Bài giảng môn Lắp ráp & cài đặt máy tính

p tác thiết kế chuẩn giao tiếp Serial ATA cho ổ cứng và thiết bị ATA Packet Interface (ATAPI) với mục tiêu thay thế Parallel ATA. So với Parallel ATA, Serial ATA dùng điện áp thấp, đầu chân cắm nhỏ gọn và ít dây hơn. Đặc biệt, Serial ATA tương thích hoàn toàn với phần mềm trước đây dành cho thiết bị Parallel ATA và ATAPI.  Thế hệ sản phẩm Serial ATA đầu tiên xuất hiện trên thị trường vào giữa 2002, đạt tốc độ 150MBps. Các phiên bản kế tiếp có thể đạt băng thông 300MBps và 600MBps. Bộ nhớ ngoài Một số chuẩn giao tiếp ổ cứng  So sánh giữa PATA và SATA Parallel ATA Serial ATA Băng thông 100/133 MB/Secs 150/300/600 MB/Secs Volts 5V /12V 250mV Số chân 40 7 Chiều dài cáp tối đa 18 inch (45.72cm) 1 meter (100cm) Cable Rộng bản Mỏng Tính thông thoáng Cáp rộng bản nên chiếm diện tích Gọn gàng Bộ nhớ ngoài Các chuẩn giao tiếp ổ cứng  SCSI: Có thể kết nối 8 thiết bị lưu giữ phụ như đĩa cứng và đĩa CD-ROM có thể kết nối liên tiếp thiết bị này sau thiết bị khác. Điều này được gọi là chuỗi cánh hoa. Một IDC số hiệu để phân biệt các thiết bị khác nhau được gán cho một thiết bị được kết nối và một điện trở được gọi là đầu cuối, chỉ ra rằng thiết bị đầu cuối được nối. Luồng dữ liệu theo 2 chiều Lớn nhất có thể có 8 thiết bị Thiết bị đầu cuối Đĩa cứng CD-ROM MO Bộ nhớ ngoài Các chuẩn giao tiếp ổ cứng SCSI Băng thông 20/40/80 MB/Secs Số chân 50/63 Cable Rộng bản Peer-to-Peer (nối ngang hàng) 8/16 thiết bị  Ổ cứng chuẩn SCSI Bộ nhớ ngoài Công nghệ RAID  Một phương pháp giúp tăng cường độ an toàn của thông tin trên đĩa từ là dùng một mảng đĩa từ. Mảng đĩa từ này được gọi là Hệ thống đĩa dự phòng (RAID - Redundant Array of Independent Disks). Cách lưu trữ dư thông tin làm tăng giá tiền và sự an toàn (ngoại trừ RAID 0)  Cơ chế RAID có các đặc tính sau:  RAID là một tập hợp các ổ đĩa cứng (vật lý) được thiết lập theo một kỹ thuật mà hệ điều hành chỉ “nhìn thấy” chỉ là một ổ đĩa (logic) duy nhất.  Với cơ chế đọc/ghi thông tin diễn ra trên nhiều đĩa (ghi đan chéo hay soi gương).  Trong mảng đĩa có lưu các thông tin kiểm tra lỗi dữ liệu; do đó, dữ liệu có thể được phục hồi nếu có một đĩa trong mảng đĩa bị hư hỏng. Bộ nhớ ngoài Các công nghệ RAID  RAID 0: một dữ liệu được phân bố đều trên nhiều đĩa, đặc tính này giúp tăng tốc độ lưu trữ lên rất cao.  RAID 1: những nội dung giống nhau được ghi trong 2 đĩa cứng với dung lượng như nhau. Một trong 2 đĩa thao tác liên tục và đĩa kia được sử dụng như bản sao lưu.  RAID 5: Đây có lẽ là dạng RAID mạnh mẽ nhất, với 3 hoặc 5 đĩa cứng riêng biệt. Dữ liệu và bản sao lưu được chia lên tất cả các ổ cứng  RAID 0 +1: Hệ thống RAID kết hợp 0+1 tổng hợp ưu điểm của cả hai “đàn anh”. Tuy nhiên chi phí cho một hệ thống kiểu này khá đắt, cần tối thiểu 4 đĩa cứng để chạy RAID 0+1. Dữ liệu sẽ được ghi đồng thời lên 4 đĩa cứng với 2 ổ dạng Striping tăng tốc và 2 ổ dạng Mirroring sao lưu. 4 ổ đĩa này phải giống hệt nhau và khi đưa vào hệ thống RAID 0+1, dung lượng cuối cùng sẽ bằng ½ tổng dung lượng 4 ổ, ví dụ bạn chạy 4 ổ 80GB thì lượng dữ liệu “thấy được” là (4*80)/2 = 160GB. Bộ nhớ ngoài Sử dụng Rai  Thực ra, kỹ thuật này không nằm trong số các kỹ thuật có cơ chế an toàn dữ liệu. Khi mảng được thiết lập theo RAID 0, ổ đĩa logic có được có dung dượng bằng tổng dung lượng của các ổ đĩa thành viên. Dữ liệu được ghi phân tán trên tất cả các đĩa trong mảng.  