Scegliere e acquistare le schede madri (o motherboard) più adatte

Scegliere e acquistare le schede madri (o motherboard) più adatte al vostro PC è
un'azione decisiva per far sì che tutto il vostro sistema sia perfettamente rispondente
alle vostre esigenze.
Prima di effettuare la scelta dovete valutare con attenzione come utilizzerete, o siete
soliti utilizzare, il vostro PC. Questa domanda è fondamentale perché vi permette
di fare chiarezza su quali periferiche dovete installare, ma soprattutto quale potenza e
velocità il vostro PC dovrà avere.
Le schede madri possono essere pensate come lo scheletro e per molti versi il sistema
nervoso del vostro PC. La scelta delle caratteristiche di una buona scheda madre è
assolutamente determinante per il buon funzionamento di tutto il sistema. Se per
esempio vi aspettate che il vostro computer diventi una consolle di intrattenimento
multimediale avanzatissima dovete assolutamente procurarvi una scheda madre
veloce e versatile, compatibile con le periferiche audio e le schede video più avanzate.
Se invece il vostro utilizzo si limita alla spedizione di poche email e ad aprire ogni
tanto un programma di videoscrittura, forse potrete accontentarvi di una scheda
madre con requisiti tecnici ridotti al minimo indispensabile.
PRINCIPALI CARATERISTICHE
Quando volete acquistare una scheda madre, dovete innanzi tutto sapere che tutti
i componenti del PC vengono connessi proprio a questa scheda. Alcuni di questi
componenti sono installati direttamente nel circuito della scheda madre, mentre altri
vengono collegati mediante apposite porte con caratteristiche diverse. Potrete
scegliere di configurare nei modi più disparati il vostro futuro PC, ma qualsiasi scelta
di componenti farete, tra i primi passi ci sarà sempre quello di scegliere la scheda
madre più adatta.
Su tutte le schede madre si trovano impiantati sempre questi componenti
fondamentali:
- socket per la CPU
- BIOS
- chipset (il set di processori di sistema)
- slot per le memorie di sistema (RAM)
- bus di sistema e slot di espansione di vario tipo
- porte I/O e USB.
Oltre a questi è possibile trovare una quantità di altri elementi che definiscono
l’architettura del sistema e la sua espandibilità. Sapere districarsi tra le caratteristiche
e le specifiche tecniche che caratterizzano una scheda madre è il primo passo per
realizzare un PC capace di grandi prestazioni.
FATTORE DI FORMA
La prima cosa da considerare nella scelta delle schede madre è il cosiddetto
fattore di forma.
Il fattore di forma è l'insieme delle caratteristiche strutturali (dimensioni, struttura
fisica e componenti implementate) di una scheda madre. Proprio il fattore di forma
determina la compatibilità di una scheda madre con un case, e soprattutto l’ubicazione
delle varie periferiche, delle porte e di tutti gli altri componenti (incluso
l’alimentatore). In un percorso guidato attraverso le caratteristiche e il funzionamento
delle schede madre, il primo aspetto da analizzare più dettagliatamente è allora
proprio il fattore di forma.
Da quando i personal computer sono stati inventati, le schede madri hanno subito
un’evoluzione graduale che non ha subito traumi o accelerazioni frenetiche come per
esempio nel caso dei processori o delle varie periferiche audio e video.
Sostanzialmente i modelli strutturali delle schede madri a cui i costruttori hanno fatto
riferimento da quando sono stati inventati i personal computer sono tre.
Il primo è quello chiamato AT, che ha caratterizzato le prime schede madri uscite sul
mercato fino più o meno al 1993. Erano molto ingombranti, difficili da installare e da
aggiornare con componenti più recenti.
Lo stadio successivo fu la Baby AT che fu lo standard più seguito fra il 1993 e il 1997.
