DIMM, pełny format PCIe oraz gniazda M.2.

Ułatwieniem dla konsumentów i producentów jest wysokie znormalizowanie rozmiarów płyt głównych do komputerów. Z drugiej strony konstrukcje płyt głównych laptopów często różnią się w zależności od producenta ze względu na specyficzne ograniczenia dotyczące rozmiarów. Może to również dotyczyć wysoko wyspecjalizowanych gotowych komputerów stacjonarnych.

Powszechnie spotykane konstrukcje płyt głównych:

  • ATX (12˝ × 9,6˝): bieżący standard pełnowymiarowych płyt głównych. Standardowa płyta ATX zwykle ma siedem gniazd rozszerzeń rozstawionych co 0,7 cala oraz cztery gniazda (pamięci) DIMM.
  • Extended ATX albo eATX (12˝ × 13˝): większa wersja konstrukcji ATX przeznaczona dla entuzjastów i do zastosowań profesjonalnych. Te płyty zapewniają dodatkowe miejsce dla bardziej elastycznych konfiguracji sprzętowych.
  • Micro ATX (9,6˝ × 9,6˝): bardziej kompaktowa wersja ATX z dwoma pełnowymiarowymi (×16) gniazdami rozszerzeń i czterema gniazdami DIMM. Mieści się w obudowie typu mini-tower, lecz pozostaje kompatybilna z otworami montażowymi w większych obudowach ATX.
  • Mini-ITX (6,7˝ × 6,7˝): mała konstrukcja przeznaczona do niewielkich komputerów bez wentylatora chłodzącego. Ma jedno pełnowymiarowe gniazdo PCIe oraz zazwyczaj dwa gniazda DIMM. Otwory montażowe również są kompatybilne z obudowami ATX.

Co trzeba wiedzieć o BIOS

Pierwszą rzeczą, którą widać przy uruchamianiu komputera, jest podstawowy system wejścia/wyjścia, czyli BIOS (Basic Input/Output System). Jest to oprogramowanie, które ładuje się przed uruchomieniem systemu operacyjnego i odpowiada za uruchamianie oraz testowanie wszystkich podłączonych urządzeń.

Choć użytkownicy i etykiety płyt głównych często określają to oprogramowanie nazwą BIOS, w przypadku nowoczesnych płyt głównych jest to zazwyczaj interfejs UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). To bardziej elastyczne środowisko zapewnia wiele przyjaznych dla użytkownika udoskonaleń, takich jak obsługa większych partycji, szybszy rozruch oraz nowoczesny graficzny interfejs użytkownika.

Producenci płyt głównych często dodają narzędzia UEFI, które usprawniają proces podkręcania procesora lub pamięci komputera i udostępniają przydatne ustawienia. Narzędzia te mogą również mieć stylizowany wygląd oraz funkcje logowania i zrzutów ekranu, upraszczać procesy, takie jak uruchamianie systemu z innego napędu, a także wyświetlać/monitorować użycie pamięci, temperaturę i prędkości wentylatora.

UEFI obsługuje także starsze funkcje BIOS-u. Użytkownicy mogą uruchomić system w trybie Legacy (znanym również pod nazwą CSM, czyli Compatibility Support Module), aby przejść do klasycznego systemu BIOS, co może pomóc rozwiązać problemy z kompatybilnością w przypadku starszych programów operacyjnych lub narzędziowych. Jednakże uruchomienie systemu w trybie Legacy pozbawia użytkowników możliwości korzystania z nowoczesnych zalet UEFI, takich jak obsługa partycji o rozmiarze przekraczającym 2 TB. (Uwaga: przed przełączaniem trybów uruchamiania zawsze należy utworzyć kopię zapasową ważnych danych).

Wewnętrzne złącza

Aby zapewnić zasilanie wszystkich części płyty głównej, trzeba podłączyć przewody z zasilacza i obudowy do złączek i złączy header (z odsłoniętymi stykami) na płycie głównej. W celu dopasowania poszczególnych przewodów do odpowiednich złączy należy skorzystać z rysunków w instrukcji oraz napisów nadrukowanych na płycie głównej (np. CPU_FAN).

