IL COMPUTER - La scheda madre

La scheda madre, chiamata spesso anche con il termine inglese motherboard oppure mainboard, è il componente fondamentale di un PC. E' sulla scheda madre infatti, che risiedono gli alloggiamenti su cui vengono installati tutti gli altri componenti interni (processore, memoria, scheda grafica, ecc.) e le porte di interfaccia per le varie periferiche esterne (tastiera, mouse stampante, ecc.)
Oltre a fungere da supporto per le varie parti del computer, la schede madre contiene i circuiti ed i chip il cui compito molto importante, è quello di gestire il traffico e lo scambio delle informazioni tra i vari dispositivi presenti su di essa.
Le mainboard possono essere di diversi tipi, ma principalmente sono due:
- AT che sono meno recenti e che troviamo nei computers non più nuovi;
- ATX che sono ormai divenute lo standars attuale.
Questi due tipi di scheda differiscono oltre che per le tecnologie adottate -(più moderne nelle ATX)- anche nel tipo e nella disposizione delle porte di comunicazione esterne. Ad esempio la tastiera per schede AT presenta un connettore di attacco grande, a differenza di quello delle ATX che è molto più piccolo e si chiama PS/2. Inoltre nella schede ATX tutte le porte destinate ai dispositivi di input e output, (seriale, parallela, USB, PS/2, cc.) sono montate su un unico blocco e si trovano in una precisa zona della scheda, così da facilitarne l'accesso dall'esterno.
Un altro fattore che distingue le varie motherboard, è il connettore -detto socket- sul quale viene installato il processore; per questo motivo, ad esempio, le schede che possono montare i processori di tipo 'Athlon' o 'Duron', prodotti dalla ditta AMD, non sono compatibili con le schede adatte per ospitare i processori della famiglia Pentium o Celeron prodotti dalla ditta Intel.
Passiamo ora ad esaminare le parti salienti che troviamo sulla scheda madre.
L'elemento più importante della scheda madre è il chipset, che è un vero e proprio microprocessore, adibito a gestire le operazioni di competenza della motherboard. Il chipset della scheda madre, non è un componente unico, ma è formato da due distinti chip: il "North Bridge", ed il "South Bridge". Il North Bridge ha il compito di regolare il flusso dei dati tra la memoria, il processore e la scheda video, mentre il South Bridge si occupa di gestire le comunicazioni tra il disco rigido, le schede PCI e le porte input/ouptut esterne.
In commercio vi sono motherboard dotate di chipset che integra già al suo interno la scheda audio ed in molti casi anche la scheda video.
Un altro chip importante presente nella motherboard è quello chiamato Flash ROM, che contiene il BIOS.
Sempre sulla scheda madre troviamo i connettori (o slot) PCI, che sono generalmente di forma allungata e di colore bianco e che servono per ospitare le schede con interfaccia PCI (Peripheral Component Interconnect) del nostro computer come ad esempio la scheda audio, il modem interno, ecc..
Oltre ai connettori PCI sulla scheda possiamo trovare opzionalmente uno o più connettori simili, ma di forma più allungata e di colore nero, chiamati slot ISA (Industry Standard Architecture, che vengono utilizzati per ospitare le schede interne con interfaccia ISA; questo tipo di interfaccia risulta però sempre meno utilizzata, al punto che negli ultimi modelli di schede madri, gli slot ISA sono completamente assenti.
Ancora un altro tipo di connettore, è lo slot AGP (Advanced Graphic Port), che ha il compito di ospitare la scheda video.
La memoria RAM viene invece installata su altri speciali slot di forma allungata e stretta, riconoscibili perché hanno alle loro estremità delle levette che servono per bloccare le schede di memoria.
Altri 3 connettori dotati di piccoli pin rivolti verso l'alto, detti connettori EIDE,servono per collegare il disco rigido, il lettore CD ed il floppy disk. La tecnologia che viene attualmente utilizzata per il collegamento con i dischi rigidi, si chiama Ultra/ATA 100, che permette di trasferire circa 100 Mb di dati al secondo. Sui modelli precedenti avevamo la Ultra/ATA 66 o ancora prima la ATA 33.
In questi ultimi tempi, molti produttori hanno costruito schede madri dotate della nuova tecnologia chiamata RAID, che permette di collegare 2 dischi rigidi in modo che funzionino insieme in perfetta sincronia e compiano le stesse operazioni; questo ci permette di conservare con estrema sicurezza i nostri dati, in quanto se per caso uno dei due dischi si rovinasse, possiamo recuperare i nostri dati dal secondo disco, che praticamente è la copia esatta del primo.
Infine troviamo uno speciale connettore di forma più o meno quadrata che presenta una serie di forellini lungo i lati che si chiama socket e che, come già detto, rappresenta la sede del microprocessore. A seconda del tipo di processore, il socket può assumere nomi diversi: socket A per i processori Athlon, socket 1 o socket 370 per i processori Pentium III, ecc.
In precedenza, con i vecchi processori Pentium II o i vecchi Athlon, questi connettori avevano una forma simile agli slot ISA e per questo venivano chiamati 'slot 1' o 'slot A'.
Un altro componente che troviamo in tutte le schede madre, è una speciale batteria simile ad un dischetto metallico, che serve a tenere sempre in funzione l'orologio di sistema (clock) anch'esso presente sulla mainboard, anche a computer spento.
Nelle moderne motherboard trovia infine un altro tipo di connettore di colore marroncino e di forma molto più corta degli altri slot, che si chiama AMR e che serve per ospitare schede dotate di questa interfaccia, anche se attualmente viene raramente usato.
Tutti i componenti installati sulla scheda madre sono collegati e comunicano tra loro tramite un sistema di linee di collegamento che prende il nome di BUS; tramite il BUS avviene il passaggio ed il trasferimento dei dati tra le varie parti che costituiscono il computer; in pratica il BUS può essere paragonato ad una rete stradale su cui transitano i dati.
A volte la velocità di trasferimento dei dati consentita dal BUS, non è sufficiente a smaltire in tempi brevi il traffico di dati ad esempio tra alcune periferiche veloci come l'hard disk e la memoria, per cui le schede madri adottano un sistema detto DMA (Direct Memory Access), che consente ad alcune periferiche di accedere direttamente alla memoria senza passare per il BUS ed evitando l'intervento del processore principale.
Nella figura qui sotto, possiamo vedere le parti principali che compongono una scheda madre:

