Cos’è una Scheda Madre?

Per Scheda Madre intendiamo una scheda principale dove in sé sono raccolte tutte le circuiterie elettroniche e i collegamenti che permetteranno di interfacciarla con i vari componenti di un PC.

Alla Scheda Madre (in inglese Motherboard o Mainboard, accorciato “mobo“) colleghiamo, quindi, la nostra CPU, la GPU, le RAM, gli SSD e tutti i componenti che conosciamo, come ad esempio schede di rete e schede audio, ai vari slot di espansione che avrà a disposizione.

Formati e Dimensioni

Esistono tanti formati di schede madri, chiamati “form factors“, che ne differenziano le dimensioni. In alto è possibile vedere tutto lo spettro dello Standard ATX, ma in questo articolo menzioneremo nello specifico solo quelli più utilizzati:

• ATX, che sta per Advanced Technology Extended, rappresenta lo standard principale delle Schede Madri. Non a caso è chiamato Standard ATX ed è il formato più utilizzato perché offre il giusto compromesso tra spazio a disposizione per i componenti e numero di slot di espansione, come gli slot PCI-E, i quali permettono di aggiungere più funzionalità al proprio PC, rendendolo più versatile;
• microATX, della stessa larghezza di una ATX ma con lunghezza inferiore. Solitamente il formato microATX viene scelto per costruire PC più compatti e, di conseguenza, in Case più piccoli, e per i quali non si è interessati tanto nel discorso espansioni. Con una mobo microATX si possono tirare su PC pensati per scopi ben precisi e che possono essere posizionati anche in poco spazio.

Non esiste, però, solo il formato ATX, perché nel tempo si è affermato sul mercato anche l’ITX, tra cui il Mini-ITX (17 x 17cm), che nelle build desktop viene molto usato per assemblare PC ultracompatti e minimali.

Basti pensare che nelle Mini-ITX è presente un singolo slot PCI-E x16 per la GPU e, solitamente, altri slot di espansione, come ad esempio per l’installazione di un secondo NVMe, possono essere presenti, proprio per una questione di spazi, sulla parte posteriore della mobo!

Disposizione della circuiteria

Ma cosa c’è su una mobo? Solitamente è configurata in una maniera abbastanza specifica:

• nella parte NORD abbiamo l’alloggiamento della CPU, chiamato Socket, specifico per marchio e famiglia appartenente al processore:
  • tra i più conosciuti e recenti, a livello Consumer, abbiamo l’AM4 e il nuovo AM5 di casa AMD, mentre per Intel l’LGA1200 e l’LGA1700. Ognuno di essi è compatibile con una specifica famiglia di CPU;
  • affianco al socket abbiamo, solitamente sulla parte destra, gli slot per l’installazione delle RAM, che nei modelli di fascia alta possiamo trovare, in aggiunta, anche a sinistra del socket (in alcuni modelli è possibile anche installare 128 e 256GB di RAM e, in quei casi, servono chiaramente più slot). Attualmente in commercio troviamo la tecnologia DDR4 e DDR5 di RAM;
  • attorno al socket, invece, possiamo trovare anche la circuiteria responsabile della gestione dell’alimentazione della CPU, ovvero VRM, MOSFET, CHOKES e CONDENSATORI. Sono degli elementi fondamentali e lavorano all’unisono. Semplificando di parecchio il loro concetto di funzionamento, possiamo dire che i VRM sono dei moduli che regolano il voltaggio necessario alla CPU, mentre i MOSFET fanno da ponte rilevando e rilasciando il voltaggio richiesto dalla stessa. Infine, i CHOKES stabilizzano la corrente e i CONDENSATORI la trattengono e la immagazzinano, assorbendone eventuali picchi e rilasciandola in maniera controllata e costante alla CPU (questo vale, poi, per tutta l’altra circuiteria presente sulla mobo). La qualità di questi 4 componenti è fondamentale e cambia radicalmente la sicurezza, le potenzialità e la durata della mobo: una mobo di fascia bassa potrebbe avere un numero basso di questi 4 componenti e avere, ad esempio, condensatori ad elettrolita e non a stato solido, o non avere del tutto dissipatori per la parte vrm, chokes e mosfet (generando calore, tenendoli “freschi” aiuta, ndr);
  • sulla parte superiore e destra, rispettivamente, troviamo il connettore a 8 PIN per l’alimentazione ausiliaria della CPU e il connettore principale a 24PIN per la mobo nella sua interezza;

• • sulla parte sinistra e verso l’uscita abbiamo, inoltre, tutto l’I/O (Input/Output) della mobo, dove ci sono tutti i vari collegamenti per le periferiche esterne: audio, video, porte USB, PS/2, Ethernet, ecc…
• nella parte CENTRALE possiamo trovare gli slot di espansione, tra i quali:
  • lo slot di espansione M.2, ormai standard nella maggior parte delle mobo, dove è possibile installare gli SSD NVMe, le memorie Intel Optane, le schede WiFi/Bluetooth, ecc. È uno slot molto versatile e, solitamente, viene usato per l’installazione degli SSD NVMe. È quasi prassi trovare un dissipatore su quello slot, che diventa comodo per tenere a bada le temperature degli NVMe, mediamente più alte dei sistemi di archiviazione tradizionali;

