Motherboard part 1

Matična ploča je osnova PC računala. Svaka komponenta, od mikroprocesora do raznih kartica za proširenje, spaja se direktno ili indirektno na matičnu ploču. Na matičnoj ploči nalaze se tiskani vodovi koji se nazivaju sabirnice računala. Uz njih, matična ploča sadrži i brojne konektore za priključenje uređaja, ali i distribuira električnu energiju dobivenu od jedinice napajanja. Bez matične ploče nije moguće konfiguirati računalo.

Tri varijable definiraju modernu matičnu ploču. To su:

• standard oblika (engl form factor)
• chipset
• integrirane komponente

Standard oblika određuje fizičku veličinu matične ploče, ali i okvirnu lokaciju integriranih komponenti i konektora. Chipset određuje vrstu mikroprocesora i RAM-a koje se može ugraditi na matičnu ploču, koje se komponente mogu integrirati i vrstu utora za proširenje. Integrirane komponente definiraju osnovnu funkcionalnost cijelog računala.

Standardi oblika
Standari oblika su industrijski određeni izgledi matičnih ploča i rasporedi priključaka koji definiraju s kojim kućištima ili jedinicama napajanja matična ploča može raditi.Sve matične ploče su pravokutnog oblika, ali se razlikuju prvenstveno po veličini i rasporedu integriranih komponenti. Matičnu ploču morate ugraditi u odgovarajuće kućište, tako da se konektori za periferne uređaje i otvori iza kartica za proširenje pravilno postave.
Jedinica napajanja i matična ploča trebaju imati kompatibilne konektore, a vrstu konektora određuje standard oblika.
Najvažniji standardi oblika su:

• AT
• ATX
• BTX

AT standard oblika matične ploče
Ovaj je standard zastario i nećete ga viđati u praksi. Matične ploče prema ovom standardu imale su veliki konektor za priključenje tipkovnice na bribližno istom mjestu kao i današnje, kao i poseban dualni naponski konektor imena P8/P9 (više o konektorima u sljedečim postevima)

AT

 
Dimenzije ovih matičnih ploča za današnje su pojmove bile ogromne. Orginalna AT matična ploča bila je oko 27 cm široka i 29 cm duboka. U to vrijeme PC tehnologija je bila u povojima i trebalo je postaviti na ploču mnoštvo čipova koji su upravljali priključenim uređajima, npr. tipkovnica. Poslije su se pojavile revizije AT ploča, s istim mogućnostima, ali smanjenim dimenzijama (npr baby-AT)

Baby-AT

 

 

 

 

Ipak, najveći nedostatak AT ploča bio je kronični nedostatak konektora za priključenje perifernih uređaja. Kada je PC izumljen, u sistemsku su se jedinicu priključivali samo monitor i tipkovnica. Upravo zato na AT matičnoj ploči ćete pronaći jedino priključak za tipkovnicu.
Tijekom godina broj perifernih uređaja koji se priključuju u sistemsku jedinicu značajno je porastao. Današnje prosječno računalo ima tipkovnicu, miš, printer, zvučnike, monitor i najčešće nekoliko dodatnih uređaja spojenih preko USB konektora. Potreba za priključenjem dodatnih uređaja rezultirala je potrebom za novim standardom oblika, čije bi matične ploče imale daleko više konektora. Bilo je više pokušaja za stvaranjem novog, općeprihvaćenog standarda. Svaki od njih je dodao nove konektore na matičnu ploču.
Jedan od rijetkih podstandarda oblika AT bio je niskoprofilni standard, poznat i pod nazivom LPX ( Low profile Extended).Zamijenio ga je NPX standard ( ova skraćenica ne znači ništa, jednostavno predstavlja kombinaciju slova). LPX i NPX standardi su omogućili sastavljanje niskoprofilnih računala uvođenjem posebnih kartica za proširenje ( riser card), u koje su se onda horizontalno umetale ostale kartice za proširenje. Iskoristila se širina kućišta da bi se uštedjelo na visini. Ovakvim načinom ugradnje dodatnih kartica proizvođači računala uspjeli su izraditi oko 10 cm tanja kućišta, naspram klasičnog AT standarda oblika. Glavni problem LPX I NPX standarda je bila njihova karatkovječnost. Iako su se dedicirani konektori za priključenje uređaja kao što su miš ili tipkovnica mogli dosta dugo koristiti, problem je nastao s grafičkim i zvučnim karticama. Pojavom novih modela navedenih kartica morali ste zamijeniti i matičnu ploču.

