Cấu trúc máy tính

Chíp Bán Cầu Bắc
Cách nhận dạng:
· Chip lớn nhất trên Mainboard.
· Thường được gắn thêm 1 miếng tản nhiệt.
· Nằm gần CPU và RAM.
Nhiệm vụ:
· Liên lạc giữa các thiết bị CPU, RAM, AGP hoặc PCI Express, và chip cầu nam.
· Một vài loại còn chứa chương trình điều khiển video tích hợp, hay còn gọi là
Graphics and Memory Controller Hub (GMCH) hay VGA onboard.
Chíp Bán Cầu Nam
Cách nhận dạng:
- Lớn thứ nhì trên main (chỉ thua Chip cầu Bắc)
- Có 2 chip lớn, chíp thứ nhất là cầu Bắc thì chip còn lại là chip cầu NAM.
Nhiệm vụ:
- Quản lý và giao tiếp với các thành phần như: các khe PCI, giao tiếp USB, chip Sound,
chip LAN, BIOS ROM, chip SIO (Riêng SIO sẽ quản lý: Keyboard, mouse, FDD, COM,
LPT)
Intel® Desktop Board D945GCCR
The Intel® Desktop Board D945GCCR supports a single Intel processor in an LGA775 socket.

Intel® Core™2 Duo Processor
Intel Pentium® Dual-Core Processor
Intel Celeron® Processor 400 Sequence
Intel® Desktop Board D945GCCR
System Memory Features
The board has two DIMM sockets and support the following memory features:
1.8 V (only) DDR2 SDRAM DIMMs with gold-plated contacts
Unbuffered, single-sided or double-sided DIMMs with the following restriction: Double-sided DIMMs with x16 organization are not supported. 
2 GB maximum total system memory
Minimum total system memory: 128 MB
Non-ECC DIMMs
Serial Presence Detect
DDR2 533 or DDR2 400 MHz SDRAM DIMMs
CPU Pentium D
Tốc độ xử lý: 2.8GHz
Tốc độ Bus: 800MHz
Bộ nhớ đệm: 2x2MB
Phiên Bản Bios: 0031 hay sau này
Số Lượng Transiator: 376 Triệu
Độ dài từ: 32Bit
Số chân: 775
Công suất tiêu thụ:
Ổ Cứng Máy Tính
Ổ cứng là một thiết bị lưu trữ có dung lượng lớn dùng để lưu
trữ toàn bộ phần mềm của máy tính bao gồm .
+ Các hệ điều hành
+ Các chương trình ứng dụng
+ Các File văn bản v v ...
Lịch sử phát triển dung lượng của ổ cứng
Giá Mỗi MB Dữ Liệu
TỐC ĐỘ ĐĨA CỨNG
Tốc độ ổ cứng:
Là khoảng thời gian kể từ khi nhập lệnh từ bàn phím hoặc khi chương trình đưa ra một lệnh, cho đến khi hệ thống ổ đĩa phân ph6í thông tin cho bộ vi xử lý hoặc thẻ mạch video.

Tốc độ ổ đĩa tăng đến 5400vòng/phút và các ổ SCSI, EIDE hiện có tốc độ 7200 vòng/phút

