Bài giảng môn Kiến trúc máy tính - Chương 4: Bảng mạch chính

Chương 4  BẢNG MẠCH CHÍNH  (MAINBOARD) 
 Vi mạch tổng hợp chipset 
 Vi mạch tổng hợp super I/O 
 Hệ thống BUS 
 ROM VÀ ROM BIOS 
 Các thành phần khác trên mainboard 
 Lắp đặt và bảo trì 
Nội dung 
BẢNG MẠCH CHÍNH (Mainboard – Motherboard) 
Là thành phần quan trọng của hệ thống máy PC, chứa: 
Chipset, super I/O, ROM, các linh kiện hỗ trợ ... 
Đế cắm CPU, khe cắm RAM 
Các slot mở rộng, các cổng kết nối ngoại vi.. 
Công nghệ sản xuất: 
Mạch in PCB ( Printed Cicuit Board ) 
Mạch in nhiều lớp ( Multi Player - PCB ) 
Mạch dán linh kiện SMT ( Surface mounted Technology ) 
Một số dạng mainboard thông dụng: 
AT, Baby-AT, LPX( sử dụng trong các máy Low-profile) 
ATX, Mini ATX, Micro ATX, ATX Riser, NLX. 
Các dạng thiết kế đặc biệt: dùng trong Laptop, notebook v.v. 
1. VI MẠCH TỔNG HỢP CHIPSET 
Kiến trúc PC cổ điển được xây dựng trên cơ sở các khối chức năng cơ bản 
FDC 
UART 
8250 
CRTC 
TIMER 
8254 
PIC 
8259 
ROM 
HDC 
PPI 
KC 
8042 
RAM 
CMOS 
MC 
146818 
DMAC 
8237 
CPU & Co Processor 
 
 
 
Bus 
địa chỉ 
Bus 
điều khiển 
Bus 
dữ liệu 
VI MẠCH TỔNG HỢP CHIPSET 
Mainboard tăng cường nhiều tính năng 
Chức năng 
Điều khiển Hệ thống 
Kiến trúc cầu nối North Bridge - South Bridge 
Kiến trúc Hub (Intel) 
Kiến trúc : 
CHIPSET 
1.1 Kiến trúc cầu nối North Bridge - South Bridge 
North 
Bridge 
South 
Bridge 
CPU 
Main 
Memory 
Display 
USB 
IDE 
I/O 
APIC 
PCI 
System Bus 
North Bridge ( Cầu bắc ) 
CPU = bus xử lý (66/100/133 MHz) 
Bus xử lý PCI (33MHz-133MiB/s), AGP (66MHz). 
Điều khiển bộ nhớ chính 
Dùng tên của North Bridge 
Dùng đơn chip = tần số bus hệ thống. 
ISA 
BIOS 
South Bridge ( Cầu Nam ) 
PCI ISA (8MHz) tốc độ thấp 
IDE (PATA)/ UDMA 33/66, USB 1.1 
Điều khiển ngắt APIC, DMA và kết nối với BIOS, CMOS RAM. 
Nhanh hơn vi mạch điều khiển cổ điển. 
Kiến trúc cầu nối NB-SB 
	Một số dòng chipset dùng cho Pentium, K5, M1: 
AMD Chipset : AMD 640; AMD750 
VIA Chipset : Apollo VP, VPX, MVP và Apollo Pro, PM, Pro Plus, KX 
Acer Chipset : Aladdin; Aladdin Pro II 
SIS Chipset : SIS540, 55xx; SIS6xx 
Intel Chipset : hỗ trợ nhiều dòng CPU khác nhau, gồm: 
Họ Intel 430 : dùng cho các Pentium đầu tiên, bao gồm: 430LX, 430NX, 430MX, 430FX, 430HX, 430VX, 430TX. 
Họ Intel 440/450 : gồm 2 nhóm hỗ trợ cho Pentium Pro và nhóm hỗ trợ cho Pentium II/III, Celeron 
1.2 Kiến trúc Hub 
MCH 
( Memory 
Controller 
Hub ) 
ICH 
( I/O Controller 
Hub ) 
FWH 
( Firm Ware 
Hub ) 
CPU 
Main 
Memory 
Display 
USB 
IDE 
Audio 
PCI 
FSB 
Or DMI 
MCH : Hub điều khiển bộ nhớ  North Bridge 
ICH : Hub điều khiển I/O  South Bridge 
FWH : Hub vi chương trình 
Dùng Flash BIOS, tạo khả năng dễ dàng cập nhật 
Bộ tạo số ngẫu nhiên RNG (Random Number Generator) 
? Khác : Kết nối qua HI8, DMI 
HI8 
 Bus Hub link HI8 (Intel Hub Architecture) 
Kết nối MCH ICH qua HI8 riêng biệt 
Tốc độ cao gấp đôi so với PCI, không chia sẻ bus PCI 
HI8  bus AHA ( Accelerated Hub Architecture ), cho phép: 
Bổ sung giao diện IDE tốc độ cao hỗ trợ HDD, DVD... 
Phát triển các giao diện tốc độ cao hơn trong ICH. 
Giao diện hub 4x66MHz, 8-bit 
8 bit-266MiB/s so với PCI 32 bit- 1 33MiB/s. 
HI8: thực hiện 4 lần truyền trong 1 chu kỳ với bus 66MHz, 
PCI 32-bit: truyền 1 lần với bus 33MHz. 
Tín hiệu trung thực và hiệu năng cao hơn so với NB-SB. 
Bus DMI ( Direct Media Interface ) 
Kết nối MCH ICH, băng thông 2GiB/s 
Tăng cường khả năng giao tiếp: Bộ nhớ Thiết bị I/O. 
1.3 Họ chipset Intel 8x dùng cho Pentium III 
Chuyển từ kiến trúc NB-SB  kiến trúc Hub . 
