Mainboard là gì? Bo mạch chủ là gì?

Trong thế giới công nghệ tiêu dùng, từ "bo mạch chủ" hay "mainboard" được nhắc đến rất nhiều, đặc biệt là khi nói về các thương hiệu như Asus và Intel. Nhưng bo mạch chủ là gì? Và quan trọng hơn, nó thực hiện nhiệm vụ gì?

Nếu bạn coi máy tính như một cơ thể, thì bo mạch chủ sẽ là hệ thống tuần hoàn. Bo mạch chủ chịu trách nhiệm định tuyến nguồn điện, giúp điều phối cách tất cả các thành phần hoạt động với nhau.

Lưu ý rằng mainboard không giống với CPU, nơi thực hiện tất cả các phép tính. Bo mạch chủ chỉ đơn giản là tổ chức các phép tính này và kết quả của chúng. Mặc dù chỉ giữ nhiệm vụ đơn giản như vậy, nhưng không có gì khác có thể hoạt động nếu không có bo mạch chủ, đó là lý do tại sao mainboard được coi là rất quan trọng. Dưới đây là những điều bạn cần biết về bộ phận này.

Bo mạch chủ là gì? Chức năng của nó ra sao?

Mục đích chính của bo mạch chủ là truyền điện và cung cấp một vị trí trung tâm, nơi tất cả các thành phần có thể giao tiếp với nhau. Riêng bo mạch chủ của bạn hoàn toàn không ảnh hưởng đến hiệu suất. Tuy nhiên, tùy thuộc vào chipset (sẽ có thêm thông tin về chipset), bo mạch chủ của bạn có thể kích hoạt hiệu suất cao hơn khi được ghép nối với phần cứng khác.

Một chức năng quan trọng khác của bo mạch chủ là load hệ điều hành. Một chip firmware trên bo mạch lưu trữ Basic Input/Output System (BIOS). Ứng dụng rất nhẹ này là thứ đầu tiên máy tính của bạn load, cho phép nó đọc dữ liệu từ ổ cứng và cuối cùng, load hệ điều hành. Đúng như tên gọi, BIOS là “basic” (cơ bản). Vấn đề là làm cho tất cả các thành phần nhận ra nhau trước khi load hệ điều hành.

Chức năng của bo mạch chủ phần lớn được quyết định bởi chipset. Chipset của bo mạch chủ chịu trách nhiệm xử lý giao tiếp giữa các thành phần khác nhau của bạn và chúng đến từ các nhà sản xuất CPU (AMD và Intel đều có nhiều tùy chọn chipset). Bạn sẽ thường thấy các nhà sản xuất CPU phát hành chipset mới cùng với những thế hệ vi xử lý mới. Đó là bởi vì chipset là nơi diễn ra hầu hết các đổi mới về bo mạch chủ, cho phép người dùng sử dụng nhiều RAM hơn và truy cập các tính năng như PCIe 4.0, cùng nhiều thứ khác nữa.

Bo mạch chủ cũng xử lý rào cản của việc build một máy tính. Việc bố trí bo mạch chủ là có chủ đích, các bộ phận truyền tải điện năng và giao tiếp quan trọng phải nằm gần với các bộ phận cần chúng. Ví dụ, CPU của bạn nhận điện năng thông qua bo mạch chủ. Tuy nhiên, bo mạch chủ cũng có một mô-đun điều chỉnh điện áp (VRM) được đặt giữa kết nối nguồn và bộ xử lý để duy trì nguồn điện nhất quán.

Bo mạch chủ nằm ở đâu?

Bo mạch chủ nằm bên trong case máy tính, là nơi kết nối hầu hết các bộ phận và thiết bị ngoại vi của máy tính. Với máy tính để bàn, bo mạch chủ nằm ở bên trái hoặc bên phải của case và là bảng mạch lớn nhất.

Những thành phần nào tạo nên một bo mạch chủ?

Có một số kiểu dáng và thiết kế bo mạch chủ khác nhau, đã được cập nhật qua nhiều năm cho các thiết bị khác nhau và bởi công nghệ ngày càng phát triển. Tuy nhiên, tất cả các bo mạch chủ đều có một vài điểm chung. Tất cả chúng đều có mạch dùng để điều phối các quá trình của máy tính và tản nhiệt để hấp thụ, cũng như chuyển hướng nhiệt giúp bo mạch chủ luôn mát trong quá trình sử dụng. Hầu hết đều có nguồn điện thứ cấp.

Điều đầu tiên bạn sẽ nhận thấy khi nhìn vào bất kỳ bo mạch chủ nào là nó có rất nhiều khe cắm và kết nối. Vì mọi thứ được định tuyến thông qua bo mạch chủ, nó cần tiếp xúc vật lý với gần như tất cả các thành phần máy tính, bao gồm nguồn chính, CPU, khe cắm RAM, USB, PCI, card video và âm thanh, cũng như khe cắm mở rộng.

Nếu bạn sử dụng chuột không dây hoặc bàn phím ngoài, chúng có các kết nối cùng với bất kỳ phụ kiện thiết yếu nào khác mà bạn có thể muốn. Tiện ích này là lý do tại sao bo mạch chủ dường như là một vòng kết nối - đó là chức năng chính của nó.

