تحدثنا في مقالاتنا السابقة عن تاريخ الحاسب الآلي أو الكمبيوتر وكيف تطور على مر الزمن منذ أن كان مجرد آلة حاسبة وظيفتها عمل بعض الحسابات البسيطة مروراً بالحواسيب العملاقة التي بلخ حجمها حجم ملاعب كرة القدم، ووصولاً لما نراه اليوم من حواسيب في حجم كفة اليد، والتي نُطلق عليها الهواتف النقالة، فهي في النهاية كما قلنا نوع من أنواع الحواسيب في المبدأ العام. تحدثنا أيضاً بعد ذلك عن المكونات الأساسية للكمبيوتر، أو ما نُسميه بالهاردوير الخاص بالكمبيوتر في شكله القياسي. وكما وعدتكم في المقال السابق، فنحن سنتحدث بدءاً من هذه المرة عن كل جزء من هذه الأجزاء بشكل أكثر تفصيلاً من المرة الأخيرة، لنوفر بذلك المعلومات الأساسية التي يحتاجها الجميع حول المكونات الداخلية لحواسيبهم وكيف تتواصل هذه المكونات فيما بينها. لذا وبدون أية مقدمات سنتحدث اليوم عن ما هي اللوحة الأم ، وما هي وظيفتها ومكوناتها الأساسية !!

"الأم مدرسة، إذا أعددتها أعددت شعباً طيب الأعراقِ". لا شك أن اللوحة الأم هي المكون الأساسي الذي يستطيع أي شخص في العالم تقريباً أن يُلاحظه أو يتعرف عليه في أي حاسوب تقريباً. فالأمر مع اللوحة الأم لا يحتاج أي خبرة أو معرفة سابقة لتتعرف عليها حتى ولو لم تكن تعرف الإسم التقني لها "بفرض أنك فعلياً كنت تعيش في كهف". ولذا فاللوحة الأم على عكس باقي مكونات الحاسوب التي تختلف في طبيعتها في بعض الأحيان من ناحية الشكل أو التصميم أو النوع، فهي واحدة في تصميمها بغض النظر عن الحجم الخاص بها، وتتكون تقريباً من مجموعة من المكونات الثابتة، مع بعض التغييرات هنا وهناك حسب تعاقب أجيال الهاردوير.

ولأن الأم مدرسة، فاللوحة الأم في الحاسب هي بمثابة القاعدة الأساسية التي تُتيح لباقي مكونات الكمبيوتر التعامل مع بعضها البعض أو التعلم من بعضها البعض. فبدونها أنت لا تمتلك حاسوب أصلاً!!.

ما هي اللوحة الأم ؟

تعتبر اللوحة الأم أو المذربورد Motherboard والتي يُطلق عليها العديد من الأسماء مثل system board, mainboard  أو printed wired board، أحد أهم الأجزاء الموجودة داخل حاسوبك والتي لا يمكنك الإستغناء عنها بأي حال من الأحوال. والسبب الرئيسي هنا هو أن اللوحة الأم هي وسيلة التواصل الوحيدة بين جميع أجزاء الكمبيوتر، سواء بشكل مباشر (مثل المعالج والذاكرة وبطاقات التوسعة بشكل عام)، أو بشكل غير مباشر (مثل الأقراص الصلبة التقليدية ووحدة الطاقة الرئيسية أو الـPSU وباقي الأجزاء التي تتصل باللوحة الأم عن طريق وصلات أو أسلاك).

وفي الحقيقة اللوحات الأم تختلف من ناحية ما هو موجود عليها من آلة إلى أخرى.  فبالإضافة إلى المعالج ، هناك شرائح الـ BIOS وشرائح الذاكرة وفتحات التوسعة للذاكرة الإضافية وهناك الوصلات التي تقوم بتوصيل اللوحة الأم بلوحات الدوائر الأخرى الموجودة والتي يتم تركيبها عليها. كما تحتوي اللوحة الأم على منافذ لتركيب وصلات IDE (Integrated Drive Electronics) الخاصة بمحركات الأقراص الثابتة (القديمة نسبياً) ومحركات الأقراص المضغوطة / أو أقراص الـ DVD . هذا بجانب التوصيلات التسلسلية serial أو المتوازية parallel لأشياء مثل منافذ USB والمنافذ الأخرى الموجودة على صندوق الكمبيوتر.

