برد اصلی MotherBoard

"برد اصلی (MotherBoard) یکی ازاجزای اساسی و مهم کامپیوترهای شخصی محسوب می گردد.در سال 1982 همزمان با ارائه اولین کامپیوترهای شخصی از برد اصلی استفاده گردید. اولین برد اصلی از لحاظ اندازه نسبتا" بزرگ و بر روی آن ریزپردازنده 8080 نصب گردید. این برد شامل BIOS ، سوکت هائی برای حافظه مربوط به CPU و مجموعه ای از اسلات ها بود که کارت هائی از طریق آنها به برد اصلی متصل می گردیدند. در صورتیکه قصد استفاده از فلاپی درایو و یا یک پورت موازی و ... وجود داشت، می بایست یک برد جداگانه تهیه و آن را از طریق یکی از اسلات های موجود، به برد اصلی متصل کرد. وضعیت فوق سرگذشت اولین بردهای اصلی استفاده شده در کامپیوترهای شخصی بود. شرکت های آی . بی .ام و اپل با ایجاد تغییرات اساسی، بردهائی را طراحی نمودند که امکان اضافه کردن پتانسیل های دلخواه و جدید در هر زمان میسر بوده و تولید کنندگان متعدد بتوانند محصولات خود را بر اساس استانداردهای فوق طراحی و به بازار عرضه نمایند. برداصلی یک مدار چاپی چند لایه است . مسیرهای مسی که Traces نامیده می گردند، امکان حرکت سیگنال و ولتاژ را بر روی برد اصلی فراهم می نمایند. ازتکنولوژی چند لایه استفاده شده تا بدین طریق برخی از لایه های برد ، قادر به حمل داده برای BIOS ، پردازنده و حافظه بوده در حالیکه لایه های دیگر ولتاژ و Ground را بدون نگرانی از اتصال کوتاه جابجا نمایند. شکل زیر یک برد اصلی را نشان می دهد. برد فوق دارای دو اسلات برای نصب پردازنده (Dual Processor)، پنج اسلات PCI ، چهار پورت USB ، یک اسلات Communication network riser(CNR ) است

فصل اول
برد اصلی
برد اصلی
اندازه گذرگاه داده
نحوه انتخاب یک مادر برد

1-1)برد اصلی
برد اصلی (MotherBoard) یکی ازاجزای اساسی و مهم کامپیوترهای شخصی محسوب می گردد.در سال 1982 همزمان با ارائه اولین کامپیوترهای شخصی از برد اصلی استفاده گردید. اولین برد اصلی از لحاظ اندازه نسبتا" بزرگ و بر روی آن ریزپردازنده 8080 نصب گردید. این برد شامل BIOS ، سوکت هائی برای حافظه مربوط به CPU و مجموعه ای از اسلات ها بود که کارت هائی از طریق آنها به برد اصلی متصل می گردیدند. در صورتیکه قصد استفاده از فلاپی درایو و یا یک پورت موازی و ... وجود داشت، می بایست یک برد جداگانه تهیه و آن را از طریق یکی از اسلات های موجود، به برد اصلی متصل کرد. وضعیت فوق سرگذشت اولین بردهای اصلی استفاده شده در کامپیوترهای شخصی بود. شرکت های آی . بی .ام و اپل با ایجاد تغییرات اساسی، بردهائی را طراحی نمودند که امکان اضافه کردن پتانسیل های دلخواه و جدید در هر زمان میسر بوده و تولید کنندگان متعدد بتوانند محصولات خود را بر اساس استانداردهای فوق طراحی و به بازار عرضه نمایند. برداصلی یک مدار چاپی چند لایه است . مسیرهای مسی که Traces نامیده می گردند، امکان حرکت سیگنال و ولتاژ را بر روی برد اصلی فراهم می نمایند. ازتکنولوژی چند لایه استفاده شده تا بدین طریق برخی از لایه های برد ، قادر به حمل داده برای BIOS ، پردازنده و حافظه بوده در حالیکه لایه های دیگر ولتاژ و Ground را بدون نگرانی از اتصال کوتاه جابجا نمایند. شکل زیر یک برد اصلی را نشان می دهد. برد فوق دارای دو اسلات برای نصب پردازنده (Dual Processor)، پنج اسلات PCI ، چهار پورت USB ، یک اسلات Communication network riser(CNR ) است .
