مادربورد های اولیه باتوجه به سرعت CPU دارای سرعت محدودی بودند که از 5MHZ تجاوز نمی کرد.
اگر چه افزایش سرعت کار CPU کار چندان آسانی نبود ولی مشکل اصلی در افزایش سرعت کامپیوترها ، سرعت مادربورد بود.
در زمانی که صحبت از سرعتهای حداکثر 20MHZ در میان بود، شرکت اینتل در اوائل 1990 به معرفی CPU جدید خود یعنی 80486DX پرداخت و همه سازندگان مادربورد را متحیر ساخت .
بسیاری از خریداران کامپیوتر نیز از ترس اینکه یکسال بعد کامپیوتر آنها بسیار قدیمی به حساب خواهد آمد از خرید خودداری کردند.
به این دلیل شرکت اینتل راه حل دیگری را پیش گرفت که عبارت بود از استفاده از چیپهای سرعت دوبله (Clock Doubler ) اولین نوع این چیپهایک 80486 مخصوص بود که روی یک مادربورد 25MHZ قرار می گرفت.
اما این 80486 عادی نبود بلکه طوری ساخته شده بودکه از دیدگاه مادر بورد با سرعت 25MHZ کار می کرد اما در درون خود سرعت 50MHZ را داشت .
یعنی کلیه اعمال داخلی مثل محاسبات و انتقال داده ها را با سرعت 50 انجام می داد اما اعمال خارجی مثل انتقال اطلاعات روی هارد دیسک با سرعت 25 انجام میگرفت.
این چیپ جدید با نام 80486DX2-50 معروف شد.
منظور از عدد 2 همان دو سرعته بودن آن است و 50 نیز نشاندهنده حداکثر سرعت چیپ است .
البته بعدا چیپ 486DX-50 و بالاتر از آن نیز عرضه شد.
چیپ های مخصوص سرعت دوبله در سال 1994 شرکت اینتل یک چیپ 80486 جدید را عرضه کرد که تا سرعت 75MHZ و 100 کار می کرد ولی برای هماهنگی با مادر بورد سرعت خارجی آن 25 یا 33MHZ بود .
البته این چیپ دارای 16K حافظه cache داخلی نیز بود ( دو برابر قبلی ) و نام آن DX4 گذاشته شد ( البته DX4 خالی و بدون پیشوند 80486) این شیوه همچنان ادامه یافته و بعدا پنتیوم 150MHZ نیز عرضه شد که میتواند در مادربوردهای 50MHZ کارکند.
اما دیگر سرعت چهار برابر از طرف اینتل معرفی نشد بلکه با ظاهر شدن پنتیوم سرعت «یک و نیم برابر » مورد استفاده قرار گرفت .
مثلا پنتیومهای اولیه دارای سرعت 60 و 66 بودند ولی با افزایش سرعت یک و نیم برابر ، با سرعتهاسی 90 و 100 عرضه شدند و کد آنها P54C است.
یک پنتیوم 200MHZ نیز در واقع حالت سوبله 66MHZ است .
روی مادربوردهای پنتیوم سوئیچهایی وجود دارد که برای تعیین فرکانس داخلی و خارجی و تنظیم فرکانسهای CPU و مادربورد استفاده می شود .
(CPU INT/EXT FREQ RATIO ).
بهنگام مونتاژ کامپیوتر حتما باید با مراجعه به جزوه راهنمای مادربورد این سوئیچها را تنظیم کنید .
اطلاعات بیشتر در قسمتهای دیگر کتاب ارائه شده است .
چیپ دیگری که در همین رابطه از سوی اینتل عرضه شد Pentium Over drive است که می تواند سرعت برخی از مدلهای 486 را دو و نیم برابر کند.
باس (BUS) چیست ؟
در هر کامپیوتری CPU باید این امکان را داشته باشد که با حاظفه ، کارتهای مختلف مربوط به ابزارهای جانبی ، صفحه کلید و امثالهم ارتباط برقرارکند زیرا به تنهایی از عهده هیچ کاری بر نمی آید .
این ارتباط از طریق خطوط فلزی که روی مدارهای چاپی مادربورد قرار دارد و معمولا به رنگ نقره ای یا طلائی است صورت میگیرد.
این خطوط فلزی در واقع مسیر یا گذرگاه یا BUS سیستم برای ارتباط با ابزارهای دیگر هستند واطلاعات بصورت علائم یا سیگنالهای الکتریکی از طریق آنها رفت و آمد می کنند.
کارتها یا بوردهای مربوط به ابزارهای جانبی که جزو مادربورد محسوب نمی شوند نیز با قرار گرفتن در شکافهای مخصوص Slot با آن خطوط یا گذرگاه مرتبط شده و با CPU ارتباط برقرار می کنند.
