Как производят материнские платы
![]()
Материнские платы — основа любой современной электроники. Именно они связывают между собой все остальные компоненты системы. Платы — достаточно сложные электронные устройства, но как же их производят? В нашем материале мы рассмотрим их производство на примере материнских плат для персональных компьютеров.
Полный цикл производства материнских плат разделен на два этапа. Первый этап — это производство печатных плат. Второй этап — это сборочная линия, на которой на печатную плату устанавливаются все необходимые электронные детали и разъемы.
Создание текстолита
Процесс создания материнской платы стартует с производства печатных плат. Производственные процессы этого этапа доверены автоматам, но следят за их параметрами и помогают им в работе люди. Рождение платы начинается с создания ее основы — текстолита. Для современных материнских плат используется многослойный текстолит.
![]()
Чтобы получить один слой текстолита, тонкие листы стекловолокна пропитывают эпоксидной смолой и отправляют под пресс. После этого на получившуюся заготовку наносят слой меди, а поверх нее слой светочувствительного материала — фоторезиста. Специальная машина засвечивает поверхность заготовки по загруженному в нее фотошаблону, и в засвеченных областях образуются протравленные медью следы. Затем остальная медь с незасвеченным фоторезистом последовательно смывается в нескольких ваннах с химикатами. После всех этих процедур слой нашей будущей платы готов. По своим свойствам он похож на плотную бумагу.
![]()
Такие процедуры проходят все слои платы. Затем несколько готовых слоев накладываются друг на друга, чередуясь с препрегами — пропитанными смолой слоями стеклотекстолита без меди, используемых для изоляции и склеивания рабочих слоев друг с другом. Потом такой «бутерброд» отправляется под горячий пресс, где слои склеиваются между собой и в итоге образуют твердую заготовку текстолита для платы.
Обработка текстолита
После выхода из пресса заготовка отправляется в сверлильный станок, который делает отверстия для сквозных соединений между слоями платы.
![]()
После окончания его работы плата отправляется на «мойку» в специальный аппарат-ванну, который очищает её поверхность. Следующий шаг – обработка заготовки специальными катализаторами ещё в одном аппарате-ванне, чтобы медь могла осесть в просверленных отверстиях. После неё в других ваннах с помощью растворов электролитов и технологии гальванической металлизации в отверстиях наращивают слои меди.
![]()
Далее будущая плата попадает на тестирование в специальный аппарат. Он проверяет соединения внутри платы с помощью специальных щупов — это похоже на прозвон проводки мультиметром, только автомат делает это в несколько раз быстрее человека. Если все в порядке, заготовка платы попадает на следующий шаг — нанесение паяльной маски. Это то самое внешнее покрытие, которое изолирует и защищает токопроводящие дорожки от внешних воздействий. Как правило, у современных плат оно может быть практически любого цвета — от классического зеленого до практически черного или ослепительного белого.
![]()
После нанесения маска обрабатывается в нужных местах ультрафиолетовым излучением и отправляется на сушку. Когда она высыхает, заготовка вновь отправляется на очередную мойку, где маска смывается в необработанных ультрафиолетом местах, чтобы обнажить контактные пятачки для будущих элементов на плате.
С помощью другой маски в ходе таких же процессов создаются и надписи на текстолите. В качестве последнего шага специальный аппарат наносит на пятачки тонкий слой припоя — и текстолит будущей платы готов к поездке в сборочный цех материнских плат.
Автоматический этап сборочной линии
Если на производстве печатных плат должно быть чисто, то на автоматическом этапе сборочной линии так вообще обязательна практическая стерильность. Именно поэтому такие помещения изолированы, а сотрудники сборочного цеха должны надевать халаты, перчатки, бахилы и маски — прямо как врачи на операциях в больнице. Проход в цех от внешнего мира отделяет воздушный душ. Именно он позволяет «сдуть» всю пыль с одежды, чтобы она не попала в воздух сборочного цеха.
![]()
Текстолиты, приехавшие из цеха изготовления печатных плат, загружаются в автоматическую сборочную линию. Первоначально в нужных местах автомат наносит паяльную пасту. Затем заготовка едет по конвейеру дальше, где другие автоматы монтируют на нее различные электронные элементы: конденсаторы, транзисторы, чипы.
![]()
Для того, чтобы автоматизированное оборудование могло быстро получать доступ к нужным элементам, компании-производители отправляют их на сборочную линию в специальных лентах.
![]()
Когда все элементы на своих местах, наступает время для первой визуальной проверки корректности их нанесения. Но производит ее не человек, как можно было бы подумать, а тоже специальный автомат.
После автоматической линии текстолиты отправляются в печь. Там они разогреваются, и паяльная паста начинает плавиться. Таким образом все нанесенные электронные элементы припаиваются к поверхности заготовки материнской платы.
![]()
Ручной этап сборочной линии
Когда платы остывают, на отсутствие дефектов их проверяет человек. Сотрудники цеха сначала визуально осматривают платы с помощью увеличительных стекол, а затем помещают их в еще одну разновидность специальных автоматов, которые тестируют их на правильность расположения элементов и работоспособность.
![]()
После всех проверок работники цеха присоединяют к плате коннекторы и одевают заглушки. Следующий шаг тоже без человеческих рук не обходится. Это шлифование нижней части платы, чтобы не было торчащих снизу ножек от установленных электронных элементов.
![]()
Затем вручную одеваются радиаторы охлаждения, и плата отправляется на последнюю визуальную проверку — снова человеческую. Если все в порядке, к новенькой плате добавляют комплектные кабели, инструкцию по эксплуатации и упаковывают в коробку.
![]()
На этом путь производства завершен. Платы едут на склад производителя, оттуда — на склад продавца, а потом попадают в магазины. И, наконец, в финале пути — желанная плата попадает в руки купившего ее потребителя.
Что такое материнская плата компьютера?
Для интересующихся устройством компьютера на нашем сайте есть уже стати об оперативной памяти , процессоре, видеокарте . Продолжением этой серии будет и данная статья. Сегодня мы ответим на часто задаваемые вопросы о материнской плате. Вы узнаете что такое материнская плата, для чего она нужна, из чего состоит, а также характеристики, на которые стоит обращать внимание при ее выборе. Давайте по порядку.
