Как выбрать материнскую плату для ПК?

Современный ПК – это сложный модульный “конструктор” который собирается на базе материнской платы. Именно “материнка” является основой не только компьютеров, но и любой “умной” электроники у которой есть собственная логика. В этом материале мы разберемся как подобрать оптимальную материнскую плату под ваш будущий ПК.

Содержание

• что такое материнская плата и как она устроена; 

• сокет и чипсет. Выбор между Intel и AMD; 

• линии PCIe; 

• формфакторы. Чем отличаются, что стоит знать; 

• подсистема питания. Что это, почему это важно; 

• разъемы, порты и периферийные устройства; 

• итоги. 

Что такое материнская плата?

Материнская плата – это набор микросхем, которые размещаются на многослойном листе текстолита. Все компоненты соединяются между собой “дорожками” по которым передаются команды. 

Сокет – это гнездо, в которое вставляется центральный процессор или CPU. Он управляет оперативной памятью и видеокартой напрямую, а с другими компонентами системы взаимодействует через чипсет. Все управление происходит посредством комплекса программ – BIOS, который записан на распаянной в плату отдельной ячейке памяти. 

Сокет и чипсет. Различия между архитектурами AMD и Intel 

От выбора сокета и чипсета зависит какие комплектующие вы сможете использовать в вашей будущей сборке. Мы расскажем чем нужно руководствоваться при их выборе. 

Сокеты

Сокет определяет класс и поколение процессора, который мы можем в него установить. Чтобы правильно подобрать CPU для конкретного сокета нужно знать:

• производителя. На массовом рынке это компании Intel и AMD. Между собой их продукты несовместимы;

• архитектура. Особенность строения главного кристалла процессора и управляющих элементов. Производители придумывают какое-то простое название для архитектур одного поколения, которое легко запоминается. Некоторые сокеты могут быть совместимы с несколькими, похожими по базовой конструкции, архитектурами;

• семейство процессоров. CPU разделяют на определенные группы по общей производительности и сфере применения. Офисные, игровые, для сложных вычислений и т.д.

Сокеты и поддерживаемые ими процессоры

Чипсеты

Чипсет – это набор микросхем, который связывает CPU со всеми периферийными устройствами: накопителями постоянной памяти, адаптерами, звуковыми платами, подсистемой питания, элементами охлаждения и тд. 

В таблицах ниже мы привели актуальные на 2021 год чипсеты AMD и Intel.

От выбора чипсета зависит:

• какие процессоры вы сможете использовать на материнской плате. Например, у AMD чипсет A320 уже не поддерживает Ryzen 4000-5000, а на  B450 их можно установить предварительно обновив BIOS;

• насколько быстрый SSD вы сможете использовать. SATA 3.0 интерфейс ограничит вас по скорости до, примерно, 600 Мб/сек, тогда как NVME интерфейс позволит добиться скоростей более чем 1,5 Гб/сек;

• количество и качество портов USB, а также наличие таких “продвинутых” интерфейсов как Thunderbolt (в флагманских материнских платах).

Линии PCIe – главные артерии передачи информации

Что стоит знать о линиях PCIe, чтобы не слишком погружаться в технические подробности? 

• они соединяют процессор с чипсетом, в большинстве моделей материнок их всего 4-ре. На материнских платах от Intel они называются DMI 3.0, но по принципу работы схожи с PCIe 3.0. AMD использует на новых материнках более прогрессивный стандарт – PCIe 4.0 (удвоенная пропускная способность по сравнению с  3.0);

• линии разветвляются и ведут к процессору, накопителям, видеокарте и портам подключения периферии. 

На картинке мы видим порты, к которым ведут PCIe линии, множитель “x” указывает их число. 

В каких случаях стоит выбирать материнскую плату по количеству и качеству PCIe линий?

Если материнская плата необходима для сборки ПК под несложные задачи, этот раздел можно вообще опустить. Если же вы собираете комплектующие для сложных вычислений или гейминга продвинутого уровня, то понадобиться высокая скорость передачи данных по PCI-линиям.

