Bài giảng Bộ nguồn, vỏ máy tính và bản mạch chính

Chương 3: BỘ NGUỒN, VỎ MÁY TÍNH VÀ BẢN MẠCH CHÍNH Phạm Văn Thành 1 Nội dung 1. Vỏ máy tính và bộ nguồn. 2. Bản mạch chính. 2 1. Vỏ máy tính và bộ nguồn • Vỏ máy tính (Case): – Là một thùng (hộp) nhỏ, được sử dụng để gắn các linh kiện thiết bị phần cứng máy tính – Thông thường chúng ta hay gặp hai loại vỏ máy đó là dạng nằm (desktop) và vỏ máy dạng đứng (Tower). 1. Vỏ máy tính • Vỏ máy tính (Case): – Desktop: • Ưu điểm: nhỏ gọn, phù hợp với những vị trí có không gian hẹp. • Nhược điểm: do nhỏ và dẹp nên khi cần mở rộng lắp thêm các thiết bị thì rất khó khăn, quản lý nhiệt bên trong cũng gặp rất nhiều khó khăn nhất là khi máy hoạt động với công suất cao 1. Vỏ máy tính • Vỏ máy tính (Case): – Tower: • Ưu điểm: cao, thông thoáng, dễ mở rộng và quản lý nhiệt độ tốt. • Nhược điểm: cần có không gian rộng 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn (Power Supply Unit hay PSU): – Biến đổi nguồn điện xoay AC (110V - 220V ) thành nguồn điện một chiều DC với nhiều mức khác nhau – Thiết bị cung cấp điện năng cho bo mạch chủ, ổ cứng và các thiết bị khác..., đáp ứng năng lượng cho tất cả các thiết bị phần cứng của máy tính hoạt động 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn (Power Supply Unit hay PSU): – Phân loại. – Công suất nguồn – Các yêu cầu đối với bộ nguồn – Các mức điện quy định – Bố trí các chân cắm ở đầu ra 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn (Power Supply Unit hay PSU): – Phân loại. – Công suất nguồn – Các yêu cầu đối với bộ nguồn – Các mức điện quy định – Bố trí các chân cắm ở đầu ra 1. Bộ nguồn – Phân loại: nguồn tuỳ theo nguyên lý hoạt động và chức năng. • Theo chức năng: Bộ nguồn cho máy tính AT (Advanced Technology) và bộ nguồn cho máy ATX (Advanced Technology Extended). • Theo nguyên lý hoạt động: Bộ nguồn làm việc tuyến tính và bộ nguồn làm việc gián đoạn 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn cho máy tính AT: – Cấu trúc đơn giản, không có điện áp 3,3 V (hoặc nhỏ hơn) cấp cho bản mạch chính và các linh kiện thiết bị khác – Quạt giải nhiệt hút gió từ trong ra ngoài làm mát gián tiếp cho các linh kiện và thiết bị – Được khởi động bằng tiếp điểm cơ khí và không điều khiển được bằng phần mềm 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn cho máy tính ATX: – Cung cấp điện áp +3,3 V (hoặc nhỏ hơn) cho bản mạch chính và các linh kiện thiết bị khác – Cho phép điều khiển bằng phần mềm nhờ tín hiệu power on – Quạt tản nhiệt thổi gió từ ngoài vào trong làm mát trực tiếp cho linh kiện và thiết bị – Tín hiệu 5V-Standby đưa hệ thống vào trạng thái nghỉ khi máy tính ngưng làm việc nhằm tiết kiệm điện và làm tăng tuổi thọ cho các linh kiện và thiết bị 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn làm việc tuyến tính: – Bao gồm một biến thế, một mạch nắn dòng (gồm 4 điốt công suất) và một hoặc nhiều bộ ổn định điện áp. – Điện áp xoay chiều có điện thế cao được đưa qua biến áp để hạ áp. Các điện áp mức thấp được đưa qua bộ ổn áp để bù điện áp (+5V, +12V, -5V, -12V, .v.v.) – Nhược điểm: biến áp cồng kềnh, năng lượng thất thoát nhiều và sinh nhiệt lớn 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn làm việc gián đoạn : – Điện áp xoay chiều cao thế được nắn trực tiếp không qua biến áp thành dòng một chiều cao thế, dòng này được đưa qua biến áp ferich và mạch đóng mở để tạo thành chuỗi xung có độ rộng thay đổi theo sự điều khiển của mạch khống chế (có tần số 20Khz đến 40 Khz). – Ưu điểm: ít thất thoát năng lượng do công suất nguồn được khống chế độ rộng xung do đó ít sinh nhiệt và rất gọn nhẹ. 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn (Power Supply Unit hay PSU): – Phân loại. – Công suất nguồn – Các yêu cầu đối với bộ nguồn – Các mức điện quy định – Bố trí các chân cắm ở đầu ra 1. Bộ nguồn – Công suất nguồn: • Công suất của bộ nguồn là một thông số rất quan trọng: đáp ứng đủ công suất cho các linh kiện thiết bị hoạt động tốt, ổn định và đảm bảo khả năng mở rộng hệ thống khi cần thiết. • Cần một bộ nguồn có công suất thích hợp ta cần tính tổng công suất tiêu thụ của bản mạch chính và các linh kiện thiết bị khác, sau đó cộng thêm từ 20% đến 50%. 