PRINCIPALI CARATERISTICHE

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1 Scegliere e acquistare le schede madri (o motherboard) più adatte al vostro PC è un'azione decisiva per far sì che tutto il vostro sistema sia perfettamente rispondente alle vostre esigenze. Prima di effettuare la scelta dovete valutare con attenzione come utilizzerete, o siete soliti utilizzare, il vostro PC. Questa domanda è fondamentale perché vi permette di fare chiarezza su quali periferiche dovete installare, ma soprattutto quale potenza e velocità il vostro PC dovrà avere. Le schede madri possono essere pensate come lo scheletro e per molti versi il sistema nervoso del vostro PC. La scelta delle caratteristiche di una buona scheda madre è assolutamente determinante per il buon funzionamento di tutto il sistema. Se per esempio vi aspettate che il vostro computer diventi una consolle di intrattenimento multimediale avanzatissima dovete assolutamente procurarvi una scheda madre veloce e versatile, compatibile con le periferiche audio e le schede video più avanzate. Se invece il vostro utilizzo si limita alla spedizione di poche e ad aprire ogni tanto un programma di videoscrittura, forse potrete accontentarvi di una scheda madre con requisiti tecnici ridotti al minimo indispensabile. PRINCIPALI CARATERISTICHE Quando volete acquistare una scheda madre, dovete innanzi tutto sapere che tutti i componenti del PC vengono connessi proprio a questa scheda. Alcuni di questi componenti sono installati direttamente nel circuito della scheda madre, mentre altri vengono collegati mediante apposite porte con caratteristiche diverse. Potrete scegliere di configurare nei modi più disparati il vostro futuro PC, ma qualsiasi scelta di componenti farete, tra i primi passi ci sarà sempre quello di scegliere la scheda madre più adatta. Su tutte le schede madre si trovano impiantati sempre questi componenti fondamentali: - socket per la CPU - BIOS - chipset (il set di processori di sistema) - slot per le memorie di sistema (RAM) - bus di sistema e slot di espansione di vario tipo - porte I/O e USB. Oltre a questi è possibile trovare una quantità di altri elementi che definiscono l architettura del sistema e la sua espandibilità. Sapere districarsi tra le caratteristiche e le specifiche tecniche che caratterizzano una scheda madre è il primo passo per realizzare un PC capace di grandi prestazioni.

2 FATTORE DI FORMA La prima cosa da considerare nella scelta delle schede madre è il cosiddetto fattore di forma. Il fattore di forma è l'insieme delle caratteristiche strutturali (dimensioni, struttura fisica e componenti implementate) di una scheda madre. Proprio il fattore di forma determina la compatibilità di una scheda madre con un case, e soprattutto l ubicazione delle varie periferiche, delle porte e di tutti gli altri componenti (incluso l alimentatore). In un percorso guidato attraverso le caratteristiche e il funzionamento delle schede madre, il primo aspetto da analizzare più dettagliatamente è allora proprio il fattore di forma. Da quando i personal computer sono stati inventati, le schede madri hanno subito un evoluzione graduale che non ha subito traumi o accelerazioni frenetiche come per esempio nel caso dei processori o delle varie periferiche audio e video. Sostanzialmente i modelli strutturali delle schede madri a cui i costruttori hanno fatto riferimento da quando sono stati inventati i personal computer sono tre. Il primo è quello chiamato AT, che ha caratterizzato le prime schede madri uscite sul mercato fino più o meno al Erano molto ingombranti, difficili da installare e da aggiornare con componenti più recenti. Lo stadio successivo fu la Baby AT che fu lo standard più seguito fra il 1993 e il Di dimensioni più ridotte, permettevano una maggiore elasticità strutturale, per esempio mediante l ubicazione delle porte input e output non più direttamente sulla scheda. Un limite era il posizionamento degli slot e dei processori che rendevano difficile l aumento del numero delle periferiche che potevano essere connesse e la selva di cavi che connettevano le varie parti, rendendo la comprensione delle circuitazioni e l implementazione di nuove funzioni piuttosto ardua. L ATX fu il fattore di forma che prevalse (e tuttora prevale) dalla fine degli anni 90. Le ATX introducono una maggiore semplicità di utilizzo, un supporto più agile all inserimento dei dispositivi input e output, una maggiore flessibilità nell integrazione di nuovi processori a tecnologia più avanzata e una sostanziale riduzione dei costi totali. Il formato ATX è quello attualmente usato nella quasi totalità delle schede madri in commercio, segno che si tratta di uno standard che riesce ad adattarsi con facilità alle continue e vertiginose innovazioni tecnologiche dell informatica contemporanea. Altri standard che iniziano a essere sempre più frequentemente impiegati sono il BTX e il microbtx, che fa un passo avanti verso la sempre più efficiente integrazione dei vari componenti e un miglior utilizzo della potenza, unitamente a una più elevata compattezza e funzionalità strutturale, a una minimizzazione della rumorosità e all introduzione di un progetto d insieme che favorisce la scalabilità (ossia la capacità di un sistema di incrementare le proprie prestazioni se a tale sistema vengono fornite nuove risorse o vengono integrati nuovi componenti). Insomma una maggiore versatilità d insieme che si presta ad assecondare meglio l evoluzione convulsa delle nuove tecnologie informatiche. Una cosa che dovete tenere in considerazione quando scegliete una scheda madre è che il fattore di forma determina il tipo di case da scegliere e l alimentatore. Molti case vengono venduti già provvisti di alimentatori e in questo caso occorre assicurarsi che sia il case che l alimentatore stesso siano compatibili con il fattore di forma della scheda madre che si vuole montare. Se scegliete una scheda BTX, tenete presente che il montaggio e l ubicazione dei componenti di questo formato differisce dallo schema standard delle schede ATX. Attenersi scrupolosamente al manuale di installazione in dotazione della scheda

