第3章 主板 第3章 主板
第3章 主板 3.1 主板的分类 3.2 主板各部分的功能 3.3 主板常见芯片组 3.4 主板的选购 3.5 主流主板介绍 第3章 主板 第3章 主板 3.1 主板的分类 3.2 主板各部分的功能 3.3 主板常见芯片组 3.4 主板的选购 3.5 主流主板介绍 3.6 主板的安装
主板(Mainboard)(图3-1),顾名思义,就是搭载CPU和其他计算机部件的平台。 第3章 主板 主板(Mainboard)(图3-1),顾名思义,就是搭载CPU和其他计算机部件的平台。 主板是一块多层结构的PCB电路板(即印刷电路板),是电脑机箱中体形最大的部件,上面布满了各种电阻、电容、集成芯片、各种插槽和外接端口等。 主板主要负责连接计算机中CPU、内存、硬盘、显卡等各硬件设备,并协调他们之间的工作,因此主板在计算机系统中起着举足重轻的作用,主板的类型和档次决定着整个计算机系统的类型和档次,它的性能将直接地影响着整个计算机系统的性能。
第3章 主板 图3-1技嘉GA-EP43T-USB3
第3章 主板 3.1 主板的分类 3.1.1按主板外形分类 按主板外形分类是基于主板的物理结构、大小形状和电源要求的规范,可分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、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;EATX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。
第3章 主板 (1)AT主板 AT主板(图3-2)是一种早期主板的尺寸和结构规范,因其首先应用在IBM PC/AT机上而得名,并被发展成为一种工业标准,它规定主板尺寸为13×12英寸(1inch=2.54cm),在板上集成有控制芯片和扩充插槽。其最大的特点是采用P8、P9两接口的AT电源供电,外观上体观为卧式机箱,不能实现高级电源管理方式,无法实现操作系统中的菜单关机,目前这种类型的主板已被淘汰。
第3章 主板 图3-2AT主板
第3章 主板 (2)ATX主板 ATX主板(图3-3)是由Intel公司开发的,符合ATX标准的主板尺寸为305 x 244 mm,ATX是一种在AT主板基础上改进的主板规范,克服了AT主板的许多缺陷,ATX主板布局更趋合理,一般体现在外观上是立式机箱。
第3章 主板 图3-3 图3-3ATX主板
第3章 主板 ATX主板的优点是:当板卡尺寸过长时不会触及其他元件,外设数据线和硬盘数据线变短,更靠近硬盘;它的散热系统更加合理,将CPU和风扇合二为一;有支持热插拔功能的USB接口,并且ATX主板大多集成了串行口、并行口、声卡和网卡等接口。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3个以上,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;目前绝大部分主板都采用ATX结构。
第3章 主板 (3)NLX主板 NLX、LPX、Flex ATX都是ATX的变种,多见于国外的品牌机,国内不多见。NLX的英文含义是New Low Profile Extension, 是高集成度、低扩展性、结构紧凑型主板,NLX主板(图3-4)主要用于原装机、品牌机上,它是将以前的许多接口、板卡和电源全部集成在一块扩充(Add-in)卡上的主板结构。
第3章 主板 图3-4 NLX主板 图3-4 NLX主板
第3章 主板 (4)BTX主板 BTX(见图3-5)是英特尔提出的新型主板架构Balanced Technology Extended的简称,是ATX结构的替代者,这类似于前几年ATX取代AT和Baby AT一样。革命性的改变是新的BTX规格能够在不牺牲性能的前提下做到最小的体积。新架构对接口、总线、设备将有新的要求。重要的是目前所有的杂乱无章,接线凌乱,充满噪音的PC机将很快过时。当然,新架构仍然提供某种程度的向后兼容,以便实现技术革命的顺利过渡。