Tuy nhiên, như đã nói ở trên, kỹ thuật này không có cơ chế an toàn dữ liệu, nên khi có bất kỳ một hư hỏng nào trên một đĩa thành viên trong mảng cũng sẽ dẫn đến việc mất dữ liệu toàn bộ trong mảng đĩa. Xác suất hư hỏng đĩa tỉ lệ thuận với số lượng đĩa được thiết lập trong RAID 0. RIAD 0 có thể được thiết lập bằng phần cứng (RAID controller) hay phần mềm (Stripped Applications). Bộ nhớ ngoài Cáp kết nối ổ cứng Bộ nhớ ngoài Kết nối nhiều ổ đĩa Bộ nhớ ngoài Kết nối nhiều ổ đĩa  Các loại đĩa IDE giao tiếp với hệ thống thông qua Bus cắm vào hai khe cắm IDE1 và IDE2 trên Mainboard. Mỗi khe cắm cho dùng chung hai thiết bị làm việc theo chế độ khách chủ. Như vậy, trên toàn bộ máy tính sử dụng ổ đĩa IDE có thể sử dụng 4 ổ đĩa như sau:  Primary Master.  Primary Slave  Secondary Master.  Secondary Slave.  Để thiết lập chế độ Master, Slave cho ổ đĩa cứng ta cắm lại Jump thiết lập, thường được chỉ dẫn trực tiếp trên đĩa cứng hoặc Catalogue đi cùng. Tuy nhiên, một số loại đĩa cứng tự động nhận Master khi cắm cùng với các ổ đĩa khác.  Đối với loại đĩa giao diện SCSI thì cần phải có Card giao diện SCSI để điều khiển đĩa này. Card này được cắm vào bus PCI hay ISA của Mainboard. Cácloại đĩa này cho phép sử dụng tối đa 7 thiết bị. Bộ nhớ ngoài Set Jum ổ cứng Bộ nhớ ngoài Set Jum ổ cứng  Các chế độ chạy của ổ cứng:  Master or Single Driver  Slave  Cable select  Dùng jum để set cho ổ cứng chạy ở chế độ ta mong muốn. Bộ nhớ ngoài định dạng đĩa từ  Để đĩa từ có thể làm việc được ta cần phải định dạng (format) nó để tạo ra cấu trúc logic.  Đĩa mềm:  Trong DOS, ta dùng lệnh “Format a:”. Nếu muốn đĩa này thành đĩa khởi động ta thêm thông số /s vào lệnh Format như sau Format a: /s để HĐH copy các file hệ thống vào đĩa giúp nó trở thành đĩa khởi động.  Đĩa cứng: Toàn bộ quá trình định dạng có thể chia thành các bước như sau:  Định dạng cấp thấp  Phân chia đĩa  Định dạng cấp cao Bộ nhớ ngoài Định dạng cấp thấp (Low Level Format)  Đối với một ổ cứng mới ta phải LLF, Fdisk & Format thì mới sử dụng được. Sở dĩ khi ta mua một HDD mới về chỉ cần Fdisk, format là sử dụng được không cần phải LLF là do nhà sản xuất đã LLF trước khi đưa HDD ra thị trường. LFF làm nhiều chuyện như chia track, tạo Track Number, chia Sector, tạo byte CRC (Cyclic Redundancy Check) Giữa hai sector kế tiếp nhau trên cùng một Track LLF sẽ chừa lại một khoảng trống gọi là Gap, khoảng trống nàydùng để dự phòng trường hợp đầu từ bị lệch, no vẫn có thể đọc được Sector tiếp theo hoặc dự phòng trong trường hợp Bad Sector.  Để định dạng cấp thấp ta nên dùng các chương trình Disk Manager riêng của từng nhãn hiệu.  