HW del PCintegrazione 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 ronte

Ret ro

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.

MainBoardricavato 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

MainboardEsistono 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

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.

Scegliere il socket correttoAlcuni 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.

Mainboard: socketSocket 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: socketLGA 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 SCSIIl 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