Мануал к материнской плате от ноутбука - Большая энциклопедия инструкций и руководств

Материнская плата ноутбука – это печатная плата, на которой расположены электронные компоненты и разъемы. Изготавливается из текстолита и имеет многослойную структуру.

notepcb

1. Разъем (Socket) центрального процессора.
2. Северный мост.
3. Видеочип
4. Микросхемы видеопамяти
5. Южный мост
6. Дроссели импульсных преобразователей напряжения
7. Батарейка CMOS
8. Разъемы модулей памяти
9. Разъемы периферийных устройств.
10. Разъёмы питания
11. Мультиконтроллер
12. Микросхема ПЗУ
13. Контроллеры сети, аудио, Wi-fi

Мультиконтроллер.
Мультиконтроллером, или, по-английски Super I/O, называется микросхема, обеспечивающая мониторинг напряжений и температур, работу с периферийными устройствами. Такими устройствами могут быть клавиатура, мышь, кнопка включения, датчик закрытия крышки итп. Мультиконтроллер управляет включением ШИМ-контроллеров, вырабатывающих необходимые для работы узлов ноутбука напряжения, ключами, коммутирующими эти напряжения. Через мультиконтроллер по протоколу Firmware HUB или SPI подключена микросхема flash c программным обеспечением. В состав мультиконтроллера могут входить контроллеры часов реального времени, жестких дисков, USB, интегрированный аудиоинтерфейс, интерфейс LPC.

multi

Мультиконтроллер часто выходит из строя при залитии ноутбука жидкостью или при использовании неисправного блока питания, так как на эту микросхему подается довольно высокое напряжение +19В.
Но, к счастью, микросхемы эти не очень дорогие и ремонт такой неисправности обходится дешевле, чем, например, замена южного моста или видео.

В современных системах, северный мост часто отсутствует в виде отдельного чипа. Его функцию выполняет часть центрального процессора, тем самым упрощая устройство системных плат.
В недорогих материнских платах видеоадаптер часто бывает встроен в северный мост.

Южный мост ноутбука.
Южный мост (англ. Southbridge) – это микросхема, функционально являющаяся контроллером ввода вывода (англ. I/O Controller Hub).

Она соединяет процессор (чаще всего через северный мост) с медленными интерфейсами, шинами и устройствами. Это SATA, IDE, USB, LAN, Audio, PCI, PCIe, DMA-контроллер, SM шина (используется для управления вентиляторами на плате), IRQ-контроллер, BIOS, системные часы, шина LPC Bridge, системы энергообеспечения APM и ACPI.

Южный мост может выйти из строя из-за перегрева, нарушения пайки, замыкания в шине USB или воздействия на неё статического электричества, из-за скрытых производственных дефектов самого чипа. Выход его из строя может иметь следующие проявления:
— не определяются или неправильно работают приводы HDD и DVD
— не работают порты USB
— не работает тачпад
— не работает клавиатура
— не работает сеть, Wi-Fi
— ноутбук не включается

chip

Источник

Содержание

Пошаговая процедура ремонта материнской платы ноутбука
0-1 Входные напряжения питания A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS
1-2 Питание EC контроллера
3 Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS)
4 Сигнал VSUS_GD#
5 Сигнал RSMRST#
6 Кнопка включения (сигнал PWRSW#_EC)
7 Сигнал включения (сигнал PM_PWRBTN#)
8-9 Основные напряжения
10 Питание процессора
11 Включение тактового генератора
12 Завершающий сигнал готовности питания (PWROK)
13 PLT_RST#, H_PWRGD
14 Завершающий этап
Комментариев: 2
Наглядное устройство материнской платы компьютера
Из чего состоит материнская плата: структура, элементная база?
Для начала небольшое введение…
Но что же это всё-таки такое – материнская плата?
Подключение мозга к компьютеру
Большим мозгам – большая память
Память – не единственное, что подключено к процессору
Повернёмся на юг и пройдёмся по мосту
Вспомогательные микросхемы
Питание
Эти ненавистные перемычки!
Соединение соединений
Заключение

Пошаговая процедура ремонта материнской платы ноутбука

Материнская плата ноутбука не включается. На примере ASUS A6F рассмотрим общий принцип ремонта и поиска неисправностей, которые препятствуют запуску материнской платы и поможет нам в этом POWER On Sequence (такая страничка имеется во многих схемах ноутбуков).

pos a6f

По диаграмме можно отследить всю процедуру запуска материнской платы, начиная с момента включения питания и вплоть до готовности процессора выполнять инструкции BIOS и определить, на каком из этапов у нас происходит ошибка. В той же pdf-ке к материнской плате, можно найти более детальную схему распределения напряжений:

0-1 Входные напряжения питания A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS

Первым делом следует убедиться в наличии питающего напряжения 19 вольт на входе материнской платы и, желательно, напряжения с АКБ (аккумуляторной батареи). Отсутствие входных напряжений A/D_DOCK_IN и АС_ВАТ_SYS представляется достаточно частой проблемой и проверку следует начинать с блока питания и разъёма на плате.

Если напряжение на участке (разъём — P-mosfet) отсутствует, то необходимо разорвать связь между сигналами A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS. Если напряжение со стороны A/D_DOCK_IN появилось, то причина неисправности скрывается дальше и надо разбираться с участком (P-mosfet — нагрузка):

Необходимо исключить вариант короткого замыкания (КЗ) по AC_BAT_SYS (19В). Чаще всего, КЗ заканчивается не дальше, чем на силовых транзисторах в цепях, требующих высокой мощности (питание процессора и видеокарты) или на керамических конденсаторах. В ином случае, необходимо проверять все, к чему прикасается AC_BAT_SYS.

Если КЗ отсутствует, то обращаем внимание на контроллер заряда и P-MOS транзисторы, которые являются своеобразным «разводным мостом» между блоком питания и аккумулятором. Контроллер заряда выполняет функцию переключателя входных напряжений. Для понимания процесса работы, обратимся к datasheet, в котором нас интересует минимальные условия работы контроллера заряда:

Как видно по схеме, контроллер MAX8725 управляет транзисторами P3 и P2, тем самым переключая источники питания между БП и аккумулятором — P3 отвечает за блок питания, а P2 за аккумулятор. Необходимо проверить работоспособность этих транзисторов.

Разберем принцип работы контроллера. При отсутствии основного питания, контроллер автоматически закрывает транзистор P3 (управляющий сигнал PDS) тем самым перекрывая доступ блока питания к материнской плате и открывает транзистор P2 (управляющий сигнал PDL). В таком случае плата работает только от аккумулятора.

Если мы подключим блок питания, контроллер должен перекрыть питание от аккумулятора закрывая P2 и открывая P3, обеспечив питание от внешнего блока питания и зарядку аккумулятора.

При диагностике входного напряжения от сети мы не используем аккумулятор и проверяем только сигнал PDS. В нормальном режиме он должен «подтягиваться» к земле, тем самым открывая P-MOS и пропуская 19В на плату. Если контроллер неправильно управляет транзистором P3, то необходимо проверить запитан ли сам контроллер. Затем проверяем основные сигналы DCIN, ACIN, ACOK, PDS. При их отсутствии, меняем контроллер и, на всякий случай, P-MOS транзисторы.

Если проблем с входными напряжениями нет, но плата все равно не работает, переходим к следующему шагу.

1-2 Питание EC контроллера

Embedded Contoller (EC) управляет материнской платой ноутбука, а именно включением/выключением, обработкой ACPI-событий и режимом зарядки аккумулятора. Также эту микросхему ещё называют SMC (System Management Controller) или MIO (Multi Input Output).

Контакты микросхемы EC контроллера программируются под конкретную платформу, а сама программа, как правило, хранится в BIOS или на отдельной FLASH микросхеме.

