انواع برد اصلی کامپیوتر

کامپیوتر های شخصی اولیه اجزای اصلی و جانبی اندکی داشتند. هر کدام از اجزای سیستم به غیر از کارت گرافیک، کنتلر های هارد دیسک و فلاپی دیسک، بخش افزودنی به شمار می رفت و برای اتصال به برد اصلی از یک شکاف توسعه استفاده می کردند. با گذشت زمان برای کارایی بیشتر سیستم اجزای جانبی بیشتری مانند درگاه های ورودی/خروجی و کنترل های دیسک در داخل برد اصلی قرار گرفتند و شکاف های توسعه برای اجزایی مانند کارت گرافیک، کارت شبکه و ... به کار می رفت.

ساختار (Form Factor) هر برد اصلی، شکل کلی آن را توصیف می کند و نوع منبع تغذیه و کیس قابل استفاده با آن را مشخص می نماید و به تولید کنندگان قطعات مختلف کامپیوتر اطمینان می دهد که محصول آن ها با دیگر قطعات کامپیوتر سازگار است. به علاوه توصیف کننده ی ساختار فیزیکی برد اصلی نیز می باشد. برای مثال یک شرکت می تواند دو نوع برد اصلی تولید کند که کاربردی یکسان دارند اما ساختار آن ها متفاوت است. در واقع ساختار هر برد اصلی مکان گیری اجزای آن و ابعاد برد اصلی را مشخص می کند. در سال های اخیر برای برد اصلی ساختار های مختلفی به وجود آمد که عبارت اند از:

• Extencded Technology :XT
• Advanced Technology :AT
• Baby AT
• Advanced Technology Extended :ATX

برد اصلی XT

برد اصلی XT با 64کیلوبایت حافظه ی اصلی

 در این گونه برد های اصلی، قطعات و تراشه ها به طور کامل جدا از یکدیگر بودند و طراحی برد های اصلی برای کیس های خاص و با ویژگی های خاص انجام می شد. در برد های اصلی XT، پردازنده و حافظه ی اصلی به برد لحیم می شدند و به طور معمول غیر قابل ارتقا بودند.  در صورت نیاز به اضافه کردن دستگاه هایی مانند چاپگر یا دیسک گردان فلاپی، باید این کار از طریق یکی از شکاف های توسعه ی موجود روی برد اصلی صورت می پذیرفت. در واقع در این برد ها هیچ گونه پیش بینی خاصی برای اضافه کردن این دستگاه ها نشده بود. در این برد اصلی پیکر بندی سخت افزاری سیستم به وسیله ی مجموعه ی دیپ سویچ (Dip Switch) و جامپر (Jumper) انجام می شد.

برد اصلی AT و Baby AT

در این برد های اصلی بر خلاف XT که حافظه ی اصلی به برد اصلی لحیم شده بود، شکاف های «SIMM:Single In-Line Memory Module» (برد هایی که تراشه ی حافظه در یک طرف آن قرار می گرفت) برای حافظه ی اصلی در نظر گرفته شده بود. در مدل های اولیه ی برد AT مانند برد XT پردازنده به عنوان تراشه ای به برد اصلی لحیم می شد، اما با ظهور پردازنده های 386DX و 486DX در برد اصلی سوکت های (Pin Grid Array Socket:PGA) را برای قابلیت ارتقای پردازنده قرار دادند. ولی برای بسیاری از دستگاه ها مانند چاپگر ها، هنوز مانند برد های اصلی XT نیاز به استفاده از شکاف های توسعه بود.

برد اصلی AT به همراه پردازنده ی 486 و شکاف های SIMM

برد های اصلی ATX

تا پیدایش کامپیوتر های پنتیوم (Pentium)، برد های AT و Baby AT رایج ترین ساختار برای طراحی برد اصلی بودند و تلاش می شد نیاز های کاربران را پاسخگو باشد. برد اصلی ATX با ارائه ی سوکت PGA از نوع (Zero Insertion Force:ZIF) و اسلات های حافظه ی «Dual In-Line Memory Module:DIMM» (برد هایی که تراشه ی حافظه در دو طرف آن قرار می گرفت) توانستند نیاز های جدید را پاسخگو باشند و جای برد های AT را در بازار پر کنند. ساختار ATX تغییر بسیار زیادی در طراحی کیس و برد اصلی ایجاد کرد و تا کنون به عنوان  استانداردی عملی برای طراحی سیستم های جدید نیز به کار می رود. سوکت پردازنده، شکاف های توسعه و شکاف های حافظه از قسمت جلویی برد اصلی به سمت منبع تغذیه ی انتقال داده شده است. این جابه جایی، مشکلی را که برد های نوع AT در کمبود فضا داشت، برطرف کرد و اجازه ی استفاده از کارت هایی با طول زیاد تر را در این طراحی می دهد.

مزایای ساختار ATX نسبت به AT عبارت اند از:

• درگاه اتصال ماوس و صفحه کلید (Personal System:PS/2) یک پارچه با برد اصلی
• کاهش واسط های کارت توسعه
• کانکتور های بهتر برای منبع تغذیه
• پشتیبانی از خاموش کردن امن
• پشتیبانی از ولتاژ 3/3: بیشتر سخت افزار های اصلی کامپیوتر مانند پردازنده و حافظه های اصلی و ... با سطح ولتاژ 5 ولت کار می کردند. با پیشرفت حاصل شده در تکنولوژی ساخت و برای کاهش مصرف انرژی، تلاش شد تا سطح ولتاژ مصرفی قطعات کامپیوتر کاهش یابد. ولی هنوز این کاهش سطح ولتاژ به ولتاژ 3/3 منتهی نشده است.
• جریان بهتر هوا روی برد
• طراحی بهینه برای قابلیت ارتقا پذیری بیشتر