اللوحة الأم هي القاعدة أو الأساس الذي يبنى عليه الحاسب،و توصل
إليها جميع القطع الأخرى في الحاسب، و هي الجزء الأكثر أهمية ،
لأنها الأساس ليكونالجهاز ككل خالي من المشاكل .
تقوم بعدة مهام أساسية منها:
* تقوم بالتنسيق بين أجزاءالحاسب المتعددة
المرتبطة بها.
* تسمح لجميع هذه الأجزاء بالتعاون مع بعضها
البعض و تبادل البيانات في سبيل إنجاز العمل المطلوب.
* تحدد نوع وسرعة المعالجونوع الذاكرة العشوائية
التي يمكن تركيبها في الحاسب وبالتالي تحدد سرعةالجهاز.
* تحدد مدى قابلية الجهاز للتحديث مستقبلاً كإضافة
ذواكر عشوائية أوتبديل المعالج بآخر أكثر سرعة.
* اللوحة الأم عليها طقم الرقاقات الذي يحددالكثير
من مميزات الحاسب مثل سرعة الناقل المحلي
وسرعة الذاكرة العشوائية ومميزاتأخرى .
تختلف اللوحات الرئيسية (الأم) عن بعضها البعض
بالشكل و الحجم و أماكنتوضع مكوناتها و أدائها أما
أجزاؤها الأساسية فلا تختلف كثيراً فما هي هذه الأجزاء:
1- لوحة الدوائر المطبوعة: وهى اللوحة التي تركب
عليها جميع مكونات اللوحة الأم،
تسمى باللغة الإنجليزية Printed Circuitry Board
ويرمز لها بــ , PCBتصنع هذهاللوحة من
عدة طبقات وهى من 4 إلى 8 طبقات بحسب
المكونات المستخدمة على
اللوحة ،السبب لاستخدام عدة طبقات هو كثرة
التوصيلات التي يجب عملها بين المكونات على
اللوحة،بالإضافة لعدم وجود المساحة الكافية على
سطح اللوحة لكل التوصيلات، فانتقارب هذه
الوصلات يؤدى إلى تشويش الإشارة الكهربائية
عند انتقالها من موقع إلىموقع أخر، لهذا فان
كل مجموعة من الوصلات يتم عملها على جانبي
طبقة ومن ثم توضعفوقها طبقة أخرى تحتوى
على مجموعة ثانية من الوصلات و هكذا.
حتى يتم معالجةالبيانات لا بد من طريقة لنقل هذه
البيانات بين الأجزاء المختلفة للحاسب كالمعالج
والذاكرة العشوائية وكذلك بينهم وبين الأجهزة
الأخرى لإخراج البيانات مثل الطابعة ،ولهذا
الغرض وجد الناقل المحلي و هو مجموعة كبيرة
من الأسلاك الدقيقة المتوضعة علىاللوحة الأم
والتي تسمح بنقل البيانات بين الأجزاء المختلفة
مثل المعالج و الذاكرةالعشوائية و... ،
ولكل نوع من النواقل سرعة و إمكانيات معينة .
ويمكنناتقسيم الناقل المحلي إلى قسمين ،
حسب الأجهزة التي يوصلها ببعضها :
1- ناقلالنظام : وهو الذي ينقل البيانات بين
المعالج والذاكرة العشوائية.
(سنتكلم عنه بعدقليل بتفصيل أكثر).
2- ناقل الإدخال والإخراج : وهو ينقل البيانات
بين المعالجأو الذاكرة من وإلى أجهزة الإدخال
والإخراج ومنها شقوق التوسعة والنواقل
التسلسليةوالمتوازية وأقراص التخزين ... الخ .
شئ مهم آخر عن الناقل المحلي هو أن ليس
كلأجزاء الناقل تنقل البيانات بنفس السرعة ،
بل إن لكل نوع السرعة الخاصة به .
يتكون أي ناقل سواء كان ناقل نظام أو أي ناقل
آخر من قسمين هما:
1- ناقلالبيانات (الذي ينقل البيانات
من جزء إلى آخر) .