در روزهای آغازین عصر کامپیوتر های شخصی ، هر کامپیوتری باس مخصوص خود را داشت و کامپیوترهای PC و XT که دارای CPU مدل 8088 بودند فقط امکان کار با داده های هشت بیتی را داشتند و در نتیجه خطوط داده یا مسیر داده ها در آنها هشت بیتی بود.
به زبان دیگر باس موجود در این کامپیوتر ها هشت بیتی بود .
توجه داشته باشید که ظرفیت باس به تعداد خطوط داده ها data lines بستگی دارد و نه به تعداد کل خطوطی که در یک شکاف slot مشاهده میشود .
مثلا کامپیوترهای PC که در سال 1981 عرضه شدند دارای شکاف 62 خطی بودند در صورتی که ظرفیت باس آنها فقط هشت بود.
امروزه CPU های پنتیوم دارای خطوط داده 64 تائی هستند (64 bit data path) اما هنوز هم میتوانند با کارتهای هشت بیت مربوط به PC های قدیم کار کنند .
تنها اجبار آنها این استکه باید هر درخواست خود را به هشت قسمت تقسیم کرده و در هر بار فقط 8 بیت جابجا کنند .
البته واقع امر این است که هم اکنون نیز باس ها عمدتا 16بیتی هستند نه 64 بیتی.
حافظه و باس همچنانکه می دانید خطوط آدرس در یک سیستم کامپیوتری دو وظیفه به عهده دارند : 1 آدرس دهی حافظه 2 آدرس دهی ورودی / خروجی .
تفاوت بین این دو نوع آدرس دهی با استفاده از چند پایه دیگر CPU که خطوط مربوط به آنها جزو خطوط باس است انجام می شود .
علاوه بر این در یک باس ( و در نتیجه در شکاف) باید خطوط دیگری وجود داشته باشند که مثلا کار هماهنگی ساعت و تجدید حافظه و غیره را انجام دهند .
به همین دلیل استکه تعداد خطوط یک باس یا شکاف بسیار بیشتر از خطوط داده است .
از دیگر خطوط موجود در باس یک سیستم 6 خط وقفه یا IRQ است ( از IRQ2 تا IRQ7 ) زیرا برخی از کارتها برای جلب توجه CPU از خطوط وقفه استفاده می کنند .
هم چننی برخی از کارتها نیاز به انتقال اطلاعات به حافظه سیستم بصورت بسیار سریع و بدون دخالت CPU دارند که اینکار از طریق کانالهای DMA صورت می گیرد ( با توجه به اهمیت IRQ و DMA در این مورد مفصلا صحبت خواهد شد ) و در نتیجه خطوط مربوط به DMA نیز باید در باس حاضر باشند.
باس ISA به هنگام ساخت سری جدید کامپیوترهای AT توسط IBM بدلیل 16 بیتی بودن خطوط داده در 80286 ، باس این سیستم نیز به 16 بیت ارتقاء یافت .
به منظور حفظ سازگاری این باس جدید با باس قدیمی ، شکاف قبلی که دارای کانکتور 62 خطی بود حفظ شد و تنها یک کانتکتور 36 خطی در کنار آن قرار داده شد.
باس جدید دارای مزایای زیر است : 1 هشت خط داده بیشتر از قبلی دارد.
2 چهار خط آدرس بیشتر دارد یعنی جمعا 24 خط که می تواند 16 میلیون بایت حافظه را آدرس دهی کند.
3 چهار کانال اضافی DMA دارد ( کانال 4 تا 7) 4 پنج خط وقفه IRQ بیشتراز قبلی دارد که عبارتند از IRQ10 و 11 و 12 و 13 و 14 و 15 .
( وقفه 13 مختص پردازشگر است و وقفه 9 برای اتصال به IRQ2 بکار رفته و IRQ8 به سیستم ساعت / تقویم متصل است ) نام این باس مدتها AT BUS بود اما از سال 1988 به تدریج به نام( Architecture Industry Srandard) تغییر یافت .
تفاوت این باس با باسهای قبلی به خوبی از ظاهر شکافها معلوم است و در نتیجه کارتهای مربوط به هر یک نیز بخوبی از روی کانکتور آنها قابل تشخیص است .
سرعت باس یکی از خطوط موجود در هر باس ، خط ساعت است که برای کارکردن چیپهای روی کارتهای مختلف موجود در شکافها ضروری است .
