به احتمال زیاد شما نیز به نحوی با رایانه سر و کار دارید. آیا تا کنون به این مسئله اندیشیده‌اید که این وسیله هوشمند و فوق‌العاده کاربردی از چه اجزایی تشکیل شده و چگونه کار می‌کند؟ منظور ما اجزای داخلی و غیر قابل ر‌ؤیتی است که بدون آنها، قطعاتی مثل موس و صفحه کلید، کاربردی نخواهند داشت.
واقعیت امر این است که یک سیستم کامپیوتری از قطعات زیادی تشکیل شده است؛ اما به جرات می‌توان گفت که مادربرد، اساسی‌ترین قطعه رایانه محسوب می‌شود؛ زیرا همان طور که در ادامه توضیح خواهیم داد، سایر اجزای رایانه به واسطه این قطعه، کنترل و به یکدیگر متصل می‌شوند.
شایان ذکر است که مادربرد، انواع مختلفی دارد و این مسئله بر نحوه عملکرد سیستم تاثیر می‌گذارد؛ علاوه بر این نوع مادربرد، تعیین کننده امکان ارتقای بخش‌های مختلف رایانه است؛ از این رو آشنایی با انواع مادربرد، لازم به نظر می‌رسد. در این مقاله، علاوه بر معرفی مادربرد و آشنایی با ارقام مادربرد، توضیحاتی در خصوص اجزای مختلف برد مادر و نحوه عملکرد آنها بیان می‌کنیم. با ما همراه باشید.
مادربرد چیست؟
مادربرد که با نام‌های مختلفی از جمله برد مادر، برد اصلی، برد منطقی، برد مسطح، برد سیستم یا موبو نیز خوانده می‌شود، یک قطعه الکتریکی است که سایر قطعات سخت‌افزاری کامپیوتر بر روی آن نصب می‌شوند؛ در واقع بخش‌های مختلف سیستم، به واسطه مادربرد با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
برای روشن‌تر شدن مطلب باید گفت که در هنگام باز کردن کیس کامپیوتر با یک مدار الکتریکی تخته‌ای شکل بزرگ مواجه می‌شویم؛ این قطعه را می‌توان اصلی‌ترین قسمت رایانه دانست؛ زیرا بدون آن، اجزای سیستم، هیچ ارتباطی با یکدیگر نداشته و حتی پردازشگر مرکزی نیز کاربردی نخواهد داشت؛ در واقع مادربرد، حکم ستون فقرات کامپیوتر را داشته و اجزایی مانند سیپییو، کارت حافظه، کارت گرافیک و هارد دیسک بر روی آن سوار می‌شوند.
لازم به ذکر است که مادربرد در همه کامپیوترها (معمولی، آل این وان و لپ تاپ)، همچنین گوشی‌ها و ساعت‌های هوشمند وجود دارد.
وظیفه اصلی مادربرد
همان گونه که در قسمت قبل توضیح داده شد، وظیفه اصلی مادربرد، برقراری ارتباط بین اجزای مختلف کامپیوترهای بزرگ و مینی پی سی است. در واقع مادربرد، وظیفه کنترل سیپییو (پردازشگر مرکزی) و ایجاد ارتباط بین این قطعه و سایر اجزای سخت افزاری را بر عهده دارد.
اگر کاربرد مادربرد را از نظر تئوری، بررسی کنیم، شاید وجود آن چندان ضروری به نظر نرسد؛ زیرا از این منظر می‌توان ارتباط بین اجزای سیستم را به واسطه سیم‌کشی داخلی برقرار کرد؛ اما در عمل، این کار به هیچ وجه امکان‌پذیر نیست؛ چرا که تداخل سیگنال‌های مختلف، نه تنها عملکرد بخش‌های مختلف را با مشکل مواجه می‌کند، ممکن است، باعث خرابی قطعات شود؛ علاوه بر این چنین سیستمی، برای کار خود به انرژی زیادی (مصرف بسیار بالای برق) نیاز خواهد داشت؛ در حالی که ارتباط بین برد اصلی و سایر قطعات، به واسطه مدارهای باریکی (لایه‌های بسیار نازک آلومینیومی یا مسی) که به سختی قابل رؤیت هستند، ایجاد شده و هیچ یک از مشکلات مطرح شده به وجود نخواهد آمد.
سوای از آنچه گفته شد، می‌توان گفت که مادربرد، علاوه بر این که به عنوان واسطه‌ای بین پردازشگر و سایر قطعات سیستم، عمل می‌کند، نیروی الکتریکی لازم برای کار قطعات نیز فراهم می‌نماید؛ به عبارت دیگر، برق رسانی به سیستم و ارتباط بین منبع تغذیه و قطعات مختلف رایانه نیز توسط مادربرد برقرار می‌شود.
