Emolevy

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 11. marraskuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 33 muokkausta .

Emolevyn (emolevy) levy ( englanniksi  emolevy , puhekielessä: "emolevy", "äiti") - painettu piirilevy , joka on perusta modulaarisen elektronisen laitteen, esimerkiksi - tietokoneen , rakentamiseen .

Emolevy sisältää pääosan laitteesta, esimerkiksi tietokoneen tapauksessa - prosessorin , järjestelmäväylän tai väylät , RAM -muistin , "sisäänrakennetut" oheislaitteiden ohjaimet, palvelulogiikka - ja liittimet ylimääräisten vaihdettavien levyjen liittämiseen, Laajennuskorteiksi kutsuttuja , tavallisesti yhdistettyjä yhteiseen väylään tai väyliin - esimerkiksi 2000-luvun alussa IBM PC -yhteensopivan tietokoneen emolevyllä oli pääsääntöisesti liittimet kolmelle eri väylälle - ISA , PCI ja AGP . Toisin kuin taustalevy/levy , joka yksinkertaisesti yhdistää laajennuskorttien liittimet toisiinsa, emolevy sisältää aina aktiivisia komponentteja tai liittimiä niiden asennusta varten. Englanninkielisessä kirjallisuudessa on myös tapana jakaa emolevyt itse emolevyihin ("emolevyihin"), joilla on kyky laajentaa ja muokata, ja "emolevyihin" ("emolevyt"), joilla ei ole tällaisia ​​ominaisuuksia ja edustavat täydellistä muuttumatonta järjestelmää.

Historia

Ensimmäiset digitaaliset tietokoneet eivät olleet lähes koskaan modulaarisia, ja ne koostuivat usein yksittäisten johtojen yhdistämistä komponenteista. Siitä huolimatta 40-luvun lopulla teollisuudessa alettiin laajalti käyttää modulaarista periaatetta, joka mahdollisti huomattavasti silloisten erittäin epäluotettavien lamppukoneiden vianmääritystä ja korjausta. Esimerkiksi suosittu putkitietokonesarja IBM 700 rakennettiin vakiokokoisista moduuleista, jotka sisälsivät 4-8 lamppua ja passiivisia elementtejä, ja ne yhdistettiin pinta-asennuksella . Tällaiset moduulit toteuttivat vakiokomponentin - esimerkiksi flip- flopin - ja käyttivät vakioliittimiä, ne asennettiin takalevyyn , jonka liittimet yhdistettiin lankakääreillä . Ruuvattava ja erityisesti saranoitu asennus korvattiin hyvin nopeasti painetulla johdotuksella , joka oli paljon halvempi valmistaa ja helpompi automatisoida, ja 60-luvun alussa piirilevyjen käyttö oli yleistynyt. Useimmat elektroniset laitteet - ei vain tietokoneet, vaan analogiset järjestelmät, viestintä- ja ohjauslaitteet ja vastaavat - koostuivat kuitenkin edelleen suuresta määrästä erillisiä komponentteja, jotka olivat hajallaan useille levyille.

Minitietokoneen prosessori voisi koostua tusinasta tai kahdesta eri levystä, jotka on asennettu telineeseen asennettavaan koriin ja yhdistetty järjestelmäväylää kuljettavaan taustalevyyn . Muut laitteet voisivat myös olla erillisessä korissa tai ne voidaan asentaa yhteiseen prosessorin kanssa, kuten nykyaikaiset laajennuskortit. Käsite "emolevy" ja "laajennuslevyt" alkoivat muotoutua 70-luvun lopulla, kun mikroprosessorien leviäminen mahdollisti kompaktien yksilevyisten tietokoneiden luomisen. Tämän tyyppisissä koneissa keskusyksikkö , muisti ja oheislaitteet sijoitettiin yleensä erillisille painetuille piirilevyille, jotka liitettiin takapaneeliin . Laajalti käytetty S-100-rengas 1970- luvulta on esimerkki tällaisesta järjestelmästä.

Myöhemmin mikroelektroniikan kehityksen myötä koti- ja henkilökohtaisten tietokoneiden valmistajat tulivat siihen tulokseen, että oli kannattavampaa siirtää järjestelmän pääkomponentit erillisiltä korteilta taustalevylle - tämä mahdollisti tuotantokustannusten alentamisen ja parempi markkinoiden valvonta. Yksi ensimmäisistä suosituista kotitietokoneista, Apple II , oli myös ensimmäinen, jolla oli todellinen emolevy, johon asennettiin keskusyksikkö ja RAM , ja loput toiminnot poistettiin lisäkorteilta , jotka asennettiin seitsemän vapaata laajennuspaikkaa. IBM Corporation noudatti samaa periaatetta, kun se toi IBM PC :nsä markkinoille . Molemmat yhtiöt käyttivät modulaarisen periaatteen lisäksi myös avoimen arkkitehtuurin periaatetta ja julkaisivat kaavioita, ohjelmointirajapintoja ja muuta dokumentaatiota, joka mahdollisti laajennuskorttien ja sitten vaihtoehtoisten emolevyjen luomisen ( IBM PC-yhteensopivien koneiden tapauksessa Applen emolevyt patentoitiin [1] ) kolmansille osapuolille. Useat emolevyt, jotka yleensä oli tarkoitettu uusien, näyteyhteensopivien tietokoneiden luomiseen, tarjosivat lisätehoa tai muita ominaisuuksia, ja niitä käytettiin valmistajan alkuperäisen laitteiston päivittämiseen.

