Mainboard là bảng mạch điện chính, quan trọng nhất của hệ thống máy tính, là nơi chứa bộ vi xử lý, bộ nhớ chính, các khe cắm mở rộng, là nơi kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp mọi thành ph
Trang 1Mainboard là bảng mạch điện chính, quan trọng nhất của hệ thống máy tính, là nơi chứa bộ vi xử lý, bộ nhớ chính, các khe cắm mở rộng, là nơi kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp mọi thành phần của máy tính với nhau
Việc hiểu rõ chức năng của từng thành phần trên mainboard, nắm được đặc tính kỹ thuật của mainboard sẽ giúp bạn có những quyết định hết sức quan trọng trong việc :
o Lựa chọn mainboard, nếu bạn định mua máy tính hay tự lắp ráp máy tính;
o Bảo trì và nâng cấp máy tính;
o Phân tích, xác định nguyên nhân gây ra sự cố máy tính nếu bạn là một người sử dụng hay là một kỹ thuật viên máy tính
o Tham vấn cho khách hàng mua máy tính theo nhu cầu cụ thể nếu bạn là nhân viên maketting của một công ty máy tính nào đó
Các phần dưới đây sẽ dẫn dắt bạn làm quen và làm chủ thế giới mainboard Bạn đừng bỏ qua bất cứ phần nào trong
bài này
Bộ vi xử lý là cốt lõi của một máy vi tính Vậy làm thế nào
để lựa chọn được bộ vi xử lý có đủ năng lực đáp ứng cho công việc của bạn trong hiện tại và trong tương lai, đồng thời phù hợp với khả năng kinh tế của bạn Thật không dễ
Quá trình hình thành tư liệu cấu tạo và cách nhận biết mainboard trong linh kiện hàng
chính hãng
Trang 2dàng gì khi có quá nhiều lựa chọn, có qúa nhiều dòng CPU của các nhà sản xuất và mỗi dòng lại có nhiều loại khác nhau nữa Hình 3.2 là hình ảnh một số CPU thông dụng hiện nay
a CPU của hãng Intel
b CPU của hãng AMD
Hình 3.2 Một số CPU của hãng Intel và hãng AMD Nếu bạn nắm được một số đặc tính kỹ thuật cơ bản của chúng, thì việc đánh giá và lựa chọn CPU sẽ nằm trong tầm tay của bạn Đó là:
- Tốc độ làm việc
- Dung lượng bộ nhớ cache L1, L2
- Tốc độ làm việc của Bus hệ thống
- Những hỗ trợ công nghệ mới
Còn các đặc tính khác như: Khả năng quản lý bộ nhớ chính, khả năng xử lý dữ liệu 32bit/64 bit ít được quan tâm
Trang 3tới vì các đặc tính này gần như thay đổi không đáng kể trong vài năm qua
Để giúp bạn hiểu rõ hơn, chúng ta sẽ tìm hiểu đặc tính CPU của hãng Intel Bạn cũng nên tham khảo thêm thông tin trong bảng 3.1 liệt kê một số CPU Pentium III,
Pentium IV do hãng Intel sản xuất cùng một số đặc tính kỹ thuật của nó
Khi tốc độ làm việc của bộ vi xử lý ngày càng vượt
xa tốc độ truy nhập bộ nhớ chính (được tính theo ns, DRAM làm việc nhanh nhất chỉ là 60ns – nanogiây) có nghĩa là bộ vi xử lý phải mất thêm vài chu kỳ đợi bộ nhớ hoàn thành quá trình đọc/ghi Điều này làm giảm hiệu suất làm việc của bộ vi xử lý Một giải pháp hữu hiệu là sử
dụng thêm bộ nhớ đệm cache với tốc độ truy nhập chỉ vài
ns đến 10ns
Bộ nhớ cache còn được gọi là bộ nhớ truy cập nhanh
Nó nằm giữa bộ vi xử lý và bộ nhớ chính với dung lượng không lớn (cỡ KB đến 1 hoặc 2MB) tuỳ theo loại cache Cache sẽ tiết kiệm thời gian truy xuất bộ nhớ của CPU bằng cách dự đoán trước lệnh kế tiếp mà CPU sẽ cần và nạp nó vào trong cache trước khi CPU thực sự cần đến nó Nếu lệnh cần thiết đã có sẵn trong cache thì CPU sẽ truy xuất dữ liệu từ cache, nếu không, CPU mới truy xuất lên
bộ nhớ chính
Trang 4Cache được phân thành 2 loại: Cache L1 và cache L2
o Cache L1:
Bộ nhớ được tích hợp trong chính bản thân CPU được gọi là cache nội (internal cache) hay cache sơ cấp (Primary cache), cache L1 (level 1 cache) Tốc độ truy nhập cache xấp xỉ bằng tốc độ làm việc của CPU, nhưng dung lượng khá nhỏ
Năm 1988, lần đầu tiên cache L1 được thiết kế cho CPU đời 80386SX, sau đó là 80486DX, 80486DX2 Cuối năm 1994, Intel đã giới thiệu sản phẩm CPU 80486DX4 với tốc độ 75-120MHz, lúc này cache L1 được phân thành
2 bộ nhớ với hai chức năng khác nhau đó là :
Data cache : để lưu trữ dữ liệu, với dung lượng
là 8KB
Code cache : để lưu trữ mã lệnh, với dung
lượng là 8KB
Tiếp theo 80486, Pentium và đời Pentium tiếp theo tuy
bổ sung các tính năng kỹ thuật mới nhằm nâng cao tốc độ đến GHz, nhưng vẫn kế thừa việc sử dụng cache L1 với dung lượng : 8 + 8KB, 16+16 KB Hình 3.3 là sơ đồ cấu trúc cơ bản của bộ vi xử lý Pentium
Đơn vị giải mã lệnh và nhận lệnh trước (Insstruction Decode and Prefetch Unit)
Đơn vị dấu chấm động
(Floating point Unit
Lõi
Code Cache
Đơn vị thi hành (Execution Unit)
Các thanh ghi
(Registers)
Bộ tính toán với số nguyên (Integer ALU)
Bộ dự đoán rẽ nhánh (Branch predictor)
Trang 5Hình 3.3 Cấu trúc cơ bản của bộ vi xử lý Pentium
o Cache L2:
Một cache nằm bên ngoài CPU goi là external cache, cache thứ cấp (Secondary cache), cache mức 2 - L2 Cache L2 thường có kích thước 256 KB hoặc 512KB Trước kia tất cả các cache L2 đều được gắn lên mainboard, nhưng bắt đầu từ các CPU Pentium, cache L2 đã được đưa vào
trong cùng một vỏ bọc với CPU – chứ không nằm ngay
bên trong CPU như cache L1
Để nối CPU tới cache L2 bắt buộc phải sử dụng
Bus Bus này được gọi là Bus tuyến sau - Back Side Bus,
vì bạn không thể thấy được bus do nó nằm kín trong vỏ bọc CPU Trái lại bus nối CPU với bộ nhớ nằm ngoài vỏ
