Что такое материнская плата и зачем она вашему компьютеру

Мы продолжаем рассказывать об устройстве компьютера и сегодня поговорим о материнской плате. Вы узнаете, что это такое, зачем она нужна, из каких частей состоит и как выбрать подходящую. Материал подойдёт тем, кто ищет простое руководство для знакомства с темой.

Содержание

• Что такое материнская плата
• Из чего она состоит
• На что обратить внимание при выборе материнки

Что такое материнская плата

Материнская плата — это основа компьютера, которая объединяет все электронные компоненты в одну систему и обеспечивает их совместную работу. Проще говоря, это «скелет», к которому подключаются остальные части. Без материнской платы процессор не сможет обмениваться данными с видеокартой, жёсткий диск — получать команды, а сам компьютер — работать. В технической среде материнскую плату ещё называют главной, материнкой, матерью или просто доской.

На поверхности материнской платы расположены тонкие медные дорожки-проводники, чипы, радиоэлементы и разъёмы. Однако большая часть проводников скрыта внутри, поскольку плата состоит из нескольких слоёв: такая конструкция позволяет разместить сложную схему на небольшой площади, повысить скорость передачи данных между компонентами и защитить её от электромагнитных помех.

В современных игровых материнках обычно 8–10 слоёв, а в серверных моделях — 12–16 и больше. Каждый слой отвечает за свою функцию: питание, заземление или передачу данных. Например, в платах линейки ASUS ROG Maximus используется восемь слоёв, что обеспечивает их стабильную работу даже при экстремальном разгоне процессора.

Как устроена материнская плата

Материнская плата не только объединяет все компоненты компьютера, но и распределяет питание, защищает систему от перегрева, обеспечивает подключение устройств и выполняет много других задач.

Всё это возможно благодаря сложной внутренней начинке: на плате размещаются разъёмы для процессора и памяти, чипсет, контроллеры питания, слоты для видеокарты, сетевые и звуковые модули, разъёмы для накопителей и периферии, а также десятки других элементов. Давайте подробнее разберём, из чего состоит типичная материнка.

ATX — главный разъём питания платы

В правой части материнской платы находится крупный прямоугольный разъём с 24 контактами — это основной источник питания, который называется ATX-разъёмом, или 24-pin ATX Connector. Он напрямую соединяется с блоком питания и подаёт электроэнергию на материнскую плату, обеспечивая питание большинства её компонентов. Блок питания при этом преобразует переменный ток (220 В) из розетки в постоянный и формирует три основных напряжения для разных частей компьютера:

• +3,3 вольта — оранжевые провода, по которым подаётся слабое напряжение для маломощных компонентов: чипсета, модулей памяти и микросхем. Даже когда компьютер выключен, эта линия остаётся активной — например, она питает BIOS и часы реального времени, чтобы настройки и системное время не сбрасывались.
• +5 вольт — красные провода, по которым подаётся более сильное напряжение для питания периферийных устройств и накопителей: флешек, клавиатур, мышек, жёстких дисков (HDD/SSD) и прочего.
• +12 вольт — жёлтые провода, предназначенные для энергоёмких компонентов. Именно от этой линии получают питание процессор, видеокарта, вентиляторы и другие мощные элементы системы.

Также в 24-pin-коннекторе есть контакты GND (Ground), или «земля», которые обозначаются чёрными проводами. Без «земли» электрическая цепь не замыкается и компоненты компьютера не могут работать — это как в батарейке, где нужен «плюс» и «минус» для протекания тока.

Кроме проводов с питанием, в 24-pin-разъёме есть управляющие линии. Например, контакт PS_ON# (зелёный провод) включает блок питания при нажатии кнопки Power на корпусе, а PWR_OK (серый провод) сообщает материнской плате, что напряжения в норме. То есть, когда вы подаёте питание, материнская плата сначала проверяет напряжения и только после сигнала PWR_OK запускает процессор и остальные устройства. А если сигнала нет, компьютер просто не запустится.