第3章 主板 图3-5 BTX主板
第3章 主板 ATX主板 图3-5 BTX主板2
第3章 主板 BTX具有如下特点: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。而且,BTX提供了很好的兼容性。目前已经有数种BTX的派生版本推出,根据板型宽度的不同分为标准BTX (325.12mm), microBTX (264.16mm)及Low-profile的picoBTX (203.20mm),以及针对服务器的Extended BTX。而且,目前流行的新总线和接口,如PCI Express和串行ATA等,也将在BTX架构主板中得到很好的支持。值得一提的是,新型BTX主板将通过预装的SRM(支持及保持模块)优化散热系统,特别是对CPU而言。另外,散热系统在BTX的术语中也被称为热模块。
(5)服务器主板 服务器主板的一般也是ATX、M-ATX或BTX构架,但是由于服务器集成了更多的CPU和内存槽,所以结构会更加紧凑。如图:
图3-6 Slot1形式的Intel系列CPU接口 第3章 主板 3.1.2按CPU插座分类 主板按照CPU插座类型来分,从结构形状可分为长槽型的Slot(图3-6)结构和插座型的Socket(图3-7)结构。 图3-6 Slot1形式的Intel系列CPU接口
图3-7 Intel系列Socket775(左)及AMD系列Socket940(右)CPU插座 第3章 主板 图3-7 Intel系列Socket775(左)及AMD系列Socket940(右)CPU插座 及AMD系列Socket AM3插座
第3章 主板 早期的CPU插座是直接将CPU焊接到主板上的,其缺点是用户无法直接更换CPU,CPU发展到486时,其插座逐步更换成ZIF方式的Socket3样式,随着发展,CPU插座发展到Socket7规格,此时Intel的Pentium、AMD的K6、Cyrix的6x86等均共用一个平台,使得几家CPU制造商竞争非常激烈,尤其是AMD抢占了Intel大量的市场,于是Intel在PⅡ开始,逐步从Socket7平台转向拥有专利的Slot1接口。Slot1接口为长的插槽形,完全不能与原来的Socket7平台共用,于是逐渐拉开了几大CPU厂商的市场差距,AMD后来也开发了类似的SlotA接口,但Slot这种长槽形CPU插口方式由于可靠性差等多种原因,终究被Socket插座型结构所替代。
第3章 主板 目前市场上都采用Socket结构的主板,其主要可分为支持Intel CPU的主板和支持AMD CPU的主板,其针脚数量不一样多,且针脚定义也不一样,不能互换,所以在购置计算机时要注意CPU针脚与主板CPU插座相一致。
通常情况下,不同的主板芯片组决定了其所支持的不同CPU及主板类型。 第3章 主板 3.1.3按主板的芯片组分类 通常情况下,不同的主板芯片组决定了其所支持的不同CPU及主板类型。 支持Intel CPU的主板芯片组有Intel、nvidia、VIA、SiS等,其中性能最强,最稳定的当属Intel自己的芯片组,nVIDIA是主板芯片的后起之秀, VIA的芯片组性价也比较高,但综合性能一般在Intel之下,SiS主要做整合芯片,在OEM领域占有较大的市场份额,在零售市场相对较少,这些支持Intel CPU的产品按支持的CPU插座分,有Socket7、Slot1、Socket370、Socket423、Socket478、Socket 775、LGA1156、LGA1366等。