Low level format trước đây hay dùng cho đĩa cứng cũ nhưng với đĩa cứng mới sau này, thường thay tên khác là Zero-fill Bộ nhớ ngoài Định dạng cấp thấp  Không Fdisk được HDD: trường hợp này bắt buộc dùng LLF, đơn giản không Fdisk thì không Format được dĩ nhiên là sẽ không dùng được. Không Fdisk được: chạy Fdisk báo “No fixed disk present” hoặc khi vào Fdisk được nhưng thao tác tiếp theo thì treo máy.  Không format được HDD: như trường hợp trên máy sẽ báo “Bad Track 0 - Disk Unsable”  Các trường hợp sau vẫn có thể không dùng LFF hoặc tùy bạn quyết định. Nhưng hãy nhớ Đừng quá lạm dụng  Khi đang format thì máy báo Trying to recover allocation uint xxxx. Lúc này máy báo cho ta biết Cluster xxxx bị hư và nó đang cố gắng phục hồi lại cluster đó, nhưng thông thường cái ta nhận được là 1 Bad Sector.  Khi chạy Scandisk hay NDD (Norton Disk Doctor) hay bất kỳ phần mềm kiểm tra bề mặt đĩa (Surface Scan) nào ta sẽ gặp rất nhiều Bad Sector.  Đang chạy bất kỳ ứng dụng nào nhận được 1 câu thông báo như “Error reading data on driver C:, Retry, Abort, Ignore, Fail?” hoặc “Sector not found on driver C:, Retry, Abort, Ignore, Fail?”“A serious error occur when reading driver C:, Retry or Abort?” Bộ nhớ ngoài Phân chia đĩa cứng  Phân chia đĩa: Phân chia đĩa cứng thành nhiều thành phân vùng (Partition) để tạo các ổ đĩa logic như đã trình bày ở trên. Chức năng này do chương trình Fdisk của hệ điều hành đảm nhiệm, chương trình tạo ra các Partition, xác định Partition cho phép khởi động và tạo ra Master Boot Record chứa bảng các thông số về Partition. Ngoài ra, chương trình cũng cho phép xem, sửa và xóa các Partition đã có.  Để chia đĩa ta dùng các chương trình: fdisk (chạy trên môi trường DOS), Patition Magic (chạy trên môi trường DOS hoặc Windows) Bộ nhớ ngoài Định dạng đĩa cứng  Định dạng cấp cao: Đây là phần xác định các thông số logic, cấu hình các Partition đã được chia để nó làm việc như một ổ đĩa thực thụ. Phần này do chương trình Format của hệ điều hành đảm nhiệm, nhằm tạo ra Boot Sector, FAT, Root Directory v.v...  Khi muốn tạo ra đĩa khởi động ta dùng lệnh sau đối với các Partition đã được thiết kế khởi động trong phần phân đĩa ở trên:  Format Tên ổ đĩa logic : / s.  Đối với các Partition không cần khởi động ta dùng lệnh sau để tạo một ổ đĩa lưu dữ liệu bình thường: Format Tên ổ đĩa logic. Kết thúc các quá trình này ta đã kết thúc quá trình định dạng đĩa cứng và có thể sử dụng bình thường. Phần cứng máy tính Bộ nhớ ảo  Trước đây, khi độ dài của chương trình vượt quá giới hạn dung lượng bộ nhớ thì người lập trình phải phân chia chương trình của mình thành từng phần tự loại bỏ nhau (overlays) và phải tự quản lý việc trao đổi thông tin giữa bộ nhớ và đĩa từ. Bộ nhớ ảo làm nhẹ trách nhiệm của các nhà lập trình bằng cách làm cho việc trao đổi thông tin này được thực hiện một cách tự động.  