مقال ذا صلة: تحديث بيوس gigabyte

هذه المكونات قد يختلف بعضها كما ذكرنها من شركة مصنعة لأخرى، ومن جيل لوحات أم لغيرها، فبعض الوصلات التي كنت تجدها في اللوحات الأم الأقدم، لن تجدها في اللوحات الأحدث والعكس صحيح. واللوحات الأم يتم تصنيعها من شركات مخلفة مثل ASUS و Gigabyte و MSI وغيرها من الشركات، وتتمتع كل لوحة أم بمجموعة من الميزات التقنية والتصنيعية التي عن طريقها يتم التأثير على سرعة انتقال البيانات من وإلى المكونات الموجودة عليها، فعلى سبيل المثال اللوحات الأم التي تدعم أحدث معيار PCIe 4.0 ستوفر سرعة تواصل أكبر مع البطاقة الرسومية ووحدات التخزين من نوع الـSSD، حيث أن هذه المكونات يتم التواصل بينها وبين المعالج عن طريق خيوط أو خطوط الـ PCIe.

وفي حال كنت تتسائل ما هي خيوط أو خطوط الـPCIe : فالإجابة البسيطة هو أنها تُعد شكل من أشكال الـBus الموجودة داخل الحاسب والتي تعمل على توفير التواصل بين قطع الحاسب (يمكنك قراءة المزيد في : مصطلحات تقنية : ما هي النواقل أو الـ Bus وماهي فائدتها في حواسيبنا ؟!

ما هي مكونات اللوحة الأم الرئيسية؟

وبما أن اللوحة الأم تعمل على توصيل المكونات الرئيسية المكونة للحاسب، فهي تحتوي على بعض المكونات التي إما أنها يستقر أو يتواصل عن طريقها عضو من أعضاء الجهاز، وفي هذه الحالة تكون القطعة المسئولة عن عملية التوصيل تُسمى سوكيت أو مدخل، أو أن تمتلك اللوحة الأم نفسها قطعهة لها وظيفة خاصة بذاتها تساهم في التواصل بين أجزاء الحاسب مثل الشرائح أو الـChips الموجودة على اللوحة الأم أو العناصر الأخرى ذات الوظائف المعينة. فما هي هذه المكونات ؟

1. المعالج المركزي
2. فتحات الذاكرة
3. مجموعة الشرائح أو الـ Chipset
4. ساعة المعالج
5. فتحات بطاقات التوسعة Expansion Slots
6. موصلات التخزين
7. موصلات الطاقة
8. الذاكرة الثابتة ROM
9. بطارية  CMOS
10. مكونات أُخرى: مثل مقابس الـ USB  وأجهزة التحكم في القرص ، ووحدات إيثرنت، والنواقل ...

المعالج المركزي

يمكننا القول أن المعالج المركزي هو في الأساس جزء مستقل بذاته، ولا يُعتبر جزء من اللوحة الأم نفسها. ولكن المعالج يستقر على اللوحة الأم فوق ما نُسميه نحن بالسوكيت أو المقبس أو Socket. والسوكيت هو القاعدة التي يتم تركيب المعالج عليها، ويتكون السوكيت بشكل عام من مجموعة من الفتحات أو المداخل التي يدخل فيها السنون التي ستجدها في شريحة المعالج نفسه.

كما أشرنا، يستخدم مقبس وحدة المعالجة المركزية سلسلة من المسامير لتوصيل معالج وحدة المعالجة المركزية باللوحة الأم لجهاز الكمبيوتر والتي من خلالها يتم نقل المعلومات والتعليمات والطاقة من وإلى المعالج.  حيث أنه إذا تم توصيل وحدة المعالجة المركزية عبر مقبس وحدة المعالجة المركزية ، فلن يتم لحام المعالج في اللوحة الأم، وبالتالي يمكن استبداله بعد ذلك في حال حدثت له مشكلة، أو لرغبة تغيير المعالج مثلاً.

