Nghiên cứu tìm hiểu về các đặc tính kỹ thuật, cấu trúc và các tổ chứ của bảng mạch chính (mainboard) trên máy tính

Lịch sử ra đời của bảng mạch chớnh: Trước khi vi xử lý ra đời, mỏy tớnh thụng thường được xõy dựng trong một cỏi hộp lớn và kết nối với cỏc thành phần của Backplane gồm những khe cắm đượ

Trường Đại Học Công Nghiệp hà Nội

Khoa Công nghệ thông tin

Bài tập lớn môn học Kiến trúc máy tính

Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu các đặc tính kỹ thuật, cấu trúc và tổ

chức của bảng mạch chính (mainboard) trên máy tính.

Phần I: Mở đầu

Thuật ngữ bảng mạch chính (bo mạch chủ) thường dùng nhiều nhất trong nghành công nghiệp máy tính nói chung như một từ dành riêng mặc dù có rất nhiều thiết bị cũng có thể

có bảng mạch chính Báo cáo này nói đến bảng mạch chính trong các máy tính nói chung

mà chú trọng nhiều hơn là máy tính cá nhân (Personal Computer- PC).

Bảng mạch chính của máy tính trong tiếng anh là Motherboard hoặc là Mainboard vả thường được nhiều người gọi là Mobo hoặc Main

Hình 1: Mainboard Gigabyte X58- UD5P

I.Nhiệm vụ chung: tìm hiểu, nghiên cứu về cấu trúc và tổ chức của bảng mạch

các cổng kết nối trên Mainboard

kết nối với Mainboard

Thiết bị khác liên quan

3 Cấu trúc bảng mạch chính

cấu trúc sử dụng CPU của hãng intel

Cấu trúc sử dụng CPU của hãng AMD

4 Cấu tạo bảng mạch in của bảng mạch chính

5 Tản nhiệt trên bảng mạch chính

6 Thiết kế riêng của các nhà sản xuất phần cứng

7 Các chuẩn thông dụng đến năm 2009

Chuẩn ATX

Chuẩn BTX

8 Các chuẩn kích thước của bảng mạch chính

các chuẩn cổ điển trước đây

các chuẩn hiện tại

các kích thước vô chuẩn

9.Bí quyết lựa chọn mainboard

10.Phụ lục: các bus thường gặp trên mainboard

Phần II: Nội dung

I Lịch sử ra đời của bảng mạch chớnh:

Trước khi vi xử lý ra đời, mỏy tớnh thụng thường được xõy dựng trong một cỏi hộp

lớn và kết nối với cỏc thành phần của Backplane gồm những khe cắm được kết nối

với dõy, đú là một kiểu thiết kế rất cũ với những dõy nối riờng biệt để kết nối cỏc thiết

bị với chõn của chỳng nhưng bo mạch in sớm trở thành một tiờu chuẩn Cỏc bộ xử lý

trung tõm (Central Processing Unit-CPU), bộ nhớ và cỏc thiết bị ngoại vi đó được lắp vào bảng mạch in bằng cỏch cắm vào Backplane.

Trong cuối những năm 80 và đầu những năm 90, việc thiết kế như trờn đó trở nờn kinh tế khi mà số lượng cỏc thiết bị ngoại vi nhiều chức năng ngày càng nhiều Vào thời kỡ này thiết kế của bảng mạch chớnh đó bao gồm cỏc chip vào ra ( super I/O chips – ICs) cú khả năng hỗ trợ cỏc thiết bị ngoại vi cú tốc độ thấp như bàn phớm, chuột, ổ đĩa mềm, cỏc cổng nối tiếp, song song Cuối những năm 90 rất nhiều bảng mạch chớnh của mỏy tớnh cỏ nhõn đó được hỗ trợ đầy đủ các tính năng nh âm thanh, hình ảnh, lu

trữ, mạng và nhiều chức năng khác mà không cần bất kỳ các Card mở rộng khác Bên cạnh đó những hệ thống dành cho game 3D và đồ họa máy tính chuyên nghiệp thì vẫn phải cần những Card xử lý chuyên biệt để nâng cao hiệu năng của toàn hệ thống

