Bạn có thể đã nghe nói về bo mạch chủ và biết bo mạch chủ là gì, nhưng bạn có thực sự biết nó hoạt động như thế nào không?
Hãy coi bo mạch chủ là trụ sở của một công ty lớn. Không có trụ sở, ai được giao nhiệm vụ cho những nhân viên còn lại? Và đó chính xác là công dụng của bo mạch chủ. Nó là trung tâm trung tâm của máy tính kết nối mọi thứ với nhau.
Dưới đây là cái nhìn chuyên sâu về bo mạch chủ là gì và nó hoạt động như thế nào.
Bo mạch chủ là gì?
Bo mạch chủ là một bảng mạch có nhiều thành phần khác nhau hoạt động đồng bộ để tạo nên một chức năng của máy tính.
Chúng tôi đã xác định rằng bo mạch chủ là trụ sở chính của một tập đoàn lớn. Nhưng chắc chắn, trụ sở không phải là khía cạnh quan trọng duy nhất để làm nên thành công của một công ty. Giống như các chi nhánh khác nhau của một công ty, bo mạch chủ có các bộ phận khác nhau bên trong nó hoạt động cùng nhau để truyền dữ liệu cho nhau.
Yếu tố hình thức
Yếu tố hình thức về cơ bản là cách một bo mạch chủ được hình thành hoặc nó trông như thế nào về mặt vật lý liên quan đến các thông số kỹ thuật của nó (cụ thể là kích thước, hình dạng và bố cục).
Lấy ví dụ như McDonald’s. Trong khi tất cả các nhà hàng của McDonald’s đều hoạt động theo cùng một cách, một số nhà hàng được thiết lập khác nhau. Một số có trung tâm vui chơi, màn hình cảm ứng tự đặt hàng sang trọng và máy làm kem không bị hỏng.
Điều này cũng tương tự với các yếu tố hình thức. Trong khi tất cả các bo mạch chủ đều hoạt động theo cùng một cách, các kiểu máy khác nhau có các loại cổng, kích thước và lỗ lắp khác nhau. Các yếu tố hình thức phổ biến bao gồm:
- ATX:Nữ hoàng vũ hội của các yếu tố hình thức, ATX là một lựa chọn phổ biến và có kích thước lớn (hầu hết là 12 x 9,6 inch)
- microATX:Một phiên bản nhỏ hơn của ATX tiêu chuẩn với ít thông số hơn
- Mini-ATX:Nhỏ hơn phiên bản micro, những phiên bản này được thiết kế cho các CPU di động
- Mini-ITX:Nhỏ hơn bảng ATX (6,7 x 6,7 inch), các hệ số dạng mini-ITX hoạt động êm ái và không sử dụng nhiều điện năng
- Nano-ITX:Nằm giữa Pico và Mini-ITX, tính năng này hoạt động tốt với các thiết bị mỏng
- Pico-ITX:Thực sự nhỏ bé với kích thước thứ nguyên 3,9 x 2,8 inch và dung lượng lên đến 1 GB
Các hệ số dạng đã ngừng cung cấp khác bao gồm BTX, LPX và NLX.
Bộ chip
Chipset cho phép dữ liệu lưu chuyển giữa các thành phần khác nhau, cụ thể là CPU, thiết bị ngoại vi, ổ đĩa ATA, đồ họa và bộ nhớ.
Nó có thể được chia thành hai loại sau:
- Cầu bắc:Nằm ở phía "bắc" của chipset, nó "cầu nối" các thành phần sau với nhau:CPU, RAM và PCIe
- Southbridge:Nằm ở phía "nam" của chipset, nó "cầu nối" các thành phần sau với nhau:BIOS, USB, SATA và PCI
Hãy nghĩ về một chipset giống như Giám đốc điều hành của một công ty lớn, với chip cầu Bắc và chip cầu Nam đóng vai trò là giám đốc tài chính và giám đốc điều hành.
Trong kinh doanh, ba C (hoặc C-Suite) này làm việc cùng nhau trong trụ sở chính của một công ty để giao nhiệm vụ cho cấp dưới của họ. Trong trường hợp bo mạch chủ, C-Suite bao gồm các sếp lớn đảm bảo thông tin được luân chuyển giữa các cấp dưới (như BIOS, CPU, RAM, v.v.).
