1-freelance.ru

Журнал "Фрилансер"
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Получение информации о; компьютере на UNIX

Получение информации о компьютере на UNIX

В данной статье пойдет речь о способах сбора сведений об оборудовании компьютера, который находится под управлением операционных систем семейства UNIX, такие как Linux и BSD. Также, будет немного затронута часть получения системной информации. Действия будут выполняться из командной строки без графической оболочки — их можно выполнить, подключившись к компьютеру удаленно по SSH.

Информация о процессоре

Команды для получения данных о процессоре.

1. lscpu (Linux)

Команда показывает информацию о характеристиках процессора в удобном виде:

Architecture: x86_64
CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 8
On-line CPU(s) list: 0-7
Thread(s) per core: 1
Core(s) per socket: 4
Socket(s): 2
NUMA node(s): 1
Vendor ID: GenuineIntel
CPU family: 6
Model: 62
Model name: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2650 v2 @ 2.60GHz
Stepping: 4
CPU MHz: 2592.918
BogoMIPS: 5187.50
Hypervisor vendor: VMware
Virtualization type: full
L1d cache: 32K
L1i cache: 32K
L2 cache: 256K
L3 cache: 20480K
NUMA node0 CPU(s): 0-7

* больше всего нас интересует:

  • Architecture — архитектура процессора — 32 бит или 64.
  • Core(s) per socket — количество ядер на процессор.
  • Socket(s) — количество физических/виртуальных процессоров.
  • CPU(s) — суммарное количество процессорных ядер.
  • Model name — модель процессора.

2. sysctl -a (FreeBSD)

Команда отображает множество данных, поэтому добавляем фильтр:

sysctl -a | egrep -i 'hw.machine|hw.model|hw.ncpu'

hw.model: Intel(R) Xeon(R) CPU X5690 @ 3.47GHz
hw.machine: amd64
hw.ncpu: 2

* на самом деле, команда sysctl работает и в Linux, но формат вывода менее удобен, по сравнению с вышерассмотренной lscpu.

3. Файл /proc/cpuinfo (Linux)

Позволяет увидеть подробную информацию по каждому ядру:

Команда для подсчета количества ядер:

cat /proc/cpuinfo | grep processor | wc -l

4. Температура процессора

Linux

Сначала необходимо установить утилиту.

yum install lm_sensors

apt-get install lm-sensors

После установки утилиты выполняем:

FreeBSD

Загружаем необходимый модуль:

* для автоматической его загрузки добавляем в файл /boot/loader.conf строку coretemp_load="YES"

sysctl -a | grep temperature

dev.cpu.0.temperature: 40.0C
dev.cpu.1.temperature: 41.0C

Информация об оперативной памяти

1. Файл /proc/meminfo (Linux)

MemTotal: 8010284 kB
MemFree: 1058580 kB
MemAvailable: 2791616 kB
Buffers: 1884 kB
Cached: 1754092 kB
SwapCached: 122280 kB
Active: 4330296 kB
Inactive: 2006792 kB
Active(anon): 3623768 kB
Inactive(anon): 983120 kB
Active(file): 706528 kB
Inactive(file): 1023672 kB
Unevictable: 0 kB
Mlocked: 0 kB
SwapTotal: 1048572 kB
SwapFree: 597684 kB
Dirty: 20 kB
Writeback: 0 kB
AnonPages: 4466532 kB
Mapped: 92808 kB
Shmem: 25776 kB
Slab: 408732 kB
SReclaimable: 308820 kB
SUnreclaim: 99912 kB
KernelStack: 7312 kB
PageTables: 23276 kB
NFS_Unstable: 0 kB
Bounce: 0 kB
WritebackTmp: 0 kB
CommitLimit: 5053712 kB
Committed_AS: 3770324 kB
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed: 159328 kB
VmallocChunk: 34359341052 kB
HardwareCorrupted: 0 kB
AnonHugePages: 3248128 kB
HugePages_Total: 0
HugePages_Free: 0
HugePages_Rsvd: 0
HugePages_Surp: 0
Hugepagesize: 2048 kB
DirectMap4k: 257984 kB
DirectMap2M: 8130560 kB

* чаще всего, самое важное:

  • MemTotal — общий объем оперативной памяти.
  • MemFree — объем памяти, который не используется системой.
  • Buffers — память, которая в данным момент ожидает записи на диск.
  • Cached — объем, задействованный под кэш чтения с диска.
  • MemAvailable — объем памяти, доступной в распределители без необходимости обмена.
  • SwapTotal — объем файла подкачки.
  • SwapFree — свободный объем файла подкачки.

* Объем используемой памяти = MemTotal – MemFree — Cached — Buffers.

Для перевода килобайт в гигабайты можно воспользоваться онлайн калькулятором.

2. free (Linux)

Данная команда позволяет получить информацию об использовании памяти в удобной таблице. Для еще большего удобства, мы выведем ее с помощью дополнительного параметра -h:

total used free shared buff/cache available
Mem: 3,7G 568M 378M 193M 2,8G 2,6G
Swap: 4,0G 94M 3,9G

Как узнать модель материнской платы Linux

Иногда возникает необходимость определить, какая материнская плата используется на вашем компьютере. В операционной системе Windows с этим не возникнет никаких проблем, так как существует множество программ для решения этой задачи. Например, та же CPU-Z.