Что такое материнская плата компьютера

Материнская плата (мать, материка, системная плата, главная плата) – это основная плата системного блока. На ней находятся разъемы для подключения всех остальных деталей – видеокарты, оперативной памяти, процессора и др.
Откидывая компьютерную терминологию, системная плата – база всего компьютера. Как мы говорили раньше — и оперативная память, и процессор играют главную роль в работе компьютера. Тем не менее, чтобы они полностью раскрыли свой потенциал, необходимо связывающее звено, коим и является материнская плата. Давайте более подробно разберем, для чего компьютеру нужна системная плата.
Зачем компьютеру материнская плата
Без лишних слов перечислим основные функции материнской платы:
- Объединяет все «внутренности» компьютера между собой (на ней установлен сокет для процессора, разъёмы под ОЗУ и графический адаптер и т.д).
- Материнка превращает мышку, дисплей, системный блок, клавиатуру и другие компоненты – в единую рабочую экосистему.
- Отвечает за то, чтобы ЦП контролировал работу других частей компьютера. То есть материнская плата не только превращает все компоненты ПК в одно целое, но еще и поддерживает связь между ними.
- Материнская плата отвечает за передачу картинки на монитор (в случае интегрирования в нее графической карты).
- Системная плата отвечает за звук компьютера, поскольку в настоящее время огромное число моделей плат имеет встроенную звуковую карту.
- Обеспечение доступа в интернет — современные материнки обладают встроенным сетевым адаптером.
Из чего состоит материнская плата

Разобравшись с предыдущими вопросами, время посмотреть из чего состоит материнка. И основными ее элементами можно назвать:
- Разъем для установки процессора (сокет CPU) — простыми словами — это гнездо для установки процессора;
- Слоты PCI и PCI Express — первые из-за своей низкой производительности используют для подключения ТВ-тюнеров, аудио и сетевых карт, а также других устройств, которым достаточно пропускной способности данного интерфейса. PCI Express, как правило, используется для подключения к ПК видеокарт;
- Слоты под ОЗУ — сюда вы устанавливаете планки оперативной памяти;
- SATA и IDE разъемы — они служат для подключения к компьютеру различных накопителей (жестких дисков, SSD). Также они используются для подключения привода оптических дисков;
- Чипсет — это набор микросхем, так называемые северный и южный мосты. Северный мост осуществляет контроль над взаимосвязью между системной платой с ОЗУ, графическим ускорителем, ЦП. А также регулирует быстроту их работы и подсоединяет к южному мосту, который осуществляет контроль над сбережением энергии, BIOS, часами системы, интерфейсами IDE, SATA, USB, LAN, Embeded Audio;
- Микросхема BIOS и батарейка питания CMOS памяти — здесь находится ПО для запуска компьютера и его тестирования. В CMOS хранятся настройки BIOS, а для того, чтобы они не сбивались когда вы выключаете компьютер (данная память энергозависима) используется специальная батарейка, которая и питает память.
- Внешние разъемы — это все возможные выходы на наушники, микрофон, Ethernet, HDMI, USB и т.п;
- Разъемы для подключения питания — собственно, как сама материнка, так и процессор и система охлаждения требуют питания.
В принципе это основной набор, который можно встретить, но также необходимо помнить, что у разных производителей и моделей он может отличаться, поэтому переходим к следующему пункту.
Виды материнских плат и их производители

Сегодня вы можете увидеть множество системных плат от разных производителей: ASUS, MSI, GIGABYTE, Asrock, Esonic, при этом все они делятся на множество видов. Например, под какой из типов процессоров они ориентированы – AMD, или Intel. Каждый из классов конкурирующих ЦП уникален и требует индивидуальный сокет. У AMD это: AM1, AM3+, АM4, FM2, FM2+. Системные платы, предназначенные для ЦП от Intel имеют разъемы: LGA 1150, LGA 1151, LGA 2011, LGA 2011-3. Еще материнские платы делятся по типу поддерживаемой памяти – DRR3 или DDR4.
Тем не менее самое известное разделение материнок на виды идет по форм-фактору — параметр определяющий площадь платы, а также места крепления и гнезда для снабжения электропитанием. Основные представители: E-ATX, Micro-ATX, Mini-ITX, Mini-STX, Standard-ATX:
- Standard-ATX — самый распространенный среди пользователей форм-фактор, отлично подходит, для игровых машин и для рабочей системы. Средние размеры — 305/244 миллиметров. Хорошо совместим с большинством типов корпусов. Достаточно объемная площадь снижает вероятность перегрева, поскольку места для остальных деталей больше и им не придется быть зажатыми в ограниченном по размеру корпусе, что положительно сказывается на потоке воздуха между ними. Позволяет установить две видеокарты;
- Micro-ATX уступают в размерах оригиналу (244/244 миллиметра). У них меньше PCI гнезд. В основном пригодны только для работы, но бывают образцы, подходящие для игр, но их меньше, чем у предыдущего представителя;
- Mini-ITX — одни из наиболее компактных материнок, имеющие габариты 170/170 миллиметров. Больше годятся, как рабочие и мультимедийные решения, потому что разъем для графической платы может отсутствовать, следовательно, довольствуемся интегрированным вариантом. Гнезд под модули ОЗУ — одна пара;
- E-ATX — отличное решение геймерам. Присутствует возможность установки сразу нескольких графических ускорителей, а на определенные модели можно поставить даже пару ЦП. Средние размеры 305/272 миллиметров. Также данные модели могут стать хорошим вариантом для серверной машины;
- Mini-STX — решение для мини-ПК, не подходят для игр, но зато вполне приемлемый вариант для учебы и работы. Гнезд, куда будет установлено графический ускоритель нет, а под ОЗУ только два гнезда. Средний размер 140/147 миллиметров.
