মাদারবোর্ড কি ? মাদারবোর্ড এর কাজ এবং বিভিন্ন অংশের বর্ণনা

ভূমিকা

কম্পিউটার জগতে মাদারবোর্ড একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এটি কম্পিউটারের কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র হিসেবে কাজ করে। এটি একটি কার্যকরী সিস্টেম গঠন করে যা সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদানকে সংযুক্ত এবং সমন্বয় করে। অনেক সময় মাদারবোর্ডকে মেইনবোর্ড বা সিস্টেম বোর্ড বলা হয়। মাদারবোর্ড সিপিইউ, মেমরি, স্টোরেজ ডিভাইস, এক্সপেনশন কার্ড এবং পেরিফেরালগুলির মধ্যে নির্বিঘ্ন যোগাযোগ নিশ্চিত করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই বিস্তৃত ব্লগ পোস্টে, আমরা কম্পিউটিং জগতে একটি মাদারবোর্ড কী, একটি মাদারবোর্ডের বিভিন্ন অংশের বর্ণনা এবং একটি মাদারবোর্ডের কার্যাবলী নিয়ে আলোচনা করব।

মাদারবোর্ড কি?

কম্পিউটারের প্রধান প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (PCB) কে মাদারবোর্ড বলা হয়। এটি সিস্টেম বোর্ড, মেইনবোর্ড বা লজিক বোর্ড নামেও পরিচিত। মাদারবোর্ড হল একটি কম্পিউটারের সেন্ট্রাল কমিউনিকেশন কানেক্টিভিটি পয়েন্ট যার মাধ্যমে সমস্ত উপাদান এবং বাহ্যিক যন্ত্রাংশ সংযোগ করে। মাদারবোর্ডগুলি কার্যত সমস্ত কম্পিউটারে পাওয়া যায়, বিশেষ করে ডেস্কটপ এবং ল্যাপটপ পিসিগুলিতে। তাদের সংযোগকারী উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে চিপসেট, কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট (CPU) এবং মেমরি। বাহ্যিক পেরিফেরালগুলির মধ্যে রয়েছে Wi-Fi, ইথারনেট, গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট বা GPU এবং গ্রাফিক্স কার্ড।

মাদারবোর্ড নির্মাতাদের মধ্যে রয়েছে Acer, ASRock, Asus, Gigabyte Technology, Intel এবং Micro-Star International।

মাদারবোর্ড এর বিভিন্ন অংশের বর্ণনা

প্রতিটি মাদারবোর্ড নির্দিষ্ট উপাদান যেমন CPU এবং Memory  সাপোর্ট  করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। তারা সকল ধরণের হার্ড ড্রাইভ এবং পেরিফেরালগুলিকে পরিমিতকরতে পারে। মাদারবোর্ডের প্রধান অংশগুলি নিম্নরূপ:

• CPU সকেট: The Central Processing Unit (CPU) কে সাধারণত কম্পিউটারের মস্তিষ্ক বলা হয়। সিপিইউ কম্পিউটারের সকল কাজ নিয়ন্ত্রণ করে। CPU গুলি বিভিন্ন ফর্ম ফ্যাক্টরে থাকে যার প্রতিটির জন্য মাদারবোর্ডে একটি বিশেষ স্লট প্রয়োজন। CPU সকেট হল মাদারবোর্ডের একটি নির্দিষ্ট স্লট যেখানে প্রসেসর বা কম্পিউটারের মস্তিষ্ক(CPU) ইনস্টল করা থাকে। এটি সিস্টেমের বাকি অংশের সাথে সংযোগ করার জন্য CPU-এর জন্য প্রয়োজনীয় যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক সংযোগ সরবরাহ করে।