Những nhà sản xuất bảng mạch chính tiên phong là Micronics, Mylex, AMI,

DTK, Hauppauge, Orchid Technology, Elitegroup, DFI và một số nhà sản xuất từ

Thuật ngữ Mainboard đợc sử dụng để chỉ các bảng mạch nguyên bản cha đợc bổ

sung hoặc mở rộng các khả năng Hiện nay bản mạch chính đã xuất hiện ở khắp các hệ thông nh: hệ thống nhúng, hệ thống kiểm tra, hệ thống kiểm soát, hệ thống điều khiển

và ở phần lớn các thiết bị điện tử Một bảng mạch chính mà đặc biệt là bảng mạch in

với khả năng tăng giảm hiệu suất và tăng cờng tính năng của hệ thống bằng các bảng

mạch con (daughterboards).

II Các thiết bị thờng có trên bảng mạch chính:

Trong các thiết bị điện tử bảng mạch chính là một bảng mạch đóng vai trò 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 bảng mạch chính theocách trực tiếp có mặt trên nó thông qua các kết nối cắm hoặc các dây dẫn liên kết , phần này trình bày sơ lợc về các thiết bị đó

2.1 Chipset:

Chipset là một nhóm các mạch tích hơp ( các Chip) đợc thiết kế để đi và làm việc cùng nhau nh một sản phẩm đơn Trong máy tinh, Chipset thờng dùng để nói đến các Chip đặc biệt trên bản mạch chính hoặc trên các Card mở rộng Khi nói đến các máy tínhcá nhân (PC) dựa trên hệ thống Intel Pentium, từ “ Chipset “ thờng đợc dùng để nói đến 2

bo mạch chính: Chip cầu bắc và Chip cầu nam Nhà sản xuất Chip thờng không phụ thuộc vào nhà sản xuất bản mạch chính Ví dụ các nhà sản xuất Chipset cho PC có Nvidia, ATI, VIA Technologies, SiS và Intel

Trong các máy gia đình, các máy trò chơi từ thập niên 1980 và thập niên 1990, từ Chipset đợc sử dụng để chỉ các Chip xử lý âm thanh và hình ảnh

Các hệ thống máy tính đợc sản xuất trớc thập niên 1980 thờng đợc dùng chung một loại Chipset, mặc dù những máy này có nhiều đặc tính khác nhau Ví dụ, Chipset NCR 53C9x, một Chipset giá thấp sử dụng giao diện SCSI cho cacs thiết bị lu trữ, có thể thấy

trong các máy Unix ( nh MIPS Magnum), Các thiết bị nhúng và các máy tính cá nhân.

Hình 2: Chip cầu bắc Intel P45 và Chip cầu nam ICH10

2.1.1 Chip cầu bắc: Northbridge

Chip cầu bắc, hay còn đợc gọi là Memory controller hub ( MCH) hoặc Integrated

Memory Controller (IMC) trên hệ thống của Intel (AMD, VIA, SiS và một số hãng

khác thờng sử dụng là Northbridge) là một trong 2 chip trong một chipset trong bảng

mạch chính của PC thông thờng thì chipset luôn tách thành thành chip cầu bắc và chip cầu nam mặc dù đôi khi chúng đợc kết hợp lại làm một

2.1.1.1.Tổng quan:

Chip cầu bắc đảm nhiệm việc liên lạc giữa các thiết bị: CPU, RAM, AGP

(Accelerated Graphics Port) hoặc PCI express ( Peripheral Component Interconect)

và chip cầu nam Một vài loại còn chứa chơng trình điều khiển đồ họa tích hợp hay còn

gọi là Graphics and Memory controller Hub ( GMCH) vì các CPU và RAM khác

nhau yêu cầu các tín hiệu khác nhau nên một chip cầu bắc chỉ làm việc với 1 hoặc 2 CPU

và nói chung chỉ với 1 hoặc 2 loại RAM Có một loại chipset hỗ trợ 2 loại RAM ( nhữngloại này thờng đợc sử dụng khi có sự thay đổi về chuẩn) Ví dụ chip cầu bắc AMD 780G

hỗ trợ các loại CPU AMD Sempron, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Athlon 64 và Phenom với DDR2 SDRAM hoặc Chipset Intel P45 chỉ chạy với CPU Core 2 Quad và Core 2 Duo với DDR2 SDRAM hoặc DDR3 SDRAM