حال این سئوال پیش می آید که چطور هر کارتی می تواند با کامپیوترهائی با سرعتهای متفاوت کار کند ؟
مثلا چطور یک کارت ویدئو که برای کامپیوترهای قدیمی با سرعت 12MHZ ساخته شده است روی کامپیوترهای پنتیوم 100MHZ نیز کار می کند؟
البته همچنان که قبلا گفته شد سرعت 100 برای پنتیوم داخلی است و سرعت خارجی آ“ 66 است اما این جواب سئوال بالا نیست .
در مدلهای اولیه کامپیوتر سرعت باس معادل سرعت کامپیوتر بود اما با معرفی کامپیوترهای جدیدتر امکان کارکردن کارتهای قدیمی با آنها وجود نداشت در حالیکه هنوز کارتهای جدیدی نیز از سوی تولید کنندگان مختلف به بازار نیامده بود.
شرکت کامپک برای حل این مسئله در کامپیوترهای جدید خود خط ساعت اصلی سیستم را از باس جدا کرد و در حالیکه CPU دارای سرعت 12MHZ بود خط ساعت باس را روی 8MHZ تنظیم کرد تا خریداران بتوانند از کارتهای مختلف موجود در بازار که سرعت 8MHZ داشتند استفاده کنند.
از آن پس سرعت 8MHZ برای ISA بصورت استاندارد درآمد.
اما زیان عمده این کار این بود که برخی از کارتها مثلا حافظه لزوما باید با سرعت CPU کار می کردند زیرا در غیر این صورت افزایش سرعتCPU نمی توانست تاثیر چندانی بر سرعت سیستم بگذارد.
به همین دلیل بود که لزوم ایجاد یک استاندارد جدید احساس شد.
شرکت کامپک با معرفی کامپیوتر جدید 80386 خود شروع به قرار دادن یک شکاف 32 بیتی جدید روی مادربوردهای این شرکت نمود که فقط کارتهای خاصی امکان کار با آن را داشتند ولی سرعت آن 16MHZ بود.
دیگر تولید کنندگان نیز دست به اقدامات مشابهی زده و هر یک باس مخصوص خود را ساختند.
وجه مشترک این باسها عبارت بود از : خطوط داده 32 بیتی کار با سرعت CPU که معمولا 16 ، 20 ، 25 ، 32 مگا هرتز بود .
امکان کار فقط با کارتهای ساخته شده توسط سازنده مادربورد.
به اینگونه باسها ، باس خصوصی (Private) و بعدا ابس موضعی یا محلی (Local) گفته شد زیرا مخصوص یک مادر بورد بودند و نسبت به آن محلی به حساب می آمدند.
در این باسها ساعت سیستم مستقیما به باس وصل بود .
این باسها در واقع اجداد باسهایی هستند که امروزه به آنها (VLB) VESA Local Bus گفته می شود .
EISA در ر این حالت شرکت IBM باس جدید خود را روی سیستمهای جدید PS/2 معرفی نمود که به آن MCA گفته می شد اما به دلیل شرایط خاص این شرکت این باس فراگیر نشد.
در پاسخ شرکت کامپک به اتفاق هست شرکت دیگر اقدام به توسعه سیستم باس جدیدی نمودند که ضمن سازگاری با مدل قدیمی ISA قابلیتهای جدیدی داشته باشد .
این باس جدید (Extended ISA ) EISA نامیده شد.
این سیستم نسبتا موفق بود و امروزه عمدتا همراه با یکی از باسهای جدید VLB یا PCI عرضه می شود .
ویژگیهای آن عبارتند از : خطوط داده 32 بیتی آدرس دهی تا 4 گیگا بایت آدرس دهی I/O تا 64K امکان تنظیم کارتها با نرم افزار و بدون استفاده از جامپر یا DIP سوئیچ سرعت 8MHZ ( متاسفانه ) فقدان خطوط IRQ یا DMA اضافی امکان کار کردن با کارتهای با اندازه بزرگتر که ساخت آنها ارزانتر تمام می شود ( طراحی کارتهای کوچک گران تمام می شود ) امکان استفاده از Bus Mastering ( نوعی DMA که می تواند بدون دخالت CPU داده ها را بین دو ابزار جانبی جابجا کند ) البته EISA یک باس محلی حساب نمی شود .
علت سرعت کم آن لزوم سازگاری با ISA است و به همین دلیل سازندگان مادربورد مجبور شدند برای بالا بردن سرعت دسترسی به حافظه شکافهای مخصوص دیگری در آن ایجاد کنند.
البته مسئله سرعت در همه کارتها مطرح نیست مثلا در درایو فلاپی یا چاپگر یا مودم سرعت زیادی لازم نیست اما در برخی دیگر مثل حافظه یا کارت ویدئو این امر ضروری است .
VLB در مورد باسهایی محلی کمی پیش صحبت شد.
