Emolevy

Emolevy on tietokoneen keskeinen piirilevy, johon tietokoneen muut osat kiinnitetään, ja jonka avulla muut osat kommunikoivat.^[1] Emolevyä edeltävä ja yksinkertaisempi ratkaisu oli backplane, jossa CPU- ja laajennuskortit painetaan liittimiin, jotka kytkevät ne sähköisesti yhteen. Backplane on vielä nykyisin käytössä esimerkiksi reitittimissä.^[2]

Laajennuskortin asennus. — Kuvassa laajennuskortin asennusta emolevyyn.

Emolevyllä osa komponenteista on juotettu emolevyyn kiinni,^[3] kun taas esimerkiksi virtajohdot, laajennuskortit, keskusmuistit ja suorittimet voidaan kiinnittää helposti niille varattuihin paikkoihin lukitusmekanismin tai ruuvikiinnityksen avulla. Yleensä myös kotelon sisällä olevat kiintolevyt, optiset levyasemat sekä prosessorin ja kotelon tuulettimet kytketään emolevyllä oleviin liittimiin.

Emolevy saa tarvitsemansa käyttövirran virtalähteestä.

Piirisarja

PC/XT 386DX-40-emolevy Octek Jaguar V vuodelta 1993.

ATX-emolevyt (ja sitä uudemmat) sisältävät useita laajennuskorttipaikkoja, jotka on kiinteästi asennettu emolevylle. Näitä hallitsee tavallisesti emolevyllä olevan piirisarjan eteläsilta. Suorittimen, muistin ja emolevyn välisestä kommunikoinnista huolehtii emolevyn piirisarjan pohjoissilta. Eteläosa hallitsee hitaammat datavirrat: kiintolevyohjaimen, sarja- ja rinnakkaisportin sekä PCI-väylän. Uudemmissa suorittimissa on integroituna PCI Express -ohjain.

Erillisestä pohjoissillasta on usein luovuttu integroimalla muistiohjain itse suorittimeen.^[4] Integraatio voi vähentää valmistuskustannuksia, yksinkertaistaa valmistusta ja parantaa suorituskykyä tapauksesta ja ratkaisusta riippuen. Järjestelmäpiirit eivät tarvitse ulkoisia siltapiirejä lainkaan.

Nykyään emolevylle on usein integroitu myös verkko-ohjain sekä äänikortti. Aiemmin integroitu näytönohjain löytyi vain halvimmista emolevyistä ja ne olivat laadultaan vaatimattomia. Nykyisissä PC-tietokoneissa integroitu näytönohjain, jos sellainen on, sisältyy itse suorittimeen. Integroitujen näytönohjaimien suorituskyky on usein liian vaatimaton esimerkiksi pelikäyttöön. Suorituskykyä vaativa käyttäjä joutuu siis yhä hankkimaan erillisen näytönohjaimen.

Suorittimen jäähdytys

Suorittimille on saatavilla useita erilaisia jäähdytysratkaisuja nykyisissä henkilökohtaisissa tietokoneissa: perusmenetelmä on ilmajäähdytys ja vaihtoehtoina ovat nestejäähdytys sekä Peltier-elementti käyttötarpeen mukaan.

Emolevyllä on prosessorituulettimen vaatimat virtaliittimet, joiden kautta prosessorituulettimen pyörimisnopeutta voidaan säädellä suorittimen käyntilämpötilan mukaan.

Näytönohjaimen virrankäytöstä

Emolevyjen AGP- ja PCI Express -väylä (näytönohjainväylä) toimivat perinteisesti 3,3 tai 1,5 voltin jännitteellä. Nykyiset näytönohjaimet voivat käyttää huomattavan virtamäärän (esimerkiksi 300 wattia), joten näytönohjaimissa on näissä tapauksissa lisävirtaliittimet, johon voidaan kiinnittää virtalähteestä ATX-standardin lisävirtajohto.

