▷ 마더 보드 란 무엇이며 어떻게 작동합니까

오늘 우리는 컴퓨터의 마더 보드에 대해 이야기해야합니다. 메인 보드 는 의심 할 여지없이 컴퓨터를 만드는 기본 요소이며, CPU 또는 RAM과 같은 나머지 구성 요소는 컴퓨터가 시작되고 작동 할 수 있도록 컴퓨터에 설치됩니다. 따라서 마더 보드가 무엇이며 어떻게 작동하는지 자세히 살펴 보겠습니다.

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마더 보드 란 무엇입니까?

마더 보드는 의심 할 여지없이 컴퓨터의 가장 중요한 부분입니다. 이것은 우리 팀이 내부 구성 요소에 어떤 아키텍처를 가지고 있는지 결정할 것입니다. 각 마더 보드는 특정 구성 요소 또는 특정 유형의 구성 요소 제품군 을 수용하도록 설계되며 해당 구성 요소의 특정 속도와 용량도 지원합니다.

컴퓨터의 일부 또는 전체 구성 요소 는 마더 보드에 연결 되며 해당 구성 요소 (CPU, RAM, 그래픽 카드)와 주변 장치 (마우스, 키보드, 스크린 등)

물리적 측면은 칩, 커패시터, 구성 요소 커넥터 및 전기 라인과 같은 일련의 요소가 함께 설치되어 컴퓨터의 구조를 형성하는 특정 크기의 전자 회로입니다.

거의 모든 구성 요소 에는 네 가지 기본 구성 요소가 설치되어 있어야합니다.

• 중앙 프로세서 RAM 메모리 저장 장치

마더 보드는 물리적 크기를 결정하는 다양한 물리적 형식으로 구성됩니다.

마더 보드 형식

시장에서 찾을 수있는 형식은 다음과 같습니다.

E-ATX

시장에서 가장 큰 폼 팩터입니다. 크기는 305 x 330 mm 입니다. 이 보드에는 일반적으로 확장 카드를위한 풍부한 구멍이 있으며 SLI 또는 Crossfire에 그래픽 카드를 설치하는 측면에서 많은 가능성이 있습니다.

또한 RAM 메모리 설치를 위해 최대 8 개의 슬롯을 사용할 수 있습니다

ATX

이 보드는 인텔의 구현 덕분에 1995 년부터 시장에 출시되었습니다. 그들은 또한 우리가 찾을 수있는 가장 일반적인 것입니다. 크기는 305 x 244 mm 이지만 약간 다른 치수도 있습니다. 물론, 섀시에 배치하기위한 구멍은 표준화 된 장소에 정확하게 위치해야합니다.

이 유형의 마더 보드는 거의 모든 유형의 시스템, 사무실, 게임 등에 사용됩니다. 이는 광범위한 확장 가능성 때문입니다. 일반적으로 RAM 메모리 설치를위한 7 개의 확장 슬롯과 4 개의 슬롯 이 있습니다.

마이크로 ATX

이 형식의 마더 보드는 크기가 244 x 244 mm 이므로 이전 보드보다 약 25 % 작습니다. 이 보드는 더 작은 형식으로 사무용 팀을 대상으로하며 확장 슬롯이 많지 않고 더 작은 섀시를 차지합니다.

확장 가능성 중에는 최대 5 개의 확장 슬롯 이 있지만 일반은 3 개이고 최대 4 개의 RAM 메모리 공간입니다. 이 유형의 플레이트는 나사의 위치가 ATX 플레이트와 다르기 때문에 고정과 호환되는 섀시가 필요합니다.

미니 ITX

가정용 컴퓨터에 사용 가능한 가장 작은 플레이트 형식입니다. 크기는 170 x 170 mm 입니다. 고정을 위해 ATX 플레이트에 설치된 구멍과 일치하는 4 개의 구멍으로 구성됩니다.

이 보드에는 그래픽 카드 용 단일 확장 슬롯 과 RAM 메모리 용 슬롯 2 개가 있습니다.

XL-ATX와 같은 다른 형태가 있지만 일반적으로 낮은 / 중간 범위에서는 많이 보이지 않습니다. 프리미엄 범위에서만

마더 보드의 물리적 구성 요소

마더 보드에는 이름을 지정할 구성 요소가 많이 있으므로이 기사에서 가장 넓은 섹션이 될 것입니다. 그럼 시작하자

칩셋

칩셋 또는 "칩셋"은 프로세서와 마더 보드에 설치된 다른 구성 요소 간의 통신을 설정 하도록 설계된 일련의 집적 회로입니다. 이러한 요소는 RAM 메모리, 하드 드라이브, 확장 슬롯 및 입력 및 출력 포트 일 수 있습니다.