Chipset 
810 
810E 
820 / 820E 
840 
MCH 
82810 
82810E 
82820 /82820DP 
82840 
Tần số bus 
66/100MHz 
66/100MHz 
100/ 133 MHz 
100/133 MHz 
Loại VXL 
Celeron/PII/III 
Celeron/PII/III 
PIII/ Celeron 
Xeon/PII/III 
Số VXL 
1 
1 
1 
2 
2 
Dung lượng bộ nhớ 
512 Mb 
512 Mb 
1 Gb 
1 Gb 
8 Gb 
Công nghệ bộ nhớ 
 SDRAM PC100 
SDRAM PC100 
RDRAM PC800 
RDRAM 
PC800 
RDRAM kép PC800 
Parity/ECC 
Không 
Không 
Không 
Không 
Cả hai 
PCI 
2.2 
2.2 
2.2 
2.2 
2.2 
AGP 
AGP chuẩn 
AGP chuẩn 
AGP 4x 
AGP 4x 
AGP 4x 
IDE 
ATA 33/66 
ATA 33/66 
ATA /66 
ATA /100 
ATA /66 
ICH 
82801 ICH 
82801 ICH 
82801 ICH 
82801 BA ICH2 
82801 ICH 
Bảng 4.4 Các Chipset Intel 8x dùng cho Pentium II/III và Celeron 
Bộ nhớ 
Main Memory 
64bit/100MHz 
ISA 
Option 
Audio Codec 
Modem Codec 
Super 
I/O 
LAN 
Option 
.. . 
PCI Slot 
Bus PCI 
AC' 97 
CPU 
Intel  810E 
 Chipset 
 82810 GMCH 
Bộ điều bộ nhớ 
Bộ ĐK hiển thị 
VXL đồ hoạ 3D 
VXL đồ hoạ 2D 
Giải mã video 
ICH 
82801 
(I/O Controller Hub) 
FWH 82802 
(Firmware Hub) 
Bus hệ thống 66/100 MHz 
Cache 
màn hình 
 
  
  
Digital Video 
Output 
2 IDE 
2 USB 
Bộ mã hoá 
Display 
TV 
4Mb SDRAM 
100/133 MHz 
Hình 4.2: Sơ đồ khối hệ thống dùng Intel 810 
1.4 Họ chipset Intel® 845 (Brookdale) 
Pentium® 4/ HT 
SDR/DDR 
AGP 4X 
3.2 or 4.2 Gb/s 
MCH 
Dynamic 
Video Output 
Đồ hoạ AGP 4x 
Nâng cao các hiệu ứng hình ảnh 
Đồ họa nhúng thế hệ 3 Extreme Graphics (845G/GE) 
Dynamic Video Output (845G/GE) 
MCH: 
845, 845E, 845G , 845 GL 
845GE, 845GV , 845PE 
Bus hệ thống Quad Pumped 
FSB 400MHz - 3.2GB/s 
533MHz - 4.2GB/s 
Bộ nhớ DDR thay cho SDR 
SDR 133  DDR 200/266 
 DDR 333 
Nâng cao hiệu năng hệ thống 
Tên gọi? 
82845E MCH 
82845GV GMCH 
Họ chipset Intel® 845 (Brookdale) 
Pentium® 4/ HT 
SDR/DDR 
AGP 4X 
3.2 or 4.2 Gb/s 
MCH 
Dynamic 
Video Output 
ICH2  ICH4 
USB 2.0 tốc độ 480Mbps 
Ultra ATA/100 MHz 
PCI 133MB/s 
ICH : 
82801 BA (ICH2) 
82801 DB (ICH4) 
Giao diện âm thanh AC’97 
Tái hiện âm thanh vòng (Dolby Digital surround 5.1) 
6 kênh 
Audio 
ATA 100MB/s 
2 kênh IDE 
HI8 
10/100 LAN 
Interface 
ICH4 
USB 2.0 
6 Port 
PCI 
133 MB/s 
Flash BIOS 
266 MB/s 
Bảng 4.5 Họ chipset 845 dùng cho Celeron, Pentium 4 
Chipset 
845PE 
845GV 
845GE 
845GL 
845G 
845E 
845 
Front Side Bus 
533/400 MHz 
533/400 MHz 
533/400 MHz 
400 MHz 
533/400 MHz 
533/400 MHz 
400 MHz 
Hyper-Threading Tech. 
HT 
HT 
HT 
HT 
HT 
Hub Architecture 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Memory 
DDR 333/266 
DDR 333/266/200 SDR PC133 
DDR 333/266 
DDR 266/200 SDR PC133 
DDR 266/200 SDR PC133 
DDR 266/200 
DDR 266/200 SDR PC133 
Graphics 
AGP 4X 
Extreme 
Graphics 
AGP 4x/ Extreme Graphics 
Extreme Graphics 
GP4X/ Extreme Graphics 
AGP 4X 
AGP 4X 
Dynamic Video Output 
 DVO 
DVO 
Integrated USB 
USB 2.0 
USB 2.0 
USB 2.0 
USB 2.0 
USB 2.0 
USB 2.0 
USB 1.1 
P.ATA 
2 Ultra ATA/100 
2 Ultra ATA/100 
2 Ultra ATA/100 
2 Ultra ATA/100 
2 Ultra ATA/100 
2 Ultra ATA/100 
2 Ultra ATA/100 
AC '97 controller 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
Processor 
Pentium® 4/ HT Celeron® 
Pentium® 4/ HT Celeron® 
Pentium® 4/HT Celeron® 
Pentium® 4/ Celeron® 
Pentium® 4/ HT Celeron® 
Pentium® 4/ HT Celeron® 
Pentium® 4 Celeron® 
Memory Controller Hub 
82845PE MCH 
82845GV GMCH 
82845GE GMCH 
82845GL GMCH 
82845G GMCH 
82845E MCH 
82845 MCH 
Intel® I/O Controller Hub 
82801DB (ICH4) 
82801DB (ICH4) 
82801DB (ICH4) 
82801DB (ICH4) 
82801DB (ICH4) 
82801DB (ICH4) 
82801BA (ICH2) 
Socket 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
1.5 Họ chipset 875(Canterwood), 865(Springdale) 
Bộ nhớ kênh đôi ( D ual-channel ): DDR 400 SDRAM, băng thông bộ nhớ 6.4 GB/s. 
