Scelta componenti: motherboard

Scelta componenti hardware: motherboardLa motherboard, conosciuta anche coi nomi di mainboard, scheda madre o scheda di sistema, con sigla MB, e con le abbreviazioni mobo e M/B, è una parte fondamentale di ogni personal computer: raccoglie in sé tutta la circuiteria elettronica di interfaccia fra i vari componenti principali, e fra questi e i bus di espansione e le interfacce verso l’esterno. È responsabile della trasmissione e temporizzazione corretta di centinaia di segnali diversi, tutti ad alta frequenza e tutti sensibili ai disturbi elettro-magnetici: per questo la scelta del modello più appropriato è un fattore chiave per la qualità e l’affidabilità dell’intero computer.

Così come per ogni componente hardware, esistono sia motherboard economiche che costose, e le differenze di prezzo possono essere nell’ordine del centinaio di Euro. Dove una buona motherboard può essere in grado di permettere a CPU e RAM di funzionare al massimo delle loro possibilità, una motherboard appena discreta potrebbe invece limitare di fatto le prestazioni ottenibili da CPU e RAM al top di gamma. La mainboard è forse il componente che, più di tutti gli altri, deve essere equilibrato e frutto di scelte davvero ponderate.

Ci sono 5 fattori principali da considerare, durante la scelta di una mainboard in particolare: Socket CPU, Chipset, Interfacce IDE (ATA) e SATA, Slot di espansione e Connettori ulteriori. Naturalmente dovrà già essere stato verificato il fattore di forma, compatibile con il case scelto.

 

Socket CPU

Il socket della CPU è l’interfaccia con il processore, dove fisicamente questo andrà installato, e dovrà corrispondere esattamente al suo formato fisico. I processori Intel sono attualmente disponibili in tre formati principali: il vecchio LGA (Land Grid Array) 775, l’LGA 1366 (Socket B), che supporta i Core i7 9xx, gli LGA 1156 (ex LGA 1160) e LGA 1155, per i Core i5 e i3, e gli LGA 2011 (Socket R) per le CPU top di gamma e per gli Xeon. AMD attualmente utilizza diversi tipi di socket: FM1, FM2, AM3, AM3+, AM2, AM2+, 754 e 939.

E’ assolutamente necessaria un’attenta verifica, sul sito web del produttore della motherboard, per verificare la piena compatibilità con una specifica CPU prima dell’acquisto. Oltre a verificare la compatibilità del formato e dell’architettura, è altresì necessario identificare esattamente il model number della CPU, in quanto a volte, all’interno della stessa architettura di processori, a causa del fabbisogno energetico o a causa di funzionalità specifiche del BIOS, solamente alcuni modelli specifici potrebbero essere pienamente supportati.

E’ altresì indispensabile verificare il corretto assemblaggio, sia della CPU che del relativo dissipatore, in quanto, in caso contrario, la CPU si potrebbe distruggere nel giro di pochi secondi dall’accensione, peraltro senza possibilità di potersi rivalere sul produttore, per la sostituzione in garanzia del prodotto danneggiato.

 

Chipset

Il chipset sta ad indicare l’insieme di chip della motherboard che si occupano di smistare e dirigere il traffico di informazioni, passante attraverso il Bus di sistema, fra CPU, RAM e controller delle periferiche di input/output. La qualità di un chipset dipende sia dalle funzionalità che implementa, sia dalla sua capacità di far scorrere i dati tra la CPU e i sottosistemi alla massima velocità (con la maggior larghezza di banda possibile) e con il minimo ritardo (latenza).

Strettamente legato alle funzionalità del chipset è il BIOS (Basic Input-Output System), insieme di routine software scritte su di una memoria non volatile, che fornisce una serie di funzioni di base per l’accesso all’hardware e alle periferiche integrate nella scheda madre, da parte del sistema operativo e dei programmi. La ROM del BIOS contiene anche il POST (Power-On Self Test), il primo programma che viene eseguito dopo l’accensione.

Le funzionalità del BIOS possono essere molteplici, e variano tra i diversi modelli di mainboard. Esistono funzionalità che permettono l’aggiornamento del firmware del BIOS in maniera del tutto sicura, evitando gravi problemi che si potrebbero verificare a causa di un aggiornamento non andato a buon fine. Altre implementano funzionalità di overclocking dinamico della CPU e della RAM, mentre altre ancora monitorano costantemente i livelli di temperatura dei vari componenti della motherboard, modificando il funzionamento degli stessi, in funzione del carico di lavoro istantaneo.

Si tratta in pratica di un programma per la gestione delle funzionalità delle motherboard a basso livello, che nei modelli di maggior qualità può permettere un livello di configurazione ottimale davvero particolareggiato.