1. Bộ nguồn – Công suất nguồn: • Cường độ dòng điện tiêu thụ của một số linh kiện thiết bị trong máy vi tính Chi tiết Điện áp (V) Dòng điện (mA) Sai số Bản mạch chính (Mainboard) +3,52 +5 +12 -12 3000 4000 25 25 ± 2,5% ± 5% ± 5% -9% đến +10% Bàn phím +5 275 ± 5 % Chuột +5 300 ± 5 % Khe cắm PCI +5 +3,52 5000 5000 -4% đến + 5% ± 1,2% Ổ đĩa mềm FDD +5 +12 500 150 ± 5 % ± 5 % Ổ đĩa cứng HDD +5 +12 750 250 ± 5 % ± 5 % 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn (Power Supply Unit hay PSU): – Phân loại. – Công suất nguồn – Các yêu cầu đối với bộ nguồn – Các mức điện quy định – Bố trí các chân cắm ở đầu ra 1. Bộ nguồn – Yêu cầu đối với một bộ nguồn: • Tính ổn định: cung cấp đủ công suất cho các linh kiện thiết bị hoạt động tốt và phải đảm bảo ổn định trong thời gian dài. • Làm nguội tốt. • Hiệu suất cao: Trong các máy tính hiện đại, bộ nguồn được trang bị logic điều khiển thông minh đưa nguồn điện vào trạng thái nghỉ khi máy tính không sử dụng. • Khả năng mở rộng: khi cần mở rộng để lắp thêm các linh kiện thiết bị khác như: RAM, Card mở rộng, modem, ổ HDD, ổ CD_ROM, ... thì bộ nguồn cần phải đủ công suất cấp cho toàn hệ thống 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn (Power Supply Unit hay PSU): – Phân loại. – Công suất nguồn – Các yêu cầu đối với bộ nguồn – Các mức điện quy định – Bố trí các chân cắm ở đầu ra 1. Bộ nguồn – Các mức điện quy định • Mức điện +5V: cung cấp cho bản mạch chính và các vi mạch khác như card mở rộng, các vi mạch điện tử trên ổ đĩa,.v.v. Dây dẫn mang điện thế này có màu đỏ. • Mức điện +12V: cung cấp cho các động cơ quay của ổ đĩa, động cơ quay của quạt và cấp nguồn tới khe cắm ISA trên bản mạch chính. Dây dẫn mang điện thế này có màu vàng. • Mức điện -5V và -12V: là những mức điện thế cung cấp cho các vi mạch thế hệ cũ. (Trong các máy tính hiện đại các điện thế này không được sử dụng). Dây dẫn mang các điện thế này thường là màu trắng, xanh nước biển, tím hoặc màu ghi. • Mức điện + 3,3V: cung cấp trực tiếp cho Vi xử lý ở các máy tính ATX. Còn ở các máy tính AT, điện thế +3,3V được lấy từ nguồn +5V thông qua vi mạch hạ thế cấy trên bản mạch chính. Dây dẫn mang điện thế này có màu cam. • 5V-Standby (nguồn đợi): cung cấp cho một số vi mạch của bản mạch chính hoạt động khi toàn bộ hệ thống ngắt điện giúp tiết kiệm điện năng và nâng cao tuổi thọ cho các linh kiện và thiết bị trong máy tính. 1. Bộ nguồn • Bộ nguồn (Power Supply Unit hay PSU): – Phân loại. – Công suất nguồn – Các yêu cầu đối với bộ nguồn – Các mức điện quy định – Bố trí các chân cắm ở đầu ra 1. Bộ nguồn– Bố trí các chân cắm ở đầu ra • Bộ nguồn AT: – Giắc cắm nguồn cho bản mạch chính: Bộ nguồn AT sử dụng 2 giắc cắm một hàng chân, mỗi giắc có 6 chân và có chân tín hiệu – Nhược điểm: hai giắc hoàn toàn giống nhau nên dễ cắm nhầm. Vì vậy khi cắm giắc cắm lên ổ cắm trên bản mạch chính cần chú ý là 4 dây đen phải ở giữa Ch©n MÇu d©y TÝn hiÖu 1 Cam +5V power good 2 §á +5V 3 Vµng +12V 4 Xanh -12V 5 §en Nèi ®Êt 6 §en Nèi ®Êt 7 §en Nèi ®Êt 8 §en Nèi ®Êt 9 Tr¾ng -5V 10 §á +5V 11 §á +5V 12 §á +5V 1. Bộ nguồn – Bố trí các chân cắm ở đầu ra • Bộ nguồn AT: – Giắc cắm nguồn cho ổ đĩa: FDD CD ROM & HDD Ch©n MÇu d©y TÝn hiÖu 1 Vµng + 12V 2 §en Nèi ®Êt 3 §en Nèi ®Êt 4 §á + 5V 1. Bộ nguồn– Bố trí các chân cắm ở đầu ra • Bộ nguồn ATX: – Giắc cắm nguồn cho bản mạch chính: chỉ sử dụng một giắc duy nhất loại 2 hàng chân có chốt khoá, vì vậy không thể cắm ngược. Ch©n MÇu d©y TÝn hiÖu Ch©n MÇu d©y TÝn hiÖu 1 Vµng +12V 11 §á +5V 2 TÝm +5V Standby 12 §á +5V 3 S÷a Power Good 13 Tr¾ng -5V 4 §en Nèi ®Êt 14 §en Nèi ®Êt 5 §á +5V 15 §en Nèi ®Êt 6 §en Nèi ®Êt 16 §en Nèi ®Êt 7 §á +5V 17 Xanh l¸ c©y Power on 8 §en Nèi ®Êt 18 §en Nèi ®Êt 9 Cam +3.3V 19 Xanh n−íc biÓn -12V 10 Cam +3.3V 20 Cam +3.3V 1. Bộ nguồn – Bố trí các chân cắm ở đầu ra • Bộ nguồn ATX: – Giắc cắm nguồn cho ổ đĩa: FDD CD ROM & HDD Ch©n MÇu d©y TÝn hiÖu 1 Vµng + 12V 2 §en Nèi ®Êt 3 §en Nèi ®Êt 4 §á + 5V Nội dung 1. Vỏ máy tính và bộ nguồn. 2. Bản mạch chính. 26 2. Bản mạch chính (Mainboard) • Là một bản mạch đóng vai trò là trung gian giao tiếp giữa các thiết bị. Một cách tổng quát, nó là mạch điện chính của một hệ thống hay thiết bị điện tử. • Có rất nhiều các thiết bị gắn trên bo mạch chủ theo cách cắm trực tiếp, các kết nối cắm vào hoặc dây dẫn liên kết. 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chính • Bản mạch chính được sản xuất bằng công nghệ mạch in. • Do mật độ IC ngày một dầy lên, số chân nối và số lượng dây dẫn trên bản mạch chính ngày một nhiều lên dẫn tới diện tích của nó cũng tăng theo. • Khắc phục: sử dụng công nghệ chế tạo mạch in nhiều lớp (loại 4 lớp và loại 6 lớp). a. Công nghệ chế tạo 2. Bản mạch chínha. Công nghệ chế tạo Mạch in 6 lớp 2. Bản mạch chínha. Công nghệ chế tạo Mạch in 4 lớp 2. Bản mạch chính • Chú ý: Đối với bản mạch chính nhiều lớp thì hai lớp tín hiệu gần nhau phải được xen kẽ bằng lớp nguồn hay lớp tiếp đất, hoặc các đường dây dẫn bố trí vuông góc với nhau tại tiếp điểm tránh ảnh hưởng nhiễu điện từ. • Thu nhỏ kích thước của bản mạch chính dùng công nghệ dán IC: cho phép dán trực tiếp IC lên bản mạch chính mà không phải khoan và kích thước được thu nhỏ hơn. a. Công nghệ chế tạo Công nghệ dán IC 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chínhb. Các chuẩn thiết kế
Máy vi tính được lắp ráp từ nhiều linh kiện, thiết bị của nhiều hãng sản xuất phần cứng khác nhau. Để các linh kiện, thiết bị này được lưu thông rộng rãi và mềm dẻo đối với người sử dụng thì chúng phải tuân thủ các chuẩn thiết kế nhất định.