2.1.1.2 Tầm quan trọng:

Chip cầu bắc trên một bảng mạch chính là một yếu tố rất quan trọng quyết dịnh số lợng, tốc độ và loại CPU cũng nh dung lợng, tốc độ và loại RAM có thể đợc sử dụng Các yếu tố khác nh điện áp và số các kết nối dùng đợc có vai trò nhất định gần nh tất cả các chipset ở cấp độ ngời dùng thông thờng chỉ hỗ trợ một số ít dòng CPU và lợng RAM tối đa phụ thuộc vào CPU và thiết kế của bảng mạch chính Các máy Pentium thờng có giới hạn bộ nhớ là 128MB trong khi các máy Pentium IV hỗ trợ tối đa là 4GB RAM, kể

từ Pentium Pro đã hỗ trợ địa chỉ bộ nhớ lớn hơn 32 Bit, thờng là 36 Bit do đó có thể dịnh

vị 64 GB bộ nhớ Tuy nhiên các bảng mạch chính chỉ hỗ trợ một lợng RAM ít hơn vì phụthuộc vào các yếu tố khác nh: hệ điều hành, giá thành RAM, giá thành của bảng mạch chính

Mỗi chip cầu bắc chỉ làm việc với 1 hoặc 2 chip cầu nam do vậy nó đặt ra những hạn chế kỹ thuật với chip cầu nam và ảnh hởng đến một số đặc tính của hệ thống

Chip cầu bắc đóng vai trò quyết dịnh trong việc một máy tính có thể đợc kích xung tới mức nào

2.1.1.3 Sự phát triển gần đây :

Bộ điều khiển nhớ (Memory Controller) điều khiển việc giao tiếp giữa CPU và

RAM đợc đa vào trong các bộ xử lý AMD 64 để giảm độ trễ khi dữ liệu đợc chuyển từ CPU đến RAM mà thông qua chip cầu bắc Intel bắt đầu đa bộ điều khiển bộ nhớ vào

trong các CPU Core i7 nhờ đó xóa bỏ FSB ( Front Side Bus) và đem đến hiệu năng cao

hơn

Chip đơn Nvidia nForce cho hệ thống AMD 64 kết hợp tất cả các thuộc tính của

một chip cầu bắc thông thờng với một cổng tăng tốc đồ họa (Accelerated Graphics

Port AGP ) và nối trực tiếp tới CPU Trên các bo mạch Force 4 chúng đợc xem nh là MCP ( Media Communications Prosessor- bộ xử lý giao tiếp đa phơng tiện).

Trong tơng lai, một giải pháp cho System On Chip ( SOC) / Single Chip sẽ luôn

phổ thông hơn do đòi hỏi giảm thiểu các thành phần khi lắp ráp Tuy nhiên các Chip lớn

có thể làm giảm tính đa dụng và tăng độ phức tạp cũng nh tăng số chân của Chip Điều

dự đoán này tại thời điểm hiện tại không quan trọng lắm vì gần đây có nhiều loại Bus tốc

độ cao ( PCI express, SATA, USB) có thể lập trình nguyên bản hoặc cao hơn điều này

giống nh đem việc thực hiện chuẩn kết nối thông qua một bus chuẩn ( có thể là PCIe)

loại bus có thể đợc kết hợp thành một điều khiển siêu vào- ra ( Super I/O).

2.1.2 Chip cầu nam: Southbridge

Chip cầu nam hay còn gọi là I/O Controller Hub (ICH) hoặc Platform

Controller Hub (PCH) trên hệ thống Intel ( AMD, VIA, SiS và một số hãng khác thờng

gọi là Southbridge) là một chip đảm nhiệm những công việc có tốc đọ chậm của bảng

mạch chính trong chipset Khác với chip cầu bắc, chip cầu nam không đợc kết nối trực tiếp với CPU Đúng hơn là Chip cầu bắc kết nối chip cầu nam với CPU