2- ناقل العناوين: وهو ناقلموازي لناقل النظام
و ينقل البيانات التي يجب أن تتوضع في مكان محدد
على الذاكرةالعشوائية، إن عرض هذا الناقل يحدد
كمية الذاكرة العشوائية التي يمكن تركيبها فيالجهاز
، لأن على ناقل العناوين أن يكون قادراً على وصف
أي مكان في الذاكرة لذا علىناقل العناوين أن يكون
عريض كفاية بما يضمن ذلك.
نعود الآن إلى ناقل النظام ،فهذا الناقل مهم جداً لأنه
يؤمن الربط بين المعالج
( وهو دماغ الحاسب )
والذاكرةالعشوائية .
إن لأي ناقل في الحاسب سرعة وتقاس هذه السرعة بشيئين :
1- ترددالناقل
2- عرض حزمة الناقلإن تردد الناقل يعني كم نبضة كهربائية في الثانيه
الواحدة يرسل عبره ، وتقاس بالميجاهيرتز
( أي مليون مرة في الثانية ) ، فيما يصف
عرض حزمة الناقل عدد البتات
التي ينقلها في النبضة الواحدة .
هناك دائما ارتباطوثيق بين
تردد ناقل النظام وبين
تردد جميع النواقل الأخرى وهناك علاقة بين
ترددناقل النظام وتردد المعالج تكون بعدد يقسم
على 0.5،هذه
العلاقة هي
( تردد المعالج = سرعة الناقل × النسبة بين تردد الناقل والمعالج ).
في الحقيقة إن عرض وتردد ناقل
النظام مهم جداً ، هذا لأن ناقل النظام هو نقطة
ضعف كبيرة في أغلب الأجهزة ، إنالبيانات
عندما تخرج من المعالج إلى الذاكرة العشوائية
مثلاً فإن سرعتها تتحددبسرعة أبطأ جزء من
الأجزاء التي تمر بها وفي الغالب يكون هذا
الجزء هو ناقل النظام .
مقبس المعالج: هو الموقع الذي يركب به
المعالج على اللوحة الأم, ويسمح بالتالي
للبيانات بالانتقال من والى المعالج ،
يختلف المقبس بحسب نوع المعالج الذي
صممت لهاللوحة ، وهو عبارة عن مربع من
البلاستك يحتوى على فتحات صغيرة
تدخل بها الإبرالخاصة بالمعالج.
طقم الرقاقات: مهمة هذه الشريحة
تتمثل في عملية نقل المعلومات
والاتصال مابين المعالج والذاكرة وكرت الشاشة،
المعلومات بين هذه المكونات تستخدم
ما يسمى بالناقل الأمامي (Front Side Bus)
أو ما يرمز له بـ FSBالذي تحدثنا
عنهسابقاً و عن دوره في تحديد سرعة المعالج
و كرت الشاشة و الذواكرالعشوائية.
شقوق الذاكرة :تتميز بلونهاالأسود في حالة
عدم وجود خاصية
" Dual Channel " ووجود قفلين باللون الأبيض علىأجنابها
، وإذا كانت اللوحة الأم بها خاصية " Dual Channel "
فأن شقوق
الذاكرة سيكونلها لونين مختلفين، هذه الشقوق تختلف
بحسب نوع الذاكرة المستخدمة، الدارج الآن هو
4أنواع من الذواكر
وهى
SDRAM و
DDR-SDRAM و RDRAM،
وأخيرا ذاكرة DDR2، نستطيع أننقول أن
شركات اللوحات الرئيسية توقفت عن إنتاج
لوحات تدعم ذاكرة SDRAM ، وأما
RDRAM فلا زالت تنتجها بعض الشركات
ولكن على نطاق ضيق ، طبعا أنواع الذاكرة
غيرمتوافقة مع بعضها ولذا لا يمكن
تركيب أكثر من نوع ولا يمكن
تركيب نوع بشق مصمم لنوعأخر.