شکل روبه رو یک نمونه برد اصلی را که دارای یک اسلات ISA ، یک اسلات AGP و پنج اسلات PCI است را نشان می دهد.
شکل بالا نمونه دیگری از یک برد اصلی را که دارای یک اسلات ISA ، دو اسلات PCI ، یک اسلات AMR: (Audio Modem Driver) و یک اسلات AGP است را نشان می دهد .
شکل روبه رو BIOS موجود بر روی یک برد اصلی را نشان می دهد.
2-1)اندازه گذرگاه داده (Data Bus) برد های اصلی جدید دارای یک گذرگاه داده ای شصت و چهار بیتی می باشند. گذرگاه فوق عرض بزرگراهی را نشان می دهد که داده ها در طول آن حرکت و در اختیار پردازنده گذاشته شده و یا پردازنده نتایج عملیات خود را از طریق آنها ارسال می نماید. سرعت و عرض گذرگاه داده ، تاثیر مستقیم بر عملکرد پردازنده دارد . انواع متفاوت گذرگاه ها بدین شرح است :
3-1)نحوه انتخاب یک مادربرد انتخاب مادربرد ، یکی از تصمیمات مهم در زمان تهیه و یا ارتقاء یک کامپیوتر است .انتخاب فوق ، علاوه بر تاثیر مستقیم بر عملکرد فعلی سیستم ، بیانگر انعطاف سیستم در زمان ارتقاء نیز می باشد . قابلیت های فعلی یک کامپیوتر و پتانسیل های ارتقاء آن در آینده ، به نوع مادربرد انتخابی بستگی خواهد داشت . امروزه بر روی مادربردها ، پورت های پیشرفته ای نظیر( Fireware(IEEE 1394و یا USB 2.0 و حتی کارت های ( تراشه ) صدای شش کاناله و کنترل های RAID وجود داشته که می توان از آنان در زمان ارتقاء سیستم و بدون نیاز به نصب امکانات جانبی دیگر ، استفاده بعمل آورد. درزمان انتخاب یک مادربرد همواره سوالات متعددی در ذهن تهیه کننده ( خریدار ) مطرح می گردد: مادربردها چگونه با یکدیگر مقایسه می گردند؟ پارامترها ی سنجش و وزن هر کدام چیست؟ ( پردازنده ها ، نوع تراشه ها ، نحوه ارتباط با دستگاههای ذخیره سازی ). معیار انتخاب یک مادربرد چیست ؟ Chip set های یک مادربرد بیانگر چه واقعیت هائی می باشند ؟ امکانات یک مادربرد چه تاثیراتی را در حیات فعلی و آتی سیستم بدنبال خواهد داشت؟میزان کارایی و کیفیت یک سیستم تا چه میزان وابسته به پتانسیل های مادربرد می باشد ؟

فصل دوم
مادر برد

جایگاه مادربرد
ویژگی های مهم
chipset
1-2)جایگاه مادربرد
مادربرد ، پردازنده و حافظه سه عنصرحیاتی در کامپیوتر بوده که در زمان انتخاب مادربرد، سرنوشت پردازنده و حافظه نیز بنوعی رقم خواهد خورد.انتخاب مناسب یک مادربرد از جمله تصمیمات مهمی است که دامنه آن گریبانگیر تجهیزات سخت افزاری دیگر نیز خواهد شد. انتخاب یک مادربرد قدیمی و از رده خارج ( ولو اینکه در حال حاضر پاسخگوی نیازها و خواسته ها باشد ) می تواند زمینه بروز مسائل متعددی در ارتباط با ارتقاء و افزایش توان عملیاتی کامپیوتر در آینده را بدنبال داشته باشد
2-2)ویژگی ها ی مهم
از مهمترین ویژگی های مرتبط با مادربرد، می توان به موارد زیر اشاره نمود :
(Chip Set ) مادربرد ، عملیاتی حیاتی و مهم نظیر روتینگ داده از هارد دیسک به حافظه و پردازنده را انجام و این اطمینان را بوجود می آورد که تمامی دستگاههای جانبی و کارت های الحاقی ، قادر به گفتگو ( ارتباط ) با پردازنده می باشند . تولید کنندگان مادربردها ، با افزدون چیپ ست های متفاوت بر روی مادر برد تولیدی خود نظیر کنترلر RAID و پورت های Firmware ، قابلیت ها ی مادربرد تولیدی خود نسبت به سایر محصولات مشابه را نشان می دهند .
