2022年实用主板知识知识 .pdf
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1、主板,又叫主机板(mainboard)、系统板 (systemboard)或母板 (motherboard)。它安装在机箱内,是所有电脑配件的总平台,是微机最基本的也是最重要的部件之一。一、主板参数概述1 、主板结构在主板上面,是棱角分明的各个部件:芯片、插槽、电阻、电容等;在下面,则为错落有致的电路布线。2 、主板工作原理当主机加电时,主板会根据BIOS (基本输入输出系统)来识别硬件CPU 、内存、显卡等,发挥出支撑系统平台工作的功能。3 、主板芯片主板芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,可以比作CPU 与周边设备沟通的桥梁。它代表了该主板所具备的主要技术特点,决定了主板的性能。
2、按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。对于一些集成显卡、声卡和网卡的主板,还会有显示芯片、音频芯片和网卡芯片。另外有一些其它功能的芯片,如RAID 芯片(相当于一块RAID卡的作用,可支持多个硬盘组成各种RAID 模式)、 I/O 控制芯片(控制各种接口电路)和 BIOS 芯片(存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序)。4 、主板插槽名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - 主板插槽是用来连接主机内部
3、的器件。分为:CPU 插座、内存插槽、PCI Express和PCI 插槽、硬盘和光驱插座、软驱插座等。5 、主板的接口主板接口是主板与外部设备连接的端口。分为:USB 接口、PS2 接口、串口和并口等。二、主板结构主板结构就是根据主板上各元器件的布局排列方式,尺寸大小,形状,所使用的电源规格等制定出的通用标准,所有主板厂商都必须遵循。1 、主板的构成主板的平面是一块PCB( 印刷电路板 ),一般采用四层板或六层板。相对而言,为节省成本,低档主板多为四层板:主信号层、接地层、电源层、次信号层,而六层板则增加了辅助电源层和中信号层,因此,六层PCB 的主板抗电磁干扰能力更强,主板也更加稳定。小知
4、识: 主板的颜色与质量有关吗?选主板都看些什么?主板的颜色只是涂的防锈漆而已,这跟主板的做工没什么关系!主板好坏看PCB 层数(4、6、8 层)布线设计、用料(电容、电感、场效应管)等,尽量选大厂的大板型。2 、主板的板型线路板要想在电脑上做主板使用,还需制成不同的板型。主板板型分为AT、 Baby-AT、LPX、NLX 、Flex ATX 、EATX 、WATX 、ATX 、Micro-ATX、Mini-ITX及 BTX 等结构。 AT和 Baby-AT是多年前的老主板结构,现在已经淘汰;而LPX、NLX 、Flex ATX则是 ATX 的变种,多见于国外的品牌机,国内尚不多见;EATX 和
5、 WATX 则多用于服务器/工作站主板。 ATX板型:是 Intel公司提出的新型主板结构。它的布局是横板设计这样做增加了主板引出端口的空间,使主板可以集成更多的扩展功能,优化了软硬盘驱动器接口位置,提高了主板的兼容性与可扩充性,采用了增强的电源管理,真正实现电脑的软件开/ 关机和绿色节能功能。 ATX 是目前市场上最常见的主板结构,扩展插槽较多, PCI 插槽数量在4-6 个,大多数主板都采用此结构。 Micro-ATX是 ATX 结构的简化版,就是常说的“ 小板 ” ,扩展插槽较少,PCI 插槽数量在 3 个或 3 个以下,多用于品牌机并配备小型机箱。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下
6、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 17 页 - - - - - - - - - 以 Mini-ITX为主板的电脑可以被用作简单的、日常的工作如收发电子邮件、浏览网页、字处理和听音乐等。 BTX则是英特尔制定的最新一代主板结构,支持Low-profile,也即窄板设计,系统结构将更加紧凑; 针对散热和气流的运动,对主板的线路布局进行了优化设计;主板的安装将更加简便,机械性能也将经过最优化设计。三、主板芯片组1 概述芯片组( Chipset)是主板的核心组成部分,如果说中央处理器(CPU )是整个电