 

Interfacce IDE (ATA) e SATA

In un passato abbastanza recente i connettori per gli hard disk e le unità ottiche erano la famosa coppia di “piattine” con interfaccia IDE a 40-pin, ad ognuna delle quali potevano essere collegate due unità distinte in parallelo, in modalità Master/Slave o Cable Select. Le due unità si dovevano contendere il bus, causando un drastico degrado delle prestazioni in caso di utilizzo simultaneo di entrambe.

Ora questo tipo di connettore non è più necessario, ma permane sulle motherboard solamente per esigenze di retro-compatibilità. Le vecchie unità PATA (Parallel ATA) sono state largamente sostituite dalle più moderne SATA (Serial ATA). Queste nuove interfacce SATA sono presenti in quantità variabile sulle motherboard moderne, ognuna delle quali permette la connessione con un singolo hard disk o masterizzatore. Essendo i cavi molto più sottili, come vantaggio secondario non indifferente c’è quello di permettere un maggior ricircolo di aria all’interno del case, a tutto vantaggio dell’efficienza di raffreddamento.

La quantità di interfacce SATA effettivamente disponibili per hard disk e/o unità ottiche può variare sensibilmente, tra i diversi modelli di mainboard, così come possono variare le funzionalità assicurate dai relativi controller (es.: RAID). Se è prevista una configurazione con più di un unico hard disk e di un unico masterizzatore, è consigliabile approfondire la questione sul sito web del produttore.

 

Slot di espansione

Le mainboard più datate possono essere dotate di uno o più dei seguenti connettori:

  • AGP, per le sole schede video, che si è evoluto attraverso diversi formati. AGP 1.0 (AGP 1x: 266 MB/s, AGP 2x: 533 MB/s), AGP 2.0 (AGP 4x: 1066 MB/s) ed AGP 3.0 (AGP 8x: 2133 MB/s).
  • PCI, per le schede di espansione (schede audio, interfacce di rete, ecc.) e per le schede video antecedenti al formato AGP.

Oggi entrambi i formati sono stati suppiantati dal formato PCI-Express, e solamente una minima parte di schede è ancora disponibile nei formati AGP e PCI, essenzialmente per ragioni di retro-compatibilità. Le motherboard recenti sono quindi dotate dei seguenti connettori:

  • PCI-Express 16x, per le schede video (da 2 a 4 volte più veloce dell’AGP 8x).
  • PCI-Express 1x, per le schede d’espansione.
  • PCI, per esigenze di retro-compatibilità, che tendenzialmente arriveranno a scomparire.

 

Connettori ulteriori

USB – L’USB (Universal Serial Bus) è uno standard di comunicazione seriale, che consente di collegare diverse periferiche ad un computer. È stato progettato per consentire a più periferiche di essere connesse usando una sola interfaccia standardizzata ed un solo tipo di connettore, e per migliorare la funzionalità plug-and-play ed hot swap, consentendo di collegare/scollegare i dispositivi senza dover riavviare il computer.

In aggiunta alle 2/4 porte USB posteriori, normalmente tutti i modelli di motherboard sono dotati di connettori aggiuntivi sulla scheda stessa, ai quali si potranno connettere le porte anteriori del case, oppure frame aggiuntivi da installare negli slot posteriori, inutilizzati dalle schede PCI-PCI-Ex. L’USB 3.0 è lo standard più recente, presente bene o male in quantità variabile sulle nuove motherboard, in grado di trasferire i dati dieci volte più velocemente che nel precedente USB 2.0, con una velocità di trasferimento di 4,8 Gb/s. In ogni caso, la versione 3.0 manterrà la retrocompatibilità con i formati precedenti USB 2.0 e 1.0.

 

PORTE SERIALI (COM) E PARALLELE (PRINTER) – Le porte parallele e seriali a 9-pin “tradizionali”, utilizzate un tempo da stampanti, modem e mouse, ormai non vengono più utilizzate, se non in ambito industriale. Quasi tutti i produttori di mainboard le hanno quindi rimosse, in ragione dell’adozione pressochè universale del formato USB, per questo tipo di periferiche. A meno che non ci sia la necessità di connettere qualche periferica antiquata o specifica dotata di questa interfaccia, la presenza di questi tipi di porte potrà essere trascurata.

 

Firewire (IEEE 1394) – Le porte firewire vengono utilizzate solitamente per la connessione di apparecchiature video digitali (videocamere) e, in misura limitata, di hard disk esterni, dove però le periferiche dotate di interfaccia USB la fanno da padrone, data la maggior diffusione, e velocità di trasferimento dati paragonabile, dell’USB 2.0, molto più diffuso. Le motherboard che implementano questo tipo di interfaccia, ne mettono a disposizione 1 o 2 nel pannello posteriore, quantità che si rivelerà più che sufficiente per la maggior parte degli utenti.

 

N.B.: E’ opportuno ricordare che per ogni esigenza di interfacce ulteriori e diverse, rispetto a quelle materialmente presenti sulla scheda madre, è possibile rimediare mediante l’utilizzo di apposite schede di espansione, che andranno installate negli slot PCI o PCI-Express disponibili.