آشنایی با قسمت های مختلف مادربورد

مادربورد اصلی ترین قطعه کامپیوتر می باشد. که تمامی قطعات دیگر یا بر روی آن نصب می شوند. یا به آن متصل هستند. خرابی قطعات دیگر کامپیوتر باعث فشار به مادر بورد می شود. در این مقاله شما را با قسمت های مختلف مین بورد آشنا خواهیم کرد.

بدليل اينكه ساختار مادر بردهاي چند سال قبل با امروزي تفاوتهايي داره بصورت كلي اجزا اون رو توضيح ميدم و سپس به بررسي تفاوتها ميپردازيم .

اگه درب كيس خودتون رو باز كنيد . با قطعه اي مشابه تصوير فوق روبرو ميشين كه در واقع مادر برد و برد اصلي كامپيوتر شما هستش . كه تمام قطعات يا بصورت مستقيم و يا بصورت غير مستقيم ( كابل ) به اين قطعه اصلي متصل هستند .
مادر بردها قطعات پیچیده ای هستندکه ارتباط میان اجزای مختلف کامپیوتر را با یکدیگر فراهم می کنند.قطعات روی مادر برد را می توان به گروههای کلی زیر تقسیم کرد:
1-سوکت یا سوکتهای مربوط به cpu
2-اسلات های توسعه ISA PCI و AGP
3-سوکت های مربوط به حافظه های RAM
4- مادر برد CHIPSET
5-تراشه ROM BIOS به اضافه حافظه CMOS و باتری backup که برای حفظ محتویات این حافظه RAM مورد استفاده قرار می کیرد.
6-کریستال کلاک . پایه های برق دهی به مادر برد
7-پورت های I/O برای ارتباط سریال و موازی شامل پورت های سریال و موازی استاندارد و پورت های PS/2 و USB
8-کنترل کننده های FDC و IDE
9-پایه های خبری و کنترلی
مادر برد ها به سه نوع کلی AT ، XT و ATX تقسیم می شوند که مادر برد های XT برای پردازنده های 8بیتی اولیه مورد استفاده قرار می گرفتند. مادر بردهای AT و ATX برتری های بسیاری نسبت به این مادربرد های قدیمی دارند که از میان آنها می توان به گذرگاه های جدیدتر PCI و AGP اشاره کرد.
بخشهای اصلی یک برد اصلی عبارتند از:
BIOS : Basic Input Output System به صورت یک تراشه ی کوچک روی بورد اصلی قرار دارد که اطلاعات مورد نیاز مادر بورد در آن به وسیله ی یک باطری CMOS نگه داری میشود. ( تصوير بالا ) این تراشه در هنگام روشن شدن کامپیوتر اقدام به تست قطعات کامپیوتر میکند و در صورت سالم بودن قطعات یک بوق کوتاه میزند و اگر ایرادی پیدا کند به نسبت همان نوع ایراد بوق خاصی را به صدا در میاورد ( در واقع پس از زدن كليد پاور صداي بيپي كه ميشنويد مربوط به همين مرحله ميباشد . خود تراشه بلند گو ندارد بلکه سیگنال صوتی لازم را به بلند گو ارسال میکند .)

نكته : از نوع صداي بوق هم ميتوان به اين موضوع كه كدام قطعه مشكل دارد و يا درست نصب نشده پي برد . مثلا در بعضي مادر بردها صداي بيپ اگر ممتد باشد نشاندهنده عمكرد نادرست سي پي يو هست و بوق هاي مداوم و ممتد ناشي از عملكرد يا نصب نا صحيح رم . براي آشنايي با علايم بوق مادر برد خودتون ميتونيد به دفترچه راهنماي مادر برد مراجعه كنيد .
اين صداي بوق از اسپيكري كه به اين منظور روي مادر برد تعبيه شده و در تصوير بالا نشان داده شده ناشي ميشه . گاهي اوقات پيش مياد كه مادربرد شما اين قطعه رو نداره و واسه همين صدايي هنگام بالا اومدن سيستم حتي همون صداي بيپ كوتاه هم شنيده نميشه .

