Tên gọi của mạch điện tử mà CPU được gắn trên đó là gì

Mainboard là gì và có tác dụng gì? Đầu tiên, chúng ta phải biết trong một hệ thống máy tính có khoảng 10 thiết bị khác nhau: CPU, RAM, Card Video, Card Sound, Card Net, HDD, CDROM, FDD, Keyboard, Mouse. Các thiết bị này có tốc độ chạy rất khác nhau, Ngoài ra, số đường mạch (số BUS) cũng khác nhau, vì vậy mà tất cả các thiết bị không thể kết nối trực tiếp với nhau được.

Do đó, cần một thiết bị trung gian có thể đóng vai trò kết nối tất cả các thiết bị trên về một thể thống nhất, từ đó cái tên Mainboard được nhắc đến và đóng vai trò quan trọng trong nhiệm vụ này.

1. Mainboard là gì?

1.1 Tên gọi

Mainboard (Bo mạch chủ) hay còn được gọi với những cái tên khác như mb, motherboard, mobd, backplane board, base board, main circuit board, planar board, system board, hoặc trên máy tính của Apple là Logic board.

Bo mạch chủ là một bảng mạch đóng vai trò nền tảng của một bộ máy tính, được đặt ở vị trí trung tâm thùng máy (case). Nó phân phối điện cho CPU, RAM, và tất cả các thành phần khác thuộc phần cứng của máy tính. Quan trọng nhất là bo mạch chủ tạo ra mối liên kết giữa các thành phần này với nhau.

1.2 Cấu tạo

Bản mạch in của bo mạch chủ có cấu tạo khác biệt một chút so với các bản mạch in của các thiết bị điện tử thường thấy khác. Đa số các bản mạch in ở các mạch điện đơn giản đều có cấu tạo hai mặt (mặt trước và mặt sau) để chứa các đường dẫn trên nó. Do có rất nhiều các đường dẫn hoạt động với tần số khác nhau nên (theo quy tắc chung) bản mạch phải được thiết kế với các đường dẫn không gây nhiễu sang nhau, đây là một điểm khác biệt khiến việc thiết kế bản mạch của bo mạch chủ khác với các bo mạch thông thường.

2. Chức năng của mainboard

• Gắn kết các thành phần trên một hệ thống máy tính lại với nhau
• Điều khiển thay đổi tố độ BUS cho phụ hợp với các thành phần khác nhau
• Quản lý nguồn cấp cho các thành phần trên Main
• Cung cấp xung nhịp chủ (xung Clock) để đồng bộ sự hoạt động của toàn hệ thống

3. Các thành phần chính

Hệ thống máy tính với các thiết bị gắn trên nó, Mainboard có các thành phần chính là North Bridge (Chipset bắc), Sourth Bridge (Chipset nam), IC SIO (IC điều khiển các cổng). Ba thành phần chính của Mainboard đóng vai trò trung gian để gắn kết các thiết bị của hệ thống máy tính lại thành một bộ máy thống nhất.

3.1 Soket (đế cắm CPU)

Có nhiều loại đế cắm cho CPU tuỳ theo chủng loại Mainboard:

• Socket 370 trên các Mainboard Pentium 3
• Socket 478 trên các Mainboard Pentium 4
• Socket 478 trên các Mainboard Pentium 4
• AM4
• AM3+
• 1151
• 1151-v2
• TR4
• 1150
• 2066
• FM2+
• 2011-3
• ….

Các chân Socket do Chipset bắc điều khiển.

3.2 North Bridge (NB) và South Bridge (SB)

• Có nhiệm vụ kết nối các thành phần trên mainboard và các thiết bị ngoại vi bằng cách thay đổi tốc độ BUS
• Các mainboard có socket khác nhau thì NB chip và SB chip cũng khác nhau
• Nhiều Chipset hiện đại ngày nay có tích hợp sẵn Sound Card và Video Card trên NB và SB nên không cần gắn thêm các card hỗ trợ
• Những mainboard đời mới đều có tản nhiệt cho Chipset

North Bridge (Chipset bắc)

• Chipset bắc có nhiệm vụ điều khiển các thành phần có tốc độ cao như CPU, RAM và Card Video
• Chipset điều khiển về tốc độ BUS và điều khiển chuyển mạch dữ liệu, đảm bảo cho dữ liệu qua lại giữa các thành phần được thông suốt và liên tục, khai thác hết được tốc độ của CPU và bộ nhớ RAM
• Có thể ví Chipset giống như một nút giao thông ở một ngã tư, điều khiển chuyển mạch như các đèn xanh đèn đỏ cho phép từng luồng dữ liệu đi qua trong một khoảng thời gian nhất định, còn điều khiển tốc độ BUS là mỗi hướng của ngã tư khác nhau thì các phương tiện phải chạy theo một tốc độ quy định.

Sourth Bridge (Chipset nam)

• Chức năng của chipset nam tương tụ như chipset bắc, nhưng chipset nam điều khiển các thành phần có tốc độ chậm như: Card Sound, Card Net, ổ cứng, ổ CD ROM, các cổng USB, IC SIO và BIOS,…

3.3 Chip SIO

• SIO điều khiển các thiết bị trên cổng Parallel như máy In, máy Scaner, điều khiển ổ mềm, các cổng Serial như cổng COM, cổng PS/2
• Ngoài ra SIO còn thực hiện giám sát các bộ phận khác trên Main hoạt động để cung cấp tín hiệu báo sự cố
• Tích hợp mạch điều khiển tắt mở nguồn, tạo tín hiệu Reset hệ thống.

• Khởi động máy tính, duy trì sự hoạt động của CPU
• Kiểm tra lỗi của bộ nhớ RAM và Card Video
• Quản lý trình điều khiển cho chipset bắc, chipset nam, IC-SIO và card video onboard

Cung cấp bản cài đặt CMOS SETUP mặc định để máy có thể hoạt động ta chưa thiết lập CMOS

3.5 Clockgen (Clocking) – Mạch tạo xung Clock

Mạch tạo xung Clock có vai trò quan trọng trên Main, chúng tạo xung nhịp cung cấp cho các thành phần trên Main hoạt động đồng thời đồng bộ sự hoạt động của toàn hệ thống máy tính, nếu mạch Clock bị hỏng thì các thành phần trên Main không thể hoạt động được, mạch Clocking hoạt động đầu tiên sau khi Main có nguồn chính cung cấp.

3.6 VRM (Vol Regu Module) – Modul ổn áp

Đây là mạch điều khiển nguồn VCORE cấp cho CPU, mạch có nhiệm vụ biến đổi điện áp 12V/2A thành điện áp khoảng 1,5V và cho dòng lên tới 10A để cấp cho CPU, mạch bao gồm các linh kiện như đèn Mosfet, IC dao động, các mạch lọc L,C

3.7 Khe AGP hoặc PCI Express

Khe AGP và PCI Express dùng để gắn Card video, khe AGP hoặc PCI Express do Chipset bắc điều khiển.

3.8 Khe RAM

Khe RAM do Chipset bắc điều khiển dùng để gắn bộ nhớ RAM, đây là bộ nhớ trung gian không thể thiếu được trong một hệ thống máy tính.

3.9 Khe PCI

Khe PCI do Chipset nam điều khiển dùng để gắn các Card mở rộng như Card Sound, Card Net …

3.10 Cổng IDE

Cổng IDE do Chipset nam điều khiển, cổng IDE dùng để gắn các ổ đĩa như HDD, CDROM, DVD …

4. Nguyên lý hoạt động

• Giữa các thiết bị thông thường có tốc độ truyền tải rất khác nhau, còn gọi là tốc độ BUS
• Mainboard có 2 Chipset quan trọng là Chipset cầu bắc và Chipset cầu nam, chúng có nhiệm vụ nối các thành phần cắm vào Mainboard như giữa CPU và RAM, giữa CPU và VGA Card, … Ngày nay thì chip cầu bắc đã bị loại bỏ.
• Do tốc độ Bus giữa các linh kiện khác nhau nên chúng được đưa qua North Bridge và South Bridge để xử lý lại tốc độ Bus, chính vì thế mà máy tính có thể hoạt động được một cách thống nhất.

HƠN 20 NĂM KINH NGHIỆM

P.A Việt Nam tiên phong trong thị trường Internet & Web. Là nhà đăng ký tên miền lớn nhất Việt Nam. Chuyên nghiệp trong lĩnh vực Tên miền, Lưu trữ Website. Email, Máy Chủ, Thiết kế Web.

Bạn có thể tham khảo thêm về dịch vụ Dedicated Server tại PA Việt Nam sẽ được chạy các dòng mainboard cao cấp hiện nay. Link thể tham khảo chi tiết tại đây

Thông tin chương trình khuyến mãi tại P.A Việt Nam tại đây

​

PCI Express (PCIe) là loại internal bus điển hình và nó khai thác các lane để các thành phần như card mở rộng (card đồ họa, card âm thanh, card mạng …), RAM giao tiếp với CPU và ngược lại. Theo cách giải thích đơn giản nhất thì một lane là 2 cặp dây dẫn, một dây gởi dữ liệu đi và dây kia nhận dữ liệu. Như vậy, PCIe x1 sẽ có 4 dây, PCIe x2 sẽ có 8 dây … Càng nhiều dây, càng nhiều dữ liệu được trao đổi. Kết nối PCIe x1 đạt tốc độ truyền tải dữ liệu 250 MB/s mỗi chiều, PCIe x2 thì 500 MB/s … Về các phiên bản PCIe thì sẽ có một bài riêng, những thông số này tương ứng với PCIe thế hệ đầu tức PCIe 1.x, thế hệ PCIe mới nhất là PCIe 4.0 thì 1 lane đã có tốc độ đến gần 2 GB/s. Số lượng lane sẵn có trên bo mạch chủ tùy thuộc vào khả năng của CPU và bản thân bo mạch chủ. Một ví dụ, rất nhiều CPU dành cho desktop của Intel hỗ trợ 16 lane và một số CPU thế hệ mới, dòng cao cấp hỗ trợ từ 28 đến 40 lane. Trong khi đó, bo mạch chủ dùng chipset Z170 thường cung cấp thêm từ 20 lane. Như vậy với một hệ thống CPU hỗ trợ 16 lane và bo mạch chủ 20 lane thì chúng ta có tổng cộng 36 lane.

​

Do đó, nếu bạn gắn vào hệ thống này một chiếc card đồ họa dùng PCIe x16 thì nó sẽ sử dụng đến 16 lane. Nếu gắn 2 card chạy cầu đôi thì cả 2 có thể chạy cùng nhau ở tốc độ tối đa nhưng bạn chỉ còn lại 4 lane dành cho các thành phần khác. Và nếu bạn có ý định gắn nhiều loại card mở rộng thì bạn cần phải xem xét khả năng hỗ trợ của CPU và chipset. Nếu hết lane mà bạn vẫn còn trống khe PCIe thì khi gắn thêm card vào, nó không thể hoạt động.

Chipset quyết định khả năng OC của hệ thống:

Như vậy bạn đã biết về vai trò định đoạt của chipset về tính tương thích và khả năng mở rộng phần cứng, giờ là khả năng ép xung. Ép xung có nghĩa đơn giản là đẩy xung nhịp của các thần phần phần cứng lên cao hơn so với xung mặc định. Tỉ lệ thuận với tốc độ là điện năng tiêu thụ và nhiệt sản sinh, những yếu tố này có thể khiến hệ thống bất ổn định và giảm tuổi thọ linh kiện. Do đó hệ thống sẽ cần đến khả năng tản nhiệt tốt hơn, chẳng hạn như tản nhiệt nước và bộ nguồn cao cấp.

​

Vấn đề nằm ở chỗ chỉ có một số loại CPU có thể ép xung được, điển hình là dòng K của Intel và AMD. Hơn nữa cũng chỉ có một số loại chipset hỗ trợ ép xung và một số đòi hỏi phải có firmware đặc biệt để mở khóa khả năng ép xung. Do đó nếu bạn muốn ép xung chiếc máy tính của mình thì ngay từ khi chọn mua phần cứng ráp máy, bạn phải tìm đúng bo mạch chủ dùng chipset có khả năng ép xung. Chipset hỗ trợ ép xung bắt buộc phải có khả năng điều khiển các yếu tố cần thiết trong khi ép xung như điện áp, multiplier, xung nhịp … trong UEFI hay BIOS để có thể đẩy tốc độ CPU lên cao hơn mức thiết kế. Nếu chipset không thể ép xung, những tính năng này sẽ không có hoặc nếu có thì cũng không dùng được và bạn sẽ chỉ có thể sử dụng con CPU đó với tốc độ theo nhà sản xuất thiết lập.

Tham khảo: How-To Geek​