第3章 主板 支持AMD的大多是第三方厂商,有后起之秀nvidia ,还有ATI、VIA和SiS等。零售市场上常见的AMD芯片组为VIA的KT系列和nvidia的nForce系列,目前AMD自己也生产主板芯片,这样可降低主板价格,提高与Intel的市场竞争能力。这些主板按支持的CPU插座分为: SlotA、Socket462、Socket754、 Socket939 、Socket940、AM2 支持 AM2 以及 940针、AM3 支持 AM3以及938等。 3.2 主板各部分的功能 如图3-8所示的主板为目前市场上主流的Intel P35芯片组主板,板载3根PCI插槽、2根PCI-E 1X插槽、1根PCI-E 16X插槽、4个SATA接口、1个IDE接口、1个FDD接口、两组支持双通道DDR2内存的插槽,下面将分别介绍主板的各个部分的作用和基本功能。
图3-8:①CPU插座 ②北桥芯片 ③内存插槽 ④南桥芯片 第3章 主板 图3-8:①CPU插座 ②北桥芯片 ③内存插槽 ④南桥芯片 ⑤软驱接口 ⑥SATA接口 ⑦IDE接口 ⑧BIOS芯片 ⑨PCl插槽 ⑩PCI-E 1X插槽 11:PCI-E 16X插槽
第3章 主板 3.2.1主板上的主要组成部分 (1)CPU插座 主板上有哪种CPU插座(图3-9),就决定了这块主板能够使用的CPU类型,目前主流主板的CPU插座是LGA 775(Core 2 Duo/奔腾4/赛扬D/PentiumD CPU等)、或LGA 1156(Core i3/i5系列)和Socket AM2 (即Socket AM2支持Athlon64/Athlon64 FX/Athlon 64 X2/Sempron等) 、Socket AM3等CPU插座类型。
第3章 主板 图3-9 Socket AM3 图3-9
第3章 主板 (2)主板芯片组 主板上一般有两块较大的芯片,这两块芯片合称为芯片组(图3-10)。芯片组的类型决定了主板支持的CPU的类型。主板芯片组分为北桥芯片和南桥芯片,其中比较大的,通常加装有散热设备的,而且比较接近于CPU插座的叫做北桥芯片,而相对来说比较小的,离CPU插座较远的那一块就称为南桥芯片。北桥芯片提供对CPU类型、主频、内存的类型、内存的最大容量、AGP插槽等设备的支持,而南桥芯片则提供了对键盘控制器、ISA、PCI、USB(通用串行总线)、实时时钟控制器、数据传送方式和高级电源管理的支持。
第3章 主板 图3-10 图3-10
第3章 主板 (3)主板插槽 ① ISA插槽 较老主板上的一种插槽(图3-11) ,有八位和十六位之分,早期用于板载声卡的接口,目前已基本看不见,已被淘汰,在一些工业控制的专业用的旧机器上偶尔还可以看见,在主板上为黑色长条形状。 图3-11
② PCI、PCI-E 1X、PCI-E 16X插槽 第3章 主板 ② PCI、PCI-E 1X、PCI-E 16X插槽 目前使用最为广泛的扩展槽类型,在主板上通常为并排的几条白色或黑色插槽(图3-12),PCl插槽总线频率为33MHz,数据传输率为132MB/s,我们可以通过PCI插槽来扩展电脑的功能,在PCI插槽内可插入网卡、USB卡、显卡、Modem、声卡、SCSI卡、RAID卡等扩展设备来满足我们的需要。 目前来说,PCI接口是目前主板上比较普遍采用的接口。
ATX板载接口 图3-12
第3章 主板 在PCl插槽的基础上,发展起来了许多新的PCI总线,如PCI-EXPRESS(简称PCI-E)等(图3-16),现在PCI-E 1X的速度可达250MB/秒,PCI-E 16X的速度可达4GB/秒,目前越来越多的显卡采用PCI-E 16X插槽接口,PCI-E插槽目前主要用于图形图象的显示 ,比之前的AGP 8X的速度要快近一倍。 ③ AGP插槽 图形显示接口,AGP插槽是显卡专用插槽(图3-13),因为随着技术的进步,显卡需要向CPU等设备传输的数据越来越多,PCI插槽的132MB/s的数据传输率和33MHz总线频率已经不能满足显卡的需要,于是Intel为显卡量身定做的显卡的专用插槽——AGP插槽,AGP插槽其实可以说是提高了总线频率和数据传输率,并为显卡做了专门优化的特殊的总线插槽。AGP插槽有2X,4X,8X之分,数字越高,速度也就越快,AGP 8X的理论带宽为2GB,足以满足大多数的显卡的要求。