چیپ ست های موجود بر روی یک مادربرد ، باعث اعمال محدودیت در رابطه با انتخاب نوع پردازنده ، حافظه و سایر تجهیزات جانبی دیگر نظیر کارت گرافیک ، کارت صدا و پورت های USB 2.0 می گردد. ( برخی از امکانات فوق نظیر کارت صدا ، می تواند بعنوان پتانسیل های ذاتی همراه مادربرد ارائه گردد). اغلب مادر بردهائی که از یک نوع مشابه Chip set استفاده می نمایند ، ویژگی های متعارفی را به اشتراک گذاشته ( به ارث رسیده از Chip set) و کارآئی آنان در اکثرموارد مشابه می باشد. آگاهی از نوع پردازنده ، حافظه ، سرعت کنترل کننده IDE ، کارت گرافیک و صدا ، می تواند کمک مناسبی در خصوص انتخاب مادربرد را ارائه نماید (خصوصا" در مواردیکه از Chip set مشابه استفاده می گردد ) .

3-2) ChipSets Chipsets ، امکانات و پتانسیل های خاصی را برای تراشه پردازنده بر روی برد اصلی فراهم می نمایند. Chipset بمنزله قلب کامپیوتر بوده و مسئولیت کنترل و مشخص نمودن سرعت ، نوع پردازنده ، حافظه و اسلات های استفاده شده را برعهده دارد. یکی از تراشه های موجود بر روی برد اصلی Super I/o Controller نامیده شده و مهمترین وظیفه آن کنترل فلاپی دیسک درایو ، صفحه کلید، موس و پورت های سریال و موازی است . بردهای اصلی جدید دارای تراشه هائی بمنظور حمایت USB ، کارت صدا ، کارت شبکه و ... می باشند.
فصل سوم پردازنده
پردازنده حافظه
نحوه ارتباط با دستگاه های ذخیره سازی ارتباطات
1-3)پردازنده
تولید کنندگان مادربرد در برخی حالات ، فهرست مادربردهای تولیدی خود را بر اساس نوع سوکتی که مادربرد حمایت می نماید ، ارائه می نمایند. مثلا" سوکت 478 برای P4 و سوکت A برای Athlon . در اکثر کاربردهای تجاری ، کاربران تفاوت مشهودی را در ارتباط با سرعت بین دو پردازنده Athlon و P4 مشاهده نمی نمایند در حالیکه ممکن است تفاوت قیمت آنان مشهود باشد.بهرحال نوع و سرعت پردازنده ای که می تواند همراه یک مادر برد استفاده شود ، یکی از نکات مهم در رابطه با انتخاب مادربرد است .
