วันจันทร์ที่ 13 มกราคม พ.ศ. 2557

บทที่ 2 เมนบอร์ด

บทที่ 2
      เมนบอร์ด

สาระการเรียนรู้
2.1 บทนำ
2.2 เมนบอร์ดคืออะไร
2.3 ความเป็นมาของเมนบอร์ด
2.4 ส่วนประกอบของเมนบอร์ด
2.5 ชิปเซต
2.6 สล็อต
2.7 การเลือกใช้งานเมนบอร์ด
2.8 เพาเวอร์ซัพพลาย

ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง
1. รู้ถึงความสำคัญของเมนบอร์ด
2. มีความรู้เกี่ยวกับการเลือกใช้เมนบอร์ดประเภทต่างๆ
3. มีความรู้เรื่องชิปเซต และสล็อต
4. สามารถรู้ถึงความสำคัญของเพาเวอร์ซัพพลายได้


2.1 บทนำ
      อุปกรณ์หลักที่นำมาประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์มีหลายชนิด หนึ่งในนั้นคือเมนบอร์ด ซึ่งถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์หัวใจตัวหนึ่งที่ใช้ในการประกอบคอมพิวเตอร์ เมนบอร์ดที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีอยู่ 3 ชนิดแต่ละชนิดหลัก ๆ คือ เมนบอร์ดชนิด AT,ATX และเมนบอร์ดสำหรับเซอร์เวอร์ (Mather Server ) ซึ่งเมนบร์ดแต่ละชนิดนั้นก็มีลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป เช่น เมนบอร์ดชนิด AT จะเป็นเมนบอร์ดรุ่นเก่าซึ่งใช้กับเคส ที่เป็นแบบชนิด AT ด้วยซึ่งเมนบอร์ดรุ่นเก่านี้ระบบระบายความร้อนในเคสจะไม่สะดวกนักมักมีช่องว่างหรือเนื้อที่ภายในเคสน้อยจึงทำให้ข้างในเคสมีความร้อนสูงกว่าแบบ ATX ซึ่งเป็นเมนบอร์ดที่ผลิตออกมาสำหรับเคสแบบ ATX จะมีเนื้อที่ภายในเคสค่อนข้างมากจึงทำให้

2.2   เมนบอร์ดคืออะไร
        เมนบอร์ด (main board) หรือที่เรียกอีกชื่อว่า มาเธอร์บอร์ด (Motherboard)  คือ  แผงวงจรขนาดใหญ่ที่รวบรวมเอาส่วนประกอบหลัก ๆ ที่สำคัญของคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกัน มีลักษณะลักษณะเป็นแผ่น circuit board รูปร่างสีเหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งเต็มไปด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน  ดังนั้นเมนบอร์ดจึงเป็นเสมือนกับศูนย์กลางในการทำงานและเป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นซีพียู แรม ฮาร์ดดิสก์ ซีดีรอม ฟล็อปปี้ดิสก์ การ์ดต่าง ๆ
รูปที่ 1 แสดงรูปเมนบอร์ดของเครื่องคอมพิวเตอร์พีซี
       องค์ประกอบที่สำคัญสำหรับเมนบอร์ดนั้น ก็คือการเชื่อมโยงของสายไฟ ๆ ไปยังอุปกรณ์ที่อยู่บนM/B มากมาย หาก สังเกตลายทองแดงบนปริ้นของเมนบอร์ดแล้ว ก็จะเป็นในส่วนของทางเดินของสัญญาณแทบทั้งสิ้นเสมือนเป็นถนน สำหรับ ลำเลียงสิ่งต่างๆ โดยเฉพาะแล้วกับข้อมูลที่เป็นส่วนสำคัญที่สุด ช่องทางเดินของสัญญาณ ต่าง ๆ เหล่านี้    รวม     เรียกว่า “ระบบบัส” ระบบบัสที่หมาะสมจะต้องเร็วพอที่จะยอมให้อุปกรณ์อื่น ๆ รับและส่งข้อมูลผ่านได้ด้วยความเร็ว เต็มความสามารถ ของอุปกรณ์นั้น เพื่อจะได้ไม่เป็นตัวคอยถ่วงให้การทำงานของอุปกรณ์อื่นช้าตามลงไป เพราะอุปกรณ์ที่ช้ากว่า 