Trong các bộ xử lý hiện đại, bộ nhớ ảo được dùng để cho phép thực hiện cùng lúc nhiều tiến trình (process), mỗi tiến trình có một không gian định vị riêng. Nếu tất cả các không gian định vị này đều thuộc không gian định vị bộ nhớ trong thì rất tốn kém. Bộ nhớ ảo bao gồm bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài được phân tích thành khối để có thể cung cấp cho mỗi chương trình một số khối cần thiết cho việc thực hiện chương trình đó. Phần cứng máy tính Bộ nhớ ảo  Ta thấy một chương trình chứa trong bộ nhớ ảo gồm 4 khối:  3 trong 4 khối nằm ở bộ nhớ trong, khối thứ tư nằm trên đĩa cứng (Trang D) Bộ nhớ ngoài Đĩa quang  Ra đời vào năm 1978, đây là sản phẩm của sự hợp tác nghiên cứu giữa hai công ty Sony và Philips trong công nghiệp giải trí.  Từ năm 1980 đến nay, công nghiệp đĩa quang phát triển mạnh trong cả hai lĩnh vực giải trí và lưu trữ dữ liệu máy tính. Bộ nhớ ngoài Đĩa quang  Tương tự như đĩa từ, đĩa quang là môi trường lưu trữ dữ liệu ngay cả khi mất nguồn điện. Ðiểm khác nhau giữa đĩa quang và dĩa từ nằm ở phương pháp lưu trữ vật lý. Thông tin dược lưu trữ trên đĩa quang dưới dạng thay đổi tính chất quang trên bề mặt đĩa. Tính chất này được phát hiện qua chất lượng phản xạ một tia sáng của bề mặt đĩa. Tia sáng này thường là một tia LASER với bước sóng cố định (790nm đến 850nm). Bề mặt đĩa được thay đổi khi ghi để có thể phản xạ tia laser tốt hoặc kém. Tia laser được hội tụ vào một điểm rất nhỏ trên mặt đĩa, vì thế đĩa quang có dung tích lưu trữ lớn hơn nhiều lần so với đĩa từ.  Hai nhược điểm chính của đĩa quang là:  Chỉ ghi dược một lần (nay đã dược khắc phục với đĩa CD-WR),  Tốc độ đọc chậm hơn đĩa từ. Bộ nhớ ngoài Tổ chức dữ liệu trên bề mặt đĩa  Trên CD được khắc các lỗ sâu 0,12 micron và rộng 0,6 micron. Các lỗ này được bố trí theo một track hình xoắn ốc với khoảng cách 1,6 micron giữa các vòng, khoảng 16.000 track/inch. Các lỗ (pit) và nền (land) kéo dài khoản 0,9 đến 3,3 micron. Track bắt đầu từ phía trong và kết thúc ở phía ngoài theo một đường khép kín các rìa đĩa 5mm.  Dữ liệu lưu trên CD thành từng khối, mỗi khối chứa 2.352 byte. Trong đó, 304 byte chứa các thông tin về bit đồng bộ, bit nhận dạng (ID), mã sửa lỗi (ECC), mã phát hiện lỗi (EDC). Còn lại 2.048 byte chứa dữ liệu. Tốc độ đọc chuẩn của CD-ROM là 75 khối/s hay 153.600 byte/s hay 150KB/s (1X). Bộ nhớ ngoài Cách thức truy cập dữ liệu trên đĩa quang  Quá trình đọc thông tin dựa trên sự phản chiếu của các tia laser năng lượng thấp từ lớp lưu trữ dữ liệu. Bộ phận tiếp nhận ánh sáng sẽ nhận biết được những điểm mà tại đó tia laser bị phản xạ mạnh hay biến mất do các vết khắc (pit) trên bề mặt đĩa. Các tia phản xạ mạnh chỉ ra rằng tại điểm đó không có lỗ khắc và điểm này được gọi là điểm nền (land).  Bộ nhận ánh sáng trong ổ đĩa thu nhận các tia phản xạ và khuếch tán được khúc xạ từ bề mặt đĩa. Khi các nguồn sáng được thu nhận, bộ vi xử lý sẽ dịch các mẫu sáng thành các bit dữ liệu hay âm thanh. Bộ nhớ ngoài Đĩa quang  Ðiểm khác nhau giữa đĩa quang và đĩa từ là đĩa quang cần kiểm tra và sửa lỗi nhiều hơn. Thông tin rất dễ bị nhiễu chẳng hạn khi một hạt bụi nằm giữa nguồn laser và nơi cần đọc trên đĩa. Vì thế đĩa quang cần nhiều thông tin CRC hơn đĩa từ. Lỗi đọc phải được phát hiện và sửa lại dùng mã CRC đi kèm theo dữ liệu  tốc độ quay của đĩa vào khoảng 200 đến 500 vòng/phút đối với CD-ROM và 350 đến 500 vòng/phút đối với DVD tùy thuộc vào vị trí mắt đọc trên đĩa. Khi mắt đọc các track gần tâm đĩa thì vận tốc quay của đĩa càng cao. Bộ nhớ ngoài Bộ nhớ Flash  Hiện nay, thẻ nhớ là một trong những công nghệ mới nhất được dùng làm thiết bị lưu trữ.  