Bản mạch chính là sản phẩm có nhiều yêu cầu khắt khe hơn không những về chuẩn thiết kế mà còn về các thông số kỹ thuật khác. 2. Bản mạch chínhb. Các chuẩn thiết kế
Chuẩn AT.
Chuẩn thiết kế ra đời sớm nhất trong dòng máy vi tính cá nhân.
Có kích thước 30,5 cm x 33 cm, nhiều khe cắm ISA.
Chưa có khe cắm PCI, AGP, các giao diện ngoại vi như cổng COM( cổng nối tiếp), LPT (cổng song song), PS/2( cổng chuột, bàn phím DIN 6 chân), ...
Chưa được tích hợp trên bản mạch chính như các bản mạch chính hiện đại, chỉ duy nhất có cổng DIN 5 chân dành cho bàn phím được gắn trên bản mạch chính.
Ổ cắm nguồn là loại một hàng có 12 chân, không có chốt khoá nên dễ cắm nhầm. Có bộ hạ thế để hạ nguồn +5V thành +3,3 V cung cấp cho vi xử lý. Bản mạch chuẩn AT 2. Bản mạch chínhb. Các chuẩn thiết kế
Chuẩn BAT (Baby AT).
Chuẩn cải tiến của chuẩn AT, nhỏ gọn hơn, được bố trí các IC một cách thích hợp hơn và có thêm khe cắm PCI trên bản mạch chính.
Kích thước 33cm x 22 cm, có khe cắm ISA, PCI.
Chưa có khe cắm AGP, ... và các giao diện ngoại vi như cổng COM, LPT, PS/2, ... cũng chưa được tích hợp, chỉ duy nhất có cổng DIN 5 chân dành cho bàn phím được gắn trên bản mạch chính.
Ổ cắm nguồn là loại một hàng có 12 chân, không có chốt khoá nên dễ cắm nhầm. Có bộ hạ thế để hạ nguồn +5V thành 3,3 V cung cấp cho vi xử lý. Bản mạch chuẩn BAT 2. Bản mạch chínhb. Các chuẩn thiết kế
Chuẩn ATX.
Chuẩn thiết kế hiện đại, được phát triển bởi hệ thống Pentium của hãng Intel, dùng bộ nguồn ATX.
Cung cấp nhiều tiện ích tuy xuất hơn: các giao diện ngoại vi như cổng COM, LPT, PS/2, ... được tích hợp trên bản mạch chính.
Bổ sung thêm các giao diện hiện đại có tốc độ cao và linh hoạt như giao diện tuần tự đa năng USB, giao diện cao tốc IEEE 1394,... để đáp ứng về tốc độ cao cho các thiết bị ngoại vi.
Các khe cắm ISA dần dần bị loại bỏ thay vào đó là các khe cắm AGP, khe cắm PCI- Expressl,… mở ra nhiều khả năng ứng dụng mới cho máy vi tính. Bản mạch chuẩn ATX 2. Bản mạch chínhb. Các chuẩn thiết kế
Chuẩn ATX.
Kết cấu khoa học và nhỏ gọn hơn. Khắc phục được nhược điểm của các thế hệ bản mạch chính trước đó: sử dụng ổ cắm nguồn hai hàng chân có chốt khoá nên không thể cắm ngược chiều gây nên cháy bản mạch chính và các linh kiện, thiết bị,
Điện áp +3,3V đến trực tiếp từ bộ nguồn để cung cấp cho vi xử lý.
Kích thước 30,5 cm x 24,4 cm.
Ngoài ra còn một loại bản mạch giống hệt bản mạch ATX, nhưng có kết cấu nhỏ gọn hơn là bản mạch sản xuất theo chuẩn Mini ATX với kích thước 24,8 cm x 20,8 cm; được sản xuất đáp ứng cho những lĩnh vực đòi hỏi kích thước máy tính nhỏ gọn. Bản mạch chuẩn ATX 2. Bản mạch chínhb. Các chuẩn thiết kế
Chuẩn Micro ATX.
Chuẩn mới của Intel, có cấu tạo và vị trí các ổ cắm, khe cắm tương tự như chuẩn ATX. Chỉ khác là thay vì có 7 khe cắm mở rộng như ATX thì Micro ATX chỉ có 4 khe cắm.
Kích thước của các bản mạch chính loại này nhỏ hơn là 24,4 cm x 24,4 cm. Bản mạch chuẩn Micro ATX 2. Bản mạch chínhb. Các chuẩn thiết kế
Chuẩn NLX.
Về hình dáng tương tự như LPX, ngoài các khe cắm mở rộng còn có các ổ cắm như ổ cắm nguồn, ổ cắm các thiết bị ngoại vi đều được tích hợp trên thẻ cắm Riser cắm ở bên hông của máy.
Kích thước 33 cm x 22,4 cm. Bản mạch chuẩn NLX 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chínhc. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính Khi tiến hành thiết kế bản mạch chính phải tuân thủ một số nguyên tắc sau:
Các linh kiện hay thay đổi nâng cấp như: RAM, CPU, video card, ROM-BIOS, .v.v., được bố trí cắm qua khe cắm, ổ cắm ở trên bản mạch chính.
Các linh kiện không hay sử dụng như Sound card, Tivi card, Net card, ... không nên cấy trên bản mạch chính.
Các linh kiện hoạt động với tần số cao bố trí cách ly với các linh kiện hoạt động tần số thấp tránh ảnh hưởng lẫn nhau.