第3章 主板 图3-13
第3章 主板 ④ 内存插槽 一般主板上有二到四条内存插槽,目前主流的内存插槽是DDR2、DDR3(图3-14)的内存插槽DIMM,DDR2、DDR3内存插槽对应有240针脚,在此之前的DDR(图3-15)内存插槽对应DDR内存的184针脚,在DDR内存之前的SDRAM(图3-16)插槽有168针脚,当初在一些高端服务器上,还有一种RIMM样式的内存插槽,这种插槽是用来插Rambus(高频动态内存)(图3-17)内存的,由于这些内存之间不能相互兼容,所以,插槽中一般有定位槽,DDR是中间一个,SDRAM和Rambus是两个,但是SDRAM和Rambus的两个定位槽的位置也是不一样的,均不能互换。
第3章 主板 图3-14 DDR2(上)、DDR3(下)插槽
第3章 主板 图3-15
第3章 主板 图3-16
第3章 主板 图3-17 高频动态随机内存
第3章 主板 ⑤ IDE接口 IDE接口(图3-18)主要有两种,第一种是40针的并行ATA接口,通常在主板上有两个白色或黑色的IDE接口,接普通的IDE硬盘和光驱。有的IDE接口是蓝色的,则表明该接口支持ATA33/66/100的硬盘(需采用80芯的IDE线)。有的主板上有四个IDE接口,除了两个蓝的之外,另外的两个是橘黄色的,那么表明这两个橘黄色的是支持RAID(磁盘阵列)功能。随着近年来SATA接口越来越广泛的使用,IDE接口越来越少了,通常仅保留一个,供并口硬盘和光驱使用。
第3章 主板 ⑥软驱接口 软驱接口(图3-18)是一个34针的接口,有点像IDE硬盘接口,但是比硬盘接口略小,用于连接软驱,一般设计在IDE接口附近。如图3-22右边的黑色接口为软驱接口,由于软驱可靠性差、速度慢、容量小,现在的主板基本不再保留软驱接口了。 图3-18 IDE硬盘接口及软驱接口
第3章 主板 ⑦ SATA接口 SATA接口(图3-19)是近几年迅速发展起来的接口,也叫串行ATA接口,主要应用在硬盘的数据接口上。由于SATA使传输方式变为点对点,传输效率高,因此SATA 1.0的传输速率理论上可以达到150MB/s,而在制订中的SATA2.0规范已经可以达到300MB/s,同时SATA接口窄、线朿小,传输线长等特点,使用也非常方便,因此,SATA是目前硬盘接口所广泛采用的。
第3章 主板 图3-19
第3章 主板 ⑧ SCSI接口 SCSI(小型计算机系统接口)一般不很常见,通常只用在服务器上的,一般服务器主板上都集成有这个接口,它由SCSI芯片控制,SCSI芯片里有一块CPU专门用来处理硬盘的数据传输,因此,SCSI接口的硬盘占用的系统资源较IDE少,SCSI接口分为50针和68针接口,50针接口一般用在低速SCSI硬盘上,68针接口一般用在高速SCSI硬盘上。
第3章 主板 ⑨电源接口 电源是电脑的动力来源,主板电源接口是给主板供电的接口。电源接口按主要支持的主板类型可分为AT电源接口和ATX电源接口(对应支持AT主板和ATX主板),它们的接口不一样,AT电源接口只有一排插脚,ATX电源接口是两排插脚,ATX接口有卡口可以防止插错,AT接口则没有这个卡口,AT电源随着AT主板的没落而逐步被淘汰,目前主流的为ATX电源,所以,主流主板一般都只有ATX电源接口,ATX电源接口如图3-20所示: 图3-20
第3章 主板 (4)主板上的其他芯片 主板上的各种芯片均发挥着重要作用,上面所讲的南北桥就是主板上最主要的芯片,相当于一块主板的灵魂,但光有灵魂不行,主板上除了南北桥之外,还有许多其他芯片充当主板的的肉体来辅助灵魂工作,他们是主板的幕后英雄。下面,我们来认识一下主板上的那些幕后英雄。