ATX standard oblika
S obzirom na nedostatak AT standarda tržište je počelo zahtijevati novi standard. Zbog toga je 1995. razvijen ATX standard oblika. Iako ispočetka sporo, ATX standard je do 1998. godine postao najkorišteniji standard za osobna računala.

ATX motherboard

Razlike između AT i ATX standarda su brojne. Prvo možemo uočiti nedostatak AT konektora za tipkovnicu, na čije je mjesto došao cijeli skup standardnih konektora za priključenje perifernih uređaja. Na svakoj ćete ATX matičnoj ploči vidjeti mini-DIN konektore za priključenje miša i tipkovnice.
Raspored komponenti na matičnoj ploči kod ovih dvaju standarda se također razlikuje. Smještajem mikroprocesora i radne memorije je promijenjen na način da omogućuje lakši pristup tim komponentama. Radna memorija je fizički bliže mikroprocesoru i northbridge čipu, što osigurava bolje performanse. Svim ovim poboljšanjima također je smanjena i duljina tiskanih vodova koji spajaju komponente. Kraće vodove je i lakše međusobno izolirati. Time se eliminira međusobna interferencija signala na tiskanim vodovima pa je tako na ATX matičnim pločama omogućena i dvostruka, čak i četverostruka frekvencija radnog takta, naspram AT ploča. Još jedna novost na ATX matičnim pločama je i način uključenja / isključenja računala (Soft power).
Iz ATX matičnih ploča izvedeni su i neki podstandardi, za specifične namjene. ATX je dobio:

• microATX
• FlexATX

MicroATX matične ploče u prosjeku su 30% manje od ATX ploča, ali koriste iste komponente. MicroATX možete ugraditi u standardno ATX kućište, ali i u posebna microATX kućišta.
Tvrtka Intel je 1999. godine iz microATX standarda razvila flexATX standard oblika. Matične ploče rađene prema ovom standardu su dimenzija 22,86x19,05 cm, šro ih čini najmanjima u ATX obitelji. Iako flexATX matične ploče mogu koristit standardne ATX jedinice napajanja, većina ih koristi posebne flexATX jedinice napajanja, koje su zbog svojih malih dimenzija pogodne za ugradnju u skučena flexATX kućišta.
Imajte na umu da svaki od glavnih standarda oblika ima svoju vrstu kućišta. AT matična ploča se ugrađuje u AT kućište, NLX ploča u NLX kućište,  a ATX ploča u ATX kućište. Ne možete zamijeniti glavni standard bez jupnje novog kućišta. Iznimka od ovog pravila je da se u veća ATX kućišta mogu ugraditi matične ploče manjih standarda oblika (micro i flex).

BTX standard
Razlog razvijanja BTX standarda je potreba za efikasnijim hlađenjem komponenti u računalu. BTX standard definira tri podstandarda:

• BTX
• microBTX
• picoBTX

Ti standardi su trebali zamijeniti ATX, microATX i flexATX.

BTX

Na prvi pogled matične ploče ATX i BTX standarda se ne razlikuju mnogo, ipak primjetimo da su konektori za periferne uređaje i utori za kartice za proširenje zamijenili strane. Ne možete ugraditi BTX ploču u ATX kućište. BTX matične ploče koriste ATX jedinice napajanja.

!!Puno proizvođača prodaje "BTX jedinice napajanja". Ovo je samo marketinški trik!!

Budući da je u BTX standardu oblika sve podređeno boljem hlađenju komponenti, i na matičnim pločama je došlo do određenih izmjena u rasporedu komponeti.  Spomenut ćemo još i posebno hlađenje mikroprocesora korištenjem termalnog modula (thermal unit). Termal unit ispuhuje vrući zrak s procesora direktno izvan kućišta računala, za razliku od ATX standarda gdje je zrak s procesora ispuhivan u kućište.

Neotvoreni standardi računala
Podsjetimo se AT,ATX i BTX standardi oblika su otvoreni standardi. Svatko može izrađivati računala ili računalne komponente koristeći smjernice i pravila definirana u nekom standardu. Nekoliko većih proizvođača računala (uključujući Dell i Sony) izrađuju matične ploče koje rade samo unutar kućišta jednog proizvođača. Ovakva računala se razlikuju od ostalih prvenstveno po pitanju servisa.