Theo thời gian, các cổng trên bo mạch chủ có xu hướng thay đổi dựa trên nhu cầu của công nghệ hiện tại. Đây là lý do tại sao một bo mạch chủ cũ có thể có nhiều cổng không còn tồn tại cho các kết nối đã lỗi thời.

Trong hầu hết các trường hợp, đó là các cổng ngoại vi. Bo mạch chủ xử lý kết nối bên trong như RAM và CPU, đồng thời cũng xử lý các kết nối bên ngoài như USB và Thunderbolt. Ngoài ra, bo mạch chủ cung cấp các cổng kết nối mạng (thông qua Ethernet, WiFi hoặc cả hai) và thường cung cấp kết nối video (nếu bộ xử lý của bạn có card đồ họa tích hợp trên bo mạch).

Các kết nối đã thay đổi và thích nghi theo thời gian, nhưng mục đích của bo mạch chủ vẫn như cũ: Nó là một thành phần trung tâm của PC. Mọi thứ kết nối với máy tính đều phải kết nối với bo mạch chủ theo cách này hay cách khác. Ngay cả các cổng USB ở mặt trước của case máy tính cũng kết nối trực tiếp với bo mạch chủ.

Các chức năng của bo mạch chủ là gì?

Bo mạch chủ đóng một số chức năng quan trọng trong hệ thống máy tính.

Đầu tiên và quan trọng nhất, bo mạch chủ đóng vai trò là nền tảng trung tâm cho phép các thành phần khác nhau kết nối và giao tiếp với nhau.

Chức năng quan trọng thứ hai của bo mạch chủ là cung cấp điện cho các thành phần khác nhau được kết nối với nó. Bo mạch chủ phân phối điện từ PSU đến các bộ phận khác nhau, cũng như bộ điều chỉnh điện áp để đảm bảo những bộ phận không bị quá tải hoặc gặp hiện tượng tăng điện đột biến có thể làm hỏng chúng.

Bo mạch chủ cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền dữ liệu giữa các thành phần khác nhau bằng cách sử dụng những mạch đặc biệt gọi là bus và interface cho phép dữ liệu truyền giữa CPU, RAM, thiết bị lưu trữ, card mở rộng và các thiết bị ngoại vi khác. Các interface này có thể bao gồm interface SATA, USB, PCIe, Ethernet và âm thanh, cùng với những interface khác.

Chip BIOS hoặc UEFI trên bo mạch chủ chứa firmware cần thiết để cung cấp hướng dẫn và cài đặt nhằm khởi tạo phần cứng của máy tính trong quá trình khởi động hệ thống. Nó thực hiện các tác vụ như Power-On Self-Test (POST), kiểm tra phần cứng của hệ thống và cung cấp một bộ hướng dẫn cơ bản để khởi động hệ điều hành.

Cuối cùng, bo mạch chủ tạo ra tín hiệu xung nhịp đồng bộ hoạt động của các thành phần khác nhau để mọi thứ hoạt động theo trật tự, giống như đèn tín hiệu giúp giao thông trôi chảy. Tín hiệu xung nhịp đảm bảo rằng việc truyền, xử lý và các hoạt động khác diễn ra vào đúng thời điểm, ngăn ngừa lỗi dữ liệu và cho phép phối hợp giữa các thành phần nhằm ngăn chặn tắc nghẽn phân tầng có khả năng khiến máy tính “đóng băng”.

Nhìn chung, bo mạch chủ đóng vai trò là nền tảng của hệ thống máy tính, hỗ trợ giao tiếp, phân phối điện năng, truyền dữ liệu và phối hợp giữa tất cả các thành phần, cuối cùng cho phép hệ thống hoạt động.

Sự khác biệt giữa CPU và bo mạch chủ là gì?

CPU và bo mạch chủ là hai thành phần riêng biệt trong hệ thống máy tính và có chức năng khác nhau.

CPU thường được gọi là "bộ não" của máy tính. CPU chịu trách nhiệm thực hiện các lệnh, tính toán và kiểm soát hoạt động chung của hệ thống. CPU là bộ vi xử lý xử lý phần lớn các tác vụ tính toán trong máy tính. CPU bao gồm bộ phận logic số học (ALU), bộ điều khiển và bộ nhớ cache.

Bo mạch chủ chứa một số thành phần chính như socket CPU, khe cắm RAM, khe cắm mở rộng, đầu nối lưu trữ, đầu nối nguồn và cổng vào/ra nhưng không thực hiện bất kỳ lệnh nào. Nó chỉ đơn giản là cầu nối mà các thành phần của PC có thể giao tiếp và cộng tác với nhau một cách an toàn và hiệu quả.

Có cần bo mạch chủ trong PC không?

Câu trả lời là có, bo mạch chủ là thành phần thiết yếu trong PC, giống như bộ xương cần thiết để cơ thể con người hoạt động.

Nếu không có bo mạch chủ, mọi thành phần của máy tính sẽ cần phải có các kết nối độc lập với những thành phần khác mà nó có thể cần để thực hiện một nhiệm vụ nhất định và nếu không có bo mạch chủ, các thành phần này cũng sẽ phải chịu sự ảnh hưởng của biến động điện áp nguy hiểm có thể làm hỏng mạch điện bên trong chúng.