V. CÁC CHIPSET CỦA INTEL
I.1 Heả vaụo/ra cơ sơủ (BIOS)
BIOS (Basic Input/Output System) laụ moảt taảp hơĩp chương
trình sơ cấp Đeạ hướng dẫn các hoaĩt Đoảng cơ baủn cuủa máy tắnh,
bao gồm caủ thuủ tuĩc khơủi Đoảng vaụ vieảc quaủn lý các tắn hieảu nhaảp
vaụo tưụ baụn phắm. BIOS Đươĩc naĩp cố Định trong moảt chip nhớ chă
Đoĩc (ROM) lắp trên board meĩ. Khi bắt Đầu mơủ máy (khơủi Đoảng nguoải - cold boot) hoaẽc khơủi Đoảng laĩi (khơủi Đoảng nóng - warm boot) bằng nút restart hay toạ hơĩp phắm Ctrl + Alt + Del, các chương trình sơ cấp naụy sẽ Đươĩc Đưa vaụo máy tắnh Đeạ thưĩc hieản quá trình tưĩ kieạm tra khi mơủ máy (POST- Power On Self Test) vaụ kieạm tra boả nhớ (memory check). Nếu phát hieản Đươĩc moảt truĩc traẽc bất kyụ naụo trong các boả phaản máy, baụn phắm hay oạ Điã, thông báo lỗi sẽ xuất hieản trên maụn hình. Coụn nếu
các phép thưủ chaạn Đoán naụy không phát hieản bất thươụng naụo thì BIOS sẽ hướng dẫn tìm kiếm heả Điều haụnh cuủa máy tắnh.
Moảt chức năng khác cuủa BIOS laụ cung cấp chương trình caụi Đaẽt (setup program), Đó laụ moảt chương trình dưĩa vaụo trình Đơn Đeạ ta tưĩ choĩn các thông số cấu hình heả thống cơ baủn như ngaụy giơụ heả thống, cấu hình oạ Điã, kắch cỡ boả nhớ, thông số cache, shadow ROM, vaụ trình tưĩ khơủi Đoảng keạ caủ maảt khaạu. Moảt số BIOS coụn có khaủ năng caụi Đaẽt tiên tiến (advanced setup options) cho phép lưĩa choĩn thông số caụi Đaẽt Đối với coạng, các giao dieản Điã cứng, các thiết laảp ngắt PCI, các traĩng thái Đơĩi vaụ nhiều thông số khác. Các thông số tưĩ choĩn mang tắnh sống coụn naụy sẽ Đươĩc giữ laĩi trong chip CMOS thuoảc BIOS, không bị mất thông tin khi tắt máy vì Đươĩc nuôi bằng pin. CMOS coụn chứa maĩch Đồng hồ thơụi gian thưĩc (real -time clock).
Chương trình sơ cấp naĩp trong chip BIOS do nhaụ máy chế taĩo sẵn (coụn goĩi laụ firmware maụ có nhiều ngươụi dịch laụ phần suĩn), không theạ thay Đoại Đươĩc. Ngươụi ta Đang duụng roảng rãi loaĩi flash BIOS, moảt chip có theạ laảp trình laĩi, duụng Đeạ lưu giữ heả vaụo/ra cơ sơủ, có ưu Đieạm laụ dễ caảp nhaảt. Khi phát hieản có lỗi hãng máy tắnh sẽ gưủi cho ta moảt Điã chứa heả BIOS mới cuụng với moảt chương trình caảp nhaảt. Sau khi cho chaĩy chương trình naụy, chip cuủa ta sẽ Đươĩc naĩp laĩi BIOS mới không lỗi, không phaủi gưủi máy tắnh laĩi cho hãng Đeạ thay ROM khác.
Trong máy XT, duụng các chuyeạn maĩch Dip (dip switch) Đeạ báo cho BIOS ROM biết có những phần cứng naụo trong heả thống.
Trong các máy 286 trơủ lên, duụng chương trình setup CMOS Đeạ ghi các thông tin caụi Đaẽt phần cứng vaụo CMOS. CMOS sẽ theo dõi các thông tin về boả nhớ, số lươĩng vaụ chuủng loaĩi oạ Đĩa, loaĩi maụn hình, có boả xưủ lý toán hay không, ngaụy giơụ.