第3章 主板 ① BIOS芯片 BIOS英文全称为Basic Input Output System(基本输入输出系统),是整台电脑最底层的“操作系统”,它协调着主板上的每一个部件的工作。任何一台电脑,一开机所启动调用的就是BIOS,然后才是我们熟悉的操作系统(例如Windows或Linux),BIOS里的程序一旦被破坏,电脑也就无法开机。因此某些主板上有双BIOS芯片,是为了防止BIOS被像CIH(一种恶性病毒,可破坏主板的BIOS)这类的病毒破坏,或者人为刷新BIOS时的失败。BIOS芯片有EPROM(可擦除可编程只读存储器)和FLASH ROM(电可擦除只读存储器)之分,EPROM采用5V电压驱动,一般为长方形(图3-21,FLASH ROM采用3.3V电压驱动,一般为正方形(图3-22)。
第3章 主板 图3-21 图3-21 图3-22
第3章 主板 ② 音效芯片 现在市场上的主板一般都集成有声卡,集成声卡一般分为“软”声卡和“硬”声卡。“软”声卡通常被称为AC’97(Audio Codec’97)声卡,其实AC’97只是一种音频电路系统标准。“软”声卡的音效芯片只负责处理基本的D/A(数字/模拟)转换,而将声音处理的大部分运算交给CPU处理,因此,“软”声卡需要占用CPU资源,其音质只能满足普通用户的需要。常见的“软”声卡音效芯片有ALC XX0系列(图3-23)。“硬”音效芯片是集成在主板上的声卡,它不占用CPU资源,而且音质相对于AC’97好,而且市场上很多集成的硬声卡的基本都是支持5.1声道的,能够实现家庭影院的效果,目前这类芯片有C-Media公司的CMI8738(图3-24)、CMI9739等。
第3章 主板 图3-23 图3-23 图3-24
第3章 主板 ③ 网络芯片 又叫集成网卡,如今很多厂商为了方便用户连接局域网或者互联网,均在主板上内建了10M/100M的网络芯片,而且越来越多的主板集成了10M/100M/1000M的网络芯片,这使用户可以省去一笔购买网卡的费用,而主板成本也增加不多,又节省了一个PCI插槽,所以这类主板深受用户的喜爱。常见的网络芯片有Realteck 8139系列、8100系列(图3-25),SIS900和Intel Pro 10/100 adapter,千兆网络芯片有3COM940-MV100(图3-26)和VIA VT6105等。
第3章 主板 图3-25 图3-25 图3-26
第3章 主板 ④ IEEE1394控制芯片 随着DV(数码摄象机)的普及,越来越多的用户对IEEE1394口有了需求,于是,越来越多的主板厂商将IEEE1394接口集成到了主板上,常见的IEEE1394控制芯片有 VIA VT6307(图3-27)和Realteck的RTL8801B(图3-28)。
第3章 主板 图3-27 图3-27 图3-28
第3章 主板 ⑤ 监控芯片 CPU风扇运转监控及机箱风扇监控等功能,一旦发现有上述任何一项参数超过正常的的许可范围,计算机马上报警,以提示使用者采取必要的防范措施,当监控的参数大大超过许可范围时,监控芯片将立即关机以保护计算机,所以这类芯片对计算机的安全非常重要,可以防止一些意外的损失。常见的监控芯片有Winbond(华邦)(图3-29),iTE(图3-30),以及ASUS(华硕)等监控芯片。
第3章 主板 图3-29 图3-29 图3-30
第3章 主板 3.2.2主板的外部接口 主板的外部接口(图3-31)是用来连接外围的输入输出设备的,现在的主板一般都符合Intel的ATX规范,所以一般外围接口的布局都差不多,接口的颜色也是按规范涂的。主板外部接口主要有以下几种:
第3章 主板 图3-31 主板外接口示意图: ①鼠标接口 ②键盘接口 ③USB接口 ④Com口 ⑤声卡输出接口 ⑥声卡线性输出接口 ⑦声卡输入接口 ⑧打印机接口 ⑨MIDI接口 图3-31