Động cơ nhanh nhất của ổ đĩa máy tính cá nhân có tốc độ: 10000 vòng/phút

Tốc độ quay của động cơ càng nhanh thì dữ liệu trở về hệ thống nhanh hơn và tìm thông tin yêu cầu nhanh hơn.
Thời gian tìm thông tin
Thời gian trung binh cần thiết để định vị đầu đọc ghi của ổ đĩa theo via6c5 lư thông tin tương ứng trên ổ đĩa
Thời gian chờ
Thời gian trung binh để quay ổ đĩa, đưa dữ liệu tương ứng đến đầu đọc ghi. Thời gian này phụ thộc vào tốc độ quay ổ đĩa.
Kích cỡ bộ đệm dữ liệu
Khối bộ nhớ được dùng để giữ dữ liệu được truyển giữa các bộ phận trong máy tính, bù cho các chênh lệch tốc độ giữa các bộ phận đó.
Tốc độ truyền dữ liệu
Tốc độ thông tin được truyền từ ổ đĩa đến bus máy tính hoặc ngược lại, từ bus đến ổ đĩa.
DVD, VCD
Công nghệ ghi đĩa:
Tuỳ theo nguồn gốc ghi chứa dữ liệu mà đĩa quang có thể được ghi dữ liệu bằng các thiết bị công nghiệp (sản xuất hàng loạt) hoặc do người sử dụng tự ghi dữ liệu của họ.
Khi ghi dữ liệu, ổ đĩa quang phát ra một tia [[lade]] (khác với tia để đọc dữ liệu) vào bề mặt đĩa. Tuỳ theo loại đĩa quang là ghi một lần hoặc nhiều lần mà cơ chế làm việc ở đây khác nhau:
* Với loại đĩa quang ghi một lần: Lớp chứa dữ liệu là lớp màu polymer hữu cơ: Tia lade sẽ đốt lớp màu này tại từng điểm khác nhau (theo yêu cầu ghi dữ liệu) để tạo thành các điểm tối, các điểm còn lại không được đốt là các điểm sáng.
* Với loại đĩa quang ghi lại nhiều lần: Lớp chứa dữ liệu là lớp kim loại có thể chuyển biến trạng thái: trạng thái [[tinh thể]] (phản xạ với ánh sáng) và trạng thái [[vô định hình]] (không phản xạ ánh sáng chiếu vào). Khi ghi dữ liệu vào loại đĩa này, ổ đĩa quang cần thực hiện hai công đoạn: dùng tia lade để xoá dữ liệu và ghi dữ liệu mới.
Ảnh chụp phóng đại bề mặt ghi dữ liệu của một đĩa quang
Không giống như các đĩa cứng được ghi dữ liệu lên bề mặt bằng từ, đĩa quang (theo đúng như ý nghĩa của tên gọi) sử dụng các tính chất quang học để lưu trữ dữ liệu. Khái niệm track trên đĩa quang cũng giống như ổ đĩa cứng, mỗi track là một vòng tròn, tuy nhiên ở đĩa quang các track là các vòng tròn hở nối tiếp nhau.
Trên đĩa quang có các rãnh theo hình xoắn chôn ốc từ trong ra ngoài (không giống như các track đồng tâm ở ổ đĩa cứng) chứa các chấm (dot) sáng (có khả năng phản xạ tia sáng đến) và tối (không phải xạ hoặc phản xạ yếu đối với tia sáng chiếu vào), tia ánh sáng (thường là tia lade (laser) có công suất thấp) đọc các chấm và chuyển sang tín hiệu nhị phân.
Tia sáng khi chiếu vào bề mặt đĩa quang nếu gặp một điểm sáng, tia sáng sẽ được phản xạ ngược lạ nguồn phát sáng, khi gặp một điểm tối, tia lade không phản xạ ngược lại bởi điểm tối đã hấp thụ tia sáng (chuyển hoá chúng thành nhiệt năng nên đĩa quang thường nóng lên khi làm việc).
Tại ổ đĩa quang, trên đường chiếu của tia sáng có hệ lăng kính để phản xạ tia sáng truyền ngược lại (khi chiếu vào điểm sáng) để không chuyển tia sáng này về nguồn phát, mà đổi hướng chúng đến một bộ cảm biến để nhận tín hiệu (thường là các điốt cảm quang).
Tín hiệu nhận được dạng nhị phân, tương ứng với điểm sáng và tối sẽ cho kết quả 1 và 0.
DVD:
Công nghệ ghi dữ liệu lớp kép
Ghi dữ liệu lớp kép cho phép đĩa DVD-R và DVD+R lưu trữ được nhiều dữ liệu hơn, gần 8.5 Gigabyte mỗi mặt, so với 4.7 gigabyte đối với một đĩa đơn lớp. DVD-R lớp kép được phát triển cho Diễn đàn DVD bởi tập đoàn Pioneer, DVD+R lớp kép được phá triển cho khối liên minh DVD+RW bởi Philips và Mitsubishi Kagaku Media (MKM).
Một đĩa lớp kép khác với những đĩa DVD lớp đơn ở điểm là thêm một lớp vật lý vào trong đĩa. Ổ đĩa lớp kép truy xuất đến lớp thứ hai bằg cách chiếu tia laser xuyên qua lớp thứ nhất một nửa trong suốt. Sự thay đổi cơ học giữa các lớp có thể làm cho các đầu đọc DVD có một khoảng dừng, dài khoảng 2 giây. Điều này làm người xem lo lắng rằng đĩa lớp kép của họ có thể bị hư hoặc có thiếu xót, và kết quả cuối cùng là các hãng sản xuất phải lên tiếng rằng việc có khỏang dừng đó là kết quả tất yếu trên tất cả các gói đĩa lớp kép.
Đĩa DVD recordable hỗ trợ công nghệ này có thể tương thích ngược với một vài đầu chơi DVD và ổ đĩa DVD-ROM. Nhiều đầu ghi DVD hiện nay đều hỗ trợ công nghệ lớp kép, và về so sánh giá giữa ổ đĩa lớp đơn, và các đĩa trắng lớp đơn thì giá của ỗ đĩa và đĩa lớp kép vẫn còn quá đắt. Tốc độ ghi dữ liệu cho lớp kép hiện tại nhanh vẫn tốt hơn những đĩa lớp đơn.
CD
Đĩa CD sử dụng công nghệ quang học để đọc và ghi dữ liệu: Một cách đơn giản nhất chúng dùng tia lade chiếu vào bề mặt đĩa để nhận lại các phản xạ ánh sáng (hoặc không) tương ứng với các dạng tín hiệu nhị phân (0 và 1).
Nguyên lý đọc đĩa:
Mô hình nguyên lý đọc dữ liệu ở đĩa quang: Tia lade từ nguồn phát chiếu qua lăng kính đến bề mặt đĩa, nếu gặp điểm sáng chúng phản xạ ngược lại và đổi hướng tại lăng kính đến bộ cảm biến (trong thực tế các thiết bị không sắp xếp như vậy)
Dữ liệu tối đa của một đĩa:
Có hai loai đĩa: CD và DVD
CD có dung lượng thấp hơn DVD, sau đây là bảng thông số chi tiết
CD:
DVD:
Ban đầu có 4 loại DVD:
DVD-5: có một mặt và một lớp lưu thông tin, khả năng lưu trữ là 4.7 gigabyte
DVD-9: có một mặt và hai lớp lưu thông tin, khả năng lưu trữ là 8.5 gigabyte
DVD-10: có hai mặt và mỗi mặt có một lớp lưu trữ thông tin (phải lật đĩa DVD lại để xem mặt thứ hai), khả năng lưu trữ là 9.4 gigabyte
DVD-18: có hai mặt và hai lớp lưu thông tin mỗi mặt, khả năng lưu trữ là 17 gigabyte
Card màn hình:
Các tiêu chuẩn cắm của card man hình
Từ trước đến nay có 6 chuẩn cắm cơ bản:
- ISA
- EISA
- MCA
- VLB
- PCI
- AGP
- PCI Express
Tuy nhiên hiện nay chỉ có 3 chuẩn đực sử dụng rộng rãi: PCI,AGP và PCI Express
1. PCI(Peripheral Component Interface)
Chuẩn PCI (Peripheral Component Interface) đầu tiên do Intel phát triển là Version 1.0 kết hợp với kiểu PCI Local bus 2.0 do SIG (Special Interest Group) giới thiệu vào tháng 5 năm 1993.
Khe PCI
Ngay sau khi ra đời chuẩn PCI đã thống trị khe giao tiếp của các phần mở rộng máy tính như card hình, card tiếng, card mạng, ổ cứng... Khe PCI chiếm vị trí chủ đạo trên các bo mạch chủ thời đó.
Bo mạch chủ với 9 khe PCI
Ban đầu tốc độ xung nhịp đồng hồ cho Bus PCI là 33MHz , về sau nâng lên 66MHz đối với PCI 2.1 , với tốc độ lí thuyết là 266MBps - gấp 33 lần so với ISA Bus . Nó có thể thiết lập cấu hình 32-bit hoặc 64-bit . Với 64-bit chạy với tốc độ xung nhịp 66MHz - giữa năm 1999 - tăng băng thông về mặt lí thuyết tới 524MBps . PCI có kích thước nhỏ hơn so với ISA, Bus mastering PCI giảm thời gian trễ và kết qủa làm tăng tốc độ của hệ thống.