3 e eventualmente leggere le specifiche di standard di questo nuovo fattore di forma è calorosamente raccomandato, specialmente se avete già sviluppato una qualche familiarità a maneggiare le motherboard ATX. SOCKET CPU Con una buona metafora, si può dire che il cuore del PC è rappresentato dal CPU, la central processing unit che elabora tutti i calcoli principali che costituiscono l anima delle attività di un computer. Ci sono oggi sul mercato una buona quantità di processori dalle diverse caratteristiche che andranno impiantati in una scheda madre compatibile. Proprio la compatibilità con il processore centrale è un altro fattore distintivo delle schede madre. Si può dire infatti che l intera architettura progettuale di una scheda madre sia costruita intorno al tipo di processore che andrà a integrare. Quando scegliete una scheda madre, la prima cosa da aver chiara è allora: quale processore voglio? La scelta del processore infatti è preliminare alla selezione di tutti i componenti di un PC, schede madre incluse. Il processore scelto viene collocato in un alloggiamento chiamato socket, una basetta disegnata per ospitare proprio quel tipo particolare di CPU. Leggendo le caratteristiche delle schede madre che valutate, il primo dato da ricavare è quali processori supporta. Un altro aspetto da tenere in considerazione è la velocità del Front Side Bus (FSB), ossia il canale di trasmissione dei dati tra la CPU e la memoria principale di sistema (RAM). Più è alta più la scheda madre permette elevati regimi di elaborazione dei calcoli. Ovviamente potete installare un processore a prestazioni straordinariamente alte, ma se lo inserite in una scheda madre con un FSB basso non sarete in grado di apprezzarne fino in fondo le caratteristiche. IL BIOS Quando accendete il vostro PC, il processore deve andare a leggere le informazioni di base da impiegare per il funzionamento in un programma di avvio, che fornisce tutte le informazioni essenziali per effettuare il controllo preliminare di tutte le periferiche installate, le memorie, e tutti i dispositivi attivi. Questo primo set di informazioni di partenza è memorizzato nel BIOS (Basic Input/Output System). All accensione, il BIOS determina se tutti i componenti previsti sono presenti e funzionanti correttamente. Successivamente carica il sistema operativo (o le parti che servono) nella RAM dall hard disk o da altre periferiche di archiviazione di massa come i CD. Il BIOS non si limita però a intervenire solo all accensione del PC, ma ha il compito di gestire il flusso di dati tra il sistema operativo installato e tutti i dispositivi connessi come per esempio l hard disk, le schede video, la tastiera, il mouse, le stampanti, ecc. Fisicamente, il BIOS è un chip detto EPROM (Eraseable Programmable Read-Only Memory), ossia una memoria di sola lettura che però può essere modificata e riprogrammata mediante particolari procedure. Nella scelta di una scheda madre il BIOS non è un aspetto che deve essere tenuto in considerazione perché le istruzioni e le sue caratteristiche tecniche non sono opzionabili, ma è comunque importante sapere cos è e come funziona per identificare e correggere eventuali futuri malfunzionamenti e per la manutenzione generale del

