دانلود تحقیق مادربرد

نحوه انتخاب یک مادربرد:انتخاب مادربرد ، یکی از تصمیمات مهم در زمان تهیه و یا ارتقاء یک کامپیوتر است .انتخاب فوق ، علاوه بر تاثیر مستقیم بر عملکرد فعلی سیستم ، بیانگر انعطاف سیستم در زمان ارتقاء نیز می باشد .

قابلیت های فعلی یک کامپیوتر و پتانسیل های ارتقاء آن در آینده ، جملگی به نوع مادربرد انتخابی بستگی خواهد داشت .

امروزه بر روی مادربردها ، پورت های پیشرفته ای نظیر( Fireware(IEEE 1394و یا USB 2.0 و حتی کارت های ( تراشه ) صدای شش کاناله و کنترل های RAID وجود داشته که می توان از آنان در زمان ارتقاء سیستم  و بدون نیاز به نصب امکانات جانبی دیگر ، استفاده بعمل آورد.

درزمان انتخاب یک مادربرد همواره سوالات متعددی در ذهن تهیه کننده (خریدار ) مطرح می گردد: مادربردها چگونه با یکدیگر مقایسه می گردند؟

پارامترها ی سنجش و وزن هر کدام چیست؟

( پردازنده ها ، نوع تراشه ها ، نحوه ارتباط با دستگاههای ذخیره سازی ).

معیار انتخاب یک مادربرد چیست ؟

Chip set های یک مادربرد بیانگر چه واقعیت هائی می باشند ؟

امکانات یک مادربرد چه تاثیراتی را در حیات فعلی و آتی سیستم بدنبال خواهد داشت؟میزان کارایی و کیفیت یک سیستم تا چه میزان وابسته به پتانسیل های مادربرد می باشد ؟

موارد فوق ، نمونه سوالاتی است که  در زمان انتخاب یک مادربرد در ذهن تهیه کنندگان  مطرح می گردد.

در این مقاله قصد داریم به برخی از پرسش های متداول در زمینه انتخاب یک مادربرد پاسخ داده و از این رهگذر با ضوابط و معیارهای انتخاب صحیح یک مادربرد بیشتر آشنا شویم .

جایگاه مادربرد

مادربرد ، پردازنده و حافظه سه عنصرحیاتی در کامپیوتر بوده که در زمان انتخاب مادربرد، سرنوشت پردازنده و حافظه نیز بنوعی رقم خواهد خورد.انتخاب مناسب یک مادربرد از جمله تصمیمات مهمی است که دامنه آن گریبانگیر تجهیزات سخت افزاری دیگر نیز خواهد شد.

انتخاب یک مادربرد قدیمی و از رده خارج ( ولو اینکه در حال حاضر پاسخگوی نیازها و خواسته ها باشد ) می تواند زمینه بروز مسائل متعددی در ارتباط با ارتقاء و افزایش توان عملیاتی کامپیوتر در آینده  را بدنبال داشته باشد .

فراموش نکنیم ما کامپیوتر را نه بخاطر خود بلکه بخاطر اجرای برنامه ها ( در حال حاضر و آینده )  تهیه می نمائیم .

ویژگی ها ی مهم

از مهمترین ویژگی های مرتبط با مادربرد، می توان به موارد زیر اشاره نمود :

Chip Set مادربرد ، عملیاتی حیاتی و مهم نظیر روتینگ داده از هارد دیسک به حافظه و پردازنده را انجام و این اطمینان را بوجود می آورد که تمامی دستگاههای جانبی و کارت های الحاقی ، قادر به گفتگو ( ارتباط ) با پردازنده می باشند .

تولید کنندگان مادربردها ، با افزدون چیپ ست های متفاوت بر روی مادر برد تولیدی خود نظیر کنترلر RAID و پورت های Fireware ، قابلیت ها ی مادربرد تولیدی خود نسبت به سایر محصولات مشابه را نشان می دهند .

چیپ ست های موجود بر روی یک مادربرد ، باعث اعمال محدودیت در رابطه با انتخاب نوع پردازنده ، حافظه  و سایر تجهیزات جانبی دیگر نظیر کارت گرافیک ، کارت صدا و پورت های USB 2.0 می گردد.

( برخی از امکانات فوق نظیر کارت صدا ، می تواند بعنوان پتانسیل های ذاتی همراه مادربرد ارائه گردد).  اغلب مادر بردهائی که از یک نوع مشابه Chip set  استفاده می نمایند ، ویژگی های متعارفی  را به اشتراک گذاشته ( به ارث رسیده از Chip set) و کارآئی آنان در اکثرموارد مشابه می باشد.