• মাউস এবং কীবোর্ড সংযোগকারী: কম্পিউটার মাদারবোর্ডে অবশ্যই দুটি পৃথক সংযোগকারী থাকতে হবে যা ব্যবহারকারীদের তাদের বাহ্যিক মাউস এবং কীবোর্ড সংযোগ করতে দেয়। এই সংযোগকারী দুটি কম্পিউটারে কমান্ড প্রেরণ এবং এর প্রতিক্রিয়া গ্রহণের কাজ সম্পাদন করে থাকে। PS/2 এবং USB হল দুটি কীবোর্ড এবং মাউস সংযোগকারী। ব্যক্তিগত সিস্টেম/2 (PS/2) পোর্ট নামে পরিচিত ছয় পিন বিশিষ্ট একটি মিনি-ডিআইএন প্লাগ একটি মাউস বা কীবোর্ডকে একটি আইবিএম-সামঞ্জস্যপূর্ণ কম্পিউটারের সাথে সংযুক্ত করে। অন্যান্য কম্পিউটার মাউস বা কীবোর্ড সংযোগ করতে USB পোর্ট ব্যবহার করে।

• চিপসেট: চিপসেট হল সমন্বিত সার্কিটের একটি সেট যা CPU, মেমরি এবং পেরিফেরাল ডিভাইসগুলির মধ্যে যোগাযোগ নিয়ন্ত্রণ ও পরিচালনা করে। এটিতে দুটি প্রধান উপাদান রয়েছে: নর্থব্রিজ এবং সাউথব্রিজ। 

1. নর্থব্রিজ: নর্থব্রিজ CPU, RAM এবং গ্রাফিক্স কার্ডের মধ্যে উচ্চ-গতির যোগাযোগ পরিচালনা করে। এটি AGP বা PCIe সংযোগ, মেমরি নিয়ন্ত্রণ এবং অন্যান্য উচ্চ-ব্যান্ডউইথ কাজগুলি নিয়ন্ত্রণ করে।
2. সাউথব্রিজ: সাউথব্রিজ সিপিইউ এবং পেরিফেরাল যেমন স্টোরেজ ডিভাইস, ইউএসবি পোর্ট, অডিও ডিভাইস এবং নেটওয়ার্কিং ইন্টারফেসের মধ্যে ধীর গতির যোগাযোগ পরিচালনা করে। এটি USB, SATA, PCI, এবং অডিও কন্ট্রোলারের মত ফাংশন নিয়ন্ত্রণ করে।

• মেমরি স্লট: এই স্লটে DIMMs বা SO-DIMMs এর মতো মেমরি মডিউল ইনস্টল করা যেতে পারে। মেমরির মডিউলগুলি তথ্যের জন্য স্বল্পমেয়াদী স্টোরেজ অফার করে যা CPU-কে দ্রুত অ্যাক্সেস করতে হবে।

• RAM স্লট: RAM স্লট মাদারবোর্ডের সাথে Random Access Memory (RAM) সংযোগ করে। RAM কম্পিউটারকে অস্থায়ীভাবে ফাইল এবং প্রোগ্রামগুলি সংরক্ষণ করতে দেয় যা CPU দ্বারা অ্যাক্সেস করা হচ্ছে। বেশি র‍্যাম ক্ষমতা সম্পন্ন কম্পিউটারগুলি বড় ফাইল এবং প্রোগ্রামগুলিকে ধরে রাখতে এবং প্রক্রিয়া করতে পারে।

• Expansion Slots বা সম্প্রসারণ স্লট: সম্প্রসারণ স্লটগুলি সিস্টেমের ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য সম্প্রসারণ কার্ড ইনস্টল করা যেতে পারে। এই সম্প্রসারণ স্লটগুলির মধ্যে রয়েছে PCIe (PCI Express) এবং PCI স্লট যা গ্রাফিক্স কার্ড, সাউন্ড কার্ড, নেটওয়ার্ক কার্ড এবং অন্যান্য পেরিফেরাল ধারণ করতে পারে।

• পাওয়ার কানেক্টর: মাদারবোর্ডের উপাদানগুলিতে পাওয়ার সরবরাহ করার জন্য অনেকগুলি পাওয়ার সংযোগকারী রয়েছে। মাদারবোর্ড প্রধান ATX পাওয়ার সংযোগকারীর মাধ্যমে PSU (Power Supply Unit) থেকে পাওয়ার গ্রহণ করে। ফলে CPU পাওয়ার কানেক্টরের মাধ্যমে CPU অতিরিক্ত শক্তি পায়।