Tốc độ, yêu cầu về dòng điện cung cấp thấp và đặc biệt với kích thước nhỏ gọn của các loại thẻ nhớ làm cho kiểu bộ nhớ này được dùng rộng rãi trong công nghệ lưu trữ và giải trí hiện nay. Bộ nhớ ngoài Bộ nhớ Flash  Thẻ nhớ flash là một dạng bộ nhớ bán dẫn EEPROM(công nghệ dùng để chế tạo các chip BIOS trên các vỉ mạch chính), được cấu tạo bởi các hàng và các cột. Mỗi vị trí giao nhau là một ô nhớ gồm có hai transistor, hai transistor này cách nhau bởi một lớp ô-xít mỏng. Một transistor được gọi là floating gate và transistor còn lại được gọi là control gate. Floating gate chỉ có thể nối kết với hàng (word line) thông qua control gate. Khi đường kết nối được thiết lập, bit có giá trị 1. Để chuyển sang giá trị 0 theo một qui trình có tên Fowler-Nordheim tunneling. Phần cứng máy tính Mainboard  Mainboard: (Còn gọi là motherboard) là một bản mạch đóng vai trò là trung gian giao tiếp giữa CPU và các thiết bị khác của máy tính.  Bản mạch chính chứa đựng những linh kiện điện tử và những chi tiết quan trọng nhất của một máy vi tính cá nhân như: bộ vi xử lý CPU (central processing unit), hệ thống bus và các vi mạch hỗ trợ. Bản mạch chính là nơi lưu trữ các đường nối giữa các vi mạch, đặc biệt là hệ thống bus. Vì vậy, bản mạch chính cần thoả mãn nhiều điều kiện về cấu trúc và đặc tính điện khắt khe như: gọn, nhỏ và ổn định với nhiễu từ bên ngoài. Mainboard Các thành phần chính của Mainboard  Các thành phần chính:  Khe cắm CPU: socket, slot  Chipset & hệ thống BUS  Khe cắm RAM  Các khe cắm mở rộng: dùng đề cắm các bộ điều hợp (Card màn hình, âm thanh). Gồm các chuẩn: ISA, PCI, AGP, PCI Express  Giao tiếp vào ra (I/O): Cổng chuột – bàn phím, cổng COM, cổng máy in  Khe cắm IDE - Khe cắm Floppy  Khe cắm điện cho mainboard  Các ROM chứa các chương trình hỗ trợ khởi động và kiểm tra thiết bị.  Pin và CMOS lưu trữ các thông số thiết lập cấu hình máy tính gồm cả RTC (Real Time Clock - đồng hồ thời gian thực). Các Jump thiết lập các chế độ. Trong một số mainboard mới, các Jump này được thiết lập tự động bằng phần mềm. Mainboard Các thành phần chính của Mainboard  Các thành phần chính: 1. Socket 2. Chipset - North Bridge 3. DIMM Slot 4. Power connector 5. FDD 6. IDE 7. Battery 8. Chipset - South Bridge 9. Serial ATA Interface 10.Front Panel connector 11.ROM BIOS 12.AGP Slot 13.USB 14.PCI Slot 15.Port (Back Panel) 16.Power connector (For Pentium4) Mainboard Kiến trúc của Chipset  Để chọn được bo mạch chủ (BMC) xử lý nhanh, hoạt động ổn định thì yếu tố quan tâm hàng đầu phải là chipset - đây là trung tâm đầu não quản lý mọi hoạt động của BMC, từ việc giao tiếp CPU, bộ nhớ, đồ họa đến các thiết bị ngoại vi (chuột, bàn phím, âm thanh, mạng, modem, printer...). Mainboard Kiến trúc của Chipset  Thông thường, chipset gồm 2 thành phần: chipset cầu bắc (North Bridge Chipset) và chipset cầu nam (South Bridge Chipset). Nhiệm vụ của hai chipset này được quy định rõ ràng và hiếm khi thay đổi. Năm 1997, giao tiếp AGP được giới thiệu và chipset cầu bắc có thêm nhiệm vụ kết nối với card đồ họa.  