أنت في قسم : اللوحة الأم

الناقل المحلي وشقوق التوسعة

الناقل المحلي:

قلنا أن اللوحة الأم هي التي تجمع جميع أجزاء الحاسب معاً ، لذا فإن تركيبة اللوحة الأم ما هي إلا لوحة إلكترونية مطبوعة بها العديد من الوصلات المختلفة لتوصيل مختلف أجزاء الحاسب الأخرى بها ( مثل بطاقة الفيديو - بطاقة الصوت - الفأرة - لوحة المفاتيح ....الخ ) وباختلاف متطلبات هذه الأجهزة - مثلاً تطلب بعضها معدل نقل بيانات عالي والآخر لا يتطلب معدل عالي - يختلف طريقة توصيل الأجهزة المختلفة إلى اللوحة الأم ولكل طريقة مميزاتها .

وطبعاً حتى يتم معالجة البيانات لا بد من طريقة لنقل هذه البيانات بين الأجزاء المختلفة للحاسب كالمعالج والذاكرة العشوائية وكذلك بينهم وبين الأجهزة الأخرى لإخراج البيانات مثل الطابعة ، ولهذا الغرض وجد الناقل المحلي ( أنظر إلى الرسم حيث الخطوط الخضراء - وهي الناقل - تنقل البيانات بين المكونات المختلفة ) وما هو إلا مجموعة كبيرة من الأسلاك الدقيقة المتوضعة على اللوحة الأم والتي تسمح بنقل البيانات بين الأجزاء المختلفة مثل المعالج ، الذاكرة العشوائية ...الخ ، ولكل نوع من النواقل سرعة معينة وإمكانيات .

ويمكننا تقسيم الناقل المحلي إلى قسمين ، حسب الأجهزة التي يوصلها ببعضها :

1. ناقل النظام * " : وهو الذي ينقل البيانات بين المعالج والذاكرة العشوائية * " .
2. ناقل الإدخال والإخراج : وهو ينقل البيانات بين المعالج أو الذاكرة من وإلى أجهزة الإدخال والإخراج ومنها شقوق التوسعة والنواقل التسلسلية والمتوازية وأقراص التخزين ... الخ .

شئ مهم آخر عن الناقل المحلي هو أن ليس كل أجزاء الناقل تنقل البيانات بنفس السرعة ، بل إن لكل نوع السرعة الخاصة به :

يتكون أي ناقل سواء أكان ناقل نظام أو أي ناقل آخر إلى قسمين :

1- ناقل البيانات (الذي ينقل البيانات من جزء إلى آخر كما قلنا )

2- ناقل العناوين.

ناقل العناوين

إذا أراد المعالج مثلاً إرسال بيانات للذاكرة العشوائية عن طريق الناقل فكيف تعرف الذاكرة العشوائية أين يجب أن توضع هذه البيانات في الذاكرة ؟

لابد إذاً من إرسال العنوان في الذاكرة التي سوف توضع فيه هذه البيانات ، ولا يتم ذلك باستخدام الناقل نفسه الذي ينقل به البيانات بل يستخدم ناقل آخر يسمى ناقل العناوين address bus وهو ناقل موازي لناقل النظام .

إن عرض هذا الناقل يحدد كمية الذاكرة العشوائية التي يمكن تركيبها في الجهاز ، لأن على ناقل العناوين أن يكون قادراً على وصف أي مكان في الذاكرة لذا على ناقل العناوين أن يكون عريض كفاية بما يضمن ذلك وهذا الجدول يبين حجم ناقل العناوين في كل معالج وكمية الذاكرة العشوائية التي يستطيع المعالج دعمها :

هل لاحظت كمية الذاكرة التي تستطيع المعالجات الحديثة دعمها ؟ عادة ناقل العناوين لا يسبب أي مشكلة لأن كمية الذاكرة العشوائية التي يدعمها أكثر بكثير مما تستطيع أن تركبه في حاسبك ، وهناك سبب آخر لا يجعلك تقلق من عرض ناقل العناوين وهو أن طقم الرقاقات عادة ما يحدد حد أقل من الذاكرة تستطيع دعمه ، فمثلاً المعالج بنتيوم يستطيع دعم 4 جيجابايت من الذاكرة العشوائية ولكن طقم الرقاقات لن يدعم غالباً أكثر من 500 ميجابايت من الذاكرة العشوائية .

ناقل النظام

الآن دعنا نتكلم قليلاً عن ناقل النظام الذي عرفناه سابقاً في هذه الصفحة ، فهذا الناقل مهم جداً لأنه يؤمن الربط بين المعالج ( وهو دماغ الحاسب ) والذاكرة العشوائية .

إن لأي ناقل في الحاسب سرعة وتقاس هذه السرعة بشيئين :

1. تردد الناقل
2. عرض حزمة الناقل

إن تردد الناقل يعني : كم نبضة كهربائية في الثانية الواحدة يرسل عبره ، وتقاس بالميجاهيرتز * ( أي مليون مرة في الثانية ) ، فيما يصف عرض حزمة الناقل عدد البتات التي ينقلها في النبضة الواحدة .

