Bo mạch chủ (hay motherboard, mainboard) có lẽ là thuật ngữ không còn quá xa lạ trong thời buổi công nghệ hiện nay. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu được vai trò, cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của nó. Để làm rõ những điều này, hãy cùng bài viết tìm hiểu về bo mạch chủ nhé.

Motherboard là gì?

Motherboard là một thành phần quan trọng trong máy tính, nó được coi là bộ não của hệ thống.

Motherboard (hay mainboard) là một bo mạch chủ chứa các linh kiện chính của máy tính như bộ xử lý (CPU), bộ nhớ (RAM), ổ cứng (HDD/SSD), card đồ họa (GPU), card mạng và các cổng kết nối khác như USB, HDMI, VGA, và âm thanh. Nó cung cấp các kết nối và giao tiếp giữa các linh kiện khác nhau trong hệ thống và cho phép chúng hoạt động cùng nhau để thực hiện các tác vụ của máy tính.

Lịch sử phát triển của motherboard

Motherboard bắt đầu được phát triển từ những năm 1970 khi máy tính cá nhân đầu tiên được phát triển. Ban đầu, các máy tính cá nhân chỉ sử dụng các bo mạch chủ đơn giản với ít khe cắm và chức năng hạn chế.

Trong những năm 1980, công nghệ phát triển và nhu cầu sử dụng máy tính cá nhân tăng lên, dẫn đến sự phát triển của các loại bo mạch chủ tiên tiến hơn. Các bo mạch chủ này đã có thể hỗ trợ nhiều khe cắm RAM, khe cắm mở rộng và các tính năng nâng cao khác.

Trong những năm 1990, công nghệ đạt được sự tiến bộ đáng kể, dẫn đến sự phát triển của các loại bo mạch chủ tiên tiến hơn. Các bo mạch chủ này đã có thể hỗ trợ nhiều khe cắm RAM, khe cắm mở rộng và các tính năng nâng cao khác.

Trong những năm 2000, công nghệ tiếp tục phát triển và các bo mạch chủ trở nên nhỏ gọn hơn và tích hợp nhiều tính năng hơn. Các chuẩn giao tiếp như USB, SATA và PCI Express cũng được tích hợp vào bo mạch chủ, mang lại tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn và khả năng kết nối linh hoạt hơn.

Hiện nay, các bo mạch chủ tiên tiến nhất có thể hỗ trợ nhiều khe cắm RAM DDR4-DDR5, nhiều khe cắm mở rộng PCIe, các cổng USB 3.0 và 3.1, cùng với các tính năng nâng cao như âm thanh 7.1, kết nối mạng Gigabit và hỗ trợ công nghệ đồ họa tiên tiến.

Các thành phần chính của bo mạch chủ

Về cơ bản, bo mạch chủ (mainboard) được cấu tạo từ các thành phần: chipset, socket, BIOS, khe cắm PCI, khe RAM, CPU, và các cổng kết nối ngoại vi khác.

• Socket CPU: Đây là nơi để cắm CPU (Central Processing Unit) vào motherboard. Socket CPU thường tuân thủ một tiêu chuẩn cụ thể, ví dụ như socket LGA1151 cho CPU Intel.
• Khe RAM: Đây là nơi để cắm các thanh RAM (Random Access Memory) vào motherboard. Khe RAM thường hỗ trợ một tiêu chuẩn cụ thể, ví dụ như DDR4.
• Khe mở rộng: Đây là nơi để cắm các card mở rộng như card đồ họa, card âm thanh, card mạng, và các card khác. Có nhiều loại khe mở rộng khác nhau như PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) và PCI (Peripheral Component Interconnect).
• Chipset: Chipset là bộ vi xử lý chính trên motherboard, nó quản lý và điều khiển các thành phần khác nhau trên bo mạch chủ.
• BIOS (Basic Input/Output System): BIOS là một phần mềm nhúng trong motherboard, nó cung BIOS cấp các hàm cơ bản để khởi động và cấu hình hệ thống.
• Kết nối nguồn: Đây là cổng để kết nối nguồn điện vào motherboard để cung cấp năng lượng cho các thành phần kh nhau. Các thành phần này cùng nhau tạo nên một hệ thống hoạt động tương thích và ổn định trên motherboard máy tính.
• Kết nối SATA: Đây là cổng để kết nối các thiết bngị lưu trữ như ịổ cứng và ổ đĩa quang.
• Kết nối USB: Đây là cổng để kết nối các thiết bị ngoại vi như chuột, bàn phím, ổ đĩa USB và các thiết bị khác.
• Kết nối Ethernet: Đây là cổng để kết nối với mạng LAN (Local Area Network).
• Kết nối âm thanh: Đây là cổng để kết nối với các thiết bị âm thanh như loa và tai nghe.