Các máy tắnh EISA duụng 1 thuủ tuĩc caụi Đaẽt ECU (EISA Configuration Utilities) Đeạ caụi Đaẽt những thông tin về các card EISA Đươĩc caụi Đaẽt trong heả thống.
Gần Đây Microsoft hỗ trơĩ cho moảt tiêu chuaạn mới laụ Plug and Play (cắm vaụo laụ chaĩy). Nếu Đươĩc tuân thuủ hoaụn toaụn, ngươụi sưủ duĩng có theạ boạ sung thêm card mơủ roảng maụ không phaủi lo lắng gì về vấn Đề caụi Đaẽt phiền phức vaụ các tranh chấp coạng xaủy ra. Ủeạ tương hơĩp với Plug and Play, máy tắnh phaủi có moảt heả Điều haụnh tương hơĩp (Windows 95), moảt BIOS tương hơĩp (PnP BIOS), vaụ các card Điều hơĩp tương hơĩp với chuaạn Đó. Maẽc duụ Windows 95 có nhiều khaủ năng chaĩy Plug and Play maụ không cần PnP BIOS, nhưng vẫn nên duụng PnP BIOS vì nó sẽ tưĩ Đoảng thiết laảp trình tưĩ khơủi Đoảng vaụ các chức năng khơủi Đoảng quan troĩng khác. Vì vaảy, khi mua máy tắnh loaĩi tương thắch IBM ta nên tìm loaĩi phuụ hơĩp với Windows 95. Ủiều naụy có nghĩa (trong nhiều ý nghĩa khác) heả thống máy cuủa ta sẽ tương hơĩp hoaụn toaụn với Đaẽc trưng Plug and Play cuủa Intel.
I.2 Khe cắm mơủ roảng (expansion slot) vaụ coạng (port)
Chiếm dieản tắch cuủa board meĩ nhiều nhất laụ các khe mơủ roảng. Ủó laụ loaĩi khe cắm Đươĩc nối với các dây dẫn song song taủi tắn hieảu (bus), vaụ Đươĩc thiết kế phuụ hơĩp Đeạ cắm vưụa các card mơủ roảng, taĩo nên bus mơủ roảng theo nhiều chuaạn khác nhau. Nhơụ có bus mơủ roảng nên ta có theạ boạ sung thêm nhiều tắnh năng mới cho máy thông qua card Điều hơĩp mới. Không chă laụ oạ cắm Đieản bình thươụng, bus naụy coụn cung cấp moảt loaĩt các chức năng Đieản tưủ phức taĩp Đươĩc Đồng boả với các chức năng cuủa boả VXL.
Có nhiều tiêu chuaạn bus mơủ roảng Đang caĩnh tranh lẫn nhau. Ủầu tiên ngươụi ta duụng tiêu chuaạn ISA (Industry Standard Architecture) moảt kieạu bus 16-bit ra Đơụi tưụ 1984. Sau Đó laụ bus EISA
(Enhanced ISA) roảng 32-bit, VESA local bus gắn chaẽt với loaĩi VXL 486, vaụ PCI (Peripheral Component Interface) roảng 32-bit hoaẽc 64-bit tốc Đoả nhanh maụ không bị raụng buoảc vaụo kieạu VXL naụo. Chuaạn PCI coụn có khaủ năng dưĩ trữ Đeạ tương thắch tiến Đối với chuaạn Plug and Play sau naụy.
Hieản nay, các nhaụ saủn xuất Đang taảp trung Đầu tư cho chuaạn bus goĩi laụ bus tuần tưĩ Đa năng (USB - Universal Serial Bus). Với chuaạn naụy, vieảc caụi Đaẽt thiết bị ngoaĩi vi sẽ trơủ nên dễ daụng, chă cần cắm vaụo Đầu nối chuaạn cuủa PC laụ máy tắnh có theạ nhaản biết ngay thiết bị boạ sung, không cần phaủi mơủ máy ra vaụ cắm card Điều hơĩp như hieản nay. Tuy nhiên, Đeạ Đaĩt Đươĩc khaủ năng naụy, thiết bị
ngoaĩi vi cũng phaủi tuân theo chuaạn USB. Card mơủ roảng Điều haụnh các thiết bị ngoaĩi vi thông qua các coạng ghép nối. Có các loaĩi coạng song
song (parallel port), coạng nối tiếp (serial port), coạng troụ chơi (game port), vaụ mới nhất laụ coạng EPP/ECP, moảt loaĩi coạng song song phuụ hơĩp với caủ hai chuaạn EPP vaụ ECP, cũng như với giao dieản máy in Centronics. Các coạng máy in EPP/ECP Đươĩc hỗ trơĩ bơủi Windows 95, vaụ với dây cáp tốc Đoả cao Đaẽc bieảt, ngươụi duụng Windows có theạ duụng coạng naụy Đeạ thaụnh laảp các ghép nối tốc Đoả nhanh với phương thức liên tuĩc hai chiều (bidirectional communication).