شق AGP : تقريبا جميع كروت الشاشةالحالية تستخدم تقنية
AGP وهى اختصار
لجملة Accelerated Graphics Port،
وهى تتميزعن باقي الشقوق بلونها المختلف
عنها، يوجد نوعان من شقوق AGP، النوع الأساسي
ويسمى AGP فقط، وهناك النوع المخصص لكروت
المحترفين ويسمى AGP-Pro ، يتمي
ز النوع المخصصلكروت المحترفين بكونه
اكبر حجما، الزيادة في الحجم سببها حاجة هذه
الكروت لحجماكبر من الطاقة وبالتالي يخصص
لها موقع خاص للكهرباء، يمكن تركيب كروت
AGP على شقوق AGP-Pro ولكن لا يمكن تركيب
كروت AGP-Pro على شقوق AGP ،
شقوق AGP تعمل وفق تقنياتمختلفة
، بدأ شق AGP بناقلين وهما x1 والــ x2 ،
تصل سرعة نقل البيانات في x1 إلى 266 ميغابايت بالثانية
، و تصل سرعة نقل البيانات في x2 إلى 533 ميغابايت بالثانية
،أما الآن فشق AGP يعمل بناقلين شهيرين هما x4 أو x8
، تبلغ سرعة نقل البيانات في x4 إلى 1 جيجابايت بالثانية
،و تبلغ سرعة نقل البيانات في x8 إلى 2 جيجابايتبالثانية.
كما ينقسم شق AGP إلى ثلاثة أنواع
، النوع الأول
والذي يأتي داعمالتقنية x2 و x1
والثاني
يدعم تقنية x4
و
X8وأما
الثالث
فقياسي يعمل على الجميعويسمى
Universal ويكمن الفرق بينهما في موضع الجسر
الذي يفصل بين قسمي الشق ،
ولايوجد في تقنية Universal أي جسر .
شق PCI- Express :شق جديد ظهر في الآونة الأخيرة
على اللوحات الأم التي تدعم المقبس 775لمعالجات إنتل،
وتميز بلونه الأسود الداكن في معظم اللوحات الأم التي
تدعمه، يعملالشق بناقلين هما X1 وتبلغ سرعته
في نقل البيانات 250 ميجابايت في الثانية، وهي
أسرع من شق PCI بمرة ونصف، الناقل الثاني
هو X16 الذي أخذ مكان شق AGP في اللوحات
الجديدة ذو المقبس 775 وتبلغ سرعة نقل البيانات
في هذا الناقل 4 جيجابايت فيالثانية أي ضعف
سرعة شق AGP، لقد صمم وطور هذا الشق حتى
يتناسب مع المنافذ الأخرىذات الاتصال السريع
مثل
, USB2.0 , Gigabit Ethernet ويسمى
هذا الشق
أيضا 3GIO (Third-Generation Input/Output). .
شق PCI :رمز PCI
هو اختصار لجملة Peripheral Component Interconnect،
تتميزبلونها الأبيض وهى المخصصة لتركيب غالب
كروت الحاسب مثل كرت الصوت
وكرت الشبكةوغيرها، الكروت التي تركب
على هذه الشقوق تتميز بكونها من
نوع Plug & Play والتي تعنى أن الجهاز
سيتعرف بشكل آلي على هذه الكروت بدون الحاجة
إلى تعريفها منالبيوس، يوجد أكثر من
تقنية لشقوقPCI و منها
REV2.3.
شقوق CNR و AMR و ACR:
CNR: وهي مصممة لأنواع معينة من
الكروت مثل كرت المودم و كرت الشبكة
و تستمد احتياجاتها التشغيلية من المعالج.
AMR :وهى مطابقة لشقوق CNR ولكنها
مصممة لكروت الصوت .
ACR: هذه الشقوقفكرتها نفس AMR و
CNR ولكنها تعمل مع جميع كروت الاتصال،
هذا يتضمن المودم وكرتالشبكة، الشكل مقارب
لشقوق PCI ولكنها بعكس الاتجاه.
مقبس IDE المخصص للأقراص الصلبة وسواقة الأقراصالضوئية:
مسمى IDE اختصار لكلمة
Intelligent Drive Electronics ويرمزلنوع المقبس
وليس للتقنية المستخدمة لنقل المعلومة،
ويبلغ طول المقبس حوالي 5 ســـمويحوي
صفين من الإبر بمجموع 40 إبرة ، التقنيات
المستخدمة لنقل المعلومة هي ATA .