Quad Pumped FSB 800MHz , 
Giao diện AGP 8x- 2GB/s, 
Extreme Graphics 2 nâng cao tính năng đồ họa (trong một số chipset). 
Giao tiếp mạng gigabit GbE (Communications Streaming Architecture): từ ICH  MCH 
Nhiều sự mở rộng, tăng cường các tính năng cho dòng Pentium IV/HT và Pentium D 
Tiết kiệm điện năng (Low-power sleep mode), tỏa nhiệt. 
MCH với các tính năng tăng cường: 
Intel® Chipset 865G và 875P (Canterwood) 
Các thành phần trong 82801EB/ER (ICH5/ICH5R) 
Giao tiếp Serial ATA 150MB/s thực hiện trực tiếp trong ICH nên không cần thêm chip điều khiển. 
USB 2.0: tăng từ 6 lên 8 cổng . 
Bổ sung điều khiển RAID SATA ở ICH5R: chế độ 0 (striping) và 1 (mirroring) 
#: PAT/ECC 
Bảng 4.6 Họ chipset 865 và 875 dùng cho Pentium D và Pentium IV 
Chipset 
875P 
865G 
865GV 
865P 
865PE 
848P 
Front Side Bus 
800/533MHz 
800/533/400 MHz 
800/533/400 MHz 
533/400 MHz 
800/533/400 MHz 
800/533/400 MHz 
Hyper-Threading Technology 
HT 
HT 
HT 
HT 
HT 
HT 
Hub Architecture 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Accelerated Hub 
Memory 
Dual-Channel /ECC DDR 400/333 
Dual-Channel DDR400/333/266 
Dual-Channel DDR400/333/266 
Dual-Channel DDR333/266 
Dual-Channel DDR400/333/266 
DDR 400/333/266 
Graphics 
AGP 8X 
Extreme Graphics2/ AGP8x 
Extreme Graphics 2 
AGP 8X 
AGP 8X 
AGP 8X 
Gigabit Interface 
CSA 
CSA 
CSA 
CSA 
CSA 
CSA 
Performance Acceleration Technology 
PAT 
PCI Express x1 
Serial ATA 
2x SATA/150 
2x SATA/150 
2x SATA/150 
2x SATA/150 
2x SATA/150 
2x SATA/150 
RAID technology 
RAID 
RAID 
RAID 
RAID 
RAID 
RAID 
PATA 
Ultra ATA*/100 
Ultra ATA*/100 
Ultra ATA*/100 
Ultra ATA/100 
Ultra ATA/100 
Ultra ATA/100 
Integrated USB 
USB* 2.0 
USB* 2.0 
USB* 2.0 
USB 2.0 
USB 2.0 
USB 2.0 
AC '97 controller 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
AC '97 
Processor 
Pentium® 4 /HT 
Pentium® D Pentium® 4 /HT 
Pentium® D Pentium® 4 /HT 
Pentium® 4 Celeron® D 
Pentium® 4 Celeron® D 
Pentium® 4 Celeron® D 
Memory Controller Hub 
82875P MCH 
82865G GMCH 
82865GV MCH 
82865P MCH 
82865PE MCH 
82848P MCH 
Intel® I/O Controller Hub 
82801EB (ICH5)/ 82801ER (ICH5R) 
82801EB (ICH5)/ 82801ER (ICH5R) 
82801EB (ICH5)/ 82801ER (ICH5R) 
82801EB (ICH5) 82801ER(ICH5R) 
82801EB (ICH5) 82801ER(ICH5R) 
82801EB (ICH5) 82801ER(ICH5R) 
Socket 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
SK 478 
Low-power sleep mode 
LPS 
LPS 
LPS 
LPS 
LPS 
LPS 
1.6 Họ chipset Intel® 9x 
PCI Express x16 
Thay thế cho AGP 8x 
Băng thông 8 GiB/s so với AGP8X là 2.1 GiB/s 
MCH: 
915 , 925, 945 
G965, Q965, 955x, 975x 
Đồ họa tích hợp GMA 
GMA 900: với 915 GMCH 
GMA 900: với 945 GMCH 
Hỗ trợ card mở rộng MEC 
GMA 3000: với họ 965, 
CVT nâng cao chất lượng h.ảnh; thêm 1 ổ lưu trữ gắn ngoài để tăng cường bảo vệ dữ liệu. 
