HW del PC
integrazione al testo
PARTE 2: case, scheda madre, chipset
Autori: Vittorio Cirioni, Silvia D’Addezio
Le slide seguenti sono da intendere come integrazione al testo
CASE (cabinet, chassis)
• E' la prima decisione da prendere nella
costruzione di un PC.
• E' costituito da un telaio metallico, e da una
copertura metallica o di plastica dura.
• Serve ad ospitare i componenti interni
fondamentali del PC e a proteggerli dalla
sporcizia e da eventuali danni.
• Serve anche ad alimentare questi componenti
perchè spesso viene venduto con un
alimentatore incorporato.
CASE: parti tipiche
•
•
TELAIO (Frame)
PANNELLI di COPERTURA
– Si fissano con viti al telaio per di racchiudere tutti i componenti del PC.
– servono a proteggere, instradano i flussi di aria per raffreddare i circuiti
•
•
•
ALLOGGIAMENTI 5.25" - utili per i drive CD-ROM
ALLOGGIAMENTI 3.5" - per floppy e hard disk
LED e CONNETTORI BOTTONE, si connettono alla motherboard e sono:
–
–
–
–
–
•
•
Power switch
Reset switch
Power led
HDD led
Speaker (emette segnali acustici per diagnostica di base del BIOS, avvio e
eventuali errori)
FESSURE per porte (schede video, audio, I/O, rete, …)
VENTOLA
– i case più moderni affrono una seconda ventola di raffreddamento che si
connette alla motherboard per alimentarsi.
•
•
FORI di VENTILAZIONE
ALLOGGIAMENTO per ALIMENTATORE
F
r
o
n
t
e
R
e
t
r
o
CASE: modelli
• desktop
• tower
– mini-tower,
– mid-tower,
– full-tower.
CASE: la scelta
•
•
•
•
•
•
•
•
•
TIPO di MODELLO - desktop, mini-tower, mid-tower, full-tower. Questa scelta si lega
al tipo di motherboard scelta.
DIMENSIONE - se il case deve contenere molti componenti, attenzione a lasciare lo
spazio per la circolazione dell'aria di raffreddamento.
SPAZIO OCCUPATO - i modelli desktop occupano meno spazio perchè i monitor
possono essere alloggiati al di sopra. Sono però meno espandibili
NUMERO di COMPONENTI - più componenti devono essere installati e maggiore
potenza di alimentazione deve essere disponibile.
ALIMENTATORE - dipende da tipo di motherboard scelta.
CONDIZIONI AMBIENTALI - se l'ambiente in cui è collocato il PC è molto sporco è
meglio prendere un case progettato per evitare che questo sporco entri nel PC (Filtri
rimpiazzabili).
DISPLAY dello STATO - visualizza cosa succede ai componenti interni attraverso
indicatori LED.
VENTOLE - tutti i case hanno ventole sull'alimentatore, altri ne hanno di
supplementari per dissipare calore in eccesso dovuto ai troppi componenti installati e
alla loro eccessiva vicinanza.
ESTETICA
Alimentatore
•
•
Trasformare ed eventualmente a raddrizza la corrente elettrica in modo da fornire
energia ed adattarla all'uso di altre apparecchiature.
Un generico alimentatore è idealmente (e spesso anche praticamente) scomponibile
nelle sezioni:
– Trasformatore: provvede a ridurre (o in rari casi aumentare) la tensione
proveniente dalla rete elettrica o da batterie per avvicinarla al valore richiesto dal
carico da servire.
– Raddrizzatore: trasforma la corrente alternata fornita dalla rete elettrica in
corrente continua. Ciò è necessario in quanto quasi tutte le apparecchiature
elettroniche richiedono di essere alimentare in corrente continua.
– Filtro livellatore: livella la corrente unidirezionale pulsante uscente dal
raddrizzatore in una corrente più uniforme e costante.
– Stabilizzatore: assicura che la tensione generata dall'alimentatore si mantenga
costante nel tempo ed entro una stretta tolleranza rispetto al valore richiesto, al
variare della tensione della rete elettrica e del carico applicato.
Erogano tensioni di 3.3, 5 e 12 Volt.