به همت گروهی از صنایع کامپیوتری و برای از بین بردن مسئله ناسازگاری بین باسهای محلی مختلف ، استانداردی برای اینگونه باسها معرفی شد که به آن VESA می گویند .
(Video Electronic Standard Association) اگر چه این باس دیگر یکباس محلی حساب نمی شود اما هنوز هم نام محلی بر روی آن مانده و به آن VESA Local Bus یا VLB میگویند.
در صورت نیاز به خرید یک کارت ویدئو از نوع VLB حتما چک کنید که چیپ های روی آن یکی از انواع ATI , S3 یا Trident باشد زیرا مارکهای دیگر به هنگام کار با محطیهای جدید گرافیک دچار اشکال می شوند .
PCI معرفی VLB گام مهمی در پیشرفت کامپیوتر بود اما این گام کافی نبود زیرا VLB در واقع نوع 32 بیتی و سریعتری از همان ساختار قدیمی ISA است .
این باس قابلیت تنظیم کارتها بصورت نرم افزاری را فراهم نمی کند علاوه بر این امکان کار بصورت Bus Mastering را ندارد.
در حقیقت باید کارتها را هنوز هم با جامپرها تنظیم کرد و برای نقل و انتقال داده ها بین ابزارها از وقت CPU استفاده نمود.
شرکت اینتل با اطلاع از اینک با وجود پیشرفت در سرعت CPU های ساخت این شرکت در صورت عدم وجود باس سریع ، امکان فروش آن CPU ها را نخواهد داشت اقدام به ساخت و معرفی یک باس جدید نمود که به آن (Peripheral Compnent Interconnect) گفته میشود .
این باس در واقع مستقیما به CPU وصل نمی شود بلکه از طریق یک «مدار پل » که به عنوان یک بافر میان CPU و باس عمل میکند .
با CPU ارتباط برقرار می کند .
معنی این حرف در واقع این است که کامپیوترهای دیگر مثل مکینتاش و حتی کامپیوترهای مبتنی بر RISC مثل DEC Alpha می تواند از باس PCI استفاده کنند و در نتیجه بازار وسیعی برای سازندگان کارتهای PCI فراهم می شود .
اولی مشخصه PCI داشتن 64 خط داده است یعنی باس 64 بیتی است .
البته PCI می تواند در حالت 32 بیتی نیز کار کند و در نتیجه در سیستمهای 486 نیز قابل استفاده است .
PCI نیز مثل VLB با سرعت 33MHZ کار می کند .
بازده خالص باس PCI در کارتهای 32 بیتی می تواند به 132Mbps و در کارتهای 64 بیتی به 264Mbps برسد ، شرکت اینتل اعلام کرده است که نوع جدید 66 مگاهرتزی این باس نیز عرضه خواهد شد اما برخی نسبت به تحقق این امر شک دارند.
اگر چه کارتهای سازگار با ISA یا EISA را نمی توان در شکافهای PCI قرار داد اما مجموعه چیپی که کار باس PCI را کنترل می کند قابلیت کار با باسهای ISA و EISA را نیز دارد .
به همین دلیل است که در اکثر مادربوردها در کنار باس با شکاف PCI باسهای فوق نیز دیده می شود .
هم چنین PCI قابلیت استفاده از Bus Mastering را دارد و بنابراین برای انتقال حجم عظیم از اطلاعات از ابزارهای جانبی به یکدیگر نیازی به گرفتن وقت CPU نیست .
PCI می تواند از استاندارد ـ وصل کن و کار کن (Plug and play یا Pnp) ـ که در سال 1992 معرفی شد استفاده کند .
عموما روی کارتهای PCI هیچگونه جامپی یا DIP سویئچ وجود ندارد و برای تنظیم کارتها فقط کافیست که برنامه پیکربندی PCI Configuration را اجرا نمود.
این برنامه می تواند اطلاعات لازم در مورد کارتهای PCI موجود در سیستم و منابع تخصیص یافته به آنها را یافته و گزارش نماید.
انتظار می رود که به علت ساختار خوب و قیمت مناسب باس PCI در سالهای آینده همچنان بهترین باس برای کامپیوترها باشد.
باس PCMCIA همچنانکه می دانید کامپیوترهای کیفی می توانند کلیه نرم افزارهای معمولی که روی کامپیوترهای رومیزی اجرا می شوند رااجرا کنند .
تنها مشکل این گونه کامپیوترها عدم امکان استفاده از کارتهای معمولی روی شکاف مادربورد آنهاست .
شرکتهای ژاپنی برای اینگونه کامپیوترها استانداردی بنام PCMCIA وضع کردند که به آن PC Card نیز گفته می شود .
اینگونه کارتها تقریبا هم اندازه یک کارت اعتباری ولی ضخیمتر از آن هستند و شکافهای مربوط به آنها چند نوع مختلف دارد.