2.1.2.1 Tổng quan:

Bởi vì Chip cầu nam đợc đặt xa CPU hơn nên nó đợc giao trách nhiệm liên lạc với những thiết bị có tốc độ chậm hơn trên một máy tính điển hình Một Chip cầu nam điểnhình có thể làm việc với một vài Chip cầu bắc khác Mỗi cặp Chip cầu nam/ bắc phải

có thiết kế phù hợp thì mới làm việc đợc với nhau Theo truyền thống, giao tiếp chung giữa Chip cầu bắc và Chip cầu nam đơn giản là Bus PCI vì thế mà nó tạo nên một hiệu

ứng cổ chai ( Bottle neck), phần lớn các Chipset hiện thời sử dụng các giao tiếp chung

( thờng là những thiết kế độc quyền ) có hiệu năng cao hơn

2.1.2.2 Chức năng :

* Bus PCI: các Bus hỗ trợ giao tiếp PCI bao gồm các đặc điểm kỹ thuật giao tiếp

truyền thống của các giao tiếp PCI nhng cũng có thể bao gồm hỗ trợ cho các giao tiếp

PCI-X (Peripheral Component Interconect eXtended) và PCI Express.

* Bus ISA ( Industry Standard Architecture hoặc LPC-Low Pin Count): ISA

rất hiếm khi đợc sử dụng bởi vì tốc độ của nó chậm Các LPC cung cấp dữ liệu và kiểmsoát đờng dẫn đến các Super I/O :( thông thờng là các tín hiệu đến bàn phím, chuột, cổng song song, cổng nối tiếp, cổng hồng ngoại và bộ diều khiển đĩa mềm) và FWH ( Firmware Hub) cung cấp quyền truy cập vào bộ lu trữ của BIOS FLASH

* Bus SPI ( Serial Peripheral Interface): Các BUS SPI nối tiếp chủ yếu đợc sử

dụng cho việc truy cập bộ lu trữ FLASH của Firmware

* SMBus ( System Management Bus): đợc sử dụng để giao tiếp với các thiết bị

khác( ví dụ nh hệ thống đo nhiệt độ, hoặc bộ điều khiển quạt)

* DMA Controller ( Direct Memory Access ): DMA cho phép các điều khiển

LPC, ISA hoặc các thiết bị trực tiếp truy cập vào bộ nhớ mà không cần thông qua CPU

* Interrupt Controller ( gián đoạn điều khiển): việc gián đoạn cung cấp một cơ

chế diều khiển kèm theo cho các thiết bị để đợc sự chú ý của CPU

* IDE - Integrated Drive Electronics: ( SATA- Serial Advanced Technology

Attachment hoặc PAPA- Parallel Advanced Technology Attachment ): Một chuẩn

giao diện của đĩa cứng dùng cho các máy tính 80286/80386/80486 và Pentium có hiệu

suất cao và giá rẻ Chuẩn IDE đa hầu hết các mạch điều khiển điện tử vào trong cơ cấu của ổ đĩa cứng Do đó giao diện IDE có thể lắp ngay trên bản mạch chính của máy tínhkhông cần có Card điều khiển hoặc khe mở rộng bên ngoài

* Real Time Clock: Cung cấp thời gian môt cách liên tục.

* Power Management ( APM- Advanced Power Management và ACPI-

Advanced Configuration and Power Interface): Quản lý điện năng của máy tính

một cỏch hiệu quả

* Nonvolatile Bios Memory : hệ thống CMOS (complementary Metal- oxide

Semiconductor ): hệ thống Pin CMOS để xung năng cấp năng lợng cho BIOS để lu dữ

liệu khi mất điện

* Baseboard management controller (BMC):quản lý kiểm soát Baseboard.

* Chip cầu nam có thể bao gồm cả Ethernet, RAID ( Redundant Array of

Inexpensive Disks), USB ( Universal Serial Bus), Audio Codec, Firewire ĐôI khi

Chip cầu nam có thể bao gồm hỗ trợ cho cả bàn phím, chuột cổng nối tiếp, nhng thông thờng các thiết bị trên đợc điều khiển thông qua các thiết bị đợc gọi là Super I/O

2.2 BIOS: (Basic Input/Output System)

Là hệ thống nhập xuất cơ bản, nằm bên trong máy tính cá nhân, trên bảng mạch chính BIOS đợc xem nh là chơng trình đợc chạy đầu tiên khi máy tính khởi động Chức năng chính của BIOS là chuẩn bị cho máy tính để các chơng trình phần mềm đợc lu trữ trên các thiết bị lu trữ ( đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD) có thể đợc nạp thực thi và điều khiển máy tính Quá trình này gọi là khởi động

