SEJARAH MOTHERBOARD DARI MASA LAMPAU SAMPAI SEKARANG

Motherboard alias mainboard alias system board, ketiganya mengacu pada satu barang yang sama, yakni sebuah papan sirkuit dan panel-panel elektronik yang menggerakan system PC secara keseluruhan. Secara prinsip, sebuah motherboard terdiri atas beberapa bagian yakni system CPU (prosesor), sirkuit clock/timing, Ram, Cache, ROM BIOS, I/O port seperti port serial, port pararel, slot ekspansi, prot IDE.

Yang perlu diperhatikan!

Terutama sekali, sedikitnya ada 7 hal yang harus diperhatikan pada sebuah motherboard. Ketujuh komponen tersebut adalah :

1. Chipset
2. Tipe CPU
3. Slot dan tipe memori
4. Cache memory
5. Sistem BIOS
6. Slot ekspansi
7. Port I/O

Dari sinilah sesungguhnya problem pada sebuah system PC bisa dilacak atau dideteksi. Kerusakan di luar 7 komponen tersebut biasanya jarang terjadi. Kemungkinan yang lain, bila ketujuh komponen ini terlihat beres-beres saja, patut diduga bahwa masalahnya terletak pada arsitektur motherboard itu sendiri, entah sirkuit-sirkuitnya, atau komponen-komponen yang dipergunakannya.
Chipset : Komandan data dan proses
Disebut chipset karena barang satu ini umumnya merupakan sepasang chip yang mengendalikan prosesor dan fitur-fitur hardware yang ada pada mortherboard secara menyeluruh. Sepasang chip ini, yang satu buah disebut North Bright chip dan satu lagi dipanggil South Bridge chip, bisa dibilang merupakan panglima tertinggi pada sebuah system bernama motherboard.Saat ini, terdapat banyak motherboard dengan chipset yang berbeda-beda. Jenis chipset yang digunakan pada motherboard akan menentukan beberapa hal antara lain:

1. Tipe prosesor yang bisa digunakan
2. Jenis memori yang bias mendukung system PC dan kapasitas maksimumnya
3. Kelengkapan I/O yang mampu disediakan
4. Tipe display adapter yang bisa digunakan
5. Lebar data pada motgherboarad yang bisa didukung
6. Ketersedian fitur-fitur tambahan (misalnya LAN, sound card, atau modem onboard).