마더 보드 기술의 발전에 따라 이러한 칩은 일반적으로 단일 중앙 칩으로 구성 됩니다. 또한이 칩은 프로세서 세트 또는 특정 브랜드 및 특정 RAM 메모리 모듈 전용으로 설계되었습니다. 따라서 시장에서 마더 보드를 구입할 때 호환되는 프로세서 및 RAM 모듈도 구입해야합니다.

오래된 마더 보드

칩셋은 두 개의 칩으로 통합 될 수 있으며 노스 브리지 또는 노스 브리그 드 및 사우스 브리지 또는 사우스 브리지 라고도합니다. 이러한 각 칩은 특정 작업을 수행해야합니다.

노스 브릿지: 이 칩은 프로세서 버스에 직접 연결되어 있으며 칩 및 RAM 메모리와 직접 통신합니다. 이 버스는 프론트 사이드 버스 (FSB)라고도하며 컴퓨터의 속도와 성능에 결정적입니다. 이 외에도 PCI-Express 포트와의 통신을 담당합니다. 포트는 마더 보드 또는 새로운 M.2 및 PCI-E 솔리드 스테이트 스토리지 장치와 같은 최고 속도의 구성 요소를 지원하기 때문입니다.

사우스 브리지: 이 칩은 Direct Media Interface 또는 (DMI) 버스를 통해 노스 브리지에 직접 연결됩니다. 이 칩은 입력 및 출력 장치의 통신을 담당하고 이들을 노스 브리지와 연결합니다. 예를 들어 SATA 하드 드라이브, USB, Fire Wire, 네트워크 카드, AUDIO 등

최신 마더 보드

현재 Intel Core 및 AMD FX 와 같은 멀티 코어 프로세서가 등장하면서이 칩셋은 단일 칩 으로 크게 축소되어 사우스 브리지가 사라졌습니다.

새로운 프로세서가 메모리 컨트롤러를 내장하고 있기 때문에 RAM 메모리 버스에 직접 연결되기 때문입니다. FSB 브리지가 프로세서 내에 통합되어 있고 다른 장치를 담당하는 버스를 PCH (plataform Controller Hub)라고하며 DMI 버스를 대체한다고 가정 해 봅시다.

칩셋 유형

많은 칩셋 모델이 있습니다. 프로세서가 진화 할 때마다 이러한 칩도 진화합니다. 모든 것과 마찬가지로 저속 또는 저속 구성 요소 관리를위한 저가형, 다양한 그래픽 카드 및 시장에서 가장 빠른 RAM에 대한 최대 속도 및 지원을 제공하는 중급 및 고급형 이 있습니다.

프로세서 제조업체에 따르면 AMD 프로세서 용으로 설계된 칩셋과 인텔 프로세서 용으로 설계된 칩셋 을 찾을 수 있습니다.

기술과 비교를위한 최신 마킹 칩셋 모델에 대한 자세한 내용은 다음 기사를 참조하십시오.

마이크로 프로세서 소켓

그렇지 않으면 마더 보드에는 마이크로 프로세서를 설치해야하는 곳이 있으며이를 위해서는 마더 보드와 통신하기 위해 물리적 커넥터가있는 소켓이 필요합니다. 소켓에는 두 가지 유형이 있습니다.

• PGA (Pid Grid Array): 이 소켓에는 마이크로 프로세서를 삽입하기위한 구멍이있는 패널이 있으며, 이 핀에는 삽입 용 접촉 핀이 있습니다. LGA (Land Grid Array)- 소켓은 마더 보드와 프로세서 칩 사이를 접촉하는 금도금 접점 매트릭스를 특징으로하며 접점이있는 평평한 표면 만 있습니다.

삽입 기술을 ZIF (Zero Insertion Force)라고하며 공정에 힘을 가해 야하는 경우 칩이 소켓에 완벽하게 맞지 않습니다.

프로세서와 마찬가지로 설치에 많은 유형의 소켓이 있습니다. 즉, 특정 아키텍처의 마더 보드를 구입할 때 호환 가능한 프로세서를 구입해야합니다.