Bus hệ thống tăng cường 
FSB 533/800/1066 MHz 
Pentium® D 
Core™2 Duo/ VT 
DDR2 
Intel GMA 
Graphics 
8.5 GB/s 
MCH 
PCI Express 
x16 Graphics 
Support Media 
Expansion Card 
DDR2 
10.7 0r 12.8 GB/s 
8 
GB/s 
Bộ nhớ kênh đôi DDR 2 
DDR2 400/533/ 667 MHz 
Flex: hỗ trợ bộ nhớ đa tốc 
Họ chipset Intel® 9x 
Intel® 
HD Audio 
Serial ATA 
x4 Port 
DMI 
6 PCI Express x1 
ICH7 
6 PCI 
USB 2.0 
8 Port 
Flash BIOS 
2 GB/s 
133 
MB/s 
60 
GB/s 
Matrix Storage 
Technology(MST) 
3 
Gbps 
each 
500 
MB/s 
each 
Intel® AMT 
Intel® PRO/ 
1000 LAN 
ICH8 
PCI Express x1 (PCIe x1) 
Hỗ trợ ngoại vi tốc độ cao 
Băng thông 500 MB/s mỗi kênh 
ICH : 
ICH7 /R/W/RW 
ICH8 /R/W/RW (965) 
Intel® HD Audio 
Hỗ trợ các định dạng âm thanh phổ biến: 
Surround 7.1, Dolby* Digital (surround 5.1) 
Lưu trữ: SATA150  300 GB/s 
Hỗ trợ ngoại vi tốc độ cao 
Công nghệ lưu trữ MST , NCQ: c ải thiện tốc độ nâng cao hiệu 
T ăng khả năng an toàn dữ liệu cho RAID ( 0, 1, 5, 10. ) 
Họ chipset Intel® 9x 
Pentium® D 
Core™2 Duo/ VT 
DDR2 
Intel GMA 
Graphics 
8.5 GB/s 
MCH 
PCI Express 
x16 Graphics 
Support Media 
Expansion Card 
DDR2 
10.7 0r 12.8 GB/s 
8 
GB/s 
Intel® 
HD Audio 
Serial ATA 
x4 Port 
DMI 
6 PCI Express x1 
ICH7 
6 PCI 
USB 2.0 
8 Port 
Flash BIOS 
2 GB/s 
133 
MB/s 
60 
GB/s 
Matrix Storage 
Technology(MST) 
3 
Gbps 
each 
500 
MB/s 
each 
Intel® AMT 
Intel® PRO/ 
1000 LAN 
ICH8 
Giao tiếp mạng gigabit GbE 
Hỗ trợ ngoại vi tốc độ cao 
Băng thông 500 MB/s mỗi kênh 
Truy cập mạng không dây Wi-Fi 
Tích hợp từ các ICH6W/RW 
Có thể làm Access Point 
Công nghệ quản lý năng động AMT 
Tăng cường hiệu quả quản lý và bảo mật hệ thống: 
Chipset 915 (Grantsdale) và 925 (Alderwood) 
Intel® GMA 900 (Graphics Media Accelerator) 
Cho phép hiển thị hình ảnh 3D: màu sắc trung thực, rõ nét 
Hỗ trợ dạng hiển thị 16x9 dành cho wide screen, HDTV... 
Dùng hai màn hình hiển thị độc lập. 
Phối hợp DVMT 3.0, SIPP nâng cao chất lượng hình ảnh 
Công nghệ chia sẻ bộ nhớ động DVMT 3.0 (Dynamic Video Memory Technology) 
Mở rộng bộ nhớ video tới 128 MiB 
Bộ nhớ video sẽ được bộ nhớ hệ thống cấp phát khi cần. 
Là giải pháp tiết kiệm cho những ứng dụng không nặng về đồ họa khi dùng bộ nhớ chính xử lý hình ảnh 3D 
Công nghệ SIPP (Intel® Stable Image Platform Program) 
Tạo ra hình ảnh ổn định trong thời gian dài, 
Giảm các chi phí bảo trì và nâng cao chất lượng hình ảnh. 
Intel® Chipset 915G và 925XE 
	 Khác với 915 là 925 hỗ trợ các công nghệ : 
CN bộ nhớ 64-bit EM64T ( Extended Memory 64-bit Technology ), điều khiển bộ nhớ nhanh và hiệu quả hơn. 
Công nghệ EMP ( Enhanced Memory Pipelining ), cho phép tối ưu dữ liệu, lệnh thực thi cho bộ nhớ kênh đôi (dual chanel). 
Chipset 915 (Grantsdale) và 925 (Alderwood) 
Công nghệ đường ống bộ nhớ cho phép sử dụng hiệu quả trên mỗi kênh bộ nhớ, 
Gia tăng tốc độ vận chuyển dữ liệu giữa bộ xử lý và bộ nhớ chính, nâng cao hiệu năng của hệ thống 
 Công nghệ truy cập mạng không dây Wi-Fi (Wireless Connection) 
Tích hợp từ các chipset dùng ICH6W/RW 
Hỗ trợ kết nối với các thiết bị không dây. 
Không chỉ kết nối Wi-Fi, tương lai máy tính còn có thể làm điểm truy cập (Access Point). 
 Intel® Memory Pipeline Technology (Intel® MPT) 
Bảng 4.7 Họ chipset 915 và 925 dùng cho Pentium EE và Pentium IV/HT 
 Chipset 
925XE Express 
925X Express 
915G Express 
915GV Express 
915GL Express 
915PL Express 
915P Express 
System Bus 
1066/800 MHz 
800 MHz 
800/533 MHz 
800/533 MHz 
800/533 MHz 
800/533 MHz 
800/533 MHz 
Dual-channel DDR Memory 
DDR2 533/400 MHz, 4 GB 
DDR2 533/400 MHz, 4 GB 
DDR và DDR2 533/400, 4GB 
DDR và DDR2 533/400 
Dual-channel, DDR 
Dual-channel, DDR 
DDR và DDR2 533/400 
PCI Express* x16 Interface 
PCI Express* x16 Interface 
PCI Express* x16 Interface 
PCI Express* x16 Interface 
PCI Express* x16 Interface 
Graphics Media Accelerator (GMA) 
GMA 900/ SIPP 
GMA 900 
GMA 900 
PCI Express x1 Interface 
4xPCI Express* x1 Interface 
4xPCI Express* x1 Interface 
4xPCI Express* x1 Interface 
4xPCI Express* x1 Interface 
PCI Express* x1 Interface 
PCI Express* x1 Interface 
4xPCI Express* x1 Interface 
Serial ATA 
4 x SATA/150 Ultra ATA/100 
4 x SATA/150 Ultra ATA/100 
4 x SATA/150 Ultra ATA/100 
4 x SATA/150 Ultra ATA/100 
4 x SATA/150 Ultra ATA/100 
4 x SATA/150 Ultra ATA/100 
4 x SATA/150 Ultra ATA/100 
Matrix Storage Technology (MST) 
MST (RAID 1) (với ICH6R) 
MST (RAID 1) (với ICH6R) 
MST (RAID 0,1) 
MST (RAID 0,1) 
MST (RAID 0,1) 
MST (RAID 0,1) 
MST (RAID 0,1) 
High Definition Audio (HD Audio) 
HD Audio 
HD Audio 
HD Audio 
HD Audio 
HD Audio 
HD Audio 
HD Audio 
Processor 
Pentium4 EE/HT 
Pentium® 4 EE 
Pentium® 4/ HT 
Pentium® 4/ HT 
Pentium® 4/ HT 
Pentium 4/  ... nghiệp (Professional Business Platform) 
Công nghệ dành cho giải trí 
Đàm thoại trên Internet VoIP 
Họ Chipset Intel® 965 Express (Broadwater) 
	 MCH được mở rộng với các đặc tính sau: 
FSB 1066MHz, 8.5 GB/s. 