Các vấn Đề về bus mơủ roảng vaụ coạng sẽ Đươĩc trình baụy chi tiết hơn trong moảt muĩc riêng sau naụy.
I.3 Truy caảp trưĩc tiếp boả nhớù (DMA)
Viết tắt cuủa Direct Memory Access, boả Điều khieạn (controller) DMA laụ moảt maĩch Đieản tưủ tắch hơĩp, có trang bị các chức năng vi xưủ lý, Đươĩc lắp cố Định trên board meĩ, phuụ hơĩp với moảt kieạu VXL nhất Định. Chip DMA cho phép máy tắnh có theạ di chuyeạn dữ lieảu tưụ các oạ Điã hoaẽc các ngoaĩi vi khác trưĩc tiếp vaụo boả nhớ máy tắnh maụ không aủnh hươủng Đến công vieảc cuủa boả vi xưủ lý chắnh nên laụm tăng tốc Đoả cuủa máy tắnh lên rất nhiều. Hầu hết các máy PC hieản nay Đều sưủ duĩng boả Điều khieạn DMA thông qua 8 Đươụng tắn hieảu yêu cầu kênh DMA, gán cho các ngoaĩi vi khác nhau Đeạ tránh tranh chấp. Các mainboard cũ không có chip DMA, moĩi tác vuĩ phaủi thông qua CPU nên khi truyền thông tin với khối lươĩng lớn bị chaảm. Thông thươụng các oạ mềm không duụng Đến kênh DMA nhưng moảt số chương trình có theạ Đươĩc thiết kế duụng DMA Đeạ caủi thieản tốc Đoả Đoĩc ghi Đĩa. Các card maĩng, card Điều hơĩp chuủ SCSI sưủ duĩng DMA.
Ngoaụi các boả phaản chắnh keạ trên,Mainboard coụn có các boả phaản phuĩ khác như boả Điều khieạn ngắt (interrupt controller), maĩch dao Đoảng Đồng hồ, maĩch tưĩ Đoảng tiết kieảm Đieản khi chaĩy không, boả Đồng xưủ lý toán (math coprocesser), quaĩt máy riêng cho boả VXL v.v..
I.4 Ủế cắm boả Đồng xưủ lý toán
Trên mainboard cung cấp sẵn 1 Đế cắm Đeạ nếu muốn,ngươụi duụng có theạ cắm thêm chip Đồng xưủ lý toán Weitek Đeạ chip naụy gánh vác các tác vuĩ xưủ lý số hoĩc (caủi thieản thêm tốc Đoả heả thống). Nhưng trên các CPU 486DX, CPU 586 trơủ Đi boả Đồng xưủ lý toán Đươĩc tắch hơĩp sẵn bên trong CPU rồi.
I.5 Các cầu nối
Trên mainboard có theạ có thêm các cầu nối, khi caụi Đaẽt mainboard,cần tham khaủo taụi lieảu do nhaụ saủn xuất cung cấp keụm theo mainboard Đeạ biết chức năng vaụ ráp các cầu nối chuyeạn maĩch naụy cho Đúng cách.
Tên Giao diện Mơ tả
the DX2, DX4 OverDrive.
Socket 2 238-pin A minor upgrade from Socket 1 that supported all the same chips. Additionally supported a Pentium OverDrive. Socket 3 237-pin
Operated at 5 volts, but had the added capability of operating at 3.3 volts,
switchable with a jumper setting on the motherboard. Supported all of the Socket 2 chips with the addition of the 5x86. Considered the last of the 486 sockets. Socket 4 273-pin
The first socket designed for use with Pentium class processors. Operated at 5 volts and consequently supported only the low-end Pentium-60/66 and the OverDrive chip. Beginning with the Pentium-75, Intel moved to the 3.3 volt operation.