Tietokoneiden emolevytyypit

ATX, Micro ATX, Mini ITX, Nano ITX ja Pico-ITX -emolevyjen kokoerot.

PC/XT: Vanha 286- ja 386-mikrosuorittimien aikainen standardi.
AT: Vanha 486- ja Pentium-mikrosuorittimien aikainen standardi.
Baby AT: Melko harvinainen, vain joissakin Pentium II -mikroissa tai vanhemmissa.
BTX: ATX-emolevyjen seuraaja. Intel ajoi aikanaan vahvasti BTX-standardia eteenpäin. BTX tuo parannuksia muun muassa ilmankiertoon.
ATX: Yleisin kokostandardi pöytäkoneissa. ATX-emolevyn mitat ovat: leveys 305 mm, pituus 244 mm.
ATX 2.0: Yleistynyt Pentium 4:n myötä.
Micro ATX: Pienikokoisten PC-koneiden emolevy, esimerkiksi kauppojen kassoilla.
Mini ITX: Pienikokoisten PC-koneiden emolevy, esimerkiksi HP Pavilion Slimline. ITX-virtaliitin on sähköisesti sama kuin ATX, mutta pienempi.
Nano ITX: Erittäin pieni (n. 20 cm x 20 cm) emolevy, joka on yleistymässä. Sopii muun muassa autojen tietokoneisiin ja pieniin pöytätietokoneisiin
Shuttle ATX: Ns. shuttle-koteloisten PC-koneiden emolevy. Epävirallinen standardi.
E-ATX: Tavallisimmin palvelinemolevyjen (tuplasuoritin) standardi. E-ATX terminä merkitsee yksinkertaisesti laajennettua ATX:ää. Emolevyn ulkomuodosta tämän näkee selvästi: E-ATX on niin sanottu täysemolevy, joka on perus-ATX:ään verrattuna noin 10 cm pidempi. Tällä alueella sijaitsevat usein muistipiirit, joten moniin koteloihin E-ATX-emolevyä ei saa laitettua vaikka ruuveille olisikin paikat. Ei toimi ATX 2.x -virtalähteen kanssa (ei edes nimellisesti EPS:ää tukevien), vaan vaatii erityisen "aidon" EPS12V-virtalähteen.
LPX: Pienikokoisten koneiden harvinainen standardi.
NLX: Pienikokoisten koneiden harvinainen standardi.

Emolevyjen valmistajia

Katso myös

Lähteet

↑ http://appro.mit.jyu.fi/doc/tietokone/index2.html
↑ Backplane Computer Hope. Viitattu 10.10.2017.
↑ Emolevy – Tietokoneen perusta. Tietotekniikkaopas Manuaali.fi. Arkistoitu 11.7.2012.
↑ Torres, Gabriel: Inside AMD64 Architecture Hardware Secrets. Viitattu 4.10.2017.

Kirjallisuutta

Lähteinen, Olavi; Pietikäinen, Ville; Kosonen, Harri: Uusi PC-tekniikan käsikirja, s. 133–140. (6. painos) Helsinki Media Erikoislehdet, 2000 (1997). Virhe: Virheellinen ISBN-tunniste

Henkilökohtainen tietokone

Ohjelmat	BIOS · UEFI · käyttöjärjestelmä · sovellusohjelma
Laitteet	emolevy · hiiri · keskusmuisti · suoritin · massamuisti · näppäimistö · näytönohjain · tietokonenäyttö · äänikortti

[1] ttp://appro.mit.jyu.fi/doc/tietokone/index2.html

[2] Backplane Computer Hope. Viitattu 10.10.2017.

[3] Emolevy – Tietokoneen perusta. Tietotekniikkaopas Manuaali.fi. Arkistoitu 11.7.2012.

[4] Torres, Gabriel: Inside AMD64 Architecture Hardware Secrets. Viitattu 4.10.2017.

[1]

[2]

[3]

[4]