اينم يه نوع ديگه :

North & South Bridge CHIP چیپ شمالی و جنوبی به صورت دو تراشه ی مجزا بر روی بورد اصلی نصب شده اند که مهمترین بخش یک مادر بورد هستند و مرغوبیت و امکانات یک مادر بورد را از روی این دو چیپ می سنجند. اگر مادر بوردی در اختیار دارید به راحتی این دو تراشه روی آن قابل رویت هستند. روی تراشه ی شمالی که بزرگتر و مهم تر است معمولآ یک هیت سینک ( خنک کننده ی الومینیومی یا مسی ) وجود دارد (و در موارد جدیدتر یک فن کوچک). وظیفه ی این دو تراشه به صورت مختصر برقرای ارتباط کلیه قطعات ورودی و خروجی و داخلی و خارجی با پردازنده ی مرکزی است .

پل شمالی North Bridge یک چیپستی است که پردازنده را به رم ، اسلات PCI ، کش سطح دوم (L2 Cache) و اسلات AGP مرتبط میکند.
گفتنی است که چیپ شمالی از طریق FSB با پردازنده مرتبط است …
در حالت کلی میشه گفت که وظیفه چیپ پل شمالی اینه که نقش یه رابط بین پردازنده و برخی قسمتهای سیستم (علی الخصوص رم) رو داشته باشه .
وظیفه پل شمالی ( NorthBridge ) این است که پردازنده ( CPU ) را به سایر قطعاتی که به سرعت بالایی نیاز دارند متصل می کند مانند RAM و GPU.
چیپ ست Southbridge که در سیستم های اینتل به عنوان I/O Controller Hub (ICH) یا Platform Controller Hub (PCH) نیز شناخته می شود، (در سیستم های AMD، VIA، SiS و سایرین به همان پل جنوبی مشهور است) چیپ ستی است که وظیفه اجرا و ایجاد ارتباط بین امکانات کندتر مادربرد را در معماری رایانه بین پل های شمالی و جنوبی بر عهده دارد. این چیپ ست می تواند در مواردی مهم تر از چیپ ست اصلی یا پل شمالی باشد و امکان اتصال مستقیم به پردازنده را ندارد و در عوض چیپ ست پل شمالی رابط بین این چیپ ست با پردازنده است.
در میان کنترل کننده های ورودی خروجی I/O چیپ پل شمالی می تواند اطلاعات را به طور مستقیم به پردازنده ارسال کند.
از آنجایی که این چیپ ست با واسطه به پردازنده متصل می شود وظیفه انتقال اطلاعات را میان دستگاه های کندتر به عنوان نوعی ریزپردازنده بر عهده دارد. یک چیپ ست پل جنوبی خاص می تواند با چندین نوع چیپ ست اصلی متصل شود و کار کند، اما این دو چیپ ست از لحاظ طراحی باید به گونه ای باشند که برای کارکرد همزمان مشکلی نداشته باشند. همچنین هیچ رابطه منطقی بین کارکرد یک مدل چیپ ست پل جنوبی با انواع خاصی از چیپ ست های اصلی وجود ندارد.
نام پل جنوبی از شمای معماری این چیپ ست در معماری آن زمان معرفی شکاف PCI و نحوه قرارگرفتن چیپ ست نسبت به آن (که چیپ ست اصلی یا پل شمالی در بالای آن و چیپ ست فرعی یا پل جنوبی در پایین آن قرار داشت) در سال ۱۹۹۱ برای این چیپ ست در نظر گرفته شد.
اما این چیپ ست مسوول کنترل کدام بخش های رایانه شماست؟
▪ گذرگاه PCI: بسیاری از قطعاتی که به صورت داخلی (Internal) به مادربرد دستگاه متصل می شوند از طریق این گذرگاه روی آن نصب می شوند. نسخه های متفاوتی از این گذرگاه تا به حال معرفی و به تدریج بر توانایی های انتقالی آن افزوده شده است.
▪ گذرگاه ISA یا LPC Bridge: این گذرگاه مسوولیت کنترل ارتباط وسایل جانبی از قبیل صفحه کلید، ماوس، درگاه موازی (parallel port)، درگاه سریال (serial port)، کنترل کننده فلاپی درایو و… را دارد.
▪ گذرگاه SPI: که کنترل و انتقال اطلاعات برخی نرم افزارهای داخل BIOS را بر عهده دارد.
گذرگاه SM: این گذرگاه برای ایجاد ارتباط میان برخی از قطعات روی مادربرد مانند سنسورهای حرارتی یا فن های خنک کننده در نظر گرفته شده است.
▪ کنترل کننده دسترسی مستقیم به حافظه (DMA Controller): این کنترل کننده به ISA یا LPC اجازه می دهد تا به طور مستقیم بدون نیاز به کمک پردازنده به حافظه دسترسی داشته باشند.
▪ کنترل کننده وقفه (Interrupt controller): این کنترل کننده در مکانیسم پردازشی، کنترل ایجاد وقفه جهت انجام عملیات های مختلف را بر عهده دارد.
▪ کنترل کننده IDE (IDE “SATA or PATA” controller): اجازه اتصال مستقیم درایو های ذخیره سازی را فراهم می کند.
▪ Real time clock: این ساعت، ساعت کنترل کننده سیکل های انجام وظیفه قطعات مختلف و پردازش های سیستم است.
▪ کنترل کننده توان مصرفی (Power Management): این کنترل کننده به کنترل سیستم برای حالت بیکاری موقت (Sleep) یا خاموش شدن (ShutDown) را برای کاهش توان مصرفی برعهده دارد.
این موارد از جمله وظایف اصلی چیپ ست های پل جنوبی در مادربرد بود که البته با توجه به مدل و نوع این چیپ ست ها ممکن است امکانات و وظایف آن ها اضافه یا کم شود.
در مورد نوع معماري سي پي يوهاي Intel و AMD كه دو نوع معروف جهاني هستند و تفاوتهاي معماري اين دو پردازنده ( RISC و CISC ) در صورت اينكه علاقمند به تحليل اين موضوع باشيد بعدا صحبت ميكنم .