Złącza zasilania i danych

  • 24-stykowe złącze zasilania
  • 8- lub 4-stykowe złącze zasilania procesora 12 V
  • Złącze zasilania PCIe
  • Złącza Express SATA/SATA 3
  • Złącza M.2

Złącza typu header

  • Złącze header na przednim panelu: grupa indywidualnych styków dla przycisku zasilania, przycisku resetowania, diody LED dysku twardego, diody LED zasilania, głośnika wewnętrznego i funkcji obudowy
  • Złącze header funkcji audio na przednim panelu: zasilanie gniazd słuchawek i głośników
  • Złącze header wentylatora i pompy: dla układów chłodzenia procesora i systemu oraz układu chłodzenia cieczą
  • Złącza header USB 2.0, 3.0 oraz 3.1
  • Złącze header S/PDIF (cyfrowy sygnał audio)
  • Złącza header listew RGB

Gniazda urządzeń zewnętrznych

Płyta główna to koncentrator, do którego są podłączone urządzenia zewnętrzne, a kontroler we/wy płyty zarządza tymi urządzeniami. Płyty główne udostępniają gniazda łączące zintegrowaną kartę graficzną procesora z monitorem (co jest przydatne w urządzeniach bez oddzielnej karty graficznej lub w przypadku rozwiązywania problemów z wyświetlaniem), urządzenia peryferyjne, takie jak klawiatura i mysz, urządzenia audio, przewody Ethernet i inne. Różne nowe wersje tych gniazd, jak USB 3.1 drugiej generacji, mogą zapewnić większe prędkości.

Gniazda urządzeń zewnętrznych na płycie głównej są zgrupowane na tylnym panelu i zakryte demontowaną lub zintegrowaną „osłoną gniazd we/wy”, która jest uziemiona ze względu na kontakt z często metalową obudową. Czasami jest ona zamocowana do płyty głównej, a czasami dostarczana oddzielnie w celu zamontowania podczas składania urządzenia.

Urządzenia peryferyjne i transfer danych

  • Gniazdo USB: powszechnie stosowane gniazdo do podłączania myszy, klawiatury, słuchawek, smartfona, aparatu fotograficznego i innych urządzeń peryferyjnych. Zapewnia ono zarówno zasilanie, jak i transfer danych (z prędkością do 20 Gb/s w przypadku USB 3.2). Współczesne płyty główne mogą mieć zarówno klasyczne złącze USB typu A, jak i węższe, symetryczne złącze typu C.
  • Port Thunderbolt™ 3 10: szybkie gniazdo wykorzystujące złącze USB-C. Technologia Thunderbolt™ 3 umożliwia transfer danych z szybkością do 40 GB/s i obsługuje standardy DisplayPort 1.2 oraz USB 3.1.  Obsługa standardu DisplayPort umożliwia połączenie „łańcuchowe” wielu kompatybilnych monitorów i sterowanie nimi z tego samego komputera.
  • Gniazdo PS/2: gniazdo starszego typu w określonym kolorze z sześcioma stykami do podłączenia klawiatury lub myszy.

Ekran

Te gniazda łączą monitory z wbudowaną kartą graficzną płyty głównej; karta graficzna zainstalowana w jednym z gniazd rozszerzeń będzie miała własne gniazda do podłączenia monitora.

  • HDMI (High-Definition Multimedia Interface): to powszechnie stosowane złącze obsługuje rozdzielczość do 8K przy 30 Hz, począwszy od wersji HDMI 2.1.
  • DisplayPort: ten standard obsługuje rozdzielczość do 8K przy 60 Hz, począwszy od wersji DisplayPort 1.4. Chociaż ten standard częściej spotyka się na kartach graficznych niż na płytach głównych, wiele płyt umożliwia obsługę DisplayPort poprzez swój port Thunderbolt™ 3.
  • DVI (Digital Video Interface): gniazdo starszego typu, wprowadzone na rynek w 1999 r. – to 29-stykowe złącze cyfrowe może stanowić interfejs DVI w trybie kanału pojedynczego albo kanału podwójnego o większej przepustowości. Tryb podwójnego kanału umożliwia obsługę rozdzielczości do 2560 × 1600 przy 60 Hz. Można do niego z łatwością podłączyć złącze VGA z adapterem.
  • VGA (Video Graphics Array): analogowe złącze 15-stykowe z obsługą rozdzielczości do 2048 × 1536 przy częstotliwości odświeżania 85 Hz. To gniazdo starszego typu nadal czasami pojawia się na płytach głównych. Częstym problemem jest gorsza jakość sygnału przy wyższych rozdzielczościach lub krótszych przewodach.

Dźwięk

Przedni panel obudowy komputera często ma dwa analogowe gniazda audio 3,5 mm dla słuchawek (wyjście słuchawkowe) i mikrofonu (wejście mikrofonowe).

Na tylnym panelu płyty głównej zazwyczaj znajduje się zespół sześciu oznaczonych kolorami oraz opisanych analogowych gniazd audio 3,5 mm do podłączenia wielokanałowych zestawów głośnikowych.

