Schede madri
Descrizione generale:

La scheda madre, comunemente anche chiamata mainboard o motherboard, è la scheda principale del PC. In generale si tratta di un circuito stampato, sul quale vengono montati vari componenti del sistema quali la CPU, la memoria, i connettori (slot) del bus su cui andranno installate le schede di espansione (schede grafiche, schede audio, modem interni, ecc), i vari controller per la connessione e la gestione di periferiche esterne.
Nelle schede madri “all-in-one”, ovvero tutto-in-uno, alcune parti vengono integrate nella mainboard stessa, come ad esempio la scheda video, la scheda audio, la scheda di rete. In genere le all-in-one non hanno o hanno pochissimi slot di espansione; si tratta dunque di una soluzione economica per il produttore, ma che implica una certa rigidità se non talvolta l’impossibilità dell’utente di effettuare aggiornamenti e modifica al sistema.
Alcune schede madri dette “Dual Processor” permettono di montare due processori. Per ottenere prestazioni maggiori infatti, alcuni sistemi operativi, come ad es. NT o alcune versioni di UNIX, possono operare con più di una CPU; queste svolgendo un lavoro in parallelo si suddividono il carico delle operazioni da svolgere. Si possono realizzare sistemi con 2 , 4 o più CPU. Il vantaggio dipende comunque dal sistema operativo utilizzato, ovvero montare più di un processore senza disporre di un sistema operativo che ne sfrutti le potenzialità non incide minimamente sulle prestazioni del sistema. In ogni caso su una schede madre Dual Processor è possibile anche installare una sola CPU senza alcun problema.
Ogni costruttore può utilizzare le soluzioni meccaniche ed elettriche che preferisce (soluzioni proprietarie). Ovviamente questo può generare un’elevata incompatibilità tra i vari prodotti, con la necessità di doversi rivolgere espressamente ad un dato costruttore per ricevere parti e ricambi. Fortunatamente esistono degli standard commerciali che, stabilendo dimensioni meccaniche e collegamenti elettrici, consentono un buon interscambio.

I principali formati

Il formato di una scheda madre indica le dimensioni fisiche e le caratteristiche elettriche della scheda.
I principali formati correnti sono:
AT: nelle sue varie versioni (full, baby, half) ha rappresentato in passato il formato classico delle schede madri.
ATX: è attualmente il più diffuso nei desktop. Presenta numerosi vantaggi rispetto ad AT; tra i principali citiamo innovazioni per quanto riguarda la gestione del risparmio energetico, del calore, della sicurezza. E’ inoltre più adatto alle nuove circuiterie delle CPU più recenti e i componenti sono stati ridisposti per consentire un migliore inserimento di schede e connettori.
Micro ATX: É caratterizzato da dimensioni estremamente ridotte, con pochi slot di espansione, anche perché spesso le funzioni video e audio sono integrate e non richiedono schede di espansione sul bus.
LPX: con questo formato le espansioni del bus (separate dalla mainboard) sono poste in senso orizzontale, parallele alla scheda madre. Con le schede di espansione orizzontali, le dimensioni dello chassis possono essere ridotte (a patto peró di non aspettarsi una grande possibilitá di espansione). Inoltre le mainboard LPX prevedono la scheda video on-board, ovvero integrata nella mainboard .
Backplane passivo: una soluzione che prevede la mainboard solamente come un supporto per connettori di espansione. E’ detto backplane passivo appunto perché contiene solo connettori; la CPU, la memoria e le varie espansioni, sono installate su schede che vengono inserite in questo backplane. Questa disposizione consente di rimuovere l'intera scheda di CPU o di memoria o altro senza smontare tutto il sistema come avverrebbe se si dovesse sostituire la mainboard su un PC classico. Questo formato è usato principalmente nel settore industriale, dove la semplicità e la rapidità degli interventi di assistenza sono essenziali per il funzionamento degli impianti produttivi.
Formati proprietari: Esistono poi formati proprietari, disegnati da ogni grande costruttore per le sue macchine; in generale impiegano soluzioni non standard, non sono reciprocamente compatibili e tanto meno lo sono con i prodotti in commercio.