Socket 5 320-pin
Operated at 3.3 volts and supported Pentium class chips from 75MHz to 133MHz. Not compatible with later chips because of their requirement for an additional pin.
Socket 6 235-pin
Designed for use with 486 CPUs, this was an enhanced version of Socket 3 supporting operation at 3.3 volts. Barely used since it appeared at a time when the 486 was about to be superseded by the Pentium.
Socket 7 321-pin
Introduced for the Pentium MMX, the socket had provision for supplying the split core/IO voltage required by this and later chips. The interface used for all Pentium clones with a 66MHz bus.
Socket 8 387-pin
Used exclusively by the Intel Pentium Pro, the socket proved extremely expensive to manufacture and was quickly dropped in favour of a cartridge- based design.
Slot 1 242-way connector
The circuit board inside the package had up to 512KB of L1 cache on it -
consisting of two 256KB chips - which ran at half the CPU speed. Used by Intel Pentium II, Pentium III and Celeron CPUs.
Slot 2 330-way connector Similar to Slot 1, but with the capacity to hold up to 2MB of L2 cache running at the full CPU speed. Used on Pentium II/III Xeon CPUs. Slot A 242-way
connector
AMD interface mechanically compatible with Slot 1 but which using a completely different electrical interface. Introduced with the original Athlon CPU.
Socket 370 370-pin Began to replace Slot 1 on the Celeron range from early 1999. Also used by Pentium III Coppermine and Tualatin CPUs in variants known as FC-PGA and FC-PGA2 respectively.
Socket A 462-pin AMD interface introduced with the first Athlon processors (Thunderbird) with on-die L2 cache. Subsequently adopted throughout AMD's CPU range.
Socket 423 423-pin
Introduced to accommodate the additional pins required for the Pentium 4's completely new FSB. Includes an Integral Heat Spreader, which both protects the die and provides a surface to which large heat sinks can be attached. Socket 603 603-pin
The connector for Pentium 4 Xeon CPUs. The additional pins are for providing more power to future CPUs with large on-die (or even off-die) L3 caches, and possibly for accommodating inter-processor-communication signals for systems with multiple CPUs.
Socket 478 478-pin
Introduced in anticipation of the introduction of the 0.13-micron Pentium 4 Northwood CPU at the beginning of 2002. Its micro Pin Grid Array (ÌPGA) interface allows both the size of the CPU itself and the space occupied by the socket on the motherboard to be significantly reduced.
processor in the autumn of 2003.
Socket 940 940-pin
AMD's 940-pin CPU interface form factor originally used by Opteron and FX versions of the Athlon 64 CPU. Subsequently replaced for use by the latter by Socket 939, which allowed for a less-expensive motherboard option, one with only four layers rather than from six to nine.
Socket 939 939-pin
AMD's 939-pin CPU interface form factor introduced in the summer of 2004. The Socket 939 marked the convergence of the mainstream and FX versions of the Athlon 64 CPU, which had previously used different interfaces, the Socket 754 and Socket 940 respectively.
LGA775/
Socket T 775-pin
Land Grid Array 775: Intel's proprietary CPU interface form factor introduced in the summer of 2004. Similar to a pin grid array (PGA), the connection between LGA775 chip packaging and the processor chip is via an array of solder bumps rather than pins.
Socket 479 479-pin
Also referred to as the mPGA479M socket, Socket 479 is best known as the CPU socket for the Intel Pentium M mobile processor. The format was also used for desktop PCs, Asus making a drop-in board which allowed Socket 479 CPUs to be used in selected desktop motherboards. Intel subsequently announced a new Socket 479 with a revised pinout for its new generation of Core CPUs.