Hệ thống Bus trên bản mạch chính phải được phân cấp. 2. Bản mạch chínhc. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính
Hệ thống Bus trên bản mạch chính:  Bus nhanh nhất là bus 64 bit: kết nối giữa CPU với bộ nhớ đệm sơ cấp cache L1. Bus này nằm ngay bên trong vi mạch của CPU nên nó được gọi là bus nội bộ.  Bus nhanh thứ hai: là bus hệ thống của máy, nối giữa CPU với bộ nhớ đệm thứ cấp cache L2 và bộ nhớ chính RAM. • Lưu ý: Bộ nhớ chính RAM nối trực tiếp với chipset bán cầu bắc chứ không phải nối trực tiếp tới CPU do các thế hệ RAM khác nhau có độ rộng bus, tần số xung nhịp khác nhau và khác với độ rộng bus, tần số xung nhịp của CPU, khi đó chipset bán cầu bắc chính là trạm trung chuyển giữa CPU và bộ nhớ chính. Vì vậy bus nhanh thứ nhì chính là bus nối giữa CPU với chipset bán cầu bắc có độ rộng 64 bit nhưng hoạt động với tần số của hệ thống (FSB). 2. Bản mạch chínhc. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính
Hệ thống Bus trên bản mạch chính:  Để kết nối thông tin với các thiết bị ngoại vi bên ngoài thì trên bản mạch chính có bus mở rộng (hay còn gọi là bus vào/ra hay bus ngoại vi). Bus mở rộng là loại bus có tốc độ nhanh thứ ba trong hệ thống bus, cho phép máy tính kết nối với các thiết bị ngoại vi bên ngoài và mở rộng các ứng dụng trong tương lai.  Máy vi tính đã tồn tại một số loại bus sau: Bus ISA (Industry standard architecture), bus vi kênh MCA (Micro channel Architecture), bus EISA (extended ISA), bus cục bộ VESA (do hiệp hội chuẩn video điện tử thiết kế), bus PCI (peripheral component interconnect), bus AGP (accelerated graphics port).  3 loại bus được coi là chuẩn, có ít nhược điểm nhất và được sử dụng trong hầu hết các máy vi tính cá nhân: ISA, PCI, AGP. 2. Bản mạch chínhc. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính
Hệ thống Bus trên bản mạch chính: Bus ISA: o Chuẩn 16 bit, o Tần số làm việc 8,33 MHz. o Truyền tải 16,66 Mbytes/s. Đây là bus có tốc độ chậm nhất trong các bus của máy vi tính, chủ yếu kết nối tới các thiết bị có tốc độ thấp. o Theo chuẩn PC 99 thì bus này đã bị loại bỏ ra khỏi cấu hình phần cứng máy tính. Bus PCI: o bus chuẩn 32 bit và có thể hoạt động ở chế độ 64 bit. o Hoạt động ở chế độ 32 bit thì tần số làm việc là 33 MHz , truyền tải được 132MBytes/s. o Hoạt động ở chế độ 64 bit thì tần số làm việc là 66 MHz, tăng khả năng truyền tải lên đến 258 MBytes/s. o Đặc biệt bus PCI ủng hộ nguyên tắc Plug and Play (cắm là chạy), các linh kiện, thiết bị khi cắm vào khe cắm bus PCI không phải cài đặt phần cứng cho phép máy tính tự động nhận dạng cài đặt thiết bị. 2. Bản mạch chínhc. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính
Hệ thống Bus trên bản mạch chính: Bus AGP: o Bus tăng tốc đồ hoạ, chỉ được sử dụng để cắm card điều hợp hiển thị tăng tốc đồ hoạ (thẻ mạch điều khiển màn hình tốc độ cao). o Là khe cắm 32 bit có tần số làm việc bằng tần số làm việc của bus bộ nhớ và được nối trực tiếp với bộ nhớ chính. o Hỗ trợ tốt cho các đặc tính video và các hình ảnh 3D khi phần mềm thiết kế hỗ trợ. 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính
Bản mạch chính là nơi chứa đựng tất cả các linh kiện và thiết bị quan trọng nhất của máy vi tính. Hơn thế nữa trên nó còn chứa đựng tất cả các khe cắm và ổ cắm kết nối tới các thành phần khác.  Khe cắm bộ nhớ  Khe cắm thẻ mở rộng 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm bộ nhớ Khe cắm bộ nhớ chính: • Trên bản mạch chính cũ, tồn tại hai loại khe cắm bộ nhớ là: khe cắm SIMM (Single Inline Memory Module) và khe cắm DIMM (Dual Inline Memory Module). • Trên những bản mạch chính hiện đại: chỉ có một loại duy nhất đó là khe cắm DIMM. • Khe cắm DDR (Double Data Rate) • Khe cắm RIMM (Rambus in-line memory module) 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm bộ nhớ Khe cắm bộ nhớ chính: khe cắm SIMM (Single Inline Memory Module).
Là khe cắm một hàng chân có độ rộng bus dữ liệu 32 bit, gồm có hai loại: khe cắm SIMM 30 chân và khe cắm SIMM 72 chân.
SIMM 30 chân: khe cắm bộ nhớ xuất hiện đầu tiên trên máy vi tính cá nhân, hỗ trợ thẻ nhớ có dung lượng từ 256 KBytes đến 4 MBytes.
SIMM 72 chân: có khả năng hỗ trợ thẻ nhớ lên tới 64 MBytes. 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm bộ nhớ Khe cắm bộ nhớ chính: khe cắm SIMM (Single Inline Memory Module) Khe cắm SIMM 30 chân, 256 KB capacity 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm bộ nhớ Khe cắm bộ nhớ chính: khe cắm SIMM (Single Inline Memory Module) 32MB EDO RAM module (72-pin SIMM) Khe cắm SIMM 72 chân 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm bộ nhớ Khe cắm bộ nhớ chính: khe cắm DIMM (Dual Inline Memory Module)
Khe cắm hai hàng chân
Độ rộng bus dữ liệu 64 bit, gồm có 168 chân. Nó có khả năng hỗ trợ thẻ nhớ từ 8 MBytes đến 256 MBytes.
Loại khe cắm này được sử dụng để cắm thẻ SDRAM (synchronous DRAM- RAM đồng bộ), tức là loại RAM này hoạt động đồng bộ với đồng hồ hệ thống. Khe cắm DIMM 168 chân 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm bộ nhớ  Khe cắm bộ nhớ chính: Khe cắm DDR(Double Data Rate)
Xuất hiện trong các bản mạch ATX dành cho vi xử lý Pentium IV thế hệ mới,
Ra đời nhằm hỗ trợ cho công nghệ siêu phân luồng của Pentium IV.