7、脑系统的大脑, 那么主板将是整个电脑系统的躯干,主板芯片组是整个躯干的核心。芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。2 台式机、笔记本、服务器/ 工作站芯片组的区别台式机芯片组要求有强大的性能,良好的兼容性,互换性和扩展性,对性价比要求也最高,并适度考虑用户在一定时间内的可升级性,扩展能力在三者中最高。在最早期的笔记本设计中并没有单独的笔记本芯片组,均采用与台式机相同的芯片组,随着技术的发展,笔记本专用 CPU 的出现,就有了与之配套的笔记本专用芯片组。笔记本芯片组要求较低的能耗,良好的稳定性,但综合性能和扩展能力在三者中却也是最低的。服务器/工作站芯片组的综合性能和稳定性在三者中
8、最高,部分产品甚至要求全年满负荷工作,在支持的内存容量方面也是三者中最高,能支持高达十几GB 甚至几十 GB 的内存容量, 而且其对数据传输速度和数据安全性要求最高, 所以其存储设备也多采用SCSI 接口而非 IDE 接口, 而且多采用RAID方式提高性能和保证数据的安全性。3 北桥芯片与南桥芯片主板芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。其中CPU 的类型、主板的系统总线频率,内存类型、容量和性能, 显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的;而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量(如USB3.0/2.0/1.1,IEEE13
9、94,串口,并口,笔记本的VGA 输出接口)等,是由芯片组的南桥决定的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 17 页 - - - - - - - - - 北桥芯片(North Bridge)北桥芯片是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥(Host Bridge )。北桥芯片就是主板上离CPU 最近的芯片,这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切, 为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大,发热量也越来越大, 所以现在
10、的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热,有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。北桥芯片负责与CPU 的联系并控制内存、AGP 数据在北桥内部传输,提供对CPU 的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM ,DDR SDRAM以及 RDRAM等等)和最大容量、AGP 插槽、 ECC 纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。因为北桥芯片的主要功能是控制内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的,当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。一般来说, 芯片组的名称就是以北桥芯片的名
11、称来命名的,例如英特尔845E 芯片组的北桥芯片是82845E,875P 芯片组的北桥芯片是 82875P等等。南桥芯片(South Bridge)南桥芯片又叫I/O (输入输出设备)控制器,简称维ICH 。距离 cpu 较远,一般位于主板上离CPU 插槽较远的下方,PCI 插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O 总线较多,离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说,其数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连,而是通过一定的方式(不同厂商各种芯片组有所不同,例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及 SIS 的 Multi- Thre
12、aded“ 妙渠” )与北桥芯片相连。南桥芯片负责I/O 总线之间的通信,如PCI 总线、 USB 、LAN 、ATA 、SATA 、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等,这些技术一般相对来说比较稳定,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - 所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。例如早期英特尔不同架构的芯片组Socket 7的