В Linux подобных утилит тоже хватает, и часть из них уже поставляется вместе с операционной системой, другие нужно устанавливать. Далее я расскажу, как узнать модель материнской платы Linux различными способами.

Как посмотреть модель материнской платы Linux

1. Файловая система /sys

Информация обо всём оборудовании компьютера и об операционной системе хранится в файловой системе /sys. Там же вы можете посмотреть производителя, модель и версию материнской платы. Для этого выполните:

2. Утилита dmidecode

Для просмотра информации об оборудовании удобнее использовать специальные утилиты. Одна из них — dmidecode. Она позволяет посмотреть информацию, записанную в DMI. Для вывода данных о материнской плате используйте опцию -t со значением 2:

sudo dmidecode -t 2

3. Утилита hardinfo

Программа hardinfo позволяет просмотреть информацию об оборудовании компьютера в графическом интерфейсе. Здесь вы легко узнаете модель материнской платы. Но перед использованием программу нужно установить:

sudo apt install hardinfo

4. Утилита CPU-G

Программа CPU-G — это аналог такой популярной утилиты, как CPU-Z в Linux. Она написана на Python, внешне напоминает CPU-Z. Позволяет увидеть большинство характеристик процессора в графическом интерфейсе, узнать модель платы, которая используется. Для установки утилиты надо использовать PPA:

sudo add-apt-repository ppa:atareao/atareao
sudo apt install cpu-g

В программе нужно открыть вкладку Motherbaord. Здесь отображается версия BIOS, дата выпуска BIOS, а также информация о плате.

5. Команда lshw

Команда lshw отображает информацию о материнской плате в самом начале своего вывода. Здесь, кроме производителя и модели платы, выводится текущая версия BIOS, что может быть очень удобно, если вы готовитесь к обновлению BIOS.

6. Лог dmesg

Версию BIOS и модель материнской платы можно узнать из лога ядра dmesg. Для этого надо отфильтровать строчку DMI:

dmesg | grep DMI:

Выводы

В этой статье мы рассмотрели несколько способов, как узнать модель материнской платы Linux. Это совсем не сложно, и программ для решения такой задачи хватает с головой. А какие программы используете вы? Напишите в комментариях!

Нет похожих записей

Читайте так же:
Монитор и телевизор на одном компьютере

alt=»Creative Commons License» width=»» />
Статья распространяется под лицензией Creative Commons ShareAlike 4.0 при копировании материала ссылка на источник обязательна.

Информация о материнской плате linux

При решении задачи по организации мониторинга материнской платы TYAN S2460 Tiger MP оказалось, что одним только файлом справки пакета lm_sensors не обойтись. Дополнительные знания требовались на каждом шагу. Пусть же они помогут в аналогичной ситуации еще кому-нибудь

К тому же описание данного процесса подойдет к большинству случаев по организации мониторинга различных материнских плат в операционной системе Linux.

Эффективная эксплуатация сложных технических комплексов, в частности компьютерных, невозможна без исчерпывающей и непрерывно поступающей информации об основных параметрах функционирования системы. Особенно эта проблема актуальна для систем, функционирующих по схеме 24 x 7 x 365, а также для систем, к которым персонал имеет ограниченный доступ.

В каждом конкретном случае список таких параметров может содержать сотни позиций. Но практически в любой рабочей станции, сервере, кластере очень важной является информация о техническом состоянии аппаратуры. Основные характеристики материнских плат, подлежащие отслеживанию (мониторингу) таковы:

  • напряжение питания;
  • скорость вращения вентиляторов охладителей;
  • температура процессоров;
  • температура внутри системного блока.

Производители материнских плат и операционных систем предлагают собственные решения для мониторинга. Существуют также и программные средства от третьих производителей.

В дистрибутивах Линукс, которые в последнее время нашли широкое распространение в серверных системах, стандартом де-факто для программ мониторинга материнских плат стал пакет lm_sensors (http://www.lm-sensors.nu/). Он поставляется в составе некоторых дистрибутивов Linux и имеет широкие возможности.

Однако, чем сложнее и универсальнее инструмент, тем труднее его освоение.

Настоящий материал призван осветить практические вопросы настройки пакета lm_sensors для мониторинга материнских плат TYAN S2460 Tiger MP.

К сожалению, в документации на пакет (файл quickstart) не изложены некоторые тонкие особенности настройки. Попробуем восполнить этот пробел.

Шаг 1

Сначала проверим, установлены ли исходники и/или готовые модули для мониторинга на компьютере. Готовые модули лежат ** в
/lib/modules/(номер_версии_ОС)/kernel/drivers/sensors и
/lib/modules/(номер_версии_ОС)/kernel/drivers/i2c.

В первом каталоге ищем модуль с именем w83781d, во втором — модули i2c-core, i2c-amd756, i2c-dev, i2c-proc.

