Các thành phần của bo mạch chủ 【Từng mảnh】

Còn được gọi là bo mạch chủ, mobo (viết tắt), MB (viết tắt), bo mạch hệ thống và thậm chí cả bo mạch logic, bo mạch chủ máy tính được sử dụng để kết nối tất cả các bộ phận của máy tính. Bộ xử lý, bộ nhớ, ổ cứng, card đồ họa, card mở rộng và các cổng khác kết nối trực tiếp với bo mạch chủ hoặc qua cáp.

Bo mạch chủ là phần cứng của máy tính có thể được coi là "xương sống" của PC, hay đúng hơn là trung tâm nơi tất cả các phần được giữ lại với nhau.

Điện thoại, máy tính bảng và các thiết bị nhỏ khác cũng có bo mạch chủ, nhưng chúng thường được gọi là bảng logic hoặc PCB.

Các thành phần của nó thường được hàn trực tiếp vào bảng để tiết kiệm không gian, điều đó có nghĩa là không có khe cắm mở rộng để nâng cấp như những gì được thấy trên máy tính để bàn.

Quay trở lại một vài năm, máy tính IBM được phát hành năm 1981 được coi là bo mạch chủ máy tính đầu tiên. Tuy nhiên, hiện tại các nhà sản xuất bo mạch chủ phổ biến nhất là ASUS, MSI, Gigabyte, EVGA, Supercomputer hoặc Biostar cổ điển.

Chỉ số nội dung

Các bộ phận của bo mạch chủ

Tất cả mọi thứ đằng sau vỏ máy tính bằng cách nào đó được kết nối với bo mạch chủ để tất cả các thành phần có thể giao tiếp với nhau.

Điều này bao gồm card đồ họa, card âm thanh, ổ cứng, ổ đĩa quang, bộ vi xử lý (1 hoặc 2), RAM, kết nối USB hoặc nguồn điện từ nguồn điện.

Trên một bo mạch chủ, cũng có các khe cắm mở rộng, bộ nhảy, tụ điện, kết nối nguồn điện của thiết bị và dữ liệu, quạt, tản nhiệt và lỗ vít.

Tất cả các thành phần này sẽ được chi tiết dưới đây.

Sự thật quan trọng về bo mạch chủ

Bo mạch chủ PC, nguồn điện và hộp đến từ các nhà máy ở các kích cỡ khác nhau, được gọi là "yếu tố hình thức". Ba thành phần của PC phải tương thích về kích thước để hoạt động đúng.

Bo mạch chủ khác nhau rất nhiều về các loại thành phần mà họ hỗ trợ. Ví dụ, mỗi bo mạch chủ hỗ trợ một loại CPU duy nhất và một danh sách ngắn các loại bộ nhớ. Ngoài ra, một số card đồ họa, bộ nhớ ram, ổ cứng và các thiết bị ngoại vi khác có thể không tương thích. Các nhà sản xuất bo mạch chủ nên cung cấp hướng dẫn rõ ràng về khả năng tương thích thành phần.

Trong máy tính xách tay và máy tính bảng, và ngày càng thậm chí trong máy tính để bàn, bo mạch chủ thường kết hợp các chức năng của card màn hình và card âm thanh. Điều này giúp giữ cho các loại máy tính nhỏ. Tuy nhiên, nó cũng ngăn những thành phần tích hợp này được cập nhật.

Hơn nữa, các cơ chế làm mát kém của bo mạch chủ có thể làm hỏng phần cứng được kết nối với nó. Đây là lý do tại sao các thiết bị hiệu suất cao như CPU ​​và thẻ video cao cấp thường được làm mát bằng tản nhiệt và cảm biến tích hợp thường được sử dụng để cảm nhận nhiệt độ và giao tiếp với BIOS hoặc hệ điều hành để điều chỉnh tốc độ quạt.