آگاهی از نوع پردازنده ، حافظه ، سرعت کنترل کننده IDE ، کارت گرافیک و صدا ، می تواند کمک  مناسبی در خصوص انتخاب  مادربرد را ارائه نماید (خصوصا" در مواردیکه از Chip set مشابه استفاده می گردد ) .

پردازنده :تولید کنندگان مادربرد در برخی حالات  ، فهرست مادربردهای تولیدی خود را بر اساس نوع سوکتی که مادربرد حمایت می نماید ، ارائه می نمایند.

مثلا" سوکت 478 برای P4 و سوکت A برای Athlon .

در اکثر کاربردهای تجاری ، کاربران تفاوت مشهودی را در ارتباط با سرعت بین دو  پردازنده Athlon و P4 مشاهده نمی نمایند در حالیکه ممکن است تفاوت قیمت آنان مشهود باشد.بهرحال نوع و سرعت پردازنده ای که می تواند همراه یک مادر برد استفاده شود ، یکی از نکات مهم در رابطه با انتخاب مادربرد است . 

حافظه : امروزه اکثر مادربردها از حافظه های SDRam DDR )Double Date Rate) استفاده می نمایند .

البته هنوز مادر بردهائی نیز وجود دارد که از RDRAM یا Rambus استفاده می نمایند.

( تعداد این نوع از مادربردها اندک است ).حافظه های DDR دارای سرعت های مختلفی بوده و پیشنهاد می شود که سریعترین نوعی را که مادربرد حمایت می نماید ، انتخاب گردد .

تولید کنندگان مادربرد ،حافظه های DDR را بر اساس  سرعت Clock و یا پهنای باند تقسیم می نمایند .

سرعت این نوع از حافظه ها ( DDR ) به ترتیب  از کندترین  به سریعترین نوع ،  بصورت زیر می باشد : 

تولید کنندگان مادربرد ،حافظه های DDR را بر اساس سرعت Clock و یا پهنای باند تقسیم می نمایند .

سرعت این نوع از حافظه ها ( DDR ) به ترتیب از کندترین به سریعترین نوع ، بصورت زیر می باشد : DDR200 ( aka PC1600) , DDR266 ( PC2100) , DDR333(PC2700) , DDR400(PC3200) بردهایی که از RDRAM استفاده می نمایند دارای Chip set اینتل 850 یا 850E می باشند.

این نوع از حافظه ها ( RDRAM ) می بایست بمنظور افزایش کارآئی ، بصورت زوج بر روی مادربرد استفاده شده و اسلات های خالی توسط CRIMM تکمیل ( پر) گردند.حافظه ها ی RDRAM، قادر به تامین پهنای باند بالای مورد نیاز برنامه هائی با حجم عملیات سنگین در ارتباط با حافظه، می باشند.( برنامه های ویرایش فیلم های ویدیوئی و یا بازیهای سه بعدی گرافیکی) .

قیمت حافظه های RDRAM نسبت به حافظه های DDR دو برابر است .حافظه های RDRAM در حال حاضر با دو سرعت متفاوت ارائه می گردند : PC800 و PC1066 .

در صورت انتخاب پردازنده ای از نوع P4 که بر روی BUS با سرعت 533 مگاهرتز اجراء می گردد، سرعت بیشتر پردازنده معیار اصلی انتخاب قرار گیرد .

در زمان انتخاب حافظه ، می بایست تعداد سوکت های DIMM و RIMM موجود بر روی مادربرد بهمراه حداکثر حافظه قابل نصب بر روی آن دقیقا" بررسی گردد.

صدا و گرافیک :اکثر مادربردهای موجود دارای کارت صدا بوده و بندرت می توان مادربردی را یافت که فاقد این قابلیت باشد.

آخرین مدل مادر بردها دارای چیپ ست دیجیتالی صدای 6 کاناله بوده که برای بازی ها و فایل های MP3 مناسب تر می باشد.

در صورتیکه قصد نصب یک کارت صدا بر روی مادر برد بمنظور افزایش کیفیت صدا وجود داشته باشد ، می توان با استفاده از Jumper و یا BIOS سیستم ، کارت صدای موجود بر روی مادربرد ( OnBoard ) را غیر فعال و از کارت صدای مورد نظر خود استفاده نمود .در صورتیکه بخواهیم از بازی های کامپیوتری استفاده نمائیم که دارای گرافیک سه بعدی می باشند ، می بایست کارت گرافیک موجود بر روی مادربرد را غیرفعال و یک کارت گرافیک متناسب با نوع نیاز را بر روی مادر برد نصب نمود.در این رابطه لازم است به این نکته دقت شود که مادربرد انتخابی دارای اسلات AGP باشد .امروزه اکثر کارت های گرافیکی موجود از اسلات AGP بمنظور ارتباط با کامپیوتر استفاده می نمایند.