2.3 ความเป็นมาของเมนบอร์ด
         พัฒนาการของเมนบอร์ดมีมาตั้งแต่ครั้งไอบีเอ็มออกแบบพีซีในปี 2524 โดยพัฒนาขนาดรูปร่างของเมนบอร์ดมาใช้กับเครื่องรุ่นพีซี และต่อมายังพัฒนาใช้กับรุ่นเอ็กซ์ทีครั้งถึงรุ่นเอที ก็ได้หาทางสร้างขนาดของเมนบอร์ดให้มีมาตรฐานขึ้น โดยเฉพาะเครื่องที่พัฒนาต่อมาจะใช้ขนาดของเมนบอร์ดเอทีเป็นหลักจนเมื่อพัฒนาการของเทคโนโลยีก้าวหน้ามามาก สิ่งที่ต้องคํานึงถึงในเมนบอร์ดยิ่งมีความสําคัญ จนกระทั่งถึงประมาณปี พ.ศ. 2538 หรือขณะนั้นพีซีกําลังก้าวสู่รุ่นเพนเตียม บริษัทอินเทลได้เสนอขนาดของเมนบอร์ดแบบมาตรฐานและเรียกว่า ATX ซึ่งใช้งานกันจนถึงทุกวันนี้จากขนาดของ ATX ก็มีพัฒนาการต่อเพื่อทําเครื่องให้มีขนาดกระทัดรัดขึ้น โดยลดขนาดของเมนบอร์ดลงและเรียกว่า micro ATX และลดลงอีกในรูปแบบที่ชื่อ Flex ATX


เมนบอร์ดแบบ ATX
รูปภาพที่2 แสดงเมนบอร์ดแบบ ATX
                ลักษณะสำคัญของ ATX เมนบอร์ด ATX มีขนาด 12 นิ้ว x 9.6 นิ้ว เป็นขนาดที่มาตรฐานที่สามารถถอดใส่เปลี่ยนกันได้ และเพื่อให้เมนบอร์ดถอดเปลี่ยนกันได้ การออกแบบเมนบอร์ดจึงต้องคำนึงถึงขนาดและตำแหน่งของรูที่ยึดติดกันแท่น และการวางลงในตำแหน่งตัวเครื่อง (กล่อง) ได้อย่างพอดี ขนาดของ ATX ได้รับการออกแบบมาเพื่อมีขนาดพอเหมาะที่จะใส่ของที่สำคัญและจำเป็นได้ครบ ตั้งแต่ซีพียู สลอดขยายระบบ การจัดวางอุปกรณ์ต้องให้ตำแหน่งได้ลงตัวและไม่ยุ่งยากในเรื่องสายเคเบิ้ลที่จะเชื่อมบนบอร์ด 
                ความคล่องตัวของการใส่อุปกรณ์ลงในสล็อต ใส่ซีพียู ติดพัดลม และมีช่องขยายพอร์ต มีพอร์ตที่จำเป็นพร้อมขยายเพิ่มได้ เช่น พอร์ตอนุกรม พอร์ตขนาน พอร์ตมาตรฐานต่าง ๆ พอร์ต USB พอร์ต TV in/out 
               ผู้ออกแบบจะต้องคำนึงถึงช่องทางการไหลของอากาศเพื่อระบายความร้อน และลดเสียงที่เกิดขึ้น โดยเฉพาะเมื่อมีการใส่อุปกรณ์ต่าง ๆ ลงไปบนบอร์ด เช่น พัดลม บนบอร์ดรับสายเชื่อมรองกับแหล่งจ่ายไฟเลี้ยง ซึ่งปัจจุบันใช้มาตรฐาน + - 5 โวลต์ + - 12 โวลต์ และ 3.3 โวลต์ อีกทั้งระยะห่างจะต้องเหมาะสมเพื่อการประกอบได้ง่าย 

เมนบอร์ดแบบ Micro  ATX
รูปภาพที่3 แสดงเมนบอร์ดแบบ Micro ATX
                เป็นเมนบอร์ดที่ลดขนาดลงโดยมีขนาดเพียง 9.6 นิ้ว x 9.6 นิ้ว จุดประสงค์คือ ต้องการให้ตัวกล่องบรรจุมีขนาดลดลง แต่จากที่ขนาดเล็กลงจำเป็นต้องลดพื้นที่ในส่วนของจำนวนสล็อตต่างๆ ทำให้เครื่องที่ใช้เมนบอร์ด แบบ Micro ATX มีขีดความสามารถในการขยายระบบได้จำกัด และในปี พ.ศ.2542 อินเทลได้พัฒนารุ่นเมนบอร์ดใหม่ที่มีขนาดขนาดเล็กลงไปอีก โดยใช้ชื่อรุ่นว่า Flex ATX โดยมีขนาดเมนบอร์ดเพียง 9 นิ้ว x 7.5 นิ้วเพื่อให้ขนาดเครื่องพีซีมีขนาดเล็กลงไปอีก