Принцип передачи данных по линиям PCI

Данные к процессору от видеокарты, накопителей и всех портов проходят по 4-м линиям. В приоритете процессор обрабатывает сигнал с видеокарты, а остальные в порядке очереди. То есть несколько “пакетов” могут просто ждать, когда предыдущие будут обработаны. Этот эффект “бутылочного горлышка” частично устраняется новым стандартом PCIe 4.0, с его удвоенной пропускной способностью или выделением отдельных линий под каждый процесс. Так, к примеру решения от Intel для “домашних” PC имеют 16 выделенных линий, а AMD (до Ryzen 9) – 20. 

То есть, если вы собираете высокопроизводительную систему на базе материнской платы и хотите минимизировать задержки – вам нужна либо поддержка PCIe 4.0, либо аналог на 3.0 версии от Intel c выделенными линиями до видеокарты и накопителей. Наличие этой опции можно проверить в подробной спецификации к каждой конкретной материнской плате в нашем магазине. 

Формфакторы материнских плат

Формфактор материнской платы определяет ее размер, а также необходимый размер корпуса или системного блока, в который ее устанавливают. Не всегда размер определяет функциональные возможности материнки, но, в целом, чем она больше, тем больше элементов, дорожек подсистемы питания, линий PCIe  и радиаторов системы охлаждения на ней можно уместить. 

• mini ATX (170х170 мм). Самый маленький размер материнских плат, вносящий некоторую путаницу в их иерархию, так как он меньше micro ATX. Встречаются такие платы довольно редко, и используются для так называемых mini PC – сверх компактных десктопных компьютеров. Как правило, ограничены 2 слотами под оперативную память и небольшим количеством линий PCIe;

• micro ATX (244х244 мм). Усредненный формат, где уже есть 4 слота под оперативную память, но количеством линий PCIe ограничено;

• ATX (305х244 мм). Стандартный размер платы для корпуса типа Middle Tower. В этом формфакторе выпускают большинство всех решений и производители ориентируются на него в первую очередь. Если вы собираете мощную систему для игр или начальной работы с графикой – ATX отличное решение;

• E-ATX (Extended – расширенный, 305х330 мм). Довольно редкие платы для организации рабочих станций и небольших серверов с расширенным набором периферии. 

Подсистема питания. Что это, почему это важно

Для построения мощной игровой или рабочей системы очень важно, чтобы процессор, видеокарта и оперативная память получали от блока питания достаточно энергии. И это зависит не только от пиковой мощности БП в вашей сборке, но и от качества подсистемы питания.

Подсистема питания состоит из полевых транзисторов Mosfet (мосфетов), конденсаторов и дросселей, главная задача которых — выпрямлять и фильтровать электрический ток, чтобы обеспечить стабильную работу процессора, особенно в разгоне. От групп радиоэлементов питание раздается по специальным контактным дорожкам. 

Эти “линии” питания можно увидеть возле сокета, они расходятся и большая часть их питает процессор, а оставшиеся – встроенную графику. Вот что важно знать о системе питания:

• чем больше фаз (упомянутых групп мосфет-конденсатор-дроссель) и чем выше качество самих этих радиокомпонентов, тем стабильнее будет работать система. Современные ШИМ-контроллеры (модули выпрямления и сглаживания частот напряжения, распределяющие питание по плате) поддерживают не более 8-ми “реальных” фаз питания;

• виртуальные фазы – это раздвоение линий одной реальной фазы. Условная “мощность” при этом не удваивается, ведь их по-прежнему обслуживает одна группа элементов питания: мосфет, конденсатор и дроссель. Они улучшают распределение питания, но не повышают общую пропускную способность и стабильность работы системы;

• точное количество “честных” фаз на каждой конкретной модели материнской платы лучше всего узнавать из профильных обзоров техноблогеров.

Рекомендации по “фазам”

• 2-3 “реальные” фазы – для неразгоняемых процессоров до предфлагманского уровня (до 6 ядер/12 потоков включительно);

• 3-5 фаз. Для разгона 6-8-12-ти ядерных процессоров Intel и AMD. Для такого количества фаз желательно наличие массивного радиатора охлаждения зоны мосфетов;

• от 6 фаз и выше – для многоядерных флагманских решений в разгоне.