Tipe CPU

Terdapat tiga tipe CPU yang banyak beredar di pasaran yakni CPU keluaran Intel Corporation, AMD keluaran Advanced Micro Device, dan Cyrix atau VIA C3 keluaran VIA Technologies Corporation. CPU alias prosesor keluaran VIA sendiri pada umumnya mengikuti platform teknologi yang dikeluarkan oleh Intel. Artinya, setiap seri prosesor yang dirilis VIA pada umumnya selalu memiliki kompatibilitas dengan seri prosesor yang dibuat Intel. Sementara AMD menggunakan platform teknologi yang berbeda dari yang digunakan oleh Intel, sekalipun teknologi pross yang digunakan oleh perusahaan ini juga mengikuti apa yang dilakukan Intel. Lantaran perbedaan platform ini, prosesor AMD menggunakan soket atau slot yang berbeda dari yang digunakan oleh Intel. Bila Intel menyebut Slot 1, AM menyebutnya Slot A. pada prosesor soket, belakangan AMD relative lebih konsisten dalam mengeluarakan tipe soket yang digunakan, yakni senantiasa menggunakan Soket A yang kompatibel pada seri kecepatan manapun, yakni soket dengan jumlah pin 462 buah. Bandingkan dengan Intel yang selalu berubah-ubah, dari soket 370 pin, kemudian menjadi 423 pin, lalu berubah lagi menjadi 478. akibatnya, kemungkinan untuk meng-upgrade sebuah prosesor Intel generasi baru selalu harus dibarengi dengan penggantian motherboard itu sendiri. Berikut adalah sedikit sejarah perkembangan prosesor Intel dan para clone-nya yang berhasil disarikan
Debut Intel dimulai dengan processor seri MCS4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040. Processor 4 bit ini yang direncanakan untuk menjadi otak calculator , pada tahun yang sama (1971), intel membuat revisi ke i440. Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang untuk pembuatan kalkulator , ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diharapkan sehingga Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk perkembangan dan penelitian lebih lanjut. Di sinilah cikal bakal untuk perkembangan ke arah prosesor komputer.
Berikutnya muncul processor 8 bit pertama i8008 (1972), tapi agak kurang disukai karena multivoltage.. lalu baru muncul processor i8080, disini ada perubahan yaitu jadi triple voltage, pake teknologi NMOS (tidak PMOS lagi), dan mengenalkan pertama kali sistem clock generator (pake chip tambahan), dikemas dalam bentuk DIP Array 40 pins. Kemudian muncul juga processor2 : MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor2 lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dst. Z80 full compatible dengan i8008 hanya sampai level bahasa mesin. Level bahasa rakitannya berbeda (tidak kompatibel level software). Prosesor i8080 adalah prosesor dengan register internal 8-bit, bus eksternal 8-bit, dan memori addressing 20-bit (dapat mengakses 1 MB memori total), dan modus operasi REAL.
Thn 77 muncul 8085, clock generatornya onprocessor, cikal bakalnya penggunaan single voltage +5V (implementasi s/d 486DX2, pd DX4 mulai +3.3V dst). i8086, prosesor dengan register 16-bit, bus data eksternal 16-bit, dan memori addressing 20-bit. Direlease thn 78 menggunakan teknologi HMOS, komponen pendukung bus 16 bit sangat langka , sehingga harganya menjadi sangat mahal.
Maka utk menjawab tuntutan pasar muncul i8088 16bit bus internal, 8bit bus external. Sehingga i8088 dapat memakai komponen peripheral 8bit bekas i8008. IBM memilih chip ini untuk pebuatan IBM PC karena lebih murah daripada i8086. Kalau saja CEO IBM waktu itu tidak menyatakan PC hanyalah impian sampingan belaka, tentu saja IBM akan menguasai pasar PC secara total saat ini. IBM PC first release Agustus 1981 memiliki 3 versi IBM PC, IBM PC-Jr dan IBM PC-XT (extended technology). Chip i8088 ini sangat populer, sampai NEC meluncurkan sebuah chip yang dibangun berdasarkan spesifikasi pin chip ini, yang diberi nama V20 dan V30. NEC V20 dan V30 adalah processor yang compatible dengan intel sampai level bahasa assembly (software).
Chip 8088 dan 8086 kompatibel penuh dengan program yang dibuat untuk chip 8080, walaupun mungkin ada beberapa program yang dibuat untuk 8086 tidak berfungsi pada chip 8088 (perbedaan lebar bus) Lalu muncul 80186 dan i80188.. sejak i80186, prosessor mulai dikemas dalam bentuk PLCC, LCC dan PGA 68 kaki.. i80186 secara fisik berbentuk bujursangkar dengan 17 kaki persisi (PLCC/LCC) atau 2 deret kaki persisi (PGA) dan mulai dari i80186 inilah chip DMA dan interrupt controller disatukan ke dalam processor. semenjak menggunakan 286, komputer IBM menggunakan istilah IBM PC-AT (Advanced Technology)dan mulai dikenal pengunaan istilah PersonalSystem (PS/1). Dan juga mulai dikenal penggunaan slot ISA 16 bit yang dikembangkan dari slot ISA 8 bit , para cloner mulai ramai bermunculan. Ada AMD, Harris & MOS yang compatible penuh dengan intel. Di 286 ini mulai dikenal penggunaan Protected Virtual Adress Mode yang memungkinkan dilakukannya multitasking secara time sharing (via hardware resetting).
Tahun 86 IBM membuat processor dengan arsitektur RISC 32bit pertama untuk kelas PC. Namun karena kelangkaan software, IBM RT PC ini “melempem” untuk kelas enterprise, RISC ini berkembang lebih pesat, setidaknya ada banyak vendor yang saling tidak kompatibel. Lalu untuk meraih momentum yang hilang dari chip i8086, Intel membuat i80286, prosesor dengan register 16-bit, bus eksternal 16-bit, mode protected terbatas yang dikenal dengan mode STANDARD yang menggunakan memori addressing 24-bit yang mampu mengakses maksimal 16 MB memori. Chip 80286 ini tentu saja kompatibel penuh dengan chip-chip seri 808x sebelumnya, dengan tambahan beberapa set instruksi baru. Sayangnya chip ini memiliki beberapa bug pada desain hardware-nya, sehingga gagal mengumpulkan pengikut.
Pada tahun 1985, Intel meluncurkan desain prosesor yang sama sekali baru: i80386. Sebuah prosesor 32-bit , dalam arti memiliki register 32-bit, bus data eksternal 32-bit, dan mempertahankan kompatibilitas dengan prosesor generasi sebelumnya, dengan tambahan diperkenalkannya mode PROTECTED 32-BIT untuk memori addressing 32-bit, mampu mengakses maksimum 4 GB , dan tidak lupa tambahan beberapa instruksi baru. Chip ini mulai dikemas dalam bentuk PGA (pin Grid Array)
Prosesor Intel sampai titik ini belum menggunakan unit FPU secara

