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電腦主機板基礎知識
第一節
主機板介紹
1.
电脑主板是什么
主板，又叫主机板<
/p>
(mainboard)
、系统板
(sy
stemboard)
或母板
(motherboard)
；它安装在机箱内，是微机最基
本的也是最重要的部件之一。
主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一
般有
BIOS
芯片、
I/O
控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插< /p>
件等元件。主板的另一特点，是采用了开放式结构。主板上大都有
6-8
个扩展插槽，供
PC
机外围设备
的控制
卡
(
适配器
)
插接。通过更换这些插卡，可以对微机的相应子系统进行局部升级，使厂家和用户
在配置机型方面
有更大的灵活性。
总
之，主板在整个微机系统中扮演着举足重新的脚色。可以说，主板的类型和档次决定着整
个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。
2.
主機板主板的板型分类
主板的板型分
类是在选择主板时首先要考虑的问题之一，主板的板型会决定整台
PC
< br>的大小与相应的扩展性。
主要分为
AT
< br>、
Baby-AT
、
ATX
、
Micro ATX
、
< br>LPX
、
NLX
、
Flex ATX
、
EATX
、
WATX
以及
BTX
等结构。其
中，
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；
EA
TX
和
WATX
则多用于服务器
/
工作站主板；
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
又称
Mini 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；而
BTX
则是英特尔制定的最新一代主板结构。
现在
DIY
PC
通用的板型：
主板的板型主要通过数主板的扩展插槽数来判断。
其中最常见的就是
ATX
（大板），
M-ATX
（小板），
ITX
。
ATX
主板比较适合安装在中塔机箱中，
< br>M-ATX
比较
适合中塔
迷你塔机箱，
ITX
主板比较适合
HTPC
机箱。
E-ATX
、
XL-ATX
、
HTPX
则相对较少有相关产品，产品更多的集
中在旗舰级产品或服务器级产品。
第二節
主板的灵魂，芯片组
1.
主板的芯片組是什麼
芯片组（
Chipset
）是构成主板电路的核心。一定意义上讲，它决定了主
板的级别和档次。它就是
南桥
和
北桥
的
统称，就是把以前复杂的电路和元件最大限度地集成在几颗芯片内的芯片组。
Intel
平臺也叫作
PCH
，
AMD
平臺
FCH
。
芯片组是整个身体的神经，芯片组几乎决定了这块主板的功能
，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片
组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣，决定
了主板性能的好坏与级别的高低。这是因为目前
CPU
的型号与
种类繁
多、功能特点不一，如果芯片组不能与
CPU
良好地协同工作，将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工
作。简单
的说，芯片组是主板最重要的一颗集成芯片，他决定了主板可以使用什么
CPU
，可以具有多少原生接口和
扩展能力（主板的扩展桥接芯片也要受到芯片
组扩展能力的制约）。我们常说的
H61
主板，
Z87
主板都是说的主
板芯片组的型号。图中就是一颗
INTEL
的
Z87 PCH
與一顆
AMD
的
A75
FCH
。
现在除了较为古老的
AM3+
接口的主板外，其
它
的主板均已经取消了北桥
，芯片组芯片就位于南桥位置。一般
来说主板型号中都会在前半部分标明主板的芯片组是
什么。
2.
台式機主板架構圖
a.
Intel
主板架構圖
b.
AMD
主板架構圖
第三節
主板的主要構成部分
电脑主板是一台
电脑的基石，它的做工、用料、设计和芯片组直接决定了一台电脑在构架完成之后的性能和稳
定性。一块主板主要由
CPU
插槽、内存插槽、
PCI-E
（或
AGP
）
扩展插槽、
PCI
插槽、南北桥芯片、电源接
< br>口、电源供电模块、外部接口、
SATA
接口和
PATA
接口、
USB
接口、功能芯片（声卡、网卡、
IEEE1394
、硬
件侦测、时钟发生器）等组成，而在豪华型的主板上，还有厂商特别设计的芯片或无线模块等。下
图中我将一
张典型的主板进行了切分，接下来我们就按照主板的各个主要构成部分分别介
绍。
第四節
主板主要部件組合，主板各插槽
1.