또한 각 마더 보드는 프로세서 제조업체를 위해 설계되었으므로 소켓과 칩셋이 모두 해당 브랜드와 호환되어야합니다.

프로세서 작동 방식에 대한 자세한 내용은 다음 기사를 참조하십시오.

• 프로세서 란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

RAM 메모리 슬롯

이 커넥터 또는 버스는 장비에 설치 될 RAM 메모리 모듈을 수용합니다. 일반적으로 마더 보드에는 4 개의 슬롯이 있거나 고급 마더 보드에는 8 개의 슬롯이 있습니다.

이 슬롯은 일반적으로 듀얼 채널 기술 또는 쿼드 채널 기술 과 함께 작동 하도록 설계됩니다. 프로세서와 마찬가지로 각 마더 보드는 특정 RAM 아키텍처를 지원합니다.

마더 보드는 현재 서로 다른 유형의 RAM 슬롯을 가지고 있지만 모두 DDR 표준에 속합니다. DDR, DDR2, DDR3 및 DDR4

RAM 작동 방식에 대한 자세한 내용은 다음 기사를 참조하십시오.

• RAM이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

VRM

Voltage Regulator Module의 약자. 이들은 마더 보드 에 도달하는 전류 를 다른 값과 전류의 전압으로 변환하여 설치된 다른 구성 요소에서 사용하도록 하는 일련의 구성 요소입니다. 특히 눈길을 끄는 것은 아니지만이 구성 요소는 구성 요소가 올바르게 작동하고 파손되지 않도록하는 데 필수적입니다.

이러한 구성 요소에 대한 자세한 내용은 다음 기사를 참조하십시오.

확장 슬롯

그것들은 우리 장비에 설치된 하드웨어 를 확장하는 기능을 가진 슬롯이 될 것입니다. 그 안에 그래픽 카드, 하드 드라이브, 네트워크 카드, 사운드 카드 등을 설치할 수 있습니다.

이 슬롯은 현재 PCI-Express 또는 PCI-E 라고하며 기존 PCI를 대체합니다. 각 PCI-E 확장 슬롯에는 마더 보드와 연결된 카드간에 1, 2, 4, 8, 16 또는 32 개의 데이터 링크 가 있습니다. 이 링크 수는 접두사 x (예: 단일 또는 단위 링크의 경우 x1, 그래픽 카드에 사용되는 16 개의 링크가있는 카드의 경우 x16)로 인코딩합니다. 이러한 각 링크는 250MB / s의 속도를 제공합니다.

링크가 32 개이면 PCIE 1.1에 대해 최대 대역폭, 즉 각 방향으로 8GB / s를 제공합니다. 가장 일반적으로 사용되는 PCI-E x16은 각 방향으로 4GB / s (250MB / sx 16)의 대역폭을 제공합니다. 단일 링크는 일반 PCI 링크보다 약 2 배 빠릅니다. 8 개의 링크는 그래픽 카드를위한 오래된 슬롯 인 AGP 버스의 가장 빠른 버전과 비슷한 대역폭을 가지고 있습니다.

BIOS

BIOS 또는 Basic Input-Output System은 ROM, EPROM 또는 Flash-RAM 메모리로서 가장 낮은 수준의 마더 보드 구성 정보 를 포함합니다.

BIOS 내부에는 CMOS라는 메모리 칩이 있으며 내부에 저장된 프로그램과 함께 컴퓨터를 시작하기 위해 보드의 모든 물리적 구성 요소를 초기화 할 수 있습니다. 또한 RAM, CPU 또는 하드 드라이브 부족과 같은 장치의 오류 또는 부재를 검사해야합니다.

BIOS 메모리는 배터리로 지속적으로 전원을 공급받습니다. 이러한 방식으로 기기를 끄더라도 컴퓨터에 구성된 데이터 및 매개 변수는 손실되지 않습니다. 어쨌든이 배터리가 소진되었거나 배터리를 제거하면 BIOS 정보가 기본값으로 재설정되지만 손실되지는 않습니다.

사운드 카드 및 네트워크 카드

그것들은 우리 장비 의 멀티미디어 사운드 와 네트워크 연결 을 처리 하는 칩입니다. 칩은 마더 보드의 출력 포트 근처에 위치하고 있으며, 마더 보드에 통합 된 많은 장치의 제조업체이기 때문에 RealTek 고유의 특징으로 여러 번 식별 할 수 있습니다.