Если они есть, значит, модули мониторинга в вашей операционной системе установлены.

Нам понадобятся также исходники.

Шаг 2

Не помешает проверить, подгружены ли упомянутые выше модули при загрузке операционной системы (может, помимо вас, кто-то еще мониторит уже плату). В консоли (дальше все действия выполняем в консоли, где необходимо — с правами root’а) надо дать команду:

В выводе команды ищем названия модулей:

Если все они есть — значит, кто-то уже позаботился о мониторинге и вам повезло.

Но предположим, что вам не повезло — ничего не найдено. То есть начинаем работу на машине, где отсутствуют исходники и готовые модули пакета lm_sensors. Те же, у кого пакет уже установлен, разобравшись в документации, а также внимательно и творчески изучив данный документ, смогут без проблем добиться успеха.

Шаг 3

Итак, начнем с получения дистрибутива lm_sensors. Лучше всего загрузить его с сайта разработчиков (http://secure.netroedge.com/

lm78/download.html), где он выложен для свободного скачивания. Так мы обеспечим себя последней версией пакета. Если интернет по какой-либо причине недоступен, то пакет в виде rpm-файла можно будет найти и в вашем дистрибутиве. Учтите — нужны именно исходники.

Шаг 4

Добытые исходники положим в какой-нибудь каталог в распакованном виде. Неплохим будет выбор каталога /usr/src/linux.

Шаг 5

Теперь самое интересное: компилируем и устанавливаем пакет lm_sensors. В каталоге /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии последовательно выполним несколько команд:

Шаг 6

Теперь проверим, появился ли в каталоге
/usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/kernel/busses
модуль i2c-amd756.o, дата создания совпадает которого с текущей датой.

Шаг 7

Аналогичнім образом следует проверить наличие «свежего» модуля w83781d.o в каталоге /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/chips. Теперь заглянем в файл /etc/ld.so.conf. Ищем там строку /usr/local/lib. Если такой не находим -добавляем ее туда вручную, после чего выполняем команду:

Теперь внимание! До этого момента мы только компилировали и устанавливали необходимые для мониторинга программные компоненты. Часть компонентов, согласно концепции Линукс, в задаче мониторинга является файлами устройств. Элементам материнской платы — таким как термодатчики, датчики оборотов вентиляторов, датчики напряжений питания — в пакете lm_sensors соответствуют файлы виртуальных устройств, располагающиеся в каталоге /proc/sys/dev/sensors. Самое время заглянуть в указанный каталог.

При заходе в /proc/sys/dev мы не увидим подкаталога sensors. Это и понятно — его никто еще не создавал, поэтому датчики платы нам недоступны. Следующая команда как раз и предназначена для создания файлов датчиков платы. Выполните ее:

Вывод команды покажет Вам имена создаваемых устройств.

Шаг 8

Итак, необходимые программные файлы откомпилированы, файлы устройств созданы. Теперь необходима настройка системы. В ее ходе мы обеспечим подгрузку необходимых модулей, откорректируем файлы инициализации, чтобы все необходимое запускалось при старте операционной системы; создадим шаблон для вывода на консоль информации о контролируемых параметрах. Далее кратко и практически без комментариев приводится последовательность действий по настройке lm_sensors применительно к плате TYAN S2460 Tiger MP.

Шаг 9

В каталоге /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/lib ищем файл libsensors.so.x.x.x (например, libsensors.so.1.2.1) и копируем его в /lib. Вместе с этим файлом хранятся две ссылки на него: libsensors.so и libsensors.so.1 — копируем в /lib и их (если же этих ссылок нет, то в /lib следует их создать).

Шаг 10

В каталоге /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/prog/init находим файл lm_sensors.init и копируем его в каталог /etc/rc.d/init.d под именем lm_sensors.

Шаг 11

В каталоге /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/prog/init вручную редактируем файл lm_sensors.sysconfig. В самом его конце оставляем незакомментированными только строки:

Далее копируем этот файл в каталог /etc/sysconfig под именем lm_sensors.

Шаг 12

Из каталога /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/prog/sensors копируем в каталог /usr/bin файл с именем sensors. Он должен иметь права на выполнение.

Шаг 13

В файле /etc/modules.conf добавим в конце строку:

Шаг 14

В файле /etc/rc.d/rc в конце добавим приведенные ниже строки (для загрузки необходимых модулей в процессе старта операционной системы):

Шаг 15

В каталоге /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/kernel/busses найдите файл
i2c-amd756.o, заархивируйте его командой:

На выходе должен получиться файл i2c-amd756.o.gz. Полученный файл скопируйте в каталог /lib/modules/(номер_версии_Линукс) kernel/drivers/i2c.

Шаг 16

В каталоге /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/kernel/chips найдите файл w83781d.o и заархивируйте его командой:

На выходе должен получиться файл w83781d.o.gz. Скопируйте его в каталог /lib/modules/(номер_версии_Линукс) kernel/drivers/sensors.

