Základné dosky (motherboards)

Rozmery (Form Factor)

Rozmery základnej dosky (Form Factor) sa delia primárne do dvoch kategórií: štandardizované dosky (pre bežné zostavy) a proprietárne dosky navrhnuté pre servery či špeciálne zariadenia.

Mnoho dosiek má špecifický tvar aj rozmer, pretože sú určené pre konkrétne značkové zostavy (OEM zostavy). Tento typ je obvykle zastúpený u firiem, ktoré predávajú okrem dosiek aj svoje vlastné zostavy, napr. Supermicro alebo Gigabyte.

Standardizované desky jsou na trhu nejčastěji ve formátu ATX a jeho revizích:

ITX (170 mm x 170 mm) - najmenší populárny štandard základných dosiek. Napriek svojej kompaktnosti ponúka všetko, čo systém potrebuje nielen pre kancelársku prácu.

microATX (244 mm × 244 mm) – Menšia doska pripravená na všetko, čo systém potrebuje a napriek svojej zmenšenej veľkosti stále umožňuje osadenie výkonných komponentov.

ATX (305 mm × 244 mm) – Najčastejší formát, pripravený na niekoľko rozširujúcich kariet so širokou ponukou konektorov. Vďaka väčším rozmerom má doska dostatok miesta ako pre karty, tak aj pre efektívne chladenie.

E-ATX (305 mm × 330 mm) – Variácia s označením E (Extended) disponuje väčšou plochou, najčastejšie pre PCI-e sloty, a preto je často určená práve pre multi-GPU zostavy.

Pätice (Socket)

Pätica alebo socket je obvykle parameter, ktorý ovplyvňuje výber základnej dosky najviac. Ide o výrobcom dané rozhranie, cez ktoré sa procesor pripája k základnej doske.

S príchodom nových procesorov sa vyvíjajú stále novšie technológie, ktoré vyžadujú nové elektrické rozhrania. Kvôli týmto technológiam je potrebné pravidelne vykonávať revízie socketov, najčastejšie po dvoch generáciách CPU. Intel je obzvlášť známy tým, že mení svoje pätice relatívne často. Problémom je, že tieto sockety nie sú kompatibilné naprieč generáciami, čo znamená, že možnosti CPU vylepšenia sú pre danú dosku obmedzené práve spoločným socketom.

Slot pre Operačnú pamäť (RAM)

Moduly operačnej pamäte majú obvykle fyzický formát DIMM a vkladajú sa do príslušných slotov (patic) na základnej doske. Pamäťové technológie existujú v niekoľkých generáciách (napr. DDR4, DDR5), ktoré sa od seba líšia prenosovou rýchlosťou aj fyzickým tvarom slotu (tzv. kľúčovaním), aby nešli zameniť. Oproti napríklad PCI-E nie sú spätne ani dopredu kompatibilné, čo znemožňuje využitie novších pamätí na starších doskách. Pre veľkostne úsporné zostavy sa používa menšia verzia slotu označovaná ako SO-DIMM (Small Outline DIMM). Sloty tohto rozhrania sú podstatne kompaktnejšie a moduly sú pripojené rovnobežne so základnou doskou. Najčastejšie sa s nimi stretnete v notebookoch a veľmi malých základných doskách.

Samotné DIMM sa delia na UDIMM, RDIMM a MRDIMM:

UDIMM (Unbuffered DIMM) sú najrozšírenejší a najjednoduchší typ modulu. Tento typ RAM nedisponuje bufferom/registrom, ktorý by slúžil ako most medzi radičom procesora a čipmi modulu, a kvôli jeho absencii musí komunikovať napriamo. Vďaka priamej komunikácii majú menšiu latenciu, avšak nemali by sa používať na viacslotových zostavách.

RDIMM (Registered DIMM) sú moduly vybavené registrom, ktorý funguje ako prostredník medzi pamäťovým radičom procesora a čipmi na module. Zatiaľ čo u UDIMM musí procesor elektricky komunikovať s každým čipom zvlášť, u RDIMM komunikuje iba s registrom, ktorý inštrukcie distribuuje ďalej. To je kľúčové pre serverové dosky s mnohými slotmi, pretože bez registra by pri zapojení väčšieho množstva modulov dochádzalo k degradácii elektrického signálu a nestabilite. Cenou za túto vysokú kapacitu a stabilitu je mierne zvýšenie latencie spôsobené práve priechodom cez register.