حسناً .. والآن كم هو تردد الناقل في جهازي ؟ ....هذا السؤال ناقص لأنه لم يحدد نوع الناقل، فما هي ترددات هذه النواقل ؟

أولاً دعنا نتكلم عن تردد ناقل النظام ، وهو يعتمد على المعالج المستخدم وهو في الحاسبات الحديثة إما يكون 60 ، 66 أو 100 ميجاهيرتز وهناك أنظمة بـ 133 وً يتوقع إصدار 200 ميجاهيرتز في المستقبل المنظور ... ولذلك علاقة بالمعالج وهذه أمثلة :

لا أريد من هذا الجدول أن أعقدك ولكن أود أن أقول التالي :

1. هناك دائما ارتباط وثيق بين تردد ناقل النظام وبين تردد جميع النواقل الأخرى ، ونرى من الجدول السابق أن هناك علاقة بين تردد ناقل النظام وتردد المعالج تكون بعدد يقسم على 0.5 أي يكون 1.5 أو 2 أو 2.5 .... وهكذا وتكون العلاقة هي ( تردد المعالج = سرعة الناقل × النسبة بين تردد الناقل والمعالج )
2. نستطيع بلوغ تردد معالج معين بأكثر من طريقة ، أنظر للسطر الخاص بتردد المعالج البالغ 150 ميجاهيرتز ، ترى أنه يمكن للمعالج أن يعمل بتردد 150 بناقل 60 أو 50 ميجاهيرتز اعتماداً على النسبة التي تستخدمها .
3. الناقل ISA لا يتسم بأي مرونة حيث أنه دائماً يعمل على التردد 8 أو حوله ، بينما يعمل الناقل PCI في أي تردد بين صفر و 33 ميجاهيرتز .
4. هناك علاقة بين تردد ناقل النظام وتردد ناقل PCI وذلك بأن يساوي أعلى تردد يقبل تردد النظام القسمة عليه بما لا يتعدى 33 ميجاهيرتز ، مثلاً إذا كان ناقل النظام يعمل بتردد 60 ميجاهيرتز فإن تردد 30 ميجاهيرتز هو تردد الناقل PCI وهكذا .

ثانياً دعنا نتكلم عن سعة الناقل

وهناك شئ مهم هو أن طقم الرقاقات المتوضع على اللوحة الأم هو الذي ينظم العمل بين المعالج والنواقل المختلفة لذا فإن ناقل النظام مقسم لقسمين :

1- ناقل المعالج : يوصل المعالج بطقم الرقاقات

2- ناقل الذاكرة العشوائية : يوصل الذاكرة العشوائية بطقم الرقاقات

ولكن يمكنك اعتبار هذين الناقلين كوحدة واحدة وظيفياً ولا فرق بينهما بالنسبة للسرعة والوظيفة لذا أشرت إليهما معاً في هذا القسم باسم "ناقل النظام" .

في الحقيقة إن عرض وتردد ناقل النظام مهم جداً ، هذا لأن ناقل النظام هو نقطة ضعف كبيرة في أغلب الأجهزة ، إن البيانات عندما تخرج من المعالج إلى الذاكرة العشوائية مثلاً فإن سرعتها تتحدد بسرعة أبطأ جزء من الأجزاء التي تمر بها وفي الغالب يكون هذا الجزء هو ناقل النظام . وهذا هو السبب أن المعالج بنتيوم 150 ميجاهيرتز ليس أفضل كثيراً من 133 ميجاهيرتز ، هذا لأن المعالج الثاني تردد ناقل نظامه 66 ميجاهيرتز مما يعني أنه أسرع من الأول وهذه الزيادة البسيطة في سرعة ناقل النظام أهم من زيادة سرعة المعالج لأن المعالج إذا لم يكن مزود بناقل سريع فإنه سوف يعاني من بطء نقل البيانات منه وإليه .

النواقل المحلية الأخرى

بقي لدينا النواقل الأخرى الفرعية ونذكر منها : المنفذ التسلسلي ، المنفذ المتوازي ، واجهات IDE والناقل التسلسلي العام والتي سوف نشرحها في الأجزاء المناسبة لها مع مكونات اللوحة الأم الأخرى.

شقوق التوسعة

وهي شقوق تمكننا من إضافة بطاقات التوسعة للحاسب * ما يمكننا من زيادة قدرات الحاسب ، وإذا نظرنا إليها نظرة متعمقة قليلاً فسنجد أنها عبارة عن "وصلات " بين بطاقات التوسعة والناقل المحلي ، وهناك ثلاث أنواع من شقوق التوسعة:

• ISA وذلك اختصارا لـ "Industry Standard Architecture"

• PCI وذلك اختصارا لـ "Peripheral Component Interconnect"

• AGP و ذلك اختصارا لـ "ccelerated Ggraphic Port"

ولكل منها اختلافات عن الأخرى في الأداء ، حيث أن ISA هي الأبطأ والأقدم بينما PCI أسرع منها وتستعمل AGP لبطاقة الفيديو فقط وهي أسرع من PCI حتى 4 مرات.

وشقوق التوسعة هي التي تمكن الحاسب من زيادة إمكانياته وذلك بوصل أي نوع من بطاقات التوسعة بها ، ولابد أن تكون بطاقات التوسعة من نفس نوع شقوق التوسعة التي توصل بها ، أي إذا أردت توصيل بطاقة فيديو مثلاً من نوع PCI فيجب أن توصلها بشق توسعة من نوع PCI وهكذا ، وكما أن الأنواع المختلفة من شقوق التوسعة تكون ذات أطوال وعدد أبر مختلفة ( الإبر هي قطع معدنية صغيرة توجد على بطاقة التوسعة وشقوق التوسعة وعند تركيب بطاقة التوسعة فإن الإبر الخاصة بكل من البطاقة وشقوق التوسعة تتلامس مما يسمح بنقل البيانات بينهما ) .

إذهب إلى : الصفحة الرئيسية للوحة الأم

إذهب إلى : الصفحة الرئيسية للموقع