Płyta główna jest płytką z obwodami drukowanymi, na której montowana jest znaczna część komponentów niezbędnych do poprawnego funkcjonowania systemu komputerowego. Na płycie głównej swoje miejsce mają: procesor, magistrala systemowa, pamięć ROM (służąca do przechowywania głównego programu obsługi komputera - BIOSU, a także programów testujących podzespoły komputera przy starcie systemu - POST), sloty na karty rozszerzeń, gniazda pamięci RAM, kontroler urządzeń I/O, porty służące do podłączania urządzeń I/O oraz chipset płyty głównej.

[Budowa płyty glównej]

Rysunek 2.1. Budowa płyty głównej

Chipset stanowi "serce" płyty głównej i odpowiada za sterowanie przepływem strumienia danych. Chipset zwykle jest podzielony logicznie na dwa osobne układy, tzw. mostki.

Mostek południowy (ang. south bridge) umożliwia dołączenie do procesora portów I/O (tj. interfejsy szeregowe/równoległe, magistrala USB), zapewnia możliwość korzystania z magistrali ISA oraz pozwala podłączyć urządzenia do złącz IDE. Ponadto mostek południowy steruje funkcjami zarządzania energii oraz monitoruje parametry systemu.

Mostek północny (ang. north bridge), który steruje przepływem danych (jest kontrolerem FSB - głównej szyny procesora) pomiędzy procesorem, pamięcią operacyjną i podręczną, złączem AGP i PCI, a także mostkiem południowym. Mostek północny zapewnia bezkonfliktową współpracę magistrali pracujących nierzadko z różnymi częstotliwościami taktowania.

Pojęcie chipsetu ściśle wiąże się z typem obsługiwanego przez płytę główną procesora - innego chipsetu wymaga procesor Intel 80486 a innego Intel Pentium III. Rodzaj chipsetu zależy również od specyfikacji elektrycznej i mechanicznej wyprowadzeń gniazda procesora (a więc typu gniazda). Poniżej przedstawiamy kilka najpopularniejszych obecnie chipsetów.

Intel 82440BX

Chipset ten został oryginalnie zaprojektowany dla procesora Pentium II. Układ oprócz ww. procesora obsługuje również Pentium III oraz Celeron z jądrem Coppermine. Architektura kości opiera się o technologię QPA (ang. Quad Port Acceleration), którą cechuje zwiększona pojemność buforów, przez co rośnie przepustowość a opóźnienia występujące w komunikacji są mniejsze (ang. bus latency). Niestety 82440BX obsługuje tylko tryb 2x szyny AGP [3].

Intel 815/815E

Chipset ten, podobnie jak jego starszy poprzednik (82440BX), wspiera taktowanie szyny adresowej na poziomie 66, 100, 133 MHz. Ponadto szyna AGP może pracować w trybie 4x. Dostęp do pamięci (także PC133), o max. rozmiarze 512 MB, odbywa się asynchronicznie. W skład układu wchodzi również zintegrowany chip graficzny, który pracuje w trybie 2x AGP [3].
W skład i815E wchodzi ponadto: kontroler EIDE wspierający standard Ultra-ATA/100, 2-kanałowy czteroportowy kontroler USB, wyjście CNR (Communications and Networking Riser), możliwa jest obsługa 6-kanałowego dźwięku AC'97.

AMD 750

Ten model chipsetu wyróżnia taktowanie FSB z częstotliwością 200 MHz, co daje maksymalną przepustowość 1,6 GB/s. Chipset wspiera jedynie standard AGP 2x oraz Ultra-ATA/66. Pozwala na obsługę do 768 MB pamięci RAM PC100. Ponadto posiada zintegrowany 4-portowy hub USB [3].

ISA (ang. Industry Standard Architecture)

Niestety powoli już wychodzący z użycia standard 16-bitowej magistrali danych, umożliwiającej dołączanie dodatkowych kart rozszerzeń i oferującej "imponującą" przepustowość 8,33 MB/s.

EISA (ang. Extended Industry Standard Architecture)

Zgodna ze swoją 16-bitową poprzedniczką, 32-bitowa magistrala zewnętrzna, która ze względu na kompatybilność wstecz, pracuje z prędkością 8,33 MHz, jednak dostęp do pamięci odbywa się z pełną szybkością 33 MB/s [1]. Ze względu na niezbyt spektakularne osiągi i dużą cenę wytwarzania, magistrala ta jest coraz rzadziej wykorzystywana.

VESA Local Bus (ang. Video Electronics Standards Association)

Standard ten najbardziej popularny w latach 1993-1996 miał stanowić wsparcie dla szybkich kart graficznych. Stanowił swoiste rozszerzenie technologii ISA o dodatkową magistralę danych, zwiększającą szybkość transferu pomiędzy procesorem a kartą graficzną, teoretycznie do 120 MB/s. 32-bitowa szyna VESA taktowana była zegarem procesora, którego częstotliwość pracy nie mogła przekraczać 40 MHz [1]. W pewnym czasie technologia stanowiła konkurencję dla droższej EISA, jednak szybko została wyparta przez technologię PCI.

PCI (ang. Peripheral Component Interconect)

Architektura ta została wprowadzona w 1993 roku przez firmę Intel i obecnie jest najpopularniejszym rodzajem gniazd rozszerzeń. Zaletą magistrali PCI jest możliwość tworzenia złożonych systemów (specyfikacja 2.1 PCI opisuje, że możliwa jest współpraca do 256 magistrali, z których każda może obsługiwać do 32 urządzeń PCI). Ciekawostką świadczącą o możliwościach eskalacji PCI niech będzie fakt, że w typowym PC wykorzystywana jest tylko jedna magistrala PCI obsługująca do 10 urządzeń [1]. Magistrala PCI może pracować z szybkością od 0 do 33 MHz (ver. 2.1 do 66 MHz), co daje przepustowość 132 MB/s. Magistrala pozwala na dostęp do adresowanego obiektu w jednym takcie zegara. Zdefiniowane jest również 64-bitowe złącze magistrali PCI, pracujące z prędkością do 264 MB/s.
Architekturę komputera ze złączem PCI przedstawia poniższy rysunek:

[Komputer plus PCI]

Rysunek 2.2. Architektura komputera z magistralą PCI [1]

AGP (ang. Accelerated Graphics Port)

AGP stanowi pewne przedłużenie magistrali PCI, dlatego określana jest jako interfejs komunikacyjny. Magistrala AGP nie przyspiesza operacji graficznych, a jedynie umożliwia bardziej wydajną pracę procesora graficznego [1]. Dzieje się tak, gdyż ów procesor sprawuje wyłączną kontrolę nad magistralą. AGP bazuje na specyfikacji PCI 2.1, zmienia jednak znaczenie niektórych sygnałów i wprowadza szereg nowych. Magistrala AGP może pracować w jednym z trzech trybów:

AMR, CNR i PTI

Wszystkie trzy gniazda zostały opracowane przez firmę Intel i ułatwiać mają instalowanie prostych urządzeń rozszerzających.

NASTĘPNA