مكونات الحاسب الالي

 

ماهي اللوحة الام

أنواع اللوحة الام

الشركة المنصعه للوحة الام:

مكونات اللوحة الأم 

كيف يتم تحديد سرعة المعالج وسرعة الناقل الامامي

ماهي اللوحة الام

تعرف اللوحة الأم موجودة في كل جهاز كمبيوتر وهي واحدة من مكوناتها الرئيسية. ترتبط المكونات الداخلية والخارجية الأخرى به ، مما يشكل نظامًا واحدًا كاملاً. المكون أعلاه عبارة عن مجموعة من الشرائح وموصلات مختلفة موجودة على نفس اللوحة ومترابطة. اليوم سوف نتحدث عن التفاصيل الرئيسية للوحة الأم.

وكذلك تعرف اللوحة الأم  Motherboard) ): هي بمثابة العمود الفقري للحاسوب، وهي دوائر إلكترونية مطبوعة، تشمل معظم مكونات الحاسوب، أو توصل إليها، وهي مختلفة في التصميم والشكل.

وبطريقة أخرى

قد يتعرض الكثير منا لموقف يدفعه لفتح الحاسوب فبعد ان يقوم بقتحه سوف يتعجب مما يره من لوحة الكترونية يوجد عليها الكثير من المكونات والأسلاك الموصلة من بداية إلي نهاية الحاسوب ويجد ان الحاسوب من الداخل به الكثير ولا يعرف ما هي تلك الأسلاك و بما هي متصلة لذلك سوف نعرض لك في تلك عن ما هي تلك اللوحة الألكترونية التي تسمي MotherBoard.

أنواع اللوحة الام:

AT motherboard

يرجع تصميمها إلى شركة IBM، وكانت هي الأكثر انتشارًا من عام 1980 وحتى 1990. تحتوي هذه اللوحة على منافذ ISA فقط. والأنواع الجديدة تحتوي على منافذ PCI الحديثة بالإضافة لـ ISA وأبعاد هذه اللوحة علي 12 x 13 إنش ويوجد نوع آخر أصغر حجما 8.66 x 13 إنش يسمى «mini AT motherboard » ويحتوي على عدد أقل من المنافذ لأنه اصغر حجمًا من النوع العادي.

ATX motherboard

ظهرت في عام 1996 وهي أكثر الأنواع استخدامًا الآن وتصنف بأنها من النوع التجاري، وتشبه في تصميمها لوحة mini AT ولكن باختلاف في زاوية الدوران بـ 90 درجة للمكونات مثل المعالج، وهذا الدوران يوفر مساحة لأضافة كروت «adapter cards» ومخارج الصوت والصورة وغيرها.

NLX motherboard

ظهرت في عام 1996 وتشبه لوحة الـ ِATX.

الشركة المنصعه للوحة الام:

شركة NVIDIA

شركة AMD

شركة Intel

شركة ADATA

شركة ASUS

شركة MSI

شركة GIGABYTE

شركة ASRock

شركة Razer

• مكونات اللوحة الأم 

o شرائح

o مقبس المعالج

o PCI و PCI-Express

o فتحات ذاكرة الوصول العشوائي

o رقاقة BIOS

o موصلات SATA و IDE

o موصلات الطاقة

o واجهات خارجية

اولاً : الشرائح

عبارة عن شريحتين مربعتين الشكل الأولى تقع في الجزء الشمال من اللوحة الأم وتسمى «North Bridge» تعمل على توصيل  المعالج والذاكرة العشوائية وكرت الشاشة مع بعضهم البعض و نقل البيانات بينهم، حيث تقوم بإستقبال البيانات من المعالج وإرسالها إلى الذاكرة العشوائية وكرت الشاشة.

الـ«North Bridge» هي التي تحدد نوع المعالج الذي تدعمه اللوحة الأم وتحدد نوع الذاكرة وكميتها التي تدعمها اللوحة الأم كما أنها تحدد سرعة الشق AGP.

-الـ « South Bridge» وتقع في الجزء الجنوبي من اللوحة الأم وتصل بين أجهزة الإدخال والإخراج مع بعضها البعض ومن ثم وصلها بالمعالج والذاكرة العشوائية، تحدد  سرعة نقل البيانات القصوى بين اللوحة الأم والقرص الصلب

ثانياً : مقبس المعالج

يُعرف باللغة العربية باسم مكبس المعالج ، مربع به عدد من الفتحات يساوي عدد الإبر الواقعة على سطح المعالج ، وله عدة أنواع وأهمها هي :

• LGA 2011 : يعتبر مكبس LGA 2011 المتكون من 2011 إبرة، مناسب للمعالجات بداية من المعالجات سداسية النواة أو الأعلى من ذلك.

• LGA 1151 : مكبس المعالج من النوع LGA 1151 يكون مناسب للمعالجات رباعية النواة أو المعالجات الأقل في عدد النواة.

