Bài thu hoạch này phân tích các nguyên tắc sáng tạo được vận dụng trong các linh kiện máy tính điện tử dựa trên công nghệ chế tạo, đặc điểm, vai trò,… của các linh kiện đó.. Sau mỗi một
Trang 1Bài thu hoạch
Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học
MỤC LỤC
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU 5
PHẦN 1: NỘI DUNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN 6
1 Nguyên tắc phân nhỏ 6
2 Nguyên tắc “tách khỏi” 6
3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 6
4 Nguyên tắc phản đối xứng 6
5 Nguyên tắc kết hợp 6
6 Nguyên tắc vạn năng 6
7 Nguyên tắc “chứa trong” 6
8 Nguyên tắc phản trọng lượng 6
9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ 7
10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 7
11 Nguyên tắc dự phòng 7
12 Nguyên tắc đẳng thế 7
13 Nguyên tắc đảo ngược 7
14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 7
15 Nguyên tắc linh động 7
16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” 7
17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 7
18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học 8
19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 8
20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích 8
21 Nguyên tắc “vượt nhanh” 8
22 Nguyên tắc biến hại thành lợi 8
23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 8
24 Nguyên tắc sử dụng trung gian 9
25 Nguyên tắc tự phục vụ 9
26 Nguyên tắc sao chép (Copy) 9
27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” 9
Trang 328 Thay thế sơ đồ cơ học 9
29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 9
30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 9
31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ 9
32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc 10
33 Nguyên tắc đồng nhất 10
34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần 10
35 Thay đổi các thông số lý hóa của đối tượng 10
36 Sử dụng chuyển pha 10
37 Sử dụng sự nở nhiệt 10
38 Sử dụng các chất oxy hóa mạnh 10
39 Thay đổi độ trơ 11
40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) 11
PHẦN 2: PHẦN CỨNG MÁY TÍNH & VIỆC ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO 12 1 Bộ nguồn & Các nguyên tắc sáng tạo 12
Bộ nguồn 12
Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong bộ nguồn: 13
2 Mainboard & Các nguyên tắc sáng tạo 14
Mainboard: 14
Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong Mainboard: 14
3 CPU & Các nguyên tắc sáng tạo 15
CPU: 15
Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong CPU: 17
4 RAM & Các nguyên tắc sáng tạo 18
RAM: 18
Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong RAM: 19
5 Ổ đĩa cứng & Các nguyên tắc sáng tạo 19
Ổ đĩa cứng: 19
Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong Ổ đĩa cứng: 27
6 Màn hình & Các nguyên tắc sáng tạo 28
Trang 4Màn hình: 28 Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong Màn hình: 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO 33
Trang 5LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ Thông tin là một ngành Khoa học luôn phát triển một cách nhanh chóng, nhất là về mặt công nghệ phát triển các sản phẩm phần cứng
Bài thu hoạch này phân tích các nguyên tắc sáng tạo được vận dụng trong các linh kiện máy tính điện tử dựa trên công nghệ chế tạo, đặc điểm, vai trò,… của các linh kiện đó Nội dung trình bày của bài thu hoạch gồm 2 phần:
- Phần 1: Trình bày văn bản của toàn bộ 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản
- Phần 2: Trình bày chi tiết về một số linh kiện phần cứng của máy tính Sau mỗi một linh kiện sẽ phân tích các nguyên tắc sáng tạo được áp dụng trong việc tạo ra các linh kiện đó Phần 1 trình bày nguyên văn của 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản trong Chương 4 của cuốn
“Phương pháp luận sáng tạo” , tác giả Phan Dũng
Phần 2, các nội dung chi tiết của từng linh kiện máy tính được tham khảo ở nhiều nguồn, sẽ được trích dẫn ở cuối bài thu hoạch Các phân tích về nguyên tắc sáng tạo sau mỗi linh kiện là do ý kiến nhận xét chủ quan của học viên
Xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Kiếm, đã truyền đạt kiến thức và những suy nghĩ mới lạ qua môn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học” Nhờ đó mà em đã hoàn thành được bài thu hoạch này
