اللوحة الأم في الكمبيوتر هي اللوحة الخاصة بالدوائر المطبوعة الرئيسية فيه، وهي نقطة اتصال أساسية للاتصالات المركزية للكمبيوتر، والتي يمكن عن طريقها اتصال كافة المكونات والأجهزة الطرفية الخارجية، وهي توجد في كافة أجهزو الكمبيوتر تقريبا، خاصة أجهزة الكمبيوتر سواء المكتبية والمحمولة، وسوف نقوم معكم بعرض مكونات اللوحة الأم في الكمبيوتر.
مكونات اللوحة الأم في الكمبيوتر
وحدة المعالجة المركزية CPU
- تعرف وحدة المعالجة المركزية أيضا باسم المعالج الدقيق أو المعالج ، وهي دماغ الكمبيوتر. وهي مسؤولة عن جلب تعليمات البرنامج وفك تشفيرها وتنفيذها. كما يقوم بإجراء حسابات رياضية ومنطقية.
- يتم تحديد شريحة المعالج حسب نوع المعالج والشركة المصنعة. عادة ما يتم إدراج هذه المعلومات على الشريحة نفسها. على سبيل المثال، Intel 386 أو Advanced Micro Devices (AMD) 386 أو Cyrix 486 أو Pentium MMX أو Intel Core 2Duo أو Core i7.
ذاكرة الوصول العشوائي RAM
- تشير ذاكرة الوصول العشوائي، أو ذاكرة الوصول العشوائي ، عادة إلى رقائق الكمبيوتر التي تخزن البيانات الديناميكية مؤقتا لتحسين أداء الكمبيوتر أثناء العمل.
- بمعنى آخر، إنه مكان عمل جهاز الكمبيوتر ، حيث يتم تحميل البرامج والبيانات النشطة بحيث لا يتعين على المعالج جلبها من القرص الثابت في أي وقت يتطلبها.
- ذاكرة الوصول العشوائي متقلبة، مما يعني أنها تفقد محتوياتها بمجرد انقطاع التيار الكهربائي. يختلف هذا عن الذاكرة غير المتطايرة، مثل الأقراص الثابتة وذاكرة الفلاش، والتي لا تتطلب مصدر طاقة للاحتفاظ بالبيانات.
- عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر بشكل صحيح، يتم إرجاع جميع البيانات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي إلى وحدة تخزين دائمة على محرك الأقراص الثابتة أو محرك الأقراص المحمول. عند التمهيد التالي، تبدأ ذاكرة الوصول العشوائي في ملء البرامج التي يتم تحميلها تلقائيا عند بدء التشغيل، وهي عملية تسمى التمهيد. في وقت لاحق، يفتح المستخدم الملفات والبرامج الأخرى التي لا تزال محملة في الذاكرة.
نظام الإدخال/الإخراج الأساسي (BIOS)
- BIOS تعني نظام الإدخال / الإخراج الأساسي. BIOS هي ذاكرة “للقراءة فقط”، والتي تتكون من برامج منخفضة المستوى تتحكم في أجهزة النظام وتعمل كواجهة بين نظام التشغيل والأجهزة.
- يعرف معظم الأشخاص مصطلح BIOS باسم آخر – برامج تشغيل الأجهزة أو برامج التشغيل. BIOS هو في الأساس الرابط بين أجهزة الكمبيوتر والبرامج في النظام.
- تتضمن جميع اللوحات الأم كتلة صغيرة من ذاكرة القراءة فقط (ROM) منفصلة عن ذاكرة النظام الرئيسية المستخدمة لتحميل البرامج وتشغيلها. يحتوي BIOS على جميع التعليمات البرمجية المطلوبة للتحكم في لوحة المفاتيح وشاشة العرض ومحركات الأقراص والاتصالات التسلسلية والعديد من الوظائف المتنوعة.
- نظام BIOS عبارة عن شريحة ROM على اللوحة الأم تستخدم أثناء روتين بدء التشغيل (عملية التمهيد) للتحقق من النظام والاستعداد لتشغيل الأجهزة.
- يتم تخزين BIOS على شريحة ROM لأن ROM يحتفظ بالمعلومات حتى في حالة عدم وجود طاقة للكمبيوتر.
ذاكرة وصول عشوائي سيموس (CMOS RAM)
- تتضمن اللوحة الأم أيضا كتلة صغيرة منفصلة من الذاكرة مصنوعة من رقائق CMOS RAM التي يتم الاحتفاظ بها على قيد الحياة بواسطة بطارية (تعرف باسم بطارية CMOS) حتى عند انقطاع التيار الكهربائي عن الكمبيوتر. هذا يمنع إعادة التكوين عند تشغيل الكمبيوتر.