13、430TX和 Slot 1的 440LX其南桥芯片都采用82317AB,而近两年的芯片组845E/845G/845GE/845PE等配置都采用ICH4 南桥芯片,但也能搭配ICH2 南桥芯片。更有甚者, 有些主板厂家生产的少数产品采用的南北桥是不同芯片组公司的产品,例如以前升技的 KG7 RAID 主板,北桥采用了AMD 760,南桥则是VIA 686B。四、集成显卡集成显卡是指芯片组集成了显示芯片,使用这种芯片组的主板就可以不需要独立显卡实现普通的显示功能,以满足一般的家庭娱乐和商业应用,节省用户购买显卡的开支。板载显示芯片可以分为两种类型:整合到北桥芯片内部的显示芯片以及板载的独立显示芯片
14、,市场中大多数板载显示芯片的主板都是前者,如常见的865G/845GL主板等;而后者则比较少见, 例如精英的 “ 游戏悍将 ” 系列主板,板载 SIS 的 Xabre 200独立显示芯片,并有 64MB 的独立显存。目前各大主板芯片组厂商都有整合显示芯片的主板产品,而所有的主板厂商也都有对应的整合型主板。主板板载显示芯片的历史已经非常悠久了,从较早期VIA 的 MVP4 芯片组到后来英特尔的810 系列,以及G31 ,G41 ,H55 ,780G ,880G ,890G等芯片组都整合了显示芯片。而英特尔也正是依靠了整合的显示芯片,才占据了图形芯片市场的较大份额。集成显卡和独立显卡的区别从性能功
15、耗说,集成显卡的特点是性能一般、发热量低、耗电量低;独立显卡立性能强,发热量高、功耗高。左侧为整合显示芯片的主板,右侧为独立显卡确定独立显卡很容易,独立的一块卡,插在主板插槽上,卡上面的接口连接显示器的信号线。集成显卡连接显示器的接口一般和主板背板的I/O 接口放在一起。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 17 页 - - - - - - - - - 此外当前多数整合主板都提供一个额外的显卡接口,当用户感觉集成显卡的性能不能满足需要时,就可以另行购买独立显卡。
16、比如英特尔的G 系列芯片组,具有支持单独的显卡插槽,而有些则不再支持专门的显卡插槽,比如Intel的 GL 系列芯片组。集成显卡的优点 1、价格低对于用户而言,选择集成显卡的主板只需要另外购买CPU 、内存、硬盘即可构成整个PC 系统,很容易控制装机成本。 2、功耗低这项优势在台式机上可能不是很受大家关注,但在笔记本上则很重要,如果耗电量大,会影响电池使用时间,发热量高有可能导致笔记本死机。 3、兼容性好由于主板上的声卡、显卡和网卡由一家组装,厂家会在研发时做兼容性测试,所以它们发生硬件冲突的可能性几乎为零。集成显卡的缺点 1、性能比中高档独立显卡低对于最新的大型3D 游戏和 3D 图形制作,
17、集成显卡还是无法与独立显卡相提并论的。集成显卡很难达到较高的频率,并且渲染管线数量也较少,导致性能不如中高档独立显卡。 2、占用内存作为显存,影响系统整体性能集成显卡会占用内存作为显存,无论是速度还是带宽都与普通独立显卡存在一定的差距,性能较低也就不足为奇了。另外需要注意的是,使用集成显卡会占用内存带宽,对系统性能也有一定影响。要消除这两个不利因素就必需使用更高容量和更快的内存,从而在一定程度上增加了成本,和节约成本的初衷相背。五、板载声卡声卡是一台多媒体电脑的主要设备之一,板载声卡(集成声卡)就是主板含有音频芯片,使电脑具有处理声效的能力。在早期的电脑上并没有板载声卡,电脑要发声必须通过独立
18、声卡来实现。随着主板整合程度的提高以及CPU 性能的日益强大,同时主板厂商出于降低用户采购成本的考虑,板载声卡出现在越来越多的主板中,目前板载声卡几乎成为主板的标准配置了。现在不具备板载声卡的个人电脑几乎没有,总之我是没见到过。板载声卡的两种标准:AC97和 HD Audio。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 17 页 - - - - - - - - - AC97的全称是 Audio CODEC97,这是一个由英特尔、雅玛哈等多家厂商联合研发并制定的一个音频
19、电路系统标准。它并不是一个实实在在的声卡种类,只是一个标准。 现在市场上能看到的声卡大部分的CODEC 都是符合AC97标准。厂商也习惯用符合CODEC的标准来衡量声卡,因此很多的主板产品,不管采用的何种声卡芯片或声卡类型,都称为AC97声卡。HD Audio是 High Definition Audio(高保真音频 ) 的缩写,原称Azalia ,是 Intel与杜比 (Dolby)公司合力推出的新一代音频规范。HD Audio的制定是为了取代目前流行的AC 97音频规范,某种程度上可以说是AC 97的增强版。 HD Audio特点:数据传输带宽大、音频回放精度高、支持多声道阵列麦克风音频输