• BIOS (Basic Input/Output System): BIOS হল মাদারবোর্ডের একটি চিপে সংরক্ষিত ফার্মওয়্যার। এটি কম্পিউটার চালু করার জন্য প্রয়োজনীয় নির্দেশাবলী প্রদান করে। এটি হার্ডওয়্যার ডিভাইস সেটিংস এবং কনফিগারেশন অন্তর্ভুক্ত করে এবং অপারেটিং সিস্টেমকে লোড করতে সক্ষম করে।

• CMOS ব্যাটারি: CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) ব্যাটারি CMOS চিপকে শক্তি দেয় যা কম্পিউটার বন্ধ থাকলেও BIOS সেটিংস সংরক্ষণ করে।এটি নিশ্চিত করে যে কম্পিউটার বন্ধ থাকলেও সিস্টেমটি গুরুত্বপূর্ণ কনফিগারেশন তথ্য ধরে রাখে।

• কানেক্টরস: সংযোগকারী: মাদারবোর্ডে ইউএসবি পোর্ট, অডিও জ্যাক, ইথারনেট পোর্ট, SATA স্টোরেজ ডিভাইস পোর্ট এবং ডিসপ্লে পোর্ট সহ পেরিফেরাল এবং ডিভাইসের জন্য বিভিন্ন ধরনের কানেক্টরস রয়েছে। কীবোর্ড, মাউস, প্রিন্টার, ডিসপ্লে, বাহ্যিক স্টোরেজ, নেটওয়ার্ক হার্ডওয়্যার এবং অন্যান্য পেরিফেরালগুলি এই পোর্টগুলির মাধ্যমে সংযুক্ত করা যেতে পারে।

• SATA সংযোগকারী: এই সংযোগকারীগুলি আপনাকে ডেটা স্টোরেজের জন্য SATA (Serial ATA) ডিভাইসগুলিকে সংযুক্ত করতে দেয়, যেমন হার্ড ড্রাইভ এবং সলিড-স্টেট ড্রাইভ (SSD) ইত্যাদি।

• অডিও এবং নেটওয়ার্ক পোর্ট: মাদারবোর্ডে স্পিকার, হেডফোন এবং মাইক্রোফোন সংযোগের জন্য অডিও পোর্ট রয়েছে, সেইসাথে ইথারনেট সংযোগের জন্য নেটওয়ার্ক পোর্ট রয়েছে।

• USB Headers: USB Headersগুলি মাদারবোর্ডের সাথে কম্পিউটার কেসের সামনে বা উপরের USB পোর্টগুলিকে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।

• কুলিং ফ্যান: উপাদানগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হলে উত্পাদিত তাপের দ্বারা একটি কম্পিউটারের কর্মক্ষমতা ধীর হতে পারে। সময়মতো ওভারহিটিং চেক করা না হলে কম্পিউটারের উপাদানগুলি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। ঠাণ্ডা রাখলে কম্পিউটার সাধারণত ভালো পারফর্ম করে। কুলিং ফ্যান বায়ুপ্রবাহ বাড়িয়ে কম্পিউটার থেকে তাপ অপসারণ করতে সাহায্য করে। ভিডিও অ্যাডাপ্টার কার্ড সহ বেশ কিছু উপাদানে ডেডিকেটেড কুলিং ফ্যান রয়েছে।

মাদারবোর্ডের কাজ কি

মাদারবোর্ড একটি কম্পিউটার সিস্টেমের প্রধান সার্কিট বোর্ড। একটি কম্পিউটার সিস্টেমে মাদারবোর্ড অপরিহার্য। কারণ এটি কার্যকরভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট এবং সহযোগিতা করার জন্য বিভিন্ন হার্ডওয়্যার উপাদানগুলির জন্য একটি প্ল্যাটফর্ম হিসাবে কাজ করে। একটি মাদারবোর্ডের প্রধান কাজগুলি নিম্নরূপ:

• কমিউনিকেশন হাব: মাদারবোর্ড একটি কেন্দ্রীয় যোগাযোগ হাব হিসেবে কাজ করে। এটি সংযুক্ত সমস্ত উপাদানের মধ্যে ডেটা স্থানান্তর এবং যোগাযোগের সুবিধা দিয়ে থাকে। তাছাড়া মাদারবোর্ড সিপিইউ, মেমরি, স্টোরেজ ডিভাইস, এক্সপেনশন কার্ড এবং অন্যান্য পেরিফেরালগুলির মধ্যে ডেটা, শক্তি এবং নিয়ন্ত্রণ সংকেতের প্রবাহের জন্য একটি পথ প্রদান করে থাকে।