- تتطلب أجهزة CMOS طاقة قليلة جدا للعمل.
- يتم استخدام CMOS RAM لتخزين المعلومات الأساسية حول تكوين الكمبيوتر على سبيل المثال: –
- أنواع الأقراص المرنة ومحركات الأقراص الثابتة
- معلومات حول وحدة المعالجة المركزية
- حجم ذاكرة الوصول العشوائي
- التاريخ والوقت
- معلومات المنفذ التسلسلي والمتوازي
- معلومات التوصيل والتشغيل
- إعدادات توفير الطاقة
البيانات المهمة الأخرى المحفوظة في ذاكرة CMOS هي الوقت والتاريخ، والتي يتم تحديثها بواسطة ساعة الوقت الفعلي.
ذاكرة التخزين المؤقت
- اللوحة الأم ذاكرة التخزين المؤقت عبارة عن كتلة صغيرة من الذاكرة عالية السرعة RAM التي تعزز أداء الكمبيوتر عن طريق التحميل المسبق للمعلومات من الذاكرة الرئيسية (البطيئة نسبيا) وتمريرها إلى المعالج عند الطلب.
- تحتوي معظم وحدات المعالجة المركزية على ذاكرة تخزين مؤقت داخلية (مضمنة في المعالج) تعرف باسم المستوى 1 أو ذاكرة التخزين المؤقت الأساسية. يمكن استكمال ذلك بذاكرة تخزين مؤقت خارجية مثبتة على اللوحة الأم. هذا هو المستوى 2 أو ذاكرة التخزين المؤقت الثانوية.
- في أجهزة الكمبيوتر الحديثة، يتم تضمين ذاكرة التخزين المؤقت من المستويين 1 و 2 في قالب المعالج. إذا تم تنفيذ ذاكرة تخزين مؤقت ثالثة خارج القالب، فإنها تعرف باسم ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى 3.
مجموعات شرائح الكمبيوتر
- اللوحة الأم مجموعة الشرائح هي مجموعة من الدوائر الصغيرة التي تنسق تدفق البيانات من وإلى المكونات الرئيسية لجهاز الكمبيوتر. تتضمن هذه المكونات الرئيسية وحدة المعالجة المركزية نفسها والذاكرة الرئيسية وذاكرة التخزين المؤقت الثانوية وأي أجهزة موجودة على الناقلات.
- تتحكم مجموعة الشرائح أيضا في تدفق البيانات من وإلى الأقراص الثابتة والأجهزة الأخرى المتصلة بقنوات IDE.
يحتوي الكمبيوتر على شريحتين رئيسيتين:
- NorthBridge (وتسمى أيضا وحدة التحكم في الذاكرة) هي المسؤولة عن التحكم في عمليات النقل بين المعالج وذاكرة الوصول العشوائي، وهذا هو سبب وجودها فعليا بالقرب من المعالج. يطلق عليه أحيانا GMCH، لمحور وحدة التحكم في الرسومات والذاكرة.
- يتعامل وحدة التحكم في الإدخال / الإخراج أو وحدة التحكم في التوسعة) مع الاتصالات بين الأجهزة الطرفية الأبطأ. تشمل الشركات المصنعة للشرائح SIS و VIA و ALI و OPTI.
وحدة المعالجة المركزية CPU
- اللوحة الأم تقوم مع ساعة وحدة المعالجة المركزية بمزامنة تشغيل جميع أجزاء الكمبيوتر وتوفر إشارة التوقيت الأساسية لوحدة المعالجة المركزية. باستخدام بلورة الكوارتز، تبث ساعة وحدة المعالجة المركزية الحياة في المعالج الدقيق عن طريق تغذيته بتدفق مستمر من النبضات.
- على سبيل المثال، تستقبل وحدة المعالجة المركزية 200 ميجاهرتز 200 مليون نبضة في الثانية من الساعة. تحصل وحدة المعالجة المركزية بسرعة 2 جيجاهرتز على ملياري نبضة في الثانية. وبالمثل، في أي جهاز اتصالات، يمكن استخدام ساعة لمزامنة نبضات البيانات بين المرسل والمستقبل.
تقوم “ساعة الوقت الفعلي”، والتي تسمى أيضا “ساعة النظام”، بتتبع الوقت من اليوم وإتاحة هذه البيانات للبرنامج. تقاطع “ساعة مشاركة الوقت” وحدة المعالجة المركزية على فترات منتظمة وتسمح لنظام التشغيل بتقسيم وقته بين المستخدمين النشطين أو التطبيقات.