Các thiết bị được gắn vào bo mạch chủ thường yêu cầu trình điều khiển thiết bị phải được cài đặt thủ công để hoạt động với hệ điều hành.

Mô tả vật lý của bo mạch chủ

Trên PC, bo mạch chủ gắn bên trong vỏ hoặc khung máy, đối diện với mặt dễ tiếp cận nhất. Nó được cố định một cách an toàn bằng cách sử dụng các ốc vít nhỏ thông qua các lỗ khoan trước.

Mặt trước của bo mạch chủ chứa các cổng mà tất cả các thành phần bên trong kết nối với nhau. Một ổ cắm / ổ cắm duy nhất chứa bộ xử lý, trong khi nhiều khe cắm cho phép kết nối một hoặc nhiều mô-đun bộ nhớ.

Chúng tôi cũng tìm thấy các cổng khác nằm trên bo mạch chủ, cho phép ổ cứng và ổ đĩa quang kết nối qua cáp dữ liệu.

Các dây cáp nhỏ ở mặt trước của vỏ máy tính kết nối với bo mạch chủ để cho phép nguồn, nút nguồn và đèn LED hoạt động. Nguồn điện từ nguồn cung cấp được cung cấp cho bo mạch chủ thông qua một cổng được thiết kế đặc biệt.

Ngoài ra ở mặt trước của bo mạch chủ là một loạt các khe cắm thẻ ngoại vi. Các khe này là nơi mà hầu hết các thẻ video, card âm thanh và các thẻ mở rộng khác được kết nối với bo mạch chủ.

Ở phía bên trái của bo mạch chủ (phía đối diện với phía sau khung máy) có một số cổng. Các cổng này cho phép kết nối của hầu hết các thiết bị ngoại vi máy tính bên ngoài như màn hình, bàn phím, chuột, loa, cáp mạng và nhiều hơn nữa.

Tất cả các bo mạch chủ hiện đại cũng bao gồm các cổng USB và, ngày càng nhiều các cổng khác như HDMI, USB Type C với Thunderbolt 3 hoặc MiniDisplayPort cho phép các thiết bị tương thích kết nối với máy tính khi cần, như máy ảnh kỹ thuật số, máy in và hơn thế nữa.

Trên bo mạch chủ là gì?

Bo mạch chủ máy tính xách tay làm công việc tương tự như bo mạch chủ PC, nhưng chúng được tùy chỉnh và thay đổi rất nhiều về thiết kế và bố trí. Ngoài ra, mặc dù bo mạch chủ PC được thiết kế để có chỗ để thêm các thành phần bổ sung, nhưng trên bo mạch chủ máy tính xách tay, thứ duy nhất thường có thể được nâng cấp là RAM.

Điều đó đang được nói, đây là những thành phần chính của bo mạch chủ:

Ổ cắm CPU (bộ xử lý)

Đây là nơi CPU, hoặc bộ xử lý, kết nối. Tất cả các máy tính hiện đại đều có các thiết bị làm mát lớn trên đầu bộ xử lý, thường bao gồm một khối kim loại có vây và quạt. Ổ cắm được thiết kế cẩn thận để bộ xử lý sẽ chỉ phù hợp ở đúng nơi.

Còn được gọi là bộ vi xử lý hoặc bộ xử lý, CPU là bộ não của máy tính. Nó chịu trách nhiệm lấy, giải mã và thực hiện các hướng dẫn chương trình, cũng như thực hiện các phép tính toán học và logic.

Chip xử lý được xác định trên bề mặt của nó bởi loại bộ xử lý và nhà sản xuất. Thông tin này thường được ghi trên chip. Ví dụ: Intel 386, Advanced Micro Devices (AMD) 386, Cyrix 486, Pentium MMX, Intel Core 2 Duo, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Core i9, AMD Threadripper hoặc AMD Ryzen.

