مادر برد و انواع آن
یکی از سخت‌افزارهای مهم هر کامپیوتر یا لپ تاپ، مادربرد است. مادربرد یا برد اصلی، قطعه‌ای است که کنترل‌کننده و ارتباط‌دهنده همه اجزای کامپیوتر به یکدیگر است.
همه ماژول‌های اساسی کامپیوتر نظیر CPU، حافظه رم و کارت گرافیک روی این قطعه نصب می‌شوند. برای عملکرد روان و بهینه یک کامپیوتر، مادربرد می‌بایست ارتباط سریع و مؤثری با اجزای مختلف برقرار کند. بنابراین باید با همه سخت‌افزارهای سیستم سازگار باشد. انواع مادربرد کامپیوتر از نظر فرم فکتور یا همان شکل و اندازه ظاهری به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.
تعریف مادربرد
مادربرد با نام‌های برد منطقی، پایه، برد سیستم، برد اصلی، برد مدار اصلی، برد مسطح و موبو نیز معرفی می‌شود. مادربرد در اصل یک صفحه نارسانا است که مدار لازم را برای ایجاد ارتباط الکتریکی بین اجزای سیستم و کانکتورهایی مانند سوکت برای اتصال اجزا دارا می‌باشد. لایه‌های باریک نازک آلومینیوم یا مس چاپ شده روی برد اصلی مانند مدار الکتریکی عمل می‌کنند و اجزای مختلف را به هم اتصال می‌دهند.
یک مادربرد معمولی شامل کانکتورها و اجزای زیر است:
- سوکت CPU
- اسلات حافظه
- کانکتور SATA (ذخیره‌سازی)
- کانکتور برق
- چیپست
- کانکتور فلاپی (البته در حال حاضر منسوخ شده است)
- تراشه IO
- کانکتور فن عقب
- کانکتور فن شاسی
- کانکتورهای IO
- پورت‌های USB
- کانکتور صوتی
- کانکتور IDE
- هدر باتری CMOS
- اسلات‌های اتصال اجزای جانبی PCI
- حافظه غیر فرار (ROM) برای نگه داشتن برنامه بوت
- ژنراتور کلاک برای سنکرون سازی اجزا
- اسلات اضافه برای ارتقاء اجزای مختلف
ماوس و صفحه کلید به پورت‌های USB روی این برد متصل می‌شوند. بسیاری از بردها دارای قابلیت گسترش برای اتصال به دستگاه‌های اضافی نیز می‌باشند که از طریق اسلات‌ها صورت می‌گیرد. هیت سینک‌ها و فن اضافه نیز در مادربردهای مدرن برای انتقال گرمای اضافی تعبیه شده است.
انواع مختلفی از مادربردها در بازار موجود است که نوع طراحی، اندازه، پیش‌نیازها، قیمت و سرعت عملکرد آن‌ها متفاوت است و برای خرید مادربرد مناسب، می‌بایست بر اساس نیاز این فاکتورها را با هم مقایسه نمود.
وظیفه مادربرد
مادربرد وظایف مختلفی در یک سیستم کامپیوتری دارد:
- مادربرد ستون فقرات هر کامپیوتر PC است که روی آن CPU، حافظه رم، هارد دیسک و غیره نصب می‌شود.
- توان تغذیه مناسب را به تمام اجزای ضروری کامپیوتر منتقل می‌کند.
- امکان ارتباط مناسب بین تمام قسمت‌های کامپیوتر را فراهم می‌کند.
- برای تجهیزات جانبی خارجی از اسلات‌های مادربرد استفاده می‌شود.
- مدیریت جریان داده یا ترافیک اطلاعات را بر عهده دارد.
- BIOS نیز روی مادربرد قرار دارد و در اصل، اجزای مختلف الکترونیکی را در سیستم اصلی کامپیوتر کنترل می‌کند.
عملکرد مادربرد
انواع مادربرد علی‌رغم تفاوت در ظاهر و سایر ویژگی‌ها، عملکرد یکسانی دارند. با فشار دادن دکمه پاور، SMPS (منبع تغذیه حالت سوئیچ) تغذیه مادربرد را شروع می‌کند.
پس از آن، داده‌ها از طریق باس‌های موجود (USB یا پورت‌های دیگر) به دستگاه‌های ورودی و خروجی منتقل می‌شود.
به طور کلی، دو اصطلاح مربوط به انتقال داده وجود دارد: یکی Northbridge و دیگری Southbridge. داده‌های قسمت Northbridge شامل CPU، رم و PCIe می‌شود، زیرا در قسمت بالای برد اصلی قرار دارند.
ابتدا، رم شروع به ارسال داده به CPU کرده و پس از آن، بخش پایین برد اصلی (BIOS، USB، SATA و PCI) فعال می‌شود و ارتباط با سخت‌افزارهای داخلی و خارجی صورت می‌گیرد.
به عنوان مثال در اولین مرحله، BIOS فرمان‌های ورودی از حافظه رم را برای بوت شدن سیستم عامل دریافت و اجرا می‌کند.
انواع مادربرد
انواع مادربرد کامپیوتر بر اساس ویژگی‌های مختلف آن قابل تقسیم‌بندی هستند.
مشخصه‌های اصلی یک مادربرد که آن را نسبت به نمونه‌ای دیگر متمایز می‌کند، فرم فکتور، سوکت CPU و چیپ ست، تعداد اسلات، کانکتور، Bios، پورت، و سایر قابلیت‌های اضافی نظیر کارت وای‌فای و غیره است.