4 PC. Il CHIPSETS Una buona definizione del chipset è: un gruppo di circuiti integrati (microchip) che vengono usati insieme per adempiere a una specifica funzione o a un insieme di funzioni determinate e che in questo senso vengono prodotti e venduti come un elemento unico. Più in profondità, è un insieme di microchip che svolgono tutte le funzioni vitali di un PC, quelle funzioni che in tempi più remoti venivano assolte da chip separati e indipendenti. Le principali funzioni che per esempio un chipset può attuare sono: controller di memoria controller EIDE (per la gestione delle periferiche di archiviazione di massa, gli hard disk) ponte gestione dati al bus PCI (Peripheral Component Interconnect) e altri bus RTC (Real-Time Clock) controller DMA (Direct Memory Access) controller IrDA (porte dati a infrarossi) controller tastiera e mouse controller cache secondaria. Senza bisogno di addentrarvi nell analisi di queste più comuni funzioni potete ben capire l importanza del chipset delle schede madri: tutte le funzioni più vitali di gestione del trasferimento interno dei dati potremmo intenderle come la logistica interna dei dati vengono gestite dal chipset. Considerando che il chipset, a differenza di tutte le periferiche e dello stesso processore non sono sostituibili se non cambiando l intera scheda madre, risulta evidente come la dotazione di un buon chipset è un fattore assolutamente rilevante nella qualità di una scheda madre. I due componenti più importanti dell architettura chipset sono il northbridge e il southbridge. Il northbridge segue tutto il traffico di dati che dalla CPU, mediante l FSB, è rivolto alle componenti maggiori del sistema, cioè le memorie, il PCI, la cache di secondo livello e tutte le attività delle AGP (Accelerated Graphic Port) verso le schede video. Il southbridge controlla tutte le funzioni input/output, come le USB (Universal Serial Bus), le porte seriali e parallele, l audio, l IDE (Integrated Drive Electronics) e l ISA (Industry Standard Architecture). Una variante al chipset basato sull architettura northbridge/southbridge è quella prodotta da Intel con il nome IHA (Intel Hub Architecture). Ma attualmente non è ancora molto utilizzata. Purtroppo per chi non ha competenze informatiche avanzate nel campo della produzione hardware, identificare la qualità di un chipset senza documentarsi caso per caso non è facile. Così come per il processore centrale, tutte le informazioni che i costruttori di schede madri forniscono sul chipset si limita al nome dei chip impiegati (viene menzionato sia il northbridge che il southbridge). In questa guida ci è impossibile fornire le specifiche di ciascun chipset sul mercato. Potete trovare dati precisi nei siti ufficiali delle case costruttrici, per esempio l Intel, la nvidia, l ATI. Le informazioni fondamentali da trarre sono: quali processori supporta il chipset l interfaccia con il bus delle schede video supportata la capacità di gestione delle memorie la compatibilità e la velocità dichiarata nel supporto delle periferiche.

5 LA MEMORIA RAM Uno dei requisiti indispensabili delle buone schede madri è quello di implementare una quantità di memoria quanto più alta possibile. La memoria RAM (Random Access Memory) è il dispositivo in cui il sistema operativo, i programmi e i dati in uso corrente vengono stipati in modo da potere essere facilmente raggiunti e prelevati dal processore per essere elaborati. I dati che vengono volta per volta immagazzinati sono temporanei a differenza di quelli dell hard disk che sono permanenti ossia vengono cancellati appena il PC viene spento e riscritti all accensione, quando il BIOS inizia a immagazzinare nella RAM il sistema operativo leggendolo dalla periferica di archiviazione di massa in cui è salvato. In questo senso, il primo pregio di un impianto di memorie RAM è la quantità effettiva di memoria che mettono a disposizione, che si misura in MB (megabyte). Il secondo aspetto da tenere in considerazione è la velocità (espressa in MHz) con cui questi dati possono essere prelevati e riversati. La memoria RAM è fisicamente costituita da una serie di chip raggruppati in moduli che vengono inseriti negli appositi alloggiamenti nella scheda madre. Questi moduli possono essere di due tipi: SIMM (Single In-line Memory Module) o DIMM (Double In-line Memory Module). Le SIMM contengono RAM del tipo EDO DRAM (Enhanced Data Output Dynamic RAM), mentre le DIMM possono supportare SDRAM Syncronous DRAM), DDR (Double Data Rate, un evoluzione delle SDRAM, dette anche SDRAM2), SLDRAM (Sink Link DRAM) e DDR2 (un evoluzione delle DDR) così come altri tipi meno comuni. Sia le SIMM che le DIMM vengono connessi mediante un bus specifico con il processore. Ogni scheda madre prevede un certo numero di alloggiamenti e la compatibilità con un certo tipo di RAM, per cui quando acquistate una scheda madre dovete valutare con molta attenzione il tipo e la quantità di memoria RAM massima che la scheda è in grado di ospitare. Se lavorate con programmi di grafica o videogames molto realistici, o siete soliti lavorare con molti programmi contemporaneamente, la dimensione totale della RAM diventa un requisito fondamentale e dovete installare una scheda madre capace di molta memoria, diversamente rallenterete fortemente l attività del PC. Un altro aspetto da tenere in considerazione è la velocità della RAM, che dipende principalmente dal tipo di memoria impiegata. Recentemente è stata introdotta la tecnologia dual channel, che permette di incrementare ulteriormente la risposta delle memorie sfruttando una particolare modalità di accoppiamento di due DDR2. Batterie di DDR2 in dual channel riescono a produrre delle rese straordinariamente veloci.