Характеристики материнских плат

Как обычно, не забываем затронуть вопрос основных характеристик материнской платы. Итак, начнем:
- Форм-фактор – как было уже сказано, этот параметр, включает в себя размер, места крепления материнки, а также разъемы для дополнительных устройств;
- Тип сокета материнской платы – гнездо, куда устанавливается ЦП. Важный параметр, поскольку мы знаем, что конкретный вид процессоров требует определенный разъем;
- Число слотов и поддерживаемый тип ОЗУ — первое указывает на возможности увеличения объема оперативной памяти, второе — на скорость ее работы;
- Частота системной шины — напрямую влияет на производительность компьютера. Чем больше — тем выше будет производительность ПК. Естественно, это не единственный фактор, влияющий на скорость работы компьютера, однако необходимо подбирать компоненты так, чтобы частота системной шины не была меньше, чем у других элементов;
- Чипсет — один из главнейших пунктов при выборе материнской платы. По-большому счету, именно от него зависит тип процессора, который можно будет использовать, памяти, поддержка различной периферии и т.д;
- Количество слотов PCI и PCI Express — от этого будет зависеть количество и возможность подключения как видеокарт, так и других плат расширений используемых данный интерфейс;
- Число гнезд SATA – позволит понять сколько HDD, SDD, и приводов оптических дисков возможно подключить;
- Наличие и характеристики интегрированных: сетевой, графической и звуковой карт — позволит понять на что будет способен ваш ПК без покупки их дискретных аналогов;
- Наличие и количество внешних разъемов — как для стационарного компьютера, так и для ноутбука важно наличие хотя бы 3 USB портов, выхода на наушники и входа для микрофона. Кроме того зачастую также необходим Ethernet порт, VGA (уже довольно старый), HDMI. Хотя здесь больше необходимо отталкиваться от собственных потребностей.
Выводы
Подводя итог, можно сказать, что на сегодняшний день материнская плата — сложное устройство, которое соединяет между собой все компоненты компьютера, управляет их работой, а также отвечает за количество дополнительно подключаемого оборудования. Эта плата определяет характеристики вашего ПК и устанавливает ограничения по его апгрейду.
Процесс производства материнских плат – как создают компьютеры
Задумывались ли вы когда-нибудь, как создаются материнские платы компьютеров? Если да, то вы находитесь в правильном месте. Всё, что вам нужно знать о материнских платах – от компонентов, составляющих печатную плату, до интеграции портов ввода-вывода, слотов для карт и разъемов, вплоть до упаковки и распределения материнских плат – будет рассмотрено в этой статье.
Мы также дадим вам несколько советов, которые помогут вам найти хорошую материнскую плату.
Что такое материнская плата?
Эта статья, на самом деле, не о том, для чего нужны материнские платы, поэтому мы будем говорить проще. Материнская плата объединяет и передает сигналы между периферийными устройствами, такими как клавиатура, мышь и монитор. То же самое можно сказать и о ваших компонентах, таких как процессор, видеокарта, оперативная память и другие.

Материнская плата – это, по сути, большая печатная плата, а различные линии, которые вы видите, представляют собой встроенные медные дорожки. Эти медные дорожки отвечают за соединение различных компонентов и позволяют установить связь между ними.
Думайте о материнской плате как о дирежёре оркестра, объединяющем различные части в прекрасной гармонии. На материнской плате вы можете увидеть стандартные компоненты, такие как конденсаторы, резисторы и VRM, которые управляют электрическим током.
Из чего сделана материнская плата?
Материнская плата, в основном, состоит из двух материалов:
- Слоя из стеклопластика для основы
- Меди, чтобы сформировать токопроводящие пути
Если вам интересно, почему материнские платы сделаны слоями, ответ довольно прост: экономия места.
Укладка 4-8 слоев медно-встраиваемой платы из стекловолокна делает материнские платы значительно меньше. Это также увеличивает скорость обработки данных, поскольку электронам нужно преодолевать меньшее расстояние.
Вы никогда не должны сверлить свою материнскую плату! Материнская плата состоит из слоев, которые проходят между слоев стекловолокна. Если вы просверлите одну из медных линий, это будет конец вашей материнской платы. Может показаться странным, что об этом даже упоминают, но были случаи, когда люди сверлили материнские платы, чтобы получить возможность закрепить дополнительный кулер.
Конечно, это не означает, что печатная плата никогда не сверлится; основу материнской платы сверлят предварительно, до того как она прибудет на завод. Сверление предназначено для монтажных отверстий и отверстий крепления и пайки компонентов.
Создание базы материнской платы
Всё начинается с печатной платы. Слои очень сложных кусочков стекловолокна складываются / склеиваются вместе со смолой, образуя один твердый слой.
Этот новый единственный стекловолоконный слой будет затем покрыт слоем меди с верхней и нижней сторон. Химическое вещество, называемое фоторезистом, образует на плате медный след при воздействии света, затем наносится поверх слоя меди.
После нанесения меди на фоторезист, поверх него наносится рисунок, покрывающий определенные части слоя, перед тем как подвергнуть всю плату воздействию ультрафиолетового излучения. Затем плату промывают, чтобы удалить непокрытые части медного слоя, обнажая почти полную материнскую плату.
Когда всё закончено, начинается процесс производства материнской платы.
Процесс производства материнских плат
Процесс производства материнской платы по существу разбит на четыре части:
Технология поверхностного монтажа (SMT)
Включает припайку мелких компонентов на материнскую плату. Процесс начинается с того, что печатные платы укладываются и проталкиваются машиной одна за другой в усовершенствованный принтер, который, следуя указанной схеме, припаивает компоненты на места.
Затем материнские платы проверяют вручную и помещают на встроенный чип-тестер, чтобы убедиться, что печать компнентов была выполена достаточно точно. Если испытание завершается успешно, процесс сборки продолжается.
Этот процесс начинается с установки материнских плат в машину, которая устанавливает небольшие конденсаторы. После этого устанавливаются более крупные компоненты, такие как 24-контактные разъемы и порты ввода-вывода, – это делают вручную.
Прежде чем материнская плата будет готова к тестированию, она должна пройти ручную проверку, чтобы убедиться, что компоненты установлены правильно.