第3章 主板 (1)PS/2接口 该接口(图3-32)有两个,紫色(下部)的为键盘接口,绿色(上部)的为鼠标接口,这两个接口针脚一样,由于它们的针脚定义不同,所以键盘和鼠标接口不能互换,这两个接口均不可热插拔。 (2)USB接口 USB接口(图3-33),即通用串行总线接口,一般位于键盘接口下面(也有在网卡接口旁的),通常有4-8个接口,为用户的USB设备提供连接接口。USB接口能提供500mA-1000 mA的电流,因此若用电器功率较大就要外接电源。USB接口按照控制芯片不同,可分为USB1.1和USB2.0两种规范,其中USB1.1的理论传输速率为12Mb/s,USB2.0的理论传输速率为480Mb/s,两种规范均支持热插拔。目前,USB是外部设备使用最多的接口类型。
第3章 主板 图3-32 图3-33
第3章 主板 (3)传统I/O接口 主板上历史较长的外部接口有串口和并口(图3-34),通常主板上有两个9针的串口(为绿色插针),分别是COM1和COM2,可连接外置Modem及其他一些速度较慢的外部设备,COM口在很长时间内是自动化控制应用最多的接口形式。并口是一个有25个孔的红色接口,通常用来连接打印机,所以也被称为打印机接口。
第3章 主板 图3-34
第3章 主板 (4)声卡,MIDI接口 黄色的15孔的接口是MIDI接口,用来连接MIDI设备,如游戏手柄。普通声卡的三个接口(一些高级的声卡有5个接口),绿色的声音输出口,蓝色的线性输出接口,以及红色的线性输入(麦克风)接口(图3-35)。 图3-35
第3章 主板 (5)IEEE1394接口 IEEE1394接口(图3-36)是由Apple公司开发的一种高速使用的接口,也叫火线接口,它支持热插拔,并且传输速率大大高于USB1.1(12Mbps)接口,由于IEEE1394接口是数字接口,传输时无信号损失,所以通常用于连接数码摄像机(DV)等需要高速准确传输数据的数码设备。IEEE1394接口有两种类型,一种是小型接口(左),是四芯接口,另一种是标准接口(右),是六芯接口,它比四芯接口多一对电源线,最大可提供1.5A的电流,因此可支持功率较大的数码设备,小型接口通常用于笔记本电脑,数码摄像机接口,普通接口用于普通的台式机。手机上也有这种类似四芯的接口。 图3-36
主板集成网卡接口(图3-37)通常为RJ45接口,能够提供10M到100M甚至1000M的速率,通常位于两个USB接口的上方。 第3章 主板 (6)网卡接口 主板集成网卡接口(图3-37)通常为RJ45接口,能够提供10M到100M甚至1000M的速率,通常位于两个USB接口的上方。 图3-37
第3章 主板 (7)数字音乐输出接口 数字音乐输出有两种,一种是光纤接口(SPDIF)(图3-38),另一种是同轴接口(RCA),这两种接口在一些高档主板上有提供,它们是声音输出的接口,同一般的声音输出接口不同的是,它们直接是数字输出的,而一般的声音输出都要经过数字/模拟的转换,由于模拟信号在传输时易受外界电磁辐射的干扰,所以这样得到的声音的质量就会有所下降,而直接数字输出,则可以达到音质无损输出。
第3章 主板 (8)显卡输出接口 在采用集成显卡的主板上,第二个串口位置往往会被显卡输出接口(图3-39右下角的接口)或黄色AV端子(连接电视机)所取代。D型口(D15)通常为蓝色,共有15个插孔,分三排,每排各有5个,D(D15)型口是模拟图形信号接口。 图3-39
第3章 主板 3.3 主板常见芯片组 3.3.1 Intel芯片组 Intel芯片组用来支持Intel自己的CPU,同时也是同等级芯片组中在性能稳定性、兼容性最好的芯片组。计算机的CPU进入奔腾IV后,产品发展延续时间很长。 第一类,其系列有i850、 i845、 i865、i875系列等(图3-40),其中i850芯片组是最早支持P4的芯片组,但由于它只能使用价格昂贵的Rambus内存,市场并不认同,因此不久Intel便推出能够使用SDRAM的芯片组i845,由于SDRAM的速度比较慢,影响了系统的整体性能,所以Intel很快就推出了i845D芯片组来补救,支持DDR内存的i845D芯片组让使用P4 CPU的用户在性能与价格之间找到了一个平衡点。
