Filippo1974
28-11-2007, 17.18.52
Motherboard, questa sconosciuta.
In italiano si suole indicarla come "scheda madre", o "piastra madre". Incredibilmente, si tratta di uno dei componenti di cui l'utente medio si preoccupa meno in sede di acquisto. Eppure la motherboard è un componente cruciale per un funzionamento ottimale del PC, sia dal punto di vista delle prestazioni che della stabilità.
La motherboard si può immaginare come una "spina dorsale" del nostro computer. Ad essa sono connessi tutti i componenti interni, e tutte le principali porte di comunicazione con l'esterno. Le connessioni con componenti aggiuntivi interni sono garantite dalla presenza degli slot di espansione, ovvero i noti PCI e PCI Express, eventualmente AGP per le motherboard non più giovanissime e addirittura i cari vecchi ISA per le motherboard più vecchie. La motherboard ospita anche la memoria RAM di sistema, mettendo a disposizione alcuni slot appositi (di solito 3 o 4) dove installare i banchi di memoria.
La qualità progettuale della motherboard, intesa come accuratezza del posizionamento dei circuiti stampati, degli slot di espansione e dei vari chip, è fondamentale per garantire un funzionamento stabile in tutte le possibili configurazioni hardware che essa potrà supportare.
Le motherboard sono costruite in modo da avere dimensioni fisiche e requisiti di alimentazione strettamente aderenti a standard riconosciuti in tutto il mondo, in modo che sia garantita la compatibilità fisica ed elettrica tra motherboard e case (cioè gli "scatolotti" destinati ad ospitare i componenti interni del PC). Questi standard, indicati anche come fattori di forma, sono vari; il più diffuso in ambito desktop è senz'altro l'ATX; parente prossimo di quest'ultimo è il MicroATX, che propone dimensioni fisiche più contenute, tenendo costanti tutte le altre caratteristiche. Altri formati (BTX, AT, Baby-AT) sono ormai obsoleti o relegati a mercati molto specifici.
La parte cruciale della motherboard è indubbiamente il chipset. In esso infatti risiede la circuiteria che gestisce tutte le funzioni vitali del PC e la connettività con periferiche interne ed esterne. Il chipset consiste essenzialmente in uno o più chip (come dice d'altra parte il nome stesso), in cui sono racchiuse varie funzioni.
Le architetture più seguite per il chipset sono quella a doppio chip e quella a chip singolo. La prima soluzione è quella che si trova nella maggior parte dei computer di fascia media e alta, mentre i chipset a chip singolo sono più diffusi nel mondo dei PC economici, per ragioni di costo. Nei chipset a doppio chip si usa indicare i due chip costituenti come Northbridge e Southbridge. Tradizionalmente, il Northbridge è quello che gestisce le funzioni più critiche: in esso infatti si trovano in genere il controller della memoria RAM (se la CPU installata nel computer non ne ha già uno suo: attualmente solo i processori AMD Athlon64 hanno questa caratteristica) e il controller PCI e/o PCI Express per gli slot a banda più elevata (quelli dove si vanno a connettere le schede video). Per quei chipset che lo prevedono, nel Northbridge possiamo trovare anche la grafica integrata (la quale, a seconda del chipset, può o meno essere disabilitata per permettere l'installazione di una eventuale scheda video separata).
Nel southbridge invece trovano tradizionalmente posto le circuiterie di gestione delle comunicazioni con le periferiche più lente e con le porte di input/output verso l'esterno del computer: troviamo quindi le porte USB, eventualmente le Firewire, il controller IDE/SATA, le porte seriali e la porta parallela (per quelle motherboard che ancora supportano queste vecchissime porte), eventualmente la gestione degli slot PCI Express x1 e, a seconda del modello di chipset, le funzionalità di networking e audio on-board.
Volendo essere scrupolosi, si può dire che le eventuali funzionalità di rete e audio presenti nel southbridge non sono "complete": in entrambi i casi, infatti, il southbridge contiene solamente una parte dei componenti necessari, e nella fattispecie quelli di controllo e comunicazione con la CPU. Quella che manca è la circuiteria analogica: quella che nel caso dell'audio si occupa di convertire i segnali audio in ingresso da analogico a digitale, e viceversa per quelli in uscita; e che nel caso della rete va a creare il segnale elettrico che viaggia nel mezzo trasmissivo (il cavo di rete) per trasportare i pacchetti di dati. In ambo i casi, le funzioni mancanti vengono svolte da chip esterni: nel caso dell'audio si parla di chip CODEC (COder-DECoder), mentre nel caso della rete il chip viene indicato come PHY (abbreviazione di PHYsical, ovvero la gestione del mezzo fisico).