II. CÁC KIỂU THIẾT KẾ BO MẠCH CHễNH
Cĩ hai kiểu thiết kế : kiểu mortherboard và kiểu Backplane
II.1 Các dạng bo mạch AT, ATX và NLX
- Dạng BAT
- Dạng AT
kiểu Ổ cắm CPU
- Dạng LXP
- Dạng MicroATX
- Dạng FlexATX
III. GIẢI QUYẾT CÁC SỰ CỐ BO MẠCH CHễNH
Bởi vì bo mạch chắnh chứa phần lớn những thành phần xử lý của hệ thống, nên chắc chắn trước sau gì chúng ta cũng phải gặp các lỗi của ở bo mạch chắnh. Chương trình POST của BIOS được viết để kiểm tra thử nghiệm từng bộ phận của bo mạch chắnh mỗi lần máy được mở lên, cho nên hầu hết những vấn đề nĩi trên đều được phát hiện ngay trước khi thấy được dấu nhắc DOS. Các lỗi ấy thơng báo theo nhiều cách. Các mã beep và mã POST cung cấp những chỉ dẫn về những lỗi nghiêm trọng (fatal error) nào xảy ra trước khi hệ thống hiển thị được khởi động. Tuy vậy, vẫn cĩ vơ số triệu chứng hỏng hĩc cĩ thể lẫn tránh được quá trình kiểm tra vào lúc mới mở máy.
III.1 Nguyên tắc chung
Sửa chữa hay thay thế ? : Đây là sự phân vân cố hưa trong việc giải quyết sự cố phần cứng. Vấn đề với hướng sửa chữa bo mạch chắnh khơng cĩ bán sẵn nhiều phụ tùng thay mới như là việc người ta dùng các chip thuộc loại hàn gắn bề mặt.
Chắc chúng ta hình dung được rồi, quyết định chọn sửa chưa hay thay mới là quyết định thuộc phạm trù kinh tế.
Bắt đầu bằng những thủ tục cơ bản nhất : bởi vì việc giải quyết sự cố bo mạch chắnh luơn luơn cĩ nghĩa là phải tốn kém nhiều nên phải bảo đảm là bắt đầu bất kỳ cuộc sửa chữa bo mạch chắnh bằng cách xem kỹ những điểm sau đây trong máy. Nhớ là phải tắt đi tất cả mọi nguồn điện đưa vào máy trước khi thực hiện những cuộc kiểm tra sau đây :
Ễ Kiểm tra tất cả các đầu nối
Ễ Kiểm tra tất cả các IC gắn vào đế cắm Ễ Kiểm tra các mức điện thế cung cấp
Ễ Kiểm tra bo mạch chắnh cĩ vật thể lạ nào rơi vào khơng
Ễ Kiểm tra xem tất cả các cơng tắc DIP và Jumper cĩ đúng vị trắ
Ễ Kiểm tra xem cĩ chỗ chạm mạch chập chờn và chỗ vơ tình bị nối đất nào hay khơng?
III.2 Các triệu chứng hỏng hĩc
Ễ Triệu chứng 1 : Máy thơng báo cĩ lỗi bo mạch chắnh, nhưng vấn đề lại biến mất khi nắp đạy máy được tháo ra
Ễ Triệu chứng 2 : POST hoặc phần mềm chuẩn đốn thơng báo cĩ lỗi CPU
Ễ Triệu chứng 3 : POST hoặc phần mềm chuẩn đốn thơng báo là cĩ lỗi với MCP
Ễ Triệu chứng 5 : POST hoặc phần mềm chuẩn đốn thơng báo là cĩ lỗi với chip đếm nhịp (PIT), cĩ lỗi cập nhật RTC, hoặc một lỗi làm tươi
Ễ Triệu chứng 6 : POST hoặc phần mềm chuẩn đốn thơng báo là cĩ lỗi với bộ điều khiển ngắt lập trình được
Ễ Triệu chứng 7 : POST hoặc phần mềm chuẩn đốn thơng báo là cĩ lỗi với mạch điều khiển DMA
Ễ Triệu chứng 8 : POST hoặc phần mềm chuẩn đốn thơng báo là cĩ lỗi với KBC
Ễ Triệu chứng 9 : POST hoặc phần mềm chuẩn đốn thơng báo là cĩ lỗi với CMOS hoặc RTC Ễ Triệu chứng 10 : Máy báo cĩ lỗi bàn phắm, nhưng thay bàn phắm mới vào chẳng cĩ tác dụng gì cả
Ễ Triệu chứng 11 : POST hoặc phần mềm chuẩn đốn thơng báo là cĩ lỗi trong 64KB đầu tiên của RAM
Ễ Triệu chứng 12 : MCP khơng làm việc đúng đắn khi được lắp trên bo mạch chắnh cĩ dùng external cache
Ễ Triệu chứng 13 : Một "jumerless motherboard" nhận được những thiết lập CPU sort Menu khơng đúng và từ chối boot