مادربرد کامپیوتر از چه اجزا و قسمت‌هایی تشکیل شده‌ است؟

اگر ندانید دقیقاً به چه نگاه می‌کنید، مادربرد کامپیوتر می‌تواند در نگاه اول بیشتر شما را به یاد سیارۀ Cybertron (از سری Transformers) بیندازد، تا چیزی که قطعات کامپیوتر نظیر پردازنده و کارت گرافیک روی آن نصب شوند. مدل‌های مادربرد بسیار زیادی برای پلتفرم‌های مختلف در بازار وجود دارند و اگر اهل فن نباشید، فهمیدن این که باید از کجا شروع کنید کار دشواری خواهد بود.

در این مطلب قصد داریم با ساختار «مادربرد» به عنوان اصلی‌ترین قطعۀ کامپیوتر بیشتر آشنا شویم. پس از تشریح ساختار کلی و دیاگرام مادربرد، به توضیح قسمت‌های اساسی آن نظیر سوکت پردازنده، اسلات‌های رم و درگاه‌های توسعه خواهیم پرداخت.

دیاگرام مادربرد

بهتر است برای این که بتوانیم با قسمت‌های بیشتری از مادربرد دیدار داشته باشیم و آن‌ها را بهتر در کنار هم ببینیم، به سراغ یک مادربرد نسبتاً بالارده برویم. برای این کار، مادربرد Asus Prime X470 Pro را انتخاب کرده‌ایم. علاوه بر وجود قابلیت‌های مدرن متعدد روی این مادربرد، رنگ PCB آن به ما اجازه می‌دهد نگاه دقیق‌تری به اجزای مادربرد داشته باشیم.

در تصویر فوق، بسیاری از اجزا و درگاه‌های اصلی مادربرد را مشخص کرده‌ایم. البته مد نظر داشته باشید که جایگاه بعضی از این اجزا نظیر کانکتورها و محل باتری BIOS، روی همۀ بردها یکسان نیست. برای اطلاع از جایگاه دقیق هر مورد در مادربرد خود، باید به دفترچۀ راهنمای آن رجوع کنید.

درگاه‌های توسعه

امروزه بیشتر مادربردها تنها به دو نوع اسلات توسعه مجهز هستند: اسلات‌های بلند PCIe x16 و اسلات‌های کوتاه PCIe x1. البته ممکن است اسلات‌های x4 را هم ببینید که طولی مابین این دو دارند؛ ولی کاملاً به صورت نادر. از آن‌جایی که می‌توان کارت‌ها و دستگاه‌های x1 و x4 را روی اسلات‌های x16 هم نصب کرد، وجود اسلات‌های x4 لطف خاصی ندارد. تنها در صورتی وجود اسلات x4 به درد می‌خورد که شما یک کارت توسعۀ قدیمی داشته باشید (که معلوم نیست درایورهای جدید برای آن وجود داشته باشند یا خیر) ولی نخواهید اسلات x16 خود را (که می‌تواند تحت اشغال کارت گرافیک باشد) به آن اختصاص دهید.

طول درگاه PCIe لزوماً نشان‌دهندۀ تعداد مسیرهای متصل به آن نیست!

نکتۀ دیگر، این است که درگاه‌های PCIe ممکن است نسبت به تعداد مسیرهایی که طول آن نشان می‌دهد، به مسیرهای کمتری متصل باشند یا برخی مسیرهای متصل به آن‌ها، با توجه به سخت افزاری که روی آن‌ها نصب می‌کنید غیر فعال شوند. همچنین مد نظر داشته باشید که هنگام نصب بیش از دو کارت توسعه، جانمایی بسیار اهمیت می‌یابد. به عنوان مثال در مادربرد مورد بحث ما، اگر شما یک کارت گرافیک گیمینگ که ممکن است دو یا سه اسلات را اشغال کند روی یکی از اسلات‌های بزرگ x16 نصب کنید، یک یا دو اسلات x1 را از دست خواهید داد. به همین خاطر اگر شما روی این مادربرد دو کارت گرافیک گیمینگ نصب کنید، تنها برای یک یا دو کارت توسعۀ دیگر فضا خواهید داشت.

به تصویر فوق دقت کنید. کادرهای سبزرنگ، درگاه PCIe x16 را مشخص می‌کنند که هم طول بیشتر دارد و هم تعداد پایه‌های بیشتر در پشت مادربرد. ولی کادرهای قرمزرنگ، یک درگاه هم‌اندازه با درگاه PCIe x16 را نشان می‌دهند ولی این درگاه، یک درگاه PCIe x8 است. این موضوع به خوبی با توجه به تعداد کم پایه‌های درگاه x8 نسبت به درگاه x16 نمایان می‌شود.