نحوه ارتباط با دستگاههای ذخیره سازی : اکثر مادربردها، با استفاده از یک کنترلر IDE از درایوهای ATA/100 یا ATA/133 پشتیبانی می نمایند.

بر اساس مطالعات انجام شده، تفاوت بین دو استاندارد فوق ، بسیار ناچیز بوده و این امر نمی تواند تاثیر چندانی در رابطه با انتخاب یک مادربرد را داشته باشد.انتخاب مادربردهایی که توانایی پشتیبانی از RAID را دارند بسیار حائز اهمیت است .

با استفاده از کنترلر فوق ، می توان بر روی یک کامپیوتر از دو هارددیسک بطور همزمان استفاده نمود.

بدین ترتیب ، اطلاعات بر روی دو هارددیسک ذخیره و در صورت خرابی یک هارد دیسک ،می توان از هارددیسک دیگر استفاده نمود.

(تهیه یک کنترلر RAID بتنهائی مقرون بصرفه نبوده و لازم است درزمان انتخاب ، مادربردی برگزیده شود که از RAID حمایت می نماید).

ارتباطات ( اتصالات ) : اکثر مادربردها دارای پورت هایی نظیر : اترنت،‌USB2.0 و FireWire می باشند .برخی از مادربردهای جدید ، دارای امکاناتی بمنظور خواندن Flash Memory می باشند.

اخیرا"‌ مادر بردهایی به نام Legacy free مطرح شده اند که نیازی به پورت های جداگانه نداشته و تمامی پورت ها بطور مختصر در یک پورت تعبیه شده اند.

تشریح مشخصات در اکثر موارد تهیه یک مادربردجدیدهمراه با خرید پردازنده و حافظه اصلی نیز می باشد.

بدین دلیل لازم است بررسی لازم در خصوص تاثیر این قطعات بر کارآئی مادربرد نیز مورد بررسی و توجه قرار گیرد .فراموش نکنیم که همواره پردازنده های جدید و با سرعت بالا دارای قیمت بمراتب بالاتری نسبت به نمونه های قبل از خود بوده و در صورتیکه ضرورتی به استفاده از پردازنده های جدید ، سریع و در عین حال گران وجود ندارد ، می توان با توجه به نوع نیاز خود از پردازنده های دیگر( با سرعت کمتر نسبت به آخرین مدل های موجود ) که با مادربرد انتخابی نیز مطابقت می نمایند، استفاده نمود.

یکی از اجزاء مهم هر مادربرد ، Chip set می باشد که اطلاعات متنوعی را در ارتباط با توانائی مادربرد مشخص می نماید .

نوع پردازنده و حافظه ای که مادربرد می تواند حمایت نماید ، برخاسته از نوع Chip set یک مادربرد است .

در برخی حالات نوع Chip set موجود بر روی یک مادربرد ، بیانگر نوع پورت های صدا، ویدئو و کارت شبکه نیز می باشد ( عناصر فوق بصورت onboard بر روی مادربرد تعبیه می شوند ) .

در زمان انتخاب یک مادربرد لازم است به این نکته دقت شود که تفاوت بسیار بالائی بین مادربردها از لحاظ قیمت وجود نداشته و می توان با در نظر گرفتن تمامی جوانب مادربردی را انتخاب نمود که دارای امکانات جانبی نظیر کارت شبکه و کنترلر RAID باشد.

( تفاوت قیمت بین این نوع از مادربردها با مادربردهائی که فاقد امکانات فوق ، می باشند زیاد نمی باشد) .

پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک مادربرد در نظر گرفت : حمایت از پردازنده : حداقل : قادر به حمایت از پردازنده های رایج نمی باشد .

پیشنهادی : قادر به حمایت از پردازنده های AMD و یا اینتل باشد .

حداکثر : قادر به حمایت از پردازنده های AMD و یا اینتل باشد.

توانائی مادربرد انتخابی در رابطه با حمایت از پردازنده های موجود ، یکی از تصمیمات مهم در زمینه انتخاب یک مادربرد است ( حمایت ازپردازنده های خانواده AMD و یا اینتل ) .

نوع حافظه : حداقل : DDR 200/266 پیشنهادی : DDR266/333 یا PC800/1066 Rambus حداکثر : DDR333/400 یاPC1066Rambus نوع و سرعت حافظه ای که بهمراه یک مادربرد نصب می گردد ، تاثیر مستقیمی بر کارآئی و در عین حال قیمت یک کامپیوتر دارد.

حافظه های Rambus ، قابل استفاده بر روی تعداد اندکی از مادربردها بوده و قیمت آنان بمراتب بیشتر از حافظه های SDRAM می باشد .