کنترولر چیست ؟
حال که با مفهوم باس و شکاف Slot آشنا شدید به بررسی کارتهایی که در این شکافها قرار می گیرند می پردازیم .
هر ابزار جانبی اعم از داخلی یا خارجی احتیاج به چیزی دارد که بتواند وظیفه ارتباط دادن آن ابزار با CPU و دیگر اجزاء کامپیوتر راانجام دهد .
به این واسطه معمولا کنترولر یا کنترل کننده (Controller) ، رابط (Interface) ، پورت (Port) و یا آداپتور (Adaptor) گفته می شود ، مثلا هارد دیسک به یک کنترولر نیاز دارد ، صفحه کلید به کنترولر نیازمند است و صفحه تصویر نیز به یک آداپتور (کنترولر ) نیاز دارد .
علت اصلی وجود این کنترولرها عبارت است از : ایزوله کردن سخت افزار از نرم افزار و فراهم آوردن امکان ایجاد استانداردهای بهتر ایجاد هماهنگی در سرعت انتقال داده ها بین ابزارهای جانبی و CPU تبدیل داده های CPU از حالت سیگنالهای 5 ولتی دیجیتال به حالتی که قابل فهم برای ابزار جانبی باشد و نیز تقویت سیگنالهای ارسالی بین CPU و ابزارها یک اشتباه رائج در مورد کنترولرها این است که عموما تصور می شود کنترولر باید در یک کارت جداگانه باشد.
این حرف لزوما درست نیست .
مثلا کنترولر صفحه کلید بصورت یک کارت مجزا نیست بلکه بصورت یک چیپ روی مادر بورد قرار داده شده است .
کنترولر فلاپی و هارد در XT دو کارت جداگانه بود ولی در AT بصورت یک کارت درآمد و در مادربوردهای جدیدی که به آنها مجتمع integrated میگویند این کنترولر روی خود مادربورد کارگذاری شده است .
حتی برخی از کامپیوترها دارای کارتی هستند که هم کنترولر فلاپی است ، هم آداپتور پورت موازی ، هم آداپتور دوپورت سریال ، هم پورت دسته بازی و هم کنترولر هارد دیسک .
اشکال مادربوردهای مجتمع این است که هم گرانتر هستند و هم در صورت خرابی تنها یک قطعه خیلی ساده( مثلا پورت موازی ) ، باید کل مادربورد را عوض کرد.
البته در برخی از اینگونه مادربوردها امکان غیر فعال کردن برخی کنترولرها وجود دارد ( با استفاده از جامپر ) ولی همواره اینطور نیست .
ساعت سیستم و چیپ CMOS سیستم ساعت / تقویم (Clock / Calendar) در کامپیوتر وظیفه حفظ وقت و تاریخ حتی در صورت خاموشی کامپیوتر را بعهده دارد .
امروزه این سیستم بصورت استاندارد روی مادربوردها قرار داده می شود.
این سیستم روی همان چیپی قرار دارد که اطلاعات پیکربندی سیستم در آن قرار دارد .
حافظه پیکربندی که اغلب به آن CMOS گفته می شود یک چیپ کوچک است که حاوی اطلاعات لازم برای شروع بکار کامپیوتر است .
هر کامپیوتری به محض روشن شدن باید اطلاع یابد که چه سخت افزارهایی در آن وجود دارد تا بتواند آنها را کنترل کند .
لیست این سخت افزارها در حافظه پیکر بندی قرار دارد .
اما اکثر حافظه ها فرار (Volatile ) هستند یعنی به محض قطع برق اطلاعات خود از دست میدهند و محتوای خود را فراموش میکنند .
به همین دلیل برای این حافظه یک باتری تعبیه شده است تا به هنگام خاموشی کامپیوتر همچنان هشیار بماند.
البته به مرور زمان این باتری خالی می شود و حافظه مذکور اطلاعات خود را از دست داده و سیستم ساعت / تقویم وقت صحیح را اعلام نخواهد کرد.
بدیهی است که در این موارد باید باتری را عوض کنید اما در این رابطه معمولا افراد زیادی با یک سئوال مواجه می شوند.
بسیاری می پرسند که علت خالی شدن حافظه پیکربندی آنها چیست در حالیکه ساعت کامپیوتر درست کار می کند ؟
در پاسخ باید گفت انرژی لازم برای کار کردن ساعت بسیار کمتر از انرژی لازم برای حفظ حافظه پیکربندی است همانطور که مثلا باتری ضعیف اتومبیل می تواند رادیو یا چراغ آنرا روشن کند اما نمی تواند استارت بزند.