Шаг 17

После этого можно последовательно выполнить с консоли команды, описанные в предыдущем пункте:

ВНИМАНИЕ! Последняя команда, запущенная без параметра init=0, намертво завешивает систему! Поэтому не делайте этого, если на системе в данный момент выполняются критичные приложения. Иначе придется перезагружаться. Но чтобы избежать зависания, при плановой перезагрузке не забывайте этот параметр ни при ручной подгрузке модуля, ни в файле /etc/rc.d/rc.

После выполнения трех указанных команд проверим, что изменилось в системе. Сначала выполним

Должна появиться информация о том, что загружены модули:

Теперь самое время посмотреть в /proc/sys/dev. Там должен появиться подкаталог sensors, а в нем подкаталог w83782d-i2c-0-2d и файл chips. В файле chips ничего интересного нет, а вот в w83782d-i2c-0-2d надо бы заглянуть. Там мы увидим достаточно много файлов, среди которых можно по названиям узнать датчики мониторинга платы. Например, fan1, fan2, fan3 — датчики вентиляторов; temp1, temp2 — датчики температуры и т.д. Это файлы виртуальных устройств, которые были созданы нами ранее. Они становятся доступными при подгрузке соответствующих модулей, что мы и увидели. Под этими же названиями они используются в файле настройки шаблона вывода информации на консоль.

Шаг 18

Файл настройки шаблона вывода информации на консоль должен находиться в каталоге /etc/sysconfig и иметь имя sensors.conf. Туда мы его и копируем (с переименованием) из каталога /usr/src/linux/lm_sensors-номер_версии/etc, где этой файл имеет имя sensors.conf.eg.

Файл написан с учетом всех поддерживаемых микросхем мониторинга. Но нам так много не нужно. Нам достаточно одной только секции, начинающейся строкой:

Все, что выше этой строки, вплоть до самых комментариев можно удалить. Комментарии оставьте — пригодятся. Удалите также остальные секции, начинающиеся со строки (и вместе с ней):

Вообще-то говоря, удалять лишнее вовсе не обязательно — на работе системы это никак не отразится. Просто в более коротком файле, где нет ничего лишнего, гораздо проще будет разобраться при настройке формата вывода на консоль. Комментарии, которые имеются в начале этого файла, исчерпывающи настолько, что добавить нечего ** .

Отметим только, что для правильного отображения температуры процессоров надо в соответствующих строках sensors.conf указать второй тип термодатчика — то есть строки с описанием типа термодатчика должны выглядеть так:

Шаг 19

Для удобства получения информации о состоянии системы создадим скрипт и положим его в каталог /usr/bin. Скрипт перечитывает файл sensors.conf для правильного отображения информации и запускает команду sensors вывода информации на консоль. Назовем файл sensor. Его содержание очень простое:

Не забываем дать этому файлу права на исполнение. Теперь, если модули загружены, команда sensor с консоли выводит информацию о состоянии датчиков материнской платы. Как поступить с этой информацией дальше: отправить по почте, на SMS сисадмину или же записать в лог — каждый решит сам.

Рис. 1. Вывод команды sensors на консоль Рис. 2. Параметры платы в KDE отображаются гораздо симпатичнее

Дополнение

Если необходимо организовать мониторинг нескольких материнских плат S2460 Tiger MP (например, в кластере), то не обязательно проводить все указанные операции, включая компиляцию на всех компьютерах. Достаточно проделать это один раз, и использовать потом полученные файлы на других компьютерах. Для этого нужно только поместить эти файлы в соответствующие каталоги.

Изложенный подход с успехом можно использовать и для организации мониторинга других материнских плат (в том числе — плат других производителей). Для этого необходимо учесть отличия в исполнении конкретной материнской платы, например: что за чипсет используется, какая внутренняя шина, с которой пакетом lm_sensors считываются данные, каков внешний чип (в рассмотренном случае это были, соответственно, AMD 760MP, I2C и W83781d). Поддерживаемые чипсеты, шины и внешние чипы приведены в файле /lm_sensors/etc/sensors.conf.eg дистрибутива lm_sensors.

Автор выражает особую благодарность разработчикам пакета lm_sensors, всем, кто участвовал в его отладке и поделился информацией об его использовании, а также производителям платы TYAN S2460 Tiger MP, выпустившим отличное «железо».

Какая материнская плата у меня на компьютере?

Проверка системных характеристик вашего компьютера — довольно простая задача. Чтобы открыть большую часть информации, которую вы ищете, требуется не более нескольких кликов. К сожалению, материнская плата может быть немного сложнее.

Если вы когда-нибудь задавали вопрос «Какая у меня материнская плата?» будьте уверены, что вы не единственный. Многие люди пытаются найти информацию на материнской плате своего компьютера по разным причинам.

Узнайте, какая у вас материнская плата с использованием Windows 10

Командная строка
  • На панели поиска панели задач введите cmd . Выберите результат командной строки.

    Вы также можете запустить Win + R cmd.
  • Тип платы wmic получить продукт, Производитель, версия, серийный номер

Убедитесь, что вы вводите команду, как показано на рисунке. Вся необходимая информация на вашей материнской плате будет отображаться.