اتصالات جانبی : حداقل : USB 1.1 پیشنهادی : USB 2.0 در صورت امکان FireWire حداکثر : USB 2.0 و FireWire در صورتیکه تصمیم به تهیه تجهیزات جانبی نظیر چاپگر، دوربین های دیجیتال و درایوهای خارجی CD-RW وجود داشته باشد ( درآینده ) ، پیشنهاد می گردد مادربردی تهیه گردد که دارای پورت های USB2.0 و Firewire باشد .

عناصر مجتمع و پیوسته : حداقل : کارت صدا پیشنهادی : کارت صدای دیجیتالی، کارت شبکه و در صورت امکان پشتیبانی ازویدئو حداکثر : کارت صدای دیجیتالی و کارت شبکه اکثر مادربردها دارای امکانات از قبل تعبیه شده ای در رابطه با کارت صدا می باشند ( Onboard ) .

در مادربردهای پیشرفته تر امکانات لازم در خصوص کارت های صدای 6 کاناله دیجیتال و کارت شبکه نیز پیش بینی شده است .برخی از مادربردها دارای تراشه های لازم بمنظور حمایت از گرافیک بوده که که باعث کاهش هزینه ها خصوصا" در رابطه با کاربرانی می گردد که نوع استفاده آنان از کامپیوتر ، ضرورت وجود کارت های گرافیک قدرتمند را کم رنگ می نماید .

نحوه ارتباط با دستگاههای ذخیره سازی : حداقل : ATA /100 پیشنهادی : ATA/133 در صورت امکان RAID حداکثر : ATA/133.

RAID در صورت امکان Serial ATA سرعت اینترفیس هارد دیسک و سایر دستگاههای IDE استفاده شده را مشخص می نماید.استاندارد جدید Serial ATA در مادربردهای جدید استفاده می شود(افزایش سرعت اینترفیس ).برخی از مادربردها امکان استفاده از RAID را فراهم می نمایند.

در چنین مواردی می توان از دو هارددیسک در یک سیستم استفاده بعمل آورد.

بدین ترتیب کارآئی سیستم افزایش و در مواردیکه یکی از هارددیسک ها با مشکل مواجه شود ، امکان استفاده از هارد دیسک دوم وجود خواهد داشت .

نکاتی دررابطه با تهیه مادربرد بررسی Chip sets .

تولید کنندگان متعددی اقدام به تولید Chip set می نمایند .شرکت هائی مانند Intel، Via،‌SIS، و NVida اکثر چیپ های موجود در بازار را تولید نموده و می توان تمامی آنان را به دو گروه عمده تقسیم نمود: چیپ هائی که از پردازنده های اینتل حمایت می نمایند و چیپ هائی که از پردازنده های AMD پشتیبانی می نمایند.Chip sets ، مشخص کننده نوع حافظه ،‌ سرعت پردازنده و نوع تجهیزات جانبی نظیر صدا و ویدئو می باشد که مادربرد قادر به حمایت از آنان می باشد.

عدم تهیه سریعترین پردازنده :تهیه سریعترین پردازنده موجود، مستلزم پرداخت هزینه بالائی خواهد بود .

سرعت آخرین پردازنده با یک و یا دو مدل پائین تر، تفاوت محسوسی نخواهد داشت .

تهیه سریعترین حافظه ای که ماربرد قادر به حمایت از آن می باشد .

تفاوت مشهودی در ارتباط با کارآئی سیستم و در مواردیکه از حافظه های با سرعت پائین تر استفاده می شود ، وجود نخواهد داشت ولی در صورتیکه تصمیم به افزایش حافظه در آینده گرفته شود ، پیدا نمودن حافظه ای با همان ظرفیت بسیار راحت تر خواهد بود( با توجه به این واقعیت که ممکن است در زمان افزایش حافظه ، پیدا نمودن حافظه های قدیمی مشکلات خاص خود را دارا باشد ).

توجه به بروز برخی از مشکلات مرتبط با کارت های گرافیک همراه مادربرد .

چیپ ست هائی که امکانات گرافیک را بهمراه مادربرد ارائه می نمایند ( Onboard ) ، بخشی از حافظه سیستم را جهت ذخیره اطلاعات گرافیکی ، استفاده نموده که همین موضوع می تواند کاهش کارآئی سیستم را بدنبال داشته باشد.

پیشنهاد می گردد در صورت تهیه مادربردی با قابلیت فوق ، چیپ گرافیکی آنرا غیر فعال و از یک کارت گرافیکی ارزان قیمت استفاده گردد.

