لماذا تحتوي اللوحة الأم على بطارية وما هي وظيفتها ؟

سواء كنت تستخدم كمبيوتر مكتبي أو لابتوب، فعند قيامك بتفكيك الجهاز بغرض تنظيفه أو إصلاح مشكلة ما فيه، غالبًا ستلاحظ وجود بطارية مُدمجة باللوحة الأم أو «المازربورد» ويبدو شكلها مألوف جدًا، حيث لا تُستخدم هذه البطارية مثل بطاريات اللابتوب المُعتادة والمعروف أنها تمد الجهاز بالطاقة الكافية وهو يعمل؛ فبطارية اللوحة الأم هي نفسها التي تُستخدم لتشغيل بعض ساعات اليد والأجهزة الصغيرة، وتُعرف ببطارية "CMOS". هنا قد تتساءل: ما هو الدور الذي تعلبه هذه البطارية وهل تعتبر جزء حيوي بين المكونات الأخرى المتصلة باللوحة الام لتشغيل الكمبيوتر ؟ حسنًا، دعنا نكتشف سويًا الإجابة فيما يلي.

مبدئيًا، CMOS هو اختصار لمصطلح“Complementary Metal Oxide Semiconductor، وتعني "أشباه الموصلات ذات الأكاسيد المعدنية المُتتامة". وبعيدًا عن مُسمَّاها، فهي تلك البطارية الدائرية (على شكل عملة معدنية) الموجودة باللوحات الأم "المازربورد" للحواسيب بمختلف أشكالها، كما تُستخدم أيضًا في مجموعة متنوعة من الأجهزة الأخرى، مثل الكاميرات الرقمية والساعات والآلات الحاسبة.

بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر، فإن دور بطاريات الـ CMOS لم يأتِ إلا متأخرًا، حيث كانت أجهزة الحاسوب القديمة تستخدم شريحة تُسمى CMOS RAM أو الذاكرة المتطايرة، والتي يقتصر دورها على تخزين إعدادات نظام البيوس "BIOS" (والذي يحتاج إلى مصدر طاقة باستمرار) وبالتالي يتم إقلاع الحاسوب بدون مشاكل. أما اليوم فالوضع مختلف تمامًا، إذ أصبح بإمكان الحواسيب الحديثة أن تُخزّن إعدادات الـ BIOS في ذاكرة ثابتة أو غير متطايرة "Non-volatile memory" مما يعني أن الإعدادات لا تحتاج إلى طاقة ثابتة ليتم حفظها.

في الوقت نفسه، استغنت اللوحات الأم الحديثة عن نظام البيوس من الأساس وأصبحت تعتمد على نظام يُسمى UEFI، وعلى عكس البيوس، لا يحتاج نظام الـ UEFI إلى مصدر طاقة يحفظ إعداداته عندما يكون الحاسوب مُغلقًا، بل يُخزَّن بسهولة على ما يُعرف بذاكرة الفلاش "Flash memory" أو حتى على وحدة التخزين الخاصة بالكمبيوتر — ومع ذلك، تظل بطارية CMOS موجودة بتلك اللوحات وسوف نوضح السبب لاحقًا.

شرحنا بالفعل في مقال سابق الفرق بين البيوس BIOS و UEFI ولكن بصورة عامة، UEFI هو نظامٌ أكثر تطورًا من البيوس قد اعتُمِد من قِبل شركات عملاقة متخصصة في صناعة الرقائق مثل Intel وAMD ومايكروسوفت وغيرهم. وعلى الرغم من أن جذور نظام البيوس تعود إلى ثمانينيات القرن الماضي، وبالتحديد إلى العصر الذي هيمنت فيه الحواسيب المكتبية من IBM، إلّا أنه يعاني من قصور كثيرة قد جاء الـ UEFI ليعوضها؛ فهذا الأخير يدعم وحدات التخزين التي تتجاوز مساحتها 2.2 تيرابايت، بالإضافة إلى مجيئه بواجهة مستخدم رسومية أسهل في الاستخدام من واجهة بيوس النصية، فضلًا عن دعم خواص حماية معقدة مثل Secure Boot.

واسمحوا لنا أن نُسلط الضوء قليلًا على هذه الميزة الأخيرة والتي يمكن أن تساعد في حماية الكمبيوتر الخاص بك من البرامج الضارة. حيث تحجب وصول البرمجيات الخبيثة إلى جذور النظام أثناء الإقلاع وذلك بالتأكد من أن كل برنامج يتم تشغيله أثناء عملية الإقلاع موثوق منه؛ أي التأكد من مصدره، وبالتالي تقلل من نسب الإصابة بالفيروسات. وبعيدًا عن المميزات المذكورة، فنظام الـ UEFI يتمتع بمميزات أخرى كثيرة مثل اختيار نظام الإقلاع "Boot selection"، وكسر السرعة "Overclocking"، والتحكم في العديد من إعدادات اللوحة الأم مثل تغيير سرعة المروحة وإعدادات الطاقة إلخ.

على الجانب الآخر، نظام البيوس التقليدي هو عبارة عن برنامج صغير الحجم مخزن داخل ذاكرة المازربورد ويبدأ بالعمل بمجرد تشغيل الكمبيوتر، حيث يقوم بتحميل الاعدادات الأساسية واختبار/التعرف علي المكونات الخاصة بالكمبيوتر، وفي حالة ان احد المكونات الأساسية كالرام علي سبيل المثال غير متوفر فسيظهر لك رسالة خطأ تخبرك أن هناك شيء مفقود في عملية الإقلاع. بعد ذلك ينقل البيوس التحكم إلى القرص المسؤول عن تشغيل النظام، والذي يكون الهارد ديسك غالبًا، ليتم فتح الويندوز أو اللينكس أو أيًا كان نظام التشغيل الذي تعتمد عليه.