Có 184 chân, đường dẫn dữ liệu là 64 bit như khe cắm DIMM nhưng nó có tốc độ cao hơn nhiều.
Được sử dụng để cắm thẻ nhớ DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM – RAM tốc độ dữ liệu kép) hay chính là SDRAM II.
Dự kiến trong tương lai, khe cắm này sẽ tăng dung lượng lên 128 bit. Khe cắm DDR 184 chân 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm bộ nhớ Khe cắm bộ nhớ chính: Khe cắm RIMM (Rambus in- line memory module)
Có đường dẫn dữ liệu 16 bit được sử dụng hỗ trợ cho vi xử lý Pentium IV Itanium[1].
Tuy số đường dẫn dữ liệu ít hơn nhiều so với các khe cắm trên nhưng có tần số hoạt động từ 400 MHz đến 800 MHz.
Được sử dụng để cắm thẻ nhớ RDRAM (Rambus DRAM)[2]. Khe cắm RIMM 184 chân [1] [2] 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm bộ nhớ Khe cắm bộ nhớ thứ cấp L2:
Trên một số bản mạch chính cũ có một khe cắm màu nâu, dài trông như khe cắm riser nằm bên cạnh ổ cắm của CPU có tên là COAST, được sử dụng để cắm bộ nhớ đệm thứ cấp cache L2.
Từ thế hệ vi xử lý Pentium Pro, bộ nhớ đệm thứ cấp cache L2 được tích hợp trên CPU (bên ngoài chip), trên các bản mạch chính thế hệ mới không còn tồn tại khe cắm này. Khe cắm COAST cho cache L2 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm thẻ mở rộng: 3 loại khe cắm mở rộng chủ yếu là ISA, PCI và AGP 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm thẻ mở rộng: khe cắm mở rộng ISA (Industry standard architecture) Khe cắm màu đen, dài nhất trong tất cả các khe cắm có mặt trên bản mạch chính. Ban đầu là khe cắm 8 bit với 62 chân hoạt động ở tần số 4,77 MHz. Sau đó nó được bổ sung thêm 36 chân nữa thành khe cắm 16 bit hoạt động ở tần số 8,33 MHz. Khe cắm ISA chủ yếu được sử dụng để kết nối tới những thiết bị không đòi hỏi tốc độ cao, như thẻ cắm thẻ âm thanh (sound card), thẻ mạng (NET card),.v.v. Khe cắm ISA 98 chân ISA 16-bit, Ethernet 10Base-5/2 NIC. _Architecture 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm thẻ mở rộng: khe cắm mở rộng PCI (Peripheral component interconnect) Là khe cắm mầu trắng gồm có 124 chân, ngắn hơn khe cắm ISA. 32 bit hoạt động ở tần số 33 Mhz, có thể gài đặt làm khe cắm 64 bit hoạt động ở tần số 66 Mhz. Khe cắm PCI là khe cắm có mặt trong hầu hêt các máy tính hiện đại, là một bus cao tốc kết nối tới những thiết bị có tốc độ cao: thẻ điều hợp hiển thị (VGA card), thẻ điều khiển ổ đĩa (SCSI), thẻ mạng, .v.v. Nguyên tắc cắm là chạy (Plug and Play): các thiết bị cắm vào khe cắm tự động cài đặt phần cứng và trình điều khiển. Khe cắm PCI 124 chân PCI-X Gigabit Ethernet wiki/Peripheral_compo nent_interconnect 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm thẻ mở rộng: khe cắm mở rộng AGP (accelerated graphics port) Là khe cắm màu nâu, gồm có 132 chân. Khe cắm 32 bit như khe cắm PCI nhưng tần số hoạt động của nó bằng tần số hoạt động của bus bộ nhớ vì vậy tốc độ truyền dữ liệu của nó nhanh hơn rất nhiều lần. Khe cắm AGP dùng cho thẻ điều hợp hiển thị cực nhanh (card đồ hoạ 3D). Khe cắm AGP 132 chân _graphics_port 2. Bản mạch chínhd. Khe cắm trên bản mạch chính  Khe cắm thẻ mở rộng:khe cắm đặc biệt có kích thước rất nhỏ, đó là các khe cắm: CNR, AMR Khe cắm CNR (communcations network riser) là khe cắm dành cho mạng truyền thông, Khe cắm AMR (audio modem riser) là khe cắm dành cho card âm thanh nhỏ hoặc card modem trong loại nhỏ Khe cắm CNR và khe cắmAMR Slot CNR Slot AMR 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Ổ cắm nguồn Ổ cắm bàn phím, chuột Các ổ cắm và giắc cắm khác 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Ổ cắm nguồn Ổ cắm nguồn để tiếp nhận tín hiệu điện cung cấp cho các linh kiện hoạt động từ bộ nguồn. Tuỳ theo thế hệ bản mạch chính mà ổ cắm này cũng khác nhau. Bản mạch chính AT hoặc BAT: ổ cắm một hàng 12 chân để tiếp nhận tín hiệu điện áp từ bộ nguồn AT. Đặc điểm của loại ổ cắm này: là không có chốt khoá nên hai giắc cắm từ bộ nguồn. Bản mạch chính mới như ATX: sử dụng loại ổ cắm hai hàng có 20 chân và có chốt khoá. Loại ổ cắm này đi kèm với bộ nguồn ATX và có cấu tạo như hình vẽ: Một số bản mạch chính BAT được trang bị cả hai loại ổ cắm trên, vì vậy có thể lựa chọn bộ nguồn AT hoặc ATX để sử dụng. Ổ cắm nguồn AT 12 chân Ổm cắm nguồn ATX 20 chân Kết hợp cả hai loại AT 12 chân và ATX 20 chân 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Ổ cắm bàn phím, chuột  Bản mạch chính cũ (AT, BAT): ổ cắm bàn phím là loại DIN 5 chân, không có ổ cắm cho chuột, chuột được nối với máy tính thông qua cổng tuần tự (cổng COM).  Những bản mạch chính hiện đại là ổ cắm cho chuột và bàn phím là cổng PS/2 DIN 6 chân. Có thể cắm vào cổng tuần tự đa năng USB, cổng hồng ngoại IR, ... Ổ cắm bàn phím DIN 5 chân 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Ổ cắm bàn phím, chuột Ổ cắm bàn phím DIN 5 chân 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Các ổ cắm và giắc cắm khác Hai ổ cắm IDE:  Được sử dụng để kết nối tới các ổ cứng (HDD) và ổ quang (CD_ROM).  Ổ cắm thứ nhất ký hiệu là Primary (sơ cấp), còn ổ thứ hai ký hiệu là secondary (thứ cấp). Việc ký hiệu này xác định quyền ưu tiên khác nhau đối với từng ổ cắm khi mà có nhiều ổ đĩa cắm vào.  