درصورتیکه در آینده قصد استفاده از گرافیک بالا وجود داشته باشد ، می توان مادربردی را انتخاب که دارای ایننترفیس AGP باشد.

تهیه مادربردی با مشخصات بیش از نیاز فعلی .

در زمان انتخاب یک مادربرد سعی گردد ، مادربردی انتخاب گردد که امکان حمایت از RAID ،‌ کارت شبکه ،پورت USB2 و FireWire را دارا باشد.

استفاده از چنین مادربردهائی از لحاظ اقتصادی نیز مقرون بصرفه بوده و در صورت نیاز به استفاده از قابلیت های فوق ، می توان از پتانسیل های مادربرداستفاده نمود( بدون هزینه مجدد) .

اسمبل اگر شما یک اتومبیل مثلاً از کمپانی فورد بخرید انتظار دارید که شاسی بدنه موتور گیربکس ساخت کمپانی فورد باشد یا لا اقل اختصاصاً برای کمپانی فورد ساخته شده مونتاژ شوند شرکتهای کامپیوتری کامپیوترهایی را تحویل شما می دهند این کامپیوترها از قطعاتی تشکیل شده اند که هر یک ساخت یک کمپانی است و آنها فقط کامپیوتر شما را اسمبل (مونتاژ) کرده اند.

بیشتر قطعات کامپیوتری در آمریکا اختراع می شوند ولی تولید آنها در سراسر جهان صورت می گیرد و این گستردگی از هیچ قاعده ای پیروی نمی کند.

کشورهای مختلف هر کدام یکسری قطعات خاص را تولید می کنند کمپانی های آمریکایی cpu را می سازند ( Intel, AMD ) مادربردها از تایوان می آیند.

هارد دیسکها در سنگاپور یا هندوستان ساخته می شوند.

حافطه های RAM معمولاً در کره ساخته می شوند و یک دو جین کارخانه چینی به تولید کیس مشغول هستند.

قطعات محتلف با پیچها و کابلهای مورد نیاز ارائه می شوند که برای اسمبل کردن لازم هستند شما می توانید این قطعات را بخرید و کامپیوتر خود را اسمبل کنید.

تنها وسیله لازم برای اسمبل کردن کامپیوتر پیچ گوشتی است و شما با چند ساعت مطالعه دفترچه راهنما می توانید آن را اسمبل کنید البته سرعت شما در برابر کسی که این عمل را به صورت حرفه ای انجام می دهد بسیار کمتر خواهد بود.

ساخت یک کارگاه ساخت چیپ ست برای اینتل یک میلیارد دلار خرج بر می دارد و از پیشرفته ترین تکنولوژیها استفاده می شود سپس این چیپ ست ( که ممکن است CPU پنتیوم 4 باشد ) داخل سلفون بسته بندی می شود و به فروشگاه هها ارسال می شود.

برای نصب یک CPU روی مادربرد اهرم کنار سوکت CPU را روی مادربرد بلند کنید و CPU را جا بزنید قسمت مارک شده روی CPU را با قسمت مشابه روی سوکت مطابقت دهید و اهرم سوکت را ببندید.

در حدود 12 پیچ مادربرد را به کیس متصل می کنند.

چهار پیچ هر یک از درایوها را به کیس متصل می کنند.

هر یک از مادربردها شکل خاص خود را دارند و با یکدیگر اشتباه نمی شوند ( به غیر از کابل فلاپی درایو که برای اولین بار ممکن است اشتباه شود) و علت آن این است که کلیه قطعات کامپیوتر و کابلهای آن بر اساس یک استاندارد جهانی ساخته می شوند با انواع دیگر قابل تعویض هستند.

راههای ارتباطی بین قطعات اگر سرعت تغییر نکند به همان شکل باقی می مانند باس ارتباطی PCI برای یک دهه است که بدون تغییر باقی مانده است کی برد از زمانیکه کامپیوتر اختراع شده است عملاً تغییری نکرده است، هر چند اجزایی که در سرعت نقش اساسی را ایفا می کنند تغییر کرده اند.

از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد: هر چه CPU ها سریعتر می شوند ولتاژ کارشان کمتر، سرعت کلاک آنها بیشتر و احتمالاً تعداد پینهای بیشتری خواهند داشت و احتیاج به سوکتهای جدید دارند.

چیپ های حافطه سریعتر می شوند تا بسته های اطلاعاتی را با سرعت بیشتری به مادربرد انتقال دهند.

همانند CPUها آنها با هر تولید جدید ولتاژ کمتری احتیاج دارند سرعت کلاک بیشتری دارند و تعداد پینهای بیشتری دارند.

