INFORMAZIONI TECNICHE Componenti

SOMMARIO

Schede madri e Componenti
Il Tecnico parla di connettori , condensatori , integrati , senza porsi problemi . L'Utente finale resta spesso perplesso . In questa parte cerchiamo di spiegare in modo semplice cosa sono le parti che costituiscono la scheda madre .

Il circuito stampato
I componenti elettrici del sistema devono essere collegati tra di loro con una molteplicità di connessioni : l'unico sistema praticamente possibile é quello di saldare i componenti stessi su un supporto isolante, di solito realizzato in fibra di vetro, su cui, con processi fotografici e chimici, vengono disegnati i fili di collegamento, costituiti da sottili piste di rame. Queste piste possono, poi, essere ricoperte da uno strato conduttivo di lega di stagno oppure di oro e rivestite con una vernice isolante protettiva, di solito di colore verde o ambra (solder resist). Sulla superficie finita della scheda il costruttore può applicare, attraverso un processo serigrafico, solitamente con inchiostro bianco, lettere e numeri che identificano i vari componenti o tabelle o altre indicazioni utili all' utilizzatore o all' assistenza. 
Il circuito stampato, dunque, é il supporto meccanico e contemporaneamente la connessione elettrica delle varie parti della scheda.
Si possono realizzare circuiti :

Il classico circuito stampato prevede fori in cui vanno inseriti i componenti, che poi saranno saldati a stagno sul lato opposto. Le nuove tecnologie , con la grande integrazione e miniaturizzazione dei componenti, hanno portato allo sviluppo di altre tecniche di montaggio, la principale delle quali é il surface mount ( montaggio superficiale) : i componenti, estremamente miniaturizzati o dotati di un numero grandissimo di pin vengono fissati sulla superficie del circuito e saldati ad essa con sistemi particolari, senza fori di fissaggio. Questo consente elevate densità di componenti e la possibilitá di montarli su entrambe le facce .

Zoccolo del processore
La scheda madre dispone di uno o piú zoccoli per il processore . Lo zoccolo é una parte standardizzata , siglata in modo univoco a seconda della CPU che deve supportare . Si hanno quindi Socket 7 per le CPU di classe Pentium , Socket 8 per le CPU di classe Pentium Pro ; a parte l' avventura delle CPU su slot (Slot 1 e 2 di Intel e Slot A di AMD)  lo zoccolo dei nuovi processori é del tipo ZIF . 

Zoccoli della memoria
Nelle prime schede madri la memoria del sistema era costituita da chip singoli , installati su zoccoli ; attualmente la memoria é fornita in moduli detti SIMM o DIMM , con numero di contatti differente , inseribili a scatto su opportuni zoccoli . Maggiori informazioni sulla memoria con un click qui .

Zoccoli della cache
Come per la memoria , le prime mainboard avevano la cache costituita da chip , montati su zoccolo . In seguito , sia con la riduzione del costo della cache , sia con l' aumento delle necessitá di cache dei sistemi , si é utilizzato dapprima un modulo su zoccolo , detto COAST , poi la cache é stata direttamente saldata sul circuito stampato .Maggiori informazioni sulla cache con un click qui .

Bus Slots
La scheda madre dispone di alcuni connettori in cui inserire le schede addizionali . Esistono diversi standard , come :

I vari sistemi sono stati standardizzati con l'uso di connettori differenti fisicamente tra loro , per cui é difficile sbagliare l' inserzione di una scheda . In generale questi connettori si trovano sul lato superiore della mainboard in modo tale che le schede addizionali si affaccino sul retro dello châssis , dove vengono fissate opportunamente .

Connettore di alimentazione
Serve a collegare la scheda madre con l' alimentatore . A seconda dello standard , si possono raccogliere in :

Click qui per maggiori informazioni sull'alimentazione .

VRM
Non é detto che l' alimentatore , che é standard , generi tutte le tensioni necessarie al sistema . In molti casi , soprattutto per i processori realizzati con le nuove tecnologie a spessori ridotti , sono richieste tensioni inferiori ai 5V , che vengono generato on-board con opportuni circuiti , detti VRM .
Il modo piú semplice per identificare la posizione dei VRM sul circuito stampato é quella di osservare se sono presenti radiatori alettati in alluminio , spesso di colore nero , per i sistemi lineari oppure bobine avvolte su nuclei toroidali (ovvero ad anello), per i sistemi a commutazione .  (una immagine con un click qui .)

Condensatori
I condensatori sono componenti elettronici impiegati nel filtraggio o nell' accoppiamento di segnali e tensioni . Questi componenti , che non hanno funzioni di commutazione o di amplificazione , sono detti passivi . In generale hanno una forma di barilotto cilindrico per i tipi elettrolitici in alluminio o a scatoletta o a goccia per i tipi al tantalio ; i condensatori possono avere dimensioni estremamente ridotte ed essere montati sulla superficie o anche sul retro del circuito stampato . In generale l' Utente non ha molto a che fare con i componenti passivi ; questi riguarda piú che altro il costruttore che deve aver scelto prodotti di qualitá per garantire una affidabilità elevata della scheda , soprattutto per quanto riguarda i condensatori che sono soggetti a problemi di invecchiamento .

Connettore della tastiera
Il connettore della tastiera dello standard AT é del tipi DIN a 5 poli ( una immagine con un click qui .) ; per lo standard ATX é un mini-DIN (una immagine con un click qui .). Questi connettori sono saldati sul circuito stampato della scheda , sul lato dei connettori del bus . La tastiera é protetta con un fusibile che si trova anche' esso saldato nelle vicinanze del connettore .