وتعد مقابس وحدات المعالجة المركزية أكثر شيوعًا مع أجهزة الكمبيوتر المكتبية مقارنة بأجهزة الكمبيوتر المحمولة. فعند شراء لوحة أم ما، فإن العثور على أفضل لوحة أم لا يتعلق فقط بالتأكد من أنها تحتوي على الميزات التي تريدها فحسب . بل إن الخطوة الأولى لإختيار أي لوحة أم هي التأكد من أن اللوحة الأم بها مقبس يدعم وحدة المعالجة المركزية التي لديك (ومجموعة شرائح مدعومة أيضاً). لذا، فحتى لو كان لديك أفضل وأسرع وحدة معالجة مركزية في العالم، فستكون بالنسبة لك قطعة من المعدن لا قيمة لها في حال كانت لا تتوافق مع المقبس الموجودة في اللوحة الأم التي تمتلكها.

الجدير بالذكر هنا هو أن الشركات المصنعة للمعالجات المركزية، هي نفسها الشركات المصنعة للمقابس الموجودة على اللوحة الأم. وتمتلك Intel أنواعًا مختلفة من المقابس لوحدات المعالجة المركزية (CPU) الخاصة بها والتي تختلف عن تلك الخاصة بأجهزة سطح المكتب عالية الأداء (HEDT) وأيضاً عن تلك الخاصة بالخوادم، كما هو الحال مع شركة AMD. وتتمتّع شركة انتل حالياً بالجيل الثالث عشر من المُعالجات المكتبية مع مقبس LGA1700 الجديد، في حين توفّر AMD جيلها الرابع من مُعالجات Ryzen مع أخر ظهور لمقبس AM4 الخاص بها.

أنواع المقابس

المقابس أيضاً لها أنواع مختلفة تحتلف بإختلاف طبيعة الإتصال أو شكل الاتصال بين المعالج واللوحة الأم.

• LGA (صفيف الشبكة الأرضية) - في هذا النوع، توجد المسامير على المقبس نفسه، ويكون المعالج هو المستقبل لها.
•  PGA (Pin Grid Array) في هذا النوع ، توجد المسامير على شريحة وحدة المعالجة المركزية ويكون المقبس هو المستقبل لهذه المسامير.
• ZIF (Zero Insertion Force)  في هذا النوع ، أثناء إدخال شريحة وحدة المعالجة المركزية ، يتم فك أو لنقل تعديل فتحات أو أماكن الاتصال الموجودة في المقبس عن طريق رفع رافعة صغيرة.  وبالتالي ، يتم تركيب وحدة المعالجة المركزية بسهولة، ومن ثم إغلاق هذه الرافعة عن طريق تحريكها مرة أخرى.

وبشكل عام، تستخدم Intel مقابس نوع LGA بشكل أساسي (يمكنك مراجعة معظم مقابس Intel لتجدها تأتي بأحرف LGA كلها تقريباً) بينما تستخدم AMD مآخذ من النوع PGA-ZIF في منتجاتها المختلفة (غير أنها تنوي استخدام مقبس LGA أخيراً مع جيلها القادم من مُعالجات Ryzen). وعلى سبيل المثال Intel ؛ ففهي تصنع العديد من المتغيرات للمقابس الخاصة بها، والتي في الكثير من الأحيان ما يكون السبب وراء تغييرها هو الحاجة لمقابس أكثر قوة لتدعم المعالجات الجديدة، أو لأسباب تجارية وربحية أُخرى.