Вернувшись к схеме запуска материнской платы, первым пунктом видим напряжение +3VA_EC, которое является основным питанием EC контроллера и микросхемы BIOS. Данное напряжение формирует линейный стабилизатор MIC5236YM:

3vao

Благодаря присутствию сигнала AC_BAT_SYS, микросхема должна выдать напряжение +3VAO, которое с помощью диагностических джамперов преобразуется в +3VA и +3VA_EC.

+3VA и +3VA_EC питают Embedded контроллер и BIOS, при этом запускается основная логика платы, которая отрабатывается внутри EC контроллера. Основными причинами отсутствия +3VA и +3VA_EC могут служить короткое замыкание внутри компонентов (ЕС, BIOS и т.д.), либо повреждение линейного стабилизатора или его обвязки.

3 Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS)

После того как был запитан EC и он считал свою прошивку, контроллер выдает разрешающий сигнал VSUS_ON для подачи дежурных напряжений (см. пункт 3 последовательности запуска). Этот сигнал поступает на импульсную систему питания во главе которой стоит микросхема TPS51020:

dejurka

Как видно на схеме, нас интересуют напряжения, отмеченные на схеме зеленым цветом +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS. Для того, что бы эти напряжения появились на плате необходимо что бы микросхема была запитана 19В (AC_BAT_SYS) и на входы 9, 10 приходили разрешающие сигналы ENBL1, и ENBL2.

Разрешающие сигналы на платформе A6F формируются из сигналов FORCE_OFF# и VSUS_ON.

enbl

В первую очередь нужно обратить внимание на VSUS_ON который выдается EC контроллером, а сигнал FORCE_OFF# рассмотрим чуть позже. Отсутствие сигнала VSUS_ON говорит о том, что либо повреждена прошивка (хранящаяся в BIOS), либо сам EC контроллер.

Если же напряжение ENBL присутствует на плате и TPS51020 запитан, то значит TPS51020 должен формировать +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS (проверяется мультиметром на соответствующих контрольных точках).

Если напряжения +5VO, +3VO не формируются, проверяем эти линии на КЗ или заниженное сопротивление. В случае обнаружения КЗ, разрываем цепь и выясняем, каким компонентом оно вызвано.

При отсутствии или после устранения КЗ, снова проверяем напряжения и если их нет, то меняем сам контроллер вместе с транзисторами которыми он управляет.

4 Сигнал VSUS_GD#

На этом этапе контроллер дежурных напряжений сообщает EC контроллеру о том, что дежурные питания в норме. Проблем тут быть не должно.

5 Сигнал RSMRST#

На этом этапе EC контроллер выдает сигнал готовности системы к включению — RSMRST# (resume and reset signal output). Этот сигнал проходит непосредственно между EC и южным мостом. Причиной его отсутствия может быть сам контроллер, южный мост или прошивка EC.

Прежде чем искать аппаратные проблемы, сначала прошейте BIOS. Если результата нет, отпаиваем и поднимаем соответствующую сигналу RSMRST# 105 ножку EC, и проверяем выход сигнала на EC контроллера. Если сигнал все равно не выходит, то меняем контроллер.

Если сигнал выходит, но до южного моста не доходит, то проверяем южный мост и часовой кварц, в худшем случае меняем сам южный мост.

6 Кнопка включения (сигнал PWRSW#_EC)

На этом этапе необходимо проверить прохождение сигнала от кнопки включения до EC контроллера. Для этого меряем напряжение на кнопке и проверяем ее функциональность, если после нажатия напряжение не падает, то проблема в кнопке. Так же можно закоротить этот сигнал с землей и проверить включение.

7 Сигнал включения (сигнал PM_PWRBTN#)

После того как сигнал от кнопки включения попадает на EC, тот в свою очередь передает этот сигнал в виде PM_PWRBTN# на южный мост.

Если южный мост его успешно принял, то следующим этапом является выдача ответа в виде двух сигналов PM_SUSC#, PM_SUSB#, которые, в свою очередь, являются разрешением южного моста EC контроллеру включать основные напряжения платы (если южный мост никак не реагирует на сигнал PM_PWRBTN#, то проблема скрывается в нем).

8-9 Основные напряжения

Каким образом EC контроллер обрабатывает ACPI-события? В предыдущем пункте было сказано, что южный мост отправляет на EC два сигнала PM_SUSC#, PM_SUSB#. Эти сигналы еще называют SLP_S3# и SLP_S4# (отмечено красным блоком на след схеме):

slp

Рассмотрим более подробно ACPI состояния:

Так вот, состояние этих сигналов отвечает за ACPI состояние питания на материнской плате:

slp hl

Как видно из последовательности запуска, при появлении сигналов SUSC_EC#, SUSB_EC#, на плате должны появиться следующие напряжения:

Если хоть одного из этих напряжений не будет, плата не запустится, по этому, проверяем каждую систему питания, начиная от +1.8V, заканчивая +12VS.

10 Питание процессора

11 Включение тактового генератора

12 Завершающий сигнал готовности питания (PWROK)

Если этот сигнал присутствует, и логика EC исправна, то это значит, что все напряжения на плате должны быть включены.

13 PLT_RST#, H_PWRGD

PLT_RST# – сигнал reset для северного моста, H_PWRGD сообщает процессору о том, что питание северного моста в норме. Если возникли проблемы с этими сигналами, то проверяем работоспособность северного и южного моста.

Проверка мостов — тема, довольно обширная. Вкратце, можно сказать, что необходимо проверять сопротивления по всем линиям питания этих мостов и при отклонении от нормы мосты нужно менять.

В принципе, обычной диодной прозвонкой сигнальных линий можно определить неисправный мост, но так как микросхемы выполнены в корпусе BGA, добраться до их выводов практически невозможно. Не все выводы приходят на элементы, которые легко достать щупом тестера, поэтому используют специальные вспомогательные диагностические платы (например есть диагностические платы для проверки северного моста и каналов памяти).

14 Завершающий этап

Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.

Комментариев: 2

Здравствуйте. Столкнулся с проблемой прошивки контроллера аккумулятора после замены элементов 18650, дело в том, что напряжение на материнку поступает, но чтобы им воспользоваться мультиконтроллер видимо опрашивает контроллер аккумулятора и по результату опроса в конечном счете продуцирует сам себе какой-то физический enable, чтобы открыть канал питания от аккумулятора.

Вы так досконально разбиратесь в алгоритме последовательности включения, не могли бы подсказать, как сымитировать это разрешение принудительно, потому что программа для прошивки контроллера слишком дорого стоит.

Источник

Наглядное устройство материнской платы компьютера

Современные материнские платы состоят из множества различных компонентов. Устройство материнской платы компьютера таково, что она содержит в себе: транзисторы (мосфеты), клокеры, резисторы, электролитические и керамические конденсаторы, диоды, катушки индуктивности, а также различные микрочипы, которые припаиваются непосредственно к материнской плате.

Сама же материнская плата (мать) представляет из себя кусок многослойного текстолита, на котором тончайшим слоем нанесены дорожки (проводники). Слои в нем располагаются примерно так же, как этажи в многоэтажных домах, а их количество может достигать от 10 до 15.

Мосфеты необходимы для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. Резисторы нужны для создания в электрической цепи сопротивления, обеспечивая тем самым регулирование электрической энергии между элементами материнской платы. Клокеры необходимы для формирования тактовых частот, используемых на материнской плате и в процессоре. Конденсаторы нужны для выравнивания напряжения или блокировки тока в цепи.