После ручного осмотра они отправляются в термокамеру, которая нагревает её до 265° по Цельсию, чтобы усилить недавно припаянные компоненты. После этого она будет готова к тестированию.
Тестирование
Тестирование, как легко понять, важно для контроля качества. Все порты ввода/вывода, PCI Express Lanes и т.д. должны пройти серию тестов, прежде чем они будут помечены готовыми к упаковке.
Упаковка и распространение
Процесс упаковки и распространения – это объединение в одной коробке кабелей SATA, руководства, экрана ввода/вывода, установщика драйвера и почти всего, что вы найдёте вместе с недавно приобретенной материнской платой.
Материнская плата также будет упакована в антистатический пакет. Теперь материнская плата готова к распространению.
Части материнской платы
Теперь, когда у вас есть общее представление о процессе изготовления материнской платы, мы рассмотрим части, которые формируют материнскую плату.

BIOS и CMOS
BIOS или Basic Input Output System – это место, где хранится вся информация и настройки для материнской платы. Он может быть доступен, обновлен и изменен в режиме BIOS.
Батарея CMOS (дополнительный металлооксидный полупроводник) – это то, что отвечает за сохранение всей информации в целости и сохранности, когда вся система выключена. Батарея CMOS может быть удалена для сброса BIOS после неудачного обновления или если вы разгоняете свою оперативную память сверх её возможностей.
Порты ввода / вывода
Эти порты расположены на задней панели компьютера и часто имеют цветовую кодировку.
Ниже приведены порты ввода / вывода и цвета, которыми они представлены:
-
– розовый разъём на 3,5 мм и наушники – зеленый разъём 3,5 мм – старые материнские платы оснащены синим VGA-портом на задней панели, но более новые материнские платы используют HDMI, DisplayPort и черный или белый DVI-порт в качестве стандарта
- Сетевой кабель Ethernet – бесцветный порт и мышь – порт PS/2 (клавиатура – фиолетовый; мышь – зелёный)
- USB-устройства – бесцветный порт USB 2.0; синий порт USB 3.0/3.1 (да, порты VGA аналогичного цвета, но это показывает, насколько устарел VGA). Некоторые современные материнские платы оснащены разъемами типа USB C
Разъёмы IDE и SATA (для устройств хранения)
Внутренние разъемы запоминающих устройств – это «розетки», к которым вы будете подключать свои запоминающие устройства, такие как механические жесткие диски и твердотельные накопители. Эти устройства хранения должны быть подключены к материнской плате для передачи и извлечения данных.
Не забывайте: хотя жесткие диски и твердотельные накопители выполняют одну и ту же функцию (хранят данные), существует большая разница между тем, как жесткие диски и твердотельные накопители выполняют это.
IDE или Integrated Drive Electronics используется для подключения дисководов, дискет и жестких дисков HDD. Это 40-контактный разъём.
По мере развития технологий разъёмы IDE устарели. Сегодня разъём SATA (Serial Advanced Technology Attachment) является стандартным разъемом с 7-контактным интерфейсом. Несмотря устранение 33 контактов, он намного быстрее, чем разъёмы IDE.
Разъемы питания
Разъём ATX (Advanced Technology eXtended) (встречается в более поздних материнских платах) имеет 20- или 24-контактные гнезда. Это самый большой разъем на материнской плате, поскольку он потребляет питание непосредственно от блока питания.
SMPS (импульсный источник питания) использует эту мощность для поддержания работоспособности материнской платы.
Передние разъёмы ввода / вывода
Здесь вы подключаете выключатель питания, светодиодный индикатор питания, переключатель сброса и кабели светодиодов жесткого диска. Передний аудиопорт и передний USB также подключаются здесь. Эти соединения обычно расположены в нижней части материнской платы.
Разъём процессора
Сокет CPU – это то место, куда устанавливается процессор. Здесь происходит обработка и передача данных. Центральный процессор является одной из наиболее важных частей вашего компьютера, поэтому материнскую плату часто выбирают в зависимости от совместимости с ЦП, который вы намереваетесь использовать. Процессор должен быть на 100% совместим с разъемом материнской платы.
Слоты для карт расширения
Слоты для карт расширения – это разъёмы, в которые подключаются дополнительные компоненты, такие как видеокарта, сетевая карта, звуковая карта или PCIe SSD. Слоты расположены в нижней половине материнской платы под разъёмом процессора.
Слоты RAM (оперативная память)
Слоты ОЗУ или оперативной памяти являются одной из самых важных частей на материнской плате.
Слоты оперативной памяти, что неудивительно, это место куда подключаются модули оперативной памяти. Существует слот SIMM (модуль памяти с одним входом), который поддерживает только 32-битную шину, и слот DIMM (модуль памяти с двумя входами), который может работать с 64-битной шиной.
DDR3 (удвоенная скорость передачи данных 3-го поколения) когда-то был стандартом ОЗУ, но его постепенно заменил DDR4 (удвоенная скорость передачи данных 4-го поколения). Не за горами распространение стандарта DDR5.
В этом же разделе следует упомянуть о слоте M.2. Слот M.2 считается заменой стандарта mSATA и ранее назывался форм-фактором следующего поколения (NGFF). Когда устройства M.2 используют шину PCI вместо шины SATA, они могут передавать данные в шесть раз быстрее, чем стандартный SSD.
Чип северного и южного мостов

Чип северного моста будет подключен непосредственно к центральному процессору и обеспечивает быструю связь между процессором и чувствительными компонентами, такими как видеокарта и системная память.
Он также подключен к чипу южного моста, который выступает в качестве коммуникационного узла. Но, южный мост взаимодействует с менее чувствительными к производительности компонентами, такими как порты USB, устройства хранения данных, бортовые сети и аудиочипы.
В настоящее время современные процессоры имеют северный мост внутри, поэтому вы не найдёте северный мост на современных материнских платах. Это более быстрая и более отзывчивая система, которая имеет меньшую задержку по сравнению со старым бортовым северным мостом.
Чип южного моста находится на материнской плате, но обычно покрыт радиатором, на котором выгравирован логотип бренда материнской платы.