ويأتي الاختلاف بين المقابس في الأغلب في ترتيب الدبابيس وعددها. لهذا السبب يتعين علينا توخي الحذر الشديد عند تحديد نوع وحدة المعالجة المركزية والمقبس كما أشرنا مُسبقاً.  وعلاوة على ذلك ، بناءً على الطراز المختلفة للوحات الأم والمجالات التي سيتم إستخدامها فيها، قد تأتي اللوحات الأم مع أكثر من مقبس لوحدة المعالجة المركزية (CPU) مع الأجهزة التي تتطلب طاقة معالجة أكبر، مثل الخوادم على سبيل المثال.

فتحات الذاكرة

تعتبر فتحات الذاكرة -هذه هي الفتحات الطويلة المتصلة باللوحة الأم بجانب مقبس المعالج عادة- ضرورية لتثبيت شرائح الذاكرة أو الـ DIMM على الكمبيوتر. وكلمةDIMM  تعني وحدة الذاكرة المزدوجة المضمنة أو Dual Inline Memory Module، والتي تتكون من دوائر DRAM متكاملة. وتعتبر ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكي Dynamic Random Access Memory (DRAM) هي ذاكرة متقلبة تقوم بتخزين البيانات والملفات التي يتم تنفيذها بواسطة وحدة المعالجة المركزية أثناء عمل الحاسب.

فالرام أو الذاكرة لست مسؤلة عن “سرعة الكمبيوتر” أو الحاسب، ولكنها في الحقيقة هو المكان الموجود داخل الكمبيوتر حيث يتم الاحتفاظ بنظام التشغيل والبرامج والتطبيقات والبيانات التي يستخدمها الحاسوب في الوقت الحالي بحيث يمكن للمعالج الوصول إليها بسرعة.  لذا وبسبب هذه الطبيعة، تُفقد محتويات ذاكرة الوصول العشوائي عند إيقاف تشغيل طاقة الكمبيوتر.  ولذلك فكلما زاد حجم ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر ، زادت قدرة الكمبيوتر على الاحتفاظ بالبرامج والملفات الكبيرة ومعالجتها بشكل أسرع، وهو ما يعني أنها “تُساهم” في سرعة معالجة البيانات بشكل غير مباشر.

وفي الحقيقة توجد العديد من أنواع وأجيال ذاكرة الوصول العشوائي أو الـ DRAM مثل DDR و DDR2 و DDR3 و DDR4 ومؤخراً DDR5 التي بدأت في الظهور بشكل بسيط. وفي الغالب ، تم تصميم فتحات ذاكرة الوصول العشوائي بطريقة تمكنك فقط من إدخال شريحة الذاكرة في اتجاه واحد محدد. كمرجع ، استخدمت الأجهزة السابقة بين الثمانينيات وأواخر التسعينيات وحدات ذاكرة من النوع SIMM، وهي وحدات ذاكرة مضمنة واحدة. (سنتحدث عن الفارق بالتفصيل في مقالنا المخصص عن الرام).

مجموعة الشرائح أو الـ Chipset

لا شك أن مجموعة الشرائح أو الـ Chipset الخاصة باللوحة الأم تُعتبر أحد الأجزاء الهامة داخل الحاسوب، حيث أنها تقوم بعمل قناة التواصل بين المعالج المركزي وبقية الأجزاء الموجودة على النظام مثل (الرام والبطاقة الرسومية وبطاقة الشبكة مثلاً) وأيضاً التوصيل بين المعالج والمكونات الطرفية الخارجية مثل (الشاشة والطابعة ولوحة المفاتيح والفأرة). ويتم هذا التواصل من خلال العديد من دوائر أو شرائح التحكم التي تكون مجمعة داخل الشرائح المركزية أو Chipset.

في السابق كانت هذه الشرائح تتواجد بمفردها خارج الشريحة المركزية، ولكن في الوقت الحالي فهذه الشرائح تتواجد داخل شريحتين رئيسيتين هما الجسر الشمالي والجسر الجنوبي، والتي يُطلق عليها الشرائح الأم أو مجموعة الشرائح الـ Chipset كما يطلق عليها البعض. وتعمل هذه الشرائح أو الجسور على توصيل المكونات مع بعضها البعض ومع المعالج عن طريق ما يُعرف بالنواقل أو Bus.

