Základná doska (počítač)

Základná doska (iné názvy: motherboard [slov. výslovnosť: madrbórd], základná procesorová doska, systémová doska, v slangu matičná doska; angl. motherboard, mainboard, mobo) je doska obsahujúca elektronické súčiastky tvoriace základné prvky osobného počítača alebo iného elektronického zariadenia založeného na procesoroch. Základná doska je zjednocujúcim prvkom v počítači, všetky ostatné moduly, súčasti, diely a periférie sa priamo alebo nepriamo vkladajú, alebo pripájajú k základnej doske.

Formáty základných dosiek
AT ATX microATX Mini-ITX Pico-ITX Nano-ITX Baby-AT BTX DTX ETX FlexATX LPX Mini-DTX NLX WTX

Matičná doska Abit KT7

Konštrukcia

Základná doska je najdôležitejšia súčiastka moderného počítača. Počítač ako celok je postavený na modulárnom (stavebnicovom) princípe, kde je možné jednotlivé funkčné moduly meniť. Základným modulom každého počítača je práve základná doska. Ďalšie moduly (komponenty) sú pripojené priamo na základnú dosku. Základná doska je mechanicky pripevnená v skrinke počítača a elektricky napájaná zo zdroja. Väčšina rozširujúcich kariet je potom napájaná zo základnej dosky. Hlavnú riadiacu funkciu má centrálny procesor (CPU), ktorý je uložený v pätici (socket, slot, ZIF). Spolupracuje s pomocnými obvodmi integrovaný obvod (zvyčajne dvojica), tzv. čipová súprava (chipset), ktorá zabezpečuje väčšinu funkcií základnej dosky. Moduly osadené do základnej dosky (ako napr. druh procesora alebo typ pamäte) sú určené tým, akú čipovú súpravu a aký druh konektorov základná doska obsahuje.

Základná doska obsahuje tzv. zbernicu - sadu konektorov umožňujúcich pripojiť rozširujúce karty, socket - konektor pre pripojenie procesora, pamäťové sloty - pre pripojenie pamäťových modulov, SATA konektory pre pripojenie mechaník (optické, alebo pevné disky) a sadu konektorov pre pripojenie ovládačov, kontroliek a výstupov počítačovej skrinky. Dôležitou súčasťou základnej dosky je BIOS - čip obsahujúci riadiaci program základnej dosky, s možnosťou uloženia voliteľných parametrov a nastavení. Doska zároveň obsahuje hodinový obvod s reálnym časom. Nastavenia BIOSU sú zálohované batériou, ktorá zároveň zabezpečuje chod hodín aj pri odpojenom napájaní.

Doska s popisom.

Funkcie chipsetu

Čipset obvykle združuje viaceré podporné funkcie, väčšinou ide o prevod „natívnej“ ("prirodzenej") zbernice procesora na štandardné (či tradičné) zbernice. Z pohľadu procesora zabezpečuje:

• rozhranie voči samotnému procesoru - socket
• rozhranie voči pamätiam (RAM, cache, pamäte a cache v rozširujúcich moduloch)
• rozhranie voči rozširujúcej zbernici - dnes je to hlavne zbernica PCI, PCI Express, kedysi to bola zbernica ISA
• rozhranie voči grafickej karte - zbernica PCI Express (niekedy chýba a grafická karta sa pripája cez štandardnú AGP alebo PCI zbernicu, grafická karta integrovaná v čipsete alebo grafický čip je na základnej doske)
• rozhranie voči ukladacím pamäťovým médiám (optická mechanika, pevný disk ...) SATA
• rozhranie vonkajších zberníc USB, FireWire, SATA ...
• rozhranie zvláštnych vnútorných zberníc - rise AMR, CNR ...
• štandardné porty - sériový (COM, PS/2), paralelný (LPT), klávesnicový (PS/2)
• podporu zvuku, sieťovej konektivity a i.

Základné funkcie

Základnou funkciou základnej dosky je poskytnúť základné prepojenie vnútorných a vonkajších zariadení počítača, či už po mechanickej alebo elektronickej stránke. Všetky vonkajšie a vnútorné zariadenia sú nejakým spôsobom prepojené so základnou doskou. Ak procesor počítača predstavuje „mozog“ a zbernica predstavuje „miechu“, tak matičná doska predstavuje jeho „kostru“. Niektoré rozširujúce moduly počítača sú umiestnené na základnej doske priamo, niektoré sú prepojené káblom, niektoré môžu komunikovať aj bezdrôtovo.

