Chuyên Đề Kiến thức ban đầu về phần cứng máy tính.

Bài viết này dành cho những bạn bắt đầu làm quen với máy tính và đam mê về phần cứng. Đây mới chỉ là những hiểu biết cơ bản mà mình sưu tập được. Mình sẽ tiếp tục sưu tập và chia sẻ cùng mọi người.

Bảng mạch chủ - Mainboard


Mainboard là bảng mạch điện chính, quan trọng nhất của hệ thống máy tính, là nơi chứa bộ vi xử lý, bộ nhớ chính, các khe cắm mở rộng, là nơi kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp mọi thành phần của máy tính với nhau.

Bảng mạch chủ chịu trách nhiệm kết nối và truyền dẫn giữa các thiết bị khác nhau trong máy bằng các đường dẫn (Bus) quản lý và cấp phát tài nguyên hệ thống cho chúng sử dụng, đảm nhận một số công việc xử lý dữ liệu đơn giản như giờ hệ thống, xử lý các phép tính toán đơn giản, dấu chấm động Trên bộ mạch chủ thường trang bị các cổng mở rộng. Có 3 loại bus mở rộng chính là bus ISA (Industry Standard Architecture), bus PCI (Peripheral Component Interconnect), bus AGP (Accelerated Graphics Port). Việc có các khe cắm cho phép cắm thêm các bản mạch khác cùng hoạt động với bản mạch chính là một trong các ưu điểm của PC. Nếu không có các khe cắm này, bạn phải tích hợp các mạch điều khiển đĩa, tín hiệu đưa ra màn hình và các mạch khác ngay trên mainboard. Điều này sẽ khiến cho việc chế tạo mainboard gây khó khăn khi thay thế các card cũ đã hư hỏng hoặc nâng cấp các card mới bằng các card khác hiện đại hơn.

Cùng với khe cắm các board mở rộng, khe cắm RAM (còn gọi khe cắm RAM là chân cắm) là các khe cắm các loại cáp (cáp ổ cứng, ổ mềm, cáp nguồn ), khe cắm (hoặc chân cắm) CPU, các chân cắm jumper, các loại dây công tắc, và các đầu (cổng) nối thiết bị I/O (loại dùng case ATX). Có các loại cổng nối I/O chính đó là: AT truyền thống, Com, LPT, P/S 2, và USB. Bên cạnh đó còn có phần mềm BIOS, pin CMOS



Phân loại theo kiểu nguồn sử dụng:

Do sự khác biệt cấu tạo bộ nguồn giữa hai loại vỏ máy AT và ATX dẫn đến những cấu tạo của Mainboard dùng cho mỗi loại cũng khác nhau.

- Mainboard dùng loại nguồn AT có khe cắm nguồn một hàng với 12 chân được nối với nguồn bằng đầu nối kép, mỗi đầu có 6 dây.

- Mainboard ATX có khe cắm nguồn 2 hàng với 20 chân và được nối với nguồn bằng đầu dây đơn 20 sợi.

Thông thường mainboard loại ATX thường có các cổng thiết bị I/O nằm trực tiếp trên Mainboard, còn mainboard AT thì liên kết với các thiết bị I/O qua các cáp nối.

Lưu ý: Có một số loại mainboard vừa có thể dùng được cho nguồn AT hay ATX, tất nhiên khi đó sẽ có hai khe cắm nguồn cho hai loại trên mainboard.

Phân loại theo kiểu chân CPU

Tất cả các loại máy đời mới hiện nay chủ yếu đều dùng loại vỏ máy ATX nên các mainboard được phân loại theo kiểu chân CPU. Có hai kiểu thiết kế chân của các CPU đó là loại chân cắm (socket) và khe cắm (slot).

Socket thì có rất nhiều loại: socket 3, socket 5, socket 7, socket 8 (các loại này hầu như không còn trên thị trường máy tính), socket 370, socket 423, socket 478, socket A (hay còn gọi là socket 462), socket 775 .

Ý NGHĨA CÁC THÔNG SỐ TRÊN BẢNG MẠCH CHỦ


Ở đây mình xin lấy một một vi dụ mẫu là mainboard (ASUS Intel 915GV P5GL-MX, Socket 775/ s/p 3.8Ghz/ Bus 800/ Sound& Vga, Lan onboard/PCI Express 16X/ Dual 4DDR400/ 3 PCI/ 4 SATA/ 8 USB 2.0) để cho tiện trong việc trình bày.