بعد از گذراندن مرحله اول بوت این تراشه اقدام به شمارش سلول های حافظه ی رم میکند و بعد از ان شناسایی هارد دیسک و دیگر قطعات متصل به رابط IDE را انجام میدهد.

CPU Socket سی پی یو به صورت مستقیم بر روی مادر بورد نصب میشود و نوع سوکت (محل اتصال و تعداد جای پایه ها) و همچنین نوع و مدل چیپ شمالی و جنوبی است که تعیین میکنند که این مادر بورد چه نوع پردازنده ای را پشتیبانی میکند و چه پردازنده ای به اصطلاح قابل استفاده بر روی این بورد است.

ZIF Socket
محل نصب CPU مي‌باشد. اين سوكت معمولاً با رنگ سفيد بر روي مادربرد مشخص شده است.
به اين سوكت Zero Insertion Force) Zif Socket) نيز مي‌گويند که داراي شماره‌هاي مخصوص مانند Socket 478 ، Socket775 و … مي باشد.
CPU ها مدل‌هاي مختلف دارند كه بنا به نوع مدلشان ، بر روي مادربردهايي كه از آن نوع CPU پشتيباني مي كنند نصب مي گردند. همانگونه كه در شكل مشاهده مي كنيد اين سوكت ها داراي حفره هاي بسيار ريزي مي باشند كه پايه هاي CPU درون آنها قرار مي گيرد. البته شركت اينتل سوكت و CPU خاصي را با نام LGA 775 طراحي كرده است كه پايه ندارد و سطح زيري آن صاف است و برخلاف سوكت هاي قبلي ، پايه هايي بر روي سوكت وجود دارد كه باعث اتصال بين CPU و سوكت مي شود. اين كار باعث كمتر صدمه ديدن پايه هاي CPU شده و احتمال كج شدن آن را به صفر رسانده است .

Power Supply Connector به محل اتصال فیش پاور کامپیوتر گفته میشود که از منبع تغذیه مستقیم به مادر بورد وصل میشود و برق مورد نیاز مادر بورد و سی پی یو و دیگر اجزا متصل به بورد اصلی را تامین میکند . كه در قسمت منبع تغذيه به اين موضوع پرداخته شده .

I/O
در اینجا منظور از کلیه ورودی و خروجی هایی است که به صورت اسلات روی مادر بورد قرار دارند و یا به صورت پورت در پشت کیس قابل رویت هستند.

از جمله ی اصلی ترین و لاینفک ترین این اسلات ها که نیاز به یک بحث مفصل در آینده دارد اسلات رم است که در مادر بورد های فعلی به صورت 4 بانک 184 پایه ای وجود دارد .
از دیگر اسلتها میتوان شیار AGP و دیگر شیارهای PCI را نام برد.در شیار AGP فقط میتوان کارت گرافیک نصب نمود اما در درون اسلتهای PCI که به رنگ سفید بر روی بورد اصلی مشخص هستند میتواد قطعاتی مانند کارت صدا و کارت مودم و کارت شبکه و انواع کارت های رابط دیگر را نصب نمود.