کارتهای ویدیویی یک اسلات AGP مخصوص خود دارند هر چند استانداردهای AGP با 3 استاندارد آمده اند در هر محصول جدید حداکثر سرعت دو برابر شده است اما ولتاژ از 3.3 ولت تا 1.5 ولت و بالاخره 0.8 ولت رسیده است سه ساختار مختلف برای این سوکتها موجود است اگر شما یک کارت گرافیک 1.5 ولتی را به یک سوکت 3.3 ولتی متصل کنید کارت و مادربرد هر دو را خواهید سوزاند البته بعضی از مادربردها بیش از یک استاندارد را قبول می کنند.

هارد دیسکهای جدید سرعت بالا ( Ultra DMA ) را ساپورت می کنند.

یک هارد دیسک جدید مادربرد قدیمی را حس می کند و یک مادربرد جدید یک هارد قدیمی را می شناسد و انتقال اطلاعات در هر یک از این شرایط در سرعت پایینی که هر دو بتوانند ساپورت کنند انجام می گیرند.

بنابراین اگر در فکر ارتقا سیستم هستید باید به این نکات توجه داشته باشید و بدانید که ممکن است با ارتقا یک یا دو قطعه نتوانید به آنچه می خواهید برسید و خریدن یک سیستم جدید مقرون به صرفه تر باشد صدا و گرافیک اکثر مادربردهای موجود دارای کارت صدا بوده و بندرت می توان مادربردی را یافت که فاقد این قابلیت نباشد.

i-RAM کامپیوترها و قطعات وابسته به آن امروزه در مسیر سریع‌تر و کوچکتر شدن به سرعت در حال تکاپو هستند و سخت‌افزارهای کند و قدیمی رفته رفته جای خود را به قطعات پرسرعت تر و کوچکتر می دهند ، فن‌آوری های نوین بر سازوکارهای قدیمی چیره می‌شوند با این هدف که عملکرد و کارایی سیستم‌های کامپیوتری را بیش از پیش افزایش دهند .

با این که پردازنده‌ها مرز گیگاهرتز را مدت زمان زیادی است که پشت سر گذاشته اند و هر ساله سریعتر و سریعتر میگردند اما هنوز عملکرد کامپیوتر آنچنان سرعت نیافته که دستورات را به طور بلادرنگ و یا با تاخیر بسیار اندک اجرا نماید ، هنوز هم هنگام روشن کردن کامپیوتر و راه‌اندازی ویندوز ، یا هنگام بارگذاری یک بازی کامپیوتری و یا کپی کردن یک فایل حجیم باید دقیقه های طلایی عمر خود را به انتظار کشیدن صرف کنیم .

بخش اعظم این تاخیرها به ابزارهای ذخیره سازی کامپیوتر مربوط می‌شود ، بازخوانی داده‌های خام و بازنویسی اطلاعات پردازش شده بر روی یک رسانه که فضای کافی برای کلیه توقعات ما از یک کامپیوتر مانند یک ایستگاه بازی ، یک سینمای خانگی نقلی یا پنجره ارتباطی با دنیای مجازی را داشته باشد ، آنقدر زمان بر است که از دید پردازنده‌های بسیار دقیق و فوق‌العاده سریع امروزی زمانی مناسبی برای چرت زدن تلقی می‌شود .

سخت‌دیسک رسانه‌ی عمومی جهت ذخیره سازی داده ها است که با وجود اینکه اکثر قطعات کامپیوتری از بدو تولد تا کنون کاملا تکامل یافته‌اند ، سخت دیسک ها طی 10 سال گذشته سیر بسیار کندی در افزایش کارایی خود ، طی کرده‌اند .

هر چند این مسیر در 5 سال اخیر با سرعت بیشتری سپری شده و سخت دیسک‌های حجیم‌تر با فن‌آوری‌های افزایش عملکرد ظهور پیدا کرده‌اند اما هنوزهم مهدسین و طراحان سیستم‌های کامپیوتری به دنبال ابزار ذخیره سازی جایگزین می گردند .

· جایگزین مناسب برای سخت‌دیسک در حال حاضر Solid State Storage ها تنها جایگزین سخت‌دیسک به شمار می‌روند ، شما به سادگی می‌توانید با صرف هزاران دلار سخت‌دیسک خود را با یک «رسانه ذخیره‌سازی ثابت» تعویض نمایید ، هزینه مضاعف این رسانه به حدی است که موجودیت آن را پشت پرده قرار داده تا افراد معدودی از وجود چنین قطعاتی اطلاع‌داشته و عده انگشت شماری آن را برای ذخیره اطلاعات با ارزش خود انتخاب نمایند .

بهبود عملکرد Solid State Storage همیشه وسوسه کننده است ، بدون داشتن هیچ بخش متحرک این رسانه ها امنیت داده های ذخیره شده را به شدت افزایش می‌دهند .