تعداد درگاه‌های توسعه بستگی به فرم مادربرد دارد

اگر می‌خواهید کارت‌های توسعۀ متعددی روی مادربرد خود نصب کنید به سراغ مادربردهای E-ATX یا حداقل ATX بروید. هر چقدر مادربرد در فرم کوچک‌تری باشد، طبیعی است که درگاه‌های توسعۀ کمتری خواهد داشت. مادربرد کوچک و جمع جوری که امروز قصد خرید آن را دارید ممکن است تمام درگاه‌های مورد نیاز امروز شما را داشته باشد؛ ولی بهتر است محض آینده نگری کمی فضا برای ارتقاهای آینده در نظر بگیرید.

توضیحی مختصر در مورد اسلات‌های PCIe فلزی: امروزه در بسیاری از مادربردهای رده‌بالا یا حتی میان‌رده، با اسلات‌های توسعۀ فلزی مواجه هستیم. از آن‌جا که جنس این اسلات‌ها از فلز است، مقاومت بیشتری در برابر وزن و فشار دارند و بر خلاف اسلات‌های پلاستیکی، به آسانی زیر فشار وزن کارت گرافیک‌های چند کیلوگرمی ترک برنمی‌دارند و نمی‌شکنند. شکستن اسلات توسعۀ پلاستیکی امر نسبتاً معمولی است؛ به ویژه هنگام ارسال سیستم به صورت کامل و اسمبل شده. البته اگر قرار نیست سیستم شما به صورت اسمبل شده به جایی ارسال یا برده شود، اسلات‌های فلزی بیشتر جنبۀ نمایشی پیدا می‌کنند تا کاربردی.

هنگام خرید اس اس دی به درگاه‌ها و مسیرهای PCIe توجه کنید

یک نکتۀ شایان توجه، این است که درگاه M.2 می‌تواند حداکثر از چهار مسیر PCIe 3.0 یا 2.0 (در بردهای جدیدتر 4.0) پشتیبانی کند. سریع‌ترین اس اس دی‌های NVMe (از نوع Add-on Card که روی درگاه‌های توسعه نصب می‌شوند) امروز از چهار مسیر PCIe پشتیبانی می‌کنند ولی برخی اس اس دی‌های M.2 NVMe نیز هستند که تنها دو مسیر PCIe اشغال می‌کنند. این اس اس دی‌ها نسبت به مدل‌های چهار مسیره ارزان‌تر هستند ولی از بحث سرعت، اس اس دی‌های SATA را به راحتی پشت سر می‌گذارند.

برخی از اس اس دی های M.2 نیز هستند که از 8 یا حتی 16 مسیر PCIe استفاده می‌کنند؛ ولی در مادربردهای Mainstream نمی‌توان از تمام قابلیت‌های آنها استفاده کرد و بیشتر با مادربردهای HEDT (پلتفرم‌های حرفه‌ای نظیر AMD X399 و Intel X299) استفاده می‌شود. البته ممکن است درگاه M.2 مادربرد شما تنها به مسیرهای SATA متصل باشد و اصلاً از پروتکل NVMe پشتیبانی نکند. به همین خاطر، قبل از خرید اس اس دی حتماً این مورد را با کاتالوگ مادربرد خود چک کنید. می‌توانید راهنمای جامع خرید اس اس دی لیون تک را از «اینجا» مشاهده کنید.

حافظه رم

مادربردهای فرم Mini ITX (در مورد فرم مادربرد در ادامه بیشتر صحبت می‌کنیم) به خاطر محدودیت فضا عموماً به دو درگاه رم مجهز می‌شوند. برخی چیپست‌های پائین‌رده و ارزانقیمت نیز تنها از دو اسلات پشتیبانی می‌کنند چرا که ظرفیت کانال‌های رم آن‌ها به یک ماژول محدود شده و دو کانال حافظه، مجموعاً از دو ماژول پشتیبانی می‌کنند. اگر شما به مقدار رم زیادی نیاز دارید، باید به سراغ مادربردهایی بروید که بتوانند از چهار اسلات – دو اسلات به ازای هر کانال – پشتیبانی کنند. بردها و چیپست‌های رده‌بالا (نظیر بردهای X399 برای پردازنده‌های Ryzen Threadripper و بردهای X299 برای پردازنده‌های Core X) چهار کانال حافظه دارند و می‌توانند از هشت ماژول رم پشتیبانی کنند.

