چطور MotherBoard کار می‌کند؟

MotherBoard یا بورد مادر، قطعه‌ای از کامپیوتر است که تمام اجزای دیگر به آن متصل می‌شوند و از این طریق با پردازشگر ارتباط برقرار می‌کنند و برق مورد نیاز خود را از آن می‌گیرند.

MotherBoard ها از بیست سال پیش تا به حال تغییرات زیادی کرده‌اند. ابتدایی‌ترین نوع آن‌ها تنها دارای یک پردازشگر و چند ورودی ساده بود. فلاپی دیسک نیز از این طریق به MotherBoard متصل می‌‌شد.

امروزه MotherBoard ها دارای قابلیت‌های پیش ساخته زیادی هستند. در اینجا به چگونگی کار MotherBoard می‌پردازیم.

اساساً MotherBoard محل نسب پردازشگر است و با داشتن ورودی‌ها به باقی سخت افزار‌ها این اجازه را می‌دهد که به پردازشگر متصل شوند.

نظم و محل قرار دادن این ورودی‌ها و درگاه‌ها FormFactor نام دارد. این نظم تمام MotherBoard ها را در قالب یک استاندارد نگاه می‌دارد. FormFactor شامل بخش‌های مختلف است. این که چه نوع پردازشگر (CPU) برای کدام نوع MotherBoard  است، جزء اصلی این استاندارد است. Chipset (مجموعه تراشه) یکی از قسمت‌های مهم MotherBoard است و از دو «پل» به نام‌های NorthBridge و SouthBridge تشکیل می‌شود. این دو قسمت پردازشگر را به قسمت‌های دیگر کامپیوتر متصل می‌کند و جزء این استاندارد است.

دیگر اجزای این استاندارد تنظیم کننده ورودی و خروجی (BIOS:Basic Input/Output System) است که  سخت‌افزار کامپیوتر را چک می‌کند و هربار که کامپیوتر روشن می‌شود یک تست قطعات به نام POST را اجرا می‌کند. باطری سخت افزاری کامپیوتر نیز تحت این استاندارد معین می‌شود.

ورودی‌ها و درگاه‌های MotherBoard عبارتند از:

• (Peripheral Component Interconnect (PCI:

کارت‌هایی مثل کارت گرافیک و صدا و یا کارت شبکه را در بر می‌گیرد.

• (Accelerated Graphics Port (AGP:

نوع AGP کارت گرافیک‌ها را متصل می‌کند.

• (Integrated Drive Electronics (IDE:

مخصوص هارد دیسک‌ها و سخت افزار ذخیره مثل دیسک درایوها است.

• USB و FireWire:

یا بر روی خود MotherBoard وجود دارد و یا باید یک کارت مجزا برای بهره‌مندی از آن به کامپیوتر اضافه کرد.

• MemorySlot:

درگاه حافظه‌های کامپیوتر است.

MotherBoard‌های جدید دارای تکنولوژی‌هایی مثل RAID هستند. RAID یا Redundant Array of Independent Drives به کامپیوتر این قابلیت را می‌دهد که تمام درایو‌ها را به عنوان یک درایو و دیسک ذخیره بشناسد.

سری سوزن‌های پردازشگر به PGA معروف است. در گذشته تمام MotherBoardها و پردازشگرها دارای استاندارد یکسانی بودند. به این معنی که هر پردازشگری به هر MotherBoard متصل می‌شد. ولی امروزه  دو سازنده اصلی پردازشگرهای کامپیوتر، Intel و AMD هر کدام استاندارد مخصوص خود را ایجاد کرده‌اند.

معروفترین این استانداردها عبارتند از:

• Socket478: پردازشگرهای اینتل و سلرون قدیمی
• Socket754: برای پردازشگر‌های AMD Sempron و Athlon AMD
• Socket939: برای پردازشگر‌های جدیدتر AMD Athlon
• SockerAM2: سری جدید AMD Athlon را پشتیبانی می‌کند

پردازشگر‌های جدید اینتل دارای PGA نسیتند. به این معنی که سوزن‌ها روی خود MotherBoard وجود دارند. این استاندارد به(LGA(Land Grid Array معروف است. در قدم بعدی پردازشگر با سخت افزار دیگر ارتباط برقرار می‌کند. در ادامه به چگونگی کار Chipset (مجموعه تراشه) با پردازشگر می‌‍پردازیم.

همان طور که پیش تر گفتیم دو نوع مجموعه تراشه عبارتند از SouthBridge و NorthBridge. تمام قطعات باید از طریق این دو قطعه با پردازشگر ارتباط برقرار کنند.

NorthBridge از طریق مسیر جلویی (Front Side Bus) به پردازشگر متصل می‌شود و دارای یک کنترل کننده حافظه(Memory Controller) است که به پردازشگر قابلیت دسترسی سریع به حافظه را می‌دهد. NorthBridge با AGP و همچنین حافظه ارتباط برقرار می‌کند.

SouthBridge سرعت کمتری دارد و اطلاعات در مرحله آخر به آن می‌رسند. USB، PCI و IDE از طریق آن به پردازشگر دسترسی پیدا می‌کنند.

همانند ورودی پردازشگر، مجموعه تراشه نیز باید مناسب پردازشگر باشد. مجموعه تراشه از اجزای غیر قابل تعویض MotherBoard است.

گذرگاه‌ها(BUS) وسایل ارتباط بین بخش‌های مختلف MotherBoard هستند. هرچه سرعت انتقال اطلاعات از این گذرگاه‌ها بیشتر باشد، در نتیجه سرعت کار تمام سخت افزارها بیشتر خواهد بود. سرعت گذرگاه با مگاهرتز سنجیده می‌شود.

سرعت گذرگاه معمولاً سرعت گذرگاه جلوی کامپیوتر را مشخص می‌کند. این گذرگاه پردازشگر را به NorthBridge متصل می‌کند. سرعت FSB از 66مگاهرتز تا 800مگاهرتز تغییر می‌کند. FSB در سرعت کامپیوتر تأثیر زیادی دارد.

گذرگاه‌های دیگر MotherBoard عبارتند از:

• گذرگاه عقب BackSide Bus پردازشگر را به CacheL2 متصل می‌کند.
• گذرگاه حافظه  (MemoryBus) ؛ SouthBridge را به حافظه متصل می‌کند.
• گذرگاه IDE ،SouthBridge را به هارد دیسک متصل می‌کند.
• گذرگاه PCI  و AGP نیز از انواع دیگر گذرگاه‌ها هستند که کارت گرافیک و ورودی PCI را به SouthBridge و حافظه متصل می‌کنند.