علاوه بر این دسترسی تصادفی به داده هایی که در سطح رسانه به صورت نامرتب پخش شده‌اند دیگر به تغیر مکان کند و دشوار هدها محدود نمی‌گرد .

در حالی که نرخ انتقال داده سخت دیسک‌ها طی پنج سال گذشته به طور مستمری افزایش یافته ، تاخیر دسترسی تصادفی در آنها را به شدت افزایش داده است .

تاخیر بسیار کم در دسترسی تصادفی و افزایش پهنای باند به روشنی از مزیت‌های Solid State Storage ها به شمار می‌رود اما هم‌کنون هردوی آنها با قیمت‌ نجومی عرضه می‌شوند .

اهمیت این رسانه‌ها به ویژه برای کاربردها و برنامه‌هایی که به عملکرد کامپیوتر حساس می‌باشند شرکت گیگابایت را به طراحی یک Solid State Storage ارزان قیمت به نام i-RAM واداشته است .

· i-RAM چیست ؟

یک کارت PCI ساده که بر روی آن چهار شیار DIMM ویژه ماژول‌های حافظه DDR تعبیه شده است .

این کارت با یک کابل SATA‌ به مادربرد متصل شده و ماژول‌های حافظه نصب شده بر روی کارت را همانند یک سخت‌دیسک در دسترس قرار می‌دهد .

این محصول جدید یک موفقیت ارزنده برای گیگابایت به شمار می رود ، موفقیت نه به معنی فروش زیاد بلکه به معنی ایده‌ای که پشت آن نهفته است .

i-RAM یک ابزار ذخیره سازی سریع از خانواده Solid state Storage ها می‌باشد که اطلاعات را در داخل ماژول های سنتی DDR‌ ذخیره میکند ، دسترسی به اطلاعات ذخیره شده در i-RAM بسیار سریعتر از سخت دیسک های سنتی می‌باشد و در آن هیچ عضو متحرکی وجود ندارد به همین خاطر می‌تواند با افزایش امنیت اطلاعات ، از پهنای باند اتصال SATA معادل 150 مگابایت بر ثانیه به طور موثری بهره ببرد .

بهره گیری از ماژول‌های حافظه برای ذخیره سازی دائمی داده ها ، تا کنون مرسوم نبوده است علارغم عملکرد فوق‌العاده آنها برای ذخیره سازی و زمان دسترسی بسیار سریع ، با قطع تغذیه الکتریکی از ماژول حافظه تمام داده‌های ذخیره شده بر روی آن از بین خواهد رفت ، ساختار سلول های DRAM تشکیل دهنده حافظه محلی به این صورت است که با صرف انرژی الکتریکی صفر و یک منطقی را در خود ذخیره سازی میکند .

گیگابایت برای حل این مشکل از یک باتری پشتیبان استفاده کرده تا حتی زمانی که تغذیه الکتریکی کارت قطع شده باشد داده‌های ذخیره شده بر روی آن همچنان حفظ شوند .

در تصویر شماره (2) می‌توانید باتری را در سمت چپ مدار کارت پیدا کنید ، بالای باتری کانکتور SATA قرار گرفته که با کابل مربوطه به مادربرد متصل می شود .

شیار های DIMM نیز به صورت اریب نصب شده‌اند تا ماژول حافظه قرار گرفته شده روی آن مانع از نصب کارت PCI دیگری کنار کارت i-RAM‌ نشوند .

i-RAM‌ صرفا از توانی الکتریکی گذرگاه PCI استفاده میکند ، به همین خاطر جا دادن آن بر روی یک شیار PCI فقط جهت تغذیه الکتریکی و شارژ باتری می باشد و هیچ تبادل اطلاعاتی از طریق گذگاه PCI‌ صورت نمی‌پذیرد .

گیگابایت بهترین مکان را برای کارت در داخل کیس انتخاب کرده است .

امروزه شیارهای PCI اکثر مادربردها توسط یک یا دو کارت پر شده و سایر شیار ها خالی می ماند در صورتی که این کارت را طوری طراحی می‌نمود تا مستقیما از منبع تغذیه متصل گردد باید مکانی برای قرار گرفتن آن نیز در داخل کیس یافته و i-RAM در شکل اندازه مکان فوق طراحی میشد که این خود هزینه نهایی ابزار ذخیره سازی ارزان قیمت را بالا می‌برد .

در هر صورت تغذیه کارت توسط مادربرد گزینه مناسبی می باشد .

عملکرد i-RAM توسط یک تراشه FPGA راهبری می‌شود این تراشه که Xilinx نام دارد کمی کندتر و گرانتر از سایر IC ها می‌باشد .