Trang 6PHẦN 1: NỘI DUNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CƠ BẢN
1 Nguyên tắc phân nhỏ
a) Chia đối tượng thành các phần độc lập
b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được
c) Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng
2 Nguyên tắc “tách khỏi”
Tách phần gây “phiền phức” (tính chất “phiền phức”) hay ngược lại tách phần duy nhất
“cần thiết” (tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng
3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ
a) Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất
b) Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau
c) Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc
7 Nguyên tắc “chứa trong”
a) Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ
Trang 79 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ
Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại)
10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
a) Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối với đối tượng
b) Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển
11 Nguyên tắc dự phòng
Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị các phuơng tiện báo động, ứng cứu, an toàn
12 Nguyên tắc đẳng thế
Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng
13 Nguyên tắc đảo ngược
a) Thay vì hành động như yêu cầu của bài toán, hành động ngược lại (ví dụ không làm nóng
mà làm lạnh đối tượng)
b) Làm phần chuyển động của đối tượng (hay mội trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động
14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa
a) Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu
b) Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn
c) Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm
15 Nguyên tắc linh động
a) Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc
b) Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển đối với nhau
16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”
Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút” Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn
17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác
Trang 8a) Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng có khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều), tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ đơn giản hóa khi chuyển sang không gian (ba chiều)
b) Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng
c) Đặt đối tượng nằm nghiêng
d) Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước
e) Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước
18 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học
a) Làm đối tượng dao động
b) Nếu đã có dao động tăng tần số dao động (đến tần số siêu âm)
c) Sử dụng tần số cộng hưởng
d) Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện
e) Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ
19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ
a) Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung)
b) Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ
c) Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác
20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích
a) Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải)
b) Khắc phục vận hành không tải và trung gian
c) Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay
21 Nguyên tắc “vượt nhanh”
a) Vượt qua những giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn
b) Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết
22 Nguyên tắc biến hại thành lợi
a) Sử dụng những tác nhân có hại (ví dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi
b) Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác
c) Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa
23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi
Trang 9a) Thiết lập quan hệ phản hồi
b) Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó
24 Nguyên tắc sử dụng trung gian
Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp
25 Nguyên tắc tự phục vụ
a) Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa
b) Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư
26 Nguyên tắc sao chép (Copy)
a) Thay vì sử dụng cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao
b) Thay thế đối tượng hay hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với tỉ lệ cần thiết
c) Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại
27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”
Thay đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (ví dụ như về tuổi thọ)
28 Thay thế sơ đồ cơ học
a) Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị
b) Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác đối với đối tượng c) Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định
a) Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối
b) Cách ly đối tượng với môi trường ngoài bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng
31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ
Trang 10a) Làm cho đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ …)
b) Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó
32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc
a) Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài
b) Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài
c) Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, huỳnh quang
d) Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu
e) Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp
33 Nguyên tắc đồng nhất
Những đối tượng, tương tác với các đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với các vật liệu chế tạo đối tượng cho trước
34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần
a) Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi…) hoặc phải biến dạng
b) Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc
35 Thay đổi các thông số lý hóa của đối tượng
a) Thay đổi trạng thái của đối tượng
b) Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc
c) Thay đổi độ dẻo
d) Thay đổi nhiệt độ, thể tích
36 Sử dụng chuyển pha
Sử dụng các hiện tượng, nảy sinh trong các quá trình chuyển pha như thay đổi thể tích, tỏa hay hấp thu nhiệt lượng …
37 Sử dụng sự nở nhiệt
a) Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu
b) Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau
38 Sử dụng các chất oxy hóa mạnh
a) Thay không khí thường bằng không khí giàu Oxy
b) Thay không khí giàu Oxy bằng chính Oxy
c) Dùng các bức xạ ion hóa tác động lên không khí hoặc oxy
d) Thay oxy giàu Ôzôn (hoặc ôxy bị ion hoá) bằng chính ôzôn
Trang 1139 Thay đổi độ trơ
a) Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hòa
b) Đưa thêm vào đối tượng các phần, các chất, phụ gia trung hòa…
c) Thực hiện quá trình trong chân không
40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite)
Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) Hay nói chung, sử dụng các loại vật liệu mới
Trang 12PHẦN 2: PHẦN CỨNG MÁY TÍNH & VIỆC ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO
1 Bộ nguồn & Các nguyên tắc sáng tạo
Bộ nguồn
a) Tổng quan
+ Nguồn máy tính (tiếng Anh: Power Supply Unit hay PSU) là một thiết bị cung cấp điện năng cho bo mạch chủ, ổ cứng và các thiết bị khác , đáp ứng năng lượng cho tất cả các thiết bị phần cứng của máy tính hoạt động
+ Nguồn máy tính là loại nguồn phi tuyến, khác với nguồn tuyến tính ở chỗ:
Nguồn tuyến tính (thường cấu tạo bằng biến áp với cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp) cho điện áp đầu ra phụ thuộc vào điện áp đầu vào
Nguồn phi tuyến cho điện áp đầu ra ổn định ít phụ thuộc vào điện áp đầu vào trong giới hạn nhất định cho phép
b) Vai trò
+ Nguồn máy tính là một bộ phận rất quan trọng đối với một hệ thống máy tính, tuy nhiên có nhiều người sử dụng lại ít quan tâm đến Sự ổn định của một máy tính ngoài các thiết bị chính (bo mạch chủ, bộ xử lý, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, ổ cứng ) phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn máy tính bởi nó cung cấp năng lượng cho các thiết bị này hoạt động
+ Một nguồn chất lượng kém, không cung cấp đủ công suất hoặc không ổn định sẽ có thể gây lên sự mất ổn định của hệ thống máy tính (cung cấp điện áp quá thấp cho các thiết bị,
có nhiều nhiễu cao tần gây sai lệch các tín hiệu trong hệ thống), hư hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ các thiết bị (nếu cung cấp điện áp đầu ra cao hơn điện áp định mức)