ناگفته نماند که مدیریت داده‌ها و اطلاعات ورودی، همچنین ذخیره آنها یکی دیگر از کارهای مهمی است که مادربرد بر حسب وظیفه خود انجام می‌دهد.
اجزای مادربرد
همان طور که در بخش‌های بعدی مقاله، خواهیم گفت، مادربرد، اقسام گوناگونی دارد و طبیعتاً اجزای تشکیل‌دهنده هر نوع مادربرد با دیگری متفاوت است؛ اما در حالت کلی، تفاوت عمده انواع مادربرد از نظر ابعاد و مشخصات ظاهری، بیشتر به تعداد و اندازه بخش‌های مختلف آنها مربوط می‌شود؛ به عبارت دیگر ماهیت کلی اکثر مادربردها یکی است. در اینجا اجزای اصلی برد اصلی را به اختصار معرفی می‌کنیم.
سوکت پردازنده
سوکت پردازنده، محل اتصال سیپییو به مادربرد است. با توجه به جایگاه ویژه CPU در یک سیستم کامپیوتری، این قسمت، بسیار مهم است؛ در واقع اتصال مناسب پردازنده به مادربرد، ارتباط سیپییو با سایر اجزای رایانه را برقرار کرده و مستقیماً بر نحوه کار سیستم تاثیر می‌گذارد.
لازم به ذکر است که در بسیاری از موارد، اتصال پردازنده به سوکت مادربرد به واسطه، یک قطعه کوچک چفت مانند انجام می‌شود؛ به این ترتیب امکان تعویض و ارتقای سیپییو در آینده وجود خواهد داشت.
اسلات‌های پی‌سی‌آی
منظور از اسلات در مادربرد، شکافی است که قطعه سخت‌افزاری در داخل آن قرار می‌گیرد. هر برد اصلی (بسته به نوع آن) دارای تعدادی اسلات برای اتصال کارت صدا، کارت شبکه، کارت مودم و مواردی از این قبیل است.
اسلات کارت گرافیک
اسلات کارت گرافیک یا APG، به منظور متصل کردن کارت گرافیک بر روی مادربرد، مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما لازم است، این نکته خاطر نشان شود که در برخی موارد، این اسلات، مشاهده نمی‌شود؛ زیرا کارت گرافیک به صورت پیش فرض بر روی مادربرد وجود دارد. در این حالت نمی‌توان گرافیک سیستم را ارتقاء داد.
اسلات‌های ساتا
برخی سخت‌افزارهای رایانه از جمله هارد و درایو سی‌دی، همراه با کابل خاصی ارائه می‌گردند که به کابل ساتا مشهور است؛ به منظور اتصال این قطعات به مادربرد، اسلات‌های ساتا بر روی آن تعبیه شده‌اند. در اغلب مادربردها، حداقل 4 اسلات ساتا مشاهده می‌شود که با اعداد 0 تا 3، شماره‌گذاری شده‌اند.
بایوس
بایوس، نرم افزاری است که بر روی برد اصلی نصب می‌شود؛ این نرم افزار در واقع، روی رم قرار دارد و وظیفه بررسی و تنظیم اولیه اجزای قطعات سخت‌افزاری متصل شده به مادربرد را بر عهده می‌گیرد. لازم به ذکر است که وجود بایوس، برای نصب سیستم عامل و بالا آمدن آن ضروری است.
در یک بیان کلی و خلاصه‌وار می‌توان گفت که بایوس، واسطه‌ای است که مادربرد از طریق آن به بررسی کار قطعات مختلف سیستم می‌پردازد؛ همچنین دریچه‌ای است که می‌توان به واسطه آن نوع قطعات سخت‌افزاری، وضعیت رم و سایر ویژگی‌های اجزای رایانه را مشاهده کرد.
باتری پشتیبان و CMOS
به طور کلی همه اجزای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری کامپیوتر برای فعالیت خود به جریان برق نیاز دارند؛ اما بر روی هر رایانه، بخشی به نام CMOS هست که از باتری پشتیبان موجود بر روی مادربرد، تغذیه می‌شود. این باتری در هنگام خاموش بودن رایانه، کاربرد داشته و در این زمان برق مورد نیاز بایوس را جهت حفظ داده‌ها و اطلاعات تامین می‌کند. جهت روشن‌تر شدن این مسئله، باید اضافه کرد که به عنوان مثال، وجود باتری پشتیبان، برای تنظیم ساعت و تاریخ کامپیوتر را لازم است.