2. AGP (Accelerated Graphics Port).
Bus PCI có tốc độ nhanh và được ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên khi mà công nghệ đồ họa bắt đầu phát triển thì bus PCI không đủ đáp ứng nhu cầu. Đầu thời kì Bus ISA , màn hình đơn giản là MDA (Monochrome Display adapter) và Card màn hình màu CGA (Colour Graphics Array). Hiển thị đồ hoạ kiểu CGA có 04 màu (2-bit) và độ phân giải màn hình 320 x 200 pixel và 60Hz lúc đó yêu cầu 128000 bit dữ liệu màn hình hoặc hơn 937KBps. Với hình ảnh XGA có 16-bit màu , yêu cầu 1.5MB dữ liệu cho mỗi ảnh và có tần số mành 75Hz. Nhưng đối với những hình ảnh kỹ thuật 3D thì có vần đề lớn liên quan đến băng thông. Giải pháp của Intel là phát triển AGP (Accelerated Graphics Port ) tách khỏi công việc với Bus của vi xử lí Chipset AGP hoạt động như là trung gian giữa CPU và bộ nhớ Cache L2 bao gồm bên trong Pentium II : bộ nhớ hệ thống , Card màn hình và Bus PCI - nó được gọi là Quad Port .
AGP hoạt động với tốc độ của Bus vi xử lí gọi là FSB (Frontside Bus) . Tốc độ xung nhịp của nó là 66MHz gấp đôi so với tốc độ xung nhịp PCI nên tốc độ truyền dữ liệu có thể đạt được 264MBps. Đối với những card màn hình được thiết kế hỗ trợ nó , AGP cho phép dữ liệu gửi đi trong cả sườn lên hoặc xuống của xung nhịp đồng hồ nên tốc độ xung nhịp đạt được 133MHz và tốc độ truyền dữ liệu cao nhất 528MBps - nó được gọi là AGP 2x.