DETTAGLIO PORTE ESTERNE

Descrizione
La porta PS/2 (1) è quella che ci permette di collegare un mouse al nostro computer; se possediamo un mouse acquistato un po' di tempo fa, probabilmente sarà dotato di un attacco di tipo seriale e quindi dovremo collegarlo ad una della porte seriali (4).
La porta della tastiera (2) è sempre di tipo PS/2, ma nei computer meno recenti, la tastiera possedeva un connettore molto più grande e doveva essere collegato ad una apposita porta della scheda madre.
La porta USB (Universal Serial Bus) è stata introdotta di recente e permette di collegare tutte le periferiche dotate di interfaccia USB. Le caratteristiche salienti di questo tipo di collegamento, sono oltre all'elevata velocità di trasferimento dei dati, la possibilità di collegare fino a 127 periferiche in cascata, la possibilità di connettere la periferica al computer senza bisogno di spegnerlo ed inoltre fornisce il supporto del Plug-and-Play, cioè di quella tecnologia che permette al sistema di riconoscere automaticamente i nuovi componenti hardware appena installati.
Le seriali (4), sono porte molto utilizzate poiché permettono di collegare al computer molte periferiche esterne, come ad esempio il modem, i vecchi mouse, un altro computer, ecc., che non richiedono alte velocità di trasferimento dati.
Il connettore MIDI ci permette invece di collegare periferiche audio dotate di questa interfaccia, come tastiere, chitarre elettriche e altri strumenti; inoltre serve anche per il collegamento del joystick per giocare.
La porta parallela (7) serve principalmente per collegare la stampante, ma anche altre periferiche come ad esempio un masterizzatore esterno.
Ultimamente alcune schede madri sono dotate di una nuova interfaccia esterna chiamata Firewire o IEEE-1394, simile alle USB, ma molto più veloci nel trasferimento dati e permettono di collegare fino a 63 dispositivi in cascata; queste porte innovative vengono attualmente usate per collegare dispositivi che richiedono un altissima velocità di trsferimento dati, come le videocamere digitali.

Consigli per gli acquisti
Esistono in commercio molti tipi schede madre, caratterizzate soprattutto dal tipo di processore per il quale sono state costruite. Innanzitutto, se abbiamo deciso di acquistare una nuova scheda madre, dobbiamo assicurarci che il suo socket sia in grado di ospitare il processore che abbiamo già o che abbiamo deciso di installare. Poi decidiamo che uso fare del nodtro PC: se lo utilizzeremo per lavoro usando solo fogli elettronici o videoscrittura, ci conviene optare per una scheda con audio e grafica integrata, che ci farà risparmiare in quanto non dovremo acquistare le relative schede separate.
Se invece abbiamo intenzione di utilizzare il computer per fare grafica professionale, come fotoritocco o utilizzare programmi CAD sofisticati o ancora farci girare giochi con grafica tridimensionale di ultima generazione, allora ci occorrerà una scheda madre con un numero adeguato di slot liberi che ci consentirà di installare una potente scheda grafica, oppure una scheda audio professionale se intendiamo fare della musica.
Avere un certo numero di slot PCI liberi (minimo 4), ci consente inoltre di espandere in futuro il nostro sistema, aggiungendo ad esempio schede di rete, sche di acquisizione video, ecc.
I prezzi delle mainboard sono molto variabili e vanno da poco meno di 200.000 lire a 500.000 e oltre. Se non abbiamo particolari esigenze professionali, il consiglio è di posizionarsi su una scheda di valore medio (intorno alle 300.000 lire non di meno) in modo da avere una scheda affidabile e che permetta una certa espandibilità.

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