Tong quan ve may tinh

BÀI 2 BO MẠCH CHỦ
VÀ CÁC CARD MỞ RỘNG
2
1. Chức năng của Mainboard
Bo mạch chính là một trong những thành phần quan trong nhất của máy tính. Các thuật ngữ Mainboard, Motherboard, Systemboard đều được dùng để chỉ bo mạch chính.
Bo mạch chính như là bộ khung của máy tính hầu hết các thiết bị trong máy tính đều được gắn với bảng mạch này. Chính Bo mạch chính và Bộ xử lý quyết định thế hệ của máy tính
1. Chức năng của Mainboard
Mainboard của máy tính có các chức năng sau đây :
Là bản mạch chính liên kết tất cả các linh kiện và thiết bị ngoại vi thành một bộ máy vi tính thống nhất.
Điều khiển tốc độ và đường đi của luồng dữ liệu giữa các thiết bị trên.
Điều khiển điện áp cung cấp cho các linh kiện gắn trên Mainboard hoặc cắm rời trên Card mở rộng.
1. Chức năng của Mainboard
6
Bảng mạch chính (Mainboard)
7
Bảng mạch chính (Main board)
Bảng mạch chính đã trải qua nhiều biến thể nhưng có thể kể ra hai dạng phổ biến nhất và cũng đại diện cho hai thời kỳ phát triển của nó :

MainBoard AT ( Advanced Technology)
Main board ATX (Advanced Technology Extended)
8
Main board AT
Được sử dụng đầu tiên trong những máy tính IBMPC và XT đầu tiên vào những năm 1980 cho đến năm 1995
Đặc điểm kỹ thuật:
Được cấu tạo từ nhiều linh kiện điện tử riêng biệt (gần 100 chíp độc lập) dẫn đến giá thành cao và còn ít chỗ trống trên bản mạch để tích hợp các chức năng khác.
Sử dụng công nghệ mạch in 2 lớp,
Chưa sử dụng công nghệ mạch tích hợp (Chipset),
Đế cắm bộ xử lý chưa được chuẩn hoá
9
Main board AT
Khe cắm RAM sử dụng loại SIMM : (Single In- Line Memory Module) hoặc bộ nhớ RAM được gắn trực tiếp lên Main Board.
Cổng vào/ra : COM (Com, LPT - Line Printer Terminal)
Khe cắm mở rộng : ISA ( Industry Standard Architecture), EISA (Extended Industry Standard Architecture) ...
Kích thước tương đối lớp, Tiêu thụ điện năng cao,
Sử dụng nguồn bộ nguồn AT.
10
Main board ATX
Được ra đời vào khoảng năm 1995 là một bước cải tiến lớn trong công nghệ chế tạo và kiến trúc cơ bản
Đặc điểm kỹ thuật :
Công nghệ mạch in nhiều lớp,
Cấu trúc mạch tích hợp hay còn gọi là bộ Chipset tích hợp toàn bộ chức năng của các Chíp cơ bản vào một vài con chíp đơn. Cấu trúc này được phân lớp theo tốc độ của bus.
Các khe cắm RAM : SIMM (thời gian đầu), DIMM (Dual In-Line Memory Module)
Các đế cắm bộ xử lý được chuẩn hoá
11
Main board ATX
Cổng vào/ra : COM, LPT, USB, PS/2 ;
Khe cắm mở rộng ISA, PCI, AGP, PCI Express ;
Vị trí của các linh kiện như CPU, RAM được thay đổi nhằm tạo sự thuận lợi khi tháo lắp và tản nhiệt tốt.
Kích thước nhỏ gọn, Điện năng tiêu thụ thấp.
Sử dụng bộ nguồn cải tiến ATX
2. Một số Mainboard thông thường
Mainboard của máy Pentium 2
Đặc điểm :
CPU gắn vào Mainboard theo kiểu khe cắm (Slot)
Hỗ trợ tốc độ CPU từ 233MHz đến 450MHz
Hỗ trợ Bus của CPU ( FSB ) là 66MHz và 100MHz
Trên Mainboard có các Jumper để thiết lập tốc độ.
Sử dụng SDRam có Bus 66MHz hoặc 100MHz
Sử dụng Card Video AGP 1X
2. Một số Mainboard thông thường
Mainboard máy Pentium 3 - Socket 370
Đặc điểm :
CPU gắn vào Mainboard theo kiểu đế cắm Socket 370
Hỗ trợ tốc độ CPU từ 500MHz đến 1,4GHz
Hỗ trợ Bus của CPU ( FSB ) là 100MHz và 133MHz
Trên Mainboard có các Jumper để thiết lập tốc độ, các đời về
sau không có .