Intel đưa ra kiểu AGP 2.0 kết hợp với tính năng mở rộng của AGP Pro , nó cho phép truyền tốc độ 4X có nghĩa là truyền 04 dữ liệu trong một chu kì xung nhịp đồng hồ trong giao diện AGP 66 MHz . Theo lí thuyết với tốc độ như thế sẽ đạt được 2.0 GBps . Với kiểu 4X sẽ có tốc độ cao hơn nếu tốc độ xung nhịp là 100MHz và 133MHz. Vì vậy AGP 4x có tốc độ truyền số liệu là 8.0 Gb/s.
Sau đây là hình ảnh các loại khe cắm AGP
Khe AGP 4x
Khe AGP 8x
Bo mạch chủ với 1 khe AGP 8x và 5 khe PCI
tốc độ trao đổi dữ liệu lên tới 16Gb/s
tốc độ truyền số liệu là 8.0 Gb/s
Bảng so sánh giữa các Bus AGP
PCI và AGP
3. PCI Express
PCI-X 1.0 thêm vào những tính năng của PCI Local Bus được phát triển bởi IBM , HP và Compaq .
PCI-X hoàn toàn tương thích với chuẩn PCI , ngay lập tức nó đáp ứng được giải thông cao trongnhững ứng dụng như : Gigabit Ethernet , Ultra3 SCSI và đồ hoạ tốc độ cao .

PCI-X khôngchỉ có tăng tốc độ Bus PCI mà cũng tăng cố khe cắm tốc độ cao. Với những thiết kế lúc đó, những khe cắm PCI chạy tốc độ 33MHz và chỉ có 01 khe cắm chạy tốc độ 66MHz. PCI-X hỗ trợ 01 khe cắm 64-bit ở tốc độ xung nhịp 133MHz lên đến tốc độ truyền dữ liệu 1GBps .
Mặc dù nó đạt được hiệu quả cao nhưng PCI-X chỉ là một chuẩn tạm thời trong khi cả 03 nhà sản xuất đều muốn một cấu trúc Bus I/O mới , gọi là Future I/O . Mặc dù như vậy nhưng chuẩn PCI-X đầu tiên cũng được sử dụng rộng trong máy chủ và những máy trạm , hệ thống đi kèm và môi trường trao đổi dũ liệu .
Năm 2002 PCI-X 2.0 xuất hiện có tốc độ gấp 4 lần tốc độ của PCI-X đầu tiên.
PCI Express
Vào mùa hè năm 2001 Intel phát triển công nghệ mới gọi là thế hệ thứ 3 cho thiết bị vào ra gọi là PCI Express. Khác với bus AGP (hay hầu hết tất cả các bus của ngày trước)truyền dữ liệu theo kiểu song song, PCI truyền dữ liệu theo kiểu nôi tiếp. Chuyền dữ liệu theo kiểu nối tiếp chỉ truyền được 1 bit/1 xung trong khi chuyền dữ liệu theo kiểu song song truyền được nhiều bit/1 xung. Có thể mọi người sẽ nghĩ ngay rằng như thế truyền dữ liệu theo kiểu song song phải nhanh hơn truyền dữ liệu theo kiểu nối tiếp. Nhưng có một vấn đề lớn đối với truyền song song là khi truyền dữ liệu ở xung nhịp cao thì sẽ gây ra hiện tượng nhiễu sóng từ trường xen kẽ. Dẫn đến tăng thời gian trễ.
Ví dụ như khe PCI có 32 dây truyền. Trong một xung sẽ truyền được 32 bits. Tuy nhiên bus PCI ko thể truyền đi với xung nhịp cao được vì khi truyền với xung nhịp cao thì sẽ gây ra hiện tượng nhiễu sóng. Xung nhịp càng cao sự nhiễu sóng càng lớn dẫn đến sai lệch về thông tin. Khi đó thiết bị nhận được thông tin ko đầy đủ (ví dụ rơi rụng mất 2 bits trên đường, chỉ còn nhận được 30 bits) và lại phải đợi nhận lại thông tin lần 2 hoặc vài lần mới nhận được đầy đủ thông tin chính xác. Vì vậy sẽ tăng thời gian trễ lên rất nhiều.
Một vấn đề nữa là truyền song song thì dữ liệu đi và dữ liệu về trên cùng một dây dẫn. Nên càng ko thể cho phép truyền dữ liệu với xung nhịp cao.
Truyền dữ liệu theo kiểu nối tiếp tuy chỉ được 1 bit/1 xung nhưng lại đảm bảo thông tin truyền đi nên có thể truyền ở xung nhịp cao hơn nhiều. Bus PCI Express truyền dữ liệu trên 2 cặp dây (1 đường đi, 1 đường về riêng biệt) được gọi là 1 Lane. Dữ liệu truyền trên Lane được đảm bảo về độ chính xác. Khi đó các nhà sản xuất mới tăng số Lane lên mà vẫn đảm bảo được độ chính xác. Mỗi Lane có thể truyền được với tốc độ max là 250 MB/s (gấp đôi bus PCI). PCI Express có 1 Lane thì được gọi là PCI Express x1. Từ đó mọi người có thể suy ra PCI Express x16 có tốc độ truyền là 16x 250= 8000 MB/s. Hiện nay hình như đã có cả PCI Express x32. Không biết đã có card màn hình nào hỗ trợ bus này chưa.
Bảng so sánh các Bus PCI-X
Phương thức truyền dữ liệu của PCI-X x2
Các khe cắm PCI-Express