البته در سیستم های پیشرفته استانداردی جدید تر با نام PCI EXPRESS وجود دارد که مدتها پیش نوید آن داده شده بود .که کارت گرافیک روی آن نصب می شود.

دیگر ورودی خروجی های مهم کامپیوتر را به صورت فهرست وار فقط نام میبریم .
PS2 , USB2.0 , FIRE WIRE (IEEE 1394) , Parallel & Serial Ports , &…

MotherBoard چیست ؟

مادربرد اصلی‌ ترین بخش یک رایانه به شمار می‌رود و کار آن کنترل کردن پردازشگر مرکزی و ارتباط دادن آن با قسمت‌های دیگر است. خود پردازشگر با هیج کدام از ابزار و آلات بیرونی ارتباط مستقیم ندارد و همان طور که از نامش پیداست تنها یک پردازنده‌ است. ارتباط پردازشگر با ابزار خارجی (به جز در موارد معدود) توسط BIOS (بایوس) انجام می‌گیرد و در حقیقت بین پردازشگر و ورودی/خروجی‌ها همواره یک مدار واسط وجود دارد.

قسمت‌های مختلف MotherBoard

هر مادربردی جدا از مدل و شرکت سازنده خود قسمت اصلی متفاوتی دارد که در زیر با آن‌ها آشنایی پیدا می‌کنید. این اطلاعات در هنگام بستن (اسمبل) کردن یک سیستم می تواند کمک زیادی به شما بکند.

Socket CPU: محل قرار گرفتن CPU که نوع سوکت آن با توجه به نسل‌ های تولید ریز پردازنده CPU مختلف می‌باشد که برای نمونه می‌توان به LGA 1155 ،AM3 ،FM1 و … اشاره کرد. در کنار این محل همانطور که می بینید با توجه به نوع سوکت CPU قطعه ای برای بستن فن خنک کننده بر روی CPU نیز وجود دارد.

RAM Slot: بر روی MotherBoard شکاف‌هایی برای قرار دادن کارتهای RAM قرار داده می‌شود. در دو طرف این اسلت ها گیره‌هایی قرار گرفته که باعث استحکام RAM در شکاف می‌شود.

PCI Slot: بر روی MotherBoard شکاف‌ هایی برای کارت‌ های گوناگون (کارت صدا، مودم، کارت TV، و…) قرار دارد. نام این اسلت (Peripheral Component Interconnector) به اختصار PCI می‌باشد.

AGP & PCI Express Slot: محل قرار گرفتن کارت گرافیک بر روی MotherBoard می‌باشد.

IDE Connector: انواع Hard Disk و CD Drive به وسیله این کانکتور به MotherBoard متصل می‌شود.

SATA Connector: انواع Hard Disk و CD Drive های SATA به وسیله این کانکتور به MotherBoard متصل می‌شود. این کانکتور در MotherBoard های جدید قرار دارند.

FDD Connector: کانکتور FDD برای اتصال کابل FDD به MotherBoard استفاده می‌شود. البته هانطور که می دانید به دلیل استفاده کم از فلاپی دیسک ها این روزها دیگر در اکثر مادربردها این Connector یافت نمی‌شود و شما برای استفاده از فلاپی دیسک های خود در سیستم جدید مجبور هستید از فلاپی دیسک خوان‌هایی استفاده کنید که از طریق USB به مادربورد شما متصل می‌شوند.

Power Connector: در Case کامپیوتر منبع تغذیه ای وجود دارد که دارای خروجی‌هایی جهت تغذیه برق قسمت‌های مختلف می‌باشد. خروجی مخصوص MotherBoard در قسمت Power Connector (محل اتصال منبع تغذیه) وصل می‌شود.

Front Panel Jumper: محل اتصال چراغ و کلیدهای روشن/خاموش (Power) و راه اندازی مجدد (Restart) جلوی کیس می‌باشد. برای اتصال صحیح این قسمت به سیم های مربوطه می توانید از کلمات اختصاری که در کنار آن بر روی مادربورد نوشته شده است استفاده کنید و یا از دفترچه راهنما مادربورد خود استفاده کنید.