يمكن أن نعيد صياغة هذا السؤال بقولنا: إن كان باستطاعة الكثير من الحواسيب أن تُخزّن البيوس على ذاكرة غير متطايرة، مثل ذاكرة الفلاش أو الهارد ديسك، فلماذا لا زالت اللوحات الأم تأتي ببطارية إلى الآن؟ والجواب ببساطة: للاستمرار في متابعة مرور الوقت بشكل فعلي أو ما يُسمى علميًا بـ "Real Time Clock".

القياس الفعلي لمرور الوقت "RTC" هي في الأصل قطعة هاردوير صغيرة جدًا – موجودة باللوحة الأم وتحتاج إلى بطارية – تعمل على جعل الحاسوب يتعقب الوقت بدقة حتى وهو مُطفئ، ولهذا ستلاحظ أن حاسوبك يعرف الوقت دومًا، فعند إيقاف تشغيل الكمبيوتر، توفر البطارية الطاقة لتشغيل هذه القطعة وبالتالي يعرف الكمبيوتر دائمًا الوقت الصحيح عند تشغيله.

لكن تلعب هذه البطارية دور آخر على بعض الحواسيب القديمة، وهو استكشاف المشاكل وإصلاحها. فإذا قمت بإجراء تعديلات على البيوس كانت نتيجتها تعطل الحاسوب، او تريد ازالة باسورد البيوس لأنك نسيته، فالحال هو عمل إعادة ضبط مصنع لبرمجية البيوس. لإجراء ذلك، كل ما تحتاجه هو إزالة بطارية CMOS وتركيبها مرة أخرى. ستؤدي هذه الخطوة البسيطة إلى مسح إعدادات BIOS المحفوظة مُسبقًا.

كما نعرف جميعًا، فإن البطاريات بشكل عام لا تدوم إلى الأبد، ومثلها مثل أي بطارية أخر، تحتاج بطارية الـ CMOS إلى الاستبدال، ولكن بعد مدة قد تصل إلى 10 سنوات! نعم؛ فلهذه البطارية القدرة على الاستمرار بالعمل لما يصل إلى هذه المدة والتي سنكون قد استبدلنا فيها الحاسوب مرتين على الأرجح! لكن في النهاية، الأمر يعتمد على طريقة استخدامك للحاسوب، فإذا كنت تطفئ وتشغل الجهاز على نحو منتظم ستستمر البطارية في العمل لمدة لا بأس بها، بينما لو كان الجهاز يظل مغلق لفترات طويلة فهنا سيتم استهلاك قدرة البطارية بشكل أسرع.

على أي حال، عندما تنفد الطاقة في بطارية CMOS فإنك سترى رسالة خطأ على النهج الآتي: CMOS Battery Failure أو ACPI BIOS Error أو CMOS Read Error أو CMOS Checksum Error أو New CPU Installed وذلك خلال اقلاع الكمبيوتر. صحيح! هذه الرسالة الأخيرة مُحيرة بعض الشيء؛ إذ ما العلاقة بين المعالج (CPU) وبطارية CMOS؟ والجواب هو أنه بدون البطارية، لن تتذكر اللوحة الأم أن هناك مُعالجًا موجودًا بها، وبالتالي ستعتقد أنك قد غيرته في كل مرة تُعيد تشغيل الحاسوب فيها.

تعتمد صعوبة أو سهولة الأمر على نوع الكمبيوتر، فإذا كنت تستخدم حاسوب مكتبي لن تحتاج سوى فتح كيسة الحاسوب للوصول إلى اللوحة الام، أما في حالة اللابتوب فستحتاج إلى تفكيك الغلاف الخارجي بالكامل للوصول إلى اللوحة الام. عمومًا، عادةً ما تكون بطارية ليثيوم CR2032 مثل تلك المُستخدمة في الساعات أو الآلات الحاسبة، كما أشرنا.

وقبل أن تفعل أي شيء نريدك أن تتأكد من فصل التيار الكهربائي عن الحاسوب وإزالة كابل الطاقة، وفي حالة أجهزة اللابتوب فأزل البطارية. وإن كنت لم تفتح كيسة الحاسوب أو اللابتوب من قبل، فننصحك بعدم التفكير في تغيير البطارية بنفسك من الأساس. أما عن عملية تغيير البطارية، فلا يوجد أسهل منها؛ إذ كل ما عليك فعله هو نزعها برفق شديد واستبدالها بأخرى، ولكن يجب عليك أن تعلم أن بعض البطاريات تكون ملحومةً باللوحة الأم، وفي هذه الحالة سيُفضَّل أن تذهب بجهازك لمتخصص.

الخلاصة: يختلف هدف بطارية CMOS بناءً على نوع الحاسوب؛ فبالنسبة للأجهزة القديمة تعمل هذه البطارية على الاحتفاظ ببيانات البيوس ليستطيع الحاسوب أن يُقلع بدون مشاكل، أما بالنسبة للأجهزة الحديثة فهدف البطارية هو إمداد "ساعة الوقت الحقيقي" بالطاقة لكي يعرف جهازك الوقت باستمرار.