Визуальный осмотр
  • Откройте сам компьютер и посмотрите. Производитель материнской платы и номер модели будут указаны на физическом компоненте. Убедитесь, что питание вашего компьютера выключено и все отключено от процессора. Заземлите себя, чтобы избежать статического разряда при прикосновении к компонентам ПК.
  • Положите компьютер на бок, желательно на гладкую рабочую поверхность.
  • Откройте корпус, закрутив винты с накатанной головкой, которыми крепится панель, или используйте соответствующую отвертку (обычно с крестообразной головкой).
  • Найдите номер модели материнской платы, который обычно печатается на самой материнской плате.

Расположение на материнской плате может отличаться, поэтому обязательно проверяйте его рядом со слотами ОЗУ, разъемом ЦП или между слотами PCI. Можно найти номер модели без логотипа производителя и наоборот. Более современные материнские платы обычно имеют и то, и другое.

Номер модели, как правило, представляет собой информацию, написанную в самом большом тексте и будет содержать как цифры, так и буквы. Если вы не можете найти название модели, вы можете найти чипсет материнской платы, который представляет собой 4-значный код, который начинается с буквы, за которой следуют три цифры.

Используйте номер модели, чтобы найти производителя, если вы не можете найти его на материнской плате. Обычно для этого требуется только ввести номер модели, за которым следует слово «материнская плата», в поисковую систему.

Системная информация

В строке панели задач поиска, введите в системной информации и выберите его из результатов.

Вы также можете запустить (Win + R) msinfo32 .

  • Найдите производителя материнской платы или производителя базовой платы из списка в главном окне.

Это должно предоставить вам большую часть или всю необходимую информацию на вашей материнской плате. Информация о системе также предоставляет подробные сведения о BIOS на случай, если единственная цель — выяснить, какая у вас материнская плата, — поискать чипсет для обновления драйверов.

Определение материнской платы Mac


Apple может быть довольно скрытной, когда дело доходит до разглашения информации о спецификации оборудования. Чтобы определить модель или серийный номер вашей материнской платы, вам нужно использовать логические платы Mac. Но для этого потребуется серийный номер iMac.

  • Серийный номер iMac можно найти с помощью параметра « Об этом Mac», который находится в меню значков Apple после нажатия. Значок Apple можно найти в правом верхнем углу экрана.
  • Дважды щелкните версию, чтобы получить серийный номер.
  • Получив серийный номер, перейдите на этот веб-сайт и введите его. Вы сможете просмотреть информацию о вашем Mac, включая материнскую плату.

Определение вашей материнской платы в Ubuntu Linux


Вы можете легко просмотреть все спецификации, связанные с вашей системой в Ubuntu Linux, используя HardInfo.

Вы можете получить к нему доступ одним из двух способов: выполнить поиск пакета HardInfo в Центре программного обеспечения или открыть через командную строку.

  • Для подхода командной строки щелкните значок Ubuntu в верхнем левом углу экрана и введите Terminal, затем нажмите Enter. Вы также можете выбрать одновременное нажатие клавиш Ctrl + Alt + T, чтобы открыть командную строку.
  • Введите команду sudo apt-get install hardinfo в терминал и нажмите Enter, чтобы открыть инструмент.
  • После открытия HardInfo перейдите на страницу Device> DMI внутри инструмента, чтобы просмотреть производителя и модель материнской платы.

Использовать стороннее программное обеспечение

Существует множество сторонних программных альтернатив, которые вы можете использовать, чтобы узнать, какая у вас материнская плата. CPU-Z и Speccy идеально подходит для машин на базе Windows для определения материнской платы информации. Принимая во внимание, что Unix-системы, такие как MacOS и Linux, имеют CPU-G и Neofetch для решения этой проблемы.

CPU-Z будет лучшим программным обеспечением, которое вы можете использовать для своего ПК с Windows, и оно также бесплатное в отличие от Speccy. Также весьма вероятно, что вы найдете больше информации о вашем оборудовании, используя CPU-Z, чем если бы вы использовали любую встроенную утилиту Windows.

Belarc Advisor — еще одно дружественное к Windows программное обеспечение, похожее на CPU-Z. Он проанализирует вашу систему и создаст полный профиль всего установленного оборудования. Подобные вещи могут держать вас в курсе не только текущих характеристик вашей системы, но и любых обновлений безопасности, которые могут отсутствовать.

На фронте MacOS и Linux CPU-G должен быть вашим программным обеспечением для предварительного просмотра информации о системе.

Для того чтобы каждый из этих сторонних инструментов был эффективен, он потребует полной загрузки и установки на ваш компьютер. Таким образом, информация, связанная с вашей системой, остается точной и доступной.

