مادربرد چیست؟ آشنایی با اساسی‌ترین قطعه کامپیوتر

اگر تابه‌حال نگاهی به داخل یک کیس کامپیوتر انداخته باشید، احتمالاً با آن قطعه بزرگ و تخت پلاستیکی که پر از مدار و قطعات فلزی است مواجه شده‌اید و از خود پرسیده‌اید: مادربرد چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟ در نگاه اول شاید این‌طور به‌نظر برسد که مادربرد صرفاً یک بستر کلی برای نگه‌داشتن قطعات اصلی دیگر مثل پردازنده، کارت گرافیک و حافظه (چه از نوع هارد درایو و چه SSD) است؛ اما خب این دیدگاه فاصله چشمگیری با حقیقت ماجرا دارد. ما طی این مقاله از بلاگ ترب قصد داریم شما را با مفهوم مادربرد (Motherboard) و کاربردهای آن آشنا کنیم و به انواع مادربرد بپردازیم.

مادربرد چیست؟

مادربرد یا Mainboard که در برخی موارد به آن System Board یا Logic Board هم گفته می‌شود، اصلی‌ترین برد مدار چاپی در کامپیوترها و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی دیگر مثل گوشی‌های هوشمند است. مادربرد به‌عنوان هسته مرکزی سیستم وظیفه دارد اجزای مختلف یک کامپیوتر از جمله پردازنده (CPU)، رم و حافظه ذخیره‌سازی را به‌ هم متصل کند تا آن‌ها بتوانند از طریق تعامل با یکدیگر عملکرد کلی سیستم را ممکن سازند.

شما بایستی پیش از رفتن سراغ خرید مادربرد برای ارتقای سیستم باید با نقش آن و تفاوت میان انواع مادربرد آشنا شوید؛ چراکه انتخاب اشتباه می‌تواند محدودیت‌هایی جدی در عملکرد و قابلیت‌های کامپیوتر شخصی شما ایجاد کند. مادربرد علاوه بر فراهم‌کردن بستر ارتباطی میان قطعاتی مانند رم، دارای مدارها، چیپ‌ها، سوکت‌ها، اسلات‌ها و پورت‌های متعددی است که نقش کلیدی در تعیین عملکرد، قابلیت توسعه و سازگاری سیستم دارند. همچنین، تنظیم و توزیع ایمن جریان برق از منبع تغذیه (PSU) به سایر اجزای سیستم نیز از طریق مادربرد انجام می‌شود.

البته باید در نظر داشته باشید که تنها یک نوع مادربرد وجود ندارد و انواع مختلفی از آن با ویژگی‌ها و مشخصات متنوع طراحی شده‌اند تا به نیاز طیف گسترده‌ای از کاربران، از گیمر و تولیدکننده محتوا گرفته تا کاربران عام، پاسخ دهند. به‌طور خلاصه، مادربرد ستون فقرات کامپیوتر شماست؛ عنصری که عملکرد، قابلیت ارتقا و تجربه کلی استفاده از سیستم را مشخص می‌کند. بااین‌حال، در میان انبوهی از مدل‌ها، چیپ‌ست‌ها و برندهای مختلف، درک تفاوت‌ها و انتخاب گزینه مناسب ممکن است گیج‌کننده باشد. به همین دلیل ما در ادامه مطلب انواع مختلف مادربرد را به شما معرفی خواهیم کرد.

ازآنجاکه انواع پردازنده و رم برای چیپست‌ها و مدل‌های خاصی از مادربرد طراحی شده‌اند، یافتن محصولی که با این قطعات در کامپیوتر شما هماهنگ باشد کار دشواری خواهد بود. در مقابل، هارد درایوها و SSDها اصولاً با اکثر مدل‌ها و برندهای مادربرد سازگار هستند.

انواع مادربرد

برای درک بهتر ماهیت مادربردها و کارکردشان بهتر است با انواع مادربرد و ویژگی‌های خاص هر یک آشنا شویم:

مادربرد AT

این مادربردها به‌خاطر ابعاد فیزیکی نسبتا بزرگشان مناسب کامپیوترهایی با کیس‌های کوچک نیست. همچنین اتصالات برق آن پیچیده بوده و کاربران ممکن است هنگام اتصال دچار مشکل شوند. این نوع مادربردها در دهه ۸۰ میلادی محبوب بودند.