Di dimensioni più ridotte, permettevano una maggiore elasticità strutturale, per
esempio mediante l’ubicazione delle porte input e output non più direttamente sulla
scheda. Un limite era il posizionamento degli slot e dei processori che rendevano
difficile l’aumento del numero delle periferiche che potevano essere connesse e la
selva di cavi che connettevano le varie parti, rendendo la comprensione delle
circuitazioni e l’implementazione di nuove funzioni piuttosto ardua.
L’ATX fu il fattore di forma che prevalse (e tuttora prevale) dalla fine degli anni ’90. Le
ATX introducono una maggiore semplicità di utilizzo, un supporto più agile
all’inserimento dei dispositivi input e output, una maggiore flessibilità nell’integrazione
di nuovi processori a tecnologia più avanzata e una sostanziale riduzione dei costi
totali. Il formato ATX è quello attualmente usato nella quasi totalità delle schede
madri in commercio, segno che si tratta di uno standard che riesce ad adattarsi con
facilità alle continue e vertiginose innovazioni tecnologiche dell’informatica
contemporanea. Altri standard che iniziano a essere sempre più frequentemente
impiegati sono il BTX e il microBTX, che fa un passo avanti verso la sempre più
efficiente integrazione dei vari componenti e un miglior utilizzo della potenza,
unitamente a una più elevata compattezza e funzionalità strutturale, a una
minimizzazione della rumorosità e all’introduzione di un progetto d’insieme che
favorisce la scalabilità (ossia la capacità di un sistema di incrementare le proprie
prestazioni se a tale sistema vengono fornite nuove risorse o vengono integrati nuovi
componenti). Insomma una maggiore versatilità d’insieme che si presta ad
assecondare meglio l’evoluzione convulsa delle nuove tecnologie informatiche.
Una cosa che dovete tenere in considerazione quando scegliete una scheda madre è
che il fattore di forma determina il tipo di case da scegliere e l’alimentatore. Molti
case vengono venduti già provvisti di alimentatori e in questo caso occorre assicurarsi
che sia il case che l’alimentatore stesso siano compatibili con il fattore di forma della
scheda madre che si vuole montare.
Se scegliete una scheda BTX, tenete presente che il montaggio e l’ubicazione dei
componenti di questo formato differisce dallo schema standard delle schede ATX.
Attenersi scrupolosamente al manuale di installazione in dotazione della scheda
e eventualmente leggere le specifiche di standard di questo nuovo fattore di forma è
calorosamente raccomandato, specialmente se avete già sviluppato una qualche
familiarità a maneggiare le motherboard ATX.
SOCKET CPU
Con una buona metafora, si può dire che il cuore del PC è rappresentato dal CPU, la
central processing unit che elabora tutti i calcoli principali che costituiscono l’anima
delle attività di un computer. Ci sono oggi sul mercato una buona quantità di
processori dalle diverse caratteristiche che andranno impiantati in una scheda madre
compatibile. Proprio la compatibilità con il processore centrale è un altro fattore
distintivo delle schede madre . Si può dire infatti che l’intera architettura progettuale
di una scheda madre sia costruita intorno al tipo di processore che andrà a integrare.
Quando scegliete una scheda madre, la prima cosa da aver chiara è allora: quale
processore voglio? La scelta del processore infatti è preliminare alla selezione di tutti i
componenti di un PC, schede madre incluse.
Il processore scelto viene collocato in un alloggiamento chiamato socket, una basetta
disegnata per ospitare proprio quel tipo particolare di CPU. Leggendo le caratteristiche
delle schede madre che valutate, il primo dato da ricavare è quali processori supporta.
Un altro aspetto da tenere in considerazione è la velocità del Front Side Bus (FSB),
ossia il canale di trasmissione dei dati tra la CPU e la memoria principale di sistema
(RAM). Più è alta più la scheda madre permette elevati regimi di elaborazione dei
calcoli. Ovviamente potete installare un processore a prestazioni straordinariamente
alte, ma se lo inserite in una scheda madre con un FSB basso non sarete in grado di
apprezzarne fino in fondo le caratteristiche.