در مواجه با مشکل فوق باید در هر بار روشن کردن کامپیوتر ، اطلاعات پیکربندی را مجددا وارد کامپیوتر کرد .
البته بهترین کار این است که بلافاصله باتری ها را تعویص نمود .
بعضی از باتری را می توان با یک جامپر غیر فعال نمود و باتری دیگری را به مدار مربوطه وصل نمود.
البته نباید ساعت فوق را با ساعت CPU که یک چیپ مستقل دارد 8284 یا 82284 اشتباه گرفت .
ساعت CPU به هنگام قطع برق اصلا کار نمی کند.
اصطلاحات مادر بورد در تعیین کیفیت و قابلیت یک مادر بورد عوامل مختلفی نقش دارند .
در مورد کیفیت اصولا انجام ارزیابی و تست خاصی از سوی کاربران برای مادربوردها رائج نیست و عمدتا بصورت تجربی نام شرکت سازنده مادر بورد به عنوان معیار در نظر گرفته می شود .
با دقت به چیپهای مختلف روی مادر بورد که به آنها chipest یا مجموعه چیپ می گویند میتوان تا حد زیادی از کیفیت عوامل تکنیکی اصلی مادر بورد مطلع شد .
اغلب مادربوردهای مخصوص پنتیوم از مجموعه چیپ سری 430 شرکت اینتل استفاده می کنند و اصولا منظور از مدل یا مادربورد که با اصطلاح TX2,TX1,TX,HX.VX,FX و ..
از آن یاد می شود همان مجموعه چیپ شرکت اینتل (سازنده پنتیوم ) است .
شرکتهای مختلف سازنده مادر بورد این چیپها را (چیپ 430TX – MTXC – 324BGA و چیپ 430TX – PIIX4 – 324 BGA ) از شرکت اینتل تهیه کرده و مادربورد خود را بر اساس کار آنها طراحی می کنند .
( برخی از مادربوردها بجای مجموعه چیپ شرکت اینتل از چیپهای دیگر استفاده می کنند ) پسوندی که در شماره این چیپها وجود دارد ( مثلا 430 VX یا 430 TX ) به عنوان مدل یا نوع مادر بورد به حساب می آید.
اما نکته مهمتر از کیفیت ، قابلیتهای یک مادر بورد است یعنی اینکه چه محیطی برای استفاده حداکثر از قابلیتهای پنتیوم و مجموعه چیپ همراه آن بوجود آورده است .
این قابلیتها معمولا در جزوه همراه مادر بورد ذکر شده و کاربران باید هنگام خرید مادربورد قابلیتهای آنرا با نیازهای خود سنجیده و با صرفه ترین نوع را که لزوما جدیدترین مدل نیست تهیه نمایند.
امروزه اکثر مادربوردهای قابلیتهای یکسانی را ( حداقل از نظر تئوری ) ارائه می دهند و یافتن راهی عملی که بتواند صبحت گفته ها یا نوشته های همراه مادر بورد را تایید نماید کاری دشوار و نیازمند تکنولوژی و دستگاههای خاصی است .
بنابراین بهترین راه تست کردن ، آزمایش مادربورد در عمل است و در مواقعی ناچارا باید به گفته های شرکت سازنده یا فروشندگان اعتماد کرد.
برای معرفی مادر بورد و قابلیتهای آن معمولا از اصطلاحات خاصی استفاده می شود .
در این قسمت حتی الامکان کلیه این اصطلاحات شرح داده می شود .
CPU CPU یا Central Processing Unit ( واحد پردازش مرکزی ) همان چیپ اصلی در هر کامپیوتر است و در واقع مغز سیستم به شمار می رود .
همچنانکه می دانید از مدلهای اولیه 8086 , 80286 و … شروع شده و پس از 80486 نوع نام گذاری آن فرق کرده و بجای 80586 از نام پنتیوم استفاده شده است .
( به دلیل اینکه شرکتهای دیگر که محصولات مشابه می ساختند نتوانند از نام خاص پنتیوم استفاده کنند در حالیکه استفاده شرکتهای مختلف از نامهای صرفا عددی محدودیت قانونی ندارد) از CPU با اسامی Processor ( پروسسور ) و یا میکروپروسسور (Micro Proccessor) نیز یاد می شود .
از دیگر شرکتهای سازنده CPU های مشابه شرکت اینتل می توان از IBM .
Cyrix و AMD نام برد .
بعضی اوقات برای اشاره به پنتیوم از کد آن P54C استفاده می شود .
شکاف (Slot) شکاف ( یا اسلات ) محل واصل کارتهای م ختلف به مادر بورد است .