Sử dụng SDRam có Bus 100MHz hoặc 133MHz
Sử dụng Card Video AGP 2X
Mainboard máy Pentium 3 - Socket 370
2. Một số Mainboard thông thường
Mainboard máy Pentium 4 soket 478
Đặc điểm :
CPU gắn vào Mainboard theo kiểu đế cắm Socket 478
Hỗ trợ tốc độ CPU từ 1,5GHz đến trên 3GHz
Tốc độ Bus của CPU ( FSB ) từ 400MHz trở lên
Sử dụng Card Video AGP 4X, 8X
Sử dụng bộ nhớ DDRam có tốc độ Bus Ram từ 266MHz trở lên
2. Một số Mainboard thông thường
Mainboard máy Pentium 4 socket 775
Đặc điểm :
CPU gắn vào Mainboard theo kiểu đế cắm Socket 775
Hỗ trợ tốc độ CPU từ 2GHz đến trên 3,8GHz
Tốc độ Bus của CPU ( FSB ) từ 533MHz trở lên
Sử dụng Card Video AGP 16X hoặc Card Video PCI Express 16X
Sử dụng bộ nhớ DDRam có tốc độ Bus từ 400MHz trở lên
2. Một số Mainboard thông thường
Mainboard Socket 939 cho CPU hãng AMD
Đặc điểm :
Sử dụng CPU của hãng AMD gắn vào Mainboard theo kiểu đế cắm Socket 939
Hỗ trợ tốc độ CPU từ 2GHz đến trên 4GHz
Tốc độ Bus của CPU (FSB) từ 533MHz trở lên
Sử dụng bộ nhớ DDRam có tốc độ Bus từ 400MHz trở lên
3. Các loại Bus trong PC
Trong PC, các bus được phân thành các cấp theo tốc độ, các cấp có tốc độ chậm hơn chỉ được nối với các cấp có tốc độ lớn hơn kế sát nó. Trong hầu hết các PC, các bus được phân làm 3 cấp, một số ít có 4 cấp. Tất cả các thiết bị trong hệ thống đều phải nối vào một bus nào đó. trong đó một số đóng vai trò cầu nối giữa các bus
22
3. Các loại Bus trong PC
Bus xử lý (Proccesor bus):
Đây là loại bus tốc độ cao, nằm trong chipset và bo mạch chính, được dùng để truyền thông từ cache ra bộ nhớ chính và North brigde
Với các hệ thống từ Pentium, bus này có độ rộng 64 bit
Chạy ở tốc độ cao 66/100/133 MHz từ Pentium III trở lại và có các tốc độ 333/400/533/667/800… đối với các hệ thống từ pentium IV trở về sau.
23
3. Các loại Bus trong PC
Bus bộ nhớ :
Bus bộ nhớ dùng để truyền thông tin giữa CPU và bộ nhớ chính. Bus này được nối vào North brigde của chipset và có tốc độ do chipset này điều khiển
Để xác định tốc độ cho bus chipset xác định loại RAM hệ thống đang sử dụng và ứng với mỗi loại cho một tốc độ phù hợp
Hệ thống dùng FPM (Fast Page Mode) RAM hay EDO RAM(Extended Data Out) thì tốc độ của bus sẽ là 16 MHz
SDRAM thì tốc độ Bus sẽ là 66,100,133 Mhz
DDRAM hoặc DDRAM2 thì tốc độ tương ứng với tốc độ của Mainboard và RAM
24
Bus ISA
Là loại bus tốc độ thấp (8 MHz) có độ rộng 16 bit. Trong các PC đầu tiên, loại bus này có độ rộng 8 bit và chỉ đạt tốc độ 5 MHz. Cho tới năm 1984 nó được mở rộng lên 16 bit cho các hệ thống AT. Bus ISA được sử dụng cho các thiết bị ngoại vi có tốc độ thấp như modem, card sound… và chíp Super I/O cũng nối vào bus này. Hiện nay Bus ISA đã không còn được sử dụng và bị loại khỏi hệ thống.
25
Bus PCI
(Peripheral Component Interconnect)
Bus PCI là loại bus 32 bit với tốc độ 33 MHz tức là có dải thông là 133 MB. ( 32x33.333/8)
Có trong các hệ thống từ 486 trở lại đây. Được xuất phát từ North brigde của chipset và để nối các khe cắm 32 bit (khe cắm PCI) với hệ thống.
Các khe cắm này được dùng cho các thiết bị ngoại vi như bộ điều hợp SCSI, Card mạng, Card màn hình.
South brigde cũng được nối với Bus này. Hiện nay các khe cắm PCI do South brigde quản lý.
26
Bus PCI
(Peripheral Component Interconnect)
27
Bus AGP
( Accelerated Graphics Port):
Đây là loại bus chuyên dụng cho card màn hình có tốc độ 66 MHz, độ rộng 32 bit. nó là đường nối giữa khe cắm AGP và North brigde của chipset. Bus này chỉ có trong các hệ thống hỗ trợ AG. Được Intel thiết kế đặc biệt nhằm nâng cao hiệu năng cho các dịch vụ hình ảnh và đồ hoạ.
Mặc dù dựa trên thiết kế Bus PCI , bus AGP độc lập về mặt vật lý, điện tử cũng như logic với PCI.
28
Bus AGP
( Accelerated Graphics Port):
Bus AGP là loại bus tốc độ cao, tốc độ cơ bản của loại bus này là 66.66 MHz
Chế độ cơ bản của bus AGP gọi là chế độ 1x cho phép một lần truyền dữ liệu trong một chu kỳ đồng hồ và có dải thông là 266 MB/giây
Bus AGP có các tốc độ 2x, 4x, 8x
29
Kiến trúc bus AGP
30
Bus PCI Express
Trên các mainboard thế hệ chipset Intel 9xx, ngoài 1 slot PCI- Express x16 sẽ có thêm 2-4 slot PCI-Express x1. PCI-Express (ban đầu được gọi là 3GIO, 3rd Generation I/O, tức I/O thế hệ thứ ba), và có khả năng truyền dữ liệu theo hai chiều cùng một lúc. Nó sẽ khắc phục sự hạn chế về tốc độ của bus PCI (chỉ 33MHz) và AGP (66MHz), cũng như về giao diện bus (hai chuẩn cũ đều là bus 32-bit). Ở PCI-Express, với kiểu kết nối “điểm với điểm” (point-to-point) giống như serial bus, mỗi thiết bị có một kết nối riêng biệt không phải chia sẻ bus với nhau (như ở PCI dùng parallel bus).
31