Chipset
Il chipset é costituito da uno o piú circuiti integrati di grosse dimensioni , di solito del tipo surface mount a moltissimi piedini ed é il componente essenziale della scheda madre : dal chipset dipendono le caratteristiche del sistema . una immagine con un click qui .

Keyboard Controller
Il keyboard controller (controllore della tastiera) non svolge solo la funzione di interfacciare la tastiera con il chipset , ma ha pure funzioni di controllo sulla porta PS/2 del mouse e sulla gestione della linea A20 . Spesso costituito da un microprocessore della serie 8042 , attualmente é integrato in molti chipset . una immagine con un click qui .

Clock generator
Si tartta di uno speciale integrato ,  insieme ad altri componenti , che produce i segnali di clock necesari al sistema . una immagine con un click qui .

Real-Time Clock e memoria CMOS
A partire dall' AT originale di IBM , nel PC é stato introdotto come parte integrante un orologio di sistema ed una memoria non volatile per la conservazione dei dati di configurazione , detta CMOS RAM . Sono possibili diverse soluzioni , anche se attualmente queste funzioni sono integrate in molti chipset .

I/O Controller
Le porte seriali e la porta Parallela , gestite inizialmente da chip standard collocati su schede addizionali , sono da tempo diventate una dotazione fissa delle schede madri , per cui sono stati realizzati circuiti integrati adatti a questa funzione . Ad esempio Windbond e National Semiconductors costruiscono i chip piú diffusi . una immagine con un click qui .

Il BIOS
Il BIOS é contenuto solitamente in un chip asportabile per una facile operazione di upgrade ; nelle ultime famiglie di schede si tratta di chip riprogrammabili elettricamente senza estrarli dallo zoccolo (Flash o EEPROM) . Spesso le mainboard dispongono di jumper per selezionare piú tipi di chip e/o per proteggere parte del chip da errate scritture .Click qui per maggiori informazioni sul BIOS

Batteria
Il PC usa la batteria per mantenere le informazioni nella RAM CMOS . Possono essere installati diversi tipi di batterie . Spesso c' é la possibilitá di collegare una batteria esterna . Click qui per maggiori informazioni sulla batteria

Jumpers
I jumpers o ponticelli sono delle spinette , di solito dorate : un jumper consiste in una coppia o piú di queste spine che vengono collegate tra di loro con cappucci rettangolari che contengono una parte conduttrice a forma di molletta , in grado di effettuare un buon contatto .Lo scopo é quello di poter programmare opzioni variabili del circuito , ad esempio il clock o il moltiplicatore della CPU , oppure abilitare componenti o funzioni . Di solito sono raccolti a gruppi , per funzione , anche se spesso sono disposti solo in relazione alla comodità di progettazione del circuito stampato . A volte , al posto dei jumpers , si possono trovare piccoli blocchi di interruttori (DIP Switches) , con funzioni analoghe .
Ogni mainboard ha jumpers differenti , collocati in posizioni diverse , per cui non é possibile fornire una indicazione generale ; le funzioni dei jumpers sono anche legate al tipo di chipset , a come la scheda é stata progettata , al tipo di I/O installato , ecc. . Sicuramente il giusto posizionamento dei ponticelli é una delle operazioni piú critiche della messa in servizio della mainboard , anche se recentemente si é cercato di ovviare con maggiori controlli nel setup del BIOS , programmazioni via software (schede jumperless) o coadiuvate da hardware speciali (ESSJ) .
Molti pensano che ESSJ o jumperless costituiscano una vera innovazione , utile e funzionale ,; altri preferiscono poter manovrare a piacimento i jumpers per tentare configurazioni non standard .Considerando peró che la stragrande maggioranza dei possessori di PC non é interessata a "smanettare " nell' hardware oppure , una volta installato al meglio il sistema , non ha interesse a modificarlo , sicuramente la riduzione o la sparizione dei jumper costituisce un vantaggio ed é l' orientamento futuro dei Costruttori , anche in relazione ai sistemi operativi Plug & Play .
Attualmente i jumpers principali configurano :

Sulle mainboard recenti non sono piú presenti i jumper di configurazione dell' I/O , del formato della cache o della RAM , dell' assegnazione delle risorse e simili , tutte funzioni integrate nel setup del BIOS .
Su alcune schede , i jumper sono sostituiti con micro interruttori (dip switches) ; in altre le impostazioni sono effettuate via software con le utilities di setup del BIOS .

Connettori a pin
Sono simili ai jumpers e servono per collegare alla scheda alcuni dispositivi standard , come l 'altoparlante , il tasto del reset , la spia dell' hard disk o dell' accensione . Nei moderni chipset per CPU Pentium non sono piú presenti le possibilitá di de-turbo , tipiche dei 486'. Cosí la spia ed il pulsante del turbo non sono piú gestiti , anche se presenti sulla maggior parte degli châssis , mentre possono essere presenti altre connessioni , come led e pulsanti per le modalità sleep , per gli allarmi di sovratemperatura , ecc.
Un posto a parte occupano le prese per le ventole della CPU o del sistema . In passato era possibile che sulla mainboard fosse presente un gruppo di spine per il collegamento della ventola della CPU ; nei prodotti piú recenti sono spesso disponibili contatti specifici per ventole con controllo tachimetrico , ventole di emergenza ed allarmi termici vari . Per maggiori informazioni sulle ventole click qui

Connettori dell'I/O
Di cui fanno parte :

Questa dotazione é normelmente presente in tutte le schede madri . Ad essa si possono aggiungere :

Informazioni sull' I/O con un click qui .

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Aggiornato il 08/06/06.