Bo mạch chủ – Wikipedia tiếng Việt

Thuật ngữ Bo mạch chủ thường dùng nhiều nhất trong ngành công nghiệp máy tính nói chung như một từ dành riêng, mặc dù có rất nhiều thiết bị khác cũng có thể có Bảng mạch chính được gọi là “bo mạch chủ”. Bài viết này nói đến Bo mạch chủ trong các máy tính nói chung mà chú trọng nhiều hơn là của máy tính cá nhân.

Bo mạch chủ của máy tính trong tiếng Anh là motherboard hay mainboard và thường được nhiều người gọi tắt là: mobo, main.

Các thiết bị thường xuất hiện trên bo mạch chủ[sửa|sửa mã nguồn]

Một bo mạch chủ hiện đại với các thành phần chính

Trong các thiết bị điện tử Bo mạch chủ là một bản mạch đóng vai trò là trung gian giao tiếp giữa các thiết bị với nhau. Một cách tổng quát, nó là mạch điện chính của một hệ thống hay thiết bị điện tử.

Có rất nhiều các thiết bị gắn trên bo mạch chủ theo cách trực tiếp có mặt trên nó, thông qua các kết nối cắm vào hoặc dây dẫn liên kết, phần này trình bày sơ lược về các thiết bị đó, chi tiết về các thiết bị xin xem theo các liên kết đến bài viết cụ thể về chúng.

• Bộ vi xử lý, hay là CPU: thành phần trọng tâm của một hệ thống máy tính. CPU có thể được hàn chết trên bo mạch chủ hoặc là một bộ phận rời được gắn vào thông qua socket
• Bộ nhớ hay là RAM:
• Chipset: Các vi mạch phụ có chức năng liên kết CPU với bộ nhớ và các bộ phận ngoại vi khác.
• ROM chứa phần sụn hệ thống, còn thường gọi là BIOS
• Khe cắm mở rộng cho phép kết nối các thiết bị ngoại vi như ổ đĩa, card màn hình, card mạng v.v thông qua bus mở rộng
• Các đầu nối vào/ra như VGA/HDMI, USB, PS/2, cổng nối tiếp/song song v.v
• Đầu nối nguồn máy tính

Một số bộ phận ngoại vi thường được tích hợp trên bo mạch chủ :

• GPU hay trình điều khiển đồ họa: thường được tích hợp vào chipset hay CPU
• Trình điều khiển ổ đĩa như PATA/IDE (cũ) hay SATA (mới hơn)
• Trình điều khiển mạng

Cấu trúc bo mạch chủ[sửa|sửa mã nguồn]

Cấu trúc sử dụng CPU của hãng Intel[sửa|sửa mã nguồn]

Cấu trúc bo mạch chủ sử dụng CPU của hãng Intel
Cấu trúc một bo mạch chủ tiêu biểu sử dụng CPU của hãng AMD. Điểm khác biệt ở đây là CPU được nối thẳng tới RAM không thông qua Chipset cầu bắc
Cấu trúc bo mạch chủ sơ lược giải nghĩa như sau :CPU liên kết với Chipset cầu bắc ( North Bridge ), tại đây chipset cầu bắc tiếp xúc với RAM và bo mạch đồ họa. Nói chung, cấu trúc máy tính cá thể dùng bộ giải quyết và xử lý Intel đến thời gian năm 2007 CPU sử dụng RAM trải qua chipset cầu bắc. Chipset cầu bắc được nối với chipset cầu nam trải qua bus nội bộ. Do đặc thù thao tác ” nặng nhọc ” của chipset cầu bắc nên chúng thường tỏa nhiều nhiệt, bo mạch chủ thường có những tản nhiệt cho chúng bằng những hình thức khác nhau .Chipset cầu nam nối với những bộ phận còn lại, gồm có những thiết bị có tính năng nhập / xuất ( I / O ) của máy tính gồm có : những khe lan rộng ra bằng bus PCI, ổ cứng, ổ quang, USB, Ethernet …

Cấu trúc sử dụng CPU của hãng AMD[sửa|sửa mã nguồn]