1980-luvun lopulla ja 1990-luvun alussa tuli taloudellisesti kannattavaa siirtää yhä useampi oheistoiminto emolevylle. 1980-luvun lopulla henkilökohtaisten tietokoneiden emolevyt alkoivat sisältää yksittäisiä IC-piirejä (kutsutaan myös Super I/O -siruiksi ), jotka pystyivät tukemaan joukkoa hitaan nopeuden oheislaitteita: näppäimistöjä , hiiriä , levykeasemia , sarja- ja rinnakkaisportteja. 1990-luvun lopulla monet henkilökohtaisten tietokoneiden emolevyt sisälsivät sisäänrakennetut kuluttajatason ääni-, video-, tallennus- ja verkkotoiminnot ilman lisäkortteja, paitsi ehkä huippuluokan 3D - pelaamiseen ja tietokoneen näytönohjaimeen . Laajennuskortteja käytetään edelleen ammattitietokoneissa, työasemissa ja palvelimissa tiettyjen toimintojen, luotettavuuden tai suorituskyvyn parantamiseksi.

1990-luvulla kehitetyissä kannettavissa tietokoneissa yhdistettiin yleisimmät oheislaitteet. Niihin sisältyi jopa emolevyjä, joissa ei ole päivitettäviä komponentteja, mikä jatkuu, vaikka pienempiä laitteita (kuten tabletteja ja netbookeja) keksitään.

IBM PC -emolevyjen kehitys

Tietokoneen emolevyn yleiset komponentit

Pääosina (ei irrotettavina) emolevyssä on:

Emolevy ja siihen liittyvät laitteet on asennettu kotelon sisään virtalähteen ja jäähdytysjärjestelmän kanssa muodostaen yhdessä tietokonejärjestelmän yksikön .

Emolevyjen luokittelu muotokertoimen mukaan

Emolevyn muototekijä - standardi, joka määrittää tietokoneen emolevyn mitat, sen kiinnityspaikan runkoon ; väyläliitäntöjen, I/O-porttien , prosessorin pistorasian , RAM -paikkojen sijainti sekä virtalähteen liittimen tyyppi .

Muototekijä (kuten kaikki muutkin standardit) on luonteeltaan neuvoa-antava. Muototekijämäärittelyssä määritellään vaaditut ja valinnaiset komponentit. Suurin osa valmistajista kuitenkin haluaa noudattaa eritelmää, koska olemassa olevien standardien noudattamisen hinta on emolevyn ja muiden valmistajien standardoitujen laitteiden (oheislaitteet, laajennuskortit) yhteensopivuus (mikä on avainasemassa omistuskustannusten vähentämisessä). , Englanti  TCO ).

On emolevyjä, jotka eivät vastaa olemassa olevia muototekijöitä ( katso taulukko ). Tämä on valmistajan perustavanlaatuinen päätös, joka johtuu halusta luoda "tuotemerkki", joka ei ole yhteensopiva markkinoilla olevien tuotteiden kanssa ( Apple , Commodore , Silicon Graphics , Hewlett-Packard , Compaq useammin kuin muut jättäneet huomioimatta standardeja) ja tuottaa yksinomaan oheislaitteita. laitteet ja tarvikkeet siihen.

Tietokoneen käyttötarkoitus (yritys, henkilökohtainen, peli) vaikuttaa suuresti emolevyn toimittajan valintaan.

Siksi erillisen emolevyn hankinta on perusteltua luomalla tietokone, jossa on "erityinen" kokoonpano, esimerkiksi hiljainen tai pelaaminen .

Mallin määritelmä

Voit määrittää asennetun emolevyn mallin

Energy Saving Technologies

Lisääntynyt huomio energiaa säästäviä ja ympäristöystävällisiä ratkaisuja vaativiin "vihreisiin" teknologioihin sekä tärkeiden ominaisuuksien tarjoamiseen emolevyille on pakottanut monet valmistusyritykset kehittämään erilaisia ​​ratkaisuja tällä alueella.

Kun elektronisten laitteiden suosio kasvaa jatkuvasti seuraavien 20–30 vuoden aikana, Euroopan unioni päätti ottaa käyttöön tehokkaan strategian energiankulutusongelmien ratkaisemiseksi. Tätä varten annettiin energiatehokkuusvaatimukset  - ErP (Energy-related Products) ja EuP (Energy Using Product). Standardi on suunniteltu määrittämään valmiiden järjestelmien energiankulutus. Kuten ErP/EuP vaatii, järjestelmän tulee kuluttaa alle 1 W tehoa sammutettuna.

ErP/EuP 2.0:n tekniset tiedot ovat paljon tiukemmat kuin ensimmäisen version. ErP/EuP 2.0:n (astui voimaan vuonna 2013) noudattamiseksi tietokoneen kokonaisvirrankulutus sammutettuna ei saa ylittää 0,5 wattia.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. IBM patentoi BIOS -laiteohjelmistokoodin , mutta ei ohjelmointirajapintaa, mikä mahdollisti patentin ohituksen "puhdas huone" -menetelmällä .
  2. CU 29 -tekniikka Arkistoitu 10. tammikuuta 2013 Wayback Machinessa // gigabyte.ru
  3. Ultra Durable 3 Arkistoitu 27. huhtikuuta 2012 Wayback Machinessa Ferra.ru

Kirjallisuus

Linkit