Они (конденсаторы) имеют свойство выходить из строя и буквально вздуваться. И, наконец, катушка (дроссель) — используется для смягчения скачков тока при запуске, очень часто дросселя располагают возле сокета процессора. Все остальные компоненты материнской платы условно можно разделить на группы:

Итак, перед вами схема материнской платы. Начнем, пожалуй, с чипсета. А состоит он из двух компонентов: южного моста и северного моста. Этим специфическим термином «мост» — обозначается набор микросхем, которые отвечают за работу всех компонентов материнской платы и их связи с процессором. Чипсет не случайно делится на две составляющие: северную и южную, ведь на них возлагаются принципиально разные задачи.

К примеру, северный мост далеко не просто так называется, а именно из-за своего положения, относительно центра материнской платы. Северный мост всегда находится ближе к процессору (а в современных пк он вообще уже встроен в сам процессор, Начиная с процессоров на базе архитектур Intel Nehalem и AMD Sledgehammer) и обеспечивает связь между ним, оперативной памятью и графическим ускорителем (видеокартой).

Южный же — отвечает за работу всех периферийных устройств, включая принтер, сканер, флеш-накопители, внешние жесткие диски и т.п.). А также делает возможной работу: базовой системы «ввода-вывода» (BIOS), аудиочипа и интернета. Между собой северный и южный мосты также «общаются» по определенному протоколу. А сам чипсет связывается с процессором по следующим интерфейсам: FSB, DMI, HyperTransport, QPI.
Подробнее о чипсете я уже писал в одной из своих предыдущих статей, а именно вот здесь.

Чуть правее чипсета располагается процессорный сокет, обратите внимание на скопление тех самых катушек (дросселей), которые, как уже упоминалось выше, производитель старается расположить поближе к процессору. С чем конкретно это связано утверждать не берусь, но если кто в комментариях напишет свою версию — буду признателен (неправильные ответы тоже принимаются).

А еще обратите внимание на обилие радиаторов охлаждения, один расположен прямо над процессорным сокетом, а два других — на северном и южном мостах. Это действительно необходимость, ведь в процессе работы некоторые зоны материнской платы нагреваются очень ощутимо, а без должного охлаждения пайка, например, на южном мосту может разрушиться и наш южный мост уйдет в свободное плавание, или, того хуже — просто сгорит. Кроме того, на процессор обычно ставится кулер, у которого тоже есть свой отдельный радиатор, эффективно отводящий тепло.

Система охлаждения материнской платы может быть представлена не только в виде обычного радиатора, но и в виде жидкостного охлаждения с подводящими трубками + радиаторы, как на фото выше

Процессор питается от материнской платы через специальный 4-х пиновый разъем (на схеме он обозначен как «P4»), а сама материнка — через 24-х пиновый разъем, на фото он находится в самом низу. Также, энергия требуется и различным вентиляторам и кулерам, которых может быть больше 3. Процессорный кулер подключается через 4-х контактный разъем, который расположен ближе всего к сокету. Остальные вентиляторы запитываются от 3-х контактных разъемов, которые «натыканы» по всей плате.

Если перевести взгляд в левый нижний угол — можно увидеть небольшую круглую батарейку, без которой все настройки BIOSа, в том числе текущее время и дата, будут удалены. Срок службы такой батарейки редко превышает порог в 7 лет, иными словами, если вы на своем компьютере обнаружили подобную проблему (каждый раз при включении сбивается время и дата), первым делом поменяйте батарейку, благо стоит она совсем не дорого и найти ее можно практически в любом компьютерном магазине.

Также, по всей материнской плате размещены всевозможные интегральные микросхемы, к ним можно отнести:

Для любых портов должен быть предусмотрен свой контроллер, иначе они не будут работать. Контроллера USB-портов на схеме не видно, просто потому, что он встроен в южный мост, как вы уже могли догадаться. FWH отвечает за работу BIOS. А вот с чипом Super I/O не все так просто. Он выполняет целый ряд функций, в нем находятся: контроллер флоппи-дисков (которые «конкретно» устарели и ныне не используются), датчик температуры и скорости вращения вентилятора (кулера), а еще он отвечает за инфракрасный порт и клавиатуру с мышью, только не usb, а ps/2. Найти чип Super I/O на материнке можно по названию производителя, в частности: Fintek, ITE, National Semiconductor, Nuvoton, SMSC, VIA, и Winbond.

Порт 1394 (он же FireWire) используется для подключения различных мультимедийных устройств, например ip-камер, и является значительно более быстрым, нежели usb. Про разъемы (гнезда) задней панели рассказывать тут не вижу смысла, ибо это тема отдельной статьи (а эта и так уже получилась большая), ну а про другие порты, такие как: ATA(IDE), SATA я уже упоминал в статье под названием «интерфейсы жесткого диска», рекомендую к прочтению.

cmos

Перемычки, они же переключатели, они же джамперы (Jumpers) — выполняют сразу несколько задач. С помощью них вы можете запустить аварийное восстановление биоса, переключить и настроить звуковой чип, выполнить сброс настроек биоса и многое другое. Все зависит от конкретного производителя материнки. Если речь идет о игровых моделях, в них могут встречаться джамперы, позволяющие «разгонять» ОЗУ или саму материнскую плату, менять приоритеты загрузки жестких дисков и т.д. Как-нибудь я постараюсь рассказать об этом подробнее (но уже не в этой статье).

e53uJ

Ну и пару слов про так называемую «FPanel», или по-другому разъемы передней панели. На схеме они обозначены как «коннекторы фронтальной панели». На фото вы можете видеть провода с колодками, которые как раз подключаются к этим штырькам на материнской плате. Однако, тут важно соблюсти определенную последовательность подключения, иначе все кнопки и индикаторы не будут работать. А что вообще туда подключается? А вот что: кнопка подачи питания и перезагрузки компьютера, индикатор загруженности жесткого диска, встроенный динамик (пищалка).

Опять же, для каждой платы может быть своя последовательность и полярность подключения, все это, как правило, в обязательном порядке указывается на первых страницах инструкции к вашей материнской плате. Если такой инструкции у вас нет, или вы покупали мат. плату с рук — попробуйте найти ее в интернете. Конкретно для платы ASUS P5AD2-E, рассматриваемой в данной статье, последовательность такая:

Источник

Из чего состоит материнская плата: структура, элементная база?

У многих людей дома, в школе или на работе есть настольный компьютер. Кто-то ведёт на нём бухучёт, кто-то играет в игры, а кто-то даже сам собирает и ремонтирует их. Но хорошо ли вы знаете, из чего состоит компьютер? Взять к примеру скромную материнскую плату – она сидит себе там тихонечко, спокойно выполняет свою работу, и редко удостаивается такого же внимания, как процессор или видеокарта.

Однако значимость материнских плат, напичканных поистине впечатляющими технологиями, переоценить невозможно. Итак, сейчас мы, как студенты-медики, займёмся изучением анатомии материнской платы. Рассмотрим, какие функции выполняют все её части и чем занимается каждый бит!

Для начала небольшое введение…

Давайте начнем с основной роли материнской платы. По сути, она служит для:

Также, с помощью материнской платы осуществляется монтаж элементов, реализуется система обратной связи для их тестирования и прочее. Однако основополагающими функциями являются две вышеупомянутых, поскольку почти каждая часть на плате так или иначе зависит от них.

Практически все современные материнские платы для стандартных ПК имеют разъёмы для центрального процессора (CPU socket), модулей памяти (как правило, типа DRAM) дополнительных карт расширения (таких как видеокарта), накопителей, различных входов/выходов и связи с другими компьютерами и устройствами.

Существуют отраслевые стандарты размеров материнских плат, которых стараются придерживаться производители. Основные размеры, которые вы можете встретить, следующие:

Но что же это всё-таки такое – материнская плата?