2-3)حافظه
امروزه اکثر مادربردها از حافظه های SDRam DDR )Double Date Rate( استفاده می نمایند . البته هنوز مادر بردهائی نیز وجود دارد که از RDRAM یا Rambus استفاده می نمایند. ( تعداد این نوع از مادربردها اندک است ).حافظه های DDR دارای سرعت های مختلفی بوده و پیشنهاد می شود که سریعترین نوعی را که مادربرد حمایت می نماید ، انتخاب گردد . تولید کنندگان مادربرد ،حافظه های DDR را بر اساس سرعت Clock و یا پهنای باند تقسیم می نمایند . سرعت این نوع از حافظه ها ( DDR ) به ترتیب از کندترین به سریعترین نوع ، بصورت زیر می باشد :
DDR200 ( aka PC1600) , DDR266 ( PC2100) , DDR333(PC2700) , DDR400(PC3200) بردهایی که از RDRAM استفاده می نمایند دارای Chip set اینتل 850 یا 850E می باشند. این نوع از حافظه ها ( RDRAM ) می بایست بمنظور افزایش کارآئی ، بصورت زوج بر روی مادربرد استفاده شده و اسلات های خالی توسط CRIMM تکمیل ( پر) گردند.حافظه ها ی RDRAM، قادر به تامین پهنای باند بالای مورد نیاز برنامه هائی با حجم عملیات سنگین در ارتباط با حافظه، می باشند.( برنامه های ویرایش فیلم های ویدیوئی و یا بازیهای سه بعدی گرافیکی) . قیمت حافظه های RDRAM نسبت به حافظه های DDR دو برابر است .حافظه های RDRAM در حال حاضر با دو سرعت متفاوت ارائه می گردند : PC800 و PC1066 . در صورت انتخاب پردازنده ای از نوع P4 که بر روی BUS با سرعت 533 مگاهرتز اجراء می گردد، سرعت بیشتر پردازنده معیار اصلی انتخاب قرار گیرد . در زمان انتخاب حافظه ، می بایست تعداد سوکت های DIMM و RIMM موجود بر روی مادربرد بهمراه حداکثر حافظه قابل نصب بر روی آن دقیقا" بررسی گردد.
(صدا و گرافیک ) اکثر مادربردهای موجود دارای کارت صدا بوده و بندرت می توان مادربردی را یافت که فاقد این قابلیت باشد. آخرین مدل مادر بردها دارای چیپ ست دیجیتالی صدای 6 کاناله بوده که برای بازی ها و فایل های MP3 مناسب تر می باشد. در صورتیکه قصد نصب یک کارت صدا بر روی مادر برد بمنظور افزایش کیفیت صدا وجود داشته باشد ، می توان با استفاده از Jumper و یا BIOS سیستم ، کارت صدای موجود بر روی مادربرد ( OnBoard ) را غیر فعال و از کارت صدای مورد نظر خود استفاده نمود .در صورتیکه بخواهیم از بازی های کامپیوتری استفاده نمائیم که دارای گرافیک سه بعدی می باشند ، می بایست کارت گرافیک موجود بر روی مادربرد را غیرفعال و یک کارت گرافیک متناسب با نوع نیاز را بر روی مادر برد نصب نمود.در این رابطه لازم است به این نکته دقت شود که مادربرد انتخابی دارای اسلات AGP باشد .امروزه اکثر کارت های گرافیکی موجود از اسلات AGP بمنظور ارتباط با کامپیوتر استفاده می نمایند.
3-3)نحوه ارتباط با دستگاههای ذخیره سازی
اکثر مادربردها، با استفاده از یک کنترلر IDE از درایوهای ATA/100 یا ATA/133 پشتیبانی می نمایند. بر اساس مطالعات انجام شده، تفاوت بین دو استاندارد فوق ، بسیار ناچیز بوده و این امر نمی تواند تاثیر چندانی در رابطه با انتخاب یک مادربرد را داشته باشد.انتخاب مادربردهایی که توانایی پشتیبانی از RAID را دارند بسیار حائز اهمیت است . با استفاده از کنترلر فوق ، می توان بر روی یک کامپیوتر از دو هارددیسک بطور همزمان استفاده نمود. بدین ترتیب ، اطلاعات بر روی دو هارددیسک ذخیره و در صورت خرابی یک هارد دیسک ،می توان از هارددیسک دیگر استفاده نمود. (تهیه یک کنترلر RAID بتنهائی مقرون بصرفه نبوده و لازم است درزمان انتخاب ، مادربردی برگزیده شود که از RAID حمایت می نماید).
4-3)ارتباطات ( اتصالات )
اکثر مادربردها دارای پورت هایی نظیر : اترنت،‌USB2.0 و FireWire می باشند .برخی از مادربردهای جدید ، دارای امکاناتی بمنظور خواندن Flash Memory می باشند. اخیرا" مادر بردهایی به نام Legacy free مطرح شده اند که نیازی به پورت های جداگانه نداشته و تمامی پورت ها بطور مختصر در یک پورت تعبیه شده اند.