Nguyên lý hoạt động của motherboard

Motherboard cung cấp nền tảng kết nối và điều khiển các thành phần khác nhau trong hệ thống máy tính. Nó là bộ phận quan trọng nhất trong máy tính, chịu trách nhiệm cho việc kết nối và điều khiển các thành phần như CPU, RAM, card đồ họa, ổ cứng, card mạng và các thiết bị ngoại vi khác.

Motherboard nhận nguồn điện từ nguồn cung cấp điện và chuyển đổi nó thành các mức điện áp phù hợp cho các thành phần khác nhau trên bo mạch.

CPU được cắm vào socket trên bo mạch chủ. Motherboard cung cấp các chân kết nối để truyền dữ liệu và điện áp giữa CPU và các thành phần khác.

RAM được cắm vào các khe cắm RAM trên bo mạch chủ. Motherboard cung cấp các kết nối để truyền dữ liệu giữa RAM và CPU, cũng như điện áp cần thiết cho RAM hoạt động.

Motherboard cung cấp các kết nối để kết nối ổ cứng, ổ SSD và các thiết bị lưu trữ khác. Điều này cho phép truyền dữ liệu giữa CPU và các thiết bị lưu trữ.

Bo mạch chủ cung cấp các khe cắm PCI Express để kết nối các card mở rộng như card đồ họa, card âm thanh, card mạng và các thiết bị ngoại vi khác. Điều này cho phép mở rộng khả năng của hệ thống máy tính.

Motherboard cung cấp các cổng kết nối như USB, HDMI, VGA, Ethernet và âm thanh để kết nối các thiết bị ngoại vi như chuột, bàn phím, màn hình, loa và các thiết bị.

Ngoài ra, bo mạch chủ có các chip quản lý hệ thống để điều khiển và quản lý các thành phần khác nhau trong hệ thống máy tính. Nó cũng cung cấp BIOS (Basic Input/Output System) để khởi động hệ thống và cấu hình các thiết lập cơ bản.

Vai trò của của bo mạch chủ trong máy tính

Kết nối các thành phần

Bo mạch chủ cung cấp các khe cắm và cổng kết nối để kết nối các thành phần khác nhau của máy tính như CPU, RAM, ổ cứng, card đồ họa, card mạng, và các thiết bị ngoại vi khác. Nó đảm bảo rằng các thành phần này có thể giao tiếp và hoạt động cùng nhau.

Điều khiển và quản lý

Bo mạch chủ chứa các chip điều khiển và quản lý hệ thống như BIOS (Basic Input/Output System) và chipset. BIOS là phần mềm nhúng trong bo mạch chủ và nó giúp khởi động hệ thống và kiểm soát các chức năng cơ bản. Chipset là bộ vi xử lý đặc biệt được tích hợp trong bo mạch chủ để điều khiển và quản lý cácý hoạt động của các thành phần khác nhau.

Truyền tải dữ liệu

Bo mạch chủ cung cấp các kết nối và giao thức truyền tải dữ liệu như SATA, USB, Ethernet, và PCIe. Điều này cho phép truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị và các thành phần khác nhau của máy tính.

Hỗ trợ và mở rộng

Bo mạch chủ cung cấp các khe cắm và kết nối để hỗ trợ việc nâng cấp và mở rộng hệ thống. Ví dụ, nó có thể có các khe cắm RAM để tăng dung lượng bộ nhớ, các khe cắm PCIe để cắm card đồ họa và card mở rộng khác, và các kết nốiối SATA để kết nối ổ cứng và thiết bị lưu trữ khác.

Các loại motherboard phổ biến

• ATX (Advanced Technology eXtended): Đây là loại form factor phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi trong các máy tính cá nhân. Kích thước của bo mạch chủ ATX là 305mm x 244mm.
• Micro-ATX: Đây là phiên bản nhỏ hơn của ATX và thường được sử dụng trong các máy tính mini hoặc máy tính đồng bộ. Kích thước của bo mạch chủ Micro-ATX là 244mm x 244mm.
• Mini-ITX: Đây là loại form factor nhỏ nhất và thường được sử dụng trong các máy tính mini hoặc máy tính nhỏ gọn. Kích thước của bo mạch chủ Mini-ITX là170mm x 170mm.
• EATX (Extended ATX): Đây là phiên bản lớn hơn của ATX và thường được sử dụng trong các máy tính cao cấp hoặc máy chủ. Kích thước của bo mạch chủ EATX có thể lên đến 305mm x 330mm.
• ITX (Information Technology eXtended): Đây là một loại form factor nhỏ gọn hơn và thường được sử dụng trong các máy tính mini hoặc máy tính đồng bộ. Kích thước của bo mạch chủ ITX là 170mm x 170mm.