Chipset cầu bắc sẽ quản lý việc giao tiếp dữ liệu với CPU, RAM và card đồ họa, vì vậy nó rất quan trọng, khả năng xử lý của BMC phụ thuộc chipset này rất nhiều.  Chipset cầu nam quản lý các thiết bị ngoại vi, thông tin từ ngoài vào chipset cầu nam được đưa lên cầu bắc để xử lý và trả kết quả về. Tuy nhiên cũng có một số ngoại lệ như chipset Intel 875P lại đưa giao tiếp mạng gigabit lên chip cầu bắc để tránh nghẽn đường truyền từ chip cầu nam lên cầu bắc. Mainboard Hệ thống Bus  BUS: Là hệ giao thông huyết mạch của cả hệ thống máy tính, bus liên tục được nâng cấp, mở rộng để bắt kịp nhu cầu ứng dụng thực tiễn. Hệ thống máy tính ngày nay vẫn được cấu thành từ 3 bộ phận cơ bản là bộ xử lý, bộ nhớ và thiết bị ngoại vi; không thay đổi nhiều so với kiến trúc máy tính đầu tiên do IBM thiết kế. Để chuyển tải dữ liệu giữa các bộ phận, nhiều tuyến mạch kết nối đã được lập ra. Do có chức năng tương đồng với tuyến xe buýt (bus) trong cuộc sống mà tuyến mạch kết nối này cũng được đặt tên là bus.  Hệ thống máy tính hiện đại xây dựng và phát triển dựa trên hai hệ thống bus chủ đạo:  System Bus - nối kết từ bộ xử lý đến bộ nhớ chính, cache level 2  I/O Bus (bus ngoại vi) - nối kết thiết bị ngoại vi với bộ xử lý thông qua cầu chipset. Mainboard Hệ thống Bus  Trong kiến trúc Dual Independent Bus (DIB - hai tuyến bus độc lập).  Bus hệ thống: dùng chung được tách thành Frontside Bus và Backside Bus.  FSB là nhịp cầu quan trọng nối bộ xử lý với bộ nhớ chính và tuyến bus ngoại vi. Đôi lúc, thuật ngữ FSB và system bus được xem là một.  BSB chỉ tập trung chuyển tải dữ liệu giữa bộ xử lý với bộ đệm thứ cấp. Tách bus hệ thống thành 2 kênh độc lập góp phần tăng hiệu năng xử lý nhờ cho phép bộ xử lý truy xuất đồng thời trên cả hai kênh giao tiếp quan trọng.  Bus ngoại vi: có nhiều dạng khác nhau và dần dần chuyên biệt hóa theo yêu cầu của ứng dụng. ISA Bus thuộc loại lâu đời nhất và đã bị thay thế hoàn toàn từ giữa năm 2000. PCI Bus được giới thiệu lần đầu trong hệ thống Pentium vào năm 1993. AGP là chuẩn bus được thiết kế để đáp ứng yêu cầu băng thông của xử lý đồ họa. PCI Express mới nhất có khá nhiều ưu điểm, đặc biệt là không gây xáo trộn lớn lên kiến trúc PCI hiện tại. Mainboard Hệ thống Bus - ISA  ISA: Lần xuất hiện đầu tiên trên máy tính, bus ISA được thiết kế ở dạng 8bit, sử dụng tần số 4,77MHz (bằng với xung bộ xử lý). Sau nhiều năm cải tiến, chuẩn được chính thức công nhận và mang tên Industry Standard Architecture (ISA) vào năm 1982. Trong hệ thống IBM PC/AT 80286, bus ISA được nâng lên 16bit. Vào lúc này, tốc độ bus hệ thống mới chỉ đạt 6MHz; sau đó không lâu thì đạt 8MHz. Mainboard Hệ thống Bus - ISA  Bus ISA dùng giao tiếp 16bit, xung 8MHz (mức xung chuẩn của bộ xử lý) và đạt tốc độ truyền dữ liệu trên lý thuyết là 16MBps. Tuy nhiên, tốc độ thực tế bị giảm đi một nửa (còn 8MBps) vì cần dành 1 đường bus cho địa chỉ và một đường bus khác cho dữ liệu 16bit.  