Разъемы, порты, интерфейсы

Как мы уже упоминали в начале статьи – современный ПК это модульный конструктор. Чтобы его собрать на материнской плате предусмотрен определенный набор портов или интерфейсов, которые позволяют подключать к компьютеру те или иные устройства, или комплектующие. Все эти порты делятся на 2 группы: внутренние и внешние. Ко внутренним подключается все то, что находится в системном блоке вашего ПК, а ко внешним, соответственно, вся внешняя периферия. 

Внутренние порты

• PCI-express. Для подключения видеокарт, сетевых или аудио карт, а также периферии для захвата изображения воспроизводимого компьютером. Выбирайте по скорости. Одна линия PCI даст вам, в зависимости от версии:

  • 3.0 – 984 МБайт/с;

  • 4.0 –1969 Гб/с;

  • 5.0 – 3938 Гб/с.

• подключение накопителей: M.2, NVMe – наиболее быстрые интерфейсы, Sata 3.0 – устаревший, относительно медленный, но платы с ним доступнее. Выбирайте исходя из запланированного накопителя и его скорости;

• слоты под оперативную память. Все современные платы поддерживают DDR 4, на платах от AMD нужно обращать внимание на максимально допустимые частоты ОП (от этого зависит скорость работы Infinity Fabric, технологии ускоряющей работу процессора);

• под подключение блока питания к распределительной системе питания;

• подключение вспомогательных систем: табло для BIOS, питание кулеров, важно, если планируете продвинутое охлаждение;

• система охлаждения. Подключается к подсистеме питания, но мы выносим ее в отдельный пункт. Для сложных воздушных или водных систем охлаждения потребуются специальные разъемы на материнской плате, и монтажные площадки.

Внешние порты

• видеовыходы HDMI, Display Port, DVI. Интерфейсы для подключения мониторов, если на вашем процессоре есть интегрированная графика. В противном случае подключать монитор нужно будет к соответствующим портам на дискретной видеокарте, которая устанавливается во внутренний порт PCI-express;

• аудио-выходы. Расположены на интегрированной аудиокарте. Могут включать разъемы для систем от 2.1 до 7.1, а также выход для микрофона;

• USB, USB Type-C, Thunderbolt – интерфейсы для быстрой передачи информации на фото-видео-технику, накопители, большинство внешних периферийных устройств (модемы, активные динамики, телефоны, плееры, принтеры-копиры и т.д);

• RJ-45 – порт встроенного сетевого адаптера.

Встроенные в материнскую плату адаптеры

На некоторых моделях материнок дополнительно устанавливаются небазовые расширения. Такие, как:

• сетевая карта. Сейчас встречается практически на любой материнской плате. Позволяет подключаться к локальной сети или интернету через LAN-кабель и RJ-45-порт;

• продвинутая аудио-карта. Здесь следует понимать, что любой встроенный аудиочип, даже HiEnd-сегмента, будет уступать дискретным решениям в том же классе. Но, если вы не заядлый аудиофил, качественная встроенная звуковая карта 5.1 или 7.1 поможет получить довольно приличный звук через соответствующую аудиосистему;

• адаптеры для беспроводной связи:

  • WiFi используется для раздачи сети через модем, чтобы не подводить к вашему ПК еще и сетевой кабель. Но, следует понимать, даже самое современное и мощное WiFi соединение никогда не сравняется по стабильности пинга с LAN соединением в компьютерных играх требующих мгновенной реакции. Поэтому, геймерам, предпочитающим шутеры, файтинги и динамичные сетевые RPG придется терпеть лишний кабель. Еще один нюанс встроенного WiFi адаптера – местоположение вашего системного блока – если он в углу за столом, а модем находиться через 2 комнаты, то для стабильной связи придется использовать выносную USB антенну, которую надо будет установить над столом. Несомненный плюс встроенного WiFi-модуля – возможность подключать клавиатуры и мышки без проводов (они должны поддерживать WiFi);

  • Bluetooth – интерфейс для передачи данных на относительно небольшом расстоянии (обычно до 10-ти метров в помещении). Через него можно синхронизировать с ПК мобильные устройства (телефон, планшет, фитнес-трекер) подключать самую разную беспроводную периферию: геймпады, мыши, клавиатуры, графические планшеты и многое другое. 