CPU
插槽
CPU
需要通过接口与主板连接的才能进?工作。采用的接口
方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前
CPU
的接
口都是针脚式
&
触点式接口，对应到主板上就有相应的插槽类型
。?同类型的
CPU
具有?同的
CPU
插槽，
因此选择
CPU
，就必须选择带有与之对应插槽类型的主板。主板
CPU
插槽类型?同，在插孔
数、体积、形状都有
变化，所以?能互相接插。目前市場上主?產品
Socket 1366 Socket 1156 Socket1150
Socket1155 Socket 775 Socket 938 Socket
940
等，
CPU
是除了
BGA
封装主板（主板上焊接
CPU
）以外，
所有主板都会采用的插槽，主要用途是安装
C
PU
。
INTEL
插槽，插针在主板上，要小心保护主板上的插针，他们很
脆弱很容易被外力损坏：
AMD
插槽，插针在
CPU
< br>上，要小心保护
CPU
上的插针，他们很脆弱很容易被外
力损坏：
2.
内存插槽
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
内存插槽，其它的还有早
期的
EDO
和非主流的
RDRAM
内存插槽。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。内存也是
PC
的重要部件，一般没有内存的电脑是
不能启动的。
内存插槽需要注意的部分有四：
<
/p>
一、内存插槽中间有一个防呆口，这个防呆口具有保证内存安装方向正确和保证安装正确类
型内存两个作用，
所以在安装内存时绝对不可以使用蛮力。
<
/p>
二、现在还在较多使用的内存分为
DDRDDR2DDR3
，这三者是不可以混插的（防呆口位置不同），目前新
的主板产品内存
基本都是采用
DDR3
规格。
三、现在大部分主板，内存都是可以组成多通道（可以增加内存带宽）。包括双通道、三通道（
X58
）、四通
道（
< br>X79
）。所以建议内存安装按照通道数的倍数来安装。
四、现在有很多主板会提供额外的内存插槽，例如双通道主板提供四根内存插槽，一般主
板厂商都采用两根彩
色，两根黑色的方式来标识。如果只准备安装两根内存，应该插在彩
色插槽上。
还有部分主板（以
ITX
和
NUC
主板居多）会采用笔记本内存
的插槽。如下圖所示；
3.
PCI
扩展卡插槽
< br>PCI
扩展卡插槽是主板上使用最广泛最灵活的扩展插槽，主要用来安装各种扩展
设备，包括显卡、声卡、网
卡、
SATA
扩展卡等大量设备。
PCI
插槽的分类：
现在主板上最主要的扩展卡插槽主要有
PCIe
显卡插
槽、
PCIe X1
插槽、
PCI
插槽。
4.
PCIe
显卡插槽
< br>PCIe
显卡插槽是主板上最重要的扩展插槽类型，他不仅可以安装显卡，还可以
替代
PCIe X1
、
PCIe X4
插槽。
PCIe
显卡插槽的典型特征就
是他是主板上最长的插槽，而且在插槽尾部会有一个卡扣，用来更好的固定显卡。
PCIe
显卡插槽的分类：
PCI-E
的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括
< br>X1
、
X4
、
< br>X8
以及
X16
，而
X2
模式将用于内部接口而非插
槽模式。
PCI-E
规格从
1
条
通道连接到
32
条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系
统设备对数据传输带
宽不同的需求。此外，较短的
PCI-E<
/p>
卡可以插入较长的
PCI-E
插槽中使用
，
PCI-E
接口还能够支持热拔插，这
也是个不小的飞跃。
PCI-E X1
的
250MB/
秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据<
/p>
传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。
因此，用于取代
AGP
接口的<
/p>
PCI-E
接
口位宽为
< br>X16
，能够提供
5GB/s
的
带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为
4GB/s