+ ASUS Intel 915GV P5GL-MX, đơn giản, đây chỉ là tên của loại bo mạch chủ của hãng Asus.

+ Socket 775, chỉ loại khe cắm của CPU. Đây là đặc tính để xét sự tương hợp giữa vi xử lý và mainboard (Bo mạch chủ - BMC). Bo mạch chủ phải hổ trợ loại socket này thì vi xử lý mới có thể hoạt động được.

+s/p 3.8 Ghz đó chính là tốc độ xung đồng hồ tối đa của CPU mà bo mạch chủ hỗ trợ. Như đã nói ở trên, loại mainboard này hỗ trợ VXL Prescott nên tốc độ xung nhịp tối đa mà nó hỗ trợ là 3.8 Ghz.

+ Bus 800, chỉ tần số hoạt động tối đa của đường giao tiếp dữ liệu của CPU mà bo mạch chủ hỗ trợ. Thường thì bus tốc độ cao sẽ hỗ trợ luôn các VXL chạy ở bus thấp hơn.

+ Sound& Vga, Lan onboard: bo mạch chủ này đã được tích hợp sẵn card âm thanh, card màn hình và card mạng phục vụ cho việc kết nối giữa các máy tính với nhau. Có nghĩa là không cần gắn thêm card âm thanh, hình ảnh,card mạng( Dù sao có card rời vẫn tốt hơn, hì hì))

+ PCI Express 16X là tên của loại khe cắm card màn hình mà bo mạch chủ. Khe PCI Express là loại khe cắm mới nhất, hỗ trợ tốc độ giao tiếp dữ liệu nhanh nhất hiện nay giữa bo mạch chủ và Card màn hình. Con số 16X thể hiện một cách tương đối băng thông giao tiếp qua khe cắm, so với AGP 8X, 4X mà bạn có thể thấy trên một số bo mạch chủ cũ. Tuy băng thông giao tiếp trên lý thuyết là gấp X lần, thế nhưng tốc độ hoạt động thực tế không phải như vậy mà còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác như lượng RAM trên card, loại GPU (VXL trung tâm của card màn hình)

+ Dual 4DDR400: trên bo mạch chủ này có 4 khe cắm Bộ nhớ (RAM), hỗ trợ tốc độ giao tiếp 400 Mhz. Dựa vào thông số này, bạn có thể lựa chọn loại bộ nhớ (RAM) với tốc độ thích hợp để nâng cao tính đồng bộ và hiệu suất của máy tính. Chữ Dual là viết tắc của Dual Chanel, tức là bo mạch chủ hổ trợ chế độ chạy 2 thanh RAM song song. Với công nghệ này, có thể nâng cao hiệu suất và tốc độ chuyển dữ liệu của RAM.

+ 3PCI: trên bo mạch chủ có 3 khe cắm PCI dành để lắp thêm các thiết bị giao tiếp với máy tính như card âm thanh, modem gắn trong v.v

+ 4SATA là 4 khe cắm SATA, một loại chuẩn giao tiếp dành cho đĩa cứng. SATA thì nhanh hơn và ổn định hơn so với chuẩn IDE. Nếu bạn thấy bo mạch chủ có ghi dòng là ATA66, ATA100, ATA133 thì đó chính là dấu hiệu nhận biết bo mạch chủ có hổ trợ chuẩn đĩa cứng IDE.

+ 8 USB 2.0: nghĩa là có 8 cổng cắm USB 2.0 được hổ trợ trên bo mạch chủ. USB 2.0 thì nhanh hơn USB 1.1. USB 2.0 thì tương thích luôn với các thiết bị chỉ có USB 1.1

Bên trong mainboard

Chipset

Nhận dạng: Là con chíp lớn nhất trên main và thường có 1 gạch vàng ở một góc, mặt trên có ghi tên nhà sản xuất.