• internal . Untuk dukungan FPU, Intel meluncurkan seri 80×87. Sejak 386 ini mulai muncul processor cloner : AMD, Cyrix, NGen, TI, IIT, IBM (Blue Lightning) dst, macam-macamnya : i80386 DX (full 32 bit)
• i80386 SX (murah karena 16bit external)
• i80486 DX (int 487)
• i80486 SX (487 disabled)
• Cx486 DLC (menggunakan MB 386DX, juga yang lain)
• Cx486 SLC (menggunakan MB 386SX)
• i80486DX2
• i80486DX2 ODP
• Cx486DLC2 (arsitektur MB 386)
• Cx486SLC2 (arsitektur MB 386)
• i80486DX4
• i80486DX4 ODP
• i80486SX2
• Pentium
• Pentium ODP

Sekitar tahun 1989 Intel meluncurkan i80486DX. Seri yang tentunya sangat populer, peningkatan seri ini terhadap seri 80386 adalah kecepatan dan dukungan FPU internal dan skema clock multiplier (seri i486DX2 dan iDX4), tanpa tambahan instruksi baru. Karena permintaan publik untuk prosesor murah, maka Intel meluncurkan seri i80486SX yang tak lain adalah prosesor i80486DX yang sirkuit FPU-nya telah disabled . Seperti yang seharusnya, seri i80486DX memiliki kompatibilitas penuh dengan set instruksi chip-chip seri sebelumnya.
AMD dan Cyrix kemudian membeli rancangan prosesor i80386 dan i80486DX untuk membuat prosesor Intel-compatible, dan mereka terbukti sangat berhasil. Pendapat saya inilah yang disebut proses ‘cloning’, sama seperti cerita NEC V20 dan V30. AMD dan Cyrix tidak melakukan proses perancangan vertikal (berdasarkan sebuah chip seri sebelumnya), melainkan berdasarkan rancangan chip yang sudah ada untuk membuat chip yang sekelas.
Tahun 1993, dan Intel meluncurkan prosesor Pentium. Peningkatannya terhadap i80486: struktur PGA yang lebih besar (kecepatan yang lebih tinggi , dan pipelining, TANPA instruksi baru. Tidak ada yang spesial dari chip ini, hanya fakta bahwa standar VLB yang dibuat untuk i80486 tidak cocok (bukan tidak kompatibel) sehingga para pembuat chipset terpaksa melakukan rancang ulang untuk mendukung PCI. Intel menggunakan istilah Pentium untuk meng”hambat” saingannya. Sejak Pentium ini para cloner mulai “rontok” tinggal AMD, Cyrix . Intel menggunakan istilah Pentium karena Intel kalah di pengadilan paten. alasannya angka tidak bisa dijadikan paten, karena itu intel mengeluarkan Pentium menggunakan TM. AMD + Cyrix tidak ingin tertinggal, mereka mengeluarkan standar Pentium Rating (PR) sebelumnya ditahun 92 intel sempat berkolaborasi degan Sun, namun gagal dan Intel sempat dituntut oleh Sun karena dituduh menjiplak rancangan Sun. Sejak Pentium, Intel telah menerapkan kemampuan Pipelining yang biasanya cuman ada diprocessor RISC (RISC spt SunSparc). Vesa Local Bus yang 32bit adalah pengembangan dari arsitektur ISA 16bit menggunakan clock yang tetap karena memiliki clock generator sendiri (biasanya >33Mhz) sedangkan arsitektur PCI adalah arsitektur baru yang kecepatan clocknya mengikuti kecepatan clock Processor (biasanya kecepatannya separuh kecepatan processor).. jadi Card VGA PCI kecepatannya relatif tidak akan sama di frekuensi MHz processor yang berbeda alias makin cepat MHz processor, makin cepat PCI-nya
Tahun 1995, kemunculan Pentium Pro. Inovasi disatukannya cache memori ke dalam prosesor menuntut dibuatnya socket 8 . Pin-pin prosesor ini terbagi 2 grup: 1 grup untuk cache memori, dan 1 grup lagi untuk prosesornya sendiri, yang tak lebih dari pin-pin Pentium yang diubah susunannya . Desain prosesor ini memungkinkan keefisienan yang lebih tinggi saat menangani instruksi 32-bit, namun jika ada instruksi 16-bit muncul dalam siklus instruksi 32-bit, maka prosesor akan melakukan pengosongan cache sehingga proses eksekusi berjalan lambat. Cuma ada 1 instruksi yang ditambahkan: CMOV (Conditional MOVe) .