Ổ cắm CPU
Về cơ bản, đây là một môi trường sống nhỏ để CPU nghỉ ngơi. CPU là một hình vuông nhỏ với một loạt các chân và đầu nối bên dưới nó giúp giải thích và truyền dữ liệu được thực hiện bởi phần chip cầu bắc của chipset.
Hãy nghĩ về CPU giống như trợ lý văn phòng làm việc quá mức cho CFO / COO. Trợ lý văn phòng ở trong phòng riêng của mình (hoặc trong trường hợp này là ổ cắm CPU) để thực hiện nhiều loại tác vụ khác nhau.
Nó giống như một giám đốc tài chính / COO yêu cầu trợ lý văn phòng lên lịch họp, gọi điện và đi uống cà phê. Trợ lý văn phòng, hoặc CPU, thực hiện các loại nhiệm vụ này (nhưng theo một cách toán học hơn, khi CPU đọc các lệnh đầu vào và đầu ra).
Có một CPU chất lượng cao (và trợ lý văn phòng cho vấn đề này) là điều quan trọng đối với tốc độ và hiệu quả tổng thể của một máy tính.
Slots
Hãy nghĩ về các vị trí như các chi nhánh / phòng ban khác nhau của một công ty.
Hầu hết các công ty đều có các bộ phận như tiếp thị, nhân sự, kế toán, nghiên cứu, v.v.
Các khe cắm giống như các loại phòng ban này cho một bo mạch chủ, với các nhánh như:
- Khe cắm bộ nhớ / DIMM:Được sử dụng để giữ bộ nhớ / RAM
- PCI:Kết nối các thẻ mở rộng như video, mạng và thẻ âm thanh
- PCIe:Một phiên bản hiện đại của PCI nhưng có giao diện khác có thể hoạt động với hầu hết mọi loại thẻ mở rộng
- USB:Được sử dụng cho các đầu nối USB như ổ đĩa flash, mặc dù không phổ biến lắm
- SATA:Được sử dụng cho ổ đĩa quang / đĩa cứng / thể rắn
Bus dữ liệu
Tất cả các thành phần được đề cập ở trên sẽ không hoạt động đồng thời nếu không có các bus dữ liệu cần thiết để kết nối mọi thứ với nhau.
Hãy coi xe buýt dữ liệu như một hình thức giao tiếp.
Vì vậy, trong một công ty lớn, nếu CFO / COO muốn nói với một trợ lý văn phòng phải làm gì, họ sẽ làm như thế nào? E-mail? Điện thoại? Một cuộc trò chuyện trực tiếp? Không quan trọng miễn là có một số hình thức giao tiếp đang diễn ra.
Đó là ý tưởng tương tự với bo mạch chủ. Tất cả các thành phần truyền dữ liệu cho nhau thông qua các bus dữ liệu.
Kết hợp chúng lại với nhau:Tất cả hoạt động như thế nào
Khi bạn bật máy tính của mình, nguồn điện sẽ được truyền từ nguồn điện đang bật đến bo mạch chủ.
Dữ liệu được truyền qua các bus dữ liệu và đi qua phần cầu bắc và cầu nam của chipset.
Phần cầu bắc kết nối dữ liệu với CPU, RAM và PCIe. RAM bắt đầu gửi các đầu vào đến CPU, "diễn giải" các hành động này như một đầu ra. Dữ liệu tới PCIe sau đó được chuyển sang thẻ mở rộng, tùy thuộc vào loại bạn có.
Phần chip cầu nam kết nối dữ liệu với BIOS, USB, SATA và PCI. Các tín hiệu đến BIOS cho phép máy tính của bạn khởi động, trong khi dữ liệu tới SATA “đánh thức” ổ đĩa quang, ổ cứng và ổ cứng thể rắn của bạn. Dữ liệu từ SATA được sử dụng để tăng sức mạnh cho video, mạng và card âm thanh của bạn.
Tóm lại, bo mạch chủ đóng vai trò là trụ sở chính của máy tính truyền dữ liệu qua các bus dữ liệu. Các bus dữ liệu này đi qua các bộ phận chip cầu bắc và cầu nam của chipset, sau đó chuyển sang các thành phần khác như CPU, RAM, PCI, PCIe, v.v.
Mọi thứ hoạt động cùng nhau giống như một công ty thành công, mặc dù theo cách nhị phân hơn.
Tín dụng hình ảnh:Dave Crosby, gcg2009, VIA Gallery, Jarek Kulik, Marlon J. Manrique, Dominik Bartsch