لوحة أم

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

اللوحة الأم (بالإنجليزية: Motherboard) وتعرف أيضاً باسم اللوحة الرئيسية (Mainboard) ،اللوحة المنطقية (Logic board) ولوحة النظام (System board) هي لوحة دوائر مطبوعة مركزية أو رئيسية في نظام إلكتروني معقد (مثل الحاسوب).

عادة، في الحاسوب يبنى المكيرو معالج، ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط على اللوحة الأم مباشرة، أجزاء أخرى مثل وسائط التخزين الخارجية، شاشات المراقبة، الطابعات والماسحات الضوئية توصل باللوحة الأم عن طريق وصلات أو كابلات. كما تتصل بهذه اللوحة جميع الأجزاء الأخرى للحاسوب، وفيها يكون الناقل (Bus) الذي يقوم بنقل المعلومات بين الأجزاء المختلفة من الحاسوب.

[تحرير] أنواع اللوحة الأم

تصنف اللوحة الأم حسب شكلها وتصميمها وطريقة ترتيب القطع الرئيسية والمنافذ. وهنالك ثلاثة أنواع رئيسية: لوحة أم آ تي (AT)، ولوحة أم آ تي أكس (ATX)، ولوحة أم آن أل أكس (NLX).

اللوحات الأم من نوع آ تي (AT) يرجع تصميمها إلى شركة IBM، وكانت هي الأكثر انتشارا من عام 1980 وحتى 1990 م. تحتوي هذه اللوحة على منافذ ISA فقط. والأنواع الجديدة تحتوي على منافذ PCI الحديثة بالإضافة لمنافذ ISA. أبعاد هذه اللوح 12×13 بوصة، ويوجد نوع آخر أصغر بحجم 8.66×13 بوصة يسمى «لوحة أم آ تي المصغرة»(Mini AT Motherboard)، ويحتوي على عدد أقل من المنافذ لأنه أصغر حجما من النوع العادي.

اللوحات الأم من نوع آ تي أكس (ATX) ظهرت في عام 1996 م وهي أكثر الأنواع استخداما الآن. وتصنف بأنها من النوع التجاري. وتشبه في تصميمها لوحة آ تي المصغرة ولكن باختلاف في زاوية الدوران (90 درجة) للمكونات مثل المعالج. وهذا الدوران يوفر مساحة لإضافة اللوحات (Adapter cards) ومخارج الصوت والصورة وغيرها. وتختلف هذه اللوحة أيضا عن سابقتها بوجود عدد أقل من الأسلاك الداخلية في اللوحة بالإضافة إلى وجود مروحة عند مزود الطاقة الكهربائية لتبريد المعالج واللوحة الأم. ومن أسباب انتشار هذا النوع هو كلفتها البسيطة للشركة المصنعة وحجمها الصغير نسبة للأنواع القديمة. كما تدعم اللوحة مخارج ISA و PCI معا. وكما في لوحة آ تي، يوجد تصميم مصغر أيضاً للوحة آ تي أكس يسمى «آ تي أكس المصغر» (Mini ATX) أبعادها 11.2×8.2 بوصة.

اللوحات الأم من نوع أن أل أكس (NLX) ظهرت في عام 1996 م وتشبه لوحة آ تي أكس.

[تحرير] مكونات اللوحة الأم

تتكون اللوحة الأم من:

• مقبس المعالج (Processor socket): وهو عبارة عن مربع بلاستيكي يحتوي على ثقوب تلاءم حجم ابر المعالج وذلك لوصله باللوحة الأم وتبادل البيانات بين اللوحة وبين المعالج وبالطبع ونظرا لاختلاف المعالجات من حيث الشكل والتردد فان لكل معالج مقبس خاص به ، وأحيانا تشترك معالجات الشركة نفسها بنفس المقبس ، فمثلا تقوم الشركة الأمريكية Intel بتصنيع المعالج الشهير بينتيوم والمعالج سيليرون Celeron بحيث يتشاركان بنفس المقبس Socket ، ولكل مقبس شكل وعدد ابر معين تختلف باختلاف المعالج الذي تدعمه.
• شقوق الذاكرة العشوائية (RAM slots): وهي عبارة عن شقوق طويلة الشكل تقع إلى الجهة إلى من مقبس المعالج ووظيفتها حمل قطع الذاكرة العشوائية ، وطبعا فان كل لوحة أم تدعم عدد معين من هذه الشقوق يتراوح بين شق واحد إلى أربع شقوق.وهنالك أنواع من هذه الشقوق كل نوع يدعم نوع معين من الذاكرة العشوائية (طبعا يجب إن تدعم اللوحة الأم هذا النوع)، ومثال على ذلك فهنالك الذاكرة الديناميكية من النوع sd وهنالك الذاكرة الديناميكية من النوع rd بحيث أن كل نوع من هذه الأنواع يختلف من حيث التركيب وطريقة العمل و الأداء لذلك فانه من المستحيل أن يجتمعان في لوحة أم واحدة.
• شقوق التوسعة (Expansion slots): وهي عبارة عن شقوق تقع في القسم الجنوبي من اللوحة الأم، وظيفتها هي إضافة الكروت المختلفة (cards) التي تعتبر بعضها ضرورية مثل كرت الشاشة (الذي يقوم بإصدار الصور وإرسالها إلى الشاشة لعرضها) والذي لا يعمل الحاسب بدونه، وهنالك بعض الكروت التي تتم إضافتها بحيث تعطي الحاسب ميزات جديدة لكنها ليست مهمة لكي يعمل الحاسب ، ومثال على ذلك كرت الصوت (sound card) الذي يقوم بصنع الأصوات وإرسالها إلى السماعة. شقوق التوسعة أنواع كثيرة منها القديم جدا والحديث والبطيء والسريع، ومن أنواعها:
  • شق ISA: ويحمل الاختصار Industry Standard Architecture وهو من الشقوق القديمة والبطيئة حيث يعمل بتردد 8 ميجاهرتز وبعرض 16 بت كما أن حجمه كبير جدا وأداؤه منخفض.
  • شق PCI: ويحمل الاختصار peripheral component interconnect وهو من الشقوق المستعملة في أيامنا هذه وذلك لتوصيل كروت الصوت والمودم Modem وغيرها، وشق PCI سريع وعملي حيث يعمل بتردد 33 ميجا هرتز وبعرض 32 بت ، طبعا هنالك شق PCI -x الذي يصل تردده إلى 133 ميجاهرتز وبعرض 64 بت وهو مستخدم في لوحات الأم الخاصة بالخادمات (servers).
• شق AGP : ويحمل الاختصار Accelerated Graphics Port وهو شق حديث تم الإعلان عنه عام 1997 وذلك لدعم التطور الذي حدث في كروت الشاشة ، حيث أن هذا الشق مختص بكروت الشاشة فقط، والهدف من إصداره أن كروت الشاشة تحتاج إلى معدل نقل للبيانات سريع بينها وبين الأعضاء الأخرى أهمها المعالج ، وهنالك سرعات لنقل البيانات من شقوق AGP ، أولها 1x والذي بسرعة PCI مضاعفة ، أما الثاني فهو 2x والذي يعمل بسرعة تساوي أربعة أضعاف سرعة PCI ، والثالث 4x والذي يعمل بسرعة تعادل 8 أضعاف سرعة PCI ، أما الإصدار الخير والأحدث فهو 8x والذي يعمل بسرعة تعادل 16 ضعف سرعة PCI في نقل البيانات.
• طقم الرقاقات (Chipsets): عبارة عن شريحتين مربعتين الشكل الأولى تقع في الجزء الشمالى من اللوحة الأم وتسمى north bridge، مهمتها هي وصل المعالج والذاكرة العشوائية وكرت الشاشة مع بعضهم البعض وتنظيم نقل البيانات فيما بينهم ، حيث أنها المحور الذي يقوم باستقبال البيانات من المعالج وإرسالها إلى الذاكرة العشوائية وكرت الشاشة وهكذا.طبعا الـ north bridge هي التي تحدد نوع المعالج الذي تدعمه اللوحة الأم وتحدد نوع الذاكرة وكميتها التي تدعمها اللوحة الأم كما أنها تحدد سرعة الشق AGP (كما ذكرت سابقا. أما الشريحة الأخرى فتسمى south bridge وتقع في الجزء الجنوبي من اللوحة الأم ومهمتها وصل أجهزة الإدخال والإخراج مع بعضها البعض ومن ثم وصلها بالمعالج والذاكرة العشوائية ، وهي التي تحدد مثلا سرعة نقل البيانات القصوى بين اللوحة الأم والقرص الصلب ، طبعا النورث بردج تصدر كميات كبيرة من الحرارة التي تقوم بإتلافها لذلك فهي مزودة بنوع من المبردات لطرد الحرارة أما الساوث بردج South Bridge فهي لا تصدر حرارة لذلك لا تحتاج إلى مبرد.
• شريحة البيوس (bios = basic input/output system) : هي عبارة عن شريحة ذاكرة من النوع ROM تقوم بوظائف عديدة سأذكرها بالترتيب : power supply.
• منافذ توصيل محركات الأقراص : وعادة ما تكون من النوع IDE ، وهي عبارة عن موصلات مستطيلة الشكل تحتوي على عدد معين من الابر Pins وذلك لوصلها بكبل يتصل من الجهة الأخرى بمحركات الأقراص عل اختلاف أنواعها.
• القافزات jumpers : وهي عبارة عن قطع بلاستيكيه صغيرة جدا بداخلها موصلات نحاسيه مثبتة على ابر-Pins- على اللوحة الأم وذلك لتحديد بعض الإعدادات للعتاد ، حديثا تم الاستعاضة عن بعض القافزات بخيارات في الـ bios setup.
• النواقل buses : تكلمنا عن مكونات اللوحة الأم ، لكن كيف تتصل هذه الأعضاء مع بعضها البعض ؟ تتصل عن طريق النواقل وهي عبارة عن خطوط نحاسية مطبوعة على اللوحة الأم تقوم بوصل جميع أعضاء اللوحة الأم وتنقل البيانات بينها.طبعا أهم النواقل هو ناقل النظام المكون من قسمين ، الأول يصل بين المعالج و بين النورث بردج والثاني يصل بين الذاكرة العشوائية و بين النورث بردج.
• منفذ الطاقة : وهو عبارة عن منفذ يحتوي على ثقوب ليستطيع الاتصال بكبل يتصل مع مزود الطاقة power supply وذلك لتزويد اللوحة الأم بالكهرباء اللازمة للعمل.