Мы рассмотрели различные разделы материнской платы, с которыми вы можете взаимодействовать во время сборки вашего ПК. Конечно, на материнской плате гораздо больше элементов, которые играет важную роль в работе различных компонентов.
Другие части, такие как наборы микросхем, выступают в качестве коммуникационного узла или центра управления трафиком и управляют потоком данных между процессором, памятью и периферийными устройствами.
Другие части материнской платы и их функции
ROM Chip
ROM или постоянная память – это место, где хранится важная информация, необходимая для запуска компьютера. Очень сложно (если не невозможно) изменить содержимое ПЗУ.
В отличие от ОЗУ, где информация теряется при отключении питания, ПЗУ сохраняет содержимое даже при выключении компьютера. Вот почему RAM считается «энергозависимой», а ROM «энергонезависимой».
VRM (модуль регулятора напряжения)
VRM, также называемый модулем питания процессора (PPM), представляет собой компонент, который действует очень похоже на блок питания компьютера (PSU). Он сбрасывает напряжение, прежде чем поток электронов достигает точки назначения, чтобы обеспечить процессор точным количеством напряжения, в котором он нуждается.
Что нужно хорошей материнской платой?
На этом этапе вы должны иметь достаточное понимание того, как создаются материнские платы и какие части их составляют. Но что нужно, чтобы материнская плата считалась «хорошей»?
VRM (модуль регулятора напряжения)
Прежде чем вы сможете определить материнскую плату с хорошими VRM, вам необходимо сначала ознакомиться с несколькими компонентами, составляющими весь VRM, а именно MOSFET и Chokes:
- MOSFET или полевые транзисторы – металл-оксидные полупроводники, представляющие собой плоские прямоугольные компоненты, обычно расположенные вокруг разъема центрального процессора. Они отвечают за снабжение процессора точным объёмом напряжения, в котором он нуждается
- Chokes обычно расположены рядом с МОП-транзисторами и отвечают за стабилизацию токов и конденсацию в случае внезапного скачка напряжения
Найти материнскую плату с хорошим VRM звучит сложно, но, на самом деле, это проще, чем вы думаете, потому что всё, что вам нужно сделать, это подсчитать количество Chokes. Каждый Chokes соответствует одной фазе, а большее количество фаз означает лучшую стабильность.
Материнская плата начального уровня, которая имеет, по крайней мере, четыре chokes, считается нормальной, в то время как материнские платы среднего и высокого качества имеют от шесть chokes.
Если вы планируете разгонять процессор, необходимость выбора высококачественного VRM становится более важной. Стоит отметить, что многие из материнских плат, которые позволяют разгон, по умолчанию имеют лучшие VRM; аналогично, материнские платы, которые не предназначены для разгона, часто имеют упрощенный VRM.
Дизайн
Хорошая материнская плата должна иметь хорошо продуманный дизайн, так как плохо размещенные компоненты могут оказать негативное влияние на работоспособность вашей системы.
Расположение ОЗУ – это то, что мы все должны учитывать при покупке кулера для процессора. Иногда оперативная память и громоздкий процессорный кулер могут блокировать друг друга.
Дизайн в наши дни – это не только размещение компонентов. Современные материнские платы подсвечиваются яркой RGB-подсветкой, имеют ЖК-экраны и элементы ручного управления!
Набор микросхем
Вы должны обратить пристальное внимание на чипсет материнской платы, потому что, как многие согласятся, вам нужны совместимые компоненты!
Чипсеты определяют совместимость с различными компонентами, особенно с процессором. Фактически, чипсеты работают только в пределах определенного семейства процессоров. Например, новые чипы Ryzen 3000 будут совместимы только с материнскими платами x470 и x570.
Чипсеты обладают различными функциями, такими как лучшая разгонная способность и дополнительная фаза питания. Так что, если вы не собираетесь разгонять компьютер, вероятно, можете обойтись более дешевой материнской платой.
Если вам нужна материнская плата с поддержкой SLI и возможностями разгона, вам нужно найти подходящую материнскую плату для ваших нужд. Сосредоточьтесь на хорошем VRM и надежном чипсете, но помните – дорого не всегда значит лучше.
Конденсаторы
Никогда не приобретайте материнскую плату с нетвердыми алюминиевыми электролитическими конденсаторами, потому что они часто заправлены проводящей жидкостью. Даже если всё сделано правильно, материнские платы, которые используют дешевые конденсаторы, очень подвержены проблемам, таким как утечки или разрывы.
Вот почему всегда замечательно иметь материнскую плату, которая использует твердотельные конденсаторы, потому что, в отличие от конденсаторов, которые содержат проводящую жидкость, они содержат твердый органический полимер.
Твердотельные конденсаторы могут выдерживать более высокий пульсационный ток, что означает, что они делают материнскую плату более стабильной. Конденсаторы этих типов также могут справляться с большим количеством тепла, делая плату более надежной и продлевая срок её службы.
Теперь вы не только знаете, из чего состоит материнская плата, но и узнали о процессе производства и о том, что именно делает материнскую плату хорошей.
Как производят материнские платы: понимание процесса производства материнских плат

Обзоры

Вы когда-нибудь задумывались, как делаются материнские платы? Или задумывались, как они на самом деле работают и что заставляет материнскую плату работать?
Что ж, если да, то вы попали в нужное место. Все, что вам нужно знать о материнских платах, от компонентов, составляющих печатную плату (PCB), до интеграции портов ввода / вывода, слотов для карт и разъемов, вплоть до упаковки и распространения материнских плат. будут рассмотрены в этой статье.
Мы также дадим вам несколько советов, которые помогут вам определить хорошую материнскую плату.
Что такое материнская плата?
Эта статья на самом деле не о том, что делают материнские платы, поэтому мы будем простыми. Материнская плата соединяет и передает сигналы периферийным устройствам, таким как клавиатура, мышь и монитор. То же самое можно сказать и о ваших компонентах, таких как ваш процессор, графический процессор, оперативная память и другие.