Материнская плата – это просто большая печатная плата с множеством контактов и сотнями, если не тысячами, проводников, соединяющих все узлы и компоненты. Теоретически жесткая плата не нужна: можно соединить всё с помощью кучи проводов. Однако производительность у этого клуба проводов будет ужасной, так как сигналы будут мешать друг другу, а сопротивление проводов приведет к существенным потерям мощности. Наше препарирование мы начнем с типичной материнской платы ATX. На фото вы видите Asus Z97-Pro Gamer, и ее внешний вид и функционал схож с десятками подобных плат.

Единственная проблема с этим фото (помимо того, что материнская плата на нём довольно. скажем так, потрёпана) состоит в том, что множество всевозможных мелких деталей усложняет нам понимание работы узлов платы в целом.

Поэтому для начала давайте взглянем на упрощенную схему этой материнской платы.

Так-то лучше, но мы всё ещё видим множество непонятных контактов и разъёмов. Давайте начнём сверху, с самой важной части.

Подключение мозга к компьютеру

В центральной части схемы мы видим компонент, имеющий обозначение LGA1150. Так называется сокет, предназначенный для подключения многих процессоров Intel. Буквы LGA обозначают Land Grid Array – это популярная технология корпусировки процессоров и других чипов.

Системы LGA имеют множество маленьких выводов на материнской плате или в сокете для обеспечения питания процессора и его контакта с другими узлами компьютера. На фото ниже хорошо виден этот массив контактных выводов (пинов).

Металлическая рамка служит для равномерного прижимания процессора, но сейчас она нам мешает рассматривать пины, так что мы её пока уберём.

Желающие могут подсчитать количество пинов и убедиться, что их 1150. Цифровое значение в маркировке сокета LGA1150 означает именно количество выводов. В другой статье мы подробно рассмотрим разъёмы для процессоров, а пока просто отметим, что материнские платы оснащаются разными сокетами, с разным количеством пинов – для разных корпусов процессоров.

В целом, чем производительнее процессор (с точки зрения количества ядер, объема кэш-памяти и т.д.), тем больше потребуется контактных выводов. Бо́льшая часть этих пинов используется для обмена данными со следующей важнейшей частью материнской платы.

Большим мозгам – большая память

Ближе всех к процессору всегда размещаются слоты модулей оперативной памяти DRAM. Они подключены непосредственно к процессору и только к нему. Количество слотов DIMM в основном зависит от процессора, так как контроллер памяти встроен в него.

В нашем примере процессор, который совместим с нашей материнской платой, имеет 2 контроллера памяти, каждый из которых оперирует 2-я модулями – следовательно, 4 слота DRAM поддерживает материнская плата. Вы можете видеть, что слоты памяти на ней окрашены таким образом, чтобы вы знали, какие из них управляются каким контроллером памяти (т.н. каналом памяти). Канал №1 управляет двумя черными слотами, а канал №2 – серыми.

Однако, в данном конкретном случае цветовая маркировка слотов на плате немного сбивает с толку (меня в том числе). Как выяснилось, каналу 1 на ней соответствует ближайшая к процессору пара разноокрашенных слотов, а каналу 2 – дальняя от процессора пара.

Подобная маркировка призвана стимулировать использование материнской платы в так называемом двухканальном режиме – при одновременном использовании обоих контроллеров общая производительность памяти повышается. Допустим, у вас есть два модуля памяти по 8 Гб каждый. Независимо от того, в какую пару слотов вы их вставите – серую или черную, – у вас всегда будет 16 Гб доступной памяти.

Если вы вставите оба модуля в оба черных (или оба серых) слота, процессор будет по сути иметь два пути для доступа к этой памяти. Но стоит только переставить модули в слоты разного цвета, и система будет вынуждена обращаться к памяти только с помощью одного контроллера. Учитывая, что он может управлять только одним каналом, нетрудно понять, что это не идёт на пользу производительности.

Наш пример материнской платы и ЦП использует чипы DDR3 SDRAM (Double Data Rate version 3, Synchronous Dynamic Random Access Memory – «синхронная динамическая память с произвольным доступом и с версией 3 двойной скорости передачи данных»), и каждый слот предназначен для одного SIMM или DIMM. «IMM» обозначает «In-line Memory Module» («рядный модуль памяти»); буквы S и D (Single и Dual) указывают, одна сторона заполнена чипами, или обе (односторонний или двухсторонний модуль памяти).

Вдоль нижнего края модуля памяти располагаются позолоченные контакты, обеспечивающие питание и обмен данными. У данного типа памяти этих контактов 240 (по 120 с каждой стороны).

Одинарный модуль DIMM DDR3 SDRAM. Фото: Crucial

Бо́льшие модули могли бы дать вам больше памяти, но конфигурация устанавливает ограничения контактами на процессоре (почти половина из тех 1150 контактов в нашем примере выделена для обмена данными с модулями памяти) и физическим местом для прокладки всех проводников на материнской плате.

В 2004 году компьютерная индустрия остановилась на использовании 240 контактов в модулях памяти и с тех пор не показывает никаких признаков изменения этого стандарта в ближайшее время. Чтобы улучшить производительность памяти, с каждой новой версией просто ускоряется работа чипов. В нашем примере контроллеры памяти ЦП могут отправлять и получать по 64 бита данных за такт. А поскольку контроллеров у нас два, было бы логично увидеть на планках памяти 128 контактов для обмена данными. Так почему же их 240?

Каждый чип на модуле DIMM (всего их 16, по 8 на каждую сторону) передаёт 8 бит за такт. Это означает, что каждому чипу для обмена данными требуется 8 контактов; однако чипы работают парно, используя одни и те же выводы, поэтому только 64 контакта из 240 являются контактами для данных. Остальные 176 выводов необходимы для контроля и синхронизации, а также для передачи адресов данных (места расположения данных на модуле), управления микросхемами и обеспечения электроэнергией.

Так что, как видите, наличие более 240 контактов не обязательно должно улучшить ситуацию!

Память – не единственное, что подключено к процессору

Системная память подключается напрямую к центральному процессору с целью повысить производительность, но на материнской плате есть и другие разъемы, которые подключены примерно так же (и по той же причине). Это слоты стандарта PCI Express (для краткости PCIe), и все современные процессоры имеют встроенный контроллер PCIe.

Эти контроллеры могут обрабатывать несколько соединений (обычно называемых линиями или лэйнами – lane), несмотря на то, что это система «точка-точка», то есть линии в сокете не используются совместно с любым другим устройством. В нашем примере контроллер PCI Express в процессоре имеет 16 линий.

На фото ниже показаны 3 слота: два верхних – это слоты PCI Express, а нижний – слот гораздо более старого стандарта PCI (родственный PCIe, но намного медленнее). Маленький слот вверху, маркированный как PCIEX1_1, является однолинейным слотом, а под ним – 16-ти линейный слот PCIEX16_1.

Если вы вернетесь в начало статьи и снова взглянете на полную фотографию нашей материнской платы, вы легко найдёте там:

Но если контроллер процессора имеет только 16 линий, то что происходит? Во-первых, к центральному процессору подключены только первые два 16-линейных слота: PCIEX16_1 и PCIEX16_2. А третий, и два 1-линейных, подключены к другому процессору на материнской плате (подробнее об этом чуть позже). Во-вторых, если задействованы оба первых слота PCIEX16, то ЦП выделит только по 8 линий для каждого.

Это справедливо для всех современных процессоров. Поскольку число линий у них ограничено, устройствам приходится делить их между собой, и чем больше устройств подключается к ЦП, тем меньше линий выделяется каждому устройству.

Различные конфигурации процессора и материнской платы по-разному реализуют это ограничение. Например, материнская плата Gigabyte B450M Gaming имеет один слот PCIe на 16 линий, один слот PCIe на 4 линии и один разъем стандарта M.2, использующий 4 линии PCIe. При наличии всего 16 линий у ЦП, одновременное использование любых двух слотов приведет к тому, что самый большой, 16-линейный слот будет урезан до 8 линий.