Thuật ngữ này xuất hiện lần đầu trong hệ điều hành CP/M, là phần CP/M đợc tải lên trong suốt quá trình khởi động, tơng tác trực tiếp với phần cứng ( các máy CP/M th-ờng có duy nhất một trình khởi động trên ROM) Các phiên bản nổi tiếng của DOS có một tập tin gọi là “IBMBIO.COM” hay là “IO.SYS” có chức năng giống nh BIOS CP/MTuy nhiên thuật ngữ BIOS ngày nay chỉ một chơng trình phần mềm khác đợc lu trữ trong cấc Chip có sẵn trên bản mạch chính nh : PROM, EPROM và nó nắm giữ các chức

năng chuẩn bị cho máy đồng thời tìm ra ổ nhớ cũng nh liên lạc và giao sự điều hành máycho hệ điều hành

2.3 Các cổng kết nối trên Mainboard:

2.3.1 Bên trong Mainboard:

2.3.1.1 Giao tiếp với CPU:

Công dụng: giúp bộ vi xử lý gắn kết với các thành phần trên bảng mạch

chính

Nhận dạng: Giao tiếp với CPU có 2 dạng khe cắm (slot) và chân cắm

( socket)

+ Dạng khe cắm là một rãnh dài nằm ở khu vực giữa mainboard dùng

cho CPU Pentium II, Pentium III đời cũ Hiện nay hầu nh ngời ta không sử

dụng dạng khe cắm

+ Dạnh chân cắm (socket) là một khối hình vuông nhiều chân Hiện nay đang

sử dụng socket 478, 775, 1366, 754, 939, AM2 tơng ứng với một số CPU

Hình 3: Socket 478 Hình 4: Socket 775 Hình 5:Socket 1366

Hinh 6: Socket 754 Hình 7:Socket 939 Hình 8:Socket AM2

2.3.1.2 AGP slot:

Khe cắm Card màn hình AGP viết tắt từ Array Graphic

Công dụng: dùng để cắm Card đồ họa

Nhận dạng: là khe cắm màu nâu hoặc màu đen nằm giữa socket và khe

PCI màu trắng sữa trên

Hình 9: Khe cắm AGP

2.3.1.3 RAM slot:

Công dụng: dùng để cắm RAM và Main

Nhận dạng: khe cắm RAM luôn có 2 cần gạt ở đầu

Hình 10: Các khe cắm RAM

2.3.1.4 PCI slot:

PCI- Peripheral Component Interconnect – khe cắm mở rộng.

Công dụng: dùng để cắm các loại card nh card màn hình, card âm thanh…

Nhận dạng: khe màu trắng sữa nằm ở phía rìa Mainboard

Khe cắm mở rộng ISA – viết tắt Industry Standard Architecture.

Công dụng: dùng để cắm các loại card mở rộng nh card mạng, card âm thanh

Nhận dạng: khe màu đen dài hơn PCI nằm ở rìa Mainboard (nếu có)

Hình 13: Khe ISA

2.3.1.7 IDE header:

Viết tắt của Intergrated Drive Electronics là đầu cắm 40 chân, có đỉnh

trên mainboard để cắm các loại ổ cứng, CD

Mỗi mainboard thờng có 2 cổng IDE trên mainboard:

IDE1: Chân cắm chính, để cắm dây nối với ổ cứng chính.

IDE2: Chân cắm phụ, để cắm dây cáp nối với ổ cứng thứ 2 hoặc ổ CD,

DVD

Hình 14: Khe IDE Và FDD 2.3.1.8 SATA header:

Viết tắt của Serial Advanced Technology Attachment là đầu cắm 7

chân, dùng để cắm các loại ổ cứng, ổ quang

Hinh 15: SATA header

Là bộ nhớ sơ cấp của máy tính ROM chứa hệ thống lệnh nhập xuất cơ

bản ( BIOS Basic Input/ Outut System) để kiểm tra phần cứng, nạp hệ điều

hành nên cũng gọi là ROM BIOS

Jumper là một thành phần không thể thiếu để thiết lập ổ chính, ổ phụ khibạn gắn 2 ổ cứng, 2 ổ CD, hoặc ở cứng và ổ CD trên một dãy dây cáp