مادربرد Standard ATX

فرم فاکتور ATX در واقع نسخه پیشرفته‌تر همان مادربردهای AT به‌حساب می‌آید که اینتل از دهه ۹۰ میلادی به بعد روانه بازار کرد. برخلاف مادربردهای AT، مدل‌های ATX ابعاد معقول‌تری دارند و بهتر با قطعات مختلف سازگار می‌شوند.

مادربرد Micro ATX

این نوع مادربردها با طول و عرض یکسان ۲۴۴ میلی‌متری طراحی و تولید شده‌اند و دارای پورت‌ها و اسلات‌های کمتری نسبت به ATX هستند. اصولا کاربرانی که قصد ارتقای سیستم (رم، کارت گرافیک اضافی و…) را ندارند و از پورت‌ها و اتصالات زیادی استفاده نمی‌کنند، سراغ این فرم فاکتور به‌خصوص می‌روند.

مادربرد EATX

حرف E که در ابتدای EATX می‌آید مخفف Extended (به معنای گسترش‌یافته) است؛ این فرم فاکتور می‌تواند در برخی موارد از دو پردازنده روی برد و حداکثر ۸ اسلات مخصوص رم پشتیبانی کند. در کنار این‌ها EATX به لطف ابعاد بزرگ‌تر اسلات‌های PCIe و PCI بیشتری در اختیار کاربر می‌گذارد و جاگیرترین نوع مادربرد به حساب می‌آید.

مدل‌های جانبی مادربرد

علاوه‌بر مواردی که ذکر کردیم، مادربرد طراحی‌های متفاوت و نه‌چندان رایج دیگری هم دارد که شامل Flex ATX (کوچک‌ترین عضو خانواده ATX)، بی‌تی‌اکس (BTX، برای رفع نیازهای فناوری‌های جدید با مصرف برق بیشتر)، LPX (مخفف Low-Profile Extended، با تمرکز بر انتقال پورت‌های ورودی/خروجی به پشت دستگاه) و Mini ITX (با ابعاد ۱۷x۱۷ سانتی‌متری برای کامپیوترهای خیلی کوچک و سیستم‌های سینمای خانگی) می‌شود.

اجزا و بخش‌های اصلی مادربرد

اکنون که اطلاعات اولیه خوبی درباره انواع مادربرد کسب کرده‌ایم، بد نیست سراغ جزئیات ماجرا برویم که شامل اجزای کلیدی و حیاتی هر برد می‌شود. این اجزا به‌طور کلی تعیین می‌کنند چه قطعات دیگری (مثل پردازنده یا رم) باید روی سیستم شما نصب شوند و کدام مدل‌ها با مادربردتان سازگار نیستند.

سوکت پردازنده (CPU Socket)

این سوکت محل نصب پردازنده است و از طریق آن اتصال الکتریکی بین CPU و سایر اجزای سیستم برقرار می‌شود. سوکت سری‌های مختلف پردازنده در بازار با یکدیگر متفاوت است و شما باید در صورت تمایل به خرید یک مدل خاص از سی‌پی‌یو سراغ مادربردی بروید که دقیقاً از سوکت پردازنده مورد نظرتان پشتیبانی کند. به‌عنوان‌مثال اگر پردازنده مدنظر شما Intel i7-14700K باشد، سوکت مورد نیاز روی مادربرد LGA 1700 خواهد بود.

متأسفانه شرکت‌های سازنده پردازنده تقریباً در هر نسل جدید از محصولات خود یک سوکت جدید معرفی می‌کنند و این موضوع می‌تواند برای کاربران عام بسیار گیج‌کننده و دردسرساز باشد. در واقع تغییر مداوم سوکت پتانسیل آپگرید انحصاری CPU را در سیستم محدود می‌کند و شما باید حین تعویض پردازنده، سراغ خرید مادربرد و اجزای احتمالی دیگر هم بروید.

اگر می‌خواهید اطلاعات جامع و دقیقی از پردازنده یا همان CPU به‌دست آورید، حتما به مقاله سی پی یو چیست در بلاگ ترب سری بزنید.

اسلات‌های حافظه رم (RAM Slots)

این اسلات‌ها محل نصب ماژول‌های رم سیستم هستند و امکان دسترسی سریع پردازنده به داده‌های موقت و ضروری را فراهم می‌کنند.

note: اسلات‌های رم در مادربردها بسته به نسل حافظه با انواع مختلفی عرضه می‌شوند. در حال حاضر، DDR4 رایج‌ترین نوع در میان سیستم‌های امروزی است، درحالی‌که DDR5 به‌عنوان نسل جدیدتر و سریع‌تر، در مادربردهای مدرن و رده‌بالا دیده می‌شود. نسل‌های قدیمی‌تر مانند DDR3 و DDR2 نیز پیش‌تر کاربرد گسترده‌ای داشتند، اما امروزه دیگر ازرده‌خارج شده‌اند.

