BO MẠCH CHỦ-mainboard 13

Teân sv:Traàn Quang Vuõ
Lôùp:CÑÑT06
Bo mạch chủ (mainboard) là một bảng gồm những mạch điện tử có gắn vi xử lý, bộ nhớ,
khe cắm mở rộng, cổng bus… để kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp tới mọi phần của máy tính.
25 năm đã trôi qua kể từ khi bo mạch chủ PC ra đời, dù diện mạo đổi thay nhiều nhưng
chức năng vẫn như ban đầu.
Đây là mặt trước và mặt sau của mẫu bo mạch chủ IBM dành cho PC đầu tiên vào năm 1981.
Các chip được nối với nhau như một cái lưới. Ảnh: International Business Machines
Corporation.
Về sau, có nhiều thiết bị hơn được tích hợp vào bo mạch chủ. Dù vậy, quá trình này cũng khá lâu
dài, ví dụ cổng I/O (nối cáp đầu vào/đầu ra) hay thiết bị điều khiển đĩa thường được kết nối bằng
thẻ mở rộng cho đến năm 1995. Nhiều thiết bị khác liên quan đến đồ họa, mạng, âm thanh vẫn
tách rời khỏi mainboard.
Nhiều hãng sản xuất đã thử nghiệm với nhiều mức độ tích hợp khác nhau. Tuy nhiên, việc này
cũng gây ra nhiều hạn chế vì người dùng sẽ khó nâng cấp một tính năng nào đó, ví dụ, bạn muốn
đẩy khả năng đồ họa lên cao sẽ đồng nghĩa với việc thay cả mainboard.
Do đó, các bộ phận cần nâng cấp nhiều như RAM, CPU và vi xử lý đồ họa thường được đặt ở
khe cắm dạng slot (cắm đứng) hay socket (đặt nằm) để dễ thay thế. Các bộ phận ít được sử dụng
tới như SCSI sau này bị bỏ đi để giảm chi phí sản xuất.
Hiện tại bo mạch chủ tích hợp các chip đồ họa, mạng… thường xuất hiện ở dòng máy tính giá rẻ.
PC cấu hình cao dùng cho việc chơi game hay thiết kế đồ họa, xử lý phim ảnh thường dùng bo
mạch chủ không tích hợp để tiện nâng cấp.
Trên bo mạch chủ trước kia, vào khoảng năm 1995, vi xử lý dạng socket rất phổ biến. Đến cuối
năm 1998, dạng slot bắt đầu chiếm lĩnh thị trường, mở đầu là Slot 1 ở dòng Pentium II.

Tìm hiểu về bus
Thiết kế PC hiện nay dùng nhiều bus khác nhau để kết nối các bộ phận của chúng. Tuy nhiên, bus
rộng và có tốc độ cao rất khó sản xuất do các tín hiệu truyền đi với tốc độ “chóng mặt”, đến mức
ngay cả khoảng cách chỉ vài centimetre cũng gây lỗi định thời gian. Ngoài ra, các rãnh kim loại
trên bản mạch có tác dụng như chiếc anten vô tuyến thu nhỏ, truyền tiếng ồn điện từ gây ra tình
trạng nhiễu các tín hiệu ở những chỗ khác trong hệ thống. Vì vậy, các kỹ sư thiết kế PC luôn đặt

bus nhanh ở chỗ có diện tích nhỏ hẹp và bus chậm ở nơi thoáng hơn.
Bus là hệ thống dây nối để truyền dữ liệu từ bộ phận này đến bộ phận khác trong máy tính. Nói
một cách ví von, bus giống như con đường cao tốc, càng rộng càng truyền được nhiều dữ liệu đi
với tốc độ cao.
Tất cả các bus đều bao gồm 2 phần: bus địa chỉ và bus dữ liệu. Bus dữ liệu sẽ chuyển dữ liệu
thực sự, còn bus địa chỉ sẽ truyền thông tin về đích đến của thông tin đó.
Kích thước của bus, được hiểu như độ rộng của đường cao tốc, là yếu tố quan trọng quyết định
lượng dữ liệu được chuyển đi mỗi lần. Ví dụ, bus 16 bit, 32 bit… có thể truyền từng đó dữ liệu
một lần.
Mỗi bus đều có xung đồng hồ được đo bằng MHz. Bus càng nhanh thì dữ liệu được chuyển đi
càng nhanh, giúp cho ứng dụng trên máy tính hoạt động trơn tru và nhanh nhẹn hơn. Trên PC,
bus ISA đang dần được thay thế bằng bus có tốc độ nhanh hơn như PCI. Hầu hết máy tính hiện
nay đều có bus nội dành cho dữ liệu, yêu cầu tốc độ truyền tải nhanh như tín hiệu video. Bus nội
này như một con đường cao tốc nối trực tiếp với vi xử lý
Trong số các thành phần cấu thành máy
tính, nếu CPU là yếu tố quyết định khả năng và tốc độ xử lý của hệ thống thì bo mạch chủ đóng vai trò
tạo ra một môi trường hoạt động ổn định cho tất cả các thiết bị khác, kể cả CPU. Bản thân tên gọi
motherboard cũng chứng tỏ điều này.
Bo mạch chủ, hay còn gọi là bo mẹ (motherboard) có ý nghĩa rất lớn trong cả hệ thống PC của bạn.
Bạn có thể là chủ nhân của ổ đĩa cứng SCSI nhanh nhất, đầu DVD/CD-ROM tân kỳ, 64 MB SDRAM
DIMM, BXL Pentium II 400MHz, card âm thanh Creative Sound Blaster Live, đồ họa Voodoo II và modem
V.90 56kbps... nghĩa là những gì tốt nhất có thể.
Nhưng tất cả những thứ trên sẽ đều không có nghĩa lý nếu máy tính của bạn thường xuyên bị treo,
chạy chập chờn. Đây là cơn ác mộng của nhiều người dùng máy tính mà có lẽ nguyên nhân chính là bạn
đang có một bo mạch chủ chất lượng kém.
Thật không có gì tồi tệ hơn khi bạn vừa hoàn tất bản luận án 80 trang được trình bày tỷ mỉ với nhiều
hình ảnh minh họa, và ghi thực hiện động tác lưu cuối cùng, máy tính đột ngột đưa ra thông báo lỗi "chết
người", đại loại như "không thể lưu lên đĩa cứng bởi....", và sau đó hoàn toàn bất động trước mọi thao tác
của bạn. Chỉ còn cách cuối cùng là tắt máy rồi bật lại. Kết quả thật thảm hại: tập tin Word của bạn giờ đây
chỉ là rỗng tuếch với kích thước 0 byte. Tất cả những nỗ lực của bạn nhằm hồi phục lại tập tin đều vô