IL BIOS
Quando accendete il vostro PC, il processore deve andare a leggere le informazioni di
base da impiegare per il funzionamento in un programma di avvio, che fornisce tutte
le informazioni essenziali per effettuare il controllo preliminare di tutte le periferiche
installate, le memorie, e tutti i dispositivi attivi. Questo primo set di informazioni di
partenza è memorizzato nel BIOS (Basic Input/Output System).
All’accensione, il BIOS determina se tutti i componenti previsti sono presenti e
funzionanti correttamente. Successivamente carica il sistema operativo (o le parti che
servono) nella RAM dall’hard disk o da altre periferiche di archiviazione di massa come
i CD.
Il BIOS non si limita però a intervenire solo all’accensione del PC, ma ha il compito di
gestire il flusso di dati tra il sistema operativo installato e tutti i dispositivi connessi –
come per esempio l’hard disk, le schede video, la tastiera, il mouse, le stampanti, ecc.
Fisicamente, il BIOS è un chip detto EPROM (Eraseable Programmable Read-Only
Memory), ossia una memoria di sola lettura che però può essere modificata e
riprogrammata mediante particolari procedure.
Nella scelta di una scheda madre il BIOS non è un aspetto che deve essere tenuto in
considerazione perché le istruzioni e le sue caratteristiche tecniche non sono
opzionabili, ma è comunque importante sapere cos’è e come funziona per identificare
e correggere eventuali futuri malfunzionamenti e per la manutenzione generale del
PC.
Il CHIPSETS
Una buona definizione del chipset è: un gruppo di circuiti integrati (microchip) che
vengono usati insieme per adempiere a una specifica funzione o a un insieme di
funzioni determinate e che in questo senso vengono prodotti e venduti come un
elemento unico.
Più in profondità, è un insieme di microchip che svolgono tutte le funzioni vitali di un
PC, quelle funzioni che in tempi più remoti venivano assolte da chip separati e
indipendenti. Le principali funzioni che per esempio un chipset può attuare sono:
controller di memoria
controller EIDE (per la gestione delle periferiche di archiviazione di massa, gli hard
disk)
ponte gestione dati al bus PCI (Peripheral Component Interconnect) e altri bus
RTC (Real-Time Clock)
controller DMA (Direct Memory Access)
controller IrDA (porte dati a infrarossi)
controller tastiera e mouse
controller cache secondaria.
Senza bisogno di addentrarvi nell’analisi di queste più comuni funzioni potete ben
capire l’importanza del chipset delle schede madri: tutte le funzioni più vitali di
gestione del trasferimento interno dei dati – potremmo intenderle come la
logistica interna dei dati – vengono gestite dal chipset. Considerando che il chipset, a
differenza di tutte le periferiche e dello stesso processore non sono sostituibili se non
cambiando l’intera scheda madre, risulta evidente come la dotazione di un buon
chipset è un fattore assolutamente rilevante nella qualità di una scheda madre.
I due componenti più importanti dell’architettura chipset sono il northbridge e il
southbridge. Il northbridge segue tutto il traffico di dati che dalla CPU, mediante
l’FSB, è rivolto alle componenti maggiori del sistema, cioè le memorie, il PCI, la cache
di secondo livello e tutte le attività delle AGP (Accelerated Graphic Port) verso le
schede video. Il southbridge controlla tutte le funzioni input/output, come le USB
(Universal Serial Bus), le porte seriali e parallele, l’audio, l’IDE (Integrated Drive
Electronics) e l’ISA (Industry Standard Architecture).