Материнские платы

Материнская (системная, основная) плата — motherboard — является основой платой системного блока и компьютера в целом, определяя вместе с процессором архитектуру и производительность компьютера. Не многие уделяют должное внимание выбору материнской платы (МВ, МП), хотя она является важнейшим связующим звеном между компонентами компьютера и управляет единой синхронизированной работой всех подсистем. Несмотря на большое разнообразие в дизайне и исполнении, все материнские платы имеют схожие черты. Так, на любой из них обязательно устанавливаются следующие компоненты: процессор и сопроцессор; память ROM, RAM и SRAM; схемы ввода/вывода; схемы интерфейсов и шин, кварцевый генератор, схемы управления напряжением. Кроме того, возможна установка большого количества интерфейсных контроллеров (микросхемы для согласования и обмена данными) различных стандартов, таких как IDE, Floppy, SCSI, контроллеры (адаптеры) портов. Главным набором микросхем (СБИС) в современных материнских платах является чипсет, который управляет работой всех остальных контроллеров и компонентов, согласуя их работу во времени. Именно тип чипсета определяет возможные подключаемые интерфейсы и компоненты, а также производительность. Т.о. существует большое количество типов и разновидностей контроллеров и устройств, подключаемых к ним и материнская плата, которая состоит из этих наборов БИС, и чтобы понять как они работают и взаимодействуют необходимо разобраться, из чего конкретно состоит материнская плата.

Из чего же она состоит?

Конечно же, всем известно, что основой любой материнской платы является чипсет, но об этом чуть попозже — для начала следует определиться с физической структурой и электрической начинкой МП.

Печатная плата

Итак, материнская плата представляет из себя печатную плату с разводкой — PCB [Printed Circuit Board] — на которой смонтированы все элементы. PCB обычно состоит из 4 слоев, состоящих из плоских камедевых пластин, между которыми находятся элементы цепи — пропаянные соединительные дорожки. Два слоя, которые находятся сверху и снизу являются сигнальными слоями. Два слоя, которые находятся посередине используются как заземление и разводка питания. Путем помещения пластин питания и заземления в центр, достигается коррекция и защита сигнала.

Для некоторых МВ требуется шесть слоев. Это касается МП для двухпроцессорных систем или же МП для процессоров с более чем 425 контактами. Pentium 4 (478 контактов) и Athlon XP (462 контакта) потребляют большое количество энергии, поэтому качественная разводка МП особенно важна. Шестислойная разводка делается для того, чтобы предотвратить перекрестные помехи между сигнальными слоями, и дополнительные слои решают эту проблему. Платы, состоящие из шести слоев, могут иметь три или четыре сигнальных слоя, одну пластину заземления и одну или две пластины питания (см. Рис. 2). Именно поэтому шестислойные МВ (особенно под Pentium 4) крайне дороги

МП могла бы использовать компоненты высоко качества, но все же она оставалась бы ненадежной, так как любая разметка дорожек создает некоторые проблемы с непрерывностью сигнала. Единственный способ узнать является ли непрерывность сигнала проблемой это измерить сигнал осциллографом. Для оверклокеров это может быть наиболее важным потому, что перед разгоном продукт необходимо проверить на возможность работы в форсированных режимах.

Форм-факторы

Материнская плата должна иметь тот же форм-фактор (типо-размер), что и блок питания в корпусе, в который она будет установлена, который, в свою очередь, может быть либо AT или ATX. Сразу хочу отметить, что независимо от типа корпуса, в полноразмерный Tower влезают как платы full — AT / ATX , так и их меньшие модификации. Компьютеры IBM PC AT имели форм-фактор AT (30х35 см), который был уменьшен в размерах и стал называться Baby-AT (ВАТ, 22х33 см). Последний использовался с 1983 по 1997 год для установки всех процессоров от 8086 до PentiumII , но в продаже такие корпуса можно увидеть и сейчас. Обычно в платах АТ использовался полноразмерный 5-контактный разъем DIN для клавиатуры (также назывался АТ), который был совместим с IBM XT . На сегодняшний самый распространенный форм-фактор — ATX (30,5х24 см). Существуют также разновидность последнего стандарта — Micro ATX ( mini — ATX , 28,4х21 см), но корпус для любого варианта используется тот же самый, хотя mATX можно поставить и <маленькие> корпуса Midi — и Mini Tower . Основное отличие между стандартами и их "младшими братьями", кроме отличия в размерах, — максимально допустимое количество слотов для памяти и для дополнительных карт и наличием/отсутствием ISA . АТХ вел ряд новшеств:

Все внешние разъемы располагаются в 2 этажа и напаяны у правого края РСВ. Для них в корпусе предусмотрено большое прямоугольное окно, свободное пространство которого закрывается алюминиевыми заглушками, которые не всегда подходят к корпусу

Процессор находится под блоком питания, который создает дополнительное охлаждение. Но практика показывает, что это охлаждение неэффективно.

Разъемы контролеров floppy и IDE располагаются близко к корзине для крепления винчестера и дисководов, а модули памяти легкодоступны

Многие интегрированные МП используют форм-фактор mATX из-за маленькой PCB и малым количеством слотов для дополнительных карт, что позволяет существенно сократить расходы. Существуют также стандарты LPX и NLX , но они используются только брендами для сборок фирменных моделей компьютеров.