Так какие же устройства используют такие слоты? Наиболее распространенные варианты:

На фото выше легко заметить разницу в разъёмах: видеокарта имеет длинную контактную полосу на 16-линейный слот, в то время как звуковая карта обходится короткой полосой контактов для 1-линейного слота, ведь у ней гораздо меньше данных для обмена, поэтому ей не нужны все эти дополнительные линии.

Наша изучаемая материнская плата, как и любые другие, имеет гораздо больше всевозможных разъёмов и подключений, всеми которыми необходимо управлять, и на помощь центральному процессору приходит другой процессор.

Повернёмся на юг и пройдёмся по мосту

Если взглянуть на материнские платы 15-летней давности, мы увидим на них два дополнительных чипа для поддержки процессора. Вместе они назывались chip set – «набор микросхем» (позже это словосочетание стало одним словом – chipset), а по отдельности они именовались микросхемами Северного моста (Northbridge, NB) и Южного моста (Southbridge, SB).

Северный мост работал с памятью и видеокартой, а Южный обрабатывал данные и инструкции для всего остального.

На фото выше – старенькая материнская плата ASRock 939SLI32, где отчетливо видны микросхемы NB и SB – они обе прячутся под одинаковыми алюминиевыми радиаторами, но Северный мост находится ближе к процессору, почти в середине платы. Пройдёт ещё пару лет после выхода этой платы, и производители откажутся от Северного моста – Intel и AMD выпустят процессоры с интегрированным NB.

А вот Южный мост остаётся отдельным и, вероятно, будет таковым в обозримом будущем. Интересно, что оба производителя процессоров перестали называть его SB и часто называют его чипсетом (собственное название Intel – PCH, Platform Controller Hub – «блок контроллеров платформы»), хотя это всего лишь один чип!

На нашем более современном примере от Asus, SB также оснащен радиатором. Давайте снимем его и взглянем на этот вспомогательный процессор.

Этот чип представляет собой мощный контроллер, управляющий периферией. В нашем случае, мы имеем чипсет Intel Z97, выполняющий следующие функции:

Кроме того, в него встроены сетевой адаптер, звуковой контроллер, адаптер VGA и целый ряд других систем синхронизации и управления. Другие материнские платы могут иметь более

упрощенный функционал чипсета или наоборот – усложненный (например, обеспечивающий большее количество линий PCIe), но в целом их функционал мало чем отличается друг от друга.

Конкретно у рассматриваемой нами материнской платы – это процессор, который управляет всеми 1-линейными слотами PCIe, третьим 16-линейным слотом PCIe и разъемом M.2. Как и многие новые чипсеты, он обрабатывает все эти различные соединения, используя набор высокоскоростных портов, которые можно переключать на PCI Express, USB, SATA или сеть, в зависимости от того, что подключено в данный момент. Это, к сожалению, накладывает ограничение на количество устройств, подключенных к материнской плате, несмотря на все эти разъемы.

В случае нашей материнской платы Asus, порты SATA (используемые для подключения жестких дисков, DVD-приводов и т.д.) из-за этого ограничения сгруппированы, как показано выше. Блок из 4 портов использует стандартные USB-соединения чипсета, тогда как отдельно стоящие от него порты слева используют некоторые из этих высокоскоростных соединений.

Так что если вы используете те, что слева, то у чипсета будет меньше соединений для других слотов. Это верно и для портов USB 3.0. Из поддерживаемых 6 устройств на USB 3.0, 2 будут подключены к высокоскоростным соединениям.

Разъем M.2, используемый для подключения SSD накопителя, также высокоскоростной (вместе с третьим 16-линейным слотом PCI Express на этой материнской плате); однако в некоторых комбинациях ЦП и материнской платы разъемы M.2 подключаются непосредственно к ЦП, поскольку многие новые продукты имеют более 16 линий PCIe.

Вдоль левого края нашей материнской платы есть ряд разъемов, обычно называемых «Блок ввода/вывода» (I/O set), и в нашем случае Южный мост (чипсет) управляет лишь некоторыми из них:

Встроенный в ЦП графический процессор управляет разъёмами HDMI и DVI-D (внизу в центре), а все остальные управляются дополнительными чипами. Большинство материнских плат имеют множество маленьких процессоров для управления всеми видами устройств, поэтому давайте рассмотрим некоторые из них.

Вспомогательные микросхемы

ЦП и чипсеты ограничены в возможности подключаемых или поддерживаемых устройств, поэтому большинство производителей материнских плат предлагают продукты с дополнительными функциями благодаря использованию других интегральных микросхем. Например, это могут быть дополнительные порты SATA или разъемы для подключения старых устройств.

Наша материнская плата Asus не исключение. Например, микросхема Nuvoton NCT6791D управляет всеми маленькими разъемами, ведущими к вентиляторам, а также датчиками температуры на плате. Процессор Asmedia ASM1083, расположенный рядом с ним, обеспечивает поддержку двух устаревших разъемов PCI, поскольку у чипа Intel Z97 такой возможности нет.

Хоть в чипсете Intel и предусмотрен сетевой адаптер, Asus посчитала практичным добавить на плату независимый сетевой контроллер от той же Intel (I218V), чтобы разгрузить ценные высокоскоростные соединения чипсета. Этот малюсенький квадратик (6мм) управляет тем красным разъёмом Ethernet, который мы видели в блоке ввода/вывода.

Овальная металлическая штука рядом с ним – это кварцевый генератор частоты. Он вырабатывает низкочастотные синхронизирующие сигналы для сетевого контроллера.

По тем же причинам на плату добавлен и независимый звуковой контроллер, в обход имеющемуся в чипсете Intel. Как и в случае, когда пользователь предпочитает дискретную видеокарту взамен встроенного в ЦП видеоконтроллера, резон ещё и в том, что независимый контроллер попросту лучше встроенного в чипсет.

Но не все дополнительные чипы на материнской плате призваны лишь заменить некоторые функции основных процессоров. Многие предназначены для обеспечения работоспособности платы в целом.

Эти маленькие микросхемы – свитчи PCI Express, помогающие процессору и Южному мосту управлять 16-лэйновыми слотами PCIe, распределяя линии по устройствам.

Материнские платы с возможностью разгона процессоров, чипсетов и памяти стали обычным явлением, и многие теперь поставляются с дополнительными микросхемами для управления разгоном. В нашем примере платы, красным прямоугольником выделен собственный чип Asus под названием TPU («процессор TurboV»), который настраивает тактовые частоты и вольтажи наилучшим образом.

Рядом с этим чипом находится маленькая микросхема флэш-памяти Pm25LD512, выделенная синим цветом. Она сохраняет все ваши настройки разгона при выключении компьютера.

На любой материнской плате есть как минимум одна микросхема флэш-памяти, и она предназначена для хранения BIOS (Basic Input/Output System – «базовая система ввода-вывода», операционная система инициализации оборудования, которая запускает все перед загрузкой Windows, Linux, macOS и т.д.).

Объём памяти у этой микросхемы Winbond всего 8 Мб, но этого более чем достаточно, чтобы вместить весь необходимый софт. Этот вид флэш-памяти потребляет очень мало энергии и надёжно хранит данные в течение десятилетий.

При включении компьютера, для максимальной производительности содержимое флэш-памяти копируется непосредственно в кэш ЦП или системную память, а затем запускается оттуда. Однако единственное, с чем такой трюк не пройдёт – это время.

Эта материнская плата, как и любая другая, использует батарейку CR2032 для питания простой схемы часов. Конечно, батарейка не вечная, и однажды она придёт в негодность, и тогда материнская плата установит умолчания даты/времени, находящиеся во флэш-памяти.