• সিপিইউ সাপোর্ট: মাদারবোর্ডে একটি সিপিইউ সকেট রয়েছে, যেখানে প্রসেসর ইনস্টল করা আছে। এটি মেমরি এবং এক্সপেনশন কার্ড সহ অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে যোগাযোগ করার জন্য CPU-এর জন্য প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক সংযোগ সরবরাহ করে। মাদারবোর্ডের চিপসেট CPU এবং সিস্টেমের অন্যান্য অংশের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া পরিচালনা করে।

• মেমরি ম্যানেজমেন্ট: মাদারবোর্ডে মেমরি স্লট রয়েছে যেখানে RAM মডিউলগুলি ইনস্টল করা আছে। এটি সিস্টেম মেমরি অ্যাক্সেস এবং ইন্টারঅ্যাক্ট করার জন্য CPU-র জন্য প্রয়োজনীয় সংযোগ প্রদান করে। চিপসেট মেমরি-সম্পর্কিত ফাংশনগুলি পরিচালনা করে যেমন ডেটা স্থানান্তর হার, মেমরি টাইমিং এবং মেমরি স্লট কনফিগারেশন।

• সম্প্রসারণ স্লট: মাদারবোর্ডে PCIe (PCI Express) এবং PCI স্লটগুলির মতো সম্প্রসারণ স্লট অন্তর্ভুক্ত থাকে। এই স্লটগুলি গ্রাফিক্স কার্ড, সাউন্ড কার্ড, নেটওয়ার্ক কার্ড এবং অন্যান্য পেরিফেরাল সহ এক্সপেনশন কার্ড ইনস্টল করার অনুমতি দেয়। মাদারবোর্ড এই কার্ডগুলিকে সিস্টেমে সংহত করার জন্য সংযোগ এবং ব্যান্ডউইথ প্রদান করে।

• পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন: মাদারবোর্ডের কার্যকারিতার মূলে রয়েছে পুরো সিস্টেম জুড়ে পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন পরিচালনা করার ক্ষমতা। কম্পিউটার চালু হলে পাওয়ার সাপ্লাই ইউনিট (PSU) মাদারবোর্ডে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে। তারপর মাদারবোর্ড এই বিদ্যুৎকে CPU, RAM, GPU, এবং SSD সহ বিভিন্ন অংশে বিতরণ করে, নিশ্চিত করে যে প্রতিটি কার্যকরভাবে কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ এবং কারেন্ট গ্রহণ করে।

• ফার্মওয়্যার সাপোর্ট: মাদারবোর্ডে হয় একটি BIOS (বেসিক ইনপুট/আউটপুট সিস্টেম) অথবা UEFI (ইউনিফাইড এক্সটেনসিবল ফার্মওয়্যার ইন্টারফেস) ফার্মওয়্যার। এই ফার্মওয়্যারটি বুট প্রক্রিয়া চলাকালীন কম্পিউটার শুরু করে, স্ব-পরীক্ষা করে, হার্ডওয়্যার সনাক্ত করে এবং অপারেটিং সিস্টেম লোড করে। BIOS বা UEFI সিস্টেম সেটিংস এবং কনফিগারেশন অ্যাক্সেস করার জন্য একটি ব্যবহারকারী ইন্টারফেস প্রদান করে।

• পেরিফেরাল কানেক্টিভিটি: মাদারবোর্ডে পেরিফেরালের জন্য বিভিন্ন সংযোগকারী এবং পোর্ট রয়েছে, যেমন USB পোর্ট, অডিও জ্যাক, ইথারনেট পোর্ট, স্টোরেজ ডিভাইসের জন্য SATA পোর্ট, ডিসপ্লে পোর্ট এবং আরও অনেক কিছু। এই সংযোগকারীগুলি কীবোর্ড, মাউস, প্রিন্টার, মনিটর, বাহ্যিক স্টোরেজ, নেটওয়ার্ক ডিভাইস এবং অন্যান্য পেরিফেরালগুলির সংযোগের অনুমতি দেয়।