SATA 커넥터

이것은 오늘날의 PC에서 기계식 하드 드라이브와 SSD를 연결하기위한 통신 표준입니다. SATA에서는 데이터를 전송하기 위해 병렬 대신 직렬 버스가 사용됩니다. 기존 IDE보다 훨씬 빠르고 효율적입니다. 또한 장치의 핫 연결을 허용하며 훨씬 작고 관리하기 쉬운 버스가 있습니다.

마더 보드에는 하드 드라이브를 설치하기 위해 최대 6 개 또는 10 개의 포트가 있습니다. 현재 표준은 SATA 3에 있으며 최대 600MB / s의 전송이 가능합니다.

하드 드라이브 작동 방식에 대한 자세한 내용은 다음 기사를 참조하십시오.

• 하드 드라이브 란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

M.2 커넥터

거의 모든 보드에이 포트가 이미 설치되어 있습니다. M.2는 중소 단기 SATA SATA 드라이브 연결을 대체하기위한 새로운 통신 표준입니다. SATA 및 NVMe 통신 프로토콜을 모두 사용합니다. M.2는 PCI-E 슬롯을 사용하지 않는 방식으로 저장 장치를 설치하기위한 것입니다. 이 표준은 PCI-E의 속도는 없지만 SATA보다 훨씬 빠릅니다.

SSD 작동 방식에 대한 자세한 내용은 다음 기사를 참조하십시오.

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전원 커넥터

마더 보드는 전원에 연결해야하며이를 위해 다른 유형의 전원 커넥터가 있습니다.

ATX

대부분의 구성 요소에서 마더 보드에 전원을 공급하는 것은 전통적인 커넥터입니다. 24 개의 케이블 또는 핀으로 구성 되며 일반적으로 RAM 슬롯 옆의 오른쪽에 있습니다.

CPU 파워

ATX2 커넥터 이외에도 거의 모든 새로운 마더 보드 (적어도 ATX) 에는 프로세서에 전원을 공급할 목적으로 만 이러한 유형의 커넥터 가 있습니다. 이러한 유형의 전원 공급 장치는 특히 소비를 위해 더 많은 전력이 필요한 오버 클럭킹 프로세서의 경우 마더 보드의 전원 공급 장치를 증가시키는 데 도움이됩니다.

4 핀 CPU 커넥터 (이전), 8 개 중 하나 또는 4 + 6 개 중 하나를 찾을 수 있습니다. 기능은 실질적으로 동일하며 모든 기능은 12V 전압입니다.

외부 커넥터

이 커넥터는 거의 항상 왼쪽에있는 마더 보드의 한쪽에 있습니다. 프린터, 마우스, 키보드, 스피커, 저장 장치 등과 같이 설정에 사용 된 주변 장치의 연결을 담당합니다. 다음 유형을 구별 할 수 있습니다.

• PS / 2: 이 유형의 포트는 이미 실용 상태입니다. 핀 6 개가 있으며 키보드와 마우스를 연결하기위한 것입니다. 이 유형의 커넥터를 가진 키보드는 거의 없으므로 USB USB (Universal Serial Bus)로 이동 및 교체됩니다. 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 직렬 연결 표준입니다. 이 커넥터는 플러그 앤 플레이 방식이므로 운영 체제에서 즉시 인식 할 수 있도록 핫 장치를 연결할 수 있습니다. 데이터 교환 외에도 주변 장치 정렬이 가능하여 매우 편리하고 다재다능합니다. 현재이 포트의 4 가지 버전, 속도 12Mb / s의 USB 1.1, 480Mb / s의 USB 2.0, 4.8Gb / s의 USB 3.0 및 10Gb / s의 USB 3.1의 FireWire의 4 가지 버전이 있습니다. USB이지만 주로 미국에서 사용됩니다. USB와 실질적으로 동일한 기능을 가지고 있으며 4 개의 버전이 있으며, 3.2Gb / s HDMI 또는 DisplayPort 가 장착 된 FireWire s3200 : 이 포트는 마더 보드에 통합 그래픽 카드가있는 경우 존재합니다. 고화질 비디오 장치를 연결할 수있는 디지털 멀티미디어 통신 표준입니다. 비디오 및 오디오 신호 모두이 포트를 통해 이동하므로 특히 유용합니다. 현재 VGA DVI 및 VGA 포트를 대체했습니다. HDMI 선행 이더넷 화면을 연결하는 포트 : RJ 45 인터넷 잭용 포트 3.5 " 커넥터 : 오디오 입력 또는 출력 장치 용 커넥터