Итоги. Выбираем материнскую плату под свои задачи

Ранее, если вы собирали ПК для ультимативного гейминга или серьезного видеомонтажа в Adobe Premiere материнские платы и процессоры на базе Intel были, практически, безальтернативными. Сейчас же, с момента релиза Ryzen 4000-5000 и архитектуры Zen3 установился паритет. Поэтому мы просто приведем ниже три стереотипные группы домашних ПК, а вы, основываясь на этой информации, поймете в каком направлении искать. По интерфейсам и оснащению, ориентируйтесь на свои задачи: Например – нужна внешняя звуковая карта – смотрим чтобы был дополнительный PCI разъем под нее и так далее. В среднем, сборки на материнских платах AMD обойдутся немного дешевле, а на Intel будет немного проще подобрать комплектующие. Если же вы не хотите заморачиваться с выбором самостоятельно – мы уже подобрали для вас список из ТОП-15 годных материнок в самых разных сегментах.

ПК начального уровня для домашней или офисной работы

Минимальные требования:

• фазы питания: от 2-3 реальных;

• USB 3.0 и выше, аудио вход/выход, дополнительный разъем PCIe), наличие скоростных (USB 3.1-3.2 или Type-C – как приятный бонус); 

• порты SATA 3.0 для SSD накопителей, поддержка M.2 или NVME будет большим плюсом;

• формфакторы любые, но для минимизации сборки здесь особенно уместны MicroATX решения;

• устройство и класс линий PCI можно не обращать внимания – подойдет любой актуальный чипсет. 

По производителям:

• AMD. A320 – если никакого апгрейда не планируется. Офисные ПК для работы с нетребовательными приложениями. B450-B550 – под планируемый апгрейд;

• Intel. B360-B460 – офисные сборки. H110-H470 – начальные и средние игровые, домашние ПК, без возможности разгона.

Для усредненного домашнего ПК

Минимальные требования:

• фазы питания: от 4-х реальных фаз;

• интерфейсы M.2 и NVME для подключения быстрых SSD накопителей, большим преимуществом будет поддержка PCI 4.0 (это позволяет накопителям работать быстрее);

• поддержка частот оперативной памяти до 3600 Мгц (для AMD);

• наличие USB 3.1 и выше, а также Type-C;

• наличие быстрой встроенной Ethernet-карты (1000 Гб/сек и выше).

• форм-фактор АТХ

По производителям

• AMD. Уцененные X470 чипсеты поддерживающие через прошивку Ryzen 5000 серии (об этом можно узнать из обзоров) и все те же B450-B550, возможностей которых хватает для разгона;

• Intel. Здесь решения с разгоном нам доступны в бюджетной части флагманских чипсетов. Например, под “народный” Core i5 9400F выбираем любую совместимую материнку на самых доступных версиях Z390 чипсета.

Ультимативный ПК для игр, видеомонтажа, работы с графикой

Минимальные требования:

• фазы питания: от 6 реальных. Наличие эффективной системы радиаторов, для отвода тепла от зоны мосфетов;

• интерфейсы M.2 и NVME для подключения, обязательно наличие PCI 4.0;

• поддержка частот оперативной памяти до 4200 Мгц (для AMD, это максимум для сокета AM4);

• наличие USB 3.1-3.2 и выше, а также Type-C, Thunderbolt – для быстрого обмена данными при помощи внешних накопителей;

• поддержка функции “сдваивания” видеокарт: Crossfire (AMD) или SLI (NVIDIA). Это значительно ускорит рендеринг и обработку сложных графических текстур;

• форм-фактор АТХ (встречаются также некоторые MicroATX платы с нужными ТТХ, но их очень мало).

По производителям

• AMD. Всем нужным требованиям отвечают платы флагманского X570 чипсета; 

• Intel. Для процессоров уровня Core i7 9700KF и 10700KF необходимы платы Z390 и Z490 соответственно. В некоторых моделях Z490 уже есть поддержка PCI 4.0, а в некоторых реализована технология доступа к данным по выделенным линиям. 

В целом не всегда стоит закладывать в будущую конфигурацию возможность апгрейда: расширение оперативной памяти, накопителей, смену процессора. Дело в том, что современные процессоры и периферия вышли на своеобразное “плато”, и великих прорывов в ближайшие 4-5 лет не предвидится. То есть собирая на актуальных комплектующих можно сразу получить необходимую производительность и не беспокоиться о системе ближайшие годы.