بررسی قسمت های مختلف مادربرد

مادربرد قطعه اصلی کامپیوتر است که سایر اجزا مانند CPU، RAM، کارت گرافیک، و پورت‌های ورودی/خروجی را به هم متصل می‌کند. بخش‌های کلیدی آن شامل سوکت پردازنده، اسلات‌های حافظه رم (RAM Slots)، چیپست (Chipset)، بایوس (BIOS)، اسلات‌های توسعه مانند PCIe، پورت‌های SATA، و پورت‌های USB و صوتی در پنل پشتی است. هر کدام از این اجزا وظیفه خاصی را در پردازش و ارتباط بین قطعات بر عهده دارند که در این مقاله به بررسی آنها میپردازیم .

واحد پردازش مرکزی (CPU) 

CPU که تحت عنوان ریز پردازنده یا پردازنده نیز شناخته می شود، مغز رایانه است. این قسمت مسئول گیرندگی، رمزگشایی و اجرای دستورات برنامه ها و همچنین انجام محاسبات ریاضی و منطقی است. تراشه پردازنده توسط نوع پردازنده و سازنده مشخص می شود. این اطلاعات معمولاً روی خود تراشه درج می شود. به عنوان مثال، Intel 386، Advanced Micro Devices (AMD) 386، Cyrix 486، Pentium MMX ، Intel Core 2Duo یا Core i7.

اگر تراشه پردازنده روی مادربرد نصب نیست، می توانید سوکت پردازنده را تحت عنوان سوکت 1 تا 8 و LGA 775 از بین دیگر سوکت ها پیدا کنید. این شماره گذاری می تواند به شما در شناسایی پردازنده مناسب هر سوکت کمک کند. به عنوان مثال، rPGA 988A / Socket G1 با هر یک از پردازنده‌ های زیر سازگار است:

• پردازنده Core i7 اینتل (سری 600 ، 700 ، 800 ، 900)

• پردازنده Core i5 اینتل (سری 400 ، 500)

• پردازنده Core i3 اینتل (سری 300)

• Intel Pentium (سری P6000)

• Intel Celeron (سری P4000)

  

حافظه دسترسی تصادفی(RAM) 

حافظه دسترسی تصادفی یا RAM به تراشه های رایانه ای گفته می شوند که به طور موقت و کوتاه مدت داده های پویا را به منظور افزایش عملکرد رایانه در حین کار، در خود ذخیره می کنند. به عبارت دیگر، این قسمت، منطقه عملیاتی رایانه شما، یعنی جایی که برنامه ها و داده های فعال بارگیری می شوند و هر زمان پردازنده به آنها نیاز دارد، نیازی به دریافت آن اطلاعات از هارد دیسک نیست، می باشد. حافظه دسترسی تصادفی یا رم، فرار است و این بدان معناست که این قسمت از رایانه، اطلاعات خود را پس از خاموش شدن از دست می دهد. این بخش با حافظه غیر فرار تفاوت دارد و مانند هارد دیسک و حافظه فلش نیست که برای نگهداری و ذخیره داده ها به منبع تغذیه نیاز ندارند.

وقتی رایانه به طور کامل خاموش می شود، تمام اطلاعات موجود بر روی رم به حافظه ثابت هارد دیسک یا درایو فلش برمی گردند. در زمان راه اندازی مجدد، رم از اطلاعاتی پر خواهد شد که به طور خودکار در زمان راه اندازی بارگیری می شوند. این فرآیند را بوت شدن می نامند. در ادامه، کاربر، پرونده ها و برنامه های دیگری که هنوز در حافظه رم بارگیری نشده اند را باز کرده و آن ها نیز به حافظه رم وارد می شوند.

سیستم ورودی/ خروجی پایه (BIOS) 

BIOS (بایوس) مخفف کلمه سیستم ورودی/ خروجی پایه است. بایوس یک حافظه" خوانشی" است که شامل یک نرم افزار سطح پایین می باشد که سخت افزار سیستم را کنترل می کند و به عنوان رابط بین سیستم عامل و سخت افزار عمل می کندو روی چیپ حافظه کوچکی در مادربرد ذخیره می‌شود بیشتر افراد اصطلاح بایوس را با نام های دیگری از جمله درایور دستگاه یا گاهی درایور می شناسند. بایوس در واقع پیوند دهنده سخت افزار و نرم افزار در یک سیستم است.BIOS با توجه به تنظیمات و اطلاعات موجود روی چیپ، فرآیند POST را انجام می‌دهد.این فرآیند شامل بررسی سخت‌افزارهای متصل به مادربرد برای یافتن ایرادات احتمالی است و در صورتی که فرآیند POST با مشکل مواجه شود، سیستم بوت نشده و صدای بوق‌ از آن پخش می‌شود.