И раз речь зашла о питании, то тут тоже есть о чём рассказать!

Питание

Для обеспечения материнской платы и многих подключенных к ней устройств необходимыми напряжениями, блок питания (PSU, Power Supply Unit) имеет несколько стандартных разъёмов. Главным из них является 24-пиновый разъём ATX12V версии 2.4.

Выдаваемые напряжения зависят от блока питания, но промышленными стандартами являются напряжения +3,3, +5 и +12 вольт.

Центральный процессор основную часть питания берёт с 12-вольтных контактов, но для современных мощных систем этого недостаточно. Чтобы эту проблему решить, предусмотрен дополнительный 8-пиновый разъем питания, несущий ещё четыре 12-вольтных линии.

Цветная маркировка проводов от блока питания позволяет определить, где какой провод. Но на разъёме материнской платы никаких маркировок нет. Ниже приведена распиновка обоих разъёмов на плате:

Линии +3,3, +5 и +12В обеспечивают питанием различные компоненты самой материнской платы, а также процессор, DRAM и любые устройства, подключенные к разъемам расширения, таким как порты USB или слоты PCI Express. Все, что использует порты SATA, требует электропитания непосредственно от блока питания, а слоты PCI Express не могут предоставить своим устройствам более 75 Вт. Если какому-то устройству недостаточно этой мощности (например, многим видеокартам), то его тоже следует запитать напрямую с блока питания.

Но есть более серьезная проблема, чем наличие достаточного количества линий 12В: процессоры на этом напряжении не работают.

К примеру, процессоры Intel, совместимые с нашей материнской платой Asus Z97, имеют рабочее напряжение от 0,7 до 1,4 вольт. Это не фиксированное напряжение, потому что для экономии энергии и уменьшения нагрева современные процессоры умеют регулировать входное напряжение в зависимости от своей нагрузки. При простое процессор может отключиться,

потребляя при этом менее 0,8 вольт. А затем, при полной нагрузке всех ядер, потребление возрастет до 1,4 или более вольт.

Блок питания предназначен для преобразования переменного тока сети (110 или 220 В, в зависимости от страны) в фиксированные напряжения постоянного тока, поэтому нужны дополнительные элементы цепи для регулировки этих фиксированных напряжений. Они так и называются – модули регулирования напряжения (VRM, Voltage Regulation Modules) и их легко можно найти на любой материнской плате.

Каждый VRM (выделен красным) обычно состоит из 4 деталей:

VRM обычно управляются специальной микросхемой, которая переключает модули в соответствии с требуемым напряжением того или иного устройства. Такая микросхема называется многофазным ШИМ-контроллером; Asus называет ее EPU (Energy Processing Unit). Транзисторы и чип довольно сильно нагреваются при работе, поэтому часто оснащаются общим радиатором для отвода тепла. Даже стандартный процессор, такой как Intel i7-9700K, может потреблять ток более 100А при полной загрузке. VRM очень эффективны, но они не могут изменять напряжение без некоторых потерь. Нетрудно догадаться, куда лучше всего положить тост, если у вас сломался тостер.

Снова взглянув на полную фотографию нашей платы, можно увидеть и пару модулей VRM для DRAM, но так как там нет таких напряжений, как на ЦП, эти VRM греются не сильно и в радиаторе не нуждаются.

Эти ненавистные перемычки!

Последние разъемы, о которых мы поговорим, – это те, которые управляют основной работой материнской платы и подключают дополнительные устройства. На рисунке ниже показан основной блок разъёмов для выключателей, индикаторов и системных динамиков:

«Мягким» выключение питания называется потому, что при нем не происходит простого включения и отключение всей материнской платы. Вместо этого, при замыкании контактов этого разъёма, специальные «недремлющие» узлы платы включают или отключают основное питание платы в зависимости от текущего состояния. То же относится и к кнопке ресета, только в этом случае материнская плата будет всегда выключаться и тут же снова включаться.

Строго говоря, кнопка ресета, индикация и системный динамик не являются критически важными, но они традиционно обеспечивают самое базовое управление и информацию о состоянии системы.

Большинство материнских плат имеют подобный дополнительный блок разъемов, как показано выше. Тут мы имеем следующее (слева направо):

Остальные подобные разъёмы на этой плате предназначены для подключения кулеров и дополнительных USB портов. Не обязательно каждая материнская плата должна поддерживать все это, но на большинстве из них они есть, как и есть на некоторых платах дополнительные разъёмы, которых на нашей рассматриваемой плате нет – скажем, разъём для RGB-подсветки (VDG).

Соединение соединений

Прежде чем мы закончим наше «вскрытие» материнской платы, кратко поговорим о том, как все эти устройства и разъемы соединены воедино. Мы уже упоминали о проводниках на плате, но что они из себя представляют?

Простым языком, это тонкие медные полоски. На фото ниже они окрашены для красоты в черный цвет со всей платой. Но это лишь маленький фрагмент проводников из тысяч подобных. Видимые нам проводники – лишь проводники на внешнем слое печатной платы, а плата состоит из нескольких слоёв и каждый из них испещрён такими кружевами проводников.

Простые, дешевые или старые материнские платы могут иметь только 4 слоя, но большинство современных плат имеют 6 или 8. Увеличение количества слоев не обязательно автоматически должно означать улучшение. Суть лишь в том, чтобы грамотно расположить все необходимые проводники на достаточном расстоянии друг от д

Разработчики материнских плат используют специальные программы для проектирования монтажа и, соответственно, оптимального вытравливания проводников. Опытные инженеры затем вручную корректируют компьютерный результат, основываясь на имеющейся практике. Это видео наглядно демонстрирует процесс проектирования сети проводников между элементами на печатной плате.

Поскольку материнские платы – это просто большие печатные платы, можно создать свою собственную, и если вы хотите получить представление о том, как это делается, прочитайте это превосходное руководство по изготовлению печатных плат.

Конечно, производство материнских плат в промышленных масштабах – это совсем другая история, поэтому, чтобы представить весь объём этого сложного процесса, посмотрите два видео ниже. Первое – в общих чертах о том, как проектируются и производятся печатные платы; на втором показан основной процесс сборки типичной материнской платы.

Заключение

Итак, мы произвели «вскрытие» современной материнской платы для настольных ПК. Это большие, сложные печатные платы, напичканные процессорами, свитчами, разъемами и микросхемами памяти. Там так много всевозможных интересных технологий, но мы часто забываем о них, когда они сидят в наших системных блоках.

Но, надеюсь, вы смогли ближе познакомиться с некоторыми из тех, что населяют ваш системный блок и, что более важно, у вас есть куча вопросов о них! Пишите нам, и мы попробуем разобраться

Источник

0-1 Входные напряжения питания A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS

Если проблем с входными напряжениями нет, но плата все равно не работает, переходим к следующему шагу.

1-2 Питание EC контроллера

3 Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS)

Разрешающие сигналы на платформе A6F формируются из сигналов FORCE_OFF# и VSUS_ON.

4 Сигнал VSUS_GD#

5 Сигнал RSMRST#

6 Кнопка включения (сигнал PWRSW#_EC)

7 Сигнал включения (сигнал PM_PWRBTN#)

8-9 Основные напряжения

Рассмотрим более подробно ACPI состояния:

S0 — Working Status
S1 — POS (Power on Suspend)
S3 — STR (Suspend to RAM), Memory Working
S4 — STD (Suspend to Disk), H.D.D. Working
S5 — Soft Off

Так вот, состояние этих сигналов отвечает за ACPI состояние питания на материнской плате:

Мы будем рассматривать случай, когда оба сигнала SLP_S3# и SLP_S4# , соответственно сигналы SUSC_EC#, SUSB_EC# в состоянии HI. То есть, материнская плата находится в режиме S0 (полностью работает, все напряжения присутствуют).

