Hovedkortet

Hovedkortet

Hovedkortet er komponenten som kobler prosessoren sammen med de andre enhetene og åpner veier for kommunikasjon mellom dem. Alle tilkoblinger på datamaskinen går til eller fra hovedkortet på en eller annen måte. 

Den gamle oppbygningen (LGA 775)

Skjematisk oppbygning av eldre hovedkort
Oversikt som viser hvordan et eldre hovedkort for blant annet LGA 775-sokkelen var oppbygget.

Hovedkortet baseres hovedsakelig på et brikkesett som beskriver hvordan de sammenkoblede komponentene skal kommunisere med hverandre. Brikkesettet besto tidligere av to brikker som ble kalt northbridge og southbridge. Northbridge var direktekoblet til grafikkortet, RAM, prosessoren og southbridge. Southbridge tok seg av alle data til og fra alle inndata- og utdataenheter, for eksempel mus, tastatur, lydkort, nettverkskort og lagringsmedier som harddisker.

Disse brikkene var strategisk plassert på hovedkortet. Northbridge lå sentralt mellom prosessoren, RAM og grafikkortet. Southbridge var vanligvis plassert nær utvidelsesportene for flere tilleggskort og harddiskens datakontakter på hovedkortet.

Den moderne oppbygningen (LGA 1151 m.fl.)

Dagens hovedkort har et annet utseende. Fra å være basert på tre brikker (prosessoren, northbridge og southbridge) er de i stedet basert på en tobrikkersløsning. Fordelen med å holde så mange funksjoner som mulig samlet i en enkeltbrikke er at hastigheten mellom involvert enheter forbedres. For eksempel ble minnekontrolleren flyttet fra northbridge til prosessoren for å forbedre hastigheten mellom nettopp prosessoren og RAM. Akkurat denne løsningen har AMDs prosessorer riktignok hatt lenge, men det var fra og med lanseringen av prosessorene med sokkel LGA 1156 og LGA 1366 som Intels prosessorer fikk den.

Sammenligning mellom de to oppbygningene

Samme forflytning, fra northbridge til prosessoren, ble også gjort med grafikkortkontakten (PCI Express x16). Dermed var det ikke igjen spesielt mange funksjoner på northbridge, og den ble derfor slått sammen med southbridge til en ny type brikke som kalles PCH (Platform Controller Hub).

Denne tobrikkersløsningen er mye mer effektiv enn den gamle trebrikkersløsningen. Omgjøringen var en nødvendig forandring for at hovedkortets interne kommunikasjon ikke skulle bli en flaskehals i dagens ytelsesdatamaskiner.

Oversikt som viser hvordan et hovedkort for prosessorer med LGA 1155-sokkelen er oppbygd.

Hovedkortoversikt

1. Strømforsyning for prosessor 2. Prosessorsokkel 3. Sokler for RAM-minner 4. Strømforsyningen til hovedkortet 5. CMOS-batteri 6. SATA 6 Gb/s 7. SATA 3 Gb/s 8. PCH 9. Minne til BIOS 10. System Panel Header 11. USB 3.0-frontutgang 12. USB 2.0-frontutgang 13. FireWire-frontutgang 14. Lyd-frontutgang 15. PCI express x16 16. PCI 17. PCI express x1 18. Strømforsyning for vifte 19. Eksterne tilkoblinger

Størrelser (formfaktorer)

Micro-ATX-kort
ATX-kort

ATX og Micro-ATX er to vanlige størrelser på hovedkort. Micro-ATX kalles også μATX (og noen ganger mATX). Et økende antall hovedkort som selges i dag er i Micro-ATX-størrelsen da dette er tilstrekkelig for de fleste formål. Virkelig avanserte hovedkort for spill og i ytelsessammenheng er imidlertid fortsatt i ATX-størrelsen.

De to størrelsene er optimalisert for forskjellige kabinetter. Noen kabinetter har bare plass til Micro-ATX-kort. Da går det ikke an å bruke den større ATX-modellen. Derimot fungerer det fint den andre veien. Plasseringen av skruehull er den samme i alle kabinetter som følger ATX-standarden. Hvilke kontakter som finnes på baksiden av datamaskinen varierer derimot veldig. Derfor leveres alle hovedkort med en I/O-plate for akkurat sitt kontaktoppsett. I/O-platen har en standardisert plassering og størrelse. Kantene på I/O-platen kan være skarpe, så vær forsiktig.