Concludiamo questo excursus sulle motherboard e i chipset con un tentativo di risposta a una delle domande più gettonate: ma le funzionalità on-board delle schede madri sono valide, o è preferibile ricorrere a schede dedicate? La risposta varia in funzione della funzionalità che si prende in considerazione.
Riguardo le funzioni di audio e rete, si può tranquillamente rispondere sì. Sul discorso della rete non credo sia necessario dire granché: a meno che non si intenda utilizzare il computer come server su una LAN di grosse dimensioni (il che implicherebbe un traffico di rete sostenuto), le prestazioni della rete on-board saranno ampiamente sufficienti per le necessità di chiunque. E per quanto riguarda l'audio, le motherboard che adottano soluzioni audio on-board conformi allo standard "HD Audio" non hanno nulla da invidiare ad una scheda dedicata di fascia media; l'unica funzionalità che certamente non si troverà nell'audio on-board sarà al limite il supporto per le accelerazioni hardware delle estensioni audio ambientale, meglio note come EAX (si veda la FAQ sull'audio per la spiegazione dettagliata su cosa sono e come funzionano le EAX). Alcune soluzioni audio on-board offrono un supporto, emulato in software, per le EAX fino alla versione 2.0 (ovvero la più recente versione delle EAX le cui specifiche sono pubblicamente disponibili).
Per quanto concerne la grafica on-board, è invece innegabile che le performances ottenibili siano in genere inferiori, o al più alla pari, di quelle ottenibili con le più economiche schede video dedicate. Questo significa che la grafica on-board, anche se dotata di supporto hardware al 3D, offra prestazioni inaccettabili per i moderni giochi. La grafica on-board risulta invece ottima, viste le esigenze, per i PC destinati al classico uso casalingo/aziendale (ovvero navigazione web, consultazione email, uso di programmi di Office Automation); se poi la motherboard è dotata di un'uscita video DVI, o ancora meglio HDMI (che permette la connessione con i moderni TV ad alta definizione), e se la grafica on-board è dotata di un'apposita accelerazione hardware per la riproduzione di DVD e magari filmati in HD, le motherboard con la grafica integrata sono potenzialmente un'ottima scelta per realizzare un PC da destinare all'uso come Media Center.
In italiano si suole indicarla come "scheda madre", o "piastra madre". Incredibilmente, si tratta di uno dei componenti di cui l'utente medio si preoccupa meno in sede di acquisto. Eppure la motherboard è un componente cruciale per un funzionamento ottimale del PC, sia dal punto di vista delle prestazioni che della stabilità.
La motherboard si può immaginare come una "spina dorsale" del nostro computer. Ad essa sono connessi tutti i componenti interni, e tutte le principali porte di comunicazione con l'esterno. Le connessioni con componenti aggiuntivi interni sono garantite dalla presenza degli slot di espansione, ovvero i noti PCI e PCI Express, eventualmente AGP per le motherboard non più giovanissime e addirittura i cari vecchi ISA per le motherboard più vecchie. La motherboard ospita anche la memoria RAM di sistema, mettendo a disposizione alcuni slot appositi (di solito 3 o 4) dove installare i banchi di memoria.
La qualità progettuale della motherboard, intesa come accuratezza del posizionamento dei circuiti stampati, degli slot di espansione e dei vari chip, è fondamentale per garantire un funzionamento stabile in tutte le possibili configurazioni hardware che essa potrà supportare.
Le motherboard sono costruite in modo da avere dimensioni fisiche e requisiti di alimentazione strettamente aderenti a standard riconosciuti in tutto il mondo, in modo che sia garantita la compatibilità fisica ed elettrica tra motherboard e case (cioè gli "scatolotti" destinati ad ospitare i componenti interni del PC). Questi standard, indicati anche come fattori di forma, sono vari; il più diffuso in ambito desktop è senz'altro l'ATX; parente prossimo di quest'ultimo è il MicroATX, che propone dimensioni fisiche più contenute, tenendo costanti tutte le altre caratteristiche. Altri formati (BTX, AT, Baby-AT) sono ormai obsoleti o relegati a mercati molto specifici.
La parte cruciale della motherboard è indubbiamente il chipset. In esso infatti risiede la circuiteria che gestisce tutte le funzioni vitali del PC e la connettività con periferiche interne ed esterne. Il chipset consiste essenzialmente in uno o più chip (come dice d'altra parte il nome stesso), in cui sono racchiuse varie funzioni.