Tahun 1996, prosesor Pentium MMX. Sebenarnya tidak lebih dari sebuah Pentium dengan unit tambahan dan set instruksi tambahan, yaitu MMX. Intel sampai sekarang masih belum memberikan definisi yang jelas mengenai istilah MMX. Multi Media eXtension adalah istilah yang digunakan AMD . Ada suatu keterbatasan desain pada chip ini: karena modul MMX hanya ditambahkan begitu saja ke dalam rancangan Pentium tanpa rancang ulang, Intel terpaksa membuat unit MMX dan FPU melakukan sharing, dalam arti saat FPU aktif MMX non-aktif, dan sebaliknya. Sehingga Pentium MMX dalam mode MMX tidak kompatibel dengan Pentium.
Bagaimana dengan AMD K5? AMD K5-PR75 sebenarnya adalah sebuah ‘clone’ i80486DX dengan kecepatan internal 133MHz dan clock bus 33MHz . Spesifikasi Pentium yang didapat AMD saat merancang K5 versi-versi selanjutnya dan Cyrix saat merancang 6×86 hanyalah terbatas pada spesifikasi pin-pin Pentium. Mereka tidak diberi akses ke desain aslinya. Bahkan IBM tidak mampu membuat Intel bergeming (Cyrix, mempunyai kontrak terikat dengan IBM sampai tahun 2005)Mengenai rancangan AMD K6, tahukah anda bahwa K6 sebenarnya adalah rancangan milik NexGen ? Sewaktu Intel menyatakan membuat unit MMX, AMD mencari rancangan MMX dan menambahkannya ke K6. Sayangnya spesifikasi MMX yang didapat AMD sepertinya bukan yang digunakan Intel, sebab terbukti K6 memiliki banyak ketidakkompatibilitas instruksi MMX dengan Pentium MMX.
Tahun 1997, Intel meluncurkan Pentium II, Pentium Pro dengan teknologi MMX yang memiliki 2 inovasi: cache memori tidak menjadi 1 dengan inti prosesor seperti Pentium Pro , namun berada di luar inti namun berfungsi dengan kecepatan processor. Inovasi inilah yang menyebabkan hilangnya kekurangan Pentium Pro (masalah pengosongan cache) Inovasi kedua, yaitu SEC (Single Edge Cartidge), Kenapa? Karena kita dapat memasang prosesor Pentium Pro di slot SEC dengan bantuan adapter khusus. Tambahan : karena cache L2 onprocessor, maka kecepatan cache = kecepatan processor, sedangkan karena PII cachenya di”luar” (menggunakan processor module), maka kecepatannya setengah dari kecepatan processor. Disebutkan juga penggunaan Slot 1 pada PII karena beberapa alasan :

1. Pertama, memperlebar jalur data (kaki banyak – Juga jadi alasan Socket 8), pemrosesan pada PPro dan PII dapat paralel. Karena itu sebetulnya Slot 1 lebih punya kekuatan di Multithreading / Multiple Processor. ( sayangnya O/S belum banyak mendukung, benchmark PII dual processorpun oleh ZDBench lebih banyak dilakukan via Win95 ketimbang via NT)
2. Kedua, memungkinkan upgrader Slot 1 tanpa memakan banyak space di Motherboard sebab bila tidak ZIF socket 9 , bisa seluas Form Factor(MB)nya sendiri konsep hemat space ini sejak 8088 juga sudah ada .Mengapa keluar juga spesifikasi SIMM di 286? beberapa diantaranya adalah efisiensi tempat dan penyederhanaan bentuk.
3. Ketiga, memungkinkan penggunaan cache module yang lebih efisien dan dengan speed tinggi seimbang dengan speed processor dan lagi-lagi tanpa banyak makan tempat, tidak seperti AMD / Cyrix yang “terpaksa” mendobel L1 cachenya untuk menyaingi speed PII (karena L2-nya lambat) sehingga kesimpulannya AMD K6 dan Cyrix 6×86 bukan cepat di processor melainkan cepat di hit cache! Sebab dengan spec Socket7 kecepatan L2 cache akan terbatas hanya secepat bus data / makin lambat bila bus datanya sedang sibuk, padahal PII direncanakan beroperasi pada 100MHz (bukan 66MHz lagi). Point inilah salah satu alasan kenapa intel mengganti chipset dari 430 ke 440 yang berarti juga harus mengganti Motherboard.