Una variante al chipset basato sull’architettura northbridge/southbridge è quella
prodotta da Intel con il nome IHA (Intel Hub Architecture). Ma attualmente non è
ancora molto utilizzata. Purtroppo per chi non ha competenze informatiche avanzate
nel campo della produzione hardware, identificare la qualità di un chipset senza
documentarsi caso per caso non è facile. Così come per il processore centrale, tutte le
informazioni che i costruttori di schede madri forniscono sul chipset si limita al nome
dei chip impiegati (viene menzionato sia il northbridge che il southbridge). In questa
guida ci è impossibile fornire le specifiche di ciascun chipset sul mercato. Potete
trovare dati precisi nei siti ufficiali delle case costruttrici, per esempio l’Intel, la nVidia,
l’ATI. Le informazioni fondamentali da trarre sono:
quali processori supporta il chipset
l’interfaccia con il bus delle schede video supportata
la capacità di gestione delle memorie
la compatibilità e la velocità dichiarata nel supporto delle periferiche.
LA MEMORIA RAM
Uno dei requisiti indispensabili delle buone schede madri è quello di implementare una
quantità di memoria quanto più alta possibile. La memoria RAM (Random Access
Memory) è il dispositivo in cui il sistema operativo, i programmi e i dati in uso corrente
vengono stipati in modo da potere essere facilmente raggiunti e prelevati dal
processore per essere elaborati. I dati che vengono volta per volta immagazzinati
sono temporanei – a differenza di quelli dell’hard disk che sono permanenti – ossia
vengono cancellati appena il PC viene spento e riscritti all’accensione, quando il BIOS
inizia a immagazzinare nella RAM il sistema operativo leggendolo dalla periferica di
archiviazione di massa in cui è salvato.
In questo senso, il primo pregio di un impianto di memorie RAM è la quantità
effettiva di memoria che mettono a disposizione, che si misura in MB (megabyte). Il
secondo aspetto da tenere in considerazione è la velocità (espressa in MHz) con cui
questi dati possono essere prelevati e riversati.
La memoria RAM è fisicamente costituita da una serie di chip raggruppati in moduli
che vengono inseriti negli appositi alloggiamenti nella scheda madre. Questi moduli
possono essere di due tipi: SIMM (Single In-line Memory Module) o DIMM (Double
In-line Memory Module). Le SIMM contengono RAM del tipo EDO DRAM (Enhanced
Data Output Dynamic RAM), mentre le DIMM possono supportare SDRAM Syncronous
DRAM), DDR (Double Data Rate, un’evoluzione delle SDRAM, dette anche SDRAM2),
SLDRAM (Sink Link DRAM) e DDR2 (un’evoluzione delle DDR) così come altri tipi meno
comuni.
Sia le SIMM che le DIMM vengono connessi mediante un bus specifico con il
processore. Ogni scheda madre prevede un certo numero di alloggiamenti e la
compatibilità con un certo tipo di RAM, per cui quando acquistate una scheda madre
dovete valutare con molta attenzione il tipo e la quantità di memoria RAM massima
che la scheda è in grado di ospitare. Se lavorate con programmi di grafica o
videogames molto realistici, o siete soliti lavorare con molti programmi
contemporaneamente, la dimensione totale della RAM diventa un requisito
fondamentale e dovete installare una scheda madre capace di molta memoria,
diversamente rallenterete fortemente l’attività del PC.
Un altro aspetto da tenere in considerazione è la velocità della RAM, che dipende
principalmente dal tipo di memoria impiegata. Recentemente è stata introdotta la
tecnologia dual channel, che permette di incrementare ulteriormente la risposta delle
memorie sfruttando una particolare modalità di accoppiamento di due DDR2. Batterie
di DDR2 in dual channel riescono a produrre delle rese straordinariamente veloci.
I BUS e le PORTE
Nelle schede madri la trasmissione dei dati dal processore alle memorie RAM è
regolata dal northbridge e passa attraverso l’FSB. I dati che dal processore vengono
convogliati e ricevuti dalle altre periferiche connesse alla scheda madre mediante gli
slot di espansione (come hard disk, CD-ROM, schede audio, schede video, ecc.), o
che da queste vengono ritrasmessi verso il processore, necessitano di bus dedicati.
Proprio la quantità e il tipo di bus e di slot di espansione determina la capacità della
scheda di gestire un alto numero di dispositivi e quindi di essere più versatile e
multifunzionale.