Ngoài ra, còn có các loại form factor khác như BTX (Balanced Technology eXtended), DTX (Desktop Technology eXtended), và FlexATX, nhưng chúng ít phổ biến hơn và thường được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt.

Bo mạch chủ trên PC và laptop khác nhau như thế nào

Mặc dù cả hai loại bo mạch chủ đều có chức năng quản lý và điều khiển các linh kiện và phần cứng khác nhau trong máy tính, tuy nhiên chúng vẫn có một vài điểm khác biệt.

• Kích thước: Bo mạch chủ trên PC thường có kích thước lớn hơn so với bo mạch chủ trên laptop. Điều này là do PC có không gian lắp đặt rộng hơn, trong khi laptop bị hạn chế về không gian.
• Cấu trúc và thiết kế: Bo mạch chủ trên PC thường có cấu trúc và thiết kế phức tạp hơn so với bo mạch chủ trên laptop. PC thường có nhiều khe cắm RAM, khe cắm PCI, khe cắm ổ cứng và các kết nối mở rộng khác. Trong khi đó, bo mạch chủ trên laptop thường được thiết kế nhỏ gọn và tối ưu hóa để phù hợp với không gian hạn chế trong laptop.
• Nguồn điện: Bo mạ chủ trên PC thường được cung cấp nguồn điện từ nguồn cung cấp điện riêng biệt, trong khi bo mạch chủ trên laptop thường được cung cấp nguồn điện từ pin laptop.
• Tính di động: Bo mạch chủ trên PC không có tính di động, trong khi bo mạch chủ trên laptop được tích hợp vào thiết bị di động và có khả năng di chuyển.
• Tính tương thích: Bo mạch chủ trên PC thường có nhiều tùy chọn và khả năng tương thích với nhiều loại linh kiện và phụ kiện khác nhau. Trong khi đó, bo mạch chủ trên laptop thường được tùy chỉnh và tối ưu hóa cho các linh kiện và phụ kiện cụ thể của laptop đó.

Một vài lưu ý khi chọn mua bo mạch chủ

Khi chọn mua bo mạch chủ, có một số lưu ý quan trọng sau đây:

• Socket CPU: Xác định xem bo mạch chủ hỗ trợ socket CPU nào. Điều này quan trọng vì nếu không tương thích, bạn sẽ không thể sử dụng CPU của mình.
• Kích thước và form factor: Xác định kích thước và form factor của bo mạch chủ để đảm bảo nó phù hợp với vỏ case của bạn. Các form factor phổ biến bao gồm ATX, Micro-ATX và Mini-ITX.
• Khe cắm RAM: Kiểm tra xem bo mạch chủ hỗ trợ loại RAM nào (DDR3, DDR4) và số lượng khe cắm có đủ cho nhu cầu của bạn.
• Khe cắm PCIe: Xác định số lượng và loại khe cắm PCIe trên bo mạch chủ để đảm bảo nó đáp ứng được nhu cầu mở rộng của bạn, chẳng hạn như cắm card đồ họa, card mạng, card âm thanh,…
• Kết nối và cổng: Kiểm tra các cổng kết nối trên bo mạch chủ, bao gồm cổng USB, cổng âm thanh, cổng mạng, cổng SATA, vv. Đảm bảo rằng nó đáp ứng được nhu cầu kết nối của bạn.
• Tính năng và công nghệ: Xem xét các tính năng và công nghệ bổ sung trên bo mạch chủ, chẳng hạn như hỗ trợ RAID, hỗ trợ overclocking, âm thanh cao cấp,… Điều này phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng của bạn.
• Thương hiệu và đánh giá: Chọn bo mạch chủ từ các thương hiệu đáng tin cậy và được đánh giá tốt. Điều này đảm bảo chất lượng và hỗ trợ sau bán hàng tốt.
• Ngân sách: Xác định ngân sách của bạn và tìm kiếm các bo mạch chủ có giá phù hợp với ngân sách đó. Đừng quên xem xét cả chi phí phụ kiện và linh kiện khác cần thiết để hoàn thiện hệ thống.
• Hỗ trợ và bảo hành: Kiểm tra chính sách hỗ trợ và bảo hành của nhà sản xuất để đảm bảo rằng bạn sẽ nhận được sự hỗ trợ cần thiết nếu gặp vấn đề với bo mạch chủ.
• Đánh giá của người dùng: Đọc các đánh giá của người dùng khác để có cái nhìn tổng quan về hiệu suất và độ tin cậy của bo mạch chủ mà bạn quan tâm.

Việc chọn mua bo mạch chủ phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng và yêu cầu cụ thể của bạn. Hãy cân nhắc kỹ lưỡng và tìm hiểu trước khi đưa ra quyết định mua.