2.4  ส่วนประกอบของเมนบอร์ด
รูปภาพที่4 แสดงส่วนประกอบของเมนบอร์ด


1. Socket   - Socket คือ ตำแหน่งที่มีไว้สำหรับติดตั้ง CPU ซึ่ง socket แต่ละแบบก็จะผลิตออกมาเพื่อรองรับ CPU ในบางรุ่นเท่านั้น
 2. Chipset North Bridge (อยู่ใต้ฮีทซิ้งค์)   - North Bridge จะทำการควบคุมอุปกรณ์ RAM และ AGP               ทำการเชื่อมต่อโดยตรงกับ CPU
   3. DIMM Slot    - DIMM Slot คือ ช่องสำหรับติดตั้งหน่วยความจำ หรือ RAM

   4. Power connector   - เป็นช่องเสียบสายไฟเลี้ยงสำหรับเมนบอร์ด ปัจจุบันจะเป็นแบบ ATX

   5. FDD   - เป็นช่องที่ใช้สำหรับเสียบสายแพที่ติดต่อกับ Floppy Drive

   6. IDE   - IDE1 และ IDE2 เป็นช่องที่ใช้สำหรับเสียบสายแพที่ติดต่อกับ Harddisk และ Optical Drive

   7. Battery    - ชิพรอมไบออสเป็นการรวมกันของชิพไบออส และชิพซีมอสจึงทำให้ข้อมูลบางส่วนที่อยู่ภายใน ชิพรอมไบออส ต้องการพลังงานไฟฟ้าเพื่อรักษาข้อมูลไว้ แบตเตอรี่แบ็คอัพจึงยังคงเป็นสิ่งจำเป็นอยู่ ถ้าแบตเตอรี่เสื่อม หรือหมดอายุแล้วจะทำให้ข้อมูลที่คุณเซ็ตไว้ เช่น วันที่ จะหายไปกลายเป็นค่าพื้นฐานจากโรงงาน และก็ต้องทำการเซ็ตใหม่ทุกครั้งที่เปิดเครื่อง


   8. Chipset South Bridge   - ส่วนของ South Bridge จะควบคุม Slot IDE, USB, LAN, Audio และFlash BIOS


   9. Serial ATA Interface    - เป็นช่องทางติดต่อกับ Harddisk ที่มี Interface แบบ Serial ATA ซึ่งสายแพที่ใช้จะมีขนาดเล็ก มีความเร็วมากขึ้น และการติดตั้งก็ง่ายขึ้นด้วย

10. Front Panel connector   - ใช้ต่อกับสายสัญญาณออกไปยังด้านหน้าของเคสที่ต่อกับ ปุ่ม power , reset และไฟแสดงสถานะต่างๆ

11. ROM BIOS   - ไบออส BIOS (Basic Input Output System) หรืออาจเรียกว่าซีมอส (CMOS) เป็นชิพหน่วยความจำชนิด หนึ่งที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูล และโปรแกรมขนาดเล็กที่จำเป็นต่อการบูตของระบบคอมพิวเตอร์ ส่วนของชิพรอมไบออสจะประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ชิพไบออส และชิพซีมอส ซึ่งจะทำหน้าที่ เก็บข้อมูลพื้นฐานที่จำเป็นต่อการบูตของระบบคอมพิวเตอร์

12. AGP Slot   - เป็นส่วนที่ Graphic Card ใช้ต่อเพื่อทำการรับ-ส่งข้อมูลกับระบบ Bus ของ Computer เพื่อให้สามารถติดต่อกับ CPU และ/หรือหน่วยความจำของระบบ