Kolory gniazd na płycie głównej mogą się różnić w zależności od producentów, ale standard jest następujący:

Czarne gniazdo to wyjście głośnika tylnego

Pomarańczowe gniazdo to wyjście głośnika środkowego/subwoofera

Różowe gniazdo to wejście mikrofonowe

Zielone gniazdo to wyjście głośnika przedniego (lub wyjście słuchawkowe)

Niebieskie gniazdo to wejście liniowe

Srebrne gniazdo to wyjście głośnika bocznego

Płyta główna może mieć również złącza S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface), takie jak złącze koncentryczne i optyczne złącze audio, które współpracuje z głośnikami cyfrowymi, odbiornikami zestawów kina domowego oraz innymi urządzeniami audio. Ta opcja może być przydatna, jeśli używane urządzenie nie obsługuje przesyłania dźwięku przez złącze HDMI.

Obsługa sieci

Większość płyt głównych jest wyposażona w gniazdo RJ45 LAN, do którego można podłączyć router lub modem za pomocą przewodu Ethernet. Niektóre płyty główne mają dwa gniazda, które umożliwiają podłączenie anteny Wi-Fi, a także korzystanie z zaawansowanych funkcji łączności, takich jak podwójne złącza 10-Gigabit Ethernet.

Co to jest PCB?

Dobrze jest znać kilka podstawowych terminów związanych z produkcją płyt głównych, ponieważ reklamy i podręczniki producentów często odwołują się do metod tworzenia PCB.

Nowoczesna płyta główna to płytka drukowana (PCB) zbudowana z warstw włókna szklanego i miedzi, na której znajdują się podzespoły zamontowane bezpośrednio na płycie lub wpięte w jej gniazda.

Nowoczesne PCB mają zazwyczaj około 10 warstw, w związku z czym mają o wiele więcej połączeń niż widać na powierzchni.

Każda przewodząca „ścieżka” – widoczne linie pokrywające powierzchnię płytki – to osobne połączenie elektryczne. Jeśli jedna z tych ścieżek ulegnie uszkodzeniu, obwód przestanie być kompletny i podzespoły płyty głównej nie będą działać prawidłowo. Jeśli na przykład ścieżka prowadząca z łącza PCIe do PCH ma głęboką rysę, gniazdo PCIe może przestać doprowadzać zasilanie do zainstalowanej w nim karty rozszerzeń.

Po utworzeniu przewodzących ścieżek metodą trawienia w roztworze chemicznym producenci nakładają tzw. solder maskę, czyli tradycyjnie zieloną powłokę polimerową, która zapobiega utlenianiu. Zapobiega ona również uszkodzeniom, chroniąc ścieżki przed drobnymi zarysowaniami lub uderzeniami podczas montowania płyty głównej w jej obudowie.

Co jeszcze dodają producenci?

Choć producenci płyt głównych nie tworzą własnych chipsetów, podejmują niezliczone decyzje dotyczące produkcji, wyglądu i układu, a także chłodzenia, funkcji BIOS, oprogramowania płyt głównych systemów Windows oraz zaawansowanych funkcji. Zakres tych funkcji jest zbyt szeroki, aby omówić go w całości, jednak powszechnie spotykane dodatki można podzielić na kilka kategorii ogólnych.

Podkręcanie

Wysokiej klasy płyty główne często umożliwiają zautomatyzowane testowanie i regulowanie w celu podkręcania procesora, karty graficznej i pamięci, zapewniając łatwą w użyciu alternatywę dla ręcznej regulacji wartości częstotliwości i napięcia w środowisku UEFI. Mogą one również mieć wbudowany generator zegara do precyzyjnej kontroli prędkości procesora, ulepszony moduł regulacji napięcia VRM (Voltage Regulator Module), dodatkowe czujniki termiczne w pobliżu podkręconych podzespołów, a nawet fizyczne przyciski na płycie głównej do uruchamiania i zatrzymywania podkręcania. Więcej na temat podkręcania komputera możesz dowiedzieć się tutaj.

Chłodzenie

Podzespoły płyty głównej, takie jak PCH i VRM, generują znaczne ilości ciepła. Aby utrzymywać je w bezpiecznej temperaturze roboczej i zapobiegać spadkowi wydajności, producenci płyt głównych montują różne układy chłodzenia. Zakres stosowanych metod rozciąga się od chłodzenia pasywnego przy użyciu radiatorów po rozwiązania aktywne, takie jak małe wentylatory lub zintegrowane chłodzenie cieczą.

Aktywne rozwiązania w zakresie chłodzenia mają ruchome elementy, takie jak pompy w układzie chłodzenia cieczą czy obracający się wentylator. Rozwiązania pasywne, takie jak radiatory, działają bez ruchomych elementów. Te ostatnie są czasami preferowane w trudnych warunkach eksploatacji, gdzie aktywne rozwiązania mogą mieć krótszy okres trwałości, albo w urządzeniach, które muszą pracować ciszej.