Материнская плата представляет собой большую печатную плату, а различные линии, которые вы видите, представляют собой встроенные медные дорожки. Эти медные дорожки отвечают за соединение ваших различных частей и позволяют общаться между ними.
Думайте о материнской плате как о оркестровом дирижере, соединяющем различные части в идеальной гармонии. На материнской плате вы можете ожидать увидеть стандартные компоненты, такие как конденсаторы, резисторы и VRM, которые управляют электрическим током.
Если вы все еще не понимаете этого, не волнуйтесь, мы собираемся более подробно остановиться на терминологии.
Из чего сделана материнская плата?
Материнская плата в основном состоит из двух материалов:
- Слои стекловолокна для утепления.
- Медь для образования проводящих путей.
Если вам интересно, почему материнские платы делаются послойно, ответ довольно прост: для экономии места.
Укладка 4-8 слоев печатной платы из стекловолокна с медью делает материнские платы значительно меньше. Это также увеличивает скорость обработки данных, поскольку электроны должны перемещаться на меньшее расстояние.
Если вы точно не знаете, что делаете, никогда не просверливайте материнскую плату! Материнская плата состоит из слоев, в которые вставлена медь между стекловолокном. Если бы вы просверлили одну из медных дорожек, это был бы конец вашей материнской платы. Может показаться странным, что об этом вообще упоминается, но были случаи, когда люди пробовали сверлить, чтобы установить новый кулер для вторичного рынка.
Конечно, это не означает, что печатную плату никогда не просверливают; Печатная плата предварительно просверливается еще до того, как она поступит на завод. Просверливание предназначено для монтажных отверстий и сквозных отверстий для крепления и пайки компонентов. Вертикальный доступ к межсоединениям (VIAS) также будет припаян к материнской плате и в основном представляет собой электрические соединения между слоями меди.
Создание основания материнской платы
Все начинается с печатной платы или печатной платы. Слои очень сложных кусочков стекловолокна укладываются / склеиваются вместе со смолой, образуя один сплошной слой.
Затем этот новый единственный слой стекловолокна будет покрыт слоем меди как с верхней, так и с нижней стороны. Затем поверх медного слоя наносится химическое вещество, называемое фоторезистом, светочувствительным материалом, который при воздействии света образует на печатной плате протравленный медью след.
После покрытия меди фоторезистом поверх нее наносится узор, покрывающий определенные части слоя, а затем вся пластина подвергается воздействию ультрафиолетового излучения. Затем плату промывают, чтобы удалить непокрытые части слоя меди, обнажая почти полную материнскую плату.
Когда все будет завершено, начинается собственно процесс производства материнской платы.
Материнские платы: процесс производствеа
Процесс производства материнской платы по сути разбит на четыре части:
- Технология поверхностного монтажа (SMT)
- DIP (двухрядный корпус)
- Тестирование
- Упаковка
Технология поверхностного монтажа (SMT)
Здесь к материнской плате припаиваются более мелкие компоненты.
Процесс начинается с того, что печатные платы укладываются в стопку и отправляются машиной одна за другой к усовершенствованному принтеру, который затем следует предварительно размеченному макету перед пайкой компонентов на место.
Материнские платы не отправляются прямо в DIP, потому что их нужно сначала проверить вручную, а затем поместить на встроенный тестер микросхем, чтобы убедиться, что заказанная печать точна. Если он проходит испытание, его путешествие продолжается.
DIP (двухрядный корпус)
Этот процесс начинается с того, что материнские платы помещаются в машину, в которой устанавливаются небольшие конденсаторы. После этого вручную монтируются более крупные компоненты, такие как 24-контактные разъемы и порты ввода / вывода.
Прежде чем материнская плата будет готова к тестированию, она должна пройти ручную проверку, чтобы убедиться, что компоненты установлены правильно.
После ручного осмотра они проходят через тепловую камеру, температура которой, как говорят, достигает 509 ° по Фаренгейту (265 ° Цельсия), чтобы укрепить недавно вставленные компоненты. После этого он будет готов к тестированию.
Тестирование
Тестирование действительно простое для понимания и, как всегда, важно для контроля качества. Все порты ввода-вывода, линии PCI Express и т. Д. Должны пройти серию тестов, прежде чем они будут помечены как готовые к упаковке.
Упаковка и распространение
Процесс упаковки и распространения — это то, где упаковываются кабели SATA, руководство, экран ввода-вывода, программа установки драйверов и почти все, что вы найдете внутри недавно купленной материнской платы.
Материнская плата здесь также будет упакована в антистатический пакет. На этом материнская плата наконец-то готова к распространению.
Части материнской платы
Теперь, когда у вас есть общее представление о процессе производства материнской платы, мы рассмотрим детали, из которых состоит материнская плата в целом.

BIOS и CMOS
BIOS или базовая система ввода-вывода — это место, где хранится вся информация и настройки материнской платы. Доступ к нему, его обновление и изменение можно получить в режиме BIOS.
Батарея CMOS (дополнительный металлооксидный полупроводник) отвечает за сохранение всей информации в неприкосновенности при выключении всей системы.
Батарею CMOS можно извлечь для сброса BIOS после неудачного обновления или если вы разогнали свою оперативную память за пределами ее возможностей.
Порты ввода / вывода
Также для краткости обычно называют портами ввода-вывода. Эти порты расположены на задней панели компьютера и часто имеют цветовую маркировку.
Ниже представлены порты ввода-вывода и цвета, которые они представляют.
- Микрофон — порт P ink 3,5 мм
- Динамики и наушники / Гарнитуры / Наушники — жирный зеленый 3,5-мм разъем
- Монитор — старые материнские платы оснащены сплошным синим портом VGA на задней панели, но новые материнские платы используют HDMI и черный или белый порт DVI в качестве стандарта.