Chipset đảm nhận chức năng của các vi mạch điều khiển nhằm kết nối bộ vi xử lý với bộ nhớ chính, đồ họa, các thiết bị ngoại vi: bàn phím, chuột, âm thanh, mạng, modem, máy in , đồng thời điều khiển luồng dữ liệu từ ổ đĩa cứng tới các thiết bị khác được nối tới kênh IDE và ngược lại. Vì vậy để chọn được mainboard xử lý nhanh, hoạt động ổn định thì yếu tố hàng đầu mà bạn cần quan tâm là chipset. Nói cách khác, chipset là thành phần chính quyết định đặc tính kỹ thuật của mainboard. Nếu CPU, RAM là những thành phần rời mà bạn có thể lựa chọn được, thì với chipset – bạn chỉ có thể lựa chọn nó cùng lúc với mainboard. Trên thị trường có nhiều loại chipset dùng cho mainboard, mỗi loại đáp ứng một yêu cầu riêng: SiS, VIA, Intel, nVidia, Bạn cũgn nên lưu ý rằng: chipset thường xuyên được phát triển tương thích với bộ xử lý mới nhằm hỗ trợ tốt nhất, tận dụng tối đa nhất các khả năng có thể có của bộ vi xử lý.





Các thế hệ Chipset của Intel

Chipset nói chung gồm có 2 thành phần: Chipset cầu Bắc (North Bridge Chipset) và Chipset cầu Nam (South Bridge Chipset).

Chipset cầu Bắc có nhiệm vụ quản lý việc giao tiếp dữ liệu giữa CPU, RAM, Card đồ họa AGP. Khả năng xử lý của mainboard phụ thuộc vào chipset này rất nhiều.

Chipset cầu Nam có nhiệm vụ quản lý các thiết bị ngoại vi, thông tin từ ngoài vào chipset cầu nam được đưa lên cầu bắc xử lý và trả kết quả về.



Đế cắm bộ vi xử lý.

Công dụng: Giúp bộ vi xử lý gắn kết với mainboard.

Slot và Socket là hai loại đế cắm để kết nối CPU với mainboard.

Socket là đế cắm PGA (Pin Grid Array) có dạng hình vuông, các chân cắm được bộ trí thành các hàng và cột. Socket hiện nay được gọi là Socket ZIF (Zero Insertion Force) là loại có một đòn bẩy nhỏ nằm ở một phía của Socket, khi lẫy được kéo lên một góc 90 độ, bạn dễ dàng nhấc CPU ra khỏi Socket, khi ấn đòn bẩy xuống, CPU sẽ được đưa vào đúng các chân cắm trên đế và được giữ chặt lại mà bạn không cần phải dùng một lực nào cả. Chữ số đánh sau Socket để chỉ kiểu Socket, ví dụ: Socket 478 là đề cắm có 478 chân.



Slot là loại khe cắm hai hàng chân. Bộ vi xử lý sẽ được gắn đứng và được gắn chặt bằng các kẹp.

Một số loại đế cắm của bộ vi xử lý:



3. AGP Slot AGP (Accelerated Graphics Port - Cổng tăng tốc đồ họa)Công dụng: Dùng để cắm card đồ họa.


Nhận dạng: Là khe cắm màu nâu hoặc màu đen nằm giữa socket và khe PCI màu trắng sữa trên mainboard.

Được giới thiệu vào tháng 7/1996, bus AGP được thiết kế đặc biệt nhằm nâng cao hiệu năng cho các tác vụ hình ảnh và đồ hoạ






Ngoài ra bus AGP được thiết kế cho phép card màn hình nối trực tiếp với RAM hệ thống. Điều này cho phép card màn hình có thể truy cập trực tiếp tới RAM hệ thống

Lưu ý: Đối với những mainboard có card màn hình tích hợp thì có thể có hoặc không có khe AGP. Khi đó khe AGP chỉ có tác để nâng cấp card màn hình bằng card rời nếu cần thiết để thay thế card tích hợp trên mainboard.

4. RAM slot

Công dụng: Dùng để cắm RAM vào mainboard.


Nhận dạng: Khe cắm RAM luôn có cần gạt ở 2 đầu.

Lưu ý: Tùy vào loại RAM (SDRAM, DDRAM, RDRAM) mà giao diện khe cắm khác nhau.



5. PCI Slot

PCI - Peripheral Component Interconnect - khe cắm mở rộng


Công dụng: Dùng để cắm các loại card như card mạng, card âm thanh,

Được giới thiệu vào tháng 6/1992. Hoạt động ở tần số 32MHz, Bus PCI có độ rộng đường truyền bằng độ rộng đường dữ liệu của bộ xử lý. Do đó nếu bộ xử lý 32 bit thì dải thông của nó là 132MB/s, đối với bộ xử lý 64 bit thì dải thông của nó là 264MB/s. Trong các máy tính hiện nay đều có khe căm PCI

Nhận dạng: khe màu trắng trên mainboard.