Bộ nhớ D ual-channel : 8GiB DDR 2 800, 12.8 GiB/s 
C ông nghệ bộ nhớ Intel® FMA (Fast Memory Access) tích hợp , giúp tối ưu hóa băng thông bộ nhớ , giảm bớt thời gian trễ cho việc truy nhập bộ nhớ. 
Công nghệ đồ họa Intel® GMA 3000 
Hỗ trợ các tính năng cao cấp như cùng với công nghệ CVT 
Intel® Clear Video Technology (Intel® CVT) 
Nâng cao khả năng xử lý video độ phân giải, độ sắc nét cao. 
Đưa thêm một ổ lưu trữ gắn ngoài thứ hai vào hệ thống để tăng cường bảo vệ dữ liệu. 
Hỗ trợ các công nghệ tiên tiến khác 
Họ Chipset Intel® 965 Express (Broadwater) 
	 ICH đổi mới với ICH8, bổ sung nhiều công nghệ: 
Công nghệ USB* Port Disable : 
10 cổng USB 2.0, 
Hỗ trợ các cổng USB riêng, 
Bảo vệ dữ liệu ngăn cản việc kết nối trái phép vào hệ thống qua cổng USB. 
Công nghệ Intel® QST (Quiet System Technology) 
Tạo cho hệ thống quạt (fan) thông minh, 
Điều khiển tốc độ theo thuật toán có hiệu quả cao  
Giảm tối thiểu nhiệt độ, độ ồn, giúp hệ thống vận hành êm ái hơn nhưng vẫn đạt hiệu suất hoạt động cao hơn. 
Intel® Chipset G965 và Q965 (Broadwater) 
Intel® Chipset G955X ( Glenwood ) và Q975x 
Bảng 4.9 Họ chipset 965 và 975 dùng cho Core™2 Duo 
Chipset 
975X Express 
955X Express 
Q965 Express 
Q963 Express 
G965 Express 
P965 Express 
Intel® Viiv™ Technology 
Intel® Viiv™ 
Intel® Viiv™ 
Intel® Viiv™ 
Intel® Viiv™ 
System Bus 
1066/800 MHz 
1066/800 MHz 
1066/800/533 MHz 
1066/800/533 MHz 
1066/800/533 
1066/800/533 
Dual-channel DDR2 Memory 
DDR2 667/533 MHz, 8 GB 
DDR2 667/533 MHz, 8 GB 
4DIMMs DDR2 800/ 667/533 MHz, 8 GB 
4DIMMs DDR2 667/533 MHz, 8GB 
DDR2 800/667/533 MHz, 8 GB 
DDR2 800/667 /533 MHz, 8 GB 
Flex Memory Technology (FMT) 
Intel® FMT 
Intel® FMT 
Intel® FMT 
Intel® FMT 
Intel® FMT 
Intel® FMT 
Intell® Fast Memory Access (FMA) 
Intel® FMA 
Intel® FMA 
Intel® FMA 
Intel® FMA 
Memory Pipeline Technology (MPT) 
Intel® MPT 
Intel® MPT 
PCI Express* x16 Interface 
PCI Express* x16 
PCI Express* x16 
PCI Express* x16 
No 
PCI Express* x16 
PCI Express* x16 
Graphics Media Accelerator (GMA) /CVT 
GMA 3000 /CVT 
GMA 3000 /CVT 
GMA 3000 /CVT 
PCI Express* x1 Interface 
PCI Express* x1 
PCI Express* x1 
PCI Express* x1 
PCI Express* x1 
PCI Express* x1 
PCI Express* x1 
Serial ATA / External Serial ATA 
4 SATA 3 Gb/s 
4 SATA 3 Gb/s 
6 eSATA 3 Gb/s 
6 eSATA 3 Gb/s 
6 eSATA 3 Gb/s 
6 eSATA 3 Gb/s 
Matrix Storage Technology (MST) 
MST (NCQ, RAID 0,1,5,10) 
MST (NCQ, RAID 0,1,5,10) 
MST (ICH8R và ICH8DO only) 
MST (ICH8R) 
MST (NCQ, RAID 0,1,5,10) 
MST (NCQ, RAID 0,1,5,10) 
High Definition Audio (HD Audio) 
HD Audio 
HD Audio 
HD Audio 
HD Audio 
HD Audio /HDMI 
HD Audio 
Active Management Technology (AMT) 
Intel® AMT 
Intel® AMT (ICH8DO) 
No 
Intel® AMT 
Quiet System Technology (QST) 
Intel® QST 
Intel® QST 
Intel® QST 
Intel® QST 
Intel® QST 
Intel® QST 
USB* Port Disable 
USB* Port Disable 
USB* Port Disable 
USB* Port Disable 
USB* Port Disable 
Processor 
Core™2Extreme 
Pentium4 EE /HT 
Pentium® 4 /HT 
Pentium® 4 /HT 
Pentium® 4 /HT 
Pentium® 4 /HT 
Core™2 Duo 
Pentium® EE /HT 
Core™2 Duo/ VT 
Core™2 Duo/ VT 
Core™2 Duo/ VT 
Core™2 Duo 
Pentium® EE/D 
Pentium® EE/D 
Pentium® D 
Pentium® D 
Pentium® D 
Pentium® D 
Memory Controller Hub (MCH / GMCH) 
82975X MCH 
82955X MCH 
82Q965 GMCH 
82Q965 GMCH 
82G965 GMCH 
82P965 GMCH 
I/O Controller Hub (ICH) 
82801GB / GR 
82801GB (ICH7) 
82801HR (ICH8R) 
82801HR (ICH8R) 
G965 (ICH8) 
P965 (ICH8) 
82801GDH ICH 
82801GR (ICH7R) 
82801GR (ICH7R) 
82801GR (ICH7R) 
 Intel® Viiv™ Technology 
Công nghệ ảo hóa Intel® Viiv™ , cho phép nâng cao độ bảo mật cho hệ thống máy tính: 
Tách các môi trường phần cứng độc lập trong 1 máy tính đơn, 
Có thể chạy nhiều hệ điều hành hoặc các ứng dụng độc lập trên cùng một chip, trong những phân khu khác nhau. 