Le architetture più seguite per il chipset sono quella a doppio chip e quella a chip singolo. La prima soluzione è quella che si trova nella maggior parte dei computer di fascia media e alta, mentre i chipset a chip singolo sono più diffusi nel mondo dei PC economici, per ragioni di costo. Nei chipset a doppio chip si usa indicare i due chip costituenti come Northbridge e Southbridge. Tradizionalmente, il Northbridge è quello che gestisce le funzioni più critiche: in esso infatti si trovano in genere il controller della memoria RAM (se la CPU installata nel computer non ne ha già uno suo: attualmente solo i processori AMD Athlon64 hanno questa caratteristica) e il controller PCI e/o PCI Express per gli slot a banda più elevata (quelli dove si vanno a connettere le schede video). Per quei chipset che lo prevedono, nel Northbridge possiamo trovare anche la grafica integrata (la quale, a seconda del chipset, può o meno essere disabilitata per permettere l'installazione di una eventuale scheda video separata).
Nel southbridge invece trovano tradizionalmente posto le circuiterie di gestione delle comunicazioni con le periferiche più lente e con le porte di input/output verso l'esterno del computer: troviamo quindi le porte USB, eventualmente le Firewire, il controller IDE/SATA, le porte seriali e la porta parallela (per quelle motherboard che ancora supportano queste vecchissime porte), eventualmente la gestione degli slot PCI Express x1 e, a seconda del modello di chipset, le funzionalità di networking e audio on-board.
Volendo essere scrupolosi, si può dire che le eventuali funzionalità di rete e audio presenti nel southbridge non sono "complete": in entrambi i casi, infatti, il southbridge contiene solamente una parte dei componenti necessari, e nella fattispecie quelli di controllo e comunicazione con la CPU. Quella che manca è la circuiteria analogica: quella che nel caso dell'audio si occupa di convertire i segnali audio in ingresso da analogico a digitale, e viceversa per quelli in uscita; e che nel caso della rete va a creare il segnale elettrico che viaggia nel mezzo trasmissivo (il cavo di rete) per trasportare i pacchetti di dati. In ambo i casi, le funzioni mancanti vengono svolte da chip esterni: nel caso dell'audio si parla di chip CODEC (COder-DECoder), mentre nel caso della rete il chip viene indicato come PHY (abbreviazione di PHYsical, ovvero la gestione del mezzo fisico).
Concludiamo questo excursus sulle motherboard e i chipset con un tentativo di risposta a una delle domande più gettonate: ma le funzionalità on-board delle schede madri sono valide, o è preferibile ricorrere a schede dedicate? La risposta varia in funzione della funzionalità che si prende in considerazione.
Riguardo le funzioni di audio e rete, si può tranquillamente rispondere sì. Sul discorso della rete non credo sia necessario dire granché: a meno che non si intenda utilizzare il computer come server su una LAN di grosse dimensioni (il che implicherebbe un traffico di rete sostenuto), le prestazioni della rete on-board saranno ampiamente sufficienti per le necessità di chiunque. E per quanto riguarda l'audio, le motherboard che adottano soluzioni audio on-board conformi allo standard "HD Audio" non hanno nulla da invidiare ad una scheda dedicata di fascia media; l'unica funzionalità che certamente non si troverà nell'audio on-board sarà al limite il supporto per le accelerazioni hardware delle estensioni audio ambientale, meglio note come EAX (si veda la FAQ sull'audio per la spiegazione dettagliata su cosa sono e come funzionano le EAX). Alcune soluzioni audio on-board offrono un supporto, emulato in software, per le EAX fino alla versione 2.0 (ovvero la più recente versione delle EAX le cui specifiche sono pubblicamente disponibili).
Per quanto concerne la grafica on-board, è invece innegabile che le performances ottenibili siano in genere inferiori, o al più alla pari, di quelle ottenibili con le più economiche schede video dedicate. Questo significa che la grafica on-board, anche se dotata di supporto hardware al 3D, offra prestazioni inaccettabili per i moderni giochi. La grafica on-board risulta invece ottima, viste le esigenze, per i PC destinati al classico uso casalingo/aziendale (ovvero navigazione web, consultazione email, uso di programmi di Office Automation); se poi la motherboard è dotata di un'uscita video DVI, o ancora meglio HDMI (che permette la connessione con i moderni TV ad alta definizione), e se la grafica on-board è dotata di un'apposita accelerazione hardware per la riproduzione di DVD e magari filmati in HD, le motherboard con la grafica integrata sono potenzialmente un'ottima scelta per realizzare un PC da destinare all'uso come Media Center.