Материнская плата. Материнская плата является центральным конструктивным узлом компьютера, на ней выполнены необходимые электрические цепи (шины) и микросхемы (чипы) в их узлах

Материнская плата является центральным конструктивным узлом компьютера, на ней выполнены необходимые электрические цепи (шины) и микросхемы (чипы) в их узлах, а также разъемы для подключения различных устройств. Совокупность неразъемных шин и микрочипов называется чипсет. В чипсет входят многие нужные устройства, например генератор тактовой частоты, постоянная память, термодатчик.

Другие, еще более необходимые устройства выполнены отдельно и крепятся на материнской плате, подключаясь через специальные многоконтактные разъемы – слоты. Это центральный процессор, оперативная память, видео-, аудио-, сетевая карты и др.

Устройства внешней памяти: жесткий диск, дисководы для гибкого и компакт дисков закреплены вне материнской платы. Клавиатура, мышь, монитор, различная периферия подключаются через порты на задней стенке.

Но вся эта аппаратура, несмотря на описанные различия, на самом деле параллельно включены в системную шину материнской платы. Через системную шину проходят все информационные потоки компьютера. Хотя устройства для работы с графикой, звуком, сетевые подключения подключены не непосредственно, а через соответствующие карты.

Генератор тактовой частоты.В основе работы компьютера лежит тактовый принцип, тот же, что и в обычных часах. Исполнение каждой команды занимает определенное число тактов. Этим достигается слаженность всех процессов в компьютере, подобно тому, как в оркестре ритм исполнения задается взмахами дирижерской палочки.

В персональном компьютере тактовые импульсы задает генератор тактовой частоты, расположенный на материнской плате. Сегодня лучшие материнские платы имеют тактовую частоту, несколько превышающую 1 Ггц (гигагерц).

1 герц – это одна операция в секунду. 1 гигагерц – это 10⁹ или миллиард операций в секунду.

К сожалению, дальше в принципе невозможно увеличивать тактовую частоту операций на материнской плате и на связанных с ней устройствах. Дело в том, что работа устройств обработки информации настолько усовершенствовалась, что скорость обработки стала тормозиться скоростью распространения электрического тока. Другие ограничивающие факторы удалось устранить.

А электрический ток распространяется со скоростью света: 300 тысяч километров в секунду. И скорости, превышающей скорость света, не может быть, это следует из теоретической физики, из теории относительности Эйнштейна.

Таким образом, к сожалению, достигнут предел скорости обработки информации в материнской плате компьютера. Но, разумеется, это относится только к современной конструкции компьютера, построенной из микрочипов.

А сейчас активно проводятся исследования по созданию принципиально иных вычислительных устройств: квантовых компьютеров, в которых все вычисления будут проводится на 30-40 атомах, «подвешенных» в пространстве. Здесь открываются безграничные перспективы…