Поддержка процессора

Безусловно, процессор физически и электрически должен быть совместим с МВ. Сейчас абсолютное большинство CPU перешло на использование разъемов Socket . Slot -1 использовались под Pentium II , Slot — A — под ядра Athlon Classic , K 75 и K 76. Сейчас Intel ведет политику постоянной смены типов разъемов: Socket 370 R Socket 423 R Socket 478. Причем очень важной особенностью разъема Socket 370 является то, что он имеет несколько электрически несовместимых разновидностей — их принято различать по типам корпусов, вставляемых в них процессоров: PPGA , FCPGA и FCPGA 2. Первый из них не поддерживает ядро Coppermine и Tualatin , второй — только Tualatin . Компания AMD придерживается политики большей заботы о покупателе и использует только один разъем Socket A для всех ядер, начиная с Thunderbird и Spitfire .

Чем это она питается?

На материнскую плату подается напряжение от блока питания (БП): в случае АТ форм-фактора это 5V, В случае ATX — 3.3 V , поэтому в МП форм-фактора АТ используется несколько микросхем VRM для преобразования 5В в более низкие напряжения, а в ATX такой модуль один. Различные компоненты, установленные на МВ питаются от разного напряжения. Наиболее распространенные компоненты потребляют +5В (такие как чип BIOSа, часы реального времени, контроллер клавиатуры, DRAM чипы, логика большей части контроллеров, коннекторы) и +3.3В (L2 кэш, чипсет, SDRAM чипы, AGP ). Двигатели накопителей и кулеры питаются от +12В. Но БП также вырабатывает отрицательные напряжения, и возникает законный вопрос, зачем? Ответ прост: в современных компьютерах он не используется. -5В раньше подводилось к ISA шине и использовалось для питания старых контроллеров НГМД. Напряжения +12 и -12В на системной плате также не используются, они подводились к шине ISA для питания различных адаптеров и контроллеров последовательных портов.

Блок питания не только вырабатывает необходимое напряжения, но и контролирует включение и выключение компьютера, а именно не позволяет компьютеру включиться при нештатном напряжении. Перед запуском системы выполняется проверка выходного напряжения — для этого используется сигнал Power _ Good +5 V , который вырабатывается БП через 0,1-0,5 с после запуска компьютера, если проверки прошли успешно. Этот сигнал подаётся на МВ, где микросхемой тактового генератора формируется сигнал начальной установки CPU . При отсутствии Power _ Good ‘а микросхема генератора будет всё время подавать сигнал начальной установки, не позволяя включиться компьютеру, до установки нормального питания. В АТ корпусах он подается на контакт 1 колодки Р8, в ATX — на 8 контакт. В некоторых дешевых БП этого сигнала нет вообще, а цепь его просто подключена к +5В, использовать такие БП — подвергать <маму> смертельной опасности, впрочем как и CPU .

БП АТ и ATX имеют разные принципы подключения и взаимодействия с системной платой: АТ подключается через два 6-штырьковых разъема, PS 8 и PS9, а ATX — одним 20-контактным разъемом с ключом, исключающим возможность неправильного подсоединения к МВ. В АТ-корпусах питание 220В от БП подается на 4-жильный кабель, соединенный с кнопкой питания Power , когда эта кнопка нажата, то контакты замыкаются и переменное напряжение возвращается в БП, а оттуда на МП. В корпусах ATX система включается подачей сигнала PS _ ON ( Power _ On ), поступающем с 14 контакта 20- pin разъема при нажатии кнопки питания на корпусе, которая не имеет 2 положений, как ранее, которая замыкается на коннектор PW _ BTN на <матери>. Это низкий активный сигнал, при высоком уровне этого сигнала БП выключается. Поскольку этот сигнал подается с МП, то он может быть сгенерирован ОС или переключателем Power , поэтому мы имеем возможность выключать компьютер с помощью Windows . Кроме того, еще одним новшеством в ATX стало использование сигнала <ждущего режима> +5 VSB ( Stand _ by , Soft power ), который всегда активен и подает на плату питание малой мощности, даже когда компьютер выключен, поэтому настоятельно рекомендую использовать БП с выключателем сзади, который стоит отключать, когда компьютер не используется. Эти два сигнала позволяют, используя APM , в ОС Windows ME , Win 2 K и WindowsXP кнопкой Power на клавиатуре выключать питание, а Sleep — переходить в <ждущий режим> (в Windows 98 обе кнопки вызывают <ждущий режим>).

При подключении устройств к МП необходимо знать принципы разводки и схемотехники. Главное правило любого подключения — соблюдение полярности. Первый контакт колодки на МП необходимо совместить с первым контактом на шнуре (шлейфе). Первый контакт на шнурах часто отмечается красным цветом.