پورت‌های یو‌اس‌بی
این پورت‌ها همان ورودی‌هایی هستند که در قسمت‌های جلو و پشت کیس، تعبیه شده‌اند. از طریق این پورت‌ها می‌توان موس، صفحه‌کلید، مودم، اسپیکر، پرینتر و سایر اجزای جانبی کامپیوتر را به مادربرد، متصل نمود.
اتصال فن سیپییو
همان طور که مشخص است، این قسمت برای اتصال فن سیپییو بر روی مادربرد تعبیه شده است. اتصال فن پردازنده از گرم شدن بیش از حد سیستم در حین کار جلوگیری می‌کند و تاثیر زیادی بر عملکرد سیپییو در بلند مدت دارد.
اسلات‌های رم
این اسلات، واسطه ارتباط مادربرد و رم کامپیوتر به شمار می‌رود. تعداد این اسلات‌ها در اقسام گوناگون مادربرد، متفاوت است.
چیپست و پل‌های مادربورد
چیپست را می‌توان به طور خلاصه، تعدادی مدار دانست که وظیفه ایجاد ارتباط بین پردازنده و بقیه قطعات نصب شده بر روی مادربرد را بر عهده دارند. در واقع چیپست‌ها و پل‌های مادربرد، به منزله مغز هوشمند آن بوده، ارتباط بین اجزای برد اصلی را کنترل می‌کنند.
بر روی برخی از پردازنده‌ها و رم‌ها چیپست وجود ندارد؛ از این رو در برخی موارد، این قطعه را در زمره اجزای اصلی مادربرد لیست نمی‌کنند؛ اما در هر سیستمی، وجود پل‌های برقرارکننده ارتباط بین اجزای مختلف مادربرد از جمله سیپییو لازم است.
اسلات آی‌دی‌ای
در برخی از هاردها و دی وی دی‌ها، کابل آی‌دی‌ای مشاهده می‌شود؛ به همین علت در بسیاری از مادربردهای امروزی، تعدادی اسلات، برای متصل شدن این کابل وجود دارد.
ورودی پاور
یکی از اهداف اصلی مادربرد، تامین برق لازم برای فعالیت سیستم است؛ از این رو بر روی برد اصلی، بخشی به نام ورودی پاور وجود دارد. سیم متصل شده به برق از این قسمت به مادربرد، متصل می‌شود.
مدار تنظیم ولتاژ
این بخش، ولتاژ جریان برق وارد شده به مادربرد را تغییر می‌دهد؛ به گونه‌ای که با سایر اجزای متصل شده به برد اصلی سازگار باشد؛ در واقع وظیفه مدار تنظیم‌کننده ولتاژ تعبیه شده بر روی مادربرد این است که جریان الکتریسیته را با شدت‌های مختلف به قطعات متصل شده به برد، برساند.
انواع مادربرد
با توجه به آنچه تا بدین جا درباره مادربرد و وظایف آن گفته شد، می‌توان گفت که برقراری ارتباط صحیح، بین اجزای کامپیوتر و سرعت برقراری این ارتباط، توسط برد اصلی، بسیار مهم بوده و بر عملکرد بخش‌های مختلف سیستم تاثیر می‌گذارد؛ در واقع، بین مادربرد، پردازشگر، رم و سایر قطعات، باید سازگاری وجود داشته باشد، تا سیستم به درستی کار کند؛ از این رو تولید‌کنندگان قطعات کامپیوتری، این سخت‌افزار را با تنوع بسیار بالایی طراحی کرده و همواره در جهت ارتقای آن تلاش می‌نمایند.
انواع مادربرد از نظر ابعاد، نحوه طراحی، سرعت عملکرد و قابلیت‌هایی مثل امکان گسترش با هم فرق دارند؛ همچنین گاهی اوقات مادربردها را بر حسب تعداد سوکت، اسلات، نوع و تعداد پورت‌های کانکتور، بررسی می‌کنند؛ اما آنچه بیش از هر چیز آنها را از هم متمایز می‌کند، اندازه و شکل ظاهری و نوع سوکت سیپییو است؛ علاوه بر این ارقام مختلف برد مادر از نظر قابلیت‌هایی مانند مجهز بودن به کارت وای‌فای، کارت صدا و مواردی از این دست، با هم فرق دارند. در بخش‌های بعدی به معرفی انواع مادربرد از جنبه‌های مختلف می‌پردازیم.
