Płyty i platformy
Jeśli zdarzyło Ci się zdjąć obudowę z komputera, widziałeś zapewne jedyne urządzenie, a właściwie płytę, która łączy wszystko w całość - płytę główną. Płyta główna umożliwia zasilanie wszystkich części komputera i komunikowanie się ich ze sobą. Płyty główne przeszły długą drogę w ciągu ostatnich dwudziestu lat. Pierwsze płyty główne zawierały bardzo niewiele rzeczywistych komponentów. Pierwsza płyta główna IBM PC miała tylko procesor i kilka gniazd kart. Użytkownicy podłączali do gniazd komponenty, takie jak kontrolery stacji dyskietek i pamięć. Obecnie płyty główne zazwyczaj oferują szeroką gamę wbudowanych funkcji, które bezpośrednio wpływają na możliwości komputera i możliwości jego przyszłej modernizacji. Omawiając ten temat, przydatny zwłaszcza dla osób modernizujących płytę główną do serwerowni, przyjrzymy się ogólnym elementom płyty głównej. Następnie przyjrzymy się bliżej pięciu punktom, które dramatycznie wpływają na możliwości jakie jest w stanie osiągnąć serwer, tudzież komputer.
Sama płyta główna, czy to do komputera klasy PC, czy to do serwera - jest bezużyteczna. Jednak serwer musi ją mieć, aby działać. Głównym zadaniem płyty głównej jest utrzymanie mikroprocesora komputera i umożliwienie wszystkim innym połączenia się z nim. Wszystko, co uruchamia komputer lub poprawia jego wydajność, jest częścią płyty głównej lub jest podłączane do niej przez gniazdo lub port. Kształt i układ płyty głównej nazywany jest współczynnikiem kształtu. Współczynnik kształtu wpływa na to, gdzie trafiają poszczególne komponenty i kształt obudowy serwera. Istnieje kilka specyficznych współczynników kształtu, których używa większość płyt głównych do serwerów, dzięki czemu wszystkie pasują do standardowych obudów.
Forma to tylko jeden z wielu standardów, które mają zastosowanie do płyt głównych. Niektóre z innych standardów obejmują gniazdo do mikroprocesora, które określa jakiego rodzaju Central Processing Unit (CPU) można zastosować w danej płycie. Chipset jest częścią układu logiki płyty głównej i zazwyczaj składa się z dwóch części - mostka północnego i mostka południowego. Te dwa „mostki” łączą procesor z innymi częściami komputera. Układ podstawowego systemu wejścia / wyjścia (BIOS) steruje najbardziej podstawowymi funkcjami komputera i wykonuje autotest po każdym włączeniu. Niektóre systemy mają podwójny BIOS, który zapewnia kopię zapasową w przypadku awarii lub błędu podczas aktualizacji. Układ zegara czasu rzeczywistego to układ zasilany bateryjnie, który utrzymuje podstawowe ustawienia i czas systemowy.
Gniazda i porty, które znajdziemy na starej płycie głównej to zazwyczaj PCI (Peripheral Component Interconnect), który zapewnia połączenia dla kart wideo, dźwiękowych i przechwytujących wideo, a także kart sieciowych. AGP (Accelerated Graphics Port)to stary port dedykowany dla kart graficznych. Integrated Drive Electronics (IDE), jeden z najstarszych interfejsów dla dysków twardych. Na wiekowej płycie, ale wciąż znajdującej zastosowanie na prywatnych i niewielkich serwerach to stare wersje portów Universal Serial Bus (USB) lub FireWire przeznaczonych do podłączenia zewnętrznych urządzeń peryferyjnych. Niektóre płyty główne zawierają również nowsze osiągnięcia technologiczne. Będzie to na przykład nadmiarowe kontrolery macierzy niezależnych dysków (RAID) umożliwiają komputerowi rozpoznawanie wielu dysków jako jednego dysku. PCI Express to nowszy protokół, który działa bardziej jak sieć niż magistrala - obecnie wyeliminować potrzebę stosowania innych portów, w tym portu AGP. Zamiast polegać na kartach wtykowych, niektóre płyty główne mają wbudowaną obsługę dźwięku, sieci, wideo lub innych urządzeń peryferyjnych.