Sejarah

Sebelum munculnya mikroprosesor , komputer biasanya dibangun dalam kasus kartu-sangkar atau mainframe dengan komponen dihubungkan oleh sebuah backplane terdiri dari satu set slot sendiri terhubung dengan kabel, dalam desain yang sangat tua kabel koneksi yang diskrit antara konektor kartu pin, tapi papan sirkuit tercetak segera menjadi standar praktek. Para Central Processing Unit , memori dan periferal ditempatkan pada individu papan sirkuit cetak yang dicolokkan ke backplate. Selama akhir 1980-an dan 1990-an, menjadi ekonomis untuk memindahkan meningkatkan jumlah fungsi periferal ke motherboard ( lihat di bawah ).  Pada akhir 1990-an, banyak komputer pribadi motherboard mendukung berbagai audio, video, penyimpanan, dan fungsi jaringan tanpa perlu untuk setiap kartu ekspansi sama sekali; tinggi akhir-sistem untuk 3D game dan komputer grafis biasanya tetap hanya kartu grafis sebagai komponen terpisah.
Para pionir awal dari manufaktur motherboard yang Micronics , Mylex , AMI , DTK,Hauppauge , Orchid Technology , Elitegroup , DFI , dan sejumlah Taiwan berbasis manufaktur.
Komputer yang paling populer seperti Apple II dan IBM PC telah diterbitkan skema diagram dan dokumentasi lainnya yang diizinkan cepat reverse engineering- dan pihak ketiga motherboard pengganti.  Biasanya ditujukan untuk membangun komputer baru yang kompatibel dengan contoh-contoh, motherboard yang ditawarkan kinerja tambahan atau fitur lainnya dan digunakan untuk meng-upgrade peralatan asli pabrikan
  Istilah mainboard diterapkan ke perangkat dengan satu papan dan tidak ada tambahan atau kemampuan expansions. Dalam istilah modern ini akan mencakup embedded system dan pengendalian papan di televisi, mesin cuci, dll Sebuah motherboard khusus merujuk ke papan sirkuit cetak dengan kemampuan ekspansi.

Ikhtisar

Sebuah motherboard, seperti backplane , menyediakan sambungan listrik oleh komponen yang lain dari sistem berkomunikasi, tapi tidak seperti backplane, itu juga menghubungkan unit pengolah pusat dan host subsistem lainnya dan perangkat.
Sebuah khas komputer desktop memiliki perusahaan mikroprosesor , memori utama , dan komponen penting lainnya yang terhubung ke motherboard. Komponen lain sepertipenyimpanan eksternal , pengendali untuk video yang tampilan dan suara , dan perangkatperangkat mungkin akan terpasang ke motherboard sebagai plug-in kartu atau melalui kabel, walaupun di komputer modern itu semakin umum untuk mengintegrasikan beberapa peripheral ke motherboard itu sendiri .
Sebuah komponen penting dari motherboard adalah mikroprosesor pendukung chipset , yang menyediakan mendukung antarmuka antara CPU dan berbagai bis dan komponen eksternal. Chipset ini menentukan, ke mana, fitur dan kemampuan dari motherboard.
Motherboard modern mencakup, minimal:

• soket (atau slot) di mana satu atau lebih mikroprosesor dapat diinstal ^[3]
• slot di mana memori utama sistem akan dipasang (biasanya dalam bentuk DIMMmodul yang berisi DRAM chip)
• sebuah chipset yang membentuk sebuah antarmuka antara CPU front-side bus , memori utama, dan peripheral bus
• (biasanya Flash ROM dalam motherboard modern) yang berisi sistem firmwareatau BIOS
• sebuah clock generator yang menghasilkan sistem sinyal clock untuk menyinkronkan berbagai komponen
• slot untuk kartu ekspansi (ini interface ke sistem melalui bus didukung oleh chipset)
• konektor daya, yang menerima daya listrik dari power supply komputer dan mendistribusikannya ke CPU, chipset, memori utama, dan kartu ekspansi. ^[4]

Para OCTEK Jaguar V motherboard dari 1993. ^[5] papan ini memiliki beberapa peripheral onboard,, yang dibuktikan dengan 6 slot yang disediakan untuk ISA kartu dan kurangnya lain built-in konektor antarmuka eksternal.