«آرایه گیتی قابل برنامه ریزی در فیلد» یا Field Programmable Gate Array که FPGA‌ نامیده می‌شود یک مدار مجتمع با فشردگی بالا است که می‌توان پس از ساخت آن را برنامه‌ریزی کرد و محدود به توابع از قبل تعیین شده و غیر قابل تغییر سخت افزاری نمی‌باشد .

تراشه Xilinx سه وظیفه اصلی را عهده دار است ، کنترلر 64 بیتی حافظه های DDR ، کنترلر SATA و یک پل ارتباطی میان کنترلرهای حافظه و SATA .

این تراشه درخواست ها را از گذرگاه SATA‌ دریافت و ترجمه کرده سپس به واحد کنترلر حافظه خود جهت دست یابی به ماژول های حافظه مربوطه ارسال می‌نماید .

به گفته گیگابایت تیراژ اولین تولید i-RAM هزار عدد میباشد که با قیمت 150 دلار در ماه آگوست قابل دسترس می‌باشد .

این قیمت بسیار بیشتر از وعده های گیگابایت در نمایشگاه Computex میباشد .

i-RAM دارای چهار شیار برای ماژول های حافظه 184 پین می‌باشد و می‌توان بر روی آن هر نوع حافظه DDR را نصب نمود کنترلر حافظه Xilinx ، ماژول ها را با فرکانس 100مگاهرتز (DDR200) حداکثر تا 8 گیگابایت میتواند آدرس دهی نماید اما i-RAM خود را حداکثر به 4 گیگابایت محدود نموده است لذا حداکثر فضایی که یک i-RAM برای ذخیره سازی داده ارائه میکند چیزی بیشتر از 4 گیگابایت نیست .

در مقایسه با سخت دیسک های چند صد گیگابایتی ، چهار گیگابایت بسیار کم می‌باشد اما در صورتی که این فضا به سیستم عامل یا برنامه خاص اختصاص یابد کافی به نظر می‌رسد .

چون SATA تنها گذرگاه دسترسی به i-RAM می‌باشد ، می‌توان آن را همانند دیسک سخت دوم خود مدیریت کرد ، شما می‌توانید آنرا پارتیشن بندی و فرمت کنید ، سیستم عامل یا نرم‌افزار بر روی آن نصب کنید یا آن را به عنوان درایو راه‌انداز خود انتخاب نمایید .

تنها تفاوتی که در این میان احساس میشود ، سرعت بیشتر و سروصدای کمتر است .

ما می‌دانیم که سخت‌دیسک‌های مدرن دارای حداکثر سرعت انتقال 60 مگابایت بر ثانیه در بهترین حالت می‌باشند ، اگرچه دسترسی تصادفی به داده ها بر دیسک این نرخ را گاهی تا 1 مگابایت بر ثانیه کاهش می‌دهد ، دلیل کاهش چشمگیر عملکرد مربوط به تغییر مکان‌های متعدد هد‌های سخت‌دیسک برای یافتن مکان دقیق داده‌ها روی دیسک و خواندن/ نوشتن آن می‌باشد .

عناصر مکانیکی موجود در دیسک‌سخت موجب کندی عملکرد آن میگردند و این دقیقا همان محدودیتی است که i-RAM آن را حذف کرده ، زمان دسترسی به داده ها i-RAM در مقایسه با سخت‌دیسک های فوق‌العاده سریع از میلی‌ثانیه به نانوثانیه کاهش یافته است .

به دلیل ذخیره‌سازی داده‌ها بر روی حافظه‌های فرار ، قطع تغذیه الکتریکی به معنی از بین رفتن داده های ذخیره شده بدون داشتن هیچ امیدی برای بازگردانی آنها می‌باشد ، به همین خاطر گیگابایت از یک باتری قدرتمند بر روی مدار کارت استفاده کرده است تا در صورت قطع تغذیه الکتریکی ذخیره سازی اطلاعات تا 16 ساعت امکان پذیر شود .

باتری فوق در عرض 6 ساعت با تغذیه 3/3 ولت گذرگاه PCI کاملا شارژ می‌شود و هنگامی که کارت از شیار PCI‌ خارج می‌گردد یا زمانی که کابل برق از پشت کیس قطع شده باشد وارد مدار شده ، امنیت اطلاعات را تضمین می‌کند ، با این توضیح حتی اگر کامپیوتر شما خاموش باشد باز هم i-RAM‌ توسط گذرگاه PCI‌تغذیه میشود زیرا برخی اجزای مادربرد از جمله مدار PCI‌ هنگامی که کامپیوتر خاموش است فعال می‌باشند (البته در مادربردهای مبتنی بر فاکتورفرم ATX) .