Nếu chip bộ xử lý không có trên bo mạch chủ, bạn có thể xác định ổ cắm bộ xử lý là ổ cắm 1 đến ổ cắm 8, LGA 775 và một số thiết bị khác. Điều này có thể giúp bạn xác định bộ xử lý phù hợp với ổ cắm. Ví dụ: bộ xử lý 486DX phù hợp với ổ cắm 3. Bộ xử lý Intel Core i-7 8700K cho ổ cắm LGA 1151, ổ cắm i9-7900X cho ổ cắm LGA 2011, hoặc AMD Ryzen thế hệ thứ nhất và thứ hai cho AM4.

Khe cắm bộ nhớ RAM (Bộ nhớ DDR)

Hầu hết các máy tính để bàn có hai, bốn hoặc tám khe cho RAM. Nhiều khe hơn có nghĩa là có thể điều chỉnh nhiều RAM hơn, tối đa được chỉ định trong hướng dẫn sử dụng bo mạch chủ. Trong máy tính xách tay, các khe RAM thường là phần duy nhất của bo mạch chủ mà người dùng có thể thay thế.

Các mô-đun RAM dài và mỏng. Các khe cắm có một cơ chế tương ứng với một khoảng trống trong mô-đun RAM, vì vậy mô-đun sẽ chỉ phù hợp theo đúng cách. Khoảng trống này cũng đảm bảo rằng RAM không tương thích không thể được cài đặt trên bo mạch, chẳng hạn như mô-đun DDR2 cũ hơn trên bo mạch chủ DDR4 hiện đại.

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, hoặc RAM, thường đề cập đến chip máy tính tạm thời lưu trữ dữ liệu động để cải thiện hiệu suất máy tính trong khi nó đang hoạt động.

Nói cách khác, đó là nơi làm việc của máy tính, nơi các chương trình và dữ liệu hoạt động được tải để mỗi lần bộ xử lý cần chúng, bạn không phải khôi phục chúng từ đĩa cứng.

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên rất dễ bay hơi, điều đó có nghĩa là nó sẽ mất nội dung sau khi tắt máy tính. Điều này khác với bộ nhớ không biến đổi, chẳng hạn như ổ cứng và bộ nhớ flash, không yêu cầu nguồn điện để giữ dữ liệu.

Khi máy tính được tắt đúng cách, tất cả dữ liệu trong RAM sẽ được trả về bộ nhớ vĩnh viễn trên ổ cứng hoặc ổ flash. Ở lần khởi động tiếp theo, RAM bắt đầu lấp đầy các chương trình được tải tự động khi khởi động, một quá trình gọi là khởi động.

Khe cắm mở rộng: PCI Express và PCI

Chúng được sử dụng để thêm các thành phần bổ sung vào PC của bạn, chẳng hạn như đồ họa hoặc card âm thanh. Có hai loại khe cắm mở rộng chính: PCI Express và PCI lỗi thời. Các khe cắm PCI Express có ba kích cỡ và xếp hạng tốc độ: x1, x4 và x16, để phù hợp với các loại thẻ khác nhau.

Trên nhiều PC, các khe này có thể không bao giờ được sử dụng. Tất cả các bo mạch chủ đều có âm thanh tích hợp và nhiều CPU có các thành phần đồ họa tích hợp. Tuy nhiên, các máy tính chạy trò chơi thường có card đồ họa chuyên dụng mạnh mẽ trong khe cắm PCI Express x16 và một số audiophiles thích thẻ âm thanh chuyên dụng để cải thiện chất lượng âm thanh, mặc dù các bản phát hành bo mạch chủ mới nhất đã cải thiện đáng kể chất lượng của card âm thanh tích hợp: tụ nichicon, bảo vệ EMI, chip chuyên dụng tốt và trên hết là phần mềm phát triển cao.

Khe cắm PCI dành cho các card mở rộng cũ hơn và chúng luôn tương thích với card âm thanh, card mạng, card kết nối. Mặc dù ngày càng ít thấy chúng trên các bo mạch chủ tầm trung và cao cấp, nơi các khe cắm PCI Express chiếm ưu thế.