Oprogramowanie

Oprogramowanie płyty głównej ułatwia zarządzanie płytą główną w systemie Windows. Zestawy funkcji zależą od producenta, ale oprogramowanie może skanować komputer w poszukiwaniu nieaktualnych sterowników, automatycznie monitorować temperatury, bezpiecznie aktualizować system BIOS płyty głównej, umożliwiać łatwą regulację prędkości wentylatora, udostępniać bardziej rozbudowane profile oszczędzania energii niż system Windows* 10, a nawet śledzić ruch sieciowy.

Dźwięk

Zaawansowane kodeki audio, wbudowane wzmacniacze oraz udoskonalone kondensatory mogą poprawić jakość zintegrowanych systemów audio. Różne kanały audio mogą być również rozdzielone pomiędzy różne warstwy PCB, aby uniknąć zakłóceń sygnału.

Konstrukcja

Wielu producentów reklamuje techniki produkcji PCB, które mają pomóc izolować obwody pamięci i poprawić integralność sygnału. Niektóre płyty główne mają również dodatkowe metalowe poszycie na górze PCB, które chroni złącza lub podpiera kartę graficzną (zwykle zamocowane za pomocą zwykłego zatrzasku).

Oświetlenie RGB

Płyty główne wysokiej klasy często mają złącza header RGB do zasilania układów diod LED z możliwością dostosowania kolorów i efektów. Nieadresowalne złącza header RGB zasilają listwy LED święcące w jednym kolorze w danej chwili (ze zmienną intensywnością i efektami). Adresowalne złącza header RGB zasilają diody LED z wieloma kanałami kolorów, umożliwiając im świecenie w kilku odcieniach naraz. Wbudowane oprogramowanie oraz aplikacje na smartfony zazwyczaj umożliwiają łatwe konfigurowanie diod LED.

Dokonaj właściwego wyboru

Planując składanie kolejnego komputera lub modernizując posiadany komputer, koniecznie trzeba dobrze poznać podzespoły płyty głównej. Gdy poznasz funkcje poszczególnych elementów, będziesz wiedzieć, jak wybrać płytę główną odpowiednią dla danego urządzenia.

Potrzebne jest gniazdo, które pasuje do posiadanego procesora, chipset, który maksymalizuje potencjał sprzętu, i wreszcie zestaw funkcji, który najlepiej zaspokoi potrzeby związane ze sprzętem komputerowym. Zanim podejmiesz ostateczną decyzję, poświęć nieco czasu, aby znaleźć kilka kompatybilnych płyt głównych i porównać ich kluczowe zalety, a z pewnością znajdziesz dokładnie to, czego szukasz.

Informacje o produktach i wydajności

1

Cechy i zalety technologii Intel® zależą od konfiguracji systemu i mogą wymagać obsługującego je sprzętu, oprogramowania lub aktywacji usług. Wydajność może różnić się od podanej w zależności od konfiguracji systemu. Żaden produkt ani komponent nie jest w stanie zapewnić całkowitego bezpieczeństwa. Więcej informacji można uzyskać od sprzedawcy lub producenta systemu albo na stronie https://www.intel.pl.

2Firma Intel nie udziela żadnej wyrażonej wprost ani dorozumianej gwarancji, w tym – bez ograniczeń – dorozumianej gwarancji przydatności handlowej, przydatności do określonego celu i nienaruszenia praw ani żadnej gwarancji wynikającej w trakcie realizacji zadań, przebiegu sprzedaży lub użytkowania w handlu.
3Intel, logo Intel i Core są znakami towarowymi Intel Corporation lub jej podmiotów zależnych w USA oraz/lub w innych krajach.
4

*Inne nazwy oraz marki mogą być przedmiotem praw ich właścicieli.

5 „Pentium jest znakiem towarowym firmy Intel Corporation lub jej spółek zależnych”.
6Znak słowny i logo Bluetooth® są zastrzeżonymi znakami towarowymi należącymi do firmy Bluetooth SIG, Inc., a wykorzystanie ich przez firmę Intel Corporation odbywa się na podstawie licencji.
7

Żaden produkt ani komponent nie jest w stanie zapewnić całkowitego bezpieczeństwa.

Zmiana częstotliwości zegara lub napięcia może spowodować uszkodzenie lub skrócenie czasu eksploatacji procesora i innych komponentów systemu, a także zmniejszyć stabilność i wydajność systemu. Gwarancje na produkty mogą nie mieć zastosowania, jeśli procesor będzie pracować w warunkach innych niż wymienione w specyfikacji. Dodatkowych informacji udzielają producenci systemu i komponentów.

8Intel i Intel Optane są znakami towarowymi firmy Intel Corporation lub jej podmiotów zależnych.
9Intel i Xeon są znakami towarowymi firmy Intel Corporation lub jej spółek zależnych.
10Thunderbolt jest znakiem towarowym firmy Intel Corporation lub jej spółek zależnych