Componenti principali:

Ecco ora a livello molto generale, ciò che comunemente si trova montato su una scheda madre:

  • Slot di memoria per l’inserimento dei moduli di memoria (Ram).
  • Socket: è il connettore della cpu, sul quale viene infilato il processore.
  • Slot AGP: un connettore specifico per la scheda video.
  • Slot PCI express: un connettore specifico per la scheda video che probabilmente sostituirà AGP, visto la velocita decisamente maggiore di scambio dati (200 MB al secondo in invio e ricezione). Evoluzione future prevedono di arrivare fino a 10 GB al secondo.
  • Slot PCI: i connettore per le differenti tipologie di periferiche come schede video (datate), controller SCSI, schede audio, ecc.
  • Slot ISA: connettore per periferiche alternativo al PCI , che sta venendo progressivamente abbandonato.
  • Connettori per i due canali EIDE e per il floppy drive e/o connettori per i canali per dischi SATA.
  • Connettore di alimentazione ATX (formato di scheda attualmente più usato per i desktop).
  • Porte parallela e seriale.
  • Porte PS/2 per tastiera e mouse.
  • Porte USB.


Cosa controllare all'acquisto:

Al di là del supporto per hardware o funzionalità particolari, forniamo ora un elenco di quelle che dovrebbero essere, in linea generale, le cose che un utente dovrebbe controllare all’acquisto di una scheda madre:
  • Il tipo di Socket che monta e quindi i processori supportati. Infatti a uno specifico socket corrispondono solo determinati processori che saranno gli unici ad essere supportati dalla scheda madre. Potrebbe dunque essere opportuno sapere se una determinata scheda madre supporta un determinato processore a cui si potrebbe essere interessati.
  • Il tipo e il numero di slot di memoria disponibili. Il numero di slot è importante se si prevedono espansioni di memoria future; generalmente 4 è un buon numero di slot mentre 2 potrebbe rappresentare un problema per eventuali espansioni. Il tipo di slot invece è importante per sapere se la scheda supporterà il tipo di modulo di memoria che si è eventualmente intenzionati ad acquistare: DIMM (DDR2, DDR ecc.) o SIMM (ormai poco usato).
  • La velocità o meglio la massima frequenza del bus supportata. Questo parametro indica la velocità con cui i dati possono viaggiare tra memoria e CPU. E’ dunque opportuno scegliere una scheda madre che supporti la massima frequenza di scambio dati che la CPU e le memorie da installare su di essa possono raggiungere.
  • La tipologia di tecnologie supportate per il trasferimento dati sul BUS come ad esempio dual channel o Hyper Transport che garantiscono prestazioni più elevate.
  • Il numero di slot PCI o ISA (ormai poco usato) per le eventuali schede di espansione che si desidererà installare.
  • La presenza dello slot AGP o PCI express nel caso si preveda l’installazione di una scheda grafica di ultima generazione.
  • La presenza di eventuali schede integrate (scheda audio, modem, scheda di rete ecc.) se non si hanno particolari esigenze e non si desidera installare schede dedicate aggiuntive.
  • Il numero e il tipo di porte disponibili. E’ opportuno valutare, in base alle periferiche che si desidera connettere, se la scheda madre dispone delle apposite porte (seriale, parallela, ps2, usb ecc.). La presenza infatti di un numero limitato di porte USB, ad esempio, potrebbe richiedere il successivo acquisto di schede o HUB di espansione.
  • Il supporto alla tipologia e al numero di Hard disk che si intende installare o che si prevede di utilizzare in futuro (ATA o SATA con le varie modalità RAID).
  • La qualità del supporto e assistenza forniti dal produttore e la facilità di installazione di eventuali aggiornamenti del “firmware” della scheda. Certe schede forniscono infatti strumenti appositi per facilitare l’aggiornamento da parte di utenti meno esperti e si auto tutelano da eventuali errori nell’aggiornamento.

Tutto questo è ciò, in linea generale ovviamente, su cui normalmente bisogna puntare l’attenzione. Quello che bisogna ricordarsi comunque è che la scheda madre, proprio perché rappresenta il mezzo di connessione e di comunicazione tra le varie periferiche e componenti del sistema, deve poter supportare ogni componente che si desidera installare nella propria macchina. Una volta chiaro tutto quello che desideriamo avere a disposizione nel nostro sistema, non resta che trovare la scheda madre che lo supporta.