Selain itu, hampir semua motherboard menyertakan logika dan konektor untuk mendukung perangkat input yang umum digunakan, seperti PS / 2 konektor untuk tikus dan keyboard. Awalkomputer pribadi seperti Apple II atau IBM PC hanya termasuk perangkat ini dukungan minimal pada motherboard.  Kadang-kadang antarmuka hardware video juga diintegrasikan ke dalam motherboard, misalnya, pada Apple II dan jarang pada IBM-kompatibel komputer seperti IBM PC Jr peripheral tambahan seperti. kontroler disk dan port serial yang disediakan sebagai kartu ekspansi.
Mengingat tinggi desain daya thermal berkecepatan tinggi CPU komputer dan komponen, motherboard yang modern hampir selalu menyertakan heat sink dan titik mounting untukpenggemar untuk mengusir panas berlebih.

CPU socket

Artikel utama: CPU socket

Sebuah soket CPU atau slot adalah komponen listrik yang melekat pada papan sirkuit cetak (PCB) dan dirancang untuk rumah CPU (juga disebut mikroprosesor). Ini adalah jenis khusus soket sirkuit terpadu yang dirancang untuk jumlah pin yang sangat tinggi. Sebuah soket CPU menyediakan banyak fungsi, termasuk struktur fisik untuk mendukung CPU, dukungan untuk heat sink, memfasilitasi penggantian (serta mengurangi biaya), dan yang paling penting, membentuk sebuah antarmuka listrik baik dengan CPU dan PCB.  Soket CPU dapat paling sering ditemukan di desktop yang paling dan komputer server (laptop biasanya menggunakan permukaan mount CPU), khususnya yang berbasis pada Intel arsitektur x86 pada motherboard.  Sebuah soket CPU dan chipset motherboard jenis harus mendukung seri CPU dan kecepatan.

Integrated peripheral

Blok diagram motherboard modern, yang mendukung banyak on-board fungsi perifer serta beberapa slot ekspansi.

Dengan terus menurun biaya dan ukuran sirkuit terpadu , sekarang mungkin untuk menyertakan dukungan untuk banyak periferal pada motherboard. Dengan menggabungkan banyak fungsi pada satu PCB , ukuran fisik dan biaya total sistem dapat dikurangi; sangat terintegrasi motherboard dengan itu terutama populer di faktor bentuk kecil dan komputer anggaran.

Misalnya, ECS RS485M-M, ^[6] motherboard khas modern anggaran untuk komputer berbasisAMD prosesor, memiliki on-board dukungan untuk rentang yang sangat besar periferal:

• hingga 2 PATA drive, dan hingga 6 SATA drive (termasuk RAID 0 / 1 dukungan)
• graphic controller mendukung 2D dan 3D grafis, dengan VGA dan TV output yang
• output kartu suara terintegrasi mendukung 8-channel (7.1) audio dan S / PDIFoutput yang
• Fast Ethernet pengendali jaringan untuk 10/100 Mbit jaringan
• kontroler mendukung sampai 12 port USB
• suhu, tegangan, dan kipas-sensor kecepatan yang memungkinkan perangkat lunakuntuk memantau kesehatan komponen komputer

Expansion cards to support all of these functions would have cost hundreds of dollars even a decade ago; however, as of April 2007 such highly integrated motherboards are available for as little as $30 in the US. Kartu ekspansi untuk mendukung semua fungsi ini akan memiliki biaya ratusan dolar bahkan satu dekade lalu, namun hingga April 2007 motherboard sangat terintegrasi tersebut tersedia untuk sebagai sedikit sebagai $ 30 di AS.