SUSC_EC#, отвечает за напряжения: +1.8V, +1.5V, +2.5V, +3V, +5V, +1V;
SUSB_EC#, отвечает за напряжения: +0.9VS, +1.5VS, +2.5VS, +3VS, +5VS, +12VS

Сигналы SUSC_EC#, SUSB_EC#, поступают как на ENABLE отдельных импульсных систем питания (например 1.8V DUAL — питание памяти), так и на целые каскады напряжений преобразовывая уже существующие ранее дежурные напряжения в основные:

10 Питание процессора

Проверяем разрешающий сигнал VRON, который с определенной задержкой поступает на контроллер питания CPU сразу после выдачи сигналов SUSC_EC#, SUSB_EC#. Далее на CPU должно появится напряжение, если такого не произошло, разбираемся с контроллером питания и его обвязкой. Причин неработоспособности системы питания CPU достаточно много. Основная из них — это выход из строя самого контроллера. Необходимо проверить минимальные условия работы, для этого не помешает даташит контроллера и сама схема.

11 Включение тактового генератора

После того, как на плате появилось напряжениеCPU, контроллер должен выдать 2 сигнала, это IMVPOK# (Intel Mobile Voltage Positioning — OK) и CLK_EN#. Сигнал IMVPOK# уведомляет EC о том, что питание процессора в норме, а сигнал CLK_EN# включает тактовую генерацию основных логических узлов. Что бы проверить работоспособность клокера ICS954310 необходимо измерить частоту хотя бы на одном из выводов на котором тактовая частота наименьшая, или такая, которую словит ваш осциллограф. Выберем для этого 12 ножку ICS954310, которая отвечает за выдачу FSLA/USB_48MHz. Если нет генерации, то проверяем минимальные условия для работы ICS954310. Это кварц 14Mhz и питание 3VS и 3VS_CLK.

12 Завершающий сигнал готовности питания (PWROK)

13 PLT_RST#, H_PWRGD

14 Завершающий этап

H_CPURST# — сигнал reset, выдаваемый северным мостом CPU. После завершения последовательности начинается выполнение инструкций BIOS.

Подписывайтесь на канал

Яндекс.Дзен

и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

Источник

0-1 Входные напряжения питания A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS

Если проблем с входными напряжениями нет, но плата все равно не работает, переходим к следующему шагу.

1-2 Питание EC контроллера

3 Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS)

Разрешающие сигналы на платформе A6F формируются из сигналов FORCE_OFF# и VSUS_ON.

4 Сигнал VSUS_GD#

5 Сигнал RSMRST#

6 Кнопка включения (сигнал PWRSW#_EC)

7 Сигнал включения (сигнал PM_PWRBTN#)

8-9 Основные напряжения

Рассмотрим более подробно ACPI состояния:

S0 — Working Status
S1 — POS (Power on Suspend)
S3 — STR (Suspend to RAM), Memory Working
S4 — STD (Suspend to Disk), H.D.D. Working
S5 — Soft Off

Так вот, состояние этих сигналов отвечает за ACPI состояние питания на материнской плате:

SUSC_EC#, отвечает за напряжения: +1.8V, +1.5V, +2.5V, +3V, +5V, +1V;
SUSB_EC#, отвечает за напряжения: +0.9VS, +1.5VS, +2.5VS, +3VS, +5VS, +12VS

10 Питание процессора

11 Включение тактового генератора

12 Завершающий сигнал готовности питания (PWROK)

13 PLT_RST#, H_PWRGD

14 Завершающий этап

Подписывайтесь на канал

Яндекс.Дзен

и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

Источник

Содержание

Замена системной платы лэптопа
- Этап 1: Разборка ноутбука
- Этап 2: Демонтаж/монтаж материнской платы
Вопросы и ответы

Замена комплектующих что на стационарном ПК, что на лэптопе требует от пользователя некоторых углублённых знаний, навыков и сноровки. О том, как заменить материнскую плату на ноутбуке, пойдёт речь в текущей статье.

Замена системной платы лэптопа

Если из-за критической неисправности или повреждения компьютер не включается и упоминаемое устройство нуждается в замене, или же вы просто решились на апгрейд вашего ноутбука, то в выполнении поставленной задачи нет ничего особо сложного. Процедура демонтажа и установки новой материнской платы совершается без специфических инструментов или оборудования, только если речь не идёт о лэптопах Apple, которые имеют свою специфику.

Перед началом непосредственной процедуры замены старой платы следует уточнить, что в статье будет использоваться лишь пример, а её внешний вид и комплектация могут не только не совпадать с вашей системой, но и быть кардинально отличными. Дополнительно стоит заметить, что к подобной работе с ноутбуком нельзя подходить так, как со стационарным компьютером. В случае лэптопа не получится просто приобрести любую системную плату и быть уверенным, что она подойдёт технически и по размеру. Форм-фактор определённого устройства в нашей ситуации играет решающую роль, и перед выбором какой-либо платы на замену или тем более апгрейда крайне рекомендуем ознакомиться с перечнем совместимых с ней моделей ноутбуков иначе в лучшем случае у вас будут лишние прорези для USB-портов, которых нет. В худшем – материнка просто не войдёт в корпус вашего лэптопа, не говоря уже о корректном подключении всех устройств. Потому вновь настаиваем на предварительной проверке совместимости или приготовлениям к модификации корпуса ноутбука под новые разъёмы и не только, но учтите, что не со всеми внешними оболочками можно такое проделать.

Этап 1: Разборка ноутбука

Прежде чем приступать непосредственно к самой замене, понадобится разобрать лэптоп, сняв его нижнюю крышку, и заполучить доступ к желаемому для смены компоненту. Развёрнуто и поэтапно о том, как разобрать ноутбук, читайте в нашей отдельной статье.

Подробнее: Разбираем ноутбук в домашних условиях

По итогу лэптоп должен предстать перед вами в таком виде, с которым и будет производиться дальнейшая работа:

Этап 2: Демонтаж/монтаж материнской платы

Итак, перед вашими глазами системная плата ноутбука. Сосредоточьтесь, по возможности раздобудьте пинцет (для отделения мелких элементов) и руководствуйтесь следующим общим алгоритмом:

Будьте крайне внимательны и совершайте нижеописанные действия аккуратно и осознанно, от этого зависит не только снятие текущего комплектующего, но и установка нового.

Отделите шлейфы, связывающие элементы системной платы с ноутбуком.

Отсоедините разъёмы, по которым питаются и управляются компоненты ПК.

Раскрутите болты, удерживающие плату.

Отделите болты, крепящие жёсткий диск к ноутбуку, после чего извлеките сам накопитель. Отложите крепления и устройство для последующего монтажа.

Демонтируйте систему охлаждения, состоящую из одного или нескольких кулеров, а также медных трубок. Учтите, что крепежи и сами элементы системы ещё пригодятся для установки под новую плату.

Демонтируйте процессор, открывшийся из-под медных трубок и/или металлического листа. Он может удерживаться несколькими пронумерованными болтами (откручивайте в порядке обратном их нумерации) или же одним, тогда медленно откручивайте его, пока CPU сам не «выпрыгнет», после чего отложите устройство для последующего монтажа.

Учтите: если креплений возле чипа нет, это означает, что CPU впаян в плату и демонтировать его не нужно. Однако проследите, чтобы в новой плате, особенно если она не аналогичная старой, тоже был процессор с завода.

Выньте оперативную память из соответствующих креплений и отложите её до установки новой платы.