MainBoard
ricavato da un sandwich di strati di vetronite e rame: generalmente una
scheda madre può avere da quattro a sei strati di rame;
I costituenti principali di una motherboard sono:
• Alloggiamento per la CPU: Socket, (es. zoccolo ZIF, Zero Insertion Force) o
SLOT1;
• gli slot per l'installazione delle RAM;
• un integrato di memoria EPROM o Flash con il BIOS della motherboard;
• la RAM CMOS, alimentata in permanenza da una pila o una piccola batteria
che memorizza i parametri di configurazione del BIOS;
• Controller e Slot di espansione:
– PCI (schede video, audio, scheda rete, modem, sintonizzatore TV, controller
firewire, USB…)
– AGP, PCI Express (schede video);
– Controller e slot IDE/ATA, SATA e/o SCSI per la gestione delle unità disco (Hard
Disk, CD e DVD), floppy;
•
Porte: parallela, seriale, USB, PS2,…
– In molte Mainboard, specie se compatte, molte schede di espansione possono
trovarsi già integrate (es. la scheda video, la scheda audio, interfacce di rete LAN o
Ethernet e porte Firewire)
MainBoard
Mainboard
Mainboard
Questa è una
motherboard Foxconn
basata su Socket 775,
compatibile con gli ultimi
processori Pentium 4 e
Pentium D. Fate però
attenzione all'ultime
generazione di processori
Core 2 Duo: questi
richiedono il supporto della
motherboard, che non
potrebbe essere offerto dai
modelli di vecchia
generazione
Mainboard
Esistono formati standard e formati proprietari.
Ogni standard definisce anche le posizioni dei componenti.
• Standard attuali: ATX, BTX.
• Intel ha cercato di spingere il formato BTX cinque anni fa, dato che offre
un miglior passaggio dell'aria tra i componenti verso la CPU. La scheda,
rispetto un ATX, è capovolta, in maniera da posizione il dissipatore della
scheda video nel flusso d'aria creato dalle ventole del case.
ATX
BTX
Mainboard: socket
Scegliere il socket corretto
Alcuni socket per CPU vecchie sono rimasti sul mercato per
supportare i processori meno costosi. In ordine cronologico:
• Socket 370 e Socket 462
• Socket 478 e 754
• LGA775, Socket 939
• Socket AM2.
Socket 370 (Intel Pentium III, Celeron)
• Inizialmente sviluppato negli anni '90 per i processori Intel Celeron e Pentium III, il
Socket 370 (nome che deriva dal numero dei pin) è stato soggetto a molte revisioni,
fino al supporto del Pentium III Tualatin a 1.40 GHz e bus a 133 MHz.
• VIA supporta ancora ufficialmente questo processore con la sua serie C3, per sistemi
a basso consumo.
Socket 462 (AMD Athlon XP, Duron)
• La risposta di AMD al Socket 370 è stata il Socket A, anche conosciuto come Socket
462. Questo supporta tutti i processori dal Duron a 600 MHz fino all'Athlon XP 3200+
a 2.2 GHz - questi processori sono ancora disponibili.
• Come per il Socket 370, i cambiamenti nella velocità del bus e le specifiche elettriche
hanno ristretto la compatibilità tra alcune generazioni di motherboard e processori,
quindi, ancora una volta, prima dell'acquisto consultate il sito del produttore per
determinarne la compatibilità.
Mainboard: socket
Socket 478 (Intel Pentium 4, Celeron)
•
•
Il primo socket per Intel Pentium 4, il 423, è stato una soluzione
temporanea, ormai scomparsa dal mercato, ma il secondo socket, il
478, è ancora disponibile e supporta processori a partire da 1.6
GHz fino a 3.4 GHz. È stato rimpiazzato dal modello LGA775, ma
offre ancora supporto per i chipset a basso costo.
I problemi di compatibilità del Socket 478 sono iniziati con quelle
motherboard che non supportavano un bus per il processore
superiore a 133 MHz, ma solo per alcuni core a 90 nm, come il
Prescott e il Celeron D. Ancora una volta, è necessario controllare
la compatibilità della CPU sul sito del produttore.
Socket 754 (AMD Athlon 64 e Sempron)
•
•
•
Prima di supportare i processori AMD Athlon 64 moderni, il Socket
754 offriva il supporto a memoria single-channel DDR-SDRAM
tramite il suo controller di memoria integrato. Questo spropositato
incremento nel numero di pin è stato causato dalla doppia
connessione con il chipset e la memoria, senza passare dal
chipset. I socket 754 e 939 sono stati i primi a rimpiazzare il bus
parallelo a favore di un'interconnessione seriale (HyperTransport),
a 200 MHz.