Tạo ra môi trường dịch vụ riêng biệt. 
	Intel® AMT (Active Management Technology) 
Công nghệ quản lý năng động , tăng cường hiệu quả quản lý và bảo mật hệ thống: 
Quản lý và bảo trì hệ thống từ xa mà không làm ảnh hưởng tới người dùng cuối 
Trợ giúp quản lý, kiểm tra, phát hiện và sửa chữa nhanh chóng 
2. Super I/O 
Gắn với ISA, tương thích với IBM PC cổ điển. 
Giao diện các cổng nối tiếp, song song, bàn phím, chuột và FDC 
Hỗ trợ Plug and Play 
Vai trò giảm dần trong kiến trúc hiện đại 
Điều khiển bàn phím KBC 
Điều khiển 
chuột 
Điều khiển 
ổ đĩa mềm 
FDC 
2 x UART 
Giao diện song song 
(IEEE1284) 
Cổng 
vào/ra 
Giao diện 
ổ đĩa mềm 
X-Bus 
Cắm là chạy 
PnP 
Đồng hồ 
thời gian thực 
RTC 
Logic 
điều khiển 
năng lượng 
Thanh ghi 
vào/ra 
đa chức năng 
Điều khiển 
Yêu cầu 
ngắt IRQ 
Kênh 
DMA 
Tín hiệu 
điều khiển 
Dữ liệu 
Điều khiển 
Dữ liệu/ Điều khiển 
Giao diện 
bàn phím 
Dữ liệu/ Điều khiển 
Giao diện 
nối tiếp 
Giao diện hồng ngoại 
Ngắt 
Dữ liệu/Tín hiệu 
Sơ đồ khối chức năng vi mạch Super I/O 
3. HỆ THỐNG BUS 
Hệ thống bus được phân cấp theo tốc độ truyền 
Cùng với các thiết bị đóng vai trò cầu nối (chipset) 
Môi trường truyền thông tin chung giữa các thiết bị. 
Hệ thống bus 
Bus nội: CPU Cache L1. Tần số  tốc độ xung của CPU. 
Bus hệ thống ( system bus ), kiến trúc DIB tách hai bus độc lập: 
Bus mặt sau BSB ( Back Size Bus ): CPU Cache L2 
Bus mặt trước FSB ( Front Size Bus ): CPU Mainmemory 
Có thể coi FSB là bus hệ thống. 
Bus ngoại vi (Expansion bus) : 
Thông qua cầu chipset: thiết bị ngoại vi CPU 
Ảnh hưởng lớn tới hiệu năng của hệ thống. 
BUS HỆ THỐNG ( system bus ) 
Tốc độ cao thứ hai sau bus nội. 
Bus mặt sau BSB 
Chuyển tải dữ liệu giữa CPU với Cache thứ cấp L2, cho phép tăng tốc độ truy cập. 
Bus mặt trước FSB 
Tốc độ nhanh nhất trong các bus trên bảng mạch chính và hoạt động với cùng xung nhịp bên ngoài CPU. 
Tốc độ FSB ảnh hưởng lớn tới hiệu năng của hệ thống 
Nâng cao tốc độ ? 
Công nghệ Quad Pumped 
FSB 133 MHz (PIII)  FSB 400 MHz (P4) 	 	  533, 800, 1066, 1333 MHz 
BUS NGOẠI VI (Expansion bus) 
Các khe cắm mở rộng (slot)  cắm các vỉ mạch mở rộng cho ghép nối ngoại vi. 
Kết nối thông qua cầu chipset 
Số lượng slot phụ thuộc từng mainboard và chipset. 
Tốc độ bus ngoại vi tăng lên chậm 
Các Bus ngoại vi cổ điển 
ISA ( Industry Standard Architecture ). 
Bus MCA ( Micro Channel Architecture ) 
EISA ( Extended ISA ) 
VESA-VL Bus ( Video Electronics Standards Association ) 
Loại bỏ trong kiến trúc hiện đại 
BUS NGOẠI VI (Expansion bus) 
PCI (Peripheral Component Interconnect) 
Là bus cục bộ, có cấu trúc tách rời với CPU, 
Tín hiệu địa chỉ và dữ liệu được gửi đi theo phương thức dồn kênh ( multiplexing ), 
PCI cần 2 ÷ 3 chu kỳ đồng hồ để truy nhập dữ liệu. 
Trở thành chuẩn bus chung của thiết bị ngoại vi với các phiên bản: 
PCI 1.0 (Intel đề xuất): Tốc độ truyền 66MiB/s. 
PCI 2.0 (PCI SIG phát triển từ PCI 1.0): 
 Độ rộng 32-bit, 33MHz, 133 MiB/s. 
 Đưa phương thức Plug and Play vào trong hệ thống. 
PCI 2.1 : tăng xung nhịp 66MHz, tốc độ 266MiB/s 
PCI 2.2 : nâng tốc độ truyền lên 533MiB/s. 
BUS NGOẠI VI (Expansion bus) 
AGP (Accelerated Graphics Port) 
Là 1 cổng trên Bus Local,  có 1 AGP ! 
Thiết kế cho card hiển thị tăng tốc. 
GPU truy nhập trực tiếp bộ nhớ chính qua giao diện AGP. 
AGP hiện có 3 phiên bản: 
AGP 1.0 (1x, 2x): Độ rộng 32-bit ~ PCI, điện áp 3.3V 
1x: # PCI truyền 66MHz  266MB/s. 