ومن ناحية الوظيفة، فالجسر الشمالي والذي يُعرف أيضاً باسم (GMCH أو Graphic and Memory Controller Hub) كان يحتوي على المتحكمات الخاصة بالمكونات التي تحتاج لسرعة تواصل مرتفعة مثل الذاكرة بشكل أساسي بجانب متحكمات الـPCIe والـ IGP أيضاً (لا تهتم لهذه المسميات في حال كنت لا تدري ما هي)، ويقوم بذلك عن طريق ما يُسمى بالناقل الأمامي أو FSB. وبالرغم من أن الجسر الشمالي كمبدأ مازال موجوداً، إلا أنه لم يعد موجوداً الآن كوحدة مفردة ولكن أصبح موجود داخل المعالجات وداخل مجموعة الشرائح الأساسية للوحة الأم كما حسب الجيل الخاص بهذه اللوحة أشرنا مسبقاً.

أما الجسر الجنوبي والذي يُعرف أيضاً باسم (input/output controller  أو expansion controller) فقد كان مسؤلاً عن توصيل كل شئ أخر تقريباً سواء كنا نتحدث عن أجهزة تخزين أو وحدات إدخال وإخراج أو مقابس PCI و USB وواجهة SATA وغيرها، حيث أنها لا تحتاج للسرعة الكبيرة كما هو الحال مع الجسر الشمالي، لذلك فالمسؤل عن عملية نقل البيانات هنا تكون في الأغلب نواقل أقل سرعة والتي بدورها تقوم بعملية الإتصال بشكل غير مباشر مع المعالج، حيث أنه يتواصل مع الجسر الشمالي.

هذه الشرائح لا تقوم بتصنيعها شركات اللوحات الأم في الأغلب، ولكنها تكون ملكية للشركات المصنعة للمعالجات وهما AMD و انتل، والتي يُصنعها لهم شركات مثل SIS, VIA, ALI,  و OPTI.

ساعة المعالج

تقوم ساعة وحدة المعالجة المركزية بمزامنة تشغيل جميع أجزاء الكمبيوتر وتوفر إشارة التوقيت الأساسية لوحدة المعالجة المركزية.  فباستخدام بلورة الكوارتز ، تبث ساعة وحدة المعالجة المركزية الحياة في المعالج الدقيق عن طريق إطعامه بتدفق مستمر من النبضات. فعلى سبيل المثال ، تستقبل وحدة المعالجة المركزية التي تعمل بتردد 200 ميجاهرتز 200 مليون نبضة في الثانية من الساعة.  وبالمثل، تحصل وحدة المعالجة المركزية التي تعمل بتردد 2 جيجاهرتز على ملياري نبضة في الثانية من الساعة. وبالمثل ، في أي جهاز اتصالات ، يمكن استخدام الساعة لمزامنة نبضات البيانات بين المرسل والمستقبل.

بجانب ذلك، تتتبع مكون أخر يُسمى "ساعة الوقت الفعلي" ، والتي تسمى أيضًا بـ"ساعة النظام" ، الوقت الخاص باليوم الحقيقي وتجعل هذه البيانات متاحة للبرنامج الموجودة على الكمبيوتر.

فتحات بطاقات التوسعة Expansion Slots

لا شك أن الكثير من القراء قد يكونوا على دراية بمصطلح  PCIالذي يستخدمه الجميع في كل مكان، والذي يعني Peripheral Component Interconnect ، والذي يُعتبر وسيلة لتوصيل المكونات الطرفية بالحاسب. فالوظيفة الأساسية لشقوق التوسعة هذه هو أنها (يتم استخدامها لتثبيت مكونات إضافية مثل المحولات اللاسلكية والبطاقات الرسومية أو بطاقات الصوت والشبكة، وما إلى ذلك من المكونات.