EPS12V и VRM — питание и защита процессора от перегрузок

В верхней левой части материнской платы находится ещё один разъём питания — он называется EPS12V и служит для питания процессора. Сюда приходит 12 вольт от блока питания, но перед тем, как попасть к процессору, напряжение проходит через специальную систему стабилизации (VRM), которая снижает его до безопасного уровня.

Обычно этот разъём состоит из двух частей по четыре контакта: такой формат называют 4+4 pin. Их можно соединить вместе для получения полного 8-контактного разъёма или использовать одну половину, если плата не требует большего. В офисных системах часто хватает 4-pin, а в игровых и рабочих станциях с мощными процессорами (например, Ryzen 9 или Core i9) нужен полный 8-pin для стабильной работы. К разъёму подключаются жёлтые провода (+12 В) и чёрные — это «земля» (GND).

Система VRM преобразует напряжение от блока питания с помощью трёх ключевых компонентов: контроллера, мосфетов и LC-фильтра.

Сначала контроллер питания определяет, сколько энергии нужно процессору, и управляет мосфетами — полупроводниковыми транзисторами, которые действуют как быстрые переключатели. Мосфеты включаются и выключаются миллионы раз в секунду, дозируя подачу электричества, — примерно как кран регулирует напор воды.

Затем ток проходит через LC-фильтр, который выравнивает напряжение и обеспечивает процессору стабильное питание без резких скачков.

Сокет — разъём для установки процессора

В центре материнской платы находится крупный квадратный разъём — сокет, который предназначен для установки процессора (CPU). Он содержит сотни крошечных металлических контактов и оснащён рычагом или прижимной крышкой для надёжной фиксации процессора.

Сокет обеспечивает прочное крепление процессора — чтобы он не смещался и плотно прилегал к контактам. Кроме того, через сокет к процессору подаётся питание от VRM и проходят все управляющие и информационные сигналы. Именно через эти контакты процессор взаимодействует с оперативной памятью и другими компонентами.

Например, когда вы открываете браузер, команда поступает в процессор через сокет. Процессор расшифровывает инструкцию, обрабатывает её и отправляет запрос в оперативную память для загрузки данных. И всё это происходит за миллисекунды благодаря множеству контактов в сокете.

Читайте также:

Что такое процессор и как он работает

Слоты DIMM — разъёмы для установки оперативной памяти

Справа от сокета расположены длинные вертикальные разъёмы с пластиковыми защёлками на концах. Это слоты DIMM — специальные разъёмы для модулей оперативной памяти (RAM, ОЗУ). В современных материнских платах обычно бывает от двух до четырёх таких слотов для домашних компьютеров и до восьми — в рабочих станциях, игровых и серверных сборках.

DIMM-слоты не только удерживают планки оперативной памяти и соединяют их с процессором, но и выполняют защитную функцию. Дело в том, что в каждом слоте есть специальная пластиковая перемычка — так называемый ключ, который не позволит вам установить несовместимый модуль памяти. Например, модуль DDR4 (память четвёртого поколения) нельзя установить в слот для DDR5, и наоборот: они просто не подойдут по форме из-за того, что ключи в них расположены по-разному.

При этом количество слотов памяти не означает, что все они обязательно должны быть заполнены, — компьютер будет работать и с одним модулем ОЗУ. Однако для повышения производительности желательно установить хотя бы два модуля. Например, две планки по 8 ГБ в двухканальном режиме обеспечат вам более высокую скорость работы, чем одна на 16 ГБ. Это особенно заметно при работе с большими объёмами данных, обработке видео и при других ресурсоёмких задачах.

Читайте также:

Оперативная память (ОЗУ): что это, для чего она нужна и какая бывает

Чипсет — центральный управляющий узел

В правой нижней части материнской платы, обычно под небольшим радиатором, расположен чипсет — второй по важности «мозг» после процессора. Это набор микросхем, который управляет обменом данных и координирует работу многих компонентов системы. Именно от чипсета зависит, сколько разъёмов будет на плате и какие они будут, какие технологии она поддерживает и можно ли её разогнать или расширить.

Раньше чипсет состоял из двух микросхем: северного и южного мостов. Северный мост отвечал за связь процессора с быстрыми компонентами, например с оперативной памятью и с видеокартой. Южный мост управлял более медленными устройствами — накопителями, USB-портами и периферией. Однако в современных платах, особенно у Intel, северный мост почти не встречается: его функции инженеры перенесли в процессор, чтобы ускорить обмен данными и снизить задержки.