nghĩa. Cũng từ đây, bạn mới hiểu được tác hại của một bo mạch chủ tồi.
Bài học về tốc độ
Đối với người tự lắp ráp máy tính, điều quan trọng là phải chọn đúng bo mạch chủ. Bởi nếu có trục trặc
sau này, bạn phải tự mình xoay sở lấy mà không có sự hỗ trợ kỹ thuật nào. Bạn có thể đẩy tốc độ bus
PCI lên đến 133MHz, nhưng khi đó đừng đòi hỏi nhà cung cấp đổi cho bạn bo khác trong trường hợp sự
cố. Tốc độ quan trọng, nhưng tính ổn định có ý nghĩa lớn hơn. Có gì hay ho khi bạn lái xe với tốc độ
200km/h để chỉ đi được nửa quảng đường vì xe chết máy. Tốc độ của bo mạch chủ phải nhanh. Tuy
nhiên sự ổn định và những đặc tính khác như khả năng hỗ loại CPU, chế độ tiết kiệm năng lượng, các
đầu kết nối I/O và kiểm soát nhiệt độ.. đóng vai trò quan trọng trong việc bảo dưỡng hệ thống và đáng giá
với chi phí bỏ ra.
Để minh họa, bạn hãy thử xem thử một máy server dùng cho LAN. Server và các phần mềm đi kèm
không chỉ mạnh về cấu hình, tính năng mà nó còn báo trước được những sự cố sắp xảy ra, cho dù đó là
đĩa cứng hay các vấn đề liên quan đến mạng, và thường là tự khắc phục chúng. Điều này cho thấy tầm
quan trọng của sự ổn định và độ tin cậy của một hệ thống. Bạn dể dàng nhận thấy là các máy PC xoàng
xĩnh thường có nhiều thiết bị, tính năng phụ trợ bổ sung nhằm hấp dẫn người mua.
Thuật ngữ Bo mạch chủ thường dùng nhiều nhất trong ngành công nghiệp máy tính nói chung
như một từ rành riêng mặc dù có rất nhiều thiết bị khác cũng có thể bản mạch chính được gọi là
"bo mạch chủ". Bài viết này nói đến Bo mạch chủ trong các máy tính nói chung mà trú trọng
nhiều hơn là của máy tính cá nhân.
Ảnh một bo mạch chủ theo chuẩn AT
Bố trí tản nhiệt bằng ống dẫn nhiệt cầu nam-cầu bắc-transistor
Có 3 khe PCI Express X16
Bo mạch chủ của máy tính trong tiếng Anh là motherboard hay mainboard và thường được nhiều
người gọi tắt là: mobo.
Cách thiết bị thường có mặt trên bo mạch chủ
Có rất nhiều các thiết bị gắn trên bo mạch chủ theo cách trực tiếp có mặt trên nó, thông qua các
kết nối cắm vào hoặc dây dẫn liên kết, phần này trình bày sơ lược về các thiết bị đó, chi tiết về
các thiết bị xin xem theo các liên kết đến bài viết cụ thể về chúng.
Các thiết bị quan trọng gắn trực tiếp trên bo mạch chủ
• Chipset cầu bắc cùng với chipset cầu nam sẽ quyết định