13. USB connect    - ใช้เชื่อมต่อกับสายสัญญาณออกไปยัง USB Port ที่ด้านหน้าหรือด้านหลังของเคส เพื่อเพิ่มจำนวน USB Port 

14. PCI Slot   - เป็นช่องทางการติดต่อระหว่าง mainboard กับ การ์ดต่างๆ เช่น SoundCard ,Modem เป็นต้น

15. Port (Back Panel)    - เป็นส่วนที่ใช้ติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอก

16. CPU Power connector   - เป็นช่องที่ใช้เสียบสายไฟเลี้ยงให้กับ CPU Pentium4

2.5  ชิปเชต
                  Chipset (ชิปเซ็ท)Chipset เรียกได้ว่าเป็นหัวใจหลักของเมนบอร์ดทุกรุ่นเลยก็ว่าได้ประสิทธิภาพของเมนบอร์ดมีชิปเซ็ทเป็นตัวบ่งชี้ ยิ่งชิปเซ็ทมีประสิทธิภาพสูงการคอนโทรลอุปกรณ์ต่อพ่วงทุกชิ้นยิ่งมีประสิทธิภาพสูงตามไปด้วย
รูปภาพที่5 แสดงภาพของชิปเชต
Chipsetมีหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์ทุกอย่างที่ต่อพ่วงเข้ามากับตัวเมนบอร์ดจะมีChipset 2ตัวคือ Chipset NorthBridgeและChipset SouthBridgeChipset NorthBridge จะทำหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์ที่มีความเร็วสูงจำพวก CPU RAM และ GraphicardChipset SouthBridge จะควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ ที่มีความเร็วต่ำเช่น Harddisk Printer DVD-Writer เป็นต้นนอกจากนี้ยังรวมไปถึงการควบคุมระบบชั้นสูงเช่น Multi GPU , RAID , Over Clock เป็นต้น
                 Chipset มีการพัฒนาออกมาเรื่อยๆประสิทธิภาพการทำงานก็ดีขึ้นตามแต่ละชิปเซ็ทดังนั้นการเลือกซื้อChipsetให้เหมาะกับการใช้งานต้องอาศัยประสบการณ์และการค้นคว้าหาข้อมูลของChipsetแต่ละตัวว่ามีความสามรถจัดการ อุปกรณต่างๆได้ดีเพียงไรปัจจุบันในปลายปี2008-ต้นปี2009 Chipset Intelที่ได้รับความนิยมและมีประสิทธิภาพสูงคือ Chipset P45 ยกตัวอย่างเช่น Chipset A มีระบบ Dual Chanelแต่ Chipset B ไม่รองรับระบบ Dual Chanel
เมนบอร์ด Chipset A เมื่อเปิดใช้งานระบบ Dual Chanelของ RAM จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของ RAM ดีกว่าเพราะว่าRAMวิ่งรับส่งข้อมูลแบบ 

2.6 สล็อต
           Slot อ่านว่า สล็อต เป็นช่องทางสื่อสารที่อยู่บนเมนบอร์ด ใช้สำหรับเพิ่มเติมอุปกรณ์เสริมต่าง ๆ ภายในคอมพิวเตอร์ เช่น การ์ดจอ, การ์ดแลน, การ์ดเสียง, การ์ดวีดีโอเพื่อจับภาพ เป็นต้น สล็อตก็มีการพัฒนาเช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่นๆ โดยเน้นที่ทำให้สามารถทำงานได้เร็วขึ้น สล็อตที่เราใช้งานในปัจจุบัน
               เป็นช่องสำหรับเสียบอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น การ์ดต่างๆ บนเมนบอร์ด ซึ่งถ้ามองไปบนเมนบอร์ดจะเห็นเป็นช่องเสียบการ์ด ที่มีทั้งสี ขาว ดำ น้ำตาล ซึ่งเรียกช่องเสียบอุปกรณ์เหล่านี้ว่า I/O Expansion Slot เราสามารถแบ่งชนิดของสล็อตได้จากสีดังนี้
2.6.1 สล็อตสีขาว หรือ PCI Slot
PCI มาจากคำว่า Perpheral Component Lnterconnection เป็นสล็อตที่ใช้สำหรับเสียบอุปกรณ์จำพวก การ์ดจอภาพชนิด พีซีไอ การ์ดเสียง การ์ดโมเด็ม การ์ดอุปกรณ์ใดๆ ที่สามารถเสียบกับสล็อต พีซีไอได้ สล็อตพีซีไอ มีอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลอยู่ที่ใช้ติต่อสื่อสารกันระหว่างการ์ด พีซีไอ กับ ไมโครโปรเซอร์ จะมีขนาด 32 บิต ซึ่งอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลขแงสล็อตพีซีไอสามาถคำนวณออกมาได้ดังนี้
                 ประเภทของสล็อต
รูปภาพที่6 แสดงรูปภาพสล็อต พีซีไอ
1.สล็อต ISA (Industry Standard Architecture) 
ISA อ่านว่า ไอซ่า เป็นสล็อตแบบเก่า ปัจจุบันไม่เป็นที่นิยมใช้แล้ว (ปัจจุบันนิยมใช้ PCI) แต่อาจยังมีคงเหลืออยู่บ้าง มีลักษณะเป็นช่องขนาดยาว สีดำ การทำงานจะส่งข้อมูลได้เพียง 16 บิต