Płyty i platformy - gniazda i procesory
Wiele osób uważa procesor za jedną z najważniejszych części serwera. CPU jest pierwszą rzeczą, która przychodzi do głowy, gdy wielu ludzi myśli o szybkości i wydajności serwera / komputera. Im szybszy procesor, tym szybciej serwer / komputer może myśleć. We wczesnych latach wszystkie procesory miały ten sam zestaw pinów, które łączyły procesor z płytą główną, zwane Pin Grid Array (PGA). Te styki pasują do układu gniazda zwanego Socket 7. Oznaczało to, że każdy procesor pasowałby do każdej płyty głównej. Jednak dzisiaj producenci procesorów Intel i AMD używają różnych układów PGA, z których żadna nie pasuje do Socket 7. Wraz z postępem mikroprocesorów potrzebują one coraz większej liczby pinów, zarówno do obsługi nowych funkcji, jak i do dostarczania coraz większej mocy chipowi. Obecne układy gniazd są często nazwane na podstawie liczby pinów w PGA. Na przykład używano lub nadal używa się:
Socket 478 - dla starszych procesorów Pentium i Celeron.
Socket 754 - dla AMD Sempron i niektórych procesorów AMD Athlon.
Socket 939 - dla nowszych i szybszych procesorów AMD Athlon.
Socket AM2 - dla najnowszych procesorów AMD Athlon.
Socket A - dla starszych procesorów AMD Athlon.
Procesory Intela mają także LGA, znany również jako Socket T. LGA oznacza Land Grid Array. LGA różni się od PGA tym, że styki są w rzeczywistości częścią gniazda, a nie procesora. Każdy, kto ma już na myśli konkretny procesor, powinien wybrać płytę główną opartą na tym procesorze. Na przykład, jeśli chcesz użyć jednego z nowych wielordzeniowych chipów firmy Intel lub AMD, będziesz musiał wybrać płytę główną z odpowiednim gniazdem dla tych chipów. Procesory po prostu nie pasują do gniazd, które nie pasują do ich PGA. CPU komunikuje się z innymi elementami płyty głównej poprzez chipset. Z kolei chipset to swoisty „klej”, który łączy mikroprocesor z resztą płyty głównej, a tym samym z resztą komputera. Na PC składa się z dwóch podstawowych części - mostka północnego i południowego. Wszystkie różne komponenty komputera komunikują się z procesorem za pośrednictwem chipsetu.
Mostek północny łączy się bezpośrednio z procesorem przez magistralę FSB. Kontroler pamięci znajduje się na mostku północnym, co zapewnia procesorowi szybki dostęp do pamięci. Mostek północny łączy się również z magistralą AGP lub PCI Express oraz z samą pamięcią. Mostek południowy jest wolniejszy niż mostek północny, a informacje z procesora muszą przejść przez mostek północny, zanim dotrą do mostka południowego. Inne magistrale łączą mostek południowy z magistralą PCI, portami USB i złączami dysku twardego IDE lub SATA. Wybór chipsetu i procesora idą w parze, ponieważ producenci optymalizują chipsety do pracy z określonymi procesorami. Chipset jest integralną częścią płyty głównej, więc nie można go usunąć ani ulepszyć. Oznacza to, że nie tylko gniazdo płyty głównej musi pasować do procesora, ale chipset płyty głównej musi optymalnie współpracować z procesorem. Następnie przyjrzymy się “BUS’om”, a raczej prędkości BUS.