Khe PCI và PCI-X trên mainboard
Nguồn Máy Tính
Nguồn máy tính là loại nguồn phi tuyến, khác với nguồn tuyến tính ở chỗ:
Nguồn tuyến tính (thường cấu tạo bằng biến áp với cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp) cho điện áp đầu ra phụ thuộc vào điện áp đầu vào.
Nguồn phi tuyến cho điện áp đầu ra ổn định ít phụ thuộc vào điện áp đầu vào trong giới hạn nhất định cho phép.
Nguồn Máy Tính
Nguyên lý hoạt động
Từ nguồn điện dân dụng (110Vac/220Vac xoay chiều với tần số 50/60Hz) vào PSU qua các mạch lọc nhiễu loại bỏ các nhiễu cao tần, được nắn thành điện áp một chiều. Từ điện áp một chiều này được chuyển trở thành điện áp xoay chiều với tần số rất cao, qua một bộ biến áp hạ xuống thành điện áp xoay chiều tần số cao ở mức điện áp thấp hơn, từ đây được nắn trở lại thành một chiều. Sở dĩ phải có sự biến đổi xoay chiều thành một chiều rồi lại thành xoay chiều và trở lại một chiều do đặc tính của các biến áp: Đối với tần số cao thì kích thước biến áp nhỏ đi rất nhiều so với biến áp ở tần số điện dân dụng 50/60Hz.
Nguồn máy tính được lắp trong các máy tính cá nhân, máy chủ, máy xách tay. Ở máy để bàn hoặc máy chủ, bạn có thể nhìn thấy PSU là một bộ phận có rất nhiều đầu dây dẫn ra khỏi nó và được cắm vào bo mạch chủ, các ổ đĩa, thậm chí cả các card đồ họa cao cấp. Ở máy tính xách tay PSU có dạng một hộp nhỏ có hai đầu dây, một đầu nối với nguồn điện dân dụng, một đầu cắm vào máy tính xách tay.
Nguồn máy tính cung cấp đồng thời nhiều loại điện áp: +12V, - 12V, +5V, +3,3V... với dòng điện định mức lớn.
Công suất và hiệu suất
Công suất nguồn được tính trên nhiều mặt: Công suất cung cấp, công suất tiêu thụ và công suất tối đa...Hiệu suất của nguồn thường không được ghi trên nhãn hoặc không được cung cấp khi nguồn máy tính được bán cho người tiêu dùng, do đó cần lưu ý đến cả hai thông số này.