第3章 主板 图3-40
第3章 主板 第二类,随着FSB(前端总线)为800MHz、超线程的P4的推出,Intel推出了与之相配套的i865/875主板,两者的技术规格为,支持全新的超线程技术,支持FSB为400MHz/533MHz/800MHz的奔腾4处理器,支持SATA硬盘并可支持RAID,AGP8X,最大2GB的双通道DDR400内存,USB2.0控制器,最大支持8个USB设备,千兆以太网控制芯片,不过i875是服务器级主板,取代低端服务器上主流采用的i850E芯片,因此它支持ECC(错误检测和校正)内存和PAT(Performance Acceleration Technology效能加速技术)技术。
第3章 主板 图3-41 主板芯片组Intel 865(左) Intel 865南桥芯片-ICH5(右)
第3章 主板 第三类,Intel推出了采用全新的LGA775接口Prescott P4(早期上市的Prescott P4仍将使用Socket478接口)处理器,与之相配套的芯片组是开发代号为Grantsdale的i925/i915芯片组(图3-42),该芯片组将支持DDRII双通道内存,并开始不支持软驱,同时由于Prescott的功耗太大,主板将采用符合Intel的最新电源规范BTX。
第3章 主板 图3-42
第3章 主板 第四类,Intel新推出P965、P35芯片组(图3-43)。P965芯片组其主要特点是支持CPU_插槽为LGA 775种类的Core2 Extreme/Core 2 Quad/Core 2 Duo/奔腾4/赛扬D/PentiumD等规格,前端总线频率为FSB 1066MHz,支持双通道内存DDR2 800/667/533内存,最高支持8GB ,显卡插槽:PCI-E 16X。P35芯片组的北桥是P35,南桥是ICH9R,其主要特点是支持CPU_插槽为LGA 775种类的Core2 Extreme/Core 2 Quad/Core 2 Duo/奔腾4/赛扬D/PentiumD等规格,前端总线频率为FSB 1333MHz,支持双通道内存DDR2 800/667/533内存,最高支持8GB ,支持4个SATAII接口,支持Serial ATA RAID 0/1/5/10,显卡插槽:PCI-E 16X。
图3-43 主板芯片组Intel P35(左)+ICH9R(右) 第3章 主板 图3-43 主板芯片组Intel P35(左)+ICH9R(右)
第3章 主板 3.3.2 nVIDIA芯片组 nVIDIA(图3-44)作为一家历史悠久的显卡厂商,在主板芯片领域相对于Intel、VIA和SiS来说,它算是很年轻的后起之秀,这个显示芯片的霸主进入主板界只有几年时间,以其超强的性能被大家认可并迅速走红,发展迅猛、实力强劲。目前支持Intel系列CPU和AMD系列CPU的NVIDIA芯片组均有。nVIDIA的北桥叫做IGP,南桥叫做MCP。两块芯片之间采用AMD的Hyper Transport技术连接。
第3章 主板 图3-44 nVIDIA的芯片组
第3章 主板 在所支持Intel系列CPU的主板中,nVIDIA的GeForce 7系列主板是性能较为强大的,主板芯片组采用Geforce 790i(图3-45),该芯片组支持CPU规格为Core 2 Quad/Core2 Extreme/Core 2 Duo/奔腾4/赛扬D/PentiumD,支持前端总线FSB为1600MHz,支持双通道DDR3 2000内存, 支持6个串行ATA 3.0 Gb/s驱动器,最多2个PATA驱动器(Ultra DMA 133/100/66