19. Základní deska

  • Popis, BIOS/UEFI, chipset
  • Interní a externí konektory
  • Formáty základní desky

1. Popis

  • Základní deska je hlavní vícevrstvá deska plošných spojů (PCB – Printed Circuit Board) v počítači. Její primární funkcí je fyzické uchycení klíčových elektronických komponent, distribuce elektrického napájení a především zajištění vzájemné datové komunikace mezi těmito komponentami. center
Popis starší základní desky

2. Chipset

  • Čipová sada je klíčový integrovaný obvod (nebo sada obvodů) na základní desce, který funguje jako hlavní komunikační uzel (hub) a řadič sběrnic. Architektura chipsetu definuje propustnost dat, maximální počet a rychlost portů a také kompatibilitu s konkrétními generacemi procesorů. center
Northbridge a Southbridge blokové schéma
  • Klasická architektura (dvoučipová):
    • Northbridge (Severní můstek): Zajišťoval rychlou komunikaci mezi procesorem (FSB sběrnice), operační pamětí (RAM) a grafickou kartou (AGP nebo PCIe).
    • Southbridge (Jižní můstek): Byl připojen k severnímu můstku a obsluhoval pomalejší periferní zařízení – pevné disky, USB porty, integrované audio a síťové karty.
  • Moderní architektura (Platform Controller Hub - PCH):
    • Dnes je většina funkcí Northbridge integrována přímo v procesoru, takže moderní chipsety (např. Intel Z790 nebo AMD B550) fungují jako jednočipové řešení.
    • Na základní desce tak zbyl pouze jeden čip (PCH – např. u Intelu, nebo chipset u AMD), který je s procesorem spojen rychlou sběrnicí (DMI u Intelu). Tento čip dnes obsluhuje zbylé PCIe linky, SATA řadiče, USB řadiče, síťové adaptéry a audio.

3. BIOS / UEFI

  • Jedná se o základní firmware počítače uložený v nevolatilní paměti (EEPROM nebo Flash paměti) přímo na základní desce. Zajišťuje nízkoúrovňovou inicializaci hardwaru před předáním řízení operačnímu systému. center
Rozhraní starého BIOSu
  • BIOS (Basic Input/Output System):
    • Zastaralý standard s textovým uživatelským rozhraním.
    • Jeho hlavní funkcí je POST (Power-On Self-Test) – diagnostika hardwaru při zapnutí napájení (kontrola CPU, RAM). Následně vyhledá zaváděcí sektor (MBR - Master Boot Record) na disku a spustí bootloader operačního systému.
    • Podporuje disky do maximální kapacity 2 TB a využívá pouze 16bitový reálný režim.
  • UEFI (Unified Extensible Firmware Interface):
    • Moderní nástupce BIOSu. Podporuje grafické uživatelské rozhraní (GUI) a ovládání myší.
    • Využívá tabulku oddílů GPT (GUID Partition Table), čímž eliminuje limit 2 TB pro kapacitu disku.
    • Obsahuje funkci Secure Boot, která pomocí kryptografických klíčů zabraňuje spuštění neautorizovaného kódu (např. rootkitů) během procesu bootování.

4. Interní a externí konektory

  • Slouží k fyzickému připojení komponent k jednotlivým sběrnicím základní desky.

  • 4.1 Interní konektory (uvnitř skříně)

    • Patice (Socket): Zajišťuje uchycení a elektrický kontakt pro procesor (např. LGA s piny na desce).

    • DIMM sloty: Slouží k osazení modulů operační paměti (např. DDR4, DDR5).

    • PCI Express (PCIe) sloty: Nejdůležitější a nejrychlejší vysokorychlostní sériová sběrnice dneška.

      • Využívá topologii point-to-point (každé zařízení má vyhrazenou trasu, nedělí se o pásmo s ostatními).
      • Komunikace probíhá přes tzv. linky (lanes). Dlouhý slot PCIe x16 (16 linek) se používá primárně pro grafické karty. Kratší sloty (x1 nebo x4) pro zvukové či síťové karty. center
      Základní deska a ukázka PCIe slotů

    • SATA porty (Serial ATA): Sériová sběrnice určená pro klasické pevné disky (HDD) a starší 2,5” SSD. Standard SATA III má limit propustnosti cca 600 MB/s. Pro mechanické disky to stačí, ale moderní SSD tuto sběrnici maximálně zahlcují (bottleneck). center

    SATA konektor
    • M.2 slot: Moderní patice pro kompaktní a extrémně rychlá SSD. Aby obešla rychlostní limit SATA, využívá tato patice přímo propustnou sběrnici PCIe (protokol NVMe), což umožňuje rychlosti v řádech tisíců MB/s.
    • Napájení: Hlavní 24pinový ATX konektor a přídavný 4/8pinový EPS konektor pro napájení CPU.

  • 4.2 Externí konektory (I/O Shield / Zadní panel)

    • USB (Type-A, Type-C): Pro periferní zařízení.
    • RJ-45 (Ethernet): Pro připojení do počítačové sítě (internetu).
    • Audio: 3,5mm jacky pro reproduktory a mikrofon integrované zvukové karty.
    • Video výstupy (HDMI, DisplayPort): Fungují pouze v případě, že je v patici osazen procesor s integrovaným grafickým jádrem (iGPU). center
    Přehled USB

5. Formáty základní desky (Form Factor)

  • Průmyslový standard definující fyzické rozměry desky a montážní otvory (kompatibilita se skříněmi). center
Porovnání formátů
  • E-ATX: Největší rozměry pro extrémně výkonné pracovní stanice s mnoha sloty.
  • ATX (305 × 244 mm): Běžný průmyslový standard pro klasické desktopové počítače.
  • Micro-ATX (mATX): Čtvercový formát, zkrácená verze ATX. Má méně PCIe slotů, vhodná pro běžné kancelářské a menší herní PC.
  • Mini-ITX (170 × 170 mm): Velmi kompaktní formát obsahující pouze jeden PCIe slot. Pro malé “obývákové” počítače.

Příchozí odkazy