اسلات‌های توسعه (Expansion Slots)

برای نصب کارت‌های گرافیک، کارت صدا، کارت شبکه و سایر کارت‌های توسعه از این اسلات‌ها استفاده می‌شود. رایج‌ترین استاندارد برای این اسلات‌ها PCIe است. استانداردهای قدیمی‌تر مانند PCI یا AGP در مادربردهای مدرن کمتر دیده می‌شوند.

رابط اتصال سریع اجزا یا همان PCIe یک مسیر ارتباطی پرسرعت در مادربرد است که امکان انتقال داده بین قطعات مختلف و پردازنده را با سرعت بالا فراهم می‌کند. این رابط نقش مهمی در عملکرد کلی سیستم دارد، زیرا سرعت و پهنای باند بالاتری نسبت به نسل‌های قدیمی‌تر مثل PCI دارد.

درگاه‌های ذخیره‌سازی

برای اتصال دستگاه‌های ذخیره‌سازی مانند HDD و SSD از درگاه‌هایی مانند SATA و M.2 استفاده می‌شود. درگاه‌های M.2 عمدتا برای SSDهای پرسرعت NVMe به‌کار می‌روند.

برای یک مقایسه ساده در نظر بگیرید که سرعت هارد دیسک درایوها (HDD) با اتصال ساتا ۲۰۰ آی‌آپس سرعت دارند، در‌حالی‌که سرعت SSDهای NVMe به عدد خیره‌کننده ۵۰۰,۰۰۰ آی‌آپس می‌رسد!

برای مطالعه بیشتر درباره هارد دیسک درایوها (HDD) می‌توانید به مقاله هارد چیست مراجعه کنید و با انواع و کاربردهای این نوع حافظه ذخیره‌سازی آشنا شوید.

BIOS یا UEFI

این بخش شامل نرم‌افزار سطح پایین سیستم است که وظیفه راه‌اندازی سخت‌افزار و آغاز فرایند بوت سیستم عامل را بر عهده دارد.

کانکتورهای برق

مادربرد دارای کانکتورهای مختلفی است که برق مورد نیاز از منبع تغذیه را دریافت کرده و به اجزای سیستم منتقل می‌کنند. مهم‌ترین آن‌ها کانکتور ۲۴ پین ATX و کانکتورهای ۴ یا ۸ پین مخصوص پردازنده هستند.

درگاه‌های ورودی/خروجی (I/O)

شامل پورت‌های USB، جک‌های صدا، پورت‌های شبکه، خروجی تصویر (مانند HDMI، DisplayPort یا VGA) و سایر درگاه‌های مورد نیاز برای اتصال تجهیزات جانبی به کامپیوتر.

هر مادربرد بسته به نوع کاربرد و فرم‌ فاکتور، ممکن است اجزا و قابلیت‌های بیشتری نیز در اختیار داشته باشد؛ به‌ویژه در مادربردهای مخصوص بازی، تولید محتوا یا کاربردهای سرور.

۱. سوکت سی‌پی‌یو	۲. چیپست	۳. اسلات‌های DIMM/RAM
۴. اسلات PCIe x16	۵. اسلات PCI x1 slot	۶. کانکتور M.2
۷. پورت‌های SATA	۸. کانکتورهای پنل جلویی	۹. هدر USB 2
۱۰. هدر USB 3.1 Gen1	۱۱. هدر USB 3.1 Gen2	۱۲. کانکتور پاور ATX
۱۳. کانکتور پاور سی‌پی‌یو	۱۴. چیپ‌های بایوس	۱۵. باتری CMOS
۱۶. هدرهای فن	۱۷. هدر پنل جلویی	۱۸. هیت‌سینک VRM
۱۹. هدر COM/Serial	۲۰. هدر TPM	۲۱. هدر RGB

وظایف محوری مادربرد چیست؟

مادربرد نقش‌های حیاتی و متعددی در عملکرد یک سیستم کامپیوتری ایفا می‌کند. پیش از هر چیز، این قطعه به‌عنوان بستری مرکزی تمام قطعات سخت‌افزاری را به یکدیگر متصل کرده و امکان ارتباط میان آن‌ها را فراهم می‌سازد. پردازنده، حافظه رم، حافظه‌های ذخیره‌سازی و کارت‌های توسعه همگی از طریق مدارها و مسیرهای ارتباطی مادربرد با یکدیگر در ارتباط هستند و عملکردی یکپارچه از خود نشان می‌دهند.