• • gli slot di espansione PCI Express (abbreviato “PCIe“): è uno standard da decenni e permette l’installazione di schede di espansione come schede Video, schede Audio, schede di Rete, schede di Cattura Video, ecc. Gli slot PCIe si differenziano in x1, x4, x8, x16, che ne indicano la quantità di linee dati. Più linee dati abbiamo, più larghezza di banda dati passante c’è. Ad esempio, sul vecchio PCIe 3.0, uno slot x16 ha una banda passante di 16 x 0.985 GB/s, ovvero 15.754 GB/s. Di conseguenza, dato che nelle successive revisioni del PCIe abbiamo avuto dei sostanziali balzi in avanti, su un PCIe 4.0 x16 avremo 31.508 GB/s (16 x 1.969 GB/s) e sull’attuale e più recente PCIe 5.0, invece, avremo ben 63.015 GB/s (16 x 3.938 GB/s) di larghezza di banda!
• nella parte SUD, invece, troviamo il CHIPSET e tutta la parte terminale I/O della mobo. Nel dettaglio:
  • il CHIPSET è il chip comprendente tutta la parte elettronica della mobo che gestisce la comunicazione tra tutti i componenti installati sulla stessa. È un vero e proprio nodo di smistamento con un’alta capacità computazionale che evolve anno dopo anno. Per fare degli esempi, è responsabile della gestione di linee PCIe extra a quelle già gestite dalla CPU, dei dispositivi di archiviazione e delle porte esterne come le USB. In passato il chipset era diviso in due parti, il Northbridge (dove c’era anche la parte del controllo delle linee PCIe dedicate alla CPU e il controller di memoria per le RAM) e il Southbridge, ma dato che ora il controller di memoria è integrato nella CPU, così come la gestione delle linee PCIe dedicate alla CPU, il chipset è divenuto uno solo e fa le funzioni del vecchio Southbridge, più altre funzioni differenziate dalla tecnologia in uso e dalla fascia qualitativa dello stesso. Ogni chipset è compatibile con una determinata famiglia di CPU. Per citarne alcuni, lo Z790 di Intel è compatibile con la più recente famiglia di CPU Intel di 13° Generazione, mentre il nuovo X670 di AMD è compatibile con i nuovi Ryzen Serie 7000;
  • l’I/O interno, che permette di collegare l’I/O del Case a quello della mobo: pin per il tasto reset, per l’accensione, per i led esterni, per le porte USB, per i dischi SATA, ecc…
• sono chiaramente presenti altri tipi di componenti sulla mobo, come la batteria tampone per il BIOS (che, in pratica, è il primo programma che viene eseguito all’accensione della mobo e ne gestisce tutti gli aspetti al più basso livello possibile rispetto all’hardware), responsabile di tenere in memoria le impostazioni del BIOS stesso e di far andare avanti il timer di sistema, gli header per le ventole e i vari connettori ausiliari come sensori per le temperature e header per LED RGB.

Come riconoscere una mobo di qualità?

Forse il punto cruciale di tutta la questione: ora cosa scelgo? Al di là del fatto che, inizialmente, possiamo fare un discorso legato al marchio: sicuramente una mobo della Asus sarà, mediamente, di buona qualità, così come una della AsRock e della MSI, ma è anche vero che questi grandi marchi hanno raggiunto un ottimo grado di stabilità anche sui loro prodotti di fascia bassa, quindi è un discorso che lascia un po’ il tempo che trova (a meno che non si vada ad acquistare una mobo di qualche marchio cinese sconosciuto, ndr!).

Questo fa virare il tutto verso una questione di caratteristiche. Cosa mi fa capire che ho davanti un prodotto di qualità? In primis, darei importanza all’alimentazione. Ha abbastanza elementi nel comparto VRM, MOSFET, CHOKES e Condensatori? Se ne ha davvero pochi, dimentichiamoci CPU da capogiro, overlock e stabilità: è un prodotto di fascia estremamente bassa. Se sei esigente, poi, potresti essere interessato anche al fatto se siano o meno dissipati a dovere. Se entrambi questi aspetti sono soddisfatti, sei davanti ad una signora mobo!

Poi vedrei l’I/O. Se ha abbastanza porte USB o uscite audio in base alle mie esigenze, potrei fare a meno di installare schede di espansione PCIe dedicate. Se ha il WiFi integrato, potrebbe fare la differenza in contesti di portabilità.

In ultimo, darei uno sguardo anche lato espansione. Se ho necessità di avere degli slot M.2 dedicati all’archiviazione su NVMe, averne più di uno aiuta, e se sono dissipati, meglio ancora!

Mettendo insieme tutti questi elementi, si intuisce il senso di tutto ciò: se la mobo risponde alle vostre esigenze e ha caratteristiche di stabilità ed espandibilità più accentuate, ecco che ci troviamo davanti ad una mobo di qualità.

Conclusioni

Come abbiamo avuto modo di vedere, così come i Monitor,  la mobo è uno dei componenti più importanti di una Build. Rappresenta lo scheletro di un PC e ne influenza andamento, stabilità e potenzialità. Scegliere una buona mobo per il proprio PC rende il tutto più affidabile e longevo e questo rappresenta uno dei più grandi investimenti che possiate fare per la vostra Build.