انواع مادربرد بر اساس امکان ارتقای سیستم
در بسیاری از موارد، نیاز هست که سیستم سخت‌افزاری کامپیوتر، ارتقاء یابد و یا برخی از قطعات آن تعویض شوند؛ در واقع این مسئله، یکی از مهمترین دلایل توجه به نوع و قابلیت‌های مادربرد است. از این منظر، مادربرد، انواع مختلفی دارد و در یک بیان کلی ممکن است، از نوع یکپارچه یا غیر یکپارچه باشد.
مادربرد غیر یکپارچه
مادربردهای غیر یکپارچه، دارای تعداد مشخصی پورت و سوکت هستند؛ به واسطه این پورت‌ها و شکاف‌ها می‌توان اجزاء و سخت‌افزارهای مختلفی از جمله پردازنده، رم، کارت صدا و کارت گرافیک را به برد اصلی متصل نمود. در این حالت امکان ارتقای قطعات مذکور نیز وجود دارد.
مادربرد یکپارچه
در مقابل مادربردهای غیر یکپارچه، مادربردهای یکپارچه قرار دارند که هیچ شکافی برای نصب قطعه جدید نداشته و سخت‌افزارها در زمان تولید بر روی آنان قرار گرفته‌اند. واضح است که در این شرایط، امکان ارتقای سخت‌افزاری وجود ندارد. مادربردهای یکپارچه، برای گوشی‌های هوشمند، تبلت و برخی لپ تاپ‌ها به کار می‌روند و معمولاً برای کامپیوترهای شخصی، استفاده نمی‌شوند.
انواع مادربرد بر اساس اندازه
دسته‌بندی انواع مادربرد بر اساس اندازه و شکل ظاهری، فرم فکتور، خوانده می‌شود. در حالت کلی، فرم فکتورهای زیادی برای مادربرد وجود دارد؛ اما رایج‌ترین مادربردهای حال حاضر بازار در یکی از دسته‌های ATX، E-ATX، Micro-ATX و Mini-ITX قرار می‌گیرد. در ادامه این موارد را توضیح می‌دهیم.
ATX
این مادربرد از پرطرفدارترین‌های حوزه خود به شمار رفته و به طور معمول دارای ابعاد 5/30 در 4/24 سانتی‌متر است. به طور کلی این قطعه، کلیه ویژگی‌های یک مادربرد حرفه‌ای را دارد و انواع پردازنده‌های پرسرعت را می‌توان بر روی آن نصب نمود؛ به علاوه، ATX، قابلیت ارتقای سخت‌افزاری را فراهم می‌کند. امکان پشتیبانی از حافظه رم به میزان بالا، پشتیبانی از چندین سیستم ذخیره‌سازی و داشتن تعداد اسلات‌های زیاد از جمله مهمترین مشخصات مادربرد ATX هستند.
E-ATX
هر چند که مادربرد ATX، کلیه نیازهای حرفه‌ای کاربران را برطرف می‌کند؛ اما گاهی اوقات برخی افراد برای کار خود به سیپییو با تعداد هسته‌های زیاد، قدرت بسیار بالا و حافظه خیلی زیادی نیاز دارند. در این شرایط مادربرد E-ATX پیشنهاد می‌شود.
بدیهی است که اندازه مادربرد E-ATX، بزرگتر از ATX است و در حالت کلی، دارای ابعاد 7/27 در 5/30 است؛ همچنین اسلات‌های بیشتری دارد و از پردازنده‌های خاص و بسیار قدرتمند پشتیبانی می‌کند. طبیعتاً این مادربرد به فضای بیشتری نیاز دارد و برای کیس‌های Full-Tower مناسب است. بدیهی است که این برد اصلی در مقایسه با همتایان خود قیمت بالاتری نیز دارد.
مادربرد فوق، دارای تعداد زیادی اسلات پی‌سی‌آی و بیش از 8 اسلات رم است؛ همچنین قابلیت پشتیبانی از رم‌های بالاتر از 128 گیگابایت را دارد؛ علاوه بر این از 4 کارت گرافیک به صورت هم‌زمان پشتیبانی می‌کند؛ علاوه بر این اغلب مادربردهای E-ATX، دارای کارت صدا و کارت وای‌فای هستند.
همان طور که مشخص است؛ این گروه از مادربردها، توانایی پردازش فوق‌العاده بالا و قابلیت‌های خاصی دارند؛ به عنوان مثال برای انجام بازی‌هایی کامپیوتری سنگین، تهیه برخی تصاویر سه بعدی و ویرایش ویدئوهایی با کیفیت بالای گرافیکی به این نوع مادربرد نیاز خواهیم داشت.
