Где находится BIOS?
Набор микропрограмм, входящих в БИОС, отвечает за базовую функциональность системы, ее проверку, а также запуск операционной системы. Поэтому не праздным является вопрос о том, где находится BIOS на настольном компьютере или ноутбуке, поскольку может сложиться такая ситуация, что может потребоваться замена или перепрограммирование информации, в ней содержащейся.
Как найти микрочип BIOS
БИОС компьютера находится на материнской плате в специальной, как правило, довольно небольшой микросхеме(чипе). В зависимости от производителя материнской платы, эта микросхема может быть либо съемной, либо жестко вмонтированной в плату. Если она является съемной, вне зависимости на компьютере или ноутбуке, то вам повезло – в этом случае вы сможете заменить или перепрограммировать микросхему BIOS, если у вас появится такая необходимость. Очень часто производители материнских плат размещают на плате сразу 2 микросхемы BIOS – основную и резервную.
Итак, что же надо сделать, чтобы найти расположение микросхемы БИОС на материнской плате? Прежде всего, откройте корпус системного блока и получите доступ к материнской плате. Если вам мешают получить хороший обзор всей поверхности материнской платы различные кабели данных и питания, то можно некоторые из них временно отключить. Главное запомните или запишите как они были подключены до ваших исследовательских работ.
Если вы хотите найти местоположение БИОС на материнской плате вашего компьютера, не зная заранее, как она точно выглядит, то эта задача не всегда так проста, как представляется на первый взгляд. Во многих руководствах утверждается, что искать микрочип лучше всего рядом с батареей CMOS-памяти, которая обычно хорошо заметна благодаря тому, что выделяется своей круглой блестящей поверхностью на фоне остальных элементов материнской платы. Однако следует иметь в виду, что часто рядом с батареей вообще нет никаких чипов, а BIOS на самом деле может располагаться довольно далеко от батареи. Дабы не быть голословным, приведу фотографию одной материнской платы производства MSI.
Понятно, что в данном случае следование совету искать BIOS рядом с батареей лишь существенно затянуло бы поиски.
Кроме того, на разных материнских платах могут использоваться разные чипы BIOS и соответственно, они могут выглядеть совершенно по-разному. Но все же, как правило, этот чип имеет форму квадрата со стороной около 1 см и располагается в специальной панели, из которой ее можно вытащить. Иногда на ней бывает маркировка одного из производителей, например фирмы American Megatrends, но это правило тоже не всегда соблюдается. Также микросхема БИОС часто, но далеко не всегда снабжена голографической наклейкой. Поэтому лучше всего для определения точного места размещения микросхемы посмотреть в документацию системной платы, которую, как правило, довольно легко найти в Интернет. Изредка встречаются и материнские платы, в которых нет BIOS, выделенной в отдельную микросхему.
Пример расположения на материнской плате
Рассмотрим расположение системного BIOS на примере материнской платы ASUS A8N-SLI. В данном случае микросхема БИОС расположена на своем стандартном месте, не очень далеко от батарейки. Эта микросхема является съемной и расположена в специальном разъеме, из которого ее легко вытащить.
Также очень часто рядом с микросхемой и батареей бывает расположен джампер, при помощи которого можно обнулить память BIOS и вернуться к заводским настройкам. Это бывает полезно в том случае, например, если нужно сбросить пароль BIOS.
- Батарейка питания
- Джампер сброса памяти
- Контроллер ввода-вывода Super I/O
- Микросхема системной БИОС
Заключение
Итак, из этой статьи вы узнали, где располагается БИОС, но если вы и после нашего материала испытываете трудности при определении её местоположения на вашем компьютере или ноутбуке, то обратитесь за помощью к руководству пользователя для конкретной материнской платы.
Устройство материнской платы. Что такое VRM, сокет, чипсет, BIOS, немного про контроллеры и разъёмы
Материнская плата — важная часть компьютера (ЭВМ) , так как это основная плата, к которой подключаются все основные компоненты, такие как процессор, оперативная память, видеокарта и накопители.