ومقبس PCI في الأساس هو عبارة عن ناقل توسعة يستخدم لنقل البيانات بين الكمبيوتر (أي وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي) والأجهزة الطرفية المتصلة. الجدير بالذكر هُنا أن مقابس PCIe هي الأُخرى تمتّعت بعدد كبير من الأجيال، لتصل في الوقت الحالي لجيل PCIe 5.0 الأحدث، والذي بدوره يوفّر عرض نطاق ترددي كبير يصل إلى 63GB/s وهو ضعف ذلك الخاص بالجيل الرابع PCIe 4.0.

لمعرفة ما هي النواقل يمكنك مراجعة الموضوع الخاص بالنواقل مرة أُخرى.

موصلات التخزين

كما ذكرنا في البداية، يتم تجهيز اللوحات الأم بموصلات لتوصيل الهاردوير إما بشكل مباشر مثل المعالج والذاكرة وبطاقات التوسعة، أو بشكل غير مباشر مثل أجهزة التخزين مثل محركات الأقراص الثابتة المغناطيسية ومحركات الأقراص الضوئية وبعض وحدات التخزين من الحالة الصلبة. حيث تعمل هذه الأجهزة من خلال واجهة تعرف باسم  SATA.

وتعتبر واجهة SATA  أو Serial ATA هي بدورها أيضًا أحد نواقل الكمبيوتر التي تُتيح الاتصال بين وسائط التخزين والكمبيوتر من خلال محولات النواقل المضيفة الموجودة على اللوحة الأم (أو ما يُعرف بمقابس الـSATA). وتوجد إصدارات مختلفة من موصلات SATA ، مثل SATA 3.2 و mSATA و eSATA وما إلى ذلك ، وتستخدم هذه الموصلات المختلفة اعتمادًا على تكوين الجهاز.  فعلى سبيل المثال ، يتم استخدام mSATA أو mini-SATA لوحدات التخزين من الحالة الصلبة SSD ومحركات الأقراص الثابتة HDD المثبتة على أجهزة الكمبيوتر المحمولة (حيث أنها تكون أصغر حجمها وأقل إستهلاكاً للطاقة لتتناسب مع طبيعة تصميم الحواسيب المحمولة).

هذا وتوفّر منافذ M.2 التي تدعم معيار NVMe بأحدث إصداراته تركيب وحدات التخزين فائقة السرعة من فئة SSD أو وحدات التخزين من الحالة الصلبة كما نُطلق عليها. وهذا النوع من وحدات التخزين يوفّر سرعات نقل بيانات مهولة تصل إلى 7000Mb/s وأكثر مع الجيل الجديد الذي يدعم سرعات PCIe 5.0. يمكنك معرفة المزيد عن وحدات التخزين بأنواعها بالتفصيل من خلال هذا المقال.

موصلات الطاقة

تحتوي أجهزة الكمبيوتر على مزود طاقة رئيسي للحاسب، والذي بدوره يقوم بتوصيل الطاقة لجميع المكونات الموجودة على اللوحة الأم أو داخل صندوق الحاسب بشكل مباشر أو غير مباشر. ولكن ولأنه لا يمكن توصيل الطاقة لجميع المكونات مباشرة من مزود الطاقة. تستخدم اللوحة الأم ما نُسميه موصلات الطاقة لتوزيع الطاقة من مزود الطاقة الرئيسي إلى المكونات المختلفة التي يتم تركيبها أو توصيلها باللوحة الأم، مثل ذاكرة الوصول العشوائي ووحدة المعالجة المركزية ومجموعة الشرائح وبطاقات التوسعة.  ويتم توصيل الطاقة من هذه المقابس المخصصة للأجزاء الرئيسية الموجودة على اللوحة الأم كما شرحنا سابقاً من خلال النواقل أو الـBuses.

تتطلب بعض بطاقات التوسعة الحديثة مثل بطاقات الرسومات المتطورة مزيدًا من الطاقة ، والتي لا يمكن توفيرها بواسطة موصلات الطاقة الرئيسية للكمبيوتر فحسب. لذلك ، تأتي البطاقات الرسومية الحديثة هذه مع موصلات طاقة خاصة بها للحصول على المقدار المناسب من الطاقة الكهربائية.