وتحوي كل لوحة أم على مقبسي IDE الأول
وسمى Primary IDE والثاني
ويسمى
Secondary IDE
و كل واحد منهما قادر على
أن يوصل به جهازين (قرص صلب أوDVD )المقبس
الأساسي ويسمى
Primary IDE المقبس الثانوي
ويسمى Secondary IDE ،الأقراص المربوطة
بالمقبس الأساسي هي أول أقراص يتم التعرف عليه
ا من قبل الحاسب، ولذا فان القرصالصلب الرئيسي
للجهاز يجب أن يوصل على هذا المقبس، ويمكن توصيل
جهازين بكل مقبس،ويمكن أن يكون كلاهما
أقراص صلبة أو كلاهما قارئ أقراص ضوئية أو
دمج بين الاثنين،أحد هذه الأقراص يجب أن يكون
سيد (Master) والأخر يجب أن يكون عبد (Slave)،
ويكمنتحديد الـ (Master) و (Slave) باستخدام
الجمبر الموجود في القرص الصلب ، مجموعالأجهزة
التي يمكن تركيبها على مقبسين IDE هو 4 أجهزة
، ولكن هذا لا يمنع من تركيبجهاز واحد فقط على
المقبس الأساسي.
مقبس RAID :وإذا كنا نتحدث عن القرص الصلب، فيجب
أن نتحدث عن تقنية RAID ، وهياختصار
لجملة (Redundant Array of Independent Disks)،
فقد طورت هذه التقنية حتىتعطينا السرعة والمرونة في
زيادة حجم القرص الصلب باستخدام أكثر
من قرص صلب وبدوناستخدام قرص صلب
ذو سعة كبيرة، تعمل هذه تقنية في حالة وجود
أكثر من قرص صلب واحدفي الجهاز،وهي تقوم
بجمع السعات الموجودة في الأقراص الصلبة
وجعلها على أنها قرصصلب واحد وهو( Master )
، كما أن هناك 6 مستويات لهذه التقنية وهى
من المستوى 0 إلىالمستوى 5 ،
المستوى 0 والمستوى 1 موجهتان
للمستخدم العادي، والمستويات الأخرىللأجهزة
الخادمة والمتخصصة ، ولا تتوفر هذه المقابس في
جميع اللوحات الأم ، وتكونعلى شكل مقبسين إضافيين
على نفس شكل مقبس IDE إلا أنهما يأخذان لوناواحدا.
مقبس SATA:هي حروف ATA مضافا إليهحرف S للدلالة
على كلمة Serial والتي تعني تسلسلية أو متعاقبة
، على عكس تقنية ATA التي تستخدم
التزامن Parallel لذلك يمكننا أن نسمي
تقنية ATA بتقنية PATA أما تقنية SATA فتختلف
تماما عنها ، وبدأت هذه التقنية باسم SATA/150 للدلالة
على سرعة 150MB/s والتقنية
المرتقبة ستكون SATA300 ثم SATA600 والتي
ستكون بأداء عال جداًللأقراص الصلبة ، وكل منفذ
من هذه المنافذ تقبل جهازين في آن واحد ، حالها كحال
تقنية IDE ، كما تتميز هذه التقنية باستخدام
حزام كيبل أصغر بكثير من القديم ، كماتتميز
هذه التقنية بسهولة توصيلها لخارج الجهاز وتحويل
القرص الصلب الداخلي إلىخارجي ، ويمكن لهذه
التقنية التعامل مع كيبل بيانات بطول متر
أما تقنية ATAفنصفهذا الطول.
مقبس FDD المخصص لسواقة الأقراصالمرنة:لتوصيل كابل القرص المرن ويرمز
له ب FDD وتعنى Floppy Disk Drive، في
العادة يكون لونه اسود ويميز بكونه أصغر
من المقابس الأخرى ، ويبلغ عددالإبر فيه 34 إبرة.
البيوس:رمز BIOS هواختصار
لجملة Basic Input Output System وهى
تعنى النظام الأساسي لدخول وخروجالمعلومة،
هذا البرنامج مسئول عن أساسيات عمل
الحاسب و سيتم الحديث عنه بالتفصيل فيالمقالات القادمة.
منفذي USB2.0و IEEE 1394 :منفذ USB2.0 هو اختصار
لجملة (Universal Serial Bus) ، وهو
يعتبرامتداد لــ USB1,1 ، ويعود الفضل لتطوير
USB2.0 إلى شركات
,
Hewlett-Packard, Intel, Lucent : Microsoft, NEC ,Philips فقد
استطاعت تطوير هذا المنفذ حتى وصل إلى 480ميغابت بالثانية.