Så lenge både hovedkort og kabinett følger ATX-standarden skal alt passe. Det hender imidlertid at spesialkabinetter slurver litt med standarden. Små avvik pleier ikke å gjøre noe, men mål for sikkerhets skyld ved bruk av et uvanlig utformet kabinett.

Små stasjonære datamaskiner blir stadig mer populære, og dette har skapt et behov for mindre hovedkort. Blant annet har størrelsen Mini-ITX blitt veldig ettertraktet til å ha i enkle kontordatamaskiner og HTPC-datamaskiner (hjemmekino-PC-er). Mange Mini-ITX-kort har en Intel Atom-prosessor som er installert ved levering. Takket være Atom-prosessorens lave varmeutvikling trenger en del slike kort ikke engang en vifte til prosessoren, men klarer seg med en stor kjøleribbe og god kabinettkjøling. Kort som følger Mini-ITX-standarden, kan monteres i et vanlig ATX-kabinett, selv om fordelen med å ha et lite kort da forsvinner.

Mini-ITX-kort

BIOS

Maskinvaren i eldre datamaskiner arbeider innledningsvis med programvaren via BIOS (Basic Input/Output System), som håndterer de viktigste og mest grunnleggende funksjonene. Alt dette tas hånd om av instruksjoner fra en liten brikke på hovedkortet. Det sørger for å starte enhetene på datamaskinen, for eksempel mus, tastatur og harddisk. Etter dette kan et operativsystem (f.eks. Windows) startes.

BIOS har evnen til å søke etter og identifisere maskinvare automatisk. Denne egenskapen kalles Plug-and-Play og er en av de smidige løsningene som har gjort at hjemmedatamaskinen i dag er enkel å oppgradere og bygge. Uten Plug-and-Play-funksjonene hadde det krevd langt mer av brukeren.

POST – datamaskinens selvundersøkelse

Mange kjenner igjen det korte og monotone pipet som mange datamaskiner avgir ved oppstart. Dette er en måte for datamaskinen å fortelle deg at en selvtest av all maskinvare er fullført uten anmerkninger. Selvtestens teknisk navn er POST (Power-On Self Test) og er integrert i BIOS.

Pipelyden kan sammenlignes med morsekode siden forskjellige kombinasjoner av korte og lange pip forteller datamaskinbrukeren hvilken maskinvare som POST eventuelt har anmerkninger om. Ett pip betyr vanligvis at alt er i orden. Et lengre pip etterfulgt av to korte pip kan tyde på at et grafikkort mangler eller at det er skadet. Hvordan ­kodene skal tolkes beskrives vanligvis i hovedkortets brukerhåndbok eller på produsentens web­område. Det som er felles for de fleste datamaskiner, er at en lyd som ligner en politi­sirene eller en brannalarm, indikerer at noe er alvorlig galt, for eksempel at prosessorviften ikke er tilkoblet. Vær oppmerksom på at ikke alle hovedkort kan gi fra seg lyd. Det må finnes en liten summer (systemhøyttaler) koblet til hovedkortet for at det skal fungere. Den leveres noen ganger med datamaskinkabinettet og noen ganger er den forhåndsinstallert på hovedkortet. Lyden kommer altså ikke fra de vanlige PC-høyttalerne.

Oppdatering av BIOS

BIOS er den mest grunnleggende programvaren, og alt som datamaskinen gjør, er basert på den. Noen ganger kan det dessverre oppstå problemer med den, særlig når du installerer ny maskinvare som en foreldet versjon av hovedkortets BIOS ikke gjenkjenner. Det kan forårsake ustabilitet og gjentatte systemkrasjer. I mange tilfeller kan problemet imidlertid løses ved å oppdatere BIOS-programvaren.

Oppdateringsprosessen kan være av forskjellig vanskelighetsgrad avhengig av hvilken hovedkortprodusent det er snakk om. I noen tilfeller kan det gjøres automatisk inne i operativsystemet. I andre tilfeller må det gjøres ved oppstart av datamaskinen. Det er viktig at riktig versjon av BIOS brukes ved oppdateringen. I verste fall kan feil versjon føre til at datamaskinen helt slutter å fungere. Ved den minste tvil bør du først kontakte en datakyndig person. Under oppdateringsprosessen kan ikke datamaskinen under noen omstendighet slås av!

Grunnen til at BIOS er så følsomt er at det er programvaren som styrer alt. Hvis den helt slutter å fungere, er det ikke lenger mulig å samhandle med datamaskinen og heller ikke å be den starte en ny oppdatering. Det blir en låst tilstand som det ikke går an å løse.