다른 요소들

• USB 용 내부 포트: 마더 보드 하단에서 커넥터를 사용하여 장비의 USB 포트를 확장 할 수 있습니다. 섀시에서 사용 가능한 USB 포트가 정상적으로 연결됩니다. 내부 사운드 포트: USB와 마찬가지로 보드에는 섀시에 배열 된 포트에서 마이크와 스피커를 연결하기위한 내부 포트가 있습니다. 클록: 모든 내부 컴포넌트를 동기화하려면 각 컴포넌트의 요구에 따라 다른 주파수에서 작동하는 일련의 클록이 필요합니다. 팬 커넥터 : CPU 또는 섀시 팬과 같은 팬을 삽입하기위한 12V 커넥터입니다. 그들은 4 핀이 있습니다. 시작 패널: 시스템의 시작 및 재설정을 담당하는 섀시의 단추가 연결된 일련의 전원 커넥터입니다. 하드 드라이브 및 전원 LED도 연결됩니다.

마더 보드 작동

마더 보드의 작동은 설치되어있는 많은 요소와 정보 교환을위한 버스의 수로 인해 상당히 복잡합니다. 스키마 적으로 다음과 같은 방식으로 나타낼 수 있습니다.

이 체계에서 운영 및 관리에 개입하는 주요 요소를 구별하고 컴퓨터의 시작 프로세스를 참조로 사용할 수 있습니다.

하드 드라이브에서 운영 체제를로드하기 전에 마더 보드가 가장 먼저해야 할 일은 구성 요소를 초기화하는 것입니다. BIOS에있는 프로그램은 연결된 모든 장치 (CPU, RAM 및 하드 디스크)를 기본 방식으로 검사합니다. 이들 중 하나라도 빠지거나 파손되었거나 다른 이상을 감지하면 마더 보드에서 경고음으로 변환 된 오류 코드를 표시하거나 LED 패널의 코드를 통해 오류 코드를 생성합니다.

확인 단계가 완료되면 내부 버스에 저장 장치의 정보가로드됩니다. 남쪽 다리 (있는 경우)와 북쪽 다리가 개입합니다.

노스 브릿지는 하드 드라이브, 입 / 출력 장치 및 기타 구성 요소에 정보를 요청한 후 프로세서와 RAM을 연결합니다. 이는 프론트 버스 또는 프론트 사이드 버스 (FSB)를 통해 수행됩니다. 이중 채널 기술을 구현하는 경우 64 스레드 또는 64 + 64로 구성됩니다.

어쨌든 메모리에로드 된 운영 체제 데이터는 이미 컴퓨터를 부팅하는 것으로 확인됩니다.

동시에 노스 브릿지는 직접 관리하는 CPI-E x16 슬롯에 설치된 그래픽 신호를 그래픽 카드로 보냅니다. 또는 귀하의 경우에는 메인 보드 자체에 설치된 그래픽 카드와 연결됩니다. 이것은 FSB 버스에 의해 수행됩니다.

어쨌든 컴퓨터가 시작되고 처리를위한 데이터 교환은 버스와 칩셋에 연결된 요소에 의해 관리됩니다.

마더 보드에 대한 최종 결론 및 기대

한 가지 분명한 사실은 컴퓨터 구성 요소의 작동을 단순화 된 방식으로 설명하는 것이 점점 어려워지고 있다는 것입니다. 기술은 놀라운 속도로 발전하고 있으며 요소는 더욱 복잡하고 기능적이고 복잡해지고 있습니다.

우리가 가고있는 속도로, 5nm의 장벽이 아주 짧은 시간 안에 도달 할 수 있으며, 우리는 위대한 회사들이 더 나아가려고 노력하는 것을 보게 될 것입니다.

우리는 매우 발전된 중급 구성 요소에 가면 이러한 진보, 점점 더 빠르고 복잡한 장비 및 지속적인 가격에 만족합니다.

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이 기사를 통해 마더 보드의 구성 요소와 기본 작동에 대해 더 많이 배우기를 바랍니다. 의심, 설명 또는 오류가 있으면 주저하지 말고 알려주십시오.