Mỗi một ổ cắm có 40 chân  Có khả năng nối được tối đa 2 thiết bị thông qua cáp chuẩn IDE.  Khi gắn hai thiết bị ổ đĩa vào cáp IDE ta chú ý thiết lập jumper cho các ổ là Master và slave. 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Các ổ cắm và giắc cắm khác Một ổ cắm cho ổ đĩa mềm: có hình dáng giống hệt ổ cắm IDE, được sử dụng để kết nối tới ổ đĩa mềm tuy nhiên nó chỉ có 34 chân. Ổ cắm đĩa mềm FDD 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Các ổ cắm và giắc cắm khác Hai ổ cắm giao diện tuần tự (COM 1 và COM2): • Hai ổ cắm này giống hệt nhau về cấu tạo, có 9 hoặc 10 chân (có 9 chân được sử dụng). • Chủ yếu sử dụng để cắm chuột hoăc bàn phím. • Một số máy tính có cổng COM 2 là 25 chân, được sử dụng để cắm modem Hai cổng COM 9 chân Cổng COM 25 chân 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Các ổ cắm và giắc cắm khác Ổ cắm giao diện song song (LPT): là ổ cắm có 25 chân (hoặc 26 chân), chủ yếu được sử dụng để cắm máy in. Ổ cắm LPT 25 chân 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Các ổ cắm và giắc cắm khác Ổ cắm giao diện tuần tự đa năng (USB): • Đây là một loại ổ cắm mới, ra đời để thay thế cho ổ cắm COM1,2 và giao diện song song cơ bản (LPT). • Mỗi ổ cắm có 5 chân, có tần số làm việc cao hơn rất nhiều so với COM1,2 • Đặc biệt là nó cấu tạo dưới dạng chuỗi xích, có khả năng kết nối được tối đa 127 thiết bị ngoại vi thông qua một cổng. Ổ cắm USB 2. Bản mạch chínhe. Ổ cắm trên bản mạch chính  Các ổ cắm và giắc cắm khác Các chân nối tín hiệu: • Trên bản mạch chính, ngoài các ổ cắm và khe cắm ra thì chúng ta còn thấy một số chân nối tín hiệu:
Chân tín hiệu nối tới công tắc nguồn: POWER R/W
Chân tín hiệu khởi động lại hệ thống: RESET
Chân tín hiệu tới đèn LED báo điện và ổ khoá: POWER LED
Chân tín hiệu tới loa: SPEAKER
Chân tín hiệu tới ổ cứng: HDD LED 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý Intel Pentium  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium I ( Vi xử lý intel 80586)-1993  3,3 triệu Transistor, được sản xuất theo công nghệ 0,35 µm.  Bus bên trong 64 bit, bus bên ngoài 32 bit  16 KBytes bộ nhớ đệm sơ cấp L1,  Hoạt động tại điện áp 3,3 V.  Tốc độ của vi xử lý: 60, 66, 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166 và 200 Mhz. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium MMX (Multimedia Extension)  22 October 1996  Ra đời nhắm vào thị trường máy vi tính gia đình.  Tăng tốc độ cho các ứng dụng đồ hoạ  Thực hiện tốt các chương trình games cũng như các phần mềm đa phương diện khác như nghe nhạc, xem phim. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium MMX (Multimedia Extension)  4.5 triệu Transistor, được sản xuất theo công nghệ 0,28 µm CMOS  Dung lượng cache L1 tăng lên 32 Kbytes,  Bổ sung thêm 57 lệnh mới dành riêng cho vi xử lý video, âm thanh và đồ hoạ.  Bổ sung quá trình SIMD (Single Instruction Multiple Data) cho phép một lệnh duy nhất xử lý nhiều dữ liệu cùng một lúc.  Tốc độ: 133, 150, 166, 200, 233 và 266 Mhz 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium Pro - November 1, 1995  Ra đời nhắm vào thị trường máy chủ  Thích hợp cho các ứng dụng 32 bit dựa trên việc truy xuất nhanh vào một khối lượng lớn bộ nhớ cache  Là thế hệ Pentium đầu tiên hỗ trợ bộ đệm thứ cấp cache L2 dung lượng từ 256 KBytes đến 1 MBytes bên trong CPU nên tốc độ xử lý của nó tăng đáng kể.  Có 5,5 triệu Transistor trong vi xử lý  Các tốc độ là 150, 166, 180 và 200 Mhz  Nhược điểm của nó là không hoạt động tốt trong chế độ real mode và các ứng dụng 16 bit. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium II - May 7, 1997  Thế hệ máy tính được thiết kế dành cho các máy trạm workstasion và servers khi sử dụng đồ hoạ  Hoạt động tốt với các chương trình đồ hoạ 3-D, CAD và multimedia  Có 7.5 triệu transistor trong vi xử lý  Là thế hệ vi xử lý đầu tiên sử dụng khe cắm Slot 1 thay vì ổ cắm socket truyền thống: Vi xử lý, cache L2 và bộ tản nhiệt được cấy trên một bản mạch (thẻ cắm SEC) cắm vào bản mạch chính thông qua khe cắm Slot 1 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium II - May 7, 1997  Làm việc với điện thế 2,8 V cho phép chạy ở tần số cao mà không làm tăng đáng kể nhiệt lượng và công suất nguồn.  Có cấu trúc thích hợp cho hệ thống đa xử lý dùng 2 hay nhiều vi xử lý cho một máy  Được tối ưu hoá cho hệ điều hành 32 bit như Windows NT, Windows 2000, Unix  Có các tốc độ là 233, 266, 300, 333, 350, 366, 400 và 450 Mhz  Tuy nhiên xử lý kém hơn khi chạy với hệ điều hành 16 bit hoặc các ứng dụng 16 bit. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium II - May 7, 1997  Pentium II Celeron: vi xử lý cấp thấp đáp ứng nhu cầu thị trường máy vi tính cá nhân rẻ tiền và để cạnh tranh với các hãng khác (AMD, Cyrix,…)  Pentium II Xeon: được thiết kế cho các Server và Workstation. Nó hỗ trợ 8 vi xử lý trong một máy. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium III - February 26, 1999  Là một bước phát triển mới của Intel,  Dùng công nghệ MMX và SIMD (Single Instruction Multiple Data) của Pentium MMX.  Pentium III được cài đặt thêm 70 lệnh mới nhưng cấu trúc không có gì thay đổi so với Pentium II: • 50 lệnh được bổ sung cho các phép toán số thực dấu phẩy động • 15 lệnh được sử dụng cho hệ đa môi trường đặc biệt là các ứng dụng không gian 3 chiều • Các lệnh còn lại được sử dụng để điều khiển bộ nhớ đệm cache. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium III - February 26, 1999  Bổ sung thêm 8 thanh ghi dấu phẩy động 128 bit: tính 4 số thực trong một chu kỳ đồng hồ.  32 Kbytes bộ nhớ đệm sơ cấp L1, có từ 256 Kbytes đến 2 MBytes bộ nhớ đệm thứ cấp L2 nên tốc độ và hiệu năng xử lý tăng lên: ứng dụng về xử lý dấu phẩy động, đa phương diện, đồ hoạ 3-D và các ứng dụng truyền thông khác.  Sử dụng ổ cắm dạng Socket thông thường và khe cắm Slot 1 như Pentium II  Có các tốc độ là 400, 450, 500, 533, 550, 600, 650, 667, 700, 733, 750, 800, 850, 866, 933 Mhz, 1Ghz và 1,2 Ghz 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium III - February 26, 1999  Intel pentium III Celeron  Intel Pentium III Xeon  Pentium III mobile 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium IV - November 20, 2000  Tăng cường khả năng âm thanh, hình ảnh và đặc biệt là trong lĩnh vực truyền thông, kết nối mạng cho người dùng.  Cấu tạo bởi 42 triệu Transistor  Có bộ nhớ đệm cao cấp  Tần số bus hệ thống rất cao từ 400Mhz cho đến 800 Mhz.  Tần số hoạt động rất cao, từ 1,4Ghz cho đến 4,4 Ghz  Công nghệ chế tạo 90 nm ~ 180 nm  Pentium 4 celeron, Pentium 4 Xeon 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Vi xử lý pentium
Pentium Duo, Core 2 Duo, Core i3,5,7 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý
Trên các bản mạch chính, thông thường ta thấy một ổ cắm hình vuông to nhất: ổ cắm dành cho Vi xử lý có tên là socket, là ổ cắm thông dụng cho các thế hệ vi xử lý của Intel và các hãng tương thích. Intel AMD 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý
Các loại khe cắm và ổ cắm vi xử lý:  Ổ cắm Socket 2: là loại ổ cắm có 238 chân, điện áp tiêu thụ là +5V, được sử dụng cho các thế hệ máy tính 80486  Ổ cắm Socket 4: là loại ổ cắm có 273 chân, tiêu thụ điện áp +5V. Được sử dụng cho dòng vi xử lý 80486, 80586 (Pentium) có tốc độ 60 Mhz hoặc 66 Mhz. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý
Các loại khe cắm và ổ cắm vi xử lý:  Ổ cắm Socket 5: là loại ổ cắm có 320 chân, tiêu thụ điện áp +3,3 V. Được sử dụng cho Pentium I có tốc độ 75 Mhz đến 200 Mhz.  Ổ cắm Socket 7: là ổ cắm có 321 chân, tiêu thụ điện áp từ +2,5V đến +3,3 V. Được sử dụng cho Pentium I, Pentium MMX, AMD K5, K6, Cyrix M 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý
Các loại khe cắm và ổ cắm vi xử lý:  Ổ cắm Socket 8: là ổ cắm có 387 chân, tiêu thụ điện áp +3,3V. Được sử dụng cho Pentium Pro.  Ổ cắm Socket 370: là ổ cắm có 370 chân, tiêu thụ điện áp từ +1,5V đến +3,3 V. Được sử dụng cho Pentium III, Celeron, Cyrix III. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý
Các loại khe cắm và ổ cắm vi xử lý:  Ổ cắm Socket 478: là ổ cắm có 478 chân, tiêu thụ điện áp từ +1,5V đến +3,3 V . Được sử dụng cho Pentium IV  Ổ cắm Socket 603: là ổ cắm có 603 chân, tiêu thụ điện áp từ +1,5V đến +3,3V. Được sử dụng cho các máy vi tính Pentium IV Xeon. 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý
Các loại khe cắm và ổ cắm vi xử lý:  Ổ cắm Socket 775: là ổ cắm có 775 chân, tiêu thụ điện áp từ +1,5V đến +3,3V. Được sử dụng cho thế hệ Pentium 4E Prescott 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý
Một số bản mạch chính khác còn có một khe cắm dài màu nâu ghi chữ Slot mà không có ổ cắm socket cho vi xử lý, nó chính là khe cắm dành cho Vi xử lý
Khe cắm Slot 1: hai hàng có 242 chân, tiêu thụ điện áp từ +2,8V đến +3,3 V. Được sử dụng để cắm thẻ cắm Pentium II và Pentium III
Khe cắm Slot 2: hai hàng có 330 chân, tiêu thụ điện áp từ +1,5V đến +3,3 V. Được sử dụng để cắm các thẻ cắm Pentium II Xeon và Pentium III Xeon. Slot 1 Slot 2 2. Bản mạch chínhf. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý  Khe cắm và ổ cắm Vi xử lý
Khe cắm Slot A, là khe cắm hai hàng có 242 chân, nó tiêu thụ điện áp từ +1,3V đến + 2,05 V. Được sử dụng cho thẻ cắm AMD Athlor. 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chínhg. ROM & BIOS Bản mạch chính chứa một vi mạch ROM nhỏ chứa các chương trình vào ra cơ sở BIOS (Basic Input / Output System), Tự khởi động khi máy tính bật điện kiểm tra phần cứng và phân chia các tài nguyên như IRQ (Interrupt Request), DMA (Direct Memory Access) và các địa chỉ cổng vào/ra cho các thiết bị phần cứng máy tính. Chip ROM-BIOS 2. Bản mạch chínhg. ROM & BIOS BIOS gồm nhiều chương trình và hàm, khi bật máy sẽ xẩy ra quá trình POST (Power on self test) để kiểm tra. Nếu các linh kiện thiết bị có tính năng Plug and Play thì đây chính là quá trình truy nhập các thông số của thiết bị.  Nếu có sự cố thiết bị: cắm sai, xung khắc, cắm lỏng hoặc bị hỏng thì quá trình POST sẽ bị dừng và loa sẽ phát ra tiếng kêu hoặc màn hình hiển thị lỗi. Nếu không có sự cố thì BIOS sẽ thực hiện khởi động máy vi tính và nạp hệ điều hành từ ổ cứng, ổ đĩa mềm hoặc ổ CD_ROM vào để khởi động hệ thống. Chip ROM-BIOS 2. Bản mạch chínhg. Linh kiện khác Các vi mạch tổng hợp (chipset):
Bản mạch chính của các máy tính thế hệ trước (máy XT, AT) thì các vi mạch là rất nhiều, mỗi vi mạch đảm nhận một chức năng riêng được gọi là chip.