باتری Back up: برخی از تنظیم‌های روی مادر برد باید در هنگام قطع برق نیز حفظ شود که این تنظیمات عبارتند از ساعت، کلمه عبور، تنظیمات Boot سیستم و … یک باتری به نام باتری پشتیبان (Battery Back up) تعبیه شده است که ولتاژ خروجی آن 3 ولت می‌باشد. همچنین در کنار این باتری معمولاً چند سوزن (Jumper) قرار دارد که با اتصال آن ها به یکدیگر می توانید این تنظمات را به حالت پیش فرض (تنظیمات کارخانه) برگردانید.

درگاه (Port I/O): این درگاه‌ ها بعد از نصب MotherBoard در داخل Case ، پشت Case I/O Back Panel قرار دارند. در زیر با این درگاه (Port) آشنایی بیشتری پیدا می‌کنیم.

معرفی درگاه های ورودی/خروجی پشت Case

همانطور که در بالا بررسی کردیم در مادربردها چند درگاه ورودی/خروجی وجود دارد که از پشت Case کاربر می‌تواند به آن‌ ها دسترسی داشته باشد. در لیست زیر با درگاه های رایج که در این پنل وجود دارند آشنا می‌شویم.

درگاه PS/2: جهت اتصال موس و صفحه کلید (Keyboard) معمولاً از درگاه PS/2 و یا USB که در زیر با آن آشنا می شویم استفاده می‌شود. البته اکثر موس و صفحه کلید امروزی از درگاه USB استفاده می کنند تا با سرعت و کیفیت بهتری بتوانند با سیستم شما ارتباط برقرار کنند.

درگاه موازی: جهت ورود و خروج اطلاعات به صورت 8 بیتی عمل می کندکه نام آن LPT می‌باشد. به عنوان مثال چاپگر و اسکنر قدیمی به وسیله پورت LPT به MotherBoard وصل می‌شود. البته این درگاه نیز در اکثر مادربورد جدید یافت نمی‌شود اما در گذشته این درگاه به عنوان بهترین راه ارتباط سیستم با دیگر دستگاه ها و برنامه ریزی آن ها از این طریق بوده است.

درگاه سریال: جهت ورود و خروج اطلاعات به صورت یک بیتی عمل می‌کند که نام آن COM می‌باشد. به عنوان مثال موس و مودم External قدیمی به وسیله پورت COM به MotherBoard وصل می‌شود.

درگاه USB: جهت اتصال دستگاه‌ها و لوازم جانبی رایانه که با کابل USB کار می‌کنند، می‌باشد. به عنوان مثال صفحه کلید، موس، چاپگر، اسکنر، دوربین دیجیتال و … به وسیله کابل رابط USB به این درگاه وصل می‌شود. این درگاه البته نسخه های متفاوتی نیز دارد مانند USB 3 که در نسخه های مختلف آن سرعت انتقال اطلاعات و همچنین پهنای باند متفاوت است.

درگاه LAN: جهت اتصال به شبکه های کامپیوتری (داخلی)، مودم ADSL و دیگر دستگاه های مرتبط با شبکه از این درگاه استفاده می‌شود که با توجه به نسخه آن می تواند به شما اجازه دریافت اطلاعات با سرعت 10 – 100 – 1000 و … بدهد.

درگاه های ورودی و خروجی صدا: خروجی آن جهت اتصال اسپیکر و ورودی آن جهت اتصال میکروفون استفاده می‌شود.

درگاه خروجی مانیتور: این درگاه در های دارای کارت گرافیک On board جهت اتصال کابل دیتا مانیتور به MotherBoard می‌باشد. در بعضی از مادربردها از پورت VGA و یا DVI Port در کنار آن به این منظور استفاده شده است و حتی مادربرد مدرن از درگاه خروجی HDMI در این قسمت استفاده می شود که شما می توانید با استفاده از آن کیفیت تصاویر دریافتی از کارت گرافیک On board مادربورد خود را افزایش دهید.

درگاه eSATA: نام این درگاه مخفف External SATA است که با استفاده از آن می توانید هارد دیسک خارجی و قابل حمل خود را به سیستم بدون نیاز به باز کردن درب Case اتصال دهید.

لازم به ذکر است که با توجه به تفاوت میان MotherBoard های مختلف، تعداد پورت های هر مادربرد متفاوت می باشد. و حتی ممکن است یک پورت در مادربردی وجود نداشته باشد.