Материнская плата, описание
Она обеспечивает взаимодействие всех подключаемых к ней устройств, а представляет из себя многослойную печатную плату, на которой тонким слоем нанесены дорожки и установлены различные радио-элементы и разъёмы.
Обратная сторона платы
Лишь небольшая часть проводников находится снаружи, большая их часть скрыта внутри самой платы, так как она состоит из множества слоев, и включает в себя слой заземления, несколько силовых и сигнальных слоёв. Снаружи плата покрыта диэлектрическим лаком, который защищает дорожки от короткого замыкания и внешних воздействий.
Строение платы (PCB)
Сбоку платы находится 24-контактный разъём ATX, через него от блока питания, плата получает основные напряжения 12, 5 и 3,3 вольта, эти напряжения получают различные компоненты на самой материнской плате и подключённые через разъёмы, например USB или PCI Express
Разъём ATX, основные напряжения
Чуть выше центра платы находится сокет, это разъём для установки процессора, состоящий из большого массива контактов и прижимной пластины. (Определенные процессоры могут работать только с определенным типом сокетов.)
Сокет
Рядом с сокетом располагается 4(ATX12V) или 8(EPS12V) контактный разъём для питания процессора. На материнских платах предназначенных для установки мощных CPU, устанавливаются несколько таких разъёмов,
ATX 12V, EPS 12V Питание процессора
но через них подаётся 12 вольт, а современные процессоры работают с напряжением чуть выше 1 вольта и это не фиксированное напряжение, в зависимости от нагрузки, оно может немного меняться, например: в простое, для экономии энергии и уменьшения нагрева, на процессор подаётся менее 0,8 В, а когда все ядра полностью загружены, оно возрастает до 1,4 в.
Питание процессора
Поэтому вокруг процессорного сокета находятся модули регулирования напряжения или сокращённо VRM, они нужны для преобразования 12 вольт в напряжение необходимое процессору.
VRM
Один такой модуль или фаза, состоит из конденсатора, дросселя, двух мосфетов и драйвера. В современных платах драйвер и два мосфета объединены в один корпус.
Драйвер и транзисторы в одном корпусе
Драйвер управляет процессами открытия-закрытия транзисторов с частотой, задаваемой ШИМ-контроллером, а катушка и конденсатор сглаживают напряжение с транзисторов.
Упрощённая схема однофазного VRM
Для получения более стабильного напряжения на процессор используют несколько фаз питания, импульсы которых смещены друг относительно друга. Управляет ими ШИМ-Контроллер, который находится рядом.
Упрощённая схема многофазного VRM
Обычно устанавливают от 4 до 8 реальных фаз, так как используют столько же фазный ШИМ-контроллеры. Если на плате установлено к примеру 16 фаз, то производитель использует делители, то есть сигнал с одного канала ШИМ-контролера распределяется на два драйвера.
ШИМ-контроллер
Физически фаз больше, но работают они синхронно и поэтому они не сглаживают пульсации, а лишь позволяют установить более мощный процессор и уменьшить тепловыделение элементов.
Даблеры (удвоители), схема
Так же рядом с процессорным сокетом размещаются слоты для установки модулей оперативной памяти. У современных модулей рабочее напряжение 1.1 в, поэтому рядом со слотами тоже есть цепи питания, которые преобразовывают напряжение, но для DRAM используют одну или две фазы.
Разъёмы DIMM
Количество слотов на материнской плате, зависит от контроллера памяти, который находится в процессоре или в северном мосте. Обычно это двухканальный контроллер, то есть шина памяти у него разделена на два канала, что позволяет осуществлять доступ к памяти не один раз за такт контроллера, а два.
Каналы памяти
На каждый канал можно установить до двух модулей DRAM, что даёт возможность установить 4 модуля оперативной памяти, если на материнской плате есть для них слоты. (Многие контроллеры памяти позволяют осуществлять доступ к памяти не один раз за такт контроллера, а два. Двухканальный режим означает, что два канала памяти будут работать параллельно, это повышает производительность)
Четырёхканальный контроллер
В более мощных системах используется четырёхканальный контроллер и к плате можно подключить 8 модулей.