2.สล็อต PCI (Peripheral Component Interconnect) 
เป็นสล็อตรุ่นใหม่กว่า ISA มีลักษณะคล้าย ISA คือเป็นช่อง สำหรับเสียบการ์ดมีขนาดสั้นกว่า ISA ส่วนใหญ่มีสีขาว การทำงานจะส่งข้อมูลครั้งละ 32 บิต ซึ่งจะเห็นได้ว่าเร็วกว่า ISA 1 เท่า 

3.สล็อต AGP (Accelerated Graphics Port) 
เป็นสล็อตที่นิยมใช้สำหรับการใส่ การ์ดแสดงผล หรือ การ์ดจอ โดยเฉพาะผู้ที่ใช้งานทางด้าน 3 มิติหรือ 3D เนื่องจากมีความเร็วในการส่งข้อมูลได้มาก 

4.สล็อต CNR (Communication and Networking Riser) 
เป็นสล็อตรุ่นใหม่ อาจมีการติดตั้งไว้กับเมนบอร์ดบางรุ่น สล็อต CNR นี้ ใช้สำหรับการติดตั้งการ์ดแบบ 2 IN 1 เช่น การ์ดที่เป็นได้ทั้งโมเด็มและเน็ตเวิร์ต เป็นต้น

        คุณลักษณะสำคัญของสล็อต พีซีไอ 
มีดังนี้ 
รูปภาพที่7 แสดงภาพสล็อต เอจีพี
         1.6.1.1. มีอัตราความเร็ว 3 แบบ คือ มาตรฐาน พีซีไอ 2.0 2.1 2.2 ซึ่งในปัจจุบันนี้ใช้มาตรฐานพีซีไอ 2.2 ที่สามารถติตั้งสล็อตบนเมนบอร์ดได้ถึง 5 สล็อต
        1.6.1.2. สามารถโอนถ่ายข้อมูลได้อย่างต่อเนื่องและมีขนาดของการส่งข้อมูลไม่เท่ากันได้
        1.6.1.3. มีระบบการทำงานแบบ ปลั๊กแอนด์เพลย์ (Plug and Play) คือสามาถเสียบการ์ดแล้วทำงานได้โดยอัตโนมติ
        1.6.1.4. เป็นระบบบัสที่ไม่ขึ้นตรงกับโปรเซสเซอร์ใดๆ
        1.6.1.5. มีระบบการตรวจสอบความผิดพลาดและรายงานขณะส่งข้อมูล
2.6.2 สล็อตสีดำ หรือ ISA Slot
ISA หรือ Industry Standard Architecture เป็นสล็อตแบบเก่ามีความยาวมากที่สุดบนเมนบอร์ด มีทั้งแบบ 8 บิต และ 16 บิต ทำงานที่ความเร็วในช่วง 7.9-8.33 เมกะเฮริตช์อัตราความเร็วในการส่งข้อมูลอยู่ที่ 4.5 เมกะไบต์ต่อวินาที
ปัจจุบันนี้เมนบอร์ดรุ่นใหม่ๆ ได้เลิกผลิตสล็อตแบบไอเอสเอ ไปเรียบร้อยแล้วเนื่องจากว่าส่งข้อมูลได้ช้า จำนวนของข้อมูลที่ส่งออกไปน้อยมาก และผู้ผลิตการ์ดใปัจจุบันก็ไม่ผลิตการ์ดแบบไอเอสเอ ออกมาสู่ตลาดแล้ว
2.6.3 สล็อตสีน้ำตาล หรือ AGP Slot

AGP (Accelerated Graphic Port) เป็นสล็อตที่ได้ออกแบบมาสำหรับใช้กับการ์ดแสดงผล ที่มีการส่งผ่านข้อมูลจำนวนมากที่สุดด้วยความเร็วที่สูงที่สุด แต่ในเมนบอร์ดจะมีเพียง 1 สล็อตเท่านั้น AGP มีขนาดความกว้าง 32 บิต ความเร็วเริ่มที่ 66 MHz และพัฒนาความเร็วไปที่ 133 และ 266 MHz ตามลำดับ 

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น