Ở phần trước của chương này tôi đã giới thiệu đến các bạn về các bo mạch chủ. Trong phần này tôi tiếp tục giới thiệu đến các bạn các thành phần cơ bản trên bo mạch chủ mà các bạn thường hay gặp, rất có thể một số rất nhiều các bạn đã biết nhưng cũng không ít bạn chưa nghe, và chưa nhìn thấy bao giờ. Tôi mời các bạn đọc tiếp phần 2 của Chương 1 này nhé.
Các thành phần của bảng mạch hệ thống
Bây giờ bạn đã hiểu các loại bo mạch chủ cơ bản và các dạng thiết kế của chúng. Sau đây là thời gian để tìm hiểu các thành phần được thấy trên bo mạch chủ và các vị trí tương đối của chúng với nhau. Rất nhiều các thành phần sau đây có thể được thấy trên một bo mạch chủ cụ thể:
- Chipsets
- Các khe cắm mở rộng và các Bus
- Khe cắm bộ nhớ và bộ nhớ đệm bên ngoài
- Các CPU và các socket của chúng
- Các kết nối của nguồn
- Các kết nối của ổ đĩa trên bo mạch chủ
- Kết nối của bàn phím
- Các cổng ngoại vi tích hợp và các đầu nối
- BIOS/Firmware
- Pin CMOS
- Các jumper và bộ chuyển mạch DIP
- Các kết nối của bảng điều khiển mặt trước
Trong phần này, bạn sẽ học về một vài thành phần phổ biến trên bo mạch chủ, chúng làm gì và vị trí của chúng trên bo mạch chủ. Chúng tôi sẽ cho bạn thấy mỗi thành phần nhìn như thế nào để bạn có thể xác định nó trên hầu hết các loại bo mạch chủ bạn đã sử dụng qua. Trong trường hợp với các thành phần, chương này chỉ giới thiệu ngắn gọn, chi tiết hơn sẽ ở các chương sau.
Trước khi chúng ta có thể nói về các thành phần cụ thể, dù đến đâu, bạn cần hiều về các khái niệm cơ bản của việc truyền tin tiếp và truyền tin song song, hai loại chính này là của kiến trúc Bus.
Kiến trúc Bus
Hiện đã có một cuộc cách mạng đang diễn ra trong ngành công nghiệp máy tính trong một khoảng thời gian khá nhanh. Không giống như những ngày đầu của máy tính cá nhân, khi các giao tiếp song song (làm lên từ nhiều dây dẫn đồng bộ hoặc các vạch kẻ) đã chiếm ưu thế của các kết nối truyền tin nối tiếp, cuộc cách mạng này đã hướng đến sử dụng các giao tiếp nối tiếp. Khi các kỹ sư đã tạo ra những bộ truyền phát và bộ thu nhận có khả năng duy trì tốc độ dữ liệu lớn nhiều lần so với các kết nối song song, họ thấy không cần thiết phải liên kết các dây lại với nhau trong một mạch song song nữa. Nhược điểm của truyền thông song song là khoảng cách đường truyền và lưu lượng – Tín hiệu đi được bao xa và lưu lượng dữ liệu được chuyển trong một đơn vị thời gian, do sự đồng bộ hóa cẩn thận giữa các dây riêng biệt, tốc độ là cái phải được quản lý để giới hạn sự làm lệch việc đến của các tín hiểu riêng lẻ tại nơi kết thúc việc nhận.
Sự giới hạn duy nhất của các mạch nối tiếp được đặt trong khả năng của bộ thu phát, cái mà có xu hướng lớn mạnh theo thời gian với tốc độ đổi mới do tiến bộ kỹ thuật. Những bài thi chứng chỉ mà đã công bố sự phổ biến của các truyền thông nối tiếp là Serial ATA (SATA), Universal Serial Bus (USB), IEEE 1394/FireWire, và Peripheral Component Interconnect Express (PCIe).