Ngày nay, công nghệ phát triển, một chip có khả năng xử lý nhiều công việc hơn, mỗi một bản mạch chính chỉ có một hoặc hai chipset thực hiện xử lý nhiều công việc khác nhau, hay gọi nó là bán cầu bắc và bán cầu nam. Chipset Bán cầu bắc và bán cầu nam 2. Bản mạch chínhg. Linh kiện khác Pin: có chức năng giữ thông tin trong CMOS-RAM và giữ đồng hồ hệ thống hoạt động. Có nhiều loại khác nhau tuỳ theo thế hệ máy tính Tụ điện: là những linh kiện được dùng để kết hợp với cuộn cảm tạo nên các mạch lọc để giảm nhiễu tín hiệu. Nó là một linh kiện rất quan trọng 2. Bản mạch chínhg. Linh kiện khác Ở một số bản mạch chính còn có bộ ổn áp có chức năng biến đổi điện áp +5V thành các mức điện áp thấp hơn cung cấp cho Vi xử lý. 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chínhh. Cổng truy nhập ngoại vi Bộ vi xử lý quản lý các thiết bị ngoại vi được cấy trên bản mạch chính thông qua các địa chỉ cổng cứng Cổng cứng là cổng truy nhập vào các thanh ghi bên trong linh kiện và thiết bị ngoại vi. Có hai phương pháp truy nhập là:  Truy nhập trực tiếp: sử dụng chủ yếu trong các máy tính XT và AT có cấu trúc đơn giản, số lượng thanh ghi giới han, mỗi thanh ghi được gán một địa chỉ cổng cứng riêng và được truy nhập trực tiếp thông qua các lệnh hợp ngữ IN, OUT (hoặc các lệnh vào/ra khác ở các ngôn ngữ bậc cao)  Truy nhập gián tiếp: số lượng thanh ghi bên trong cũng tăng lên nhiều trong các máy tính hiện đại, và vì thế không thể gán cho mỗi thanh ghi một địa chỉ cổng cứng và truy nhập trực tiếp được. Để việc cài đặt và truy cập các thiết bị ngoại vi được linh hoạt: chỉ cần sử dụng hai địa chỉ cổng cứng duy nhất.  Cổng một: được dùng để trao địa chỉ lệch của thanh ghi trong thiết bị ngoại vi (Không gian địa chỉ lệnh này độc lập với không gian địa chỉ của máy tính).  Cổng hai là cổng dữ liệu: được sử dụng để truy nhập và thay đổi nội dung của các thanh ghi. 2. Bản mạch chính a. Công nghệ chế tạo b. Các chuẩn thiết kế c. Nguyên tắc thiết kế bản mạch chính d. Khe cắm trên bản mạch chính e. Ổ cắm trên bản mạch chính f. Vi xử lý, khe cắm và ổ cắm Vi xử lý g. ROM & BIOS, linh kiện và thiết bị khác. h. Cổng truy nhập ngoại vi i. Cấu trúc máy tính trong tương lai 2. Bản mạch chínhi. Cấu trúc máy tính trong tương lai Máy vi tính hiện đại ngày nay ra đời dựa trên nền tảng của các máy XT, AT trước đó. Tuy nhiên ngày càng hoàn thiện hơn, làm được nhiều việc hơn và giá thành rẻ hơn. Cấu hình máy vi tính hiện đại được hai hãng lớn là Intel và Microsolt khống chế  Intel đưa ra chuẩn thiết kế vi xử lý, các chipset, hệ thống bus PCI, AGP,.v.v. và thậm chí cả bản mạch chính.  Microsolt lại quy định các chuẩn về hệ điều hành, các quy định về giao diện giữa phần mền và phần cứng  Hai hãng đã hợp tác và đưa ra các đề nghị định hướng thiết kế cấu hình máy tính cá nhân như PC97, PC98, PC99, PC2001. 2. Bản mạch chínhi. Cấu trúc máy tính trong tương lai  Chuẩn PC 99: July 14, 1999
Loại bỏ cấu trúc bus ISA ra khỏi cấu hình phần cứng máy vi tính cá nhân
Mục tiêu:  Tối ưu hóa chất lượng hoat động của phần cứng, có khả năng phát triển phần mềm.  Đảm bảo phần cứng tương thích với các hệ điều hành.  Cho phép các nhà sản xuất phần cứng sáng tạo các sản phẩm mới và tiên tiến. 2. Bản mạch chínhi. Cấu trúc máy tính trong tương lai  Chuẩn PC 2001: November 2, 2000
Mục tiêu:  Các giao diện song song( LPT), giao diện tuần tự (COM) cổ điển sẽ được loại bỏ và thay vào đó là các giao diện có tốc độ nhanh, mềm dẻo và thông minh hơn như giao diện tuần tự đa năng USB, giao diện cao tốc IEEE 1394.  Các giao diện IDE ( hay ATA) sẽ phải nhường chỗ cho giao diện SCSI, IEEE1394.  Thẻ điều hợp hiển thị phải được cắm trên giao diện bus PCI, AGP hay giao diện PCI-E