• ডেটা বাস: মাদারবোর্ডের ডেটা বাস বিভিন্ন হার্ডওয়্যার অংশগুলির মধ্যে ডেটা পরিবহনের জন্য একটি যোগাযোগ চ্যানেল হিসাবে কাজ করে। এটি একটি হাইওয়ে হিসাবে CPU, RAM, এবং অন্যান্য পেরিফেরাল যেমন গ্রাফিক্স কার্ড এবং স্টোরেজ ডিভাইসগুলির মধ্যে ডেটা স্থানান্তরিত করতে পারে। একযোগে কত ডেটা স্থানান্তর করা যেতে পারে তা ডেটা বাসের প্রস্থের উপর নির্ভর করে, যা পুরো সিস্টেমের কার্যকারিতার উপর প্রভাব ফেলে।

• ক্লক জেনারেটর: মাদারবোর্ডে একটি ক্লক জেনারেটর রয়েছে যা পুরো সিস্টেম জুড়ে সঠিক সময় সংকেত প্রদান করে। এই সংকেতগুলি সিপিইউ, মেমরি এবং এক্সপেনশন কার্ডের মতো বিভিন্ন উপাদানের ক্রিয়াকলাপগুলিকে সিঙ্ক্রোনাইজ করে। সঠিক সিঙ্ক্রোনাইজেশন নিশ্চিত করে যে ডেটা সঠিকভাবে প্রক্রিয়া করা হয়েছে এবং বিভিন্ন উপাদানের মধ্যে সম্ভাব্য দ্বন্দ্ব প্রতিরোধ করে।

• ফর্ম ফ্যাক্টর এবং লেআউট: মাদারবোর্ডের ফর্ম ফ্যাক্টর এবং লেআউট এর আকার, আকৃতি এবং উপাদান এবং সংযোগকারীর লেআউট নির্ধারণ করে। সাধারণ ফর্ম ফ্যাক্টরগুলির মধ্যে রয়েছে ATX, microATX, এবং Mini-ITX, যার প্রতিটির  নির্দিষ্ট মাত্রা এবং মাউন্টিং হোল অবস্থান আছে। ফর্ম ফ্যাক্টর গ্যারান্টি দেয় যে মাদারবোর্ড নিরাপদে চ্যাসিসে ফিট হবে। লেআউট নির্ধারণ করে কিভাবে উপাদানগুলি সংগঠিত হয়, ডেটা প্রবাহকে অপ্টিমাইজ করে এবং উপাদানগুলির মধ্যে হস্তক্ষেপ কমায়।

উপসংহার

পরিশেষে আমরা বলতে পারি মাদারবোর্ড একটি কম্পিউটার সিস্টেমের অপরিহার্য ভিত্তি হিসেবে কাজ করে। এটি সমস্ত হার্ডওয়্যার উপাদানগুলিকে সংযুক্ত এবং সমন্বয় করে। এটি একটি কেন্দ্রীয় হাব হিসাবে কাজ করে, ডেটা প্রবাহ এবং শক্তি বিতরণকে সহজ করে। মাদারবোর্ডের কাজের মধ্যে রয়েছে PSU থেকে পাওয়ার গ্রহণ করা, CPU-কে ডেটা বাসের মাধ্যমে RAM এবং অন্যান্য পেরিফেরালগুলির সাথে যোগাযোগ করা এবং অতিরিক্ত হার্ডওয়্যারের জন্য সম্প্রসারণ স্লট সাপোর্ট করা। এটি বুট-আপ নির্দেশাবলীর জন্য BIOSও রাখে এবং বাহ্যিক ডিভাইসগুলির জন্য সংযোগকারী ধারণ করে। চিপসেট ডেটা প্রবাহ পরিচালনা করে, যখন ঘড়ি জেনারেটর সিঙ্ক্রোনাইজেশন নিশ্চিত করে। এর ফর্ম ফ্যাক্টর এবং লেআউট সামঞ্জস্য এবং সংগঠন নির্ধারণ করে। সামগ্রিকভাবে, মাদারবোর্ডের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা আধুনিক কম্পিউটারের নির্বিঘ্ন অপারেশন নিশ্চিত করে।