Топология, схема
Есть несколько вариантов разводки шины DRAM: обычно используется Прямая, T-образная топология или Daisy Chain.
Прямая топология
Прямая топология используется в ITX платах с двумя слотами памяти. С ней можно добиться высоких частот памяти при заполнении 2 слотов. (Электрические характеристики наилучшие)
Т-образная топология
Т-образная, оптимизированна для заполнения всех слотов памяти, у неё длина проводников до двух модулей одинаковая и с ней можно добиться хороших частот памяти при заполнении всех слотов, но стабильность работы при заполнении 2 слотов будет хуже.
Топология Daisy Chain
Daisy Chain оптимизированна для установки одного модуля на канал, у неё длина проводников меньше чем с Т-образной и с ней можно добиться больших частот памяти, но стабильность работы при заполнении всех слотов, хуже.
Разъём PCI express
Ниже слотов памяти, в левой части платы размещают разъемы PCI Express. Эти разъёмы предназначены для установки плат расширения.
Разъёмы PCI express x16, x4
Они бывают несколько типов, с разным количеством выделенных линий. X16 используются в основном для установки видеокарт, а остальные слоты для установки других плат расширения, например звуковых карт.
Распиновка PCI express x16 (питание)
Маломощные карты получают питание от самого слота. В качестве силовых линий используются выводы на левой части разъема. Через них подключаемое устройство получает +12 и +3.3 вольта.
Распиновка PCI express x16 (Data)
С помощью контактов на правой стороне происходит обмен данными. 8 контактов формируют одну линию PCI-E. 2 контакта используются на приём, два на передачу и 4 контакта земли. (Обмен сигналами производится с помощью дифференциальных сигналов по двум проводам, за один цикл передается 1 бит данных. При этом одновременно используется два сигнальных пина и два контакта земли.)
Совместимость слотов
Скорость передачи данных через слот зависит от количества задействованных линий и версий PCIe. Их существует 5 версий и все они полностью совместимы. То есть при установке устройства с интерфейсом PCI Express 5.0 в плату с версией 4.0 устройство будет работать, но на скорости старой версии.
(Чем больше выделенных линий тем больше высокоскоростных устройств можно подключить к плате.)
Таблица пропускной способности PCI express
Так же, рядом с разъемами PCI Express, иногда устанавливают разъём PCI — он нужен для подключения старых плат расширения и сейчас практически не используется.
Разъём PCI
Ещё на плату устанавливают один или несколько разъёмов М. 2(NGFF). Этот разъём используется для подключения специальных SSD и карт расширения. Их бывает 2 типа, с «B» и «M» ключом.
Разъём M.2
Правее, находится главный элемент материнской платы, это чипсет. Именно от него зависит какой процессор и какой тип оперативной памяти можно установить, сколько устройств можно подключить и как быстро, и стабильно все они будут работать.
Чипсет (южный мост, I/O Controller Hub, ICH)
Если посмотреть на блок схему, то видно что чипсет, состоит из двух микросхем: Северного моста и Южного.
Структурная схема материнской платы (классическая)
Северный мост обеспечивает работу самых быстрых узлов компьютера. Он управляет работой шины процессора, контроллера ОЗУ и шины PCI Express. Именно он определяет какой тип памяти можно установить, её максимальный объём и в каких режимах она может работать. В некоторых случаях северный мост может содержать встроенный графический процессор.
(Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы
Северный мост соединён с южным мостом посредством специальной шины или через несколько каналов из шины PCI Express.)
Южный мост обеспечивает работу медленных устройств: накопителей, портов ввода/вывода, сетевых интерфейсов и многих других. Он управляет связью между медленными компонентами
Структурная схема материнской платы (современная)
Северный и южный мост это классическая схема, в современных системах функции северного моста переносят в центральный процессор, из-за чего уменьшаются задержки и увеличивается производительность всей системы.
Поэтому чипсет в новых платах представлен одной микросхемой — южным мостом.