مادربوردهای امروزی عمدتا دارای دو نوع شکاف PCI و (E) ISA هستند چرا که اکثر کارتهایی که تاکنون ساخته شده و می شود برای کار با شکاف E(ISA) طراحی شده اند و از طرف دیگر مجموعه چیپی که کار کنترل باس جدید PCIرا به عهده دارد کاملا توانایی اداره باس (E) ISA را نیز دارد .
نکته ای که باید به آن توجه کنید اینکه در برخی مادربوردها یکی از شکافهای باس PCI با یکی از شکافهای باس (E) ISA بطور اشتراکی کار می کنند و نمی توان از هر دوی آنها همزمان استفاده کرد .
به این نکته در جزوه مادربورد خود دقت کنید ( معمولا دو باس PCI و EISA که کنار هم قرار دارند اشتراکی عمل می کنند ) نکته دیگر این که ممکن است ولتاژ برخی از باسها با کارتی که در آن قرار میدهید همخوانی نداشته باشد .
در برخی مادربوردها یکی از باسهای EISA دارای ولتاژ متفاوتی با دیگران است ( معمولا ولتاژ 3.3 یا 5 ولت است ) COPROCESSOR یاهم پردازشگر در برخی مدلهای قبلی CPU بصورت واحد مجزایی در روی مادر بورد قرار میگرفت اما امروزه در درون خود پنتیوم جا داده شده است و وظیفه آن انجام محاسبات پیچیده بصورت سخت افزاری ( سرعت بالا ) می باشد .
CPU CORE VOLTAGE ولتاژ مورد استفاده CPU رامشخص می کند .
امروزه بخاطر جلوگیری ازتولید حرارت توسط CPU ( که در سرعتهای بالا ناچارا بوجود می آید ) سعی می کنند ولتاژ آنرا پایین بیاورند .
هم اکنون CPU هائی با ولتاژهای مختلف 2.8 از ولت به بالا در بازار وجود دارد .
در مادربوردها معمولا جامپری تعبیه شده است که بتوان ولتاژ تغذیه CPU توسط مادر بورد را تنظیم نمود اگر چه در برخی مادر بوردها این کار بصورت خودکار انجام می شود و نیازی به تنظیم جامپر نیست ( از این خاصیت معمولات با عنوان Auto detect یاد می شود ) .
معمولا در قسمت زیر CPU کدهایی نوشته شده است که می توان ولتاژ را از روی آن تشخیص داد.
مثلا در شکل زیر اولین حرف بعد از علامت / می تواند S یا V باشد که به ترتیب نشاندهنده ولتاژهای زیر هستند: ZIF همان سوکت محل قرار گرفتن CPU است ( Zero In Force) و همچنانکه از نامش پیداست برای قرار دادن CPU در آن احتیاجی به فشار دادن نیست ( بر خلاف IC های دیگر که معمولا با فشار در سوکت می نشینند ) بلکه با کشیدن اهرم به طرف بالا سوکت آزاد شده و CPUدر آن قرار میگیرد و سپس اهرم به طرف پایین کشیده می شود .
برای تشخیص جهت درست قرار دادن CPU در این سوکت کافیست به یک گوشه آن که پین ندارد ( هم در CPU و هم در سوکت ) دقت کنید.
CPUClock نشاندهنده سرعت کار CPU است که معمولا با مقیاس MHz ( مگا هرتز) اندازه گیری می شود .
همچنانکه در بحث مربوط به پنتیوم گفته شد ، سرعت کار داخلی CPU معمولا بسیار بیشتر از سرعت کار خارجی آن است ( بدلیل لزوم هماهنگی با ابزارهای جانبی که کند هستند ) .
معمولا پنتیوم با سرعتهای 66,60,50 مگا هرتز ساخته می شود Ext Frq و این سرعتها با مضاربی از 1.5 گرفته تا 3.0 و اخیرا حتی 5.0 تقویت می شوند و سرعت CPU به 200 یا 233 و بالاتر می رسد .
(Internal CPU Clock).
از آنجا که هر مادربوردی یک حداکثر سرعت مشخص دارد باید برای هماهنگی آن با CPU جامپرهایی را تنظیم نمود.
جدول مربوط به این تنظیم برای انواع مختلف CPU در جزوه هر مادربوردی ذکر شده است .
MMX پسوندی است که برای مشخص کردن سری جدیدی از CPU های پنتیوم که مخصوص کارهای چند رسانه ای ساخته شده اند استفاده می شود (Multi Media extended) در این CPU دستورالعملهای خاصی برای کارهای گرافیکی در نظر گرفته شده که برنامه های جدید می تواند از آن دستورات برای سرعت بخشیدن هرچه بیشتر به عملیات نمایش تصویر که مستلزم سرعت و حجم بالای کار است استفاده کننند بعضی اوقات از پنتیوم MMX با کد آن یعنی P55C یاد می شود.