Thiết bị dùng khe mở rộng ISA phát triển cho đến cuối thập niên 1990 bởi vì khả năng đáp ứng của thiết bị ngoại vi lúc này mới chỉ ở mức 5MBps.  Nhưng khi bộ xử lý trở nên nhanh hơn và cần băng thông dữ liệu lớn hơn thì chuẩn ISA không đáp ứng nổi. Cuối thập niên 90, hầu hết card ISA còn lại đều chỉ mang tính đại diện cho công nghệ 8bit. Cái chết của ISA đã được chính thức văn bản hóa trong tài liệu PC99 System Design Guide do Intel và Microsoft biên soạn vào năm 1999. Mainboard Hệ thống Bus - PCI  PCI (Peripheral Component Interconnect) nguyên thủy dùng xung 33MHz, sau đó nâng lên 66MHz (phiên bản PCI 2.1) để nhân đôi băng thông lý thuyết (đạt 266MBps); nhanh gấp 33 lần bus ISA. PCI còn cho phép thiết lập chuyển đổi bus 32bit hoặc 64bit linh hoạt nên chấp nhận cả card 32bit lẫn 64bit. Việc hiện thực 64bit lên bus tốc độ 66MHz vào năm 99 đã nâng băng thông lý thuyết lên 524MBps. Độ trễ của bus PCI thấp hơn nên tốc độ hệ thống cũng được nâng lên. Từ giữa năm 1995, những thiết bị cần tốc độ chính yếu của máy tính đều chuyển sang sử dụng bus PCI. Phổ biến nhất chính là card điều khiển đĩa cứng và đồ họa; cả lúc tích hợp trên bo mạch chủ lẫn khi cắm trên khe mở rộng.  PCI chỉ cho phép thiết kế tối đa 5 cổng nối mở rộng nhưng lại cho phép thay thế mỗi cổng bằng hai thiết bị tích hợp. Kiến trúc này còn cho phép bộ xử lý hỗ trợ thêm một mạch cầu nữa.  Không chỉ có đặc tả chặt chẽ, chuẩn còn cung cấp được hai mức điện áp khác nhau: 5V và 3,3V. Vì thế, khe cắm được thiết kế thêm một số chân khóa (chân được đúc kín) để tránh trường hợp card 3,3V bị cắm nhầm sang khe 5V và ngược lại. Mainboard Hệ thống Bus – Các loại khe cắm PCI Mainboard Hệ thống Bus – AGP  AGP (Accelerated Graphic Port): Chipset AGP hoạt động như một cầu trung gian giữa bộ xử lý và bộ đệm cấp 2. Trong kiến trúc Single Edge Contact Cartridge của Pentium II, chipset AGP được gọi là bộ tăng tốc Quad Port (4 cổng) vì nằm giữa ngã tư nối đến bộ xử lý, bộ nhớ chính, I/O và cổng AGP.  Ban đầu hoạt động cùng tần số 66MHz với bus bộ xử lý (FSB), gấp đôi tần số PCI và đạt băng thông tối đa là 264MBps. Để hỗ trợ xử lý đồ họa, trong phiên bản AGP 2X, dữ liệu được truyền tại cả cạnh lên và xuống trong một xung nên tần số lên đến 133MHz (gấp đôi xung đồng bộ) và đạt băng thông 528MBps.  Băng thông của AGP còn được nâng lên gấp bốn (AGP 4X), gấp tám (AGP 8X) xung hệ thống nhằm tăng tốc độ truyền dữ liệu đồ họa và tạo cơ hội triển khai ứng dụng đồ họa cao cấp, nâng cao chất lượng hình ảnh mà không sợ ảnh hưởng đến tốc độ hiển thị. Mainboard Hệ thống Bus – Các loại khe AGP  Đặc tả AGP hiện có ba phiên bản:  1.0 (AGP 1X, 2X)  2.0 (AGP 1X, 2X, 4X)  3.0 (AGP 4X, 8X)  1X (266MB/s)  2X (533MB/s)  4X (1,07GB/s)  8X (2,1GB/s). Universal AGP slot AGP 2x slot (3.3v) AGP 4x/ 8x slot (1.5v) Mainboard Hệ thống Bus – Nhận biết các loại khe AGP Mainboard Hệ thống Bus – PCI Express  PCI Express dùng liên kết nối tiếp. Bus nối tiếp có băng thông/kênh rộng hơn kiến trúc bus song song và dễ mở rộng lên băng thông lớn hơn. Chuẩn cho phép thiết lập mạng theo giao tiếp điểm-điểm giữa các thiết bị, thay thế cho kiểu một-nhiều của kiến trúc song song nên không cần bộ điều khiển bus (tác nhân làm chậm và ngăn cản khả năng thay thế nóng).  