برای استفاده‌های معمولی (نظیر گیمینگ) 16 گیگابایت رم کافی و 32 گیگابایت فراتر از کافی هست. در حال حاضر ماژول‌های 16 گیگابایتی DDR4 وجود دارند و شما می‌توانید حتی روی یک مادربرد Mini ITX دو ماژول 16 گیگابایتی نصب کنید و در مجموع 32 گیگابایت رم داشته باشید؛ البته در این صورت، به خاطر تراکم دو برابری ماژول‌ها نسبت به یک کیت 32 گیگابایتی عادی با چهار ماژول 8 گیگابایتی، هزینۀ اضافی پرداخت خواهید کرد.

درگاه‌های پشتی (پنل I/O)

نکته‌ای که در مورد درگاه‌های USB باید بدانید، این است که رنگ این درگاه‌ها همیشه نشان دهندۀ نسل آن‌ها نیست. آری؛ درگاه‌های USB 3.0 عمدتاً آبی رنگ و درگاه‌های USB 2.0 عمدتاً مشکی رنگ هستند ولی همیشه این گونه نیست، مخصوصاً وقتی یک درگاه توانایی شارژ دستگاه‌های الکترونیک را دارد. رنگ درگاه‌ها بسته به شرکت سازنده نیز متفاوت است. به عنوان مثال، درگاه‌های USB 3.1 نسل دوم معمولاً به رنگ سبزآبی هستند ولی شرکت MSI از رنگ قرمز برای درگاه‌های نسل اول و دوم USB 3.1 در محصولات خود استفاده می‌کند.

فُرم ظاهری مادربرد

در قسمت‌های پیشین، مرتب از «فرم مادربرد» صحبت کردیم. برای اندازۀ مادربرد، یک سری استاندارد تعریف شده وجود دارد و امروزه مادربردهای خانگی عمدتاً در سه فرم و اندازه هستند: فرم‌های ATX، Micro ATX و Mini ITX.

فرم ATX، اصلی‌ترین فرم موجود است و بیشترین قابلیت‌ها را در خود جای می‌دهد. فرم Mini ITX کوچک‌ترین فرم و مخصوص سیستم‌های کوچک و سبک است. بین این دو فرم نیز، فرم Micro ATX قرار می‌گیرد.

فرم دیگری به نام E-ATX وجود دارد که عریض‌تر از فرم ATX است و بیشتر در مادربرد‌های وُرک‌استیشن و پلتفرم‌های حرفه‌ای دیده می‌شود. یک فرم بسیار کوچک به نام Mini STX هم داریم که ابعاد آن 13.75×14.25 و بسیار نامعمول و نادر است. به طور کلی، شما با سه فرم اصلی ATX، Mini ITX و Micro ATX سروکار دارید.

چیپست و سوکت مادربرد

یکی دیگر از ویژگی‌ها و پارامترهای کلیدی مادربرد، پردازنده‌ای است که می‌خواهید روی آن نصب کنید. به طور کلی وقتی پردازندۀ ایده‌آل شما مشخص می‌شود، بسته به دیگر قطعات و فناوری‌هایی که مد نظر دارید چند چیپست برای انتخاب پیش روی شما وجود دارند. چیپست مادربرد، اصلی‌ترین جزء آن است و برخلاف مادربرد و پردازنده، قابل تغییر نیست. می‌توان گفت مقولۀ چیپست، پیچیده‌ترین بحث در رابطه با مادربرد است و می‌توان برای هر چیپست، یک مطلب طولانی نوشت. در «راهنمای جامع خرید پردازنده» بیشتر به مقولۀ انتخاب پردازنده و چیپست‌ها پرداخته‌ایم و از پرداختن بیشتر به آن‌ در این مطلب پرهیز می‌کنیم.

سخن پایانی

هنگام بررسی کردن مشخصات چیپست‌ها و تصمیم برای خرید، باید به یک نکتۀ مهم توجه داشته باشید: پشتیبانی یک چیپست از یک فناوری یا قابلیت به این معنا نیست که تمام مادربردهای آن چیپست، به آن قابلیت یا فناوری مجهز هستند. به عنوان مثال، چیپست Z370 اینتل می‌تواند از 10 درگاه USB 3.0 پشتیبانی کند ولی بیشتر مادربردهای این چیپست با بین 4 تا 8 درگاه USB 3.0 تولید می‌شوند. مثال دیگر، چیپست جدید H370 اینتل است که می‌تواند از 4 درگاه پرسرعت USB 3.1 نسل دوم پشتیبانی کند ولی مادربرد H370N WiFi شرکت گیگابایت اصلاً به درگاه‌های USB 3.1 نسل دوم مجهز نیست. به طور خلاصه، هنگام خرید مادربرد به بررسی چیپست اکتفا نکنید و وجود تک‌تک فناوری‌ها، قابلیت‌ها و درگاه‌های مورد نظر خود را حتماً به صورت جداگانه برای هر مدل بررسی کنید.