الذاكرة الثابتة ROM

تحتوي اللوحات الأم أيضًا على الذاكرة الثابتة أو Flash ROM ، وهي عبارة عن شريحة ذاكرة غير متطايرة تستخدم لتخزين تعليمات الـ BIOS الخاص بالنظام. يعتمد نظام التشغيل على جزء أساسي من البرمجة يسمى BIOS (أو نظام إخراج الإدخال الأساسي Basic Input Output System) ، وهو ببساطة ما يربط بين برنامج نظام التشغيل الأساسي والأجهزة أو العتاد. وعلى عكس نظام التشغيل ، الذي ستجده موجود نفسه في العديد من الحواسيب المختلفة في حال كان يتمتع بنفس النسخة، يختلف الـ BIOS من جهاز إلى آخر وفقًا لطبيعة تكوين الأجهزة الدقيق وعادة ما تتم كتابته بواسطة الشركة المصنعة للجهاز (تحديداً اللوحة الأم).

لا يعد BIOS ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، برنامجًا: حيث أنه برنامج يتم تخزينه بشكل شبه دائم في إحدى الرقائق الرئيسية للكمبيوتر (سنتحدث عن هذا الأمر بالتفصيل قريباً)، لذلك يُعرف بلقب البرنامج الثابت أو firmware  (وهو في العادةً ما يتم تصميمه بحيث يمكن تحديثه من حين لآخر).

وقد تحدثنا في وقت سابق عن عملية التشغيل، وكيف يُساهم البيوس في هذه العملية في هذا الموضوع

كيف بدأ الحاسوب: ما هو الكمبيوتر وما هي مبادئه الأساسية (الجزء 2)

بطارية  CMOS

تشتمل اللوحات الأم أيضًا على كتلة صغيرة منفصلة من الذاكرة مصنوعة من شرائح ذاكرة الوصول العشوائي CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor ) والتي تظل تعمل بشكل مستمر في الحاسب بواسطة بطارية خاصة بها  (تُعرف باسم بطارية CMOS)  ، والتي تُحافظ على عمل الذاكرة حتى عند انقطاع طاقة الكمبيوتر، وهذا يمنع إعادة ضبط معلومات الحاسوب عند تشغيل الكمبيوتر مرة أُخرى.

وقد تم تصنيع هذه الذاكرة من وحدات CMOS، وذلك لأن أجهزة CMOS تتطلب القليل جدًا من الطاقة للعمل.

وتُستخدم ذاكرة الوصول العشوائي CMOS لتخزين المعلومات الأساسية الخاصة بجهاز الكمبيوتر. على سبيل المثال: أنواع الأقراص المرنة ومحركات الأقراص الثابتة ومعلومات حول وحدة المعالجة المركزية وحجم ذاكرة الوصول العشوائي والتاريخ و الوقت معلومات المنفذ التسلسلي والمتوازي معلومات التوصيل والتشغيل، و إعدادات توفير الطاقة، والبيانات المهمة الأخرى المحفوظة في ذاكرة CMOS هي الوقت والتاريخ ، والتي يتم تحديثها بواسطة  Real-Time Clock (RTC).

مكونات أُخرى

وبصرف النظر عن هذه المكونات الذي ذكرناها، توجد مكونات إضافية أُخرى متعددة على اللوحة الأم مثل مقابس الـ USB (الناقل العالمي Universal Service Bus) ، وأجهزة التحكم في القرص، ووحدات التحكم في الإيثرنت، والنواقل أو Bus وما إلى ذلك. كما تحتوي اللوحات الأم الحديثة أيضًا على شرائح رسومية مدمجة (مثل Intel HD Graphics) وبطاقات صوت ملحومة عليها مباشرة. وتوفر البطاقات الرسومية الداخلية القدرة على التعامل مع العمليات الرسومية الأساسية للجهاز وتوفير القدرة على إخراج الفيديو من خلال منافذ VGA و HDMI.