左右的
实际带宽，远
远超过
AGP 8X
的<
/p>
2.1GB/s
的带宽。现在主板上最主要的扩展卡插槽主要有<
/p>
PCIe
显卡插槽、
PCIe X1
插槽、
PCI
插槽等。
PCIe
显卡插槽其实分为两种规范和三种类型。两种规范即指
PCIe 3.0
规范和
PCIe 2.0
规范。三
种类型是指
X16
、
X8
、
X4
三
种不同的通道数。
PCIe
3.0
规范在同等通道数下可以带来的
PCIe 2.0
规范两倍的
数据带宽。同规范下数据带宽与通道数成正比，例如
PCIe 3.0 X4
就相当于
PCIe
2.0 X8
的带宽。所以对于显卡
来说，能用
3.0
就不用
2.0
，能用<
/p>
X16
就不要用其他通道数。双卡最好采用
16+16
（高端芯片组或桥接），或
者
8+8
的主板插槽组合。
一般辨别主板
PCIe
显卡插槽的带宽可以
通过分辨主板背面的焊点来看。
X8
插槽焊点长度是
X16
的一半，
X4
的则
相应更短。但是现在有不少主板厂商为了在这个问题上打马虎眼，会故意多焊焊点来混淆，所以查看主板
的官网规格或主板手册才是最好的方式。显卡的
PCIe
通道除了通过
CPU
内部引出，还可以从南桥引出一根
PCIe 2.0 X4
的插槽。现在有相当多的主板会提供<
/p>
16+4
显卡插槽组合，一般而言后面的
X4
插槽是从南桥引出
而非
CPU
内部，所以这样的主板很不建议组建双卡平台，对性能会有限制，还容易导致延迟和跳帧。说
一个比
较简单的辨别办法，就是如果是
PCIe 3.0 X4
则是
CPU
引出相当于
PCIe 2.0 X8
带宽的插槽，如果是
2.0
X4
基
本都是南桥出来的。
5.
PCIe
X1
插槽
PCIe
X1
插槽是主板上比较常见的一种接口，主要用于安装
PCIe
X1
接口的各类扩展卡。当主板的
PCIe
X1
不
能使用时，也可以使用
PCIe
2.0 X4
显卡插槽来代替使用。
6.
PCI
插槽
PCI(peripheral component interconnect)<
/p>
总线插槽它是由
Intel
公司推出的一
种局部总线。它定义了
32
位数
据总线
，且可扩展为
64
位。它为显卡、声卡、网卡、电视卡、
MODEM
等设备提供了连接接口，它的基本工
作频率为
33MHz
，最大传输速率可达
132MB/s
。
PCI
插槽是主
板上一种比较古老的插槽，主要用于安装各类
PCI
接口的扩展
卡。虽然主板芯片组早已开始不原生支持，但
PCI
插槽依然是
主板的常客。
PCI
插槽的典型特
征是
插槽比较长，但尾部没有卡扣。
7.
mSATA
插槽
mSATA
插槽是主要用于安装
mSATA SSD
的磁盘接口。他的接口外观与
miniPCIe
插槽相同，可以互插，但是
如果要可以切换使用必须有一颗专门的切换芯片。一般
mSATA
插槽会以全高为主，插槽到后面的固定螺栓的
距离会比较长。
8.
miniPCIe
插槽
miniPCIe
插槽是一个比较新出现的插槽类型，他相当于一个
PCIe X1
的扩展卡插槽，不过只能使用
m
iniPCIe
接口的扩展卡。现在在主板中的主要作用就是安装无线模块。
(
如上圖所示
)
关于<
/p>
mSATA
与
mini
PCIe
的切换：
mSATA
接口与
mini PCI-
E
其实是共用同一种插槽，但并不能直接互通使用。要实现一个接口同时兼容
mSATA
与
mini
PCI-E
，需要使用
PCI-
Express/SATA
路由芯片来解决。
第五節
主板的力量之源，主板供電
1.
主板
2
4PIN
供电
主板
< br>24PIN
供电是主板最重要的一个外接供电接口，一般位于内存插槽与主板边缘
之间，是一个比较大比较显
眼的接口。他会为主板非
CPU
的其他部分提供所需要的供电。
2.
CPU
外接供电
CPU
外接供电接口是用来直接从电
源取电，为
CPU
提供电力的供电接口。一般低端主板多采用<
/p>
4PIN
供电，中
端多采用
8PIN
供电，高端主板上会看到
4+8PIN
或
8+8PIN
的配置。一般
4+8PIN
或
8+8PIN
在电源接线不
足的情况下，只插单
8PIN
< br>也可以保持主板的正常使用。
CPU
供电与
PCI 8PIN
供电接口的塑料针脚会有不同具
有
防呆效果，所以在安装时只要不依靠蛮力就可以避免安装错误。