یکی دیگر از وظایف مهم مادربرد، توزیع و مدیریت توان الکتریکی در سطح سیستم است. منبع تغذیه برق را از طریق کانکتورهای مخصوص به مادربرد منتقل می‌کند و مادربرد این انرژی را با استفاده از مدارهای تنظیم ولتاژ به اجزای مختلف می‌رساند. این تنظیم ولتاژ از واردشدن آسیب به قطعات حساس جلوگیری و از بروز نوسانات خطرناک برق پیشگیری می‌کند.

از سوی دیگر، مادربرد مسئول انتقال داده‌ها بین اجزای گوناگون است. این فرایند از طریق مسیرهای خاصی به نام باس (Bus) و واسط‌های ارتباطی مختلف انجام می‌شود که اجازه می‌دهند داده‌ها میان پردازنده، رم، درایوهای ذخیره‌سازی، کارت‌های توسعه و سایر تجهیزات جانبی به‌سرعت جابه‌جا شود. این واسط‌ها می‌توانند شامل SATA، USB، PCIe، Ethernet، و خروجی‌های صوتی باشد.

همچنین تراشه BIOS یا UEFI که روی خود مادربرد قرار دارد، نوعی سیستم نرم‌افزاری پایه یا ثابت‌افزار (Firmware) برای مدیریت شروع به کار کامپیوتر در خود جای‌داده است. این سیستم هنگام روشن‌شدن دستگاه، ابتدا به بررسی اولیه سخت‌افزارها یا همان خودآزمایی هنگام روشن‌شدن (POST) می‌پردازد و سپس مقدمات بارگذاری سیستم عامل را فراهم می‌سازد.

نهایتاً، مادربرد سیگنال‌های زمان‌بندی یا همان «کلاک» را تولید می‌کند تا تمام عملیات در سیستم با هماهنگی و ترتیب صحیح اجرا شوند. همان‌طور که چراغ‌راهنمایی در مسیرهای پرترافیک نظم ایجاد می‌کند، این سیگنال‌ها نیز تضمین گر تبادل داده، پردازش اطلاعات و اجرای وظایف مختلف بدون تداخل و خطا هستند. نبود هماهنگی در این زمان‌بندی‌ها می‌تواند منجر به ایجاد گلوگاه (اصطلاحاً Bottleneck) و حتی فریز شدن کامل سیستم شود.

در نهایت می‌توان گفت مادربرد به‌عنوان شالوده اصلی یک سیستم، نقش هماهنگ‌کننده میان تمام قطعات را ایفا می‌کند؛ از تأمین و مدیریت انرژی گرفته تا برقراری ارتباط میان اجزا، انتقال داده‌ها و تنظیم ریتم عملکرد کامپیوتر.

جمع‌بندی

ما در این مطلب تلاش کردیم تا به‌صورت جامع و قابل‌فهم به پرسش «مادربرد چیست؟» پاسخ دهیم و با معرفی اجزا، وظایف و انواع مادربرد، دیدی کامل‌تر نسبت به این قطعه کلیدی در اختیار کاربران قرار دهیم. مادربرد تنها یک بستر ساده برای قرارگیری قطعات سخت‌افزاری نیست، بلکه حکم ستون فقرات سیستم را ایفا می‌کند و از تأمین انرژی گرفته تا هماهنگی میان پردازنده، رم، کارت‌های توسعه و ذخیره‌سازها، مسئولیت‌های بنیادینی را بر عهده دارد. ازاین‌رو شناخت ساختار داخلی مادربرد و درک تفاوت میان مدل‌های متنوع آن می‌تواند در انتخاب درست و ارتقای اصولی سیستم حائز اهمیت باشد.

در ادامه این مسیر، اگر قصد ارتقا یا اسمبل کردن یک کامپیوتر جدید را دارید، حتماً به فرم فاکتور، نوع سوکت پردازنده، اسلات‌های رم و درگاه‌های ارتباطی مادربرد توجه ویژه‌ای داشته باشید. فراموش نکنید که یک انتخاب آگاهانه بهترین مادربرد گیمینگ (و دیگر انواع مادربرد) نه‌تنها سازگاری بهتر قطعات را تضمین می‌کند، بلکه می‌تواند در آینده راه را برای ارتقاهای بی‌دردسر و افزایش عمر مفید سیستم هموار سازد.

سوالات متداول درباره مادربرد

🔗 منابع: TechRadar | Spiceworks