Приветствую! У меня уже были материалы, где говорилось не о технических особенностях компьютеров, а об истории их создания и развития. Не так давно я писал о первых процессорах, а теперь хочу уделить внимание не менее важной и интересной детали компьютера — материнской плате. И дальше расскажу, когда появилась первая материнская плата, кем она была создана и насколько была важна для индустрии.
Самая первая материнская плата в мире
Конечно, материнские платы появились намного позже появления первых компьютеров. Сначала внутри корпуса был просто набор деталей, связанных друг с другом проводами. И зачастую в этом размещении даже не было конкретной системы, все элементы просто располагались так, чтобы поместиться в один большой корпус.
Поэтому ещё в конце 70-х были популярны объединительные платы. Тогда в корпус ПК устанавливались печатные платы, контакт между которыми и обеспечивала объединительная, ещё не похожая на классическую материнскую. И пусть это было неплохим решением, величина конструкции и недостаточная надёжность требовали переосмысления технологии.
Видимый порядок сложно было назвать порядком, и он значительно усложнял поиск неполадок, когда те возникали. Поэтому, чтобы всё организовать, сделать монтаж компонентов проще, да и вообще устроить систему компактнее, нужно было как-то соединить основные элементы в одну деталь.
После долгих поисков, подгоняемых развитием компьютерных технологий, IBM в начале 80-х предложила первую материнскую плату. На той уже располагались процессор, ОЗУ и ПЗУ, слоты расширения ISA, клавиатурный контроллер и некоторые другие детали. Даже первый BIOS был в неё включён.
К первой созданной системной плате, IBM PC-1, можно было подключить клавиатуру и магнитофон в качестве внешнего оборудования, а внутри — видеоадаптер, гибкие и жёсткие диски и т. д. Последние располагались на платах расширения, использование которых возможно и сегодня.
Если вам интересно, в каком году была представлена первая в мире системная плата, то можете запомнить, что это произошло 12 августа 1981 года, когда был показан первый персональный компьютер от IBM. А следующая модель вышла всего через 2 года.
Кто её изобрёл и что это значило для индустрии
Так как первую материнскую плату сделали IBM, компания продолжила активные разработки в этой области. И уже в конце 80-х появилась материнка в том виде, какой мы можем купить её сегодня.
Здесь в историю создания и развития материнских плат вписала своё имя инженер IBM Патти МакХью, которая придумала и реализовала концепцию платы. Её разработку назвали Planar и главные места на ней, в первую очередь, заняли процессор и ОЗУ.
Благодаря идее Патти МакХью, индустрия получила единую плату, на которую можно было добавлять компоненты, а уже установленные обновлять с помощью драйверов, не заменяя на новые с новой прошивкой.
Это позволило не только ускорить, но и удешевить производство, а материнки стало проще использовать. Что, в свою очередь, дало сфере высоких технологий новый значимый толчок, один из самых значимых после создания первого микропроцессора. Первая материнская плата создавалась с учётом его размеров, функций и требований к питанию. О первых микропроцессорах у меня есть отдельный материал.
История и развитие материнских плат
Дальнейшее развитие системных плат было стремительным. На смену PC-1 уже в 1983 году пришла PC-2. Она поддерживала 256 Кбит памяти, в то время как предшественница справлялась с памятью только на 64 Кбит. Важным дополнением стало улучшение устройств расширения. Теперь плату не нужно было дополнительно готовить к их подключению.
После появился стандартизированный форм-фактор, AT, а на плату добавили энергонезависимую память и даже часы, учитывающие текущее время и дату. А когда популярность разработки IBM начала расти ещё больше, инженеры компании представили самые первые чипсеты. Благодаря этому к материнской плате удалось подключить контроллеры дисков и разные порты, которые ранее подключались только через карты расширения.