Slot kartu Peripheral

Sebuah motherboard khas 2009 akan memiliki nomor yang berbeda tergantung pada koneksi standar.
Sebuah motherboard standar ATX biasanya akan memiliki satu PCI-E 16x sambungan untuk kartu grafis, dua slot PCI konvensional untuk berbagai kartu ekspansi, dan satu PCI-E 1x (yang pada akhirnya akan menggantikan PCI ).  Sebuah standar EATX motherboard akan memiliki satu PCI-E 16x sambungan untuk kartu grafis, dan berbagai jumlah PCI dan PCI-E 1x slot. (Ini bervariasi antara merek dan model.)
Beberapa motherboard memiliki dua slot PCI-E 16x, untuk memungkinkan lebih dari 2 monitor tanpa hardware khusus, atau menggunakan teknologi grafis khusus yang disebut SLI (untuknVidia ) dan CrossFire (untuk ATI ). Ini memungkinkan 2 kartu grafis dihubungkan bersama-sama, untuk memungkinkan kinerja yang lebih baik dalam tugas-tugas komputasi intensif grafis, seperti game dan video editing .
Seperti tahun 2007, hampir semua motherboard datang dengan setidaknya empat USB port di bagian belakang, dengan setidaknya 2 sambungan pada papan internal untuk port depan kabel tambahan yang mungkin dibangun ke dalam kasus komputer. Ethernet juga disertakan. Ini adalah kabel jaringan standar untuk menghubungkan komputer ke jaringan atau modem .  Sebuah chip suara selalu disertakan pada motherboard, untuk memungkinkan output suara tanpa perlu untuk setiap tambahan komponen .  Hal ini memungkinkan komputer untuk menjadi jauh lebih multimedia berbasis daripada sebelumnya.  Beberapa motherboard berisi output video pada panel belakang untuk solusi grafis terintegrasi (baik tertanam dalam motherboard, atau dikombinasikan dengan mikroprosesor, seperti Intel HD Graphics). 

Suhu dan keandalan

Artikel utama: pendinginan Komputer

Motherboard umumnya udara didinginkan dengan heat sink sering dipasang pada chip yang lebih besar, seperti Northbridge , di motherboard modern.  Pendinginan tidak cukup atau tidak layak dapat menyebabkan kerusakan pada komponen internal komputer dan menyebabkannya untuk kecelakaan . pendinginan pasif , atau kipas tunggal dipasang pada power supply , sudah cukup untuk CPU komputer desktop banyak sampai akhir 1990-an, sejak itu, sebagian besar diperlukan CPU fans terpasang pada mereka heat sink , karena meningkatnya kecepatan clock dan konsumsi daya.  Kebanyakan motherboard memiliki konektor untuk tambahan kasus penggemar juga.  Motherboard baru telah terintegrasi sensor untuk mendeteksi suhu motherboard dan CPU temperatur, dan konektor kipas yang dikontrol BIOS atau sistem operasi dapat digunakan untuk mengatur kecepatan kipas. Beberapa komputer (yang biasanya memiliki kinerja tinggi mikroprosesor, sejumlah besar RAM , dan kinerja tinggi kartu video ) menggunakan pendinginan air sistem, bukan banyak penggemar.
Beberapa faktor bentuk kecil komputer dan home theater PC dirancang untuk bermegah operasi yang tenang dan hemat energi kipas-kurang desain.  Ini biasanya membutuhkan penggunaan CPU rendah daya, serta tata letak hati-hati motherboard dan komponen untuk memungkinkan penempatan heat sink.
. Sebuah studi 2003 ^[7] menemukan bahwa beberapa komputer crash palsu dan keandalan isu umum, mulai dari layar distorsi gambar ke I / O membaca / menulis kesalahan, dapat dikaitkan tidak lunak atau perifer keras tapi untuk penuaan kapasitor pada motherboard PC. Pada akhirnya ini terbukti sebagai hasil dari formulasi elektrolit rusak. ^[8]

Sebuah microATX motherboard dengan beberapa kapasitor yang rusak.

Untuk informasi lebih lanjut tentang kapasitor kegagalan prematur pada motherboard PC, lihat wabah kapasitor .