Magistrala to po prostu obwód, który łączy jedną część płyty głównej z drugą. Im więcej danych może obsłużyć jednocześnie magistrala, tym szybciej umożliwia przesyłanie informacji. Prędkość BUS, mierzona w megahercach (MHz), odnosi się do ilości danych. Szybkość magistrali zwykle odnosi się do szybkości magistrali FSB, która łączy procesor z mostkiem północnym. Kiedyś prędkości FSB wynosiły od 66 MHz do ponad 800 MHz - dziś jest osiągają znacznie, znacznie większa prędkość. Ponieważ procesor dociera do kontrolera pamięci przez mostek północny, prędkość FSB może dramatycznie wpłynąć na wydajność komputera. Im większa prędkość magistrali komputera, tym szybciej będzie on działał - do pewnego momentu. Szybka magistrala nie może zrekompensować wolnego procesora lub chipsetu. Spójrzmy teraz na pamięć i jej wpływ na szybkość płyty głównej.
Płyty i platformy - pamięć i inne funkcje
Ustaliliśmy, że szybkość samego procesora decyduje o tym, jak szybko jest w stanie “myśleć” komputer - mówiąc bardziej technicznie, z jaką prędkością jest w stanie dokonywać swoich obliczeń. Szybkość chipsetu i magistrali decyduje o tym, jak szybko może on komunikować się z innymi częściami komputera. Szybkość połączenia RAM bezpośrednio kontroluje, jak szybko komputer może uzyskać dostęp do instrukcji i danych, a zatem ma duży wpływ na wydajność całego systemu serwera. Szybki procesor z wolną pamięcią RAM to droga donikąd. Ilość dostępnej pamięci decyduje również o tym, ile danych komputer może mieć ich dostępnych. Pamięć RAM stanowi większość pamięci komputera. Ogólna zasada jest taka, że im więcej pamięci RAM ma komputer, tym lepiej jest lepiej, szybciej itd.
Znaczna część dostępnej obecnie pamięci to pamięć o podwójnej, potrójnej, poczwórnej szybkości transmisji danych (DDR). Oznacza to, że pamięć może przesyłać dane dwa razy (lub więcej) na cykl zamiast raz, co przyspiesza działanie pamięci. Ponadto większość płyt głównych ma miejsce na wiele układów pamięci, a na nowszych płytach głównych często łączą się z mostkiem północnym za pośrednictwem podwójnej magistrali zamiast pojedynczej magistrali. To dodatkowo zmniejsza ilość czasu potrzebnego procesorowi na pobranie informacji z pamięci. Gniazda pamięci na płycie głównej mają bezpośredni wpływ na rodzaj i ilość obsługiwanej pamięci. Podobnie jak inne komponenty, pamięć jest podłączona do gniazda za pomocą szeregu pinów. Moduł pamięci musi mieć odpowiednią liczbę styków, aby pasował do gniazda na płycie głównej.
W pierwszych płyt głównych praktycznie wszystko oprócz procesora znajdowało się na karcie podłączanej do płyty. Teraz płyty główne są wyposażone w różnorodne akcesoria pokładowe, takie jak obsługa sieci LAN, obsługa wideo, dźwięku i kontrolery RAID. Płyty główne ze wszystkimi modułami, zintegrowanymi układami dźwięku lub grafiki są wygodne i proste w montażu. Istnieją płyty główne, które mają wszystko, czego potrzebujesz, aby stworzyć kompletny serwer - wszystko, co musisz zrobić, to włożyć płytę główną do obudowy i dodać dysk twardy a całość podpiąć pod zasilacz. Masz w pełni działający serwer na jednej płycie. Dla wielu przeciętnych użytkowników wbudowane układy zapewniają wystarczającą obsługę wideo i dźwięku. Jednak zapalonym “userom” wykonującym inne prace, często bardziej wymagające, będzie potrzeba większej mocy uzyskanej z serwera. Tacy ludzie sami wybierają potrzebne podzespoły, które zapewniają znacznie lepszą wydajność niż startowe zestawy złożone przez kogoś innego lub jakiś sklep.