Чипсет
Так же важна микросхема BIOS. BIOS — это базовая система ввода-вывода, программа записанная во флэш-память, которая отвечает за проверку работоспособности контроллеров, встроенных в материнскую плату и большинства подключённых к ней устройств. Именно BIOS устанавливает базовые параметры работы, например, частоту работы системной шины, контроллера памяти, процессора.
(Иногда используют две микросхемы, для хранения текущей версии и резервная)
Микросхемы BIOS
Рядом находится 3х вольтовая батарейка, она питает схему часов и память CMOS. Без неё бы сбрасывалось системное время и параметры работы некоторых устройств.
(CMOS-энергозависимая память с настройками BIOS)
Батарейка 3v
На правом краю платы размещают SATA порты, они служат для подключения накопителей с интерфейсом SATA. Обычно с помощью чипсета реализуют 4 порта, а остальные с помощью внешних дополнительных контроллеров.
(Существует три версии SATA, это SATA 1.0, SATA 2.0 и SATA 3.0. Все эти версии полностью совместимы и отличаются только скоростью передачи данных. Для SATA 1.0 скорость составляет 1.5 Гбит/с, для SATA 2.0 – 3 Гбит/с, а для SATA 3.0 – 6 Гбит/с.)
SATA-контроллер
На левом краю материнской платы размещают Мультиконтроллер (Super i/o).
Он следит за состоянием платы, мониторит напряжения, следит за показаниями температурных датчиков и задает скорость вращения подключенных вентиляторов. В некоторых платах отвечает за устаревшие порты ввода-вывода, такие как COM порт и PS/2.
Мультиконтроллер (Super I/O)
Под мультиконтроллером обычно находится звуковая подсистема состоящая из аудиокодека, резисторов и твердотельных конденсаторов. Кодек содержит в своём корпусе ЦАП и АЦП, что позволяет воспроизводить и принимать звук всего одной микросхемой.
Встроенная звуковая карта
(1. прием, передача, буферизация цифровых данных;
2. преобразование данных из цифровой в аналоговую форму и обратно;
3. микширование данных, поступающих от разных источников (аналоговых и цифровых);
4. управление уровнем сигнала, поступающего от разных источников (т. е. управление громкостью);
5. усиление сигнала, поступающего на микрофонный звук;
6. реализация расширения стереобазы для улучшения звучания на дешевых компьютерных колонках.)
Если посмотреть на схему, то легко понять как работает интегрированный звук. Центральный процессор полностью кодирует сигнал, а южный мост обеспечивает обмен данными.
Схема встроенной звуковой карты
В современных платах для уменьшения помех и наводок, аудиотракт изолируют от остальной части платы, а левый и правый канал размещают на разных слоях текстолита.
Аудиотракт
Так же в левой части платы находится панель с разъёмами для подключения внешних устройств – клавиатуры, мыши, флешек и многого другого.
Блок ввода/вывода (I/O set)
Сбоку панели находятся микросхемы, которые обеспечивают работу этих портов, обычно устанавливают Ethernet и usb Контроллеры.
Контроллеры панели ввода/вывода (I/O set)
Помимо этих микросхем, есть много дополнительных элементов обеспечивающие работу платы. Например, ре-драйверы — это усилители сигнала шины. Есть свитчи PCI Express, помогающие процессору и Южному мосту управлять слотами PCIe, распределяя линии по устройствам.
Редрайвер и свитч PCIe
Есть несколько кварцевых резонаторов, задающие базовые частоты. Так же есть внешние генераторы частот и специальные контроллеры, которые задают и управляют частотами шин.
Клокер и кварц
В самой нижней части платы, размещают разъёмы для подключения помп СЖО, термодатчиков, аудиокабеля, есть колодка для кнопок и индикаторов передней панели корпуса, есть кнопки или перемычки для сброса настроек BIOS и переключения режимов работы.
Колодки
Устройство материнской платы показано на примере форм фактора EATX, существует множество стандартов плат с разным размером из-за чего их устройство может показаться разным, но отличаются они лишь плотностью компонентов, расположением и количеством разъёмов.
Форм-факторы материнских плат
Ниже оставлю видео версию статьи. На этом всё