MRDIMM sú najdiskutovanejším formátom poslednej doby. Jedná sa o moduly využívajúce Dual Rank - teda dve sady čipov, ktoré pracujú nezávisle na sebe. Tieto dve sady spája špeciálny typ registra (MDB – Media Data Buffer), ktorý dokáže jeden súvislý vstup od procesora rozdeliť medzi obe sady. A keďže tieto ranky, s ktorými komunikuje, fungujú oddelene avšak paralelne na sebe, dokáže pamäť posielať dáta procesoru podstatne väčšou rýchlosťou.

Slot pre rozširujúce karty (PCI Express)

Či už ide o sieťovú, RAID, alebo grafickú kartu, pre pripojenie k základnej doske sa využívajú sloty PCI-Express (PCI-e). Každý slot je kategorizovaný podľa dvoch parametrov: generácie a počet liniek (napr. x1, x4, x16). Oba parametre určujú maximálnu možnú priepustnosť alebo rýchlosť slotu. Každá jedna linka má v rámci svojej generácie danú prenosovú rýchlosť, pričom u každej ďalšej generácie je rýchlosť dvojnásobná.

V praxi to znamená, že slot PCI-E 3.0 x4 (4 linky) má dvakrát menšiu rýchlosť než PCI-E 4.0 x4. V prorvnaní so slotmi DIMM majú PCI-E sloty výhodu v svojej spätnej aj budúcej kompatibilite naprieč generáciami. Napriek tomu, karty zasadené do staršieho slotu, než pre ktoré boli navrhnuté, môžu stratiť časť výkonu kvôli nedostatočnej priepustnosti staršieho PCI-E. Určitá kompatibilita nastáva aj u liniek, kedy karty s menej linkami môžete neobmedzene pripojiť do viac linkového slotu (napr. x4 kartu do x16 slotu). Na čo sa vyplatí dávať pozor, sú karty samotné – u grafických kariet je veľmi bežné, že priestorovo zaberajú viac než jeden Full-Height alebo Low profile slot. Môže sa tak stať, že karta, ktorá pripojením využíva iba jeden PCI-e slot, fyzicky zablokuje niekoľko ďalších.

Disky (Úložisko)

Možností pre pripojenie diskov existuje mnoho, a nie každý typ dosky nutne podporuje všetky typy diskov. U serverových zostáv je potom dôležité sa zamerať na počet podporovaných diskov a rýchlosť ich rozhrania.

Najrozšírenejšie diskové zbernice sú SAS, SATA a NVMe, no každému rozhraniu nemusí patriť jeden port a jednému portu len jedno rozhranie, preto sme si pre vás pripravili tabuľku najpoužívanejších portov a ich podporovaných rozhraní:

Vstupy / Výstupy (I/O)

Prepojenie všetkých externých zariadení so systémom prebieha na strane základnej dosky označovanej ako I/O panel (Input/Output). Tu môžete nájsť Video, Datové a Sieťové porty a typicky u desktopových dosiek aj audio.

Video porty slúžia ako grafický výstup systému a delia sa na analógové (VGA) a digitálne (HDMI a DisplayPort - DP). Analógové prenášajú signál RGBHV (Red Green Blue Horizontal Vertical), digitálne prenášajú video dáta v danej rýchlosti.

Ako dátový sa používa port USB rôznych typov a generácií, ktoré určujú ich prenosovú rýchlosť.

Najrozšírenejší sieťový port na základných doskách je RJ-45 (Ethernet), ktorý dosahuje najvyššiu rýchlosť 10 Gbps. U serverových dosiek vyšších radov sa môžete stretnúť už s portom SFP, alebo jeho variáciami.

IPMI

Ide o špeciálne serverové rozhranie, ktoré dovoluje efektívny manažment a monitorovanie systému. Vďaka hardvérovej povahe IPMI, dokáže administrátor na diaľku spravovať systém aj keď je napr. Vypnutý alebo nie je responsívny. Mimo iného dovoluje aj kompletnú inštaláciu, či reinstaláciu operačného systému bez nutnosti byť fyzicky pri zostave.