Motherboard menggunakan electrolytic capacitors untuk menyaring DC listrik didistribusikan di sekitar papan.  Kapasitor ini usia pada tingkat suhu yang tergantung, seperti air mereka berdasarkan elektrolit perlahan-lahan menguap. Hal ini dapat menyebabkan hilangnya kapasitansi dan malfungsi motherboard berikutnya karena tegangan ketidakstabilan.  Sementara kapasitor yang paling dinilai untuk 2000 jam operasi pada 105 ° C, ^[9] desain yang diharapkan mereka hidup kira-kira dua kali lipat untuk setiap 10 ° C di bawah ini. . Pada 45 ° C seumur hidup 15 tahun dapat diharapkan.  Ini muncul wajar untuk sebuah motherboard komputer. Namun, banyak produsen telah disampaikan kapasitor standar, ^[10] yang secara signifikan mengurangi harapan hidup. Kasus pendinginan yang tidak memadai dan temperatur tinggi dengan mudah memperburuk masalah ini Hal ini dimungkinkan, tapi membosankan dan memakan waktu, untuk mencari dan mengganti kapasitor gagal pada motherboard PC.

Formulir faktor

Artikel utama: Perbandingan faktor bentuk komputer

Motherboard diproduksi dalam berbagai ukuran dan bentuk yang disebut faktor bentuk komputer , beberapa yang spesifik untuk masing-masing produsen komputer .Namun, motherboard yang digunakan dalam IBM-kompatibel sistem dirancang untuk memenuhi berbagai kasus ukuran.  Pada 2007 , kebanyakan komputer desktop motherboard menggunakan salah satu ^{[ yang mana? ]} faktor-bahkan bentuk standar yang ditemukan diMacintosh dan Sun komputer, yang belum dibangun dari komponen komoditas. A case's motherboard and PSU form factor must all match, though some smaller form factor motherboards of the same family will fit larger cases. Sebuah motherboard kasus ini dan faktor PSU membentuk semua harus cocok, meskipun beberapa motherboard faktor bentuk yang lebih kecil dari keluarga yang sama akan cocok kasus yang lebih besar.  Sebagai contoh, kasus ATX biasanya akan menampung microATX motherboard.
Laptop komputer umumnya menggunakan sangat terintegrasi, motherboard miniatur dan disesuaikan. Ini adalah salah satu alasan bahwa komputer laptop yang sulit untuk meng-upgrade dan mahal untuk memperbaiki. Seringkali kegagalan satu komponen laptop memerlukan penggantian seluruh motherboard, yang biasanya lebih mahal daripada motherboard desktop yang karena banyaknya komponen terpadu.

Bootstrap menggunakan BIOS

Artikel utama: boot

Motherboard berisi beberapa non-volatile memori untuk initialize sistem dan memuat sistem operasi dari beberapa perangkat periferal eksternal. Mikrokomputer seperti Apple II dan IBM PC yang digunakan ROM chip, dipasang di soket pada motherboard.  Pada daya-up, pusat prosesor akan memuat program counter dengan alamat boot ROM dan mulai menjalankan instruksi ROM, menampilkan sistem informasi di layar dan menjalankan pemeriksaan memori, yang pada gilirannya akan mulai memuat memori dari perangkat eksternal atau periferal (disk drive). Jika tidak tersedia, maka komputer dapat melakukan tugas-tugas dari toko memori lain atau menampilkan pesan kesalahan, tergantung pada model dan desain dari komputer dan versi dari BIOS.
Kebanyakan desain motherboard modern menggunakan BIOS , disimpan dalam sebuahEEPROM chip yang disolder ke motherboard atau socketed, untuk bootstrap sebuah sistem operasi .  Bila daya pertama diterapkan ke motherboard, tes firmware BIOS dan mengkonfigurasi memori, sirkuit, dan peripheral. (POST) dapat mencakup pengujian beberapa hal sebagai berikut:

• video adapter video adaptor
• dimasukkan ke dalam slot kartu, seperti PCI konvensional
• floppy drive floppy drive
• termistor , tegangan , dan kecepatan kipas untuk hardware monitoring
• CMOS digunakan untuk menyimpan BIOS setup konfigurasi
• Keyboard dan Mouse
• jaringan pengontrol
• drive optik: CD-ROM atau DVD-ROM
• SCSI hard drive
• IDE , EIDE , atau SATA hard disk
• perangkat keamanan, seperti pembaca sidik jari atau keadaan dari latch switch untuk mendeteksi intrusi
• perangkat, seperti perangkat penyimpanan memori

Pada motherboard terbaru, BIOS juga dapat patch microcode prosesor pusat jika BIOS mendeteksi bahwa CPU terpasang adalah satu di yang errata telah diterbitkan.