Về cơ bản, cấu trúc bo mạch chủ sử dụng CPU của hãng AMD giống như cấu trúc của bo mạch chủ sử dụng CPU của hãng Intel. AMD cũng như nhiều hãng khác đều chưa đưa ra xu thế riêng của mình mà phải theo cấu trúc của Intel bởi sự tăng trưởng của máy tính cá thể ngay từ thời gian sơ khai đã tăng trưởng theo cấu trúc nền tảng của những hãng IBM – Intel. Phần này chỉ nói ra những sự độc lạ nhỏ trong cấu trúc bo mạch chủ sử dụng CPU của AMD so với bo mạch chủ sử dụng CPU của hãng Intel : về 1 số ít cấu trúc bo mạch chủ cho bộ giải quyết và xử lý AMD hoàn toàn có thể được cho phép CPU tiếp xúc trực tiếp với RAM mà điều này cải tổ đáng kể sự ” thắt cổ chai ” thường thấy ở cấu trúc bo mạch chủ sử dụng CPU của hãng Intel. Với thế hệ chipset X58 / P5x / H5x, Intel đã giảm tải cho chíp cầu bắc bằng việc chuyển những bus tiếp xúc với Ram và VGA lên CPU quản trị .

Cấu tạo bản mạch in của bo mạch chủ[sửa|sửa mã nguồn]

Bản mạch in của bo mạch chủ có cấu trúc độc lạ một chút ít so với những bản mạch in của những thiết bị điện tử thường thấy khác. Đa số những bản mạch in ở những mạch điện đơn thuần đều có cấu trúc hai mặt ( mặt trước và mặt sau ) để chứa những đường dẫn trên nó. Do có rất nhiều những đường dẫn hoạt động giải trí với tần số khác nhau nên ( theo quy tắc chung ) bản mạch phải được phong cách thiết kế với những đường dẫn không gây nhiễu sang nhau, đây là một điểm độc lạ khiến việc phong cách thiết kế bản mạch của bo mạch chủ khác với những bo mạch thường thì .Ở bo mạch chủ, do chứa nhiều linh phụ kiện với những đường dẫn lớn nên chúng được phong cách thiết kế từ 3 đến 5 lớp ( thậm chí còn nhiều hơn ) : Ngoài hai lớp mặt trước và mặt sau thì ở giữa của bo mạch cũng có những đường dẫn .Ngoài tính năng để cắm và dán những linh phụ kiện trên mặt phẳng nó, bo mạch chủ còn được phong cách thiết kế để truyền một phần nhiệt từ những thiết bị tỏa nhiệt trên nó và truyền nhiệt ra một diện tích quy hoạnh rộng để được làm mát bằng không khí. ASUS là một hãng phần cứng của Đài Loan thường rất thành công xuất sắc trong việc phong cách thiết kế tản nhiệt ra bản mạch của bo mạch chủ .

Tản nhiệt trên bo mạch chủ[sửa|sửa mã nguồn]

Do có nhiều linh phụ kiện hoàn toàn có thể phát nhiệt tại trực tiếp hoặc được cắm, gắn trên bo mạch chủ nên vấn đế tản nhiệt rất được coi trọng trong phong cách thiết kế .Phương thức tản nhiệt thường thấy trên bo mạch chủ gồm có :

• Sử dụng các tấm, phiến tản nhiệt bằng nhôm hoặc đồng độc lập với cách truyền nhiệt tự nhiên ra môi trường xung quanh hoặc tận dụng luồng gió từ quạt CPU thổi ra.
• Sử dụng quạt tạo sự tản nhiệt cưỡng bức, tuy nhiên cách dùng quạt hiện nay dần ít được dùng bởi sự rủi ro có thể xảy đến khi bo mạch chủ được sử dụng sau vài năm và quạt có thể bị hư hỏng dẫn đến thiết bị được tản nhiệt bằng quạt này sẽ bị hư hỏng.
• Sử dụng công nghệ ống truyền nhiệt để liên kết các cụm chi tiết cần tản nhiệt với nhau. Các cụm được gắn kết với nhau thường là: Chipset cầu bắc-Chipset cầu nam-Transistor điều tiết điện năng cho CPU và bo mạch chủ.
• Cho phép sự tản nhiệt bằng nước với các hệ thống tản nhiệt nước gắn ngoài bằng cách thiết kế các đầu cắm ống nước chờ sẵn.

Các thiết bị cần tản nhiệt trên bo mạch chủ :

• Chipset cầu bắc là thiết bị mà bất kỳ bo mạch chủ nào cũng phải tản nhiệt cho nó bởi sự phát nhiệt lớn tỏa ra bởi chúng là cầu nối quan trọng của hệ thống và làm việc liên tục. Nhiều bo mạch chủ tích hợp sẵn bo mạch đồ hoạ trong chipset cầu bắc khiến chúng càng toả nhiệt nhiều hơn.
• Chipset cầu nam mới được coi trọng sự tản nhiệt trong thời gian gần đây (trước đây chúng thường được để trần mà không được gắn bất kỳ một tấm tản nhiệt nào) bởi các tính năng và thiết năng mở rộng có thể làm nó hoạt động mạnh hơn và phát nhiệt nhiều hơn.
• Các transistor trường cho phần điều chế nguồn của bo mạch chủ và CPU: Nhiều bo mạch chủ thiết kế áp mặt lưng của các transistor này xuống trực tiếp bo mạch để tản nhiệt ra bo mạch, một số bo mạch chủ thiết kế các tấm phiến tản nhiệt riêng, số ít các bo mạch chủ cao cấp thiết kế ống truyền nhiệt liên kết chúng với các thiết bị tản nhiệt khác.

Thiết kế riêng của những nhà phân phối phần cứng[sửa|sửa mã nguồn]

Các đơn vị sản xuất phần cứng luôn tạo ra những sự đổi khác trong phong cách thiết kế cấu trúc của bo mạch chủ nên mỗi hãng khác nhau sẽ tạo ra một sự biến hóa nào đó so với những kiến trúc thường thì để hướng sự quan tâm của người mua. Chính điều đó đã thôi thúc công nghệ tiên tiến tăng trưởng, tạo ra sự tăng trưởng không ngừng .

Sự thay đổi thiết kế có thể kể đến:

• Tăng số khe cắm PCI-Express X16 lên 3-4 khe để có thể hoạt động với đồng thời 2-4 bo mạch đồ hoạ hỗ trợ công nghệ CrossFire.
• Tạo ra những phương thức tản nhiệt hiệu quả.
• Cho phép ép xung của hệ thống.
• Thay đổi các loại linh kiện truyền thống bằng các linh kiện tốt hơn, bền hơn và chịu đựng được nhiệt độ cao hơn: Ví dụ việc sử dụng các tụ rắn thay cho tụ hoá thông thường.

Các chuẩn bo mạch chủ thông dụng đến năm 2007[sửa|sửa mã nguồn]

Đầu nối nguồn 24 chân theo chuẩn ATX
ATX là chuẩn bo mạch chủ thông dụng nhất lúc bấy giờ, chúng được tăng trưởng có tinh lọc trên nền những chuẩn cũ ( Baby-AT và LPX ) với sự biến hóa của phong cách thiết kế và tương quan nhiều đến việc đổi khác đầu nối nguồn với nguồn máy tính, tính năng quản trị điện năng mưu trí và sự đổi khác nút khởi động một phiên thao tác. Một đổi khác khác là sự tập hợp những cổng liên kết vào / ra về phía sau của mạng lưới hệ thống máy tính cá thể ( gồm có những khe cắm lan rộng ra ở phía dưới và cụm cổng vào / ra ở phía trên ( I / O connector panel ) so với vỏ máy tính kiểu đứng ) .Hình minh họa tiên phong của bài viết này là một bo mạch chủ theo chuẩn ATX .

Đầu nối nguồn cho bo mạch chủ theo chuẩn ATX:

Đầu nối nguồn cho bo mạch chủ theo chuẩn ATX bao gồm hai loại đầu: 20 chân và 24 chân.

Hình phần trên: Đầu nối 24 chân cung cấp điện năng cho bo mạch chủ; hình dưới: Đầu nối vào bo mạch chủ cung cấp nguồn +12V cho CPU

Theo sự quy ước (như hình) thì các đầu nối 20 chân chỉ khác biệt 4 chân dưới cùng. Nếu bỏ các chân 11, 12, 23, 24 (theo quy ước như hình) thì đầu nối 24 chân trở thành đầu nối 20 chân. Chính vì điều này mà một số nguồn máy tính đã thiết kế loại đầu cắm 20+4 chân phù hợp cho cả hai loại bo mạch chủ.

Thay đổi nút Power so với các chuẩn cũ:

Nút power ở các chuẩn cũ thuộc thể loại “công tắc”, chúng có nguyên lý hoạt động giống như các công tắc bật đèn thông thường trong dân dụng (đây là điều tạo nên sự dễ phân biệt các chuẩn ATX và chuẩn cũ). Theo chuẩn ATX thì nút “Power” trên vỏ máy tính là một nút nhấn “mềm” (chúng tự đàn hồi về trạng thái 0 sau khi bấm), nút này có thể được lựa chọn tuỳ biến thành các chức năng khác nhau khi máy tính đã khởi động vào hệ điều hành (Ví dụ có thể trở thành một trong các nút: Stand by, Hibernate, Shutdown).

BTX là một chuẩn mới Open và thường chỉ dùng cho những mạng lưới hệ thống máy tính cá thể hạng sang, điểm đặc biệt quan trọng của bo mạch chủ theo chuẩn này là sự sắp xếp lại vị trí của những thiết bị trên bo mạch chủ nhằm mục đích tạo ra sự lưu thông không khí tối ưu trong thùng máy .CPU được chuyển gần ra phía trước của thùng máy cùng với quạt tản nhiệt CPU phong cách thiết kế kiểu thổi ngang ( song song với bo mạch chủ ) sẽ lấy gió từ phía mặt trước của vỏ máy ( được phong cách thiết kế bắt buộc những lưới thoáng ). Cách phong cách thiết kế này nâng cấp cải tiến so với chuẩn ATX bởi CPU theo chuẩn ATX hoàn toàn có thể sử dụng luồng gió luẩn quẩn nếu không được phong cách thiết kế thông thoáng và khuynh hướng gió hài hòa và hợp lý hoặc sử dụng vỏ máy tính theo chuẩn 38 ° .Luồng gió nguồn vào sau khi làm mát CPU hoàn toàn có thể liên tục làm mát bo mạch đồ họa, một phần thoát ra phía sau theo quạt thông gió của vỏ máy tính phía sau, một phần qua RAM để thoát ra ngoài trải qua nguồn máy tính .Kết nối nguồn của chuẩn BTX không có độc lạ so với của chuẩn ATX 24 chân .BTX lúc bấy giờ chưa trở thành thông dụng với hầu hết người dùng do đó những hãng sản xuất phần cứng cũng chưa cho sinh ra nhiều loại bo mạch chủ theo chuẩn này .

Các chuẩn kích cỡ của bo mạch chủ[sửa|sửa mã nguồn]

Hình ảnh so sánh kích thước các loại bo mạch chủ với các khổ giấy (ví dụ khổ A4)
Kích thước của bo mạch chủ thường được chuẩn hóa để bảo vệ thích hợp với những vỏ máy tính .Có những loại size sau :

Các chuẩn cổ xưa trước đây[sửa|sửa mã nguồn]

• Baby-AT: 216 mm × 254–330 mm
• Full-size AT: 305 mm × 279–330 mm
• LPX: 229 mm × 279–330 mm
• WTX: 355.6 mm × 425.4 mm
• ITX: 215 mm x 191 mm

Các chuẩn hiện tại[sửa|sửa mã nguồn]

• BTX: 305 x 272mm
• microBTX: 264 x 267 mm
• pico BTX: 203 x 267 mm
• ATX: 305 x 244 mm
• mini ATX: 284 x 208 mm
• microATX: 244 x 220 mm
• flexATX: 229 x 191 mm
• Mini-ITX: 170 x 170 mm

Kích thước không theo chuẩn[sửa|sửa mã nguồn]

Trong một số trường hợp các nhà sản xuất máy tính có thể sản xuất các bo mạch chủ với kích thước riêng của họ nhưng loại này chỉ được lắp ráp tại các máy tính đồng bộ mà không được bán riêng lẻ ra thị trường

Kết nối thường thì[sửa|sửa mã nguồn]

Các công ty sản xuất[sửa|sửa mã nguồn]

Một bo mạch chủ ASUS
Danh sách những nhà phân phối bo mạch chủ ::
{ { thể loại Commons | Computer }

Source: https://suanha.org
Category : Máy-tinh