فرم فکتور
یکی از ویژگی‌های مادربردها، شکل ظاهری و ابعاد آن است که بر اساس استانداردهای مختلف فرم فکتور تعیین می‌شود. شرکت‌های سازنده مادربرد از این استانداردها برای تولید بردهای اصلی خود استفاده می‌کنند.
اگرچه فرم فکتورهای مختلفی برای ساخت مادربردها وجود دارد اما اغلب مادربردهای موجود در بازار بر اساس سه استاندارد فرم فکتور ساخته می‌شوند:
- ATX: استاندارد اصلی مادربرد است و بیشترین فضا را برای کانکتورها و اسلات‌ها ارائه می‌دهد.
- Micro-ATX: این فرم فکتور نسبت به اندازه استاندارد، 2.4 اینچ کوتاه‌تر است، که به معنای فضای کمتری برای اسلات‌های کارت می‌باشد.
- Mini-ITX: این فرم فکتور هم برای ساخت مادربرد PC های کوچک استفاده می‌شود، اما معمولاً فقط برای یک کارت (مانند کارت گرافیک) و کانکتورهای حافظه رم و هارد دیسک، فضا در آن وجود دارد.
سوکت CPU و چیپست
یکی از تفاوت‌های ظاهری و ساختاری مادربردها، سوکت‌های CPU و چیپست است که برای انواع مختلف CPU یا سوکت‌های مختلف طراحی شده‌اند.
حتی ممکن است پردازنده‌های یک شرکت خاص دارای سوکت‌های مختلفی باشند و برای هر یک، مادربرد خاص همان CPU لازم است.
این مسئله در مورد چیپست‌ها صادق است. انواع مادربرد بر اساس اندازه و نوع سوکت در بازار موجود است، اما سوکت‌های LGA 1150 یکی از محبوب‌ترین انواعی هستند که اغلب CPU ها در حال حاضر بر اساس آن ساخته می‌شوند.
تعداد اسلات
انواع مادربردها معمولاً دارای سه نوع اسلات هستند. اسلات‌های حافظه به شما این امکان را می‌دهند که ماژول‌های رم را به کامپیوتر متصل کنید.
هرچه اسلات‌های رم بیشتر باشند، امکان استفاده از ماژول‌های رم بیشتر وجود دارد. مثلاً یک مادربرد مناسب گیمینگ، از تعداد اسلات‌های بیشتری برای افزایش حافظه رم برخوردار است.
همچنین انواع مادربرد کامپیوتر دارای اسلات‌های پرسرعت PCI Express برای کارت‌های گرافیک و همچنین اسلات‌های معمولی PCI برای کارت‌های توسعه هستند.
سایر دستگاه‌های جانبی نظیر کارت‌های مودم امروزه به صورت پورت به کامپیوتر وصل می‌شوند و نیاز به اسلات جداگانه ندارند.
کانکتور
مادربردها دارای طیف وسیعی از کانکتورهای داخلی و خارجی هستند. برخی از کانکتورهای مرسوم عبارت‌اند از هدرهای USB داخلی و پورت‌های USB خارجی، پورت‌های SATA، کانکتورهای LED، سوئیچ‌های کیس و پورت‌های صوت خارجی.
برخی از مادربردها از USB 3.2، کانکتورهای گرافیکی برای سیستم، یک پورت eSATA خارجی برای اتصالات پرسرعت به درایوهای خارجی نیز پشتیبانی می‌کنند.
Bios
BIOS یا UEFI BIOS نیز بخش مهمی است که در طول فرآیند بوت شدن کامپیوتر عمل کرده و کامپیوتر را قبل از ورود به محیط سیستم عامل، مدیریت می‌کند.
روی مادربرد در یک تراشه بسیار کوچک BIOS وجود دارد. BIOS یک فرم قدیمی است اما در سیستم‌های مدرن با عنوان UEFI BIOS شناخته می‌شود.
پورت
پورت‌های ورودی و خروجی مادربرد جزو فاکتورهای مهم در دسته‌بندی انواع مادربرد به حساب می‌آیند. این پورت‌ها تعیین‌کننده نوع و تعداد دستگاه‌هایی هستند که می‌توان به یک مادربرد متصل نمود.
برخی از متداول‌ترین پورت‌های مادربرد به صورت زیر هستند:
- پورت USB 3 و USB 3.1: این پورت با اغلب دستگاه‌ها سازگاری دارند.
- پورت USB 2: این پورت از نظر سرعت کندتر از پورت USB 3.1 بوده و تنها برای اتصال کیبورد، میکروفون و سایر تجهیزات مشابه مناسب است.
- پورت USB 3.2: این پورت تا 10 گیگابایت در هر ثانیه پهنای باند را پشتیبانی می‌کند و اغلب تنها یکی از آن‌ها روی بردهای امروزی یافت می‌شود.
- پورت HDMI: این پورت برای اتصال تجهیزات گرافیکی استفاده می‌شود.
- پورت صدا: این پورت هم برای اتصال اسپیکر و یا هدفون مورد استفاده قرار می‌گیرد
- پورت PS/2: این پورت هم معمولاً برای اتصال کیبوردها و یا میکروفون‌ها استفاده می‌شود.
سایر فاکتورها
ویژگی‌های دیگری هم برای انواع مادربرد ذکر می‌شود: مانند سوئیچ‌های on و off، نشانگرهای LED برای تشخیص وضعیت سخت‌افزار، کارت‌های وای‌فای و پورت‌های اترنت.
بر اساس نیاز و کاربرد سیستم می‌توانید مادربردی را انتخاب کنید که این قابلیت‌ها را داشته باشند.