Отдельно от чипсета на плате располагается вспомогательная микросхема — мультиконтроллер (Super I/O). Он работает независимо от чипсета и выполняет ряд вспомогательных функций: регулирует скорость вращения кулеров, следит за температурой компонентов, контролирует стабильность напряжения питания, а также обеспечивает работу устройств ввода через классические порты PS/2, которые хоть и уже устарели, но по-прежнему встречаются в некоторых системах.

UEFI / BIOS — базовая система платы

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) — современная прошивка материнской платы, с которой начинается запуск компьютера. Код этой прошивки хранится в специальной микросхеме, припаянной к плате.

При включении компьютера UEFI выполняет тест, проверяя, какие компоненты подключены и корректно ли они работают: определяет модель процессора, объём оперативной памяти, наличие накопителей и других устройств. После проверки компонентов UEFI запускает систему.

Раньше эту функцию выполнял BIOS, но UEFI предлагает удобный графический интерфейс с поддержкой мыши, работу с дисками объёмом более 2 ТБ, встроенные драйверы для базовых устройств и более быструю загрузку системы. Хотя большинство компьютеров уже перешло на UEFI, многие по привычке называют эту систему BIOS.

Недалеко от чипа UEFI расположена микросхема CMOS, которая отвечает за хранение всех настроек и конфигураций UEFI. Чтобы эти данные сохранялись даже при выключенном компьютере, CMOS питается от небольшой батарейки. Для сброса UEFI на некоторых платах размещена специальная кнопка или джампер Clear CMOS.

Читайте также:

BIOS: что это, для чего он нужен и как в него войти

Остальные порты и разъёмы

Помимо основных портов, на материнской плате есть множество других разъёмов для подключения периферийных устройств и расширения возможностей компьютера. Они расположены как на поверхности самой платы, так и на её задней панели. Давайте рассмотрим основные из них.

Слоты расширения. Видеокарты подключаются к материнке через интерфейс PCI Express (PCIe). При этом разъёмы PCIe разных поколений совместимы между собой, — то есть вы можете установить современную видеокарту в старый слот, и она будет работать. Однако скорость передачи данных будет ограничена более старой версией интерфейса.

Чаще всего видеокарты используют полноразмерный разъём PCIe x16. Обычно верхний слот на плате подключён ко всем 16 линиям и предназначен для видеокарты, но на некоторых платах он может быть ограничен 8 или 4 линиями или делить их с другими устройствами.

Короткие разъёмы PCIe x1 и x4 используются для подключения менее требовательных устройств, например Wi-Fi-адаптеров или звуковых карт. А чтобы обеспечить совместимость со старыми устройствами, на некоторых материнских платах всё ещё размещают устаревший слот PCI.

Разъёмы для накопителей. Разъём M.2 использует высокоскоростные линии PCIe для подключения современных NVMe SSD. Эти разъёмы могут находиться на поверхности платы, над слотами PCIe или между ними, — всё зависит от модели материнской платы.

При этом, чтобы получить максимальную производительность от накопителей M.2, версия интерфейса PCIe должна совпадать у SSD и у материнской платы. Например, SSD с поддержкой PCIe 4.0 будет работать на полной скорости только на материнке с поддержкой PCIe 4.0.

SATA (Serial ATA) — более старый, но всё ещё популярный интерфейс для подключения жёстких дисков (HDD) и SSD формата 2.5″ и 3.5″. Например, если у вас есть жёсткий диск на 2 ТБ или SSD Kingston A400, вы подключите их именно через SATA-порт на материнской плате.

Внутренние разъёмы для корпуса и охлаждения. Начнём с F_PANEL (front panel header) — это разъём, благодаря которому работают кнопки включения и перезагрузки на корпусе, а также световые индикаторы активности. Без него вы бы не смогли включить компьютер кнопкой на корпусе или использовать передний аудиоразъём.

