Introduzione
La Scheda Madre (Motherboard o MB o MoBo) è una parte fondamentale di un moderno pc: sotto forma di scheda elettronica principale raccoglie in sé tutta la circuiteria elettronica e i collegamenti di interfaccia tra i vari componenti interni principali del PC (CPU, memoria e le altre schede elettroniche montate o alloggiate sopra) comprendendo quindi anche i bus di espansione e le interfacce verso le periferiche esterne.
I Bus sono dei collegamenti, sono le “autostrade” che collegano i vari componenti.
Il Northbridge è un circuito che permette il collegamento ad alta velocità tra i componenti critici per le prestazioni del computer:CPU, RAM, SATA, Slot PCIe.
Il Southbridge gestisce le interfacce a bassa velocità, quali: USB, porta Ethernet, Periferiche input.
BIOS
- ATTENZIONE! Verifica se i tuoi componenti (memorie RAM, processore) siano compatibile con questa...
- 10 + 2 fasi Progettazione VRM digitale con MOSFET a basso RDS (su)
- Ottimizzato per CPU Intel Core a 8 core
Il BIOS comunica i problemi individuati tramite beep di tipo codificato (Mai sentiti dei Beep in fila? Bene quei beep codificano un messaggio ad esempio 7 Beep in fila indicano un problema della scheda video) o anche tramite messaggi a video in modo che l’utente possa capire come intervenire. Attualmente esiste il Dr.Debug un piccolo counter a due cifre posto alla fine della Motherboard che identifica il problema, ogni numero o combinazione è riportato ad un errore sul manuale d’istruzione.
La sua buona realizzazione è quindi un fattore chiave per le prestazioni e l’affidabilità dell’intero PC.
CMOS e BIOS
UEFI ha inoltre rimpiazzato la vecchia interfaccia grafica, consente ai produttori di integrare nel firmware della scheda madre applicazioni e nuove funzionalità, fra cui strumenti per la diagnostica e il ripristino dei dati, servizi di crittografia e funzionalità per la gestione dei consumi. Uno dei grandi vantaggi di UEFI, rispetto al vecchio BIOS, è proprio l’interfaccia grafica che lo fa assomigliare ad un’applicazione software comune. Inoltre, mediante l’interfaccia UEFI del firmware è possibile eseguire molte operazioni di gestione e amministrazione prima impossibili con BIOS.
Form Factory
Ha una versione leggermente più piccola chiamata Micro-ATX, con soli 3 Slot di espansione PCI, ed un formato molto più piccolo ovvero la Mini-ITX.
I produttori utilizzano i codici delle schede madri per farci capire che formato sono s sono varianti Micro-ATX o Mini-ITX ad esempio mettendo una M alla fine: A88XM, H170M, Z370M; mentre per le Mini-ITX viene scritto M-ITX alla fine H170M-ITX.
Questi sono i formati principalmente usati, c’è in oltre un formato più grande chiamato E-ATX ormai caduto in disuso.
PCI-E
Sulla scheda madre sono presenti PCI-E con Form Factor X16 X8 X4 e X1.
Non è però detto che un connettore X16 funzioni effettivamente su 16 linee PCI-E, infatti il connettore X16 a destra nell’immagine funziona utilizzando 16 linee PCI-E, mentre l’X16 a sinistra ne usa solo 4, per capirlo basta guardare lo slot e le saldature affianco.
Contando le saldature, il PCI-E a destra ha 16 linee saldate e quindi funzionerà su 16 linee, mentre quello a sinistra ne ha 4, e quindi funzionerà su 4 linee, per questo mettere una scheda video sullo slot X16 più in basso castra le prestazioni.
Socket, Dual Channel, e Fasi di Alimentazione
Come possiamo vedere dall’immagine sottostante troviamo:
In verde il Socket dove inserire la CPU, in questo caso possiamo discriminare che si tratta di una scheda madre per CPU Intel e non AMD AM4, poiché è la scheda ad avere i PIN (LGA – Land Grid Array) mentre in quelle AMD AM4 troviamo i punti di inserzione dei PIN presenti sulla CPU (PGA – Pin Grid Array).
In blu abbiamo invece i 4 slot delle RAM, generalmente si dividono per gruppi A1 e A2, B1 e B2, oppure vengono alternati i colori in modo tale da riconoscere in quale combinazione le RAM andranno in Dual Channel, in caso di dubbi controllate il manuale d’istruzioni.
In rosso una parte delle fasi analogiche di alimentazione della scheda madre.
I cubi neri che vediamo sono i VRM (Voltage Regulation Module) servono a trasformare la tensione proveniente dall’alimentatore, ovvero 12V in corrente continua, a una tensione utilizzabile per la CPU, solitamente 1V.
Non tutti i VRM sono uguali, ci sono VRM che forniscono più Corrente(A, Ampere) e VRM che ne forniscono di meno, per questo non è detto che una mobo con 10 fasi sia migliore di una con 8 fasi per esempio.
Gli Heat-Sink che vedete sopra ai VRM, in alluminio, servono per dissipare il calore prodotto dai VRM.
Solitamente è invece nascosta l’induttanza (solitamente per estetica), è composta da fili di rame avvolti su un materiale magnetico, solitamente Ferrite, serve a stabilizzare la corrente in uscita dai VRM.
Al di sotto dei VRM, troviamo i condensatori necessari a stabilizzare la tensione.
A capo dei VRM c’è il chip Voltage Controller, quest’ultimo applica i valori imposti dal BIOS, come la tensione d’applicare ai VRM.
Il segnale del BIOS è digitale, ma le fasi sono analogiche, il Voltage Controller trasforma il segnale da digitale ad analogico, il che comporta una leggera perdita di precisione (Vdrop).
Ad esempio se il valore impostato è 1,250V la tensione effettivamente applicata potrebbe essere 1,240V o 1,260V, diventa rilevante durante l’over-clock poiché potrebbe portare all’instabilità o superare una soglia limite.
Per queso problema è stato introdotto LLC (Load Line Calibration) che permette di compensare il VDrop.
In conclusione, una fase è composta da questi quattro elementi principali, che sul circuito elettrico sono nell’ordine Voltage Controller>VRM>Induttanza>Condensatore.
Alla prossima Pillola di Tech!