Các thành phần của hệ thống máy tính song song làm việc dựa trên một bus. Một bus, có nghĩa là một sự tập hợp các đường truyền tín hiệu liên kết các thiết bị với nhau trong hệ thống máy tính. Các bus mở rộng của các kiến trúc chẳng hạn như PCI và AGP (Accelerated Graphics Port), các khe cắm liên kết tại các điểm nhất định trong bus để cho phép sự kết nối với các thiết bị bên ngoài, hoặc các bộ điều hợp, ở trong bus, thường không quan tâm để những bộ điều hợp được đưa vào các khe cắm một cách tự do. Những loại bus khác bên trong hệ thống cho phép giao tiếp giữa CPU và các thành phần mà dữ liệu phải được trao đổi. Ngoại trừ các khe cắm của CPU của RAM và các Soket của CPU, không có các điểm kết nối mở rộng vì vậy không có các bộ điều hợp tồn tại trong môi trường này.
Thuật ngữ bus cũng được sử dụng trong bất kỳ việc thực hiện truyền dẫn các bit nối tiếp hoặc song song nơi nhiều thiết bị có thể được gắn cùng một thời điểm trên một giao tiếp song song hoặc nối tiếp (daisy – chained). Các ví dụ gồm Small Computer System Interface (SCSI), USB, và Ethernet.
Chipset
Một chipset là một tập hợp các chip hoặc các mạch điện thực hiện giao tiếp và xử lý các chức năng của thiết bị ngoại vi. Sự tập hợp những chip này thường là mạch cung cấp các giao tiếp cho bộ nhớ, các thẻ mở rộng, và các thiết bị ngoại vi trên bo mạch chủ, nói chung nó chỉ ra cách làm thế nào một bo mạch chủ sẽ giao tiếp được với các thiết bị ngoại vi đã được lắp đặt.
Những chipset thường có một tên và mã số mô hình được định danh bởi nhà sản xuất.
Đặc biệt, nhà sản xuất và hình dạng cũng nói cho bạn biết rằng chipset của bạn có một tập các chức năng nhất định (ví dụ, loại RAM được hỗ trợ, loại và thương hiệu của thẻ màn hình tích hợp trên bo mạch chủ vv…)
Các chipset có thể được làm từ một hoặc một vài chip được tích hợp trong mạch. Ví dụ, bo mạch chủ của Intel thường sử dụng 2 chip. Để biết chắc chắn, bạn phải kiểm tra sự hướng dẫn của nhà sản xuất, nhất là các chipset ngày nay thường bị che khuất bởi hệ thống làm mát, cản trở việc quan sát thương hiệu và sự nhận dạng mô hình.
Các chức năng của những chipset có thể được chia nhỏ thành hai nhóm chức năng chính, được gọi là Chíp Cầu Bắc và Chip Cầu Nam. Hãy nhìn thoáng qua những nhóm này và các chức năng mà chúng thực hiện.
Chíp Cầu Bắc
Chip Cầu Bắc là một trong những chip của bo mạch chủ được tập hợp từ các vi mạch hoặc các chip mà thực hiện một chức năng rất quan trọng: quản lý các giao tiếp của thiết bị ngoại vi tốc độ cao. Chip Cầu Bắc chịu trách nhiệm chính cho sự gao tiếp với thiết bị hình ảnh sử dụng AGP và PCIe, và xử lý các giao tiếp của bộ nhớ. Do đó, có thể nói rằng rất nhiều hoạt động của máy tính dựa trên các thông số kỹ thuật của các thành phần Chip Cầu Bắc và nó có khả năng giao tiếp với các thiết bị ngoại vi mà nó quản lý.
Những giao tiếp giữa CPU và bộ nhớ xảy ra trên một cái được biết như là frontside bus (FSB), nó là tập hợp các đường tín hiệu kết nối tới CPU và bộ nhớ chính. Tín hiệu đồng hồ mà điều khiển FSB được sử dụng để điều khiển các giao tiếp bởi một số các thiết bị khác, chẳng hạn như AGP và các khe cắm PCIe, hoạch định chúng là những công nghệ bus cục bộ (Local – Bus). Bus mặt sau (Backside Bus – BSB), Nếu như hiện nay, là tập hợp của các đường tín hiệu giữa CPU và bộ nhớ đệm L2 hoặc 3. BSB sử dụng cùng tín hiệu đồng hồ mà điều khiển FSB. Nếu không có BSB, bố nhớ đệm được đặt trên FSB cùng với CPU và bộ nhớ chính.