sự tương thích của bo mạch chủ đối với các CPU
• Chipset cầu nam
• BIOS : Thiết bị vào/ra cơ sở, rất quan trọng trong mỗi bo
mạch chủ, chúng có thể được thiết đặt các thông số làm
việc của hệ thống. BIOS có thể được liên kết hàn dán trực
tiếp vào bo mạch chủ hoặc có thể được cắm trên một đế
cắm để có thể tháo rời.
• Các linh kiện, thiết bị khác: Hầu hết còn lại là linh kiện
điện tử (giống như các linh kiện điện tử trong các bo mạch
điện tử thông thường).
Các thiết bị thường được kết nối với bo mạch chủ
• Nguồn máy tính : Không thể thiếu trong hệ thống, nguồn
máy tính cung cấp năng lượng cho hệ thống và các thiết bị
ngoại vi hoạt động.
• CPU : Thường được cắm vào bo mạch chủ thông qua các
đế cắm (socket) riêng biệt tuỳ theo từng loại CPU (dùng từ
"cắm" chỉ là tương đối bởi các đế cắm hiện nay sử dụng
tiếp xúc)
• RAM : Rất quan trọng trong hệ thống máy tính, RAM
được cắm trên bo mạch chủ thông qua các khe cắm riêng
cho từng thể loại.
• Bo mạch đồ hoạ : Sử dụng tăng tốc đồ hoạ máy tính, một
số bo mạch chủ có thể không sử dụng đến bo mạch đồ hoạ
bởi chúng được tích hợp sẵn trên bo mạch chủ.
• Bo mạch âm thanh : Mở rộng các tính năng âm thanh trên
máy tính, một số bo mạch chủ đã được tích hợp sẵn bo
mạch âm thanh.
• Ổ cứng : Không thể thiếu trong hệ thống máy tính cá nhân.
Một số máy tính tuân theo chuẩn PC nhưng sử dụng trong
công nghiệp có thể không sử dụng đến ổ cứng truyền

thống, chúng được sử dụng các loại ổ flash.
• Ổ CD , ổ DVD: Các ổ đĩa quang.
• Ổ đĩa mềm : Hiện nay các máy tính cá nhân thường không
cần thiết đến chúng, tuy nhiên trong một số hệ thống cũ ổ
đĩa mềm vẫn tồn tại thường dùng để sao lưu hay nâng cấp
BIOS.
• Màn hình máy tính : Phục vụ giao tiếp giữa máy tính với
người sử dụng.
• Bàn phím máy tính : Sử dụng nhập dữ liệu và làm việc
với máy tính.
• Chuột (máy tính) : Phục vụ điều khiển và làm việc với
máy tính.
• Bo mạch mạng : Sử dụng kết nối với mạng. Bo mạch
mạng có thể được tích hợp sẵn trên bo mạch chủ hoặc
được cắm vào các khe PCI hoặc ISA (với các hệ thống
máy tính cũ trước kia).
• Modem : Sử dụng kết nối với Internet hoặc một máy tính
từ xa.
• Loa máy tính : Xuất âm thanh ra loa máy tính; Thiết bị
này kết nối trực tiếp với các bo mạch chủ được tích hợp bo
mạch âm thanh trên nó. Trong trường hợp khác nó kết nối
thông qua giao tiếp USB hoặc bo mạch âm thanh rời.
• Webcam : Sử dụng cho tán ngẫu trực tuyến, hội họp trực
tuyến...
• Máy in : Dùng trích xuất văn bản, hình ảnh ra giấy.
• Máy quét : Sử dụng số hoá các bức ảnh hoặc văn bản.
Thiết bị khác liên quan
• Vỏ máy tính là thiết bị mà bo mạch chủ cần lắp đặt trong
nó cùng với các thiết bị khác (ở trên) cấu thành nên một
máy tính hoàn chỉnh. Tuy nhiên đôi khi một số overlocker

có thể không cần sử dụng đến thiết bị này nhằm tạo ra hệ
thống máy tính dể dàng cho việc tháo lắp, thay đổi và
thuận tiện cho việc làm mát các thiết bị của họ.
Cấu trúc bo mạch chủ
Cấu trúc bo mạch Cấu trúc bo mạch chủ sử dụng CPU của hãng Intel
Cấu trúc bo mạch chủ sơ lược giải nghĩa như sau: CPU kết nối với Chipset cầu bắc (North
Bridge), tại đây chipset cầu bắc giao tiếp với RAM và bo mạch đồ hoạ. Nói chung, cấu trúc máy
tính cá nhân dùng bộ xử lý Intel đến thời điểm năm 2007 CPU sử dụng RAM thông qua chipset
cầu bắc. Chipset cầu bắc được nối với chipset cầu nam thông qua bus nội bộ. Do tính chất làm
việc "nặng nhọc" của chipset cầu bắc nên chúng thường toả nhiều nhiệt, bo mạch chủ thường có
các tản nhiệt cho chúng bằng các hình thức khác nhau.
Chipset cầu nam nối với các bộ phận còn lại, bao gồm các thiết bị có tính năng nhập/xuất (I/O)
của máy tính bao gồm: các khe mở rộng bằng bus PCI, ổ cứng, ổ quang, USB, Ethernetchủ sử
dụng CPU của hãng Intel