2.3.1.13 Power connector:

Các loai đầu cắm nguồn trên Mainboard:

Đầu lớn nhất để cắm dây cáp nguồn lớn nhất từ bộ

Đối với Mainboard dành cho Pentium IV trở lên có một đầu cáp nối nguồn vuông 4 dây cắm vào Main

2.3.1.15 Dây nối với Case:

Mặt trớc thùng máy thông thờng chúng ta có các thiết bị sau :

Nút Power : dùng để khởi động máy

Nút Reset : để khởi dộng lại máy trong trờng hợp cần thiết

Đèn nguồn: màu xanh báo máy đang hoạt động

Đèn ổ cứng : màu đỏ báo ổ cứng đang truy xuất dữ liệu

Các thiết bị này đợc nối với mainboard thông qua các dây điện nhỏ đi kèm Main

Trên Mainboard sẽ có những chân cắm với các ký hiệu để giúp bạn gắn

đúng dây cho từng thiết bị

Công dụng: dùng để cắm các thiết bị ngoại vi nh máy in, máy quét,

webcam, cổng USB đang thay thế vai trò của các cổng COM, LPT

Nhận dạng: cổng USB dẹp và thờng có ít nhất 2 cổng gần nhau và ký

hiệu mỏ neo đi kèm

2.3.2.3 LPT Port:

Cổng song song, cổng cái, cổng máy in LPT( Line Printer Terminal).

Công dụng: thờng dành riêng cho cắm máy in Tuy nhiên đối với những

máy in thế hệ mới hầu hết cắm vào cổng USB thay bì cổng COM hay cổng

LPT

Nhận dạng: là cổng dài nhất trên Mainboard

2.3.2.4 COM Port:

Cổng tuần tự – COM viết tắt từ Communications.

Công dụng: cắm các loại thiết bị ngoại vi nh máy in, máy quét nhng hiện

nay rất ít các thiết bị dùng cổng COM

Nhận dạng: là cổng có chân cắm nhô ra, thờng có 2 cổng COM trên mỗi

Mainboard và ký hiệu COM1, COM2

Hình 17: Các cổng cắm thông dụng trên Mainboard

2.4 Các thiết bị kết nối với bảng mạch chính:

2.4.1 Nguồn máy tính ( Power Supply Unit- PSU):

Là một thiết bị cung cấp điện năng cho bảng mạch chính và các thiết bị khác Đáp ứng năng lợng cho tất cả các thiết bị phần cứng trong máy tính hoạt động

Vai trò của nguồn máy tính: là một bộ phận rất quan trọng đối với một hệ thống máy tính, tuy nhiên phần lớn ngời sử dụng lại rất ít quan tâm đến Sự ổn định của một máy tính ngoài các thiết bị chính nh (bảng mạch chính, CPU, RAM, ổ cứng) phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn máy tính bởi vì nó cung cấp năng lợng cho các thiết bị này hoạt

động

Một bộ nguồn có chất lợng kém không cung cấp đủ công suất hoặc không ổn định

có thể gây nên sự mất ổn định cho toàn hệ thống( cung cấp điện quá thấp cho các thiết

bị, có nhiều nhiễu cao tần gây sai lệch các tín hiệu trong hệ thống), h hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ cho các thiết bị (nếu cung cấp điện áp đầu ra cao hơn điện áp định mức)

Điều khiển nguồn máy tính: đa số các nguồn máy tính chất lợng từ loại thấp đến loại cao cấp hiện nay đều là các nguồn tự động làm việc mà không cần sự càn thiệp bởi phần mềm hay con ngời ( ngoại trừ công tắc bật/ tắt, công tắc gạt đặt mức điện áp, cơ chế

mở của bản mạch chính ) Tuy nhiên có một số loại nguồn đặc biệt có thể cho phép ngời dùng can thiệp vào quá trình làm việc, thiết lập các thông số điện áp đầu ra thông qua phần mềm điều khiển Các nguồn này cho phép tinh chỉnh chế độ làm việc, theo dõi công suất