2x: truyền 2 tín hiệu trong 1 chu kỳ  533MB/s 
AGP 2.0 (2x, 4x): 1.5 V, chế độ 4x  1066MB/s 
AGP 3.0 (4x,8x): 8x  2.1GB/s 
Công suất max 41.8W (đường 3.3V- 6A, 5V-2A, 12V-1A) 
 dùng đầu nối 4 pin cung cấp thêm năng lượng 
BUS NGOẠI VI (Expansion bus) 
PCI Express - PCIe 
PCI, AGP là bus song song # PCI Express là giao diện nối tiếp. 
Thiết bị kết nối: chia sẻ băng thông PCI 133/ 266MB/s 
PCIe làm việc theo cơ chế “điểm nối điểm” (point-to-point) tương tự serial bus: 
Mỗi thiết bị dùng 1kênh kết nối riêng biệt 
Không phải chia sẻ băng thông của bus như ở PCI 
Cho phép truyền dữ liệu đồng thời theo hai chiều riêng biệt: 
 Vào hệ thống (upstream) 250 MB/s. 
 Ra thiết bị (downstream) 250 MB/s 
Mỗi kênh hỗ trợ tốc độ tối đa đến 500MB/s cho cả hai chiều. 
BUS NGOẠI VI (Expansion bus) 
Khe PCI Express 
Thiết kế slot PCI Express dựa trên số kênh kết nối: 
PCIe x1: 1 kênh, x4: 4 kênh, .. 
Khả năng cắm nóng (hot-swappable) 
Slot PCIe có độ dài khác nhau, tùy thuộc vào số kênh kết nối có thể hỗ trợ. 
PCI Express x1 
Slot PCIe x1 chiều dài khoảng 254mm. 
Kết nối với hệ thống qua chipset (thành phần ICH). 
Băng thông: 250MB/s mỗi chiều và 500MB/s cho toàn bộ 
Kết nối các card add-in như: sound, Gigabyte LAN, .. 
Thay thế dần cho slot PCI truyền thống 
BUS NGOẠI VI (Expansion bus) 
Vấn đề năng lượng tiêu thụ 
Slot PCIe x16 cung cấp 75W cao hơn so với AGP 41.8W 
Nếu card chỉ sử dụng 25-75W: không cần nguồn điện bổ sung. 
Trên mức 75w,  card cần được cấp thêm điện hỗ trợ bằng một đầu cắm 6pins 
PCI Express x16 
Lắp các card tăng tốc đồ họa thay thế cho slot AGP, 
164 chân, 16 kênh kết nối, nhanh gấp 16 lần so với khe x1, 
Băng thông mỗi kênh 4 GB/s vào/ra ~ tổng cộng là 8 GB/s. 
Tốc độ truyền dữ liệu nâng lên gấp 3,5 lần AGP 8X ( 2,1 GB/s). 
Dùng 2 slot PCIe x16  hỗ trợ 2 card đồ họa chạy song song. 
4 ROM VÀ ROM BIOS 
ROM (Read Only Memory) 
Là bộ nhớ mà thông tin lưu giữ còn tồn tại ngay cả khi ngắt điện 
Bộ nhớ bền vững ( Nonvolatile Memory )  Bộ nhớ “chỉ đọc”? 
4 kiểu ROM: ROM, PROM, EPROM, EEPROM - Flash ROM 
ROM BIOS (Basic Input/Output System) 
BIOS - hệ thống nhập/xuất cơ sở 
Lớp giữa giao tiếp giữa phần cứng và hệ điều hành. 
LAYER 
Hardware 
 System 
 BIOS 
Operating System 
Application 
Trình điều khiển 
trong ROM Card điều hợp 
Driver nạp từ đĩa 
vào RAM khi khởi động 
BIOS trên Mainboard 
BIOS với 3 thành phần 
BIOS 
Các phần mềm trong BIOS trên main được nạp đầu tiên, trước cả hệ điều hành khi khởi động máy, bao gồm: 
POST ( Power-on self-test program ): chương trình tự kiểm tra 
Kiểm tra, khởi tạo – báo lỗi 
Setup : Chương trình xác lập cấu hình hệ thống. 
Chương trình quét ROM mở rộng : 
tại C000:0000, D000:0000. Nếu tìm thấy ROM nào có chương trình thì nó sẽ được thực thi. 
Bootstrap : Thủ tục đọc ổ đĩa, tìm sector khởi động, 
Nạp HĐH vào RAM và chuyển quyền điều khiển cho HĐH để khởi động máy. 
BIOS : gồm các trình điều khiển sử dụng làm giao diện cơ bản giữa phần cứng và hệ điều hành khi máy đã được khởi động. 
BIOS 
Flash BIOS : 
Sử dụng các Flash ROM: Tốc độ nhanh, dung lượng lớn 
Có thể thay đổi nội dung linh hoạt = C.trình của NSX 
Bổ sung tính năng Plug ^ Play. 
PnP giúp tránh được sự cố trong quá trình xác lập cấu hình thiết bị. 
Thiết bị và cả hệ điều hành cũng phải có tính năng PnP. 
Thông tin về card được cấu hình sẽ được ghi vào trong Flash BIOS 
Dual BIOS 
BIOS đóng vai trò trung gian giữa phần mềm hệ thống và phần cứng, nên ảnh hưởng khá nhiều đến hoạt động của máy. 
Tích hợp hai BIOS (Dual BIOS), thậm chí là bốn -Quad BIOS, 
Backup từ BIOS dự phòng khi BIOS chính (main BIOS) bị hỏng 
NÂNG CẤP BIOS 
Khi nào cần upgrade BIOS ? 
Upgrade để: Phục hồi hoặc nâng cao tính năng của BIOS 
Giúp mainboard hoạt động ổn định hay tương thích với các thiết bị mới phát triển. 
 Thận trọng 
Upgrade BIOS là một công việc cực kỳ nguy hiểm, thậm chí có thể làm hỏng BIOS, nhất là khi đang update dở dang mà bị ngắt điện. 