Вскоре после этого системная плата стала ещё больше походить на современные, потому что ОЗУ перестали подсоединять горизонтально. Появились слоты под перпендикулярную установку, как это делается и сейчас. Это позволило освободить место на устройстве и облегчить замену ОЗУ.
Процессоры развивались быстрее материнских плат и вскоре перед разработчиками последних появилась новая проблема — CPU стали потреблять больше энергии и сильно греться. Сконцентрировать питание процессора только на нём самом и распределить энергию помог VRM. Тогда же начали появляться начальные формы фаз питания.
Кстати, именно тогда появилась первая плата от ASUS, под новый тогда процессор 80486 от Intel, и это был первый азиатский производитель на рынке. А недалеко от этого intel выпустили первую коммерческую системную плату, получившую название «Batman».
В середине 90-х материнские платы обзавелись первыми портами PCI. Правда, видеокартам очень скоро стало его недостаточно, поэтому уже 1996 году появился порт AGP.
Также в середине 90-х пришлось что-то делать с устаревшим стандартом AT. Его заменил ATX. Какое-то время платы обоих стандартов выпускались одновременно, так как ATX не совпадал с предшественником по размеру, да и блок питания требовался иной.
Благодаря введению стандарта ATX, на материнских платах появился вывод для управления блоком питания, а также другие выводы на заднюю панель корпуса. Заглушка, чтобы обеспечить безопасность выводов и нормальный внешний вид корпуса, была придумана тогда же.
AT начала отходить на второй план и отдала первенство на рынке ATX после разработки стандарта USB. Он появился тогда же, в 1995 году и инженеры Apple многое сделали, чтобы этот стандарт набрал популярность. Так он появился на ATX, а на AT почти не встречался.
Вскоре Intel и AMD начали делать процессоры, которые нельзя было установить в универсальный сокет, так что материнские платы начали производить в двух экземплярах — под процессоры Intel и под AMD.
CPU продолжали становиться мощнее и требовать больше питания, из-за чего стало можно подключать к системной плате дополнительные разъёмы питания. Но чтобы процессор получал энергию именно в том виде, в каком требует, появилась целая фазовая система, которая «разглаживает» поток и сегодня. Кстати, о современных фазах у меня есть отдельный материал.
В 2000-х разъём ATA потерял позиции перед стандартом SATA, потому что тот оказался не только технически лучше, но ещё и меньше, так что можно было разместить много таких разъёмов. Примерно в это время с материнских плат начинают исчезать разъёмы для подключения дисководов для дискет, а стандарты PCI и AGP начинают меняться на совсем новый — PCI-Express, используемый сегодня.
Здесь же на системных платах появляются датчики, позволяющие считывать температуру системной платы, а также управлять её охлаждением. Это стало возможно благодаря и обновлению BIOS, который стал понятнее и мог использоваться даже через операционную систему.
Ближе к середине 10-х годов у карт расширения появился новый высокоскоростной формат — M.2.
А в конце 10-х годов материнские платы стали разрабатываться не только функциональными и мощными, но и красивыми, так как в моду входят прозрачные корпусы. Из-за этого на игровых моделях появляется подсветка, а радиаторы на фазах питания CPU нередко оказываются необычных форм. Это, кстати, иногда влияет на качество охлаждения, причём и в негативную сторону тоже. Зато фото эффектных корпусов, особенно у игровых компьютеров, так хороши и благодаря материнским платам тоже.
Сегодня мы можем видеть стремление к уменьшению материнок, стандарты microATX и mini-ITX делаются специально для компактных корпусов.
Материнки продолжают развиваться, многое ещё впереди. Но чтобы стать такими, какими они выглядят сейчас, этим устройствам, а точнее их создателям, пришлось пройти долгий путь проб и ошибок. Но зато теперь разнообразие плат впечатляет, а если захотите больше узнать об истории создания и развития других компонентов ПК, подписывайтесь на мои социальные сети, чтобы не пропустить новые материалы по теме. Не прощаемся!
С уважением, автор блога Андрей Андреев.