L2 – L1 – CACHE MEORY کش یا نهانگاه اصطلاحی است که نشاندهنده استفاده از روش خاصی برای دستیابی سریعتر به حافظه می باشد و در واقع ربطی به نوع حافظه ندارد .
از آنجا که سرعت CPU های جدید بسیار بالاست و هیچ نوع حافظه RAM نمی تواند اطلاعات را با سرعت مورد نیاز CPU در اختیار آن قرار دهد ( از جمله بدلیل لزوم تجدید یا refresh کردن RAM) طراحان CPU به فکر استفاده از روشی برای تسریع این امر افتادند و با تعبیه کردن حافظه ای در درون CPU و یا تعبیه کردن نوع سریعی از RAM در بیرون CPU ( که از یک مسیر اختصاصی و فوق العاده برای ارتباط با CPU استفاده می کند ) تعداد زیادی دستورالعمل رااز RAM به این حافظه منتقل کرده و تعداد دفعات مراجعه (SRAM) است که از RAM معمولی ( DRAM یا دینامیک RAM ) سریعتر است ( توضیح در قسمت حافظه ) مقدار این نوع حافظه هر چقدر بیشتر باشد بهتر است .
برای نشان دادن حافظه کش داخلی از اصطلاح L1 (Level 1) و برای کش خارجی از L2(Level 2 ) استفاده می شود .
معمولا در مادربوردها سوکت مخصوصی برای افزایش L2 وجود دارد .
در CPU معروف به پنتیوم پرو L2 نیز در داخل IC پنتیوم قرار داده شده و در نتیجه سرعت آن بالاتر است .
DIMM _ SIMM _ DRAM Memory در هر مادربوردی شکافهای خاصی برای قرار دادن حافظه RAM که معمولا از نوع دینامیک است (DRAM) وجود دارد.
اگر چه قبلا حافظه بصورت IC های مجزا عرضه می شد اما امروزه روی بورد یا کارت کوچکی چند IC حافظه قرار داده می شود و این کارت از طریق کانکتور در درون یک شکاف مخصوص حافظه قرار میگیرد.
اگر چه اندازه کارت و شکاف حافظه ثابت است ولی ظرفیت هر کارت حافظه می تواند متفاوت باشد .
مثلا می توان حافظه های 32,16,8,4,2 مگابایتی تهیه کرد.
تعدا پینهای موجود در کانکتور کارت حافظه و شکاف حافظه در نوع SIMM امروزه 72 پین و در نوع DIMM و 168 پین است .
حافظه ها از نظر نوع و نحوه دسترسی به اطلاعات موجود در آنها نیز با یکدیگر تفاوت دارند و انواع معملی FPM و EDO وجود دارد.
سرعت حافظه های DRAM بدلیل مسائل تکنیکی در مرز 60 نانو ثانیه باقی مانده است ( درباره موارد فوق در قسمت RAM توضیح داده شده است ) (GN) GREEN FUNCTION این قابلیت به مادربورد امکان می دهد که در مواقع عدم استفاده کاربر از کامپیوتر اکثر منابع آنرا به حالت تعلیق درآورد تابرق مصرف نکنند.مدت زمان لازم برای رفتن به حالت تعلیق قابل تعیین توسط کاربر است .
I/O PORTS معمولا در مادربوردها دو پورت یا دروازه برای تبادل اطلاعات بصورت سریال وجود دارد که از آنها به عنوان /16550 COM port یاد می شود (/16550 شماره IC مورد استفاده است ) یک پورت موازی نیز در مادربوردها وجود دارد که عمدتا برای اتصال چاپگر استفاده می شود .
پورت موازی جدید دارای قابلیتهای بیشتری از مدلهای قبلی است و از آن به عنوان EPP/ECP LPT یاد می شود .
( ECP = Extended (Capabilities port .
EPP = Enhanced Parallel port پورتهای موازی قبلی یک طرف بودند و امکان ارسال اطلاعات از چاپگر به کامپیوتر وجود نداشت ولی پورتهای جدید نه تنها دو طرفه هستند ( بدلیل نیاز چاپگرهای پیشرفته برای تبادل اطلاعات با کامپیوتر ) بلکه از سرعت بالاتری برخوردارند.
EPP توسط شرکتهای Xicom و اینتل بوجود آمد و دارای سرعت 2MBps است و ECP توسط میکروسافت و هیولت پاکارد ابداع شده و دارای سرعتی حدود 5MBps است .
IEEEعناصر این دو استاندارد را با هم ترکیب کرده و استانداردی بنام IEEE 1284 بوجود آورده است که توسط سازندگان چیپها و طراحان BIOS مد نظر قرار میگیرد.