Interfacce dei drive
I dispositivi di archiviazione di massa (hard disk, floppy disk, CD drive, etc) vengono
connessi solitamente alla scheda madre mediante delle particolari porte controllate
dal southbridge, le SATA (Serial Advanced Technology Attachment) oltre alle
recentissime UltraDMA, un’evoluzione delle DMA (Direct Memory Access). Queste
ultime porte consentono un transito di dati a velocità elevatissime che aumentano
sensibilmente la rapidità di gestione dei dati del processore.
Più numerose sono le porte di connessione di questi tipi, più dispositivi di
archiviazione si possono connettere ad alta velocità. Se intendete archiviare grandi
moli di dati (per esempio molti film in formato digitale) o lavorate con applicazioni che
salvano quantità di dati elevate (come i programmi di grafica più evoluti), dovete
scegliere tra le schede madre con molte porte SATA o UltraDMA.
Le porte PCI, PCI-E, AGP
Alcune periferiche come le schede audio o le schede video necessitano di connettersi
con la scheda madre in modo da trasmettere e ricevere dati a velocità altissime. A tale
scopo sono state progettate le porte PCI (Peripheral Component Interconnect) che
sotto il controllo del northbridge mettono in comunicazione il processore centrale con
le schede di espansione. Un’evoluzione ulteriore sono le PCI-E (PCI Express) che
permettono di raggiungere velocità di scambio dei dati ancora superiori.
Un tipo di porta particolare che sostituisce le PCI è l’AGP (Accelerated Graphics Port),
specificamente pensata per connettere schede video a ottimi livelli di performanza.
Nella scelta della scheda madre occorre valutare che tipo di periferiche addizionali
audio e video intendete connettere, considerando che in base a questa scelta dovrete
acquistare una scheda madre che supporta il tipo di connessione previsto per la
periferica stessa. Considerate anche che molte schede madri vengono vendute
montando già on board una scheda audio, che spesso è di buona qualità. Se intendete
installare una scheda audio con requisiti particolari valutate se è il caso di acquistare
una scheda madre che non sia già provvista di un dispositivo del genere: benché più
di una scheda audio possono convivere in uno stesso PC, potete abbassare il costo
della scheda madre eliminando un dispositivo ridondante e perciò inutile.
Le porte I/O
Nessun computer può fare a meno di qualche dispositivo con il quale immettere
informazioni nel PC. Alcuni di questi sono indispensabili come il mouse e la tastiera.
Altri, che possono sia immettere che prelevare informazioni, come un joystick, una
stampante, uno scanner, una macchina fotografica digitale, una webcam, ecc. sono
assolutamente opzionali, ma sono determinanti ad esempio per svolgere certi lavori
particolari (come potreste usare il PC per la processazione di immagini e grafica senza
uno scanner con cui acquisire immagini esterne?) o a pilotare al meglio l’interazione
prevista da un videogame (provate a fare un gioco ad alto livello di realismo senza un
joystick multifunzione…).
La connessione di questi strumenti al PC avviene mediante le porte I/O
(Input/Output). Alcune di queste sono dedicate, come nel caso del mouse e della
tastiera che vengono connessi mediante la cosiddetta PS/2, altre sono generiche
come la USB (Universal Serial Bus), che permette di connettere quasi ogni tipo di
periferica esterna.
Più specificamente, l’USB è un’interfaccia plug-and-play (alla connessione di un
dispositivo il sistema è in grado di riconoscere automaticamente che il dispositivo è
connesso e di che genere è, permettendo l’installazione degli eventuali appositi driver
in modo più rapido e guidato) ad alta velocità, perfetta per la connessione di
dispositivi che gestiscono traffici di dati non troppo voluminosi. Più porte USB si hanno
a disposizione più periferiche si possono connettere, e anche se esistono degli hub
USB a basso costo che permettono di moltiplicare le USB, averne a disposizione
parecchie già in scheda madre non guasta.