Имейте в виду, что на вашем ноутбуке крепления RAM могут располагаться не только в другом месте на материнке, но и вовсе быть вынесены за её пределы на отдельную плату, идущую параллельно системной. Кроме того, оперативная память бывает распаяна на материнской плате, тогда у вас не будет никаких разъёмов и, соответственно, этот шаг нужно пропустить. Если новая материнка отлична от старой, может потребоваться докупить несколько плашек RAM.

Начните аккуратно поддевать материнскую плату с любой удобной стороны, прилагая небольшое усилие, но без излишеств. Материнка должна отделиться от корпуса, но если вы ощущаете сопротивление с какой-либо стороны – остановитесь и проверьте область, от которой она отсоединялась с трудом. Вероятно, там остались какие-то болты, крепления, подключённые кабели или шлейфы. Снимите их и повторите процедуру до полного снятия материнской платы.

После того, как удалось снять комплектующее, настало время для монтажа его замены. Описывать весь процесс установки не имеет смысла, поскольку он диаметрально противоположен демонтажу, и для произведения обратной операции нужно лишь последовательно, прошагать вышеописанный алгоритм от последнего пункта до первого. Уже не снимать болты, разъёмы и крепления, а, наоборот, вкручивать и подсоединять с теми же самими устройствами (процессор, оперативная память, жёсткий диск, охлаждение) то, что было отложено.

Не стесняйтесь фотографировать внутренности ноутбука до того, как вы начнёте осуществлять те или иные изменения, даже если их будет с десяток. В случае необходимости фотографии смогут напомнить вам, как были установлены и скомпонованы те или иные элементы.

По итогу сборки у вас не должно остаться лишних болтов и креплений, не говоря уже о болтающихся кабелях. То есть всё, что идёт от корпуса, должно быть подключено, иначе запуск и нормальная работа портативного компьютера не гарантируется. Но обратная ситуация — когда на материнской плате остаются свободные слоты и разъёмы – нормальна, особенно если вы приобрели новую модификацию стандартной для вашего ноутбука платы или другую, более мощную, но совместимую модель.

Вы ознакомились с обобщённой инструкцией о том, как сменить материнскую плату на ноутбуке. Главное в этом процессе – правильно открыть крышку ноутбука, чтобы получить к ней доступ, после чего, не торопясь, сосредоточенно и последовательно отсоединять материнку от корпуса лэптопа, держа под рукой болты с комплектующими.

Источник

MTC 029 566-000-4

Vel 044 566-000-4

Устройство материнской платы ноутбука.

Материнская плата – главная и самая сложная часть ноутбука. Это печатная плата, на которой расположены электронные компоненты и разъемы. Изготавливается из текстолита и имеет многослойную структуру — внутри неё проходит несколько слоёв металлических дорожек.

1.    Разъем (Socket) центрального процессора.
2.    Северный мост.
3.    Видеочип
4.    Микросхемы видеопамяти
5.    Южный мост
6.    Дроссели импульсных преобразователей напряжения
7.    Батарейка CMOS
8.    Разъемы модулей памяти
9.    Разъемы периферийных устройств.
10.    Разъёмы питания
11.    Мультиконтроллер
12.    Микросхема ПЗУ
13.    Контроллеры сети, аудио, Wi-fi

С разъема питания поступает напряжение от внешнего зарядного устройства. Обычно оно равно 19 вольт. Микросхема чарджера управляет зарядкой аккумулятора.

Далее импульсные генераторы формируют все остальные напряжения, необходимые для питания всех узлов. Это обязательно 3 и 5 вольт, а также несколько напряжений 0.7-1.8 вольт, питающих процессор, видеочип, северный и южный мост.

Центральный процессор раньше устанавливался в сокет — пластмассовое гнездо с сотнями контактов, но в последнее время производители запаивают процессор прямо на плату, так что замена процессора стала нетривиальной задачей.

Та же участь постигла и оперативную память — всё чаще она запаивается.

Координацией работы всех узлов занимается мультиконтроллер.

В разъемы периферии подключаются матрица экрана, жесткий диск, клавиатура, веб-камера, динамики, тачпад. Наружу выведены USB, разъём наушников, слоты для флеш-карт.

Источник

Автор статьи: Шилин Алексей

Всем привет! В этой статье я наглядно покажу как правильно подключать кнопки (POWER, RESET) и устройства передней панели (F_PANEL, F_AUDIO и F_USB). Дело не хитрое, но стоит Вашего внимания.
В начале пару советов:
Разберу наглядно данное дело на старенькой материнской плате от фирмы Gigabyte модель GA-945GCM-S2C. Сразу скажу — Схемы подключения рисовал исключительно для данной статьи и на конкретном примере, цвета проводов у Вас будут отличаться. Главное понять и смысл подключения и воплотить (проверить) на своём ПК.

На этой картинке отображены разъёмы материнской платы для подключения коннекторов.

В основном (бывают исключения) под разъёмами мелким шрифтом написаны порядок подключения коннекторов и полярность. В моём случае указано:

PWR_LED (три разъемчика) — индикация включенного компьютера;

+PW- (PWRSW) — кнопка включения питания ПК;

-RES+ (RESET) — кнопка для перезагрузки ПК;

+HD- (IDE_LED, HDD_LED) — светодиод обращения к жесткому диску;

+SPEAK- (SPEAKER) — тот самый сигнал(ы), который издаёт компьютер при включении, если обнаружена ошибка.

Коннекторы выглядят так (см. скрины)

К каждому коннектрору подходят два провода:

POWER LED (зеленый, белый);

H.D.D. LED (желтый, белый);

POWER SW (черный, белый);

RESET SW (оранжевый, белый);

SPEAKER (черный, красный).

В данном случае белые это минус «-» или Ground (земля) , а цветные «+». У коннектора SPEAKER (черный, красный) — чёрный «+», а красный «-«. Чтобы определить полярность коннекторов, достаточно его перевернуть на тыльную сторону — видим на против одного проводка маленький чёрный треугольник — это «+».

Переходим к следующему этапу, подключение передних дополнительных USB — разъёмов и картридера в разъёмы F_USB2 и F_USB1 (разницы нет, но лучше начинать по порядку). Если уже коннектор «спаянный», т.е. все проводки собраны в одну колодку — процесс значительно упрощается.

Просто подключаем этот «большой» коннектор состоящий из: восьми проводков, одного пустого и одного запаянного разъёма (всего десять) таким образом, чтобы ПУСТОЙ разъемчик совпал с ЗАПАЯННЫМ гнездом в коннекторе. (см. скрины)

А, вот если у Вас пучок проводов как на картинке — нарисую наглядную схемку:)

Здесь мы видим: POWER (Питание — 2 шт.), GND (Ground — «земля» 2шт.), D3+ (плюс), D3- (минус) на один порт usb и D2+ (плюс), D2- (минус) на другой порт. Как Вы уже догадались, два коннектора POWER идентичны и их можно менять местами между собой, так же как и GND. Главное не перепутать местами POWER и GND.

Так теперь осталось разобраться с подключением F_AUDIO разъемов для микрофона и наушников.

Опять же, если Вам повезло и от передней панели идёт большая колодка с 10-ью гнездами, просто вставляем (тут точно не ошибетесь). У меня случай поинтереснее…:) А, именно такие коннекторы: SPK R (выход правого канала на переднюю панель), SPK L (выход левого канала на переднюю панель), MIC (выход микрофона на переднюю панель) и GND.

Вот и всё подключено!!! Спасибо за внимание, удачи!!!

Небольшой совет:

Если у Вас отличаются провода, названия коннекторов (колодок) и тд. и тп. не ленитесь, скачайте с официального сайта производителя Вашей материнской платы мануал (руководство) и там 99% найдёте схемы подключения всех F_PANEL, F_AUDIO и F_USB.

Хотите получать новые статьи на свой почтовый ящик!

Уже подписались

Источник