Обычно F_PANEL обозначается на плате как JFP1 или PANEL1 и представляет собой небольшой 9-контактный разъём в нижней части материнской платы, к которому подключаются тонкие провода от кнопок и индикаторов передней панели корпуса.

USB-разъёмы предназначены для подключения портов USB на корпусе компьютера. USB 2.0 используют для клавиатуры, мыши и флешек (скорость до 480 Мбит/с), а USB 3.0 и выше — для внешних дисков (скорость от 5 Гбит/с). Например, копирование фильма на 10 ГБ через USB 3.0 займёт около 30 секунд, а через USB 2.0 — более трёх минут.

Многие корпуса также оснащаются портом USB Type-C, который поддерживает скорость передачи данных от 10 до 20 Гбит/с и позволяет подключать штекер любой стороной. Через этот порт вы можете подключить практически любые современные устройства — от смартфонов до мониторов с поддержкой DisplayPort Alt Mode.

Также на плате есть разъёмы RGB и ARGB для управления подсветкой вентиляторов и других компонентов корпуса. RGB-разъёмы (4-pin) позволяют менять цвет всей ленты одновременно, тогда как ARGB-разъёмы (3-pin) могут управлять каждым светодиодом по отдельности. Однако разъёмы ARGB и RGB несовместимы, и подключение ARGB-устройства к RGB-разъёму может повредить оборудование.

Возле сокета процессора есть разъёмы для системы охлаждения: CPU_FAN и CPU_OPT для подключения вентиляторов процессора, а также AIO_PUMP для помпы жидкостного охлаждения. Например, кулер Cooler Master Hyper 212 подключается через четырёхконтактный разъём CPU_FAN, благодаря чему система может автоматически регулировать скорость вентилятора в зависимости от температуры процессора.

Для корпусных вентиляторов на материнской плате предусмотрены отдельные разъёмы SYS_FAN или CHA_FAN, которые позволяют автоматически регулировать их скорость в зависимости от температуры системы. Например, если температура внутри корпуса повысится до 60 °C, материнка даст вентиляторам, подключённым к разъёму SYS_FAN, команду увеличить обороты для более эффективного охлаждения.

Разъёмы на задней панели. Здесь расположены USB-порты, Ethernet для подключения к сети, аудиовыходы для колонок, наушников и микрофона, а также видеовыходы — HDMI, DisplayPort и реже USB-C с поддержкой мониторов. На некоторых платах ещё встречаются устаревшие разъёмы PS/2 для клавиатуры и мыши или аналоговый видеовыход VGA.

Читайте также:

Что такое USB и как не путаться в видах разъёмов

На что обратить внимание при выборе материнки

Выбор материнской платы — довольно непростая задача, и, возможно, позже мы подготовим подробный разбор. Однако, если вы хотите разобраться в деталях уже сейчас, рекомендуем следующие гайды:

• PC Gamer — Best gaming motherboards in 2025: these are the AMD and Intel
• Tom’s Hardware — Best Motherboards 2025 for Gaming, by Socket and Chipset
• Lifewire — How to Pick a Motherboard: 7 Factors to Consider

При выборе материнской платы учитывайте свои задачи, бюджет и современные стандарты: так ваша система дольше останется актуальной, и её будет проще обновлять в ближайшие несколько лет.

Для офисных и учебных задач подойдут компактные платы формата mATX или Mini-ITX на базовых чипсетах (Intel B860, AMD B650). Они дают необходимый минимум функций и стоят относительно недорого.

Для игровых компьютеров и работы с графикой подойдут платы формата ATX с продвинутыми чипсетами (Intel Z890, AMD X870), поддержкой PCIe 5.0, мощной системой питания и быстрым Ethernet.

Для видеомонтажа и другой профессиональной работы лучше выбирать платы формата ATX или E-ATX с максимальным числом слотов M.2, сетевым адаптером на 10 Гбит/с и поддержкой Thunderbolt 4.

Для ультрапроизводительных станций и работы с искусственным интеллектом подойдут специальные платформы AMD sTR5 с поддержкой ECC-памяти и максимальным количеством линий PCIe.

Ниже мы подготовили для вас таблицу, которая поможет выбрать оптимальную материнскую плату для ваших задач в 2025 году.