Štandardizácia umožnila rozvoj počítačovej techniky. Všetky neštandardné karty, konektory a zariadenia, ktoré sa neprispôsobili, postupne zanikli. Vznikol tzv. PC štandard a predajné sú len komponenty so štandardom kompatibilné. Zbernica predstavuje rozhranie pre rozširujúce karty, karty musia byť vybavené štandardizovaným konektorom (napr. PCI, PCIE, USB...) ktorý musí elektricky, mechanicky a komunikačne "sedieť" s konektorom, do ktorého sa rozširujúce zariadenie zapája. Vonkajší konektor so svojimi mechanicko - elektronicko - komunikačnými vlastnosťami preto označujeme ako port (voľne preložené prístav, brána, otvor). Viacerým zariadeniam je umožnené pripojenie rôznym spôsobom - pomocou rôznych portov, pričom funkcia zariadenia ostáva rovnaká (myš je možné pripojiť cez PS/2 konektor alebo USB konektor...).

Navonok (externe) základná doska poskytuje (nie je podmienkou, rôzne dosky obsahujú rozličné kombinácie portov):

• pripojenie myši a klávesnice (PS/2, USB...)
• sériový komunikačný konektor (COM) - dnes sa už nepoužíva
• paralelný port (LPT, Centronics, Bitronics...) - dnes sa už nepoužíva
• USB - univerzálne sériové rozhranie (USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0, 3.1, 3.2)
• FireWire (1394, iLink ...) - dnes sa už nepoužíva
• SATA
• zvukové konektory (JACK, optical, COAX...)
• sieťové pripojenie (obvykle Ethernet 1G, 10G...)
• VGA (ak je na MB integrovaná grafika) D-SUB, DVI, HDMI, VIDEO, SVIDEO, DP
• iné

Trendom je potlačenie všetkých portov a ich nahradenie jediným univerzálnym - USB portom.

Interne matičná doska poskytuje (nie je podmienkou, rôzne dosky obsahujú rozličné kombinácie konektorov):

zbernice:

• ISA - dnes už nepoužívané
• EISA - dnes už nepoužívané
• VESA - dnes už nepoužívané
• PCI - bežne používaná
• AGP - špecializované pre grafiku, rýchlejšia ako PCI, no dnes sa už nepoužíva
• PCI Express - nástupca PCI a AGP. Vyššie prenosové rýchlosti a kapacita.
• rise zbernice - dnes už nepoužívané AMR, CNR ...
• iné

konektory pre pripojenie interných zariadení:

• napájacie konektory ATX, AT
• napájacie konektory pre CPU
• SATA
• konektory pre pripojenie ventilátorov
• konektory pre pripojenie predného panelu (mikrofón, slúchadlá, USB...)
• rozširujúce konektory USB
• konektory pre pripojenie skrinky (reset, power, sleep, LED, speaker...)
• iné

Mechanické detaily

Porovnanie veľkosti základných dosiek s papierom o veľkosti A5-A4-A3

Základná doska má štandardizované rozmery a umiestnenie upevňovacích otvorov. Je aj definované umiestnenie jednotlivých kľúčových komponentov, napájacie konektory, konektory na prepojenie so skrinkou... Spolu tieto vlastnosti označujeme ako "form factor". Existuje niekoľko základných typov rozmerov dosiek. Dnes sa vo všeobecnosti najčastejšie používa tzv. ATX form factor a jeho klony vytvorený firmou Intel v r. 1995. Staršou formou bol tzv. AT resp. Baby AT form factor a jeho predchodca PC AT/XT form factor.

ATX - klony: microATX - zmenšená verzia ATX. Obsahuje menej rozširujúcich slotov, ale obvykle má viac integrovaných komponentov, ETX - používaný v embedded počítačoch, FlexATX, LPX, NLX - nízkoprofilová základná doska, BTX, ITX, mini ITX...

Výrobcovia

Medzi známych výrobcov základných dosiek patria spoločnosti: ASUS, MSI, GIGABYTE, Intel, ECS a i., v minulosti ABIT (zaniknutá) a QDI (odpredaná).

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Základná doska (počítač)