أما منفذ IEEE 1394 فهو ينقسم إلى نوعين،
النوع الأول وهو IEEE 1394a وتصل
سرعة نقل البيانات في هذا النوع 400 ميغابت في الثانية،
أما النوعالثاني
فهو IEEE 1394b وتصل سرعة نقل البيانات إلى 800 ميجابت بالثانية
، ومنالمنتجات التي تستخدم هذا المنفذ
هو منتج Fire Wire الذي قامت بتطويره
شركة Apple ، كما أن هناك منتجات أخرى
تدعم هذا المنفذ مثل I. Link, Lynx:
يعتبر منفذا USB2.0 و IEEE 1394 منافذ
غالية السعر، لسرعتها الفائقة في نقل البيانات
كما أنهاتدعم خاصيتي Plug-and-Play و hot plugging ،
وهيا يعني قدرتهما على تزويد الجهازالمركب بالطاقة دون
الحاجة لمصدر خارج الجهاز.
مقبس USB الداخلي:لوحة المنافذ الخارجية لا يمكن أن تحوي أكثر
من منفذي USB ، بعضأطقم الرقاقات تدعم
ما مجموعه 8 منافذ USB ولذلك دعت الحاجة
إلى عمل هذه المقابسمباشرة على اللوحة الأم
بحيث يستطيع الفني إضافة هذه المنافذ متى كان
بحاجتها ،ويتم تركيب هذه المنافذ إما على
واجهة الهيكل أو في فتحات التوسعة في الجهة الخلفيةمن الهيكل .
لوحة الوصلات الخارجية:المقابسالموجودة على لوحة الوصلات
الخارجية هي، مقبسي لوحة المفاتيح والفارة،
منفذ USB،مقبس Parallel للطابعة، مقبسي COM
وإذا كانت اللوحة الأم تحتوى على
ميزة الصوتفسيكون هناك مقبس ليد
التحكم بالألعاب (Joystick) و مقابس السماعات
والميكروفونوأحيانا تحوي منفذ الشبكة LAN.
مقابس التوصيلبالهيكل:غالبا ما تكون صفين من الإبر ،
تنقسم إلى متحكمات في التشغيل
مثل إبرتي PWR أو PW اختصار
ا لكلمة Power وهي موصلة بزر التشغيل
الموجود على الهيكل، وإبرتي RES اختصار
ا لكلمة Reset وهي مخصصة لعملية إعادة تشغيل
الجهاز في حالةالطوارئ وتعليق الجهاز
، أربعة إبر متتالية للسماعة الداخلية للجهاز
، وإبرتينلمؤشر نشاط القرص الصلب ،
وإبرتين أو ثلاث لمؤشر نشاط الجهاز ككل.
الجمبرر:الجمبرر Jumper هو وسيلة لتجهيز بعض
إعداداتاللوحة الأم، هو عبارة عن قطعة
للوحة
و مكان تصنيعها و إمكانية ترقية المعالج
و زيادة عددالرامات و معدل نقل البيانات .
من المعدن يتم توصيلها بين إبرتين لعمل دائرة
كهربائية لتشغيل أو إطفاء ميزة معينة.
DIP Switch:
وظيفته مثل وظيفة الجمبر ، إلا أنه
متوفر في اللوحات الحديثة
،وبخاصة لوحات ASUS ، ويتميز
بسهولة التعامل معه على عكس الجمبر
، وسهولة الوصولإليه ، وغالبا
ما يحوي الإعدادات الرئيسية للمعالج،
وبخاصة تردد الناقل الأمامي ،
ومعامل الضرب وأحيانا فرق الجهد الخاص بالمعالج.
مقبس الطاقة الكهربائية :
هو مقبس لتزويد اللوحة ككل بالكهرباء من نوع DC.
المكثفات:وهي المسؤولة عن جودة الإشارة
الكهربائية التيتصل إلى المعالج.
أما عن الأمور الأساسية التي
يجب مراعاتها عند شراء
اللوحةالأم فهي الشركة المصنعة للوحة
و مكان تصنيعها و إمكانية ترقية المعالج
و زيادة عددالرامات و معدل نقل البيانات
الأحد نوفمبر 17, 2013 8:02 am من طرف samy24