c) Nguyên lý hoạt động
+ Từ nguồn điện dân dụng (110Vac/220Vac xoay chiều với tần số 50/60Hz) vào PSU qua các mạch lọc nhiễu loại bỏ các nhiễu cao tần, được nắn thành điện áp một chiều Từ điện
áp một chiều này được chuyển trở thành điện áp xoay chiều với tần số rất cao, qua một
bộ biến áp hạ xuống thành điện áp xoay chiều tần số cao ở mức điện áp thấp hơn, từ đây được nắn trở lại thành một chiều Sở dĩ phải có sự biến đổi xoay chiều thành một chiều rồi lại thành xoay chiều và trở lại một chiều do đặc tính của các biến áp: Đối với tần số cao thì kích thước biến áp nhỏ đi rất nhiều so với biến áp ở tần số điện dân dụng 50/60Hz
+ Nguồn máy tính được lắp trong các máy tính cá nhân, máy chủ, máy tính xách tay Ở máy để bàn hoặc máy chủ, bạn có thể nhìn thấy PSU là một bộ phận có rất nhiều đầu dây
Trang 13dẫn ra khỏi nó và được cắm vào bo mạch chủ, các ổ đĩa, thậm chí cả các cạc đồ hoạ cao cấp Ở máy tính xách tay PSU có dạng một hộp nhỏ có hai đầu dây, một đầu nối với nguồn điện dân dụng, một đầu cắm vào máy tính xách tay
+ Nguồn máy tính cung cấp đồng thời nhiều loại điện áp: +12V, - 12V, +5V, +3,3V với dòng điện định mức lớn
d) Quy ước màu dây và cấp điện áp trong nguồn máy tính
Quy ước chung về các mức điện áp theo màu dây trong nguồn máy tính như sau:
Màu đen: Dây chung, Có mức điện áp quy định là 0V; Hay còn gọi là GND, hoặc COM Tất cả các mức điện áp khác đều so với dây này
Màu cam: Dây có mức điện áp: +3,3 V
Màu đỏ: Dây có mức điện áp +5V
Màu vàng: Dây có mức điện áp +12V (thường quy ước đường +12V thứ nhất đối với các nguồn chỉ có một đường +12V)
Màu xanh dương: Dây có mức điện áp -12V
Màu xanh lá: Dây kích hoạt sự hoạt động của nguồn Nếu nguồn ở trạng thái không hoạt động, hoặc không được nối với máy tính, ta có thể kích hoạt nguồn làm việc bằng cách nối dây kích hoạt (xanh lá) với dây 0V (Hay COM, GND - màu đen) Đây
là thủ thuật để kiểm tra sự hoạt động của nguồn trước khi nguồn được lắp vào máy tính
Dây màu tím: Điện áp 5Vsb (5V standby): Dây này luôn luôn có điện ngay từ khi đầu vào của nguồn được nối với nguồn điện dân dụng cho dù nguồn có được kích hoạt hay không (Đây cũng là một cách thử nguồn hoạt động: Đo điện áp giữa dây này với dây đen sẽ cho ra điện áp 5V trước khi kích hoạt nguồn hoạt động) Dòng điện này được cung cấp cho việc khởi động máy tính ban đầu, cung cấp cho con chuột, bàn phím hoặc các cổng USB Việc dùng đường 5Vsb cho bàn phím và con chuột tuỳ theo thiết kế của bo mạch chủ - Có hãng hoặc model dùng điện 5Vsb, có hãng dùng 5V thường Nếu hãng hoặc model nào thiết kế dùng đường 5Vsb cho bàn phím, chuột
và các cổng USB thì có thể thực hiện khởi động máy tính từ bàn phím hoặc con chuột máy tính
Một số dây khác: Khi mở rộng các đường cấp điện áp khác nhau, các nguồn có thể sử dụng một số dây dẫn có màu hỗn hợp: Ví dụ các đường +12V2 (đường 12V độc lập thứ 2); +12V3 (đường 12V độc lập thứ 3)có thể sử dụng viền màu khác nhau(tuỳ theo hãng sản xuất) như vàng viền trắng, vàng viền đen
Các nguyên tắc sáng tạo áp dụng trong bộ nguồn:
- Nguyên tắc chuyển sang chiều khác: Do máy tính sử dụng dòng điện 1 chiều, mà nguồn điện cung cấp bên ngoài là dòng điện xoay chiều Nên bộ nguồn được chế tạo để giúp chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều, cung cấp cho máy tính hoạt động
- Nguyên tắc sử dụng trung gian: Bộ nguồn dùng đối tượng trung gian là mạch chỉnh lưu
để biến dòng điện xoay chiều thành 1 chiều và ngược lại
Trang 14- Nguyên tắc thay đổi màu sắc: Trong bộ nguồn, màu dây được quy ước để nhận biết các mức điện áp khác nhau Chẳng hạn, màu đen ám chỉ mức điện áp quy định là 0V; màu cam ám chỉ mức điện áp là +3,3V; màu vàng ám chỉ mức điện áp là +12V; …
- Sử dụng chuyển pha: Bộ nguồn cung cấp các mức điện áp khác nhau cho các linh kiện khác nhau Từ nguồn điện dân dụng ban đầu với mức điện áp thông thường 220V (hoặc một mức khác), qua bộ nguồn sẽ được chuyển thành các mức khác nhau như 5V; +3,3V; +12V; … để dùng riêng cho từng linh kiện bên trong
- Nguyên tắc tự phục vụ: Bộ nguồn hoạt động lâu sẽ sinh ra nhiệt, vì thế bộ nguồn được tích hợp quạt và các linh kiện tản nhiệt như tấm tản nhiệt giúp cho bộ nguồn hoạt động ổn định hơn Nguyên tắc tự phục vụ còn thể hiện ở chức năng lọc nhiễu của bộ nguồn tại các