Hình 18: Bộ nguồn tiêu chuẩn

2.4.2 CPU ( Central Processing Unit) :

CPU có thể đợc xem nh não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhất của máy tính Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chơng trình và dữ liệu CPU có nhiều kiều dáng khác nhau, ở hình thức đơn giản nhất CPU là một con chip với vài chục chân Phức tạp hơn, CPU đợc ráp sẵn trong các bộ mạch với hàng trăm con chip khác CPU là một mạch

xử lý dữ liệu theo chơng trình đợc thiết lập trớc Nó là một mạch tích hợp phức tạp bao gồm hàng triệu Transitor trên một bảng mạch nhỏ Bộ xử lý trung tâm bao gồm bộ điều khiển và bộ số học Logic

Bộ điều khiển : CU ( Control Unit ) là các vi xử lý có nhiệm vụ thông dịch các

lệnh của chơng trình và điều khiển hoạt động xử lý, đợc điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống Mạch xung nhịp đồng hồ hệ thống dựng để đồng bộ các thao tác

xử lý trong và ngoài CPU theo các khoảng thời gian không đổi Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp – tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây-Mhz Thanh ghi là phần tử nhớ tạm trong bộ vi xử lý dùng lu dữ liệu và địa chỉ nhớ trong máy khi đang thực hiện tác vụ

Bộ số học logic: ALU ( Arithmetic Logic Unit) Có choc năng thực hiện

các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu Theo tên gọi, đơn vị này dùng để thực hiện các phép tính số học (+,-,*,/) hay các phép tính logic (so sánh lớn hơn, nhỏ hơn )

Hình 19: bộ vi xử lý Intel Core i7 965

2.4.3 RAM ( Random Access Memory):

Là một loại bộ nhớ chính của máy tính RAM đợc gọi là bộ nhớ truy cậpngẫu nhiên vì nó có đặc tính: thời gian thực hiện thao tác đọc ghi đối với mỗi

ô nhớ là nh nhau, cho dù đang ở bất kỳ vị trí nào trong bộ nhớ Mỗi ô nhớ củaRAM đều có một địa chỉ Thông thờng, mỗi ô nhớ là một byte (8 bit); tuy nhiên hệ thống lại có thể đọc ra hay ghi vào nhiều byte (2, 4, 8 byte)

RAM khác biệt với các thiết bị bộ nhớ tuần tự (sequential memory

device) chẳng hạn nh các băng từ, đĩa; mà các loại thiết bị này bắt buộc

máy tính phải di chuyển cơ học một cách tuần tự để truy cập dữ liệu

Bởi vì các chip RAM có thể đọc hay ghi dữ liệu nên thuật ngữ RAM

cũng đợc hiểu nh là một bộ nhớ đọc-ghi, trái ngợc với bộ nhớ chỉ đọc ROM

(read-only memory).

RAM thông thờng đợc sử dụng cho bộ nhớ chính (main memory) trong máy tính để lu trữ các thông tin thay đổi, và các thông tin đợc sử dụng hiện hành Cũng có những thiết bị sử dụng một vài loại RAM nh là một thiết bị lu

trữ thứ cấp (secondary storage) Thông tin lu trên RAM chỉ là tạm thời,

chúngsẽ mất đi khi mất nguồn điện cung cấp

Hình 20: Một Thanh RAM

2.4.4 Bo mạch đồ họa:

Bo mạch đồ họa (graphics adapter), card màn hình (graphics card),

thiết bị đồ họa , card màn hình, đều là tên gọi chung của thiết bị chịu trách nhiệm xử lý các thông tin về hình ảnh trong máy tính Bo mạch đồ họa th-ờng đợc kết nối với màn hình máy tính giúp ngời sử dụng máy tính có thểgiaotiếp với máy tính Mọi máy tính cá nhân, máy tính xách tay đều phải có bo mạch đồ họa

Hình 21: Một card đồ họa hiện nay

2.4.5 Bo mạch âm thanh:

Bo mạch âm thanh (sound card) trong máy tính là một bo mạch mở

rộng các chức năng về âm thanh (và một số chức năng khác về giải trí, kết nối ) trên máy tính, thông qua các phần mềm nó cho phép ghi lại âm

thanh( đầu vào) hoặc trích xuất âm thanh (đầu ra) thông qua các thiết bị chuyên dụng khác