วันอังคารที่ 4 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557

10. หลักการทำงานของเมนบอร์ด (Mainboard)

   
          เมนบอร์ด เป็นแผงงจรหลักที่สามารถใส่การ์ดควบคุมต่างเพิ่มเติมได้ และเป็นที่อยู่ของ หน่วยประมวลผล, หน่วยความจำ, อีกทั้งยังมีเส้นทางให้อุปกรณ์เหล่านั้นติดต่อส่งข้อมูลกันได้อีกด้วย บนแผงวงจรหลักนั้นจะประกอบไปด้วย ชิบต่างๆ มากมาย ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ นับล้านตัว ซึ่งตัวต้านทานจะทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ที่คอบปิด เปิดวงจรไฟฟ้า เพื่อให้เกิดการทำงานที่สอดคล้องตามความต้องการนั่นเอง






          ชิบคอมพิวเตอร์มีลักษณะเป็นสารกึ่งตัวนำ ส่วนมากจะเป็นซิลิกอน ที่ใช้บนแผงวงจรรวม หรือ integrated circuit โรงงานผู้ผลิตทั่วไปจะพัฒนาออกมา 2 แบบ คือ ชิบสำหรับหน่วยประมวลผล และชิบสำหรับ หน่วยความจำ สำหรับคอมพิวเตอร์ นั่นก็คือ DIP(dual inline package) และ PGA (pin grid array)

DIP จะมีขา สองแถวขนานกันเรียกว่า พิน (pin) ที่จะเป็นตัวต่อติดกับแผงวงจร ส่วน PGA จะมี พินมากกว่า ซึ่งจะกระจายอยู่บนผิวของแผงวงจร

สถาปัตยกรรมของเมนบอร์ด


          สถาปัตยกรรมของเมนบอร์ดในที่นี้หมายถึงบัส (BUS) เนื่องจากในคอมพิวเตอร์นั้น การประมวลผลต่างๆ เกี่ยวพันกับการเดินทางการส่ง การโอนถ่ายข้อมูลเป็นสำคัญ ดังนั้น สิ่งที่สำคัญเป็นอันดับแรกก็คือ เมนบอร์ดนั้นจะต้องใช้สถาปัตยกรรมแบบไหน การทำงานของส่วนประกอบต่างๆในคอมพิวเตอร์นั้นแบ่งแยกออกได้หลายส่วน เช่น ภายในซีพียูเอง ก็มีบัสภายใน (ดูเพิ่มเติมเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์) เมื่อซีพียูจะติดต่อกับหน่วยความจำหลัก ก็มีบัสสำหรับหน่วยความจำ (Memory BUS) เมื่ออุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ จะติดต่อกับซีพียู ก็ต้องมีบัสมารองรับเช่นกัน และอุปกรณ์ทั้งหมดนั้นไม่ได้ทำงานบนความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่เท่ากัน ซีพียูรุ่นใหม่ๆ ทำงานที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกา 500 เมกะเฮิร์ต และใช้กับเมนบอร์ดที่มีสัญญาณนาฬิกา 100 เมกะเฮิร์ต ขณะที่อุปกรณ์ที่ต่อผ่าน PCI BUS ทำงานที่ความเร็ว 33 เมกะเฮิร์ต ดังนั้นสิ่งที่วิศวกรในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ ต้องทำงานกันอย่างหนักคือ "ออกแบบสถาปัตยกรรม" ของเมนบอร์ด ให้สอดคล้องกับการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ทั้งหมดในเมนบอร์ด

           ปัจจุบันเป็นที่เห็นพ้องต้องกันว่า PCI BUS เป็นระบบบัสที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ ในอดีตมี ISA BUS มี MCA BUS ปัจจุบัน ISA BUS ก็ยังคงมีใช้อยู่ในคอมพิวเตอร์ เนื่องจากมีอุปกรณ์ต่อพ่วงจำพวกการ์ดอีกหลายยี่ห้อยังต้องการใช้งานอยู่ แต่เท่าที่ดูมีแนวโน้มว่าความต้องการ ISA BUS ในเมนบอร์ดจะลดน้อยลงเรื่อยๆ สังเกตได้จากเมนบอร์ดรุ่นใหม่ อาจจะมีสล๊อตสำหรับ PCI 5 ช่อง สำหรับ ISA เพียง 2 ช่อง และล่าสุด เมนบอร์ดหลายๆรุ่น ไม่มี ISA Slot สำหรับใช้งานอีกต่อไป

          สำหรับระบบการควบคุมการแสดงผลของจอภาพ สมัยที่คอมพิวเตอร์ 80486 อาจจะเคยได้ยิน VL-BUS หรือ VESA Local BUS ซึ่งกำหนดให้ซีพียูและการแสดงผลของคอมพิวเตอร์มีบัสเฉพาะที่มีความกว้าง 32 บิต ต่อมาอินเทลเห็นว่า VL BUS ไม่สามารถสนับสนุนการทำงานของเพนเทียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงได้ออกแบบบัสแบบใหม่ที่ชื่อว่า PCI BUS ซึ่งไม่ได้ใช้เฉพาะการควบคุมการแสดงผลของจอภาพหรือสำหรับการ์ดวีจีเอเท่านั้น แต่ออกแบบให้ใช้กับอุปกรณ์ทั่วๆ ไปได้ด้วย และในตอนปลายของปี 2540 AGP BUS (Accelerator Graphic Port) ซึ่งออกแบบโดยอินเทลเช่นเดียวกัน ออกมาในลักษณะเดียวกับ VLBUS คือ เพื่อใช้งานกับการ์ดควบคุมการแสดงผลของคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะ 




ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น