Micro-ATX
Micro-ATX، نسبت به مادربرد ATX کوچکتر بوده و تعداد اسلات‌ها و پورت‌های آن نیز معمولاً کمتر است؛ اما در مقایسه با ابعاد خود، قابلیت بسیار خوبی دارد و بیشتر در مواقعی استفاده می‌شود که فضای کافی برای نصب مادربرد بزرگتر در کیس وجود ندارد.
اکثر مادربردهای Micro-ATX، مربع شکل بوده و دارای ابعاد 4/24 در 4/24 هستند؛ اما در برخی موارد در اندازه 6/20 در 4/24 نیز مشاهده می‌شوند؛ معمولاً در برد بزرگتر، شکاف‌های اتصال بیشتری مشاهده می‌شود.
Mini-ITX
Mini-ITX دارای ابعاد 17 در 17 بوده و می‌توان آن را در زمره کوچکترین ارقام مادربرد قرار داد. مهمترین مزیت این مادربرد، اشغال فضای کم است؛ البته قابلیت‌های کمتری، نسبت به قطعه‌های مشابه بزرگتر دارد؛ اما در هر حال کلیه ویژگی‌های یک برد اصلی را دارد. به عنوان توضیح بیشتر باید اضافه کرد که سوکت اصلی یا سوکت پردازنده مادربرد Mini-ITX، تفاوتی با سوکت سایر مادربردها ندارد؛ اما تنها 4 پورت، جهت اتصال به انواع هارد دارد؛ همچنین تعداد اسلات‌های آن کمتر از مادربردهای بزرگتر است و فقط یک نوع کارت (مثلاً کارت گرافیک) می‌توان روی آن نصب نمود. این مادربرد برای کیس‌های کوچک که فضای کافی برای مادربردهای بزرگتر ندارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع مادربرد بر اساس سوکت
گاهی اوقات انواع مادربرد را بر اساس سوکت سیپییو، دسته‌بندی می‌کنند؛ چرا که سوکت CPU باید با سوکت مادربرد، سازگار باشد؛ در غیر این صورت، پردازنده، کاربردی نخواهد داشت.
در یک دسته‌بندی کلی می‌توان انواع سوکت مادربرد را به سه گروه اصلی LGA، PGA و BGA تقسیم نمود؛ هر کدام از اینها انواع مختلفی دارند و بر حسب نوع سیپییو، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سوکت LGA
سوکت LGA یا سوکت آرایه شبکه زمین، مجموعه‌ای از پین‌ها را شامل می‌شود. پردازنده سازگار با این نوع سوکت در قسمت زیرین خود، حفره‌هایی دارد. طریقه اتصال سوکت LGA به این صورت است که پین‌ها به داخل حفره‌های سیپییو وارد می‌شوند و بدین وسیله، بین مادربرد و پردازنده، ارتباط برقرار می‌گردد. شایان ذکر است که سی‌پی‌یوهای اینتل با سوکت‌های LGA سازگار هستند.
سوکت PGA
سوکت آرایه شبکه پین یا سوکت PGA، دارای مجموعه‌ای از حفره‌هاست و پردازنده سازگار با آن، تعدادی پین در بخش زیرین خود دارد. هنگامی که سیپییو به مادربرد، متصل می‌شود، پین‌های زیرین پردازنده، درون حفره‌های سوکت مادربرد قرار می‌گیرند. همان طور که مشخص است، این نوع سوکت، درست در نقطه مقابل سوکت LGA قرار دارد. سوکت PGA با پردازنده‌های AMD سازگار است.
سوکت BGA
سوکت آرایه شبکه توپی شکل، یک اتصال دائمی بین سیپییو و مادربرد برقرار می‌کند؛ به بیان بهتر این نوع سوکت در مادربردهایی یافت می‌شود که در زمان ساخت، سیپییو به آنها متصل می‌شود. هر چند که این ویژگی، هزینه تهیه پردازنده را کاهش می‌دهد؛ اما در این حالت امکان ارتقای سیپییو در آینده وجود نخواهد داشت.
سخن پایانی
انتخاب مادربرد را می‌توان مهمترین قدم برای خرید یک کامپیوتر خوب دانست، در واقع اگر شما انتخاب خوبی در این زمینه نداشته باشید تمام سخت افزار های دیگر شما را می‌تواند تحت تاثیر قرار دهد؛ البته از آنجایی که خرید انواع مادربرد از جمله مادربرد صنعتی کمی نیاز به تخصص دارد، به شما پیشنهاد می‌کنیم با کارشناسان تین سیس تماس بگیرید تا بتوانید به صورت کاملا رایگان از مشاوره کارشناسان متخصص بهره مند گردید.