تمام مادربردها شامل یک بلوک کوچک از حافظه خوانشی (ROM) که جدا از حافظه اصلی سیستم است و برای بارگیری و اجرای نرم افزارها استفاده می شود، می باشند. در رایانه های شخصی، بایوس حاوی تمامی کدهای لازم برای کنترل صفحه کلید، صفحه نمایش، درایوهای دیسک، ارتباطات سریالی و تعدادی از عملکردهای مختلف است. همچنین BIOS تمام اطلاعات مربوط به مادربرد را در خود ذخیره می‌کند و حتی وقتی هیچ سیستم عاملی روی کامپیوتر شما نصب نباشد، اجازه بررسی تنظیمات مواردی مانند تاریخ، زمان و کلمه عبور اصلی و مشاهده آن را به کاربر می‌دهد. 

باتری CMOS 

مادربردها شامل یک بلوک کوچک حافظه جداگانه ساخته شده از تراشه های رم CMOS هستند که حتی در صورت خاموش بودن رایانه شخصی توسط باتری کار می کنند و تحت عنوان باتری CMOS شناخته می شود. این قسمت از تنظیم مجدد سیستم هنگام روشن شدن مجدد رایانه جلوگیری می کند. دستگاه های CMOS برای کار به انرژی بسیار کمی نیاز دارند باتری cmos یک حافظه ۶۴ بایتی دارد و از این قطعه در مادربرد های قدیمی برای ذخیره اطلاعات مورد نیاز استفاده می شود. یکی از کاربردهای این باتری، ذخیره کردن ساعت و تاریخ کامپیوتر است. اگر دقت کرده باشید ساعت و تاریخ سیستم کامپیوتر پس از گذشت چند روز ، چند هفته یا حتی چند ماه از خاموش بودن ، هیچ خطایی ندارد و کاملا دقیق به عملکرد خود ادامه می دهد و ساعت کامپیوتر را نشان می دهد.

از دیگر وظایف باتری cmos تامین نیروی مورد نیاز این بخش به طور مداوم است. همچنین باتری cmos بسیاری از اطلاعات کامپیوتر یا لپ تاپ مانند تنظیمات سخت‌افزاری، تظیمات پیکربندی BIOS، رمز عبور ادمین و مدیریت انرژی را انجام می دهد و توانایی ذخیره این اطلاعات را در مدت زمان طولانی تری مثل 2 تا 10 سال را دارد و از آن جایی که عملکرد آن به صورت مداوم است حتی در صورت خاموش بودن سیستم نیز باتری cmos کار می‌کند. در آخر، باتری CMOS یک قطعه بسیار مهم برای حفظ پایداری و دقت سیستم است و بدون آن، BIOS سیستم شما را پس از هر بار خاموش شدن به حالت پیش‌فرض بر می‌گرداند.

اسلات رم

قطعه رم تمام داده‌هایی که توسط پردازنده در حال پردازش است را به طور موقت در خود ذخیره می‌کند تا فرایند پردازش سریع‌تر به پایان برسد. در نتیجه یکی از اجزای مهم کامپیوتر به شمار می رود و سازگاری آن با اسلات رم روی مادربرد امری ضروری است که باید به آن توجه کرد. اسلات های رم در مادربرد ها اغلب به صورت دو یا چند اسلات مستطیل شکل و با پین‌های متعدد بر روی آن دیده می‌شود. به علاوه اینکه در مادربردهای دارای چهار یا بیشتر اسلات رم معمولاً می‌بایست ماژول‌های رم را به صورت جفت نصب کنید و هر جفت اسلات دارای کد رنگی متفاوتی است. همچنین چیپ ROM ، حافظه ای است که حتی بعد از قطع برق و خاموش کردن سیستم هم اطلاعات آن پاک نمی‌شود و تغییر این اطلاعات ذخیره شده غیرممکن یا دشوار است.

پورت SCSI

پورت های SCSI همانند سایر پورت ها به طور مستقیم به دستگاه های ذخیره سازی که به ماردبرد سیستم متصل شده اند متصل می شوند و یا اینکه به storage controller card ها متصل می شوند. پورت های SCSI انواع مختلفی دارد که بر حسب قدیمی یا جدید بودن متفاوت هستند و همه دستگاه ها همه این سطوح SCSI را پشتیبانی نمی کنند اما یکی از مزیت های استاندارد SCSI این است که دستگاه های جدید از دستگاه های قدیمی پشتیبانی می کنند و در اصطلاح فنی SCSI دارای Backward Compatibility است. این پورت ها قابلیت اتصال 16 دستگاه جانبی مختلف و همچنین یک آداپتور میزبان، از طریق یک باس را دارد. در نتیجه شما می‌توانید یک اسکنر، هارددیسک و CD ROM را به یک کابل SCSI متصل کنید.