Kiến trúc PCI Express còn giúp thu nhỏ 50% diện tích bo mạch chủ. Một phiên bản khác của PCI Express cũng đang được phát triển để thay thế cho tuyến cầu nam trong chipset.  Một kết nối điểm-điểm theo kiến trúc PCI Express Architecture với 32 đường dữ liệu có khả năng cung cấp băng thông 16GBps. Phần cứng máy tính Mainboard – Hệ thống Bus Phần cứng máy tính Mainboard – Giao tiếp input/output  Cổng serial đạt băng thông tối đa 115,2 Kbps  Cổng parallel đạt khoảng 500 Kbps (tùy dạng).  Hầu hết PC đều có hai cổng COM và một cổng parallel. Có thế tăng số lượng cổng COM và parallel nhưng hệ thống phải chấp nhận hy sinh IRQ.  USB 1.1 đạt tốc độ 12 Mbps  USB 2.0: Hi-Speed đạt băng thông 480 Mbps; 12 Mbps và 1,5 Mbps.  Firewire - IEEE 1394: hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu là 12,5, 25, 50 Mbps, còn tốc độ giao tiếp cáp đạt 100, 200, 400 Mbps. Cổng nối cáp IEEE 1394 có sẵn đường dẫn điện bên trong nhưng được thiết kế an toàn, không gây giật. Phần cứng máy tính Bộ nguồn (PSU)  Nguồn điện máy tính có chức năng chuyển đổi nguồn điện 110V/220V thành nguồn điện một chiều±3, 3V,±5V và±12V cung cấp cho toàn bộ hệ thống máy tính. Công suất trung bình của bộ nguồn hiện nay khoảng 200W. Công suất tiêu thụ một số thành phần như sau:  Mainboard : 20W - 35W.  CD-ROM : 20W - 25W  Ổ đĩa mềm : 5W - 15W.  Ổ đĩa cứng : 5W - 15W.  Ram : 5W /MB.  Card : 5W - 15W.  CPU : Tùy theo mức độ làm việc nhiều hay ít.  Các số liệu trên đây chỉ mang tính chất tham khảo, bởi vì hiện nay xu thế các hãng sản xuất đưa ra các thiết bị tiêu thụ điện năng nhỏ. Bên cạnh đó, tùy thuộc vào số lượng thiết bị mà máy tính sử dụng nhều hay ít điện năng. Phần cứng máy tính Bộ nguồn (PSU)  Ðầu cắm ATX có 20 chân  Ðể kiểm tra nhanh bộ nguồn có hoạt động hay không, bạn có thể kích nối tắt đường tín hiệu 14 và 15 (chập rồi nhả liền) hay chắc ăn nhất là cắm đầu nối nguồn vào Mainboard rồi kích nối tắt 2 chấu của Jumper PowerSw trên mainboard (khi thử chỉ cần có bộ nguồn và mainboard ATX là đủ, không cần thêm gì nữa). Chân Tín hiệu Chân Tín hiệu 1 +3.3v 11 +3.3v 2 +3.3v 12 -12v 3 Ðất (Ground) 13 Ðất (Ground) 4 +5v 14 PW_ON (mở nguồn) 5 Ðất (Ground) 15 Ðất (Ground) 6 +5v 16 Ðất (Ground) 7 Ðất (Ground) 17 Ðất (Ground) 8 PWRGOOD (nguồn tốt) 18 -5v 9 +5vSB 19 +5v 10 +12v 20 +5v Phần cứng máy tính Bộ nguồn (PSU)  Do có 1 số tính năng điều khiển từxa nên về nguyên tắc bộ nguồn phải luôn luôn được cấp điện. Ta sẽ không thấy công tắc Power tự giữ theo kiểu AT nữa (Sau khi bấm, công tắc sẽ tự giữ trạng thái đó cho đến khi bấm lần nữa để thay đổi trạng thái), thay vào đó là 1 nút bấm kích (tự động trở về vị trí ban đầu sau khi ngưng bấm) tương tự như nút Reset.  Khi bấm nút nầy, đường tín hiệu thứ 14 của đầu cắm nguồn (PW_ON) sẽ được nối đất để tạo