- Сетевой кабель Ethernet — бесцветный порт
- Клавиатура и мышь — порт PS / 2 (клавиатура — фиолетовый; мышь — зеленый)
- USB-устройства — бесцветный порт USB 2.0; Порт USB 3.0 / 3.1, сплошной синий (да, порты VGA аналогичного цвета, но это только показывает, насколько устарел VGA)
- Некоторые современные материнские платы имеют разъемы USB C типа
Разъем IDE и SATA (разъемы для устройств хранения данных)
К разъемам внутренних устройств хранения данных вы будете подключать устройства хранения, такие как механические жесткие диски и твердотельные накопители. Эти устройства хранения должны быть подключены к материнской плате для отправки и извлечения данных.
Не забывайте: хотя жесткие диски и твердотельные накопители делают одно и то же (хранят данные), существует большая разница между тем, как жесткие диски и твердотельные накопители это делают.
IDE, или Integrated Drive Electronics, используется для подключения дисководов, гибких дисков и жестких дисков. Это 40-контактный штекер для подключения жесткого диска.
По мере развития технологий разъемы IDE устарели. Теперь разъем SATA (Serial Advanced Technology Attachment) является стандартным разъемом с 7-контактным интерфейсом. Несмотря на то, что у него на 33 контакта меньше, это быстрее, чем у разъемов IDE.
Разъемы питания
Разъем ATX (Advanced Technology eXtended) (используется в более поздних материнских платах) имеет 20- или 24-контактные гнездовые разъемы. Это самый большой разъем на материнской плате, так как он потребляет необходимое питание непосредственно от блока питания.
Затем SMPS (импульсный источник питания) использует эту мощность для поддержания работы материнской платы.
Передние разъемы ввода-вывода
Здесь вы подключаете переключатель питания, светодиодный индикатор питания, переключатель сброса и светодиодные кабели жесткого диска. Сюда же подключаются передний аудиопорт и передний USB. Эти разъемы обычно расположены в нижней части материнской платы.
Разъем ЦП
Разъем ЦП (сокет) — это место, где установлен ЦП (процессор). Здесь происходит обработка и передача данных. Ваш ЦП — одна из самых важных частей вашего компьютера, поэтому вы часто выбираете материнскую плату на основе совместимости с ЦП, который собираетесь использовать. Для работы ЦП должен быть на 100% совместим с разъемом материнской платы.
Слоты для карт расширения
Слоты для карт расширения предназначены для добавления дополнительных компонентов, таких как видеокарта, сетевая карта, звуковая карта или твердотельный накопитель PCIe. Они расположены в нижней половине материнской платы под сокетом ЦП.
Слот для видеокарты
Слот для видеокарты позволяет установить выделенный графический процессор и повысить графическую производительность вашего компьютера больше, чем это сделали бы AMD APU или Intel CPU. Это относится к слотам с высоким объемом данных, таким как слот PCIe или слот AGP. Порты включают, но не ограничиваются (в зависимости от карты):
- HDMI
- DVI
- DisplayPort
- USB-C
Слот для сетевой карты
Слот для сетевой карты — это то место, куда вы вставляете карту сетевого интерфейса (NIC). Это позволяет подключаться к другим компьютерным сетям через локальную сеть или Интернет. Он имеет порт RJ-45 сзади.
Слот для карты модема
Здесь вы подключаете сетевую карту, чтобы можно было подключиться к Интернету через телефонную линию. Очевидно, это более старая технология, чем вышеупомянутая сетевая карта. Обычно он имеет 2 разъема RJ-11 для подключения к телефону.
Слот для звуковой карты
Вот где подходят звуковые карты. Они преобразуют электрические сигналы в звуковые сигналы или звук, которые мы можем слышать. В зависимости от типа звука сзади могут быть разные типы портов. Но обычно у него есть несколько портов 3,5 мм, используемых для следующего:
- Микрофон
- Оратор
- Рекордер
- Игровой джойстик
Слоты RAM (памяти)
ОЗУ или оперативной памяти — одна из самых важных частей материнской платы.
Слоты RAM, что неудивительно, находятся там, где вы размещаете модули RAM. Есть слот SIMM (одинарный модуль памяти), который поддерживает только 32-битную шину, и есть слот DIMM (двойной встроенный модуль памяти), который может одновременно работать с 64-битной шиной.
DDR3 (двойная скорость передачи данных 3-го поколения) когда-то была стандартом оперативной памяти, но постепенно была заменена на DDR4 (двойная скорость передачи данных 4-го поколения). Хотя DDR3 по-прежнему удивительно эффективна, DDR4 — это новый стандарт.
Когда дело доходит до игр, до сих пор ведутся активные споры о том, нужно ли вам 8 ГБ или 16 ГБ DDR4.
Здесь вы подключаете свой твердотельный накопитель M.2. Слот M.2 считается заменой стандарта mSATA и ранее был известен как форм-фактор следующего поколения (NGFF).
Когда устройства M.2 используют шину PCI вместо шины SATA, они могут передавать данные в шесть раз быстрее, чем стандартный SSD.
Твердотельные накопители M.2 были разработаны для обеспечения высокопроизводительного хранения на компактных устройствах, таких как ноутбуки и планшеты. Устройства M.2 широко считаются лучшими типами хранилищ, поскольку мы видим, что они становятся стандартной функцией и в настольных ПК.
Мы рассмотрели различные разделы материнской платы, с которыми вы, вероятно, будете взаимодействовать во время сборки ПК. Конечно, над материнской платой, которая играет важную роль в работе различных компонентов, работает гораздо больше.
Другие части, такие как наборы микросхем, действуют как узел связи или центр управления трафиком и управляют потоком данных между процессором, памятью и периферийными устройствами. По сути, это основа ПК.
Слот M.2

Чип северного моста подключается непосредственно к процессору и обеспечивает быструю связь между процессором и такими чувствительными к производительности компонентами, как графическая карта и системная память.
Он также подключен к микросхеме южного моста, которая также действует как коммуникационный узел. Однако южный мост взаимодействует с менее чувствительными к производительности компонентами, такими как USB-порты, устройства хранения данных, бортовые сети и аудиочипы.
В настоящее время современные процессоры имеют внутри северный мост. Поэтому на современных материнских платах северный мост не найти. Это более быстрая и отзывчивая система с меньшей задержкой по сравнению со старым бортовым северным мостом.