چیپست های کامپیوتر 

چیپست به گروهی از مدارهای کوچک گفته می شود که هماهنگ کننده جریان داده ها از و به مولفه های کلیدی و اصلی رایانه هستند. این مولفه های کلیدی شامل خود پردازنده، حافظه اصلی، حافظه نهان ثانویه و هر جزئی که در اسلات ها جایگذاری شده اند، هستند. همچنین یک چیپست، جریان داده ها را از هارد دیسک ها و سایر دستگاه های متصل به کانال های IDE به داخل و خارج کنترل می کند.

یک رایانه دارای دو چیپست اصلی است:

• پل شمالی (کنترل کننده حافظه نیز نامیده می شود) وظیفه کنترل انتقال داده ها بین پردازنده و رم را بر عهده دارد، به همین دلیل بر روی مادربرد و در نزدیکی پردازنده قرار دارد. گاهی این چیپست، GMCH که مخفف کلمه هاب کنترل مموری و گرافیک است، نامیده می شود.

• پل جنوبی (کنترل کننده ورودی/ خروجی یا کنترل کننده توسعه دهنده نیز نامیده می شود) ارتباطات بین اجزاء کم سرعت محیطی را کنترل می کند. این جزءICH (I / O Controller Hub) نیز نامیده می شود. اصطلاح "پل" معمولاً برای نامگذاری مولفه هایی استفاده می شود که دو باس را به هم متصل می کند.

تولید کنندگان چیپ ست برندهای SIS ، VIA ، ALI و OPTI هستند.

ساعت پردازنده (کلاک سی پی یو) 

ساعت پردازنده عملکرد تمام اجزاء کامپیوتر را هماهنگ می کند و سیگنال زمان بندی اولیه سی پی یو را ایجاد می کند. ساعت پردازنده با استفاده از کریستال کوارتز، با تامین جریان ثابت پالس ها انرژی مورد نیاز ریز پردازنده ها را تامین می کند. به عنوان مثال، یک پردازنده مرکزی 200 مگاهرتزی 200 میلیون پالس در ثانیه از ساعت دریافت می کند. پردازنده 2 گیگاهرتزی در هر ثانیه دو میلیارد پالس دریافت می کند. به همین ترتیب، در هر دستگاه ارتباطی، ممکن است از یک ساعت برای همگام سازی پالس های داده ای بین فرستنده و گیرنده استفاده شود.

یک "ساعت زمان واقعی" که "ساعت سیستم" نیز نامیده می شود، زمان و تاریخ را پیدا کرده و این داده ها را در دسترس نرم افزارها قرار می دهد. یک "ساعت به اشتراک گذاری زمان" سی پی یو را در فواصل زمانی منظم قطع کرده و به سیستم عامل اجازه می دهد تا زمان خود را بین کاربران فعال و/ یا برنامه ها تقسیم کند.

سوئیچ ها و جامپرها

• کلیدهای DIP (بسته های دوگانه در خط) سوئیچ های الکترونیکی کوچکی هستند که در برد مدار قرار دارند و درست مانند یک سوئیچ معمولی روشن یا خاموش می شوند. آن ها بسیار کوچک هستند و معمولاً با یک جسم نوک تیز مانند نوک پیچ گوشتی یا یک گیره کاغذ چرخانده می شوند. هنگام تمیز کردن برد در نزدیکی سوئیچ های DIP مراقب باشید، زیرا ممکن است با ضربه آسیب ببینند. سوئیچ های DIP امروزه منسوخ شده اند و دیگر آن ها را در سیستم های مدرن و امروزی یافت نخواهید کرد.

• پایه های جامپر پین های بیرون زده کوچکی بر روی مادربرد هستند. از درپوش یا پل جامپر برای اتصال یک جفت پایه جامپر استفاده می شود. وقتی پل به هر دو پایه متصل شود، از طریق اتصال کوتاه، مدار کامل شده و ساختار جدیدی ایجاد می شود.

• درپوش های جامپر پل های فلزی ای هستند که مسیر مدار الکتریکی را می بندند. به طور معمول، جامپر از یک پلاگین پلاستیکی ساخته شده است که روی یک جفت پین برجسته قرار می گیرد. گاهی اوقات از جامپرها برای پیکربندی بردهای توسعه استفاده می شود. با قرارگیری یک پلاگین جامپر روی مجموعه دیگری از پین ها، می توانید پارامترهای یک برد را تغییر دهید.

توجه: می توانید پایه های جامپر و درپوش جامپر را در پشت یک هارد دیسک IDE و CD / DVD ROM / Writer مشاهده کنید. قیمت مادربرد بر اساس میزان رم و آپشن های آن متفاوت است.