6 I BUS e le PORTE Nelle schede madri la trasmissione dei dati dal processore alle memorie RAM è regolata dal northbridge e passa attraverso l FSB. I dati che dal processore vengono convogliati e ricevuti dalle altre periferiche connesse alla scheda madre mediante gli slot di espansione (come hard disk, CD-ROM, schede audio, schede video, ecc.), o che da queste vengono ritrasmessi verso il processore, necessitano di bus dedicati. Proprio la quantità e il tipo di bus e di slot di espansione determina la capacità della scheda di gestire un alto numero di dispositivi e quindi di essere più versatile e multifunzionale. Interfacce dei drive I dispositivi di archiviazione di massa (hard disk, floppy disk, CD drive, etc) vengono connessi solitamente alla scheda madre mediante delle particolari porte controllate dal southbridge, le SATA (Serial Advanced Technology Attachment) oltre alle recentissime UltraDMA, un evoluzione delle DMA (Direct Memory Access). Queste ultime porte consentono un transito di dati a velocità elevatissime che aumentano sensibilmente la rapidità di gestione dei dati del processore. Più numerose sono le porte di connessione di questi tipi, più dispositivi di archiviazione si possono connettere ad alta velocità. Se intendete archiviare grandi moli di dati (per esempio molti film in formato digitale) o lavorate con applicazioni che salvano quantità di dati elevate (come i programmi di grafica più evoluti), dovete scegliere tra le schede madre con molte porte SATA o UltraDMA. Le porte PCI, PCI-E, AGP Alcune periferiche come le schede audio o le schede video necessitano di connettersi con la scheda madre in modo da trasmettere e ricevere dati a velocità altissime. A tale scopo sono state progettate le porte PCI (Peripheral Component Interconnect) che sotto il controllo del northbridge mettono in comunicazione il processore centrale con le schede di espansione. Un evoluzione ulteriore sono le PCI-E (PCI Express) che permettono di raggiungere velocità di scambio dei dati ancora superiori. Un tipo di porta particolare che sostituisce le PCI è l AGP (Accelerated Graphics Port), specificamente pensata per connettere schede video a ottimi livelli di performanza. Nella scelta della scheda madre occorre valutare che tipo di periferiche addizionali audio e video intendete connettere, considerando che in base a questa scelta dovrete acquistare una scheda madre che supporta il tipo di connessione previsto per la periferica stessa. Considerate anche che molte schede madri vengono vendute montando già on board una scheda audio, che spesso è di buona qualità. Se intendete installare una scheda audio con requisiti particolari valutate se è il caso di acquistare una scheda madre che non sia già provvista di un dispositivo del genere: benché più di una scheda audio possono convivere in uno stesso PC, potete abbassare il costo della scheda madre eliminando un dispositivo ridondante e perciò inutile. Le porte I/O Nessun computer può fare a meno di qualche dispositivo con il quale immettere informazioni nel PC. Alcuni di questi sono indispensabili come il mouse e la tastiera. Altri, che possono sia immettere che prelevare informazioni, come un joystick, una stampante, uno scanner, una macchina fotografica digitale, una webcam, ecc. sono assolutamente opzionali, ma sono determinanti ad esempio per svolgere certi lavori

7 particolari (come potreste usare il PC per la processazione di immagini e grafica senza uno scanner con cui acquisire immagini esterne?) o a pilotare al meglio l interazione prevista da un videogame (provate a fare un gioco ad alto livello di realismo senza un joystick multifunzione ). La connessione di questi strumenti al PC avviene mediante le porte I/O (Input/Output). Alcune di queste sono dedicate, come nel caso del mouse e della tastiera che vengono connessi mediante la cosiddetta PS/2, altre sono generiche come la USB (Universal Serial Bus), che permette di connettere quasi ogni tipo di periferica esterna. Più specificamente, l USB è un interfaccia plug-and-play (alla connessione di un dispositivo il sistema è in grado di riconoscere automaticamente che il dispositivo è connesso e di che genere è, permettendo l installazione degli eventuali appositi driver in modo più rapido e guidato) ad alta velocità, perfetta per la connessione di dispositivi che gestiscono traffici di dati non troppo voluminosi. Più porte USB si hanno a disposizione più periferiche si possono connettere, e anche se esistono degli hub USB a basso costo che permettono di moltiplicare le USB, averne a disposizione parecchie già in scheda madre non guasta.