Alcuni processori Sempron a basso costo sono ancora compatibili
con il Socket 754 e devono essere tenuti in considerazione per i
sistemi a basso costo.
Problemi di compatibilità non sono comuni e spesso limitati a una
versione di BIOS vecchia, facilmente risolvibili con un
aggiornamento.
Motherboard: socket
LGA 775 (Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron, Core 2 Duo)
•
•
•
Intel ha cercato di riparare ai problemi sul consumo energetico dei modelli
Pentium 4 di fascia alta implementando nel processore più connessioni
elettriche anziché sistemarne la causa.
Il Land Grip Array utilizzato non ha solo incrementato il numero di pin, ma ha
spostato i pin dal processore al socket. Questi contatti sono molto fragili, e
installazioni ripetute possono causare rotture, rendendo le motherboard
inutilizzabili. Tuttavia, questo tipo di socket accomuna anche i processori
moderni Core 2 Duo, ma gli acquirenti devono accertarsi che la propria
motherboard sia compatibile.
Considerando il supporto per processori molto performanti, e la compatibilità
con processori futuri, il socket LGA 775 è una scelta eccellente per gli
appassionati. Supporterà anche i processori quad core Kentsfield, ma
l'incremento della velocità di bus a 333 MHz (FSB1333) necessiterà di una
nuova motherboard.
Socket 939 (AMD Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX)
•
•
•
Come per il Socket 754, il Socket 939 ha visto un incremento dei pin a causa
della diretta connessione con la memoria. L'incremento del bandwidth permette
di utilizzare due moduli a 64 bit in una configurazione a 128 bit. Il Socket 939
può ospitare anche i primi processori dual-core AMD, gli Athlon 64 X2.
Il Socket 939 sta per essere rimpiazzato dal nuovo socket AM2, che supporta
memoria DDR2. Le motherboard 939 sono un investimento sicuro grazie alla
loro maturità. Inoltre, gli acquirenti che già possiedono moduli DDR1 ad alta
capacità troveranno nel Socket 939 un ottimo investimento per il proprio
aggiornamento di sistema.
Come per il Socket 754, problemi di compatibilità con il Socket 939 sono da
ricondurre solo a versioni BIOS non aggiornate.
Socket AM2 (AMD Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX, Sempron)
•
•
Il cambiamento del controller di memoria AMD per il supporto alle DDR2 ha
richiesto alcune modifiche al socket della CPU. AMD ha migliorato anche il
sistema di ritenzione del dissipatore, ma molti dissipatori vecchi sono
ugualmente compatibili.
Anche se nell'immediato il passaggio alle DDR2 non porta un incremento
prestazionale, questo cambiamento è stato necessario per offrire ai futuri
processori tutto il bandwidth necessario. AM2 supporta gli ultimi processoi AMD
e i futuri core, ed è un'ottima scelta per gli appassionati.
MainBoard: chipset
•
È un insieme di circuiti presenti sulla scheda madre: offre supporto:
–
–
–
•
•
al processore (ogni chipset è disegnato in specifico per una CPU)
Alla RAM e alla cache;
Ai vari componenti, rendendone possibile la comunicazione attraverso i bus.
Le sue funzioni sono divise in due gruppi e integrate in due chip: Northbridge e
Southbridge
Dal Northbridge si dipartono:
– il Front Side Bus (o Bus di sistema), per collegare La CPU e la memoria centrale;
– I bus dati veloci PCI, AGP ed eventuale SCSI
Il Northbridge fa inoltre da ponte tra il FSB e gli altri bus.
•
Dal Southbridge si dipartono:
–
I canali EIDE per il collegamento delle unità disco, i bus USB e IEEE1394, ISA, e un bus
dedicato per tastiera, mouse, porte parallele e seriali.
•
Il collegamento tra Northbridge e southbridge è garantito dal bus PCI, o, talvolta da
una connessione dedicata (ad es. Hub Link di Intel)
•
Il Chipset della scheda madre determina:
–
–
–
–
–
Quanta RAM una motherboard può utilizzare
La tipologia di chip della RAM
La velocità e la dimensione della cache
La velocità e il tipo di processore
Tipi di slot di espansione che una mainboard può installare.
Northbridge e Southbridge
