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HARDWARE: Struttura delle schede madri

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Non tutte le schede madri sono identiche. Si usano due approcci diversi per la progettazione di quelle dei PC: lo stile scheda madre e il backplane.

Schede madri

Una scheda madre (nota anche come scheda principale, scheda di sistema o scheda planare) riunisce i componenti principali di un PC in un unico circuito stampato.

Backplane

Le schede madri stile backplane sono oggi meno diffuse rispetto alla metà o alla fine degli anni Ottanta, ma continuano a essere prodotte. Sono comuni nei

server di rete di PC di grandi dimensioni e nei computer in cui il processore viene sostituito di frequente.

Nella sua forma più semplice la scheda madre di tipo backplane contiene pochi componenti “intelligenti” o di memoria. E’ semplicemente una scheda contenitore in cui inserire le schede del processore, di memoria e altre. La scheda backplane è chiamata backplane passivo. Le schede processore, che contengono la CPU, i chip di supporto e quelle di I/O (Input/Output), che dispongono di bus e interfacce dei dispositivi, sono chiamate spesso schede figlie e sono inserite negli slot aperti della scheda backplane che fornisce il bus e le funzionalità di buffering dei dati per interconnettere le schede figlie.

I server di rete utilizzano il backplane passivo per la facilità di aggiornamento o riparazione. Adottando questo tipo di sceda madre, infatti un server può essere riportato online molto più velocemente, poiché è sufficiente sostituire un sola componente invece di tutta la scheda madre.

Esiste un altro tipo di backplane, quello attivo. E’ definito backplane intelligente poiché aggiunge funzionalità alla scheda backplane principale che consente di velocizzare l’elaborazione. La CPU, i controller e gli altri componenti si trovano nelle rispettive schede figlie. In effetti questo tipo sta per essere sostituito con le schede più recenti che dispongono dei socket Slot1 e Slot2 per i processori Pentium II e Pentium III. La scheda madre è molto simile al backplane attivo in cui i processori PII e PIII con connettori sono simili a una scheda figlia. Questa soluzione offre anche gli stessi vantaggi e svantaggi del backplane attivo.

 

 

Northbridge e Southbridge

Cosa sono e a cosa servono? Per anni northbridge e southbridge hanno rappresentato due delle componenti hardware fondamenti di una scheda madre e, di conseguenza, dell’intero sistema informatico. Seppur relegati oggi a un ruolo di minore importanza, il northbridge e il southbridge sono ancora oggi responsabili – in combinazione con il processore e il chipset della scheda madre – di alcune funzioni di assoluta rilevanza nell’architettura di un computer.

               [northbride and southbridge] 
[schema northbridge e southbride]

Northbridge: (a volte chiamato anche host bridge) è un componente hardware presente su alcune schede madri, connesso direttamente al socket del 

CPU e responsabile della comunicazione tra processore e alcune delle principali componenti della motherboard (la memoria RAM, gli slot PCI Express delle schede video e il southbridge). Al northbridge sono dunque affidati compiti che richiedono prestazioni di alto livello, così da non creare un collo di bottiglia comunicativo all’interno del sistema informatico. Un collo di bottiglia può formarsi quando la differenza di prestazioni tra due componenti hardware collegati tra loro è così elevata che il secondo non riesce a gestire la mole di dati in arrivo dal primo. Solitamente accoppiato con il southbridge, questi due chip gestiscono e controllano la comunicazione tra processore e le periferiche di input e output (I/O) del computer. Per questo motivo vengono definiti come il cuore del chipset logicodel PC stesso.

 Southbridge: è “l’altra metà del cielo” del core logico del chipset. A differenza delnorthbridge, questo componente è chiamato a gestire i processi “secondari” del computer. Controlla, infatti, tutte le funzioni e tutte le comunicazioni di input e output di un computer: fa in modo che le porte USB possano entrare in comunicazione con processore e RAM (per tramite del northbridge), che il flusso di dati audio scorra senza problemi e che il BIOS sia caricato in memoria all’avvio della macchina.

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