منفذ USB-C

تم اعتماد منفذ USB-C في عام 2014 هو أحدث المنافذ التي قدمته لنا USB Implementers Forum أو منتدي منفذ USB وهو تجمع ضخم يضم أكثر من 700 شركة تقنية على رأسهم مايكروسوفت, أبل, إنتل, Dell, HP وسامسونج ليكون بديلاً لكثير من المنافذ المختلفة التي نستخدمها في حياتنا اليومية, وهو معتمد من هذا المنتدى الضخم ومعترف به الشركات الأعضاء فيه وهو ما جعله منتشراً ومتطابق في منتجات الشركات المختلفة.

وبخلاف اداءه ومهامه التي تحدثنا عنها بشكل أكثر تفصيلاً في مقال خاص بها، فالمنفذ يتميز بصغر حجمه مقارنة بالأجيال السابقة كما أنه يدعم تقنية USB 3.1 و USB 3.2 في نقل البيانات كما يتميز بالتماثل من جهتين وهو ما يسهل عملية تركيبه مقارنة بكافة الأجيال السابقة كما أن وصلاته غالباً ما تكون متماثلة من الناحيتين (USC-C إلى USB-C بدلاً من Micro USB إلى USB). ولعل أهم ما يُميّز هذا المنفذ بجانب سرعته الكبيرة التي تصل إلى 20Gb/s هو أنه سهل التركيب ويدعم أكثر من وظيفة مثل عمليات الشحن وتوصيل الأجهزة ونقل البيانات، وأيضاً العمل كمنفذ للصورة والصوت وغيرها من الوظائف المُوحّدة.

إضاءة RGB؟

لفظ RGB نفسه يعني نظام الإضاءة المعتمد على الألوان الرئيسية الثلاثة الأساسية للحاسوب وهي الأحمر والأزرق والأخضر ، ولا يعني أبدأ تلك المصابيح التي تتلألأ في كل مكان . حيث أن شاشتك نفسها التي تنظر اليها الأن قد تعتمد على نظام الألوان RGB بنسبة معنية ، وهو ما ستراه في منشور المواصفات الخاص بتلك الشاشة .

نعم عزيزي القارئ إنها تلك التقنية الجديدة نسبياً والتي أصبحت هوس الشركات التقنية جمعاء ، انها اضاءات ومصابيح الأعياد ولكن في حاسوبك الخاص ، انها تقنية اضاءات الـ RGB بنوعيها RGB و ARGB . فما هي ولما انتشرت بهذه الكثافة وكيف يُمكنك التفرقة بين الأنظمة المختلفة، وما كل هذه التوصيلات والمصطلحات المرافقة لها، يُمكنك معرفة كل ما تُريد عن الـ RGB LED في هذا المقال البسيط المُجمّع.

اللوحات الأم الحديثة، ما الذي يميزها !

كما تحدثنا في البداية، فاللوحات الأم بشكل عام تختلف بإختلاف الأجيال الخاصة بالمكونات الموجودة عليها. ولذلك فاللوحات الأم الأكثر حداثة عادة ما ستجد عليها مكونات لم تكن تراها في السابق مثل مقابس إضاءة RGB التي لم تكن موجود في السابق، أو متحكمات سرعة المراوح وغيرها من الوصلات التي قد لا تجدها بالتأكيد في اللوحات الأم الأقدم.

لذا فقبل شراء لوحتك الأم القادمة، لربما يجدر بك مراجعة هذا المقال مرة أخرى لتذكر مكونات اللوحة الأم بدقة قبل شرائك لها، لأنني سأقوم بتحدث المقال ببعض المكونات الأخرى التي لم يسعني الوقت لذكرها في الوقت الحالي، والتي قد تكون بكل تأكيد وسيلة مفيدة لك لتحديد ما الذي تصبوا إليه في اللوحة الأم القادمة الخاصة بك.