6. ISA Slot

Khe cắm mở rộng ISA - Viết tắt Industry Standard Architecture.

Công dụng: Dùng để cắm các loại card mở rộng như card mạng, card âm thanh

Nhận dạng: khe màu đen dài hơn PCI nằm ở rìa mainboard (nếu có).

+ ISA 8 bit : Khe cắm 62 tiếp điểm, Bus ISA 8 bit có tốc độ 4,77MHz. Được giới thiệu vào năm 1981

+ ISA 16bit : bảo đảm tính tương thích ngược. Bus ISAKhe cắm 62 tiếp điểm + 36 chân mở rộng 16bit có tốc độ 8 MHz. Được giới thiệu năm 1984 trong các máy tính PC/AT

+ EISA (32 bít) : Khe cắm 2 hàng tương thích với ISA. Bus EISA có tốc độ 8,33MHz. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 33MB/s.


Lưu ý: Vì tốc độ truyền dữ liệu chậm, chiếm không gian trong mainboard nên hầu hết các mainboard hiện nay không sử dụng khe ISA.




7. IDE Header

Viết tắt Intergrated Drive Electronics - là đầu cắm 40 chân, có đinh trên mainboard để cắm các loại ổ cứng, CD.

Mỗi mainboard thường có 2 IDE trên mainboard:

IDE1: chân cắm chính, để cắm dây cáp nối với ổ cứng chính

IDE2: chân cắm phụ, để cắm dây cáp nối với ổ cứng thứ 2 hoặc các ổ CD, DVD

Lưu ý: Dây cắp cắm ổ cứng dùng được cho cả ổ CD, DVD vì 2 IDE hoàn toàn giống nhau.



8. FDD Header

Là chân cắm dây cắm ổ đĩa mềm trên mainboard. Đầu cắm FDD thường nằm gần IDE trên main và có tiết diện nhỏ hơn IDE.

Lưu ý khi cắm dây cắm ổ mềm: đầu bị đánh tréo cắm vào ổ, đầu không tréo cắm vào đầu FDD trên mainboard.

9. ROM BIOS

Là bộ nhớ sơ cấp của máy tính. ROM chứa hệ thống lệnh nhập xuất cơ bản (BIOS - Basic Input Output System) để kiểm tra phần cứng, nạp hệ điều hành nên còn gọi là ROM BIOS.



10. PIN CMOS

Là viên pin 3V nuôi những thiết lập riêng của người dùng như ngày giờ hệ thống, mật khẩu bảo vệ



11. Jumper

Jumper là một miếng Plastic nhỏ trong có chất dẫn điện dùng để cắm vào những mạch hở tạo thành mạch kín trên mainboard để thực hiện một nhiệm vụ nào đó như lưu mật khẩu CMOS.

Jumper là một thành phần không thể thiếu để thiết lập ổ chính, ổ phụ khi bạn gắn 2 ổ cứng, 2 ổ CD, hoặc ổ cứng và ổ CD trên một dây cáp.

12. Power Connector.

Bạn phải xác định được các loại đầu cắm cáp nguồn trên main:

Đầu lớn nhất để cáp dây cáp nguồn lớn nhất từ bộ nguồn.

Đối với main dành cho P IV trở lên có một đầu cáp nguồn vuông 4 dây cắm vào main.

13. FAN Connector

Là chân cắm 3 đinh có ký hiệu FAN nằm ở khu vực giữa mainboard để cung cấp nguồn cho quạt giải nhiệt của CPU.

Trong trường hợp Case của bạn có gắn quạt giải nhiệt, nếu không tìm thấy một chân cắm quạt nào dư trên mainboard thì lấy nguồn trực tiếp từ các đầu dây của bộ nguồn.

14. Dây nối với vỏ máy

Mặt trước thùng máy thông thường chúng ta có các thiết bị sau:

ã Nút Power: dùng để khởi động máy.

ã Nút Reset: để khởi động lại máy trong trường hợp cần thiết.

ã Đèn nguồn: màu xanh báo máy đang hoạt động.

ã Đèn ổ cứng: màu đỏ báo ổ cứng đang truy xuất dữ liệu.

Các thiết bị này được nối với mainboard thông qua các dây điên nhỏ đi kèm vỏ máy.

Trên mainboard sẽ có những chân cắm với các ký hiệu để giúp bạn gắn đúng dây cho từng thiết bị.