Các xe buýt mang các tín hiệu như dữ liệu, địa chỉ bộ nhớ, nguồn và tín hiệu điều khiển từ thành phần đến thành phần. Các loại xe buýt khác là ISA và EISA, nhưng chúng chỉ xuất hiện trên bo mạch chủ cũ.

Xe buýt mở rộng tăng cường khả năng của PC bằng cách cho phép người dùng thêm các tính năng bị thiếu vào máy tính của họ bằng cách chèn thẻ bộ điều hợp vào các khe cắm mở rộng.

Tóm tắt nhanh về các khe cắm mở rộng chính:

• Kết nối ISA và / hoặc VESA: Đã lỗi thời và bắt đầu được sử dụng trong kết nối đầu tiên của 386. PCI vẫn được nhìn thấy, nhưng tại thời điểm Pentium I, nó là một tiêu chuẩn với sự xuất hiện của các card đồ họa 3D như VOODOO. Kết nối PCI Express: Chúng tôi tìm thấy nó ở các tốc độ khác nhau: x1, x4 và x16. Chúng là các khe cắm mở rộng thông thường tạo nên bo mạch chủ hiện tại.

Kết nối lưu trữ

Các đầu nối này dành cho các ổ đĩa cứng cơ học, thiết bị lưu trữ trạng thái rắn (SSD) và các thiết bị lưu trữ quang như đầu ghi DVD.

Có hai loại đầu nối: SATA 2 và SATA 3 nhanh nhất. SATA 2 đủ nhanh cho các ổ đĩa cứng và ổ đĩa quang truyền thống, trong khi SSD cần có SATA 3 để chạy ở tốc độ tối đa.

Các thiết bị SATA 2 hoạt động tốt với các đầu nối SATA 3, nhưng các thiết bị SATA 3 được kết nối với các đầu nối SATA 2 có thể hoạt động ở tốc độ giảm.

Đầu nối PS / 2 cho bàn phím và chuột

Hầu hết các bàn phím và chuột hiện kết nối qua USB, nhưng vẫn có một số kiểu sử dụng đầu nối PS / 2 tròn cũ, vẫn có thể tìm thấy ngay cả trên bo mạch chủ mới. Một kết nối cổ điển đã từng được lặp lại hai lần trên bo mạch chủ và bây giờ may mắn trong một.

Đầu nối đồ họa (dành cho màn hình)

Nếu bộ vi xử lý của bạn có đồ họa tích hợp, nó sẽ sử dụng các đầu nối này để kết nối với màn hình. Nếu bạn có một card đồ họa chuyên dụng, bạn sẽ sử dụng các đầu nối ở mặt sau của nó.

Các bo mạch chủ khác nhau có các đầu nối khác nhau, như DisplayPort, HDMI, DVI và đôi khi là VGA cũ. Bạn sẽ cần một cổng phù hợp với màn hình của bạn, nhưng lưu ý rằng một cổng DVI có thể được sử dụng với màn hình HDMI và ngược lại sử dụng các bộ điều hợp giá rẻ. Kết nối HDMI và Displayport cũng mang âm thanh, nhưng

Cổng USB

Hầu như mọi thứ bạn kết nối với máy tính từ bên ngoài, từ bàn phím đến chuột và máy in, đều kết nối với cổng USB. Có hai loại USB kích thước đầy đủ mà bạn sẽ quen thuộc: USB 2 và USB 3. USB 3 nhanh hơn và phù hợp hơn cho các thiết bị như ổ cứng ngoài USB 3, trong đó tốc độ tăng thêm sẽ thực sự tạo ra sự khác biệt.

Hầu hết các bo mạch chủ đều có đầu nối USB 2 và USB 3 và tất cả các thiết bị USB 2, USB 3 và USB 3.1 sẽ hoạt động khi được kết nối với một trong hai cổng; mặc dù chúng có thể hoạt động chậm hơn một chút trên USB 2.

Các bo mạch chủ hiện đại giờ cũng đi kèm với USB-C thế hệ thứ hai. Với tốc độ đọc được cải thiện rất nhiều với mỗi bản cập nhật.

Cổng mạng

Không phải tất cả các máy tính xách tay đều có cổng mạng có dây (một số đi kèm với USB có kết nối Gigabit), nhưng chúng vẫn được tìm thấy trên hầu như tất cả các máy tính để bàn. Đây là nơi cáp Ethernet (mạng) kết nối để tạo kết nối mạng có dây, thay vì không dây với bộ định tuyến gia đình hoặc mạng văn phòng.

Tất cả các bo mạch chủ hiện đại đều có cổng Gigabit Ethernet, còn được gọi là 10/100/1000, có nghĩa là chúng có thể truyền dữ liệu với tốc độ 1.000 megabit / giây (Mbit / s) hoặc tối đa lý thuyết là 125 megabyte mỗi giây (MB / s). Mặc dù trong tương lai rất gần, 10 kết nối Gigabit sẽ được bao gồm trong tất cả các bo mạch chủ.

Cầu bắc

Còn được gọi là Trung tâm điều khiển bộ nhớ (MCH). Nó là một chipset cho phép CPU giao tiếp với RAM và card đồ họa.

Kể từ Intel Sandy Bridge năm 2011, thành phần bo mạch chủ này không còn nữa vì nó đã được tích hợp vào cùng một bộ vi xử lý. Rõ ràng cải thiện tốc độ trên tất cả các phần cứng.

Nó chịu trách nhiệm kiểm soát chuyển giữa bộ xử lý và RAM, vì vậy nó gần với bộ xử lý. Đôi khi, nó được gọi là GMCH, dành cho Trung tâm điều khiển bộ nhớ và đồ họa.

Pin CMOS (RAM RAM)

Pin CMOS được tìm thấy trong hầu hết các bo mạch chủ là pin lithium CR2032.

Cung cấp năng lượng để lưu trữ các cài đặt BIOS và giữ cho đồng hồ thời gian thực chạy.

Bo mạch chủ cũng bao gồm một khối bộ nhớ nhỏ riêng biệt được làm từ chip RAM RAM được duy trì bởi pin (được gọi là pin CMOS) ngay cả khi tắt PC. Điều này ngăn cấu hình lại khi PC bật.

Các thiết bị CMOS đòi hỏi rất ít năng lượng để hoạt động. RAM CMOS được sử dụng để lưu trữ thông tin cơ bản về cấu hình PC.

Dữ liệu quan trọng khác được lưu trong bộ nhớ CMOS là thời gian và ngày, được cập nhật bởi đồng hồ thời gian thực (RTC).

Cầu nam

Còn được gọi là Trung tâm điều khiển I / O.

Đây là một chipset cho phép CPU giao tiếp với các khe cắm PCI, khe cắm PCI-Express x1 (thẻ mở rộng), đầu nối SATA (ổ cứng, ổ đĩa quang), cổng USB (thiết bị USB), cổng Ethernet và âm thanh tích hợp.

Xử lý liên lạc giữa các thiết bị ngoại vi chậm hơn. Cũng được gọi là ICH (Trung tâm điều khiển I / O). Thuật ngữ "cây cầu" thường được sử dụng để chỉ định một thành phần kết nối hai xe buýt.

Đầu nối nguồn ATX

Kết nối với cáp nguồn ATX 24 chân từ nguồn cung cấp điện cho bo mạch chủ. Phụ trợ chúng ta có thể tìm thấy các kết nối nguồn bổ sung ở định dạng 4 hoặc 8 chân, trên bo mạch chủ cao cấp, điều bình thường là nhìn thấy: 24 chân nguồn và hai kết nối EPS 8 chân. Các nền tảng Intel LGA 2066 (bộ xử lý Intel Core i9) và AMD TR4 (Theadripper)

Đầu nối MSATA và / hoặc M.2 NVME

Kết nối với ổ đĩa trạng thái rắn mSATA hoặc M.2 NVME. Trong hầu hết các trường hợp, SSD này được sử dụng làm bộ đệm để tăng tốc ổ cứng, nhưng nó có thể được sử dụng lại như một ổ cứng thông thường. Hiện tại rất khó tìm thấy trong các thiết bị cầm tay gia đình, nhưng một máy tính xách tay kinh doanh vẫn có thể mang đến cho chúng ta một số điều bất ngờ.

Nút nguồn và đặt lại

Nút tích hợp để bật, tắt và khởi động lại máy tính. Thành phần bo mạch chủ này phổ biến hơn trong số các bo mạch chủ cao cấp.

Hệ thống đầu vào / đầu ra cơ bản (BIOS)

BIOS là viết tắt của Hệ thống đầu vào / đầu ra cơ bản. BIOS là bộ nhớ chỉ đọc, bao gồm phần mềm cấp thấp điều khiển phần cứng hệ thống và hoạt động như một giao diện giữa hệ điều hành và phần cứng.

Tất cả các bo mạch chủ bao gồm một khối nhỏ ROM (Bộ nhớ chỉ đọc) tách biệt với bộ nhớ hệ thống chính được sử dụng để tải và chạy phần mềm. Trên PC, BIOS chứa tất cả các mã cần thiết để điều khiển bàn phím, màn hình hiển thị, ổ đĩa, cổng nối tiếp và nhiều chức năng khác.

BIOS hệ thống là một chip ROM trên bo mạch chủ được sử dụng trong quá trình khởi động (quy trình khởi động) để kiểm tra hệ thống và chuẩn bị chạy phần cứng. BIOS được lưu trữ trên chip ROM vì ROM giữ lại thông tin ngay cả khi không có nguồn điện nào được cung cấp cho máy tính.

Bộ nhớ cache

Bộ nhớ cache là một khối nhỏ bộ nhớ tốc độ cao (RAM) giúp cải thiện hiệu suất của PC bằng cách tải trước thông tin từ bộ nhớ chính (tương đối chậm) và chuyển nó cho bộ xử lý theo yêu cầu.

Hầu hết các CPU đều có bộ đệm trong (được tích hợp trong bộ xử lý) được gọi là Cấp 1 (L1) hoặc bộ nhớ đệm chính. Điều này có thể được bổ sung bởi bộ nhớ cache bên ngoài được cài đặt trên bo mạch chủ. Đây là Cấp độ 2 (L2) hoặc bộ đệm thứ cấp.

Chipset

Chipset là một nhóm các mạch nhỏ điều phối luồng dữ liệu đến và đi từ các thành phần chính của PC. Các thành phần chính này bao gồm chính CPU, bộ nhớ chính, bộ đệm thứ cấp và bất kỳ thiết bị nào nằm trên xe buýt. Một chipset cũng kiểm soát luồng dữ liệu đến và từ các ổ đĩa cứng và các thiết bị khác được kết nối với các kênh IDE.

Một máy tính có hai chipset chính: cầu bắc và cầu nam

Lời cuối cùng và kết luận về các thành phần của bo mạch chủ

Với điều này, chúng tôi kết thúc bài viết của chúng tôi về các thành phần quan trọng nhất của bo mạch chủ. Như chúng ta đã thấy từ cái nhìn đầu tiên, các thành phần của bo mạch chủ có vẻ phức tạp để hiểu, nó thậm chí có thể làm nản lòng một số người.

Chúng tôi đề xuất các bài viết hoặc hướng dẫn sau:

Bạn nghĩ gì Như mọi khi, chúng tôi khuyên bạn nên tham quan diễn đàn phần cứng của chúng tôi và nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, bạn có thể hỏi chúng tôi trong các ý kiến ​​dưới đây không?