UEFI

BIOS stammer fra 80-tallet og har med tiden blitt utviklet videre for å fungere med moderne maskinvare. Etter mange nødløsninger har teknologien imidlertid nådd taket. En av de virkelig tydelige eksemplene på dette er at BIOS ikke kan starte opp operativsystemet fra harddisker som er større enn 2,2 TB. Dagens 3 TB-disker kan derfor ikke brukes som systemdisk i BIOS-baserte datamaskiner.

I moderne datamaskiner har BIOS blitt erstattet av UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Apple begynte å bruke denne teknologien allerede da de gikk over til Intel-prosessorer i 2006, men det drøyde til slutten av 2010 før UEFI begynte å bli standardutrustning på Windows-datamaskiner. UEFI har ingen problemer med starte opp operativsystemet fra 3 TB-disker.  UEFI starter også veldig mye raskere enn BIOS.

Kompatibilitet mellom hovedkort og prosessor

Sokkelkompatibilitet Intel

De nyeste prosessorene fra Intel bruker én av to sokler: LGA 1151 (standardprosessorer) eller LGA 2011 (ytelsesprosessorer). Disse to soklene er helt ukompatible med både hverandre og sine forgjengere.

Utviklingen av Intel-prosessorer

Den manglende bakoverkompatibiliteten betyr at det ikke er mulig å installere en prosessor med sokkel LGA 1151 på et hovedkort med sokkel LGA 1150 (eller omvendt). Det er heller ikke mulig å blande LGA 2011-prosessorer med LGA 1366-hovedkort (eller omvendt).

Sokkelkompatibilitet AMD

AMD bruker i dag tre sokler: AM1, AM3+ og FM2+. Disse tre prosessorsoklene er helt ukompatible med hverandre, men de kan ha kompatibilitet med sine respektive forgjengere.

Utviklingen av AMD-prosessorer 

AMDs FX-prosessorer bruker AM3+-sokkelen. På et hovedkort med AM3+-sokkel er det mulig å installere både prosessorer med AM3+-sokkel og prosessorer med forgjengersokkelen AM3. Det går imidlertid ikke an å installere AM3+-prosessorer på AM3-hovedkort. Ved overgangen mellom de to soklene ble det riktignok utgitt noen hovedkortmodeller som ble markedsført som fremoverkompatible for spesifikke AM3+-prosessorer, men slike hovedkort utgjorde heller unntaket enn regelen.

AMDs APU-er i A-serien (og de tilhørende Athlon-prosessorene) bruke FM2+-sokkelen. På et hovedkort med FM2+-sokkel er det mulig å installere både prosessorer med FM2+-sokkel og prosessorer med forgjengersokkelen FM2. Det går derimot ikke an å installere prosessorer med FM2+-sokkel på FM2-hovedkort. Enda eldre AMD-APU-er brukte FM1-sokkelen. FM1- og FM2-sokkelen er helt ukompatible.

AMDs nye Athlon- og Sempron-prosessorer bruker AM1-sokkelen. Den navnemessige likheten med AM3 er misvisende. AM1 og AM3 har ingenting med hverandre å gjøre! Siden AM1 er den første sokkelen i sitt slag mangler den helt kompatibilitet med andre sokler.

Styrekretskompatibilitet

Bare fordi at prosessoren og hovedkortet bruker samme sokkel trenger de dessverre ikke å være kompatible med hverandre. Hovedkortets styrekrets må nemlig være utformet for å fungere med en tiltenkt prosessor. Kontroller derfor alltid hovedkortets kompatibilitetsspesifikasjon for å være helt sikker på at de to komponentene fungerer godt sammen. Alle hovedkortprodusenter publiserer kompatibilitetslister på websidene sine.

Fra og med lanseringen av Haswell Refresh oppstod det et tydelig eksempel på kompatibilitetsproblemer mellom styrekrets og prosessor. Både Haswell- og Haswell Refresh-prosessorer bruker LGA 1150 som sokkel. Haswell-prosessorer er utformet for å fungere med styrekretser fra den såkalte 8-serien (f.eks. Z87 og H87). Haswell Refresh-prosessorer er utformet for å fungere med styrekretser fra den etterfølgende 9-serien. De kan også fungere med styrekretser fra den eldre 8-serien, men det forutsetter at hovedkortets UEFI har blitt oppdatert til en Haswell Refresh-kompatibel versjon. Det er derfor ikke alle gamle LGA 1150-hovedkort fungerer med de nyeste LGA 1150-prosessorene.

Sist endret: 2015-10-15