Motherboard (scheda madre)

Motherboard

La motherboard è anche conosciuta come scheda di sistema o scheda madre. La motherboard è la scheda a circuito stampato principale e contiene i bus situati in un computer. Questi bus permettono ai dati di viaggiare fra i vari componenti di un computer.
La motherboard ospita la CPU (Central Processing Unit), la RAM (Random Access Memory), gli slot di espansione, la ventola e il dissipatore di calore, il chip del BIOS (Basic Input/Output System), il chipset, i connettori interni ed esterni, i socket e la circuiteria che interconnette i componenti della motherboard.
Il form factor delle motherboard è relativo alla dimensione e alla forma della scheda.

• Il form factor più comune nei computer desktop era l'AT, basato sulla motherboard IBM AT. La scheda madre AT può essere larga fino a circa 30 centimetri. Questa dimensione ingombrante ha portato allo sviluppo di formati più piccoli. Nei formati più piccoli il posizionamento dei dissipatori di calore e delle ventole spesso interferisce con l'uso degli slot di espansione.
• Un nuovo formato di motherboard, denominato ATX, ha migliorato il design dell'AT. Il case ATX si adatta alle porte I/O integrate che sono presenti sulla motherboard ATX. L'alimentatore ATX si collega alla motherboard tramite un singolo connettore a 20 pin. Invece di usare un interruttore fisico, l'alimentatore ATX può essere acceso e spento per mezzo di segnali inviati dalla motherboard.
• Un form factor più piccolo progettato per essere retrocompatibile con l'ATX è il Micro-ATX. Poiché i punti di fissaggio di una motherboard Micro-ATX sono un sottoinsieme di quelli utilizzati su una scheda ATX e il pannello di I/O è identico, è possibile usare la motherboard Micro-ATX in un case per schede ATX.
Dal momento che le schede Micro-ATX spesso utilizzano gli stessi chipset (Northbridge e Southbridge) e gli stessi connettori di alimentazione delle schede ATX tradizionali, spesso vengono impiegati molti degli stessi componenti. Tuttavia i case Micro-ATX sono in genere molto più piccoli rispetto ai case ATX e sono dotati di un minor numero di slot di espansione.
• Il form factor ITX ha guadagnato popolarità in virtù della sua dimensione estremamente ridotta. Esistono molti tipi di motherboard ITX. Uno dei più popolari è il Mini-ITX. Il form factor Mini-ITX richiede pochissima energia, per cui non sono necessarie ventole per mantenerlo fresco. Una motherboard Mini-ITX ha un solo slot PCI per schede di espansione. Un computer basato su un form factor Mini-ITX può essere usato in luoghi dove non è opportuno avere un computer rumoroso o di grandi dimensioni.

Alcuni produttori dispongono di form factor proprietari basati sul design ATX. Questo porta alcune motherboard, alimentatori e altri componenti ad essere incompatibili con i case ATX standard.

Un insieme importante di componenti sulla motherboard è il chipset. Il chipset è composto da vari circuiti integrati fissati alla scheda madre. Essi controllano il modo in cui l'hardware di sistema interagisce con la CPU e la motherboard.
La CPU è installata in un socket o in uno slot sulla motherboard. Il socket presente sulla motherboard determina il tipo di CPU che può essere installata.
Il chipset permette che la CPU comunichi ed interagisca con gli altri componenti del computer e scambi i dati con la memoria di sistema, o RAM, i drive del disco rigido, le schede video e altri dispositivi di output. Il chipset stabilisce quanta memoria può essere aggiunta a una motherboard. Inoltre determina il tipo di connettori della scheda madre.

La maggior parte dei chipset si dividono in due distinti componenti, Northbridge e Southbridge.
In generale il Northbridge controlla l'accesso alla RAM, alla scheda video e le velocità con cui la CPU può comunicare con loro. La scheda video è a volte integrata nel Northbridge.
AMD e Intel hanno chip che integrano il controller di memoria sul die (circuito elettronico integrato) della CPU, il che migliora prestazioni e consumo di corrente.
Il Southbridge, nella maggior parte dei casi, permette alla CPU di comunicare con il disco rigido, la scheda audio, le porte USB e con altre porte I/O.