Bạn có thể đã nghe nói về một bo mạch chủ và biết nó là cái gì, nhưng bạn có thực sự biết nó hoạt động như thế nào không?

Hãy nghĩ về một bo mạch chủ làm trụ sở của một công ty lớn. Không có trụ sở, ai được giao nhiệm vụ cho các nhân viên còn lại? Và đó chính xác là những gì bo mạch chủ dành cho. Nó là trung tâm của một máy tính kết nối mọi thứ với nhau.

Dưới đây là một cái nhìn sâu sắc về bo mạch chủ là gì và nó hoạt động như thế nào.

Bo mạch chủ là gì?

Một bo mạch chủ là một bảng mạch với các thành phần khác nhau hoạt động đồng loạt để tạo ra một chức năng máy tính.

Chúng tôi đã thiết lập một bo mạch chủ là trụ sở của một tập đoàn lớn. Nhưng chắc chắn, trụ sở không phải là khía cạnh quan trọng duy nhất để làm cho một công ty thành công. Cũng giống như có các nhánh khác nhau của một công ty, một bo mạch chủ có các phần khác nhau trong đó làm việc cùng nhau để truyền dữ liệu cho nhau.

Yếu tố hình thức

Các yếu tố hình thức về cơ bản là làm thế nào một bo mạch chủ được hình thành, hoặc làm thế nào nó thể chất trông liên quan đến thông số kỹ thuật của nó (cụ thể là kích thước, hình dạng, và bố trí).

Lấy McDonald's làm ví dụ. Trong khi tất cả các nhà hàng McDonald's hoạt động theo cùng một cách, một số nhà hàng được thiết lập khác nhau. Một số có trung tâm vui chơi, màn hình cảm ứng tự đặt hàng ưa thích và máy làm kem không bị gián đoạn.

Nó giống với các yếu tố hình thức. Trong khi tất cả các bo mạch chủ hoạt động theo cùng một cách, các mô hình khác nhau có các loại cổng, kích thước và lỗ lắp khác nhau. Các yếu tố hình thức phổ biến bao gồm:

  • ATX: Nữ hoàng của các yếu tố hình thức, ATX là một lựa chọn phổ biến và có kích thước lớn (hầu hết là 12 x 9, 6 inch)
  • microATX: Phiên bản nhỏ hơn của tiêu chuẩn ATX với ít thông số hơn
  • Mini-ATX: Nhỏ hơn phiên bản vi mô, chúng được thiết kế cho CPU di động
  • Mini-ITX: Nhỏ hơn một bảng ATX (6, 7 x 6, 7 inch), các yếu tố hình thức mini-ITX là yên tĩnh và không sử dụng nhiều năng lượng
  • Nano-ITX: Giữa Pico và Mini-ITX, thiết bị này hoạt động tốt với các thiết bị mỏng
  • Pico-ITX: Thực sự nhỏ với kích thước kích thước 3, 9 x 2, 8 inch và giữ tối đa 1 GB

Các yếu tố hình thức bị gián đoạn khác bao gồm BTX, LPX và NLX.

Chipset

Chipset cho phép dữ liệu lưu thông giữa các thành phần khác nhau, cụ thể là CPU, thiết bị ngoại vi, ổ đĩa ATA, đồ họa và bộ nhớ.

Nó có thể được chia thành hai loại:

  • Northbridge: Nằm ở phía “phía bắc” của chipset, nó “kết nối” với nhau các thành phần sau: CPU, RAM và PCIe
  • Southbridge: Nằm ở phía “phía nam” của chipset, nó “kết nối” các thành phần sau: BIOS, USB, SATA và PCI

Hãy nghĩ về một chipset như CEO của một công ty lớn, với Northbridge và Southbridge đóng vai trò là Giám đốc tài chính và Giám đốc điều hành.

Trong kinh doanh, ba C (hoặc C-Suite) làm việc cùng nhau trong trụ sở của một công ty để giao nhiệm vụ cho cấp dưới của họ. Trong trường hợp của bo mạch chủ, C-Suite bao gồm các ông chủ lớn đảm bảo thông tin đang chảy giữa các cấp dưới (như BIOS, CPU, RAM, v.v.).

Ổ cắm CPU

Điều này về cơ bản là một môi trường sống nhỏ cho CPU để nghỉ ngơi. Một CPU là một hình vuông nhỏ với một loạt các chân và đầu nối bên dưới nó giúp giải thích và truyền dữ liệu được thực hiện bởi phần cầu bắc của chipset.

Hãy suy nghĩ về CPU như trợ lý văn phòng vượt trội cho một CFO / COO. Trợ lý văn phòng nằm trong buồng riêng của mình (hoặc trong trường hợp này là socket CPU) để thực hiện các loại tác vụ khác nhau.

Nó giống như một CFO / COO nói với một trợ lý văn phòng để sắp xếp các cuộc họp, thực hiện cuộc gọi điện thoại, và đi trên cà phê chạy. Trợ lý văn phòng, hoặc CPU, thực hiện các loại nhiệm vụ này (nhưng theo một cách thức toán học hơn, khi CPU đọc các hướng dẫn đầu vào và đầu ra).

Có một CPU chất lượng cao (và trợ lý văn phòng cho vấn đề) rất quan trọng đối với tốc độ và hiệu quả tổng thể của máy tính.

Slots

Hãy nghĩ về các khe như các chi nhánh / phòng ban khác nhau của một công ty.

Hầu hết các công ty đều có các phòng ban cho những thứ như tiếp thị, nguồn nhân lực, kế toán, nghiên cứu, v.v.

Các khe cắm giống như các loại phòng ban này cho một bo mạch chủ, với các nhánh như:

  • Khe cắm bộ nhớ / DIMM: Được sử dụng để giữ bộ nhớ / RAM
  • PCI: Kết nối các thẻ mở rộng như video, mạng và thẻ âm thanh
  • PCIe: Phiên bản PCI hiện đại nhưng có giao diện khác có thể hoạt động với hầu hết các loại card mở rộng
  • USB: Được sử dụng cho các đầu nối USB như ổ flash, mặc dù không phổ biến
  • SATA: Được sử dụng cho ổ đĩa quang / ổ cứng / ổ cứng thể rắn

Bus dữ liệu

Tất cả các thành phần được đề cập ở trên sẽ không hoạt động đồng loạt nếu không có các bus dữ liệu cần thiết kết nối mọi thứ với nhau.

Hãy suy nghĩ của xe buýt dữ liệu như một hình thức giao tiếp.

Vì vậy, trong một công ty lớn, nếu CFO / COO muốn nói với một trợ lý văn phòng phải làm gì, họ sẽ làm thế nào? E-mail? Điện thoại? Cuộc trò chuyện trực tiếp? Nó không quan trọng miễn là có một số hình thức giao tiếp đang diễn ra.

Đó là ý tưởng tương tự với một bo mạch chủ. Tất cả các thành phần truyền dữ liệu với nhau thông qua các bus dữ liệu.

Đặt chúng lại với nhau: Tất cả hoạt động như thế nào

Khi bạn bật máy tính, nguồn điện sẽ được gửi từ nguồn cấp điện cho bo mạch chủ.

Dữ liệu được truyền qua các bus dữ liệu và đi qua phần cầu bắc và cầu nam của chipset.

Phần cầu bắc cầu dữ liệu cho CPU, RAM và PCIe. Bộ nhớ RAM bắt đầu gửi đầu vào cho CPU, trong đó “diễn dịch” các hành động này dưới dạng đầu ra. Dữ liệu cho PCIe sau đó được chuyển sang thẻ mở rộng, tùy thuộc vào loại bạn có.

Phần cầu nam cầu nối dữ liệu với BIOS, USB, SATA và PCI. Tín hiệu cho BIOS cho phép máy tính của bạn khởi động, trong khi dữ liệu đến SATA “đánh thức” ổ đĩa quang, đĩa cứng và ổ cứng của bạn. Dữ liệu từ SATA được sử dụng để cấp nguồn cho video, mạng và thẻ âm thanh của bạn.

Tóm lại, một bo mạch chủ phục vụ như là trụ sở của một máy tính truyền dữ liệu qua các bus dữ liệu. Những chiếc xe buýt dữ liệu này đi qua các bộ phận cầu bắc và cầu nam của một chipset, sau đó kết nối với các thành phần khác như CPU, RAM, PCI, PCIe, v.v.

Tất cả mọi thứ hoạt động cùng nhau như một công ty thành công, mặc dù theo kiểu nhị phân hơn.

Hình ảnh tín dụng: Dave Crosby, gcg2009, Thư viện ảnh VIA, Jarek Kulik, Marlon J. Manrique, Dominik Bartsch