20、入、CPU 的占用率更低和底层驱动程序可以通用等特点。HD Audio还有一个非常人性化的设计,HD Audio支持设备感知和接口定义功能, 即所有输入输出接口可以自动感应设备接入并给出提示,而且每个接口的功能可以随意设定。板载声卡的发展趋势独立声卡从几十元到几千元有着各种不同的档次,从性能上讲集成声卡完全不输给中低端的独立声卡, 在性价比上板载声卡又占尽优势。随着声卡驱动程序的不断完善,主板厂商的设计能力的提高,以及板载声卡芯片性能的提高和价格的下降,板载声卡越来越得到用户的认可。左侧为主板集成音频芯片,右侧为独立声卡六、网卡芯片主板网卡芯片是指整合了网络功能的主板所集成的网卡芯片,与之相对
21、应,在主板的背板上也有相应的网卡接口(RJ-45 ),该接口一般位于音频接口或USB 接口附近。以前由于宽带上网很少,大多都是拨号上网,网卡并非电脑的必备配件,板载网卡芯片的主板很少, 如果要使用网卡就只能采取扩展卡的方式;而现在随着宽带上网的流行,网卡逐渐成为电脑的基本配件之一,板载网卡芯片的主板也越来越多了。在使用相同网卡芯片的情况下,板载网卡与独立网卡在性能上没有什么差异,而且相对与独立网卡, 板载网卡也具有独特的优势。首先是降低了用户的采购成本,例如现在板载千兆网卡的主板越来越多,而购买一块独立的千兆网卡却需要好几百元;其次, 可以节约系统名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
22、- - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 17 页 - - - - - - - - - 扩展资源,不占用独立网卡需要占用的PCI 插槽或 USB 接口等;再次,能够实现良好的兼容性和稳定性,不容易出现独立网卡与主板兼容不好或与其它设备资源冲突的问题。板载网卡芯片以速度来分可分为10/100Mbps自适应网卡和千兆、万兆网卡,以网络连接方式来分可分为普通网卡和无线网卡,以芯片类型来分可分为芯片组内置的网卡芯片(某些芯片组的南桥芯片,如SIS963)和主板所附加的独立网卡芯片(如Realtek 8139系列) 。部
23、分高档家用主板、服务器主板还提供了双板载网卡。板载网卡芯片主要生产商是英特尔, 3Com ,Realtek,Nvidia , VIA 和 SIS 等等。左侧为内置网卡芯片的南桥芯片SIS963,右侧为独立网卡七、 CPU 插座CPU 插座:就是用于安装CPU(中央处理器)的插座,CPU 需要通过这个接口与主板连接电脑才能进行工作。主板上的CPU 插座主要分为LGA 、Socket和 Slot (已淘汰)三种, CPU 插座根据 CPU 接口类型设计制作。左侧为 LGA触点式插座,右侧为SOCKET 针脚式插座CPU 经过这么多年的发展,采用的接口方式有触点式、针脚式、卡式(已淘汰)等。CPU
24、接口类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接插,当你选择了一个 CPU,就应该选择有相应插槽的主板。有关cpu 接口知识,请参考本站相关文章:最实用 cpu 知识 4 CPU接口类型八、内存插槽名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 17 页 - - - - - - - - - 内存插槽是主板上用来安装内存的地方。目前常见的内存插槽为SDRAM 内存、 DDR内存、 DDR2 内存和 DDR3内存插槽,其它的还有早期的EDO 和非主流的RDRAM 内
25、存插槽。 需要说明的是不同的内存插槽它们的引脚,电压, 性能功能都是不尽相同的,不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。上图为主流的DDR2内存九、 PCI和 PCI Express插槽 PCI插槽是基于PCI 局部总线 (Pedpherd Component Interconnect,周边元件扩展接口 )的扩展插槽,其颜色一般为乳白色,适合为声卡,网卡,MODEM等设备提供连接接口。在当前流行的台式机主板上,ATX 结构的主板一般带有56 个 PCI 插槽,而小一点的 MATX 主板也都带有23 个 PCI 插槽。由于 PCI 总线只有133MB/s的带宽,对声卡、网卡、视频卡等绝大多数输
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