Nên dùng UPS khi thực hiện công việc này. 
Đọc kỹ các tài liệu liên quan đến mainboarrd và BIOS 
Tuyệt đối tuân theo các hướng dẫn một cách cẩn thận nhất. 
Mỗi model mainboard dùng một loại BIOS riêng biệt, không thể dùng lẫn nhau được 
! 
NÂNG CẤP BIOS 
Tải các file upgrade BIOS, nên chọn revision mới nhất, để thực hiện nâng cấp. 
Một file upgrade thường có 1 hoặc nhiều tính năng sau: 
Khắc phục các lỗi hoặc vấn đề tương thích 
Bổ sung thêm các chức năng mới cho BIOS 
Bổ sung việc nhận diện và hỗ trợ các thiết bị (CPU) mới. 
 Chú ý: 
Hệ thống hoạt động ổn định, chưa có yêu cầu nâng cấp  không nên tiến hành flash BIOS. 
Chỉ cần flash với revision mới nhất có thể. 
Xác định revision hiện hành của BIOS? 
Trong lúc POST đang thực thi quan sát: 
Dòng thứ ba, có dạng: #401A0-XXXX 
xxxx là BIOS revision hiện hành 
! 
Award Modular BIOS V6.00PG 
Copyrigh © 1984-2006,Award sof.... 
#401A0-XXXX 
CMOS RAM 
Dùng chip RTC/NVRAM ( RTC/Non Volatile Memory ) 
Công nghệ CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor ). 
Bộ nhớ nhỏ (64 byte), 10 byte đầu dành cho RTC 
RAM CMOS 
RTC 
Real Time Clock 
Đồng hồ thời gian thực RTC : 
Chứa thông tin thời gian thực 
Năm-tháng-ngày, Giờ-phút-giây 
RAM CMOS 
Chứa thông tin về cấu hình hệ thống 
Thay đổi bằng trình BIOS SETUP 
Mất thông tin trong CMOS? 
Hết pin, hỏng đường nạp 
Xác lập lại, "Load BIOS default" 
Quên Password? 
Dùng jumper "clear CMOS" 
Tháo pin CMOS 10-15’ 
BIOS SETUP 
Dùng trình BIOS Setup để thay đổi thông tin cấu hình 
có thể ảnh hưởng tới hiệu năng của hệ thống. 
Trình setup được kích hoạt trong quá trình khởi động máy 
1 phím (hoặc tổ hợp phím) tuỳ thuộc loại BIOS (hãng SX) 
Một số cách kích hoạt trình setup: 
Hướng dẫn cách kích hoạt BIOS Setup 
Dòng dưới cùng của màn hình khởi động 
Thủ thuật khi không có dòng hướng dẫn? 
BIOS 
Tổ hợp phím 
BIOS 
Tổ hợp phím 
AMI 
Del 
Phoneix 
Ctrl+Alt+Esc / Ctrl+Alt+S 
Compaq 
F10 
Award 
Del / Ctrl+Alt+Esc 
Sony 
F3 
IBM 
Ctrl+Alt+Ins 
 BIOS Setup 
5. CÁC THÀNH PHẦN TRÊN MAINBOARD 
Các thiết bị hỗ trợ : 
Jump và switch: 
Xác lập cấu hình làm việc cho hệ thống và khảo sát mạch. 
Chế độ tự động xác lập cấu hình, mức điện áp ( Auto VRM ) 
Các điện trở, tụ điện: 
Điều chỉnh điện áp, giảm nhiễu tín hiệu. 
Các sự cố gây nên: hư hỏng cho mainboard hoặc làm hệ thống hoạt động không ổn định, máy hay bị treo... 
Phát hiện và giải quyết các sự cố. 
Các thiết bị khác: 
Các chân nối ra công tắc mềm, các đèn báo LED, loa v.v. 
CÁC THÀNH PHẦN TRÊN MAINBOARD 
Tụ hóa (Tụ điện phân Electrolytic Capacitor) 
Điện dung khá lớn, không ổn định 
Trở kháng tương đương ESR lớn ở tần số cao 
Sự cố của tụ hóa ảnh hưởng đến bảng mạch 
Hiện tượng rò tụ, giảm điện dung 
Phồng rộp do bị nóng, theo thời gian 
Giảm tuổi thọ  không ổn định HT 
Tụ nhôm đặc (Aluminum Solid Capacitor) 
ESR thấp ở tần số cao 
Ổn định điện dung khi dòng thay đổi 
Khả năng chịu nhiệt cao 
Vòng đời dài hơn: 6 lần so với tụ hóa 
CÁC THÀNH PHẦN TRÊN MAINBOARD 
Back Panel 
Mouse 
PS/2 
Audio x6 
Optical SPDIF 
IEEE 1394 
Coaxial 
Rj45 Port 
COM 
LPT 
Key 
PS/2 
USBx4 
Line-in 
Line-out 
Mono-in 
SATA Bracket 
MAINBOARD 
Asus P5K 
on Intel P35 Express Chipset 
PCIE x 1 
Intel® 
P35 
LAN 1 
USB 1 2 
AUDIO 
DDR2_A1 
PCI 
ICH 9 
LGA775 
F_ESATA 
PCIE x 16 
USB 11,12 
1 
2 
3 
1 
2 
KB 
USB 5,6 
USB 3,4 
ATX12V 
SATA 
4 2 
3 1 
USB 9,10 
SATA E2 
LAN 
USB 7, 8 
DDR2_A2 
DDR2_B1 
DDR2_B2 
ATX PWR 
FLOPPY 
Super I/O 
COM1 
CHA_FAN2 
PWR_FAN 
CHA_FAN1 
CPU_FAN 
BIOS 
F_PANEL 
CMOS 
Battery 
IE1394_2 
PRI_IDE 
CD 
MAINBOARD 
DDR3 SOCKET 
DDR2 SOCKET 
P35 
GMCH 
ICH9