Регуляторы напряжения

Очень важен вопрос правильного питания компонентов материнской платы. Огромное количество проблем возникает из-за некачественного питания элементов, что часто приводит к неработе, неустойчивой работе и даже выгоранию некоторых элементов (особенно в слотах). Источник питания подает 5В прямого напряжения на МП, следовательно, для некоторых компонентов системы требуется регуляция мощности (например, для регуляции напряжения на ядре CPU ). Для этого используется дополнительный модуль, который называется VRM (модуль стабилизатора напряжения), или плата регулятора напряжения, встроенная в интегральную схему и впаянная в PCB. Напряжения питания i / o цепей сейчас установлено для всех CPU 3,3 V . А вот с напряжением питания ядра Vcore ( Vcc ), который регулируется с помощью VRM , гораздо больше проблем: у CPU Intel традиционно Vcc ниже, и значит, тепловыделение и потребляемая мощность ниже, т.е. повышается устойчивость в работе. Но с выпуском Athlon Thoroughbred оно (как и у P 4 Northwood ) стало 1,5(1.6) V . Хочу заметить, что ядро Coppermine может работать при напряжениях 1.5-1.65 V , Tualatin — 1.475-1.55 V , Spitfire — 1.4-1.6 V , Thunderbird — 1.6-1.75 V , Palomino — 1.7-1.85 V . Остальные ядра не имеют разброса по напряжениям. Напряжение можно выставить больше указанного диапазона — это используется при разгоне для уменьшения тепловыделения. На всех процессорах, начиная с Pentium ММХ, требуется два регулятора напряжения — один для контроля напряжения на I/O (3.3В), а другой для питания на ядре процессора, но в МП форм-фактора ATX используется VRM только для ядра процессора.

Для того, чтобы использовать как можно больше различных типов процессоров, схема должна держать определенный диапазон напряжения. Для этого обычно на плату устанавливается набор резисторов соединенных с рядом контактов. Сейчас на большинстве МП стоит так называемый автодетект (автоопределение), это значит, что схема сама определяет и распределяет напряжение, ориентируясь по контактам VID [0:4] на процессоре, что исключает потребность в джамперах. Но на процессорах AMD лучше выставлять напряжение вручную, теперь это легко осуществляется через BIOS .

Конденсаторы

Конденсаторы обеспечивают ровный поток напряжения в схеме. Это очень важно потому, что потребление энергии процессором может меняться мгновенно от низкого к высокому и наоборот, особенно когда выполняется режим приостановки работы (HALT) или возвращение в нормальное состояние. Регуляторы напряжения не могут реагировать мгновенно на изменения, для этого и "сглаживается" напряжение.

Используются 2 типа конденсаторов: конденсаторы оксидно-электрические алюминиевые и танталовые. На мой взгляд танталовые конденсаторы предпочтительней, чем алюминиевые, т.к. оксидно-электрические конденсаторы имеют особенность высыхать, а следовательно терять свою емкость. Кроме того, они чувствительны к высокой температуре. Но обычно проблема такого рода не возникает, ведь апгрейд МВ происходит, как минимум раз в 4 года.

Важный фактор при выборе некоторых конденсаторов (не считая его емкость) это значение ESR (эквивалент последовательности сопротивления). Сопротивление понижает напряжение и, вследствие этого, вырабатывается тепло, следовательно, значение ESR должно быть как можно меньше. Из всего следует, что значение ESR конденсаторов является критическим фактором, и не важно из какого материала сделан конденсатор. Кроме того, важным фактором стало расположение конденсаторов в связи с огромными размерами кулеров под Pentium 4, которые часто мешают правильной установке последнего.

Генератор тактовых импульсов (Clock Generator Chip)

Каждый компонент в компьютере работает по синхронизующим импульсным тактам ( clock , CLK ), выдаваемым тактовым генератором — но не каждый компонент работает на одних и тех же частотах (тактах). В компьютерах класса 486 и выше применяется деление опорной частоты генератора для синхронизации шин и внутреннее умножение частоты в процессорах.

Каждый чипсет МП имеет особые характеристики, которые выражаются в синхронизации (стробировании), в диапазоне поддерживаемых частот. За опорную частоту берется частота системной шины ( host bus clk ), которая, благодаря особенностям работы генератора, управляет частотой локальных шин через встроенные коэффициенты деления, которые находятся от неё в прямой зависимости. Для каждой шины чипсет может поддерживать как один, так и несколько коэффициентов. Обычно, наличием нескольких делителей, а соответственно, и более широкими возможностями по установкам CPU и разгону, славятся чипсеты VIA и SIS . Так уж придумали, что коэффициент меняется через каждые 33 МГц по опорной частоте. Для локальной шины с базовой частотой 33МГц ( PCI ) должны поддерживаться коэффициенты соотношения с системной шиной ½ (при FSB =66-99МГц); 1/3 (для 100-133МГц) и ¼ (для 133-166 МГц), т.е. используются делители 2, 3 и 4. Для шины 66МГц ( AGP ) должен поддерживаться коэффициент 1, 2/3 и ½ соответственно, а делители соответственно — 1, 1.5 и 2. Тоже самое относится и к шинам USB , ISA , В промежутках, где коэффициент неизменен, с ростом частоты FSB растёт и частота локальных шин, что характерно для разгона по шин (табл. 1). Использование нестандартных частот системной шины может привести к некорректной работе или редко даже к выгоранию устройств, находящихся на локальных шинах. Для поддержки CPU с различной частотой используются множители частоты: Core clock (частота ядра) = FSB * множитель .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector