مادربرد چیست؟

مادربرد اصلی ترین برد مدار چاپی (PCB) در کامپیوتر است. مادربرد نقطه اتصال مرکزی ارتباطی کامپیوتر است که از طریق آن تمام اجزا و تجهیزات جانبی خارجی به هم متصل می شوند.

مادربردها را می توان تقریباً در همه رایانه ها، به ویژه رایانه های شخصی رومیزی و لپ تاپ پیدا کرد. قطعاتی که از طریق آنها به هم متصل می شوند شامل چیپ ست ها، واحدهای پردازش مرکزی (CPU) و حافظه هستند. لوازم جانبی خارجی شامل وای فای، اترنت و کارت گرافیک با واحد پردازش گرافیکی یا GPU است.

سازندگان مادربرد عبارتند از Acer، ASRock، Asus، Gigabyte Technology، Intel و Micro-Star International.

مادربردها چگونه کار می کنند؟

PCB یک مادربرد بزرگ ممکن است شامل 6 تا 14 لایه فایبرگلاس، قطعات اتصال مسی و صفحات مسی برای ایزوله کردن برق و سیگنال باشد. سایر اجزاء از طریق اسلات های توسعه به مادربرد اضافه می شوند. این شامل سوکت های پردازنده است. ماژول های حافظه دوگانه در خط؛ اتصال قطعات جانبی (PCI)، PCI Express (PCIe) و اسلات درایو حالت جامد M.2. و همچنین اتصالات منبع تغذیه.

یک هیت سینک و فن، اجزای گرمایی مانند CPU را مدیریت می کنند. معمولاً مادربردها اتصال اضافی را از طریق تراشه Southbridge مانند PCI، Serial Advanced Technology Attachment یا SATA، Thunderbolt، USB و سایر رابط ها ارائه می دهند.

CPU به طور کلی به دو نرخ داده 3 (DDR3)، DDR4، DDR5 یا حافظه داخلی LPDDRx و PCIe متصل است. این کار از طریق اتصالات نقطه به نقطه مانند HyperTransport، QuickPath Interconnect اینتل و Ultra Path Interconnect انجام می شود. انتخاب مادربرد اغلب مشخص می کند که بسیاری از ویژگی های کامپیوتر پشتیبانی می کند.

طرح‌های مادربرد در رایانه‌های رومیزی معمولاً مادربرد ATX است که نسخه بهبودیافته طراحی AT IBM توسط اینتل است. سایر طراحان فرم فاکتور شامل موارد زیر است:

ATX توسعه یافته
مینی ATX
میکرو ATX
BTX
میکرو BTX
mini-ITX
میکرو ITX
نانو ITX
برخی از کنترل کننده های حافظه در حال حاضر در CPU ها ساخته شده اند. که تراشه های Northbridge را که مدیریت حافظه را از مادربرد ارائه می کردند حذف کرده است. ویدئوی یکپارچه از یک مادربرد جانبی شکافدار به CPUهای دارای گرافیک فعال شده است.

Ryzen AMD دارای طراحی سیستم روی یک تراشه است که چیپست Southbridge را نیز اختیاری می کند. این ادغام CPU هزینه های تولیدکنندگان مادربرد را کاهش داده است. آن‌ها می‌توانند سیستم‌های پایه را برای ایستگاه‌های کاری و رایانه‌های سطح ابتدایی ارائه دهند و می‌توانند پیاده‌سازی‌های سفارشی‌سازی شده را برای پردازنده‌های مختلف طراحی کنند که امکان ارتقای پلتفرم را فراهم می‌کند.

مادربردهای بازی برای کامپیوترهای با کارایی بالا ساخته شده اند. آنها نسبت به مادربردهای رایانه های رومیزی و لپ تاپ قدرتمندتر هستند و ویژگی های بیشتری دارند.

اجزای مادربرد

هر مادربرد برای پشتیبانی از اجزای خاص مانند CPU و حافظه طراحی شده است. آنها می توانند اکثر انواع هارد دیسک ها و تجهیزات جانبی را در خود جای دهند.

مادربردها شامل اجزای اصلی زیر هستند:

CPU با مدار منطقی خود که دستورالعمل های برنامه ها، سیستم عامل و سایر اجزای کامپیوتر را پردازش می کند.
حافظه ای که در آن دستورالعمل ها و داده ها به طور موقت ذخیره و اجرا می شوند.
رابط ذخیره سازی برای درایو حالت جامد یا هارد دیسک برای ذخیره سازی مداوم داده ها و برنامه ها.
ROM BIOS حافظه غیر فراری را فراهم می کند که سیستم عامل را ذخیره می کند، مانند سیستم اصلی ورودی/خروجی یا BIOS.
چیپست Northbridge که CPU، حافظه، ذخیره سازی و سایر اجزا را به هم متصل می کند.
چیپست Southbridge که عناصر جانبی را به مادربرد متصل می کند و به Northbridge متصل می شود.
فن های خنک کننده که دمای عملیات داخلی مناسب را حفظ می کنند.
اسلات کانکتورهای جانبی برای کارت های جانبی پلاگین، مانند آداپتورهای گرافیکی و ارتباطی؛
اتصالات برای دستگاه های جانبی مانند پورت های USB و سایر اتصالات برای دستگاه های خارجی؛
باتری پشتیبان که تضمین می کند داده های پیکربندی کلیدی سیستم در زمانی که برق اصلی در دسترس نیست حفظ می شود. و
کانکتور برق، اتصال به منبع برق خارجی.
بسیاری از عناصر دیگر یک مادربرد معمولی را تشکیل می دهند. مادربرد را به عنوان موزاییک بزرگی از اتصالات الکتریکی در نظر بگیرید که بخش های مختلف یک کامپیوتر را به هم متصل می کند.

منبع