ثالثاً : PCI و PCI-Express

يتم فك ترميز اختصار PCI حرفياً وترجمته كتركيبة للمكونات الطرفية. تم إعطاء هذا الاسم إلى الناقل المقابل على اللوحة الأم للكمبيوتر. غرضه الرئيسي هو المدخلات والمخرجات من المعلومات. هناك العديد من التعديلات على PCI ، يتميز كل منها بنطاق الذروة والجهد والشكل. توصيل موالفات التلفزيون وبطاقات الصوت ومحولات SATA وأجهزة المودم وبطاقات الفيديو القديمة إلى هذا الموصل. يستخدم PCI-Express نموذج برنامج PCI فقط ، ولكنه تصميم أحدث لتوصيل العديد من الأجهزة المعقدة. اعتمادًا على عامل الشكل للمقبس ، يتم توصيل بطاقات الفيديو ، ومحركات أقراص SSD ، ومحولات الشبكة اللاسلكية ، وبطاقات الصوت الاحترافية وأكثر من ذلك بكثير.

رابعاً: فتحات ذاكرة الوصول العشوائي

تميز بلونها الأسود في حالة عدم وجود خاصية " Dual Channel " ووجود قفلين باللون الأبيض على أجنابها، وإذا كانت اللوحة الأم بها خاصية " Dual Channel " فأن شقوق الذاكرة سيكون لها لونين مختلفين، هذه الشقوق تختلف بحسب نوع الذاكرة المستخدمة، الدارج الآن هو 4 أنواع من الذواكر وهى SDRAM[[1]] و DDR-SDRAM و RDRAM، وأخيرا ذاكرة DDR2

نستطيع أن نقول أن شركات المذربورد توقفت عن انتاج لوحات تدعم ذاكرة SDRAM ، وأما RDRAM فلا زالت تنتجها بعض الشركات ولكن على نطاق ضيق ، طبعا أنواع الذاكرة غير متوافقة مع بعضها ولذا لا يمكن تركيب أكثر من نوع ولا يمكن تركيب نوع بشق مصمم لنوع أخر.

كل نوع من الذاكرة تعمل وفق ترددات مختلفة، ذاكرة SDRAM تعمل بترددات من 66 إلى 133 ميغاهرتز وذاكرة DDR-SDRAM تعمل بترددات 200 و 266 و333 و 400 و 500ميغاهرتز بينما ذاكرة RDRAM تعمل بترددات مختلفة أعلاها 800 ميغاهرتز وتعمل وفق تقنية مختلفة ، أما ذاكرة DDR2 فهي متوفرة الآن بترددات 400 و533 و 667 و 800 ميجاهيرتز وهي المعتمدة الآن في غالب اللوحات وكذلك ترججات 900 و 1000 و 1066ميغاهرتز، وتعمل ذاكرة DDR2 على لوحات أم تدعم المقبس 775 لمعالجات إنتل ومقبس AM2 لمعالجات AMD، تعمل ذاكرة DDR2 بنفس تقنية DDR-SDRAM وهي نقل بيانين في الدورة الواحدة (double data rate mode)، ولكن ذاكرة DDR2 صممت لتصل إلى سرعات عالية، وهي تستخدم طاقة منخفضة تصل إلى 1،8 فولت، بينما تصل إلى 2،65 فولت في الذواكر الأخرى.

خامساً : رقاقة BIOS

عظم المستخدمين على دراية BIOS. ومع ذلك ، إذا سمعت عن هذا المفهوم لأول مرة ، فننصحك بأن تتعرف على المواد الأخرى الخاصة بنا حول هذا الموضوع ، والتي ستجدها في الرابط التالي.

مزيد من التفاصيل: ما هو BIOS

يوجد رمز BIOS على شريحة منفصلة متصلة باللوحة الأم. يطلق عليه EEPROM. هذا النوع من الذاكرة يدعم محو بيانات متعددة وكتابتها ، لكن لديه سعة صغيرة. في الصورة أدناه يمكنك أن ترى كيف تبدو رقاقة BIOS على اللوحة الأم.

سادساً : موصلات SATA و IDE

▪ مقبس IDE المخصص للأقراص الصلبة وسواقة الأقراص الضوئية:

مسمى IDE اختصار لكلمة Intelligent Drive Electronics ويرمز لنوع المقبس وليس للتقنية المستخدمة لنقل المعلومة، ويبلغ طول المقبس حوالي 5 ســـم ويحوي صفين من الإبر بمجموع 40 إبرة ، التقنيات المستخدمة لنقل المعلومة هي ATA وهنا سأستخدم تفسير شركة IBM لهذا الرمز والذي يعنى( Advanced Technology Attachment) ، التقنيات الحالية المصنعة وفق تقنية ATA هي ATA100 و ATA133 والفرق بين هذه التقنيات هو بحجم المعلومة التي يمكن نقلها بنفس الوقت، سرعة نقل المعلومة تقاس بالميغابايت في الثانية ومن هنا نستطيع قياس قدرة كل تقنية بواسطة الرقم الموجود بجانب حروفها، فتقنية ATA133 تعني القدرة على نقل 133 ميجابايت في الثانية ، وتحوي كل لوحة أم على مقبسي IDE الأول وسمى Primary IDE والثاني ويسمى Secondary IDE وكل واحد منهما قادر على أن يوصل به جهازين (قرص صلب أو DVD ) المقبس الأساسي ويسمى Primary IDE المقبس الثانوي ويسمى Secondary IDE ،الأقراص المربوطة بالمقبس الأساسي هي أول أقراص يتم التعرف عليها من قبل الحاسب، ولذا فان القرص الصلب 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 (Master) والأخر يجب أن يكون (Slave)، ويكمن تحديد الـ(Master) و (Slave) باستخدام الجمبر الموجود في القرص الصلب ، مجموع الأجهزة التي يمكن تركيبها على مقبسين IDE هو 4 أجهزة، ولكن هذا لا يمنع من تركيب جهاز واحد فقط على المقبس الأساسي. اللون الدارج لهذه المقابس هو اللون الأسود للتي تعمل بتقنية ATA33 واللون الأزرق للتي تعمل بتقنيتي ATA66 و ATA100 و ATA133 ، ولكن هذه الألوان غير متفق عليها بين جميع الشركات المصنعة للوحات الأم فلذا يمكن أن تجد مقبس ATA100 باللون الأسود أو الأبيض أو الأزرق أو الأحمر.

▪ مقابس SATA:

هي حروف ATA التي سبق التعريف بها مضافا إليه حرف 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 جدا للأقراص الصلبة كما يجب أن ننتبه إلى أن الكثير من المواقع تعرف تقنية SATA II على أنها بسرعة 3.0GB/s ، 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 ، كما تتميز هذه التقنية بسهولة توصيلها لخارج الجهاز وتحويل القرص الصلب الداخلي إلى خارجي ، ويمكن لهذه التقنية التعامل مع كيبل بيانات بطول متر ، أما تقنية ATA فنصف هذا الطول.

سابعاً : موصلات الطاقة

بالإضافة إلى الفتحات المختلفة على هذا المكون ، هناك موصلات مختلفة لإمداد الطاقة. الأكثر ضخامة من ذلك كله هو منفذ اللوحة الأم نفسها. يوجد كابل توصيل من مصدر الطاقة ، مما يضمن التدفق الصحيح للكهرباء لجميع المكونات الأخرى.

ثامناً : واجهات خارجية

يتم توصيل جميع أجهزة الكمبيوتر الطرفية بالوحة الأم من خلال موصلات مصممة خصيصًا. على اللوحة الجانبية للوحة الأم ، يمكنك مشاهدة واجهات USB ، منفذ تسلسلي ، VGA ، منفذ شبكة Ethernet ، مخرج صوتي وإدخال حيث يتم إدخال الكبل من الميكروفون وسماعات الرأس ومكبرات الصوت. على كل طراز من مجموعة مكونات الموصلات مختلفة.

1- المنافذ المتوالية Serial Portsوتعتبر وظيفتها ربط الفارة و بعض الاجهزة الخارجية المتوالية مثل كابل الأنترنت.2- منافذ PSو هما عبارة عن منفذان اثنان متشابها الشكل و مختلفا اللون ويتم توصيل لوحة المفاتيح و الفارة بها .3- المنافذ المتوازية Parallel Portsوتعتبر و ظيفتها الاعتيادية هي توصيل الماسحة "Scanner" و الطابعة "Printer"4- منافذ USBوهي تعتبر المنافد الأكثر استخداما الأن سواء في الفأرة او في لوحة المفاتيح و في الفلاشات.

كيف يتم تحديد سرعة المعالج وسرعة الناقل الامامي؟

من خلال تردد الناقل الأمامي، تقوم شريحة الجسر الشمالي بتحديد سرعة المعالج وسرعة ناقل كرت الشاشة، هنا نرى أهمية هذه الشريحة التي تساهم في تحديد نوع المعالج الذي يمكن استخدامه على هذا المذربورد، سرعة المعالج تتحدد بما يسمى «معامل الضرب» وتردد الناقل، وتكون سرعة المعالج عبارة عن ناتج ضرب سرعة الناقل الأمامي بمعامل محدد، مثال على ذلك فان معالج بنتيوم 4 بسرعة 3200 MHZ هو عبارة عن سرعة الناقل الأمامي والتي تعادل 200 MHz مضروبة في معامل الضرب 16. عملية الضرب هذه تقوم بها شريحة الجسر الشمالي والمعالج بنفس الوقت، لذا، إذا كانت الشريحة لا تدعم معامل ضرب 16 أو أنها لا تدعم سرعة ناقل أمامي 200 MHZ فانك لن تستطيع تشغيل معالج 3200 MHZ على هذه اللوحة. كرت الشاشة AGP يعمل على سرعة ناقل 66MHZ، لتقليل سرعة الناقل الأمامي من سرعات 100MHZ و 133MHZ إلى هذه السرعة، فان شريحة الجسر الشمالي تقوم بعملية قسمة Divider تعادل ⅓ لسرعات 100MHZ ومعامل ½ لسرعات 133MHZ، ومعامل ⅓ لسرعات 200MHZ مثالنا لمعالج بنتيوم4 3200MHZ يمر بعملية قسمة تعادل (200 MHz * ⅓) مع جبر الكسر