Чип южного моста, однако, находится на физической материнской плате, но обычно покрыт радиатором, на котором выгравирован логотип бренда материнской платы.
Другие части материнской платы и их функции

С момента появления серии Intel 5 Intel называет южный мост Platform Controller Hub или PCH, в то время как AMD по-прежнему называет его южным мостом.
ROM чип
ПЗУ или постоянное запоминающее устройство — это место, где хранится важная информация, необходимая для запуска компьютера. Очень сложно (если не невозможно) изменить содержимое ПЗУ.
В отличие от RAM, где информация теряется при отключении питания, ROM сохраняет содержимое, даже когда компьютер выключен. Вот почему ОЗУ считается «энергозависимым», а ПЗУ — «энергонезависимым».
VRM (модуль регулятора напряжения)
VRM, также называемый модулем питания процессора (PPM), представляет собой компонент, который действует очень похоже на блок питания компьютера (PSU). Он снижает напряжение — процесс, который на самом деле происходит несколько раз, прежде чем электричество даже достигнет вашего дома, чтобы обеспечить ЦП точным количеством напряжения, которое ему нужно.
VRM состоит из полевых МОП-транзисторов и дросселей. Мы рассмотрим это подробнее ниже.
Что нужно, чтобы быть хорошей материнской платой?
На этом этапе вы должны иметь достаточное представление о том, как сделаны материнские платы и из каких частей они состоят. Но что нужно, чтобы считаться «хорошей» материнской платой?
VRM (модуль регулятора напряжения)
Прежде чем вы сможете обнаружить материнскую плату с хорошими VRM, вам необходимо сначала ознакомиться с несколькими компонентами, которые составляют всю VRM, а именно с MOSFET и дросселями:
- MOSFET или полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник — это плоские прямоугольные компоненты, обычно расположенные вокруг сокета вашего процессора. Они отвечают за подачу на ЦП точного напряжения, которое ему нужно.
- Дроссели обычно расположены рядом с полевым МОП-транзистором и отвечают за стабилизацию токов и конденсаторов в случае внезапного скачка напряжения.

Обнаружить материнскую плату с хорошим VRM сложно. Но на самом деле это проще, чем вы думаете, потому что все, что вам нужно сделать, это подсчитать количество дросселей. Каждый штуцер соответствует одной фазе, а большее количество фаз означает лучшую стабильность.
Материнская плата начального уровня с как минимум четырьмя дросселями считается нормой, а материнские платы среднего и более высокого качества имеют как минимум шесть дросселей. На более высоком уровне нередко можно увидеть более восьми дросселей.
Если вы планируете разгон процессора, необходимость выбора этих высококачественных VRM становится еще более важной. Стоит отметить, что многие материнские платы, допускающие разгон, по умолчанию имеют лучшие VRM; Точно так же материнские платы, которые не подходят для разгона, часто имеют худшие VRM, потому что они знают, что вы не будете их подталкивать.
Дизайн
Хорошая материнская плата должна иметь хорошо продуманную конструкцию, так как плохо размещенные компоненты могут отрицательно сказаться на работоспособности вашей системы.
Вы не думаете, что это то, чего вам следует опасаться, поскольку они сделаны профессиональными дизайнерами, но оформление может быть проблемой. Очистка ОЗУ — это то, что мы все должны учитывать при покупке кулера для вторичного рынка. Иногда ваша оперативная память и громоздкий кулер процессора могут блокировать друг друга, вызывая у вас головную боль.
В наши дни дизайн — это уже не только размещение. Теперь материнские платы освещены яркой RGB-подсветкой, броней, ЖК-экранами и ручным управлением!
Набор микросхем
Вам следует обратить пристальное внимание на набор микросхем материнской платы, потому что, как многие согласятся, вам нужны совместимые компоненты!
Наборы микросхем диктуют совместимость с различными компонентами, в первую очередь с процессором. Фактически, наборы микросхем работают только с определенным семейством процессоров. Например, новые чипы Ryzen 3000 будут совместимы только с материнскими платами x470 и x570.
Чипсеты диктуют совместимость
| Семейство процессоров | Поддерживаемые наборы микросхем |
| Skylake (Intel) | Z170, H170, H110, B170, Q150 и Q170 |
| Кабилаке (Intel) | Z270, H270, Q270, Q250 и B250 |
| Ryzen (AMD) | X470, X570, B350 и B450 |
Эти наборы микросхем обладают различными функциями, такими как улучшенные возможности разгона и дополнительная фаза питания. Так что, если вы не собираетесь заниматься разгоном, вам, вероятно, удастся обойтись более дешевой материнской платой.
Если вам нужна материнская плата, поддерживающая SLI и возможности разгона, вам нужно найти подходящую материнскую плату для ваших нужд. Сосредоточьтесь на хороших VRM и надежном чипсете, но помните — дорогое не всегда означает лучшее.
Конденсатор
Никогда не покупайте материнскую плату с нетвердыми алюминиевыми электролитическими конденсаторами. Поскольку они часто заполнены проводящей жидкостью. Даже если они сделаны правильно, материнские платы, в которых используются дешевые конденсаторы, очень подвержены таким проблемам, как утечки или разрывы.
Вот почему всегда здорово получить материнскую плату, в которой используются твердотельные конденсаторы, потому что, в отличие от конденсаторов, содержащих проводящую жидкость, они содержат твердый органический полимер.
Твердотельные конденсаторы могут выдерживать более высокий ток пульсаций, что означает, что они делают материнскую плату более стабильной. Эти типы конденсаторов также могут справляться с большим количеством тепла, делая плату более надежной и продлевая ее срок службы.
Заключение
Теперь вы не только знаете, из чего состоит материнская плата, но и узнали о процессе производства и о том, что именно делает материнскую плату хорошей. Пожалуй, наиболее несложно понять, как делается материнская плата, но теперь вы должны иметь лучшее представление о том, на что обращать внимание при следующей покупке.
Материнские платы — отличные инструменты, которые, как мы все знаем, необходимы, но также здорово узнать, как эти компоненты объединяют все оборудование.дование.