vị trí lọc nhiễu được tích hợp trong bộ nguồn
2 Mainboard & Các nguyên tắc sáng tạo
Mainboard:
a) Chức năng của Mainboard
Là bản mạch chính liên kết tất cả các linh kiện và thiế t bị ngoại vi
thành một bộ máy vi tính thống nhất
Điều khiển tốc độ và đường đi của luồng dữ liệu giữa các thiết bị trên
Điều khiển điện áp cung cấp cho các linh kiện gắn chết hoặc cắm rời trên Mainboard b) Nguyên lý hoạt động của Mainboard
Mainboard có 2 IC quan trọng là Chipset cầu bắc và Chipset cầu nam, chúng có nhiệm vụ
là cầu nối giữa các thành phần cắm vào Mainboard như nối giữa CPU với RAM, giữa RAM với các khe mở rộng PCI, v v
Giữa các thiết bị này thông thường có tốc độ truyền qua lại rất khác nhau còn gọi là tốc
độ Bus Thí dụ trên một Mainboard Pentium 4, tốc độ dữ liệu ra vào CPU là 533MHz nhưng tốc độ ra vào bộ nhớ RAM chỉ có 266MHz và tốc độ ra vào Card Sound gắn trên khe PCI lại chỉ có 66MHz
Trang 15- Nguyên tắc sử dụng trung gian: Sử dụng đối tượng trung gian là hệ thống đường truyền (BUS) để giúp các linh kiện khác làm việc được với nhau, trao đổi dữ liệu với nhau và
“hiểu” các yêu cầu của nhau
- Nguyên tắc kết hợp: Mainboard là thành phần liên kết các linh kiện khác lại thành một khối thống nhất để thực hiện chung một công việc theo yêu cầu của người sử dụng, trong
đó mỗi linh kiện có một nhiệm vụ riêng của mình
- Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: Trên Mainboard có 2 thành phần chính là Chip cầu bắc và Chip cầu nam, 2 thành phần này có các chức năng khác nhau: Chip cầu bắc thì làm việc với CPU, RAM, AGP; Chip cầu nam thì làm việc với các thiết bị ngoại vi
- Nguyên tắc dự phòng: Trên Mainboard thường có từ 2 khe gắn RAM trở lên, điều này có thể dự phòng cho trường hợp khe này bị rỉ sét thì còn khe khác để cắm RAM; hoặc có thể nâng cấp máy bằng cách gắn thêm RAM
- Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ: Đế cắm trên Mainboard được thiết kế dưới dạng nhiều lỗ (thay thế cho dạng chân cắm của các đời máy cũ hơn) nhằm tăng khả năng tiếp xúc của CPU với Mainboard, từ đó giúp CPU làm việc hiệu quả hơn
3 CPU & Các nguyên tắc sáng tạo
CPU:
a) Tổng quan
o CPU ( Central Processing Unit ): Là mạch tích hợp rất phức tạp, bao gồm rất nhiều Transistor trên một chip
o Là bộ phận chính quyết định tốc độ của máy tính
o Là thành phần quan trọng nhất trong máy tính (được ví như bộ não của máy tính), điều khiển mọi hoạt động của máy tính, tính toán và xử lý dữ liệu
b) Các đặc tả của CPU
Tốc độ xung nhịp:
o CPU chạy nhanh hay chậm là do tốc độ xung nhịp quyết định, tốc độ xung nhịp sử dụng đơn vị đo là triệu chu kỳ trong một giây (megahertz – MHz) hoặc tỉ chu kỳ trong một giây (gigahertz – GHz)
Trang 16o CPU có 2 loại tốc độ: tốc độ trong và tốc độ ngoài
o Tốc độ trong của CPU chính là tốc độ của xung đồng hồ
o Tốc độ ngoài của CPU chính là tốc độ hoạt động của Mainboard
o CPU có thể được so sánh với nhau dựa trên dung lượng nhớ của L1 và L2
o Cache L3 có trong các hệ thống máy hiện đại, là bộ đệm giữa RAM và Cache L2
o Chức năng của L3 là làm giảm độ trễ giữa Cache L2 và RAM, tăng tốc độ truyền giữa CPU và RAM
BUS hoạt động:
o Được chia làm 2 loại, đó là FSB (Front Side Bus) và BSB (Back Side Bus)
o FSB: là Bus tuyến trước của CPU khi kết nối với Chipset của mainboard
o BSB: là Bus tuyến sau của CPU truyền từ cache L2, L3 đến CPU
o Công nghệ Quad Pumped Bus: là công nghệ với một đường truyền mà tại đó 4 tín hiệu
có thể được truyền đi trong một chu kỳ hay xung gốc được nhân 4, còn được gọi là Quad Data Rate (QDR)
o VD: 1 CPU có FSB là 400MHz, nghĩa là CPU đó vẫn chỉ có đường truyền Bus 100MHz, nhưng trên đường truyền này có 4 tín hiệu được truyền đi trong 1 chu kỳ nên tương đương với 1 đường truyền 400MHz
o Công nghệ HyperTransport: là Bus truyền dữ liệu tốc độ cao
o Với công nghệ HyperTransport, CPU sẽ giao tiếp với bộ nhớ và chipset thông qua HyperTransport bus với băng thông cực lớn và được mở cả 2 chiều không cản trở lẫn nhau (full-duplex)
o Giúp hạn chế hiện tượng thắt cổ chai (bottle-neck), tạo điều kiện cho CPU tận dụng không gian trống trong bộ nhớ hiệu quả hơn