Chíp Cầu Bắc được kết nối trực tiếp tới Chip Cầu Nam. Nó quản lý Chip Cầu Nam và hỗ trợ để quản lý các giao tiếp giữa Chip Cầu bắc và phần còn lại của máy tính.
Chip Cầu Nam
Chip Cầu Nam cũng là một loại chip chịu trách nhiệm cho việc cung cấp hỗ trợ tới các thiết bị ngoại vi chậm hơn trên bo mạch chủ (PS/2, các cổng song song, các cổng nối tiếp, chuẩn nối tiếp và song song ATA….), việc quản lý các giao tiếp của chúng với phần còn lại củ máy tính và các tài nguyên được giao cho chúng. Những thành phần này không cần theo kịp đồng hồ hệ thống bên ngoài của CPU và nó không thể hiện cho sự thắt cổ chai trong tổng thể hoạt động của hệ thống. Một vài thành phần nào đó mà sẽ áp đặt một sự hạn chế trên hệ thống nên dần dần được phát triển cho gắn kết của FSB.
Nói cách khác, nếu bạn đang xem xét một vài thành phần khác ngoài CPU, bộ nhớ chính và bộ nhớ đệm, các khe cắm AGP hoặc các khe cắm PCIe do Chip Cầu Bắc phụ trách. Hầu hết các bo mạch chủ hiện nay đã tích hợp các cổng PS/2, USB, LAN, tín hiệu âm thanh số và tín hiệu âm thanh tương tự, và các cổng FireWire cho Chip Cầu Bắc quản lý, tất cả các thành phần này được thảo luận chi tiết hơn ở phần sau của chương này. Chip Cầu Bắc cũng chịu trách nhiệm cho việc quản lý các giao tiếp với các bus tốc độ thấp, chẳng hạn như PCI và các bus cũ.
Hình 1.2 hiển thị một loại chipset của bo mạch chủ, với hệ thống tản nhiệt của Chip Cầu Bắc, nằm trên đầu bên trái, được kết nối với tấm tản nhiệt của Chip Cầu Nam phía dưới bên phải.
Hình 1.3 thể hiện một sơ đồ chipset của bo mạch chủ củ thể (cả hai Chip Cầu Bắc và Nam) và các thành phần giao tiếp giữa chúng. Lưu ý các thành phần giao tiếp với những phần của chipset.
Các khe cắm mở rộng
Phần lớn các bộ phận trên bo mạch chủ là các khe cắm mở rộng. Có những khe cắm bằng nhựa nhỏ, thường từ 1 – 6 inch dài và chiều rộng khoảng ½ chiều dài. Như tên của chúng cho thấy, những khe cắm này được sử dụng để lắp đặt các thiết bị khác trong máy tính để mở rộng các tính năng. Một và thiết bị mở rộng mà sẽ được lắp đặt trong các khe cắm mở rộng này gồm video, mạng, âm thanh, và các thẻ giao tiếp của ổ đĩa.
Nếu bạn nhìn thấy trên bo mạch chủ trong máy tính của bạn, sẽ có nhiều khả năng bạn nhìn thấy một trong các loại khe cắm mở rộng được sử dụng trong máy tính ngày nay:
· PCI
· AGP
· PCIe
· PCI – X
· CNR
Mỗi loại khác nhau về hình dáng và chức năng. Trong các phần sau đây, chúng ta sẽ bao quát cách nhận biết sự khác nhau về các khe cắm mở rộng trên bo mạch chủ. Các bus của HIỆP HỘI THẺ MÁY TÍNH CÁ NHÂN QUỐC TẾ (Personal Computer Memory Card International Association – PCMCIA), chẳng hạn như Thẻ PC, Cardbus, Mini PCI, ExpressCard, và PCIe Mini, được liên quan đến laptop nhiều hơn là các máy tính desktop và sẽ được tổng quan ở Chương 9, “Tìm hiểu những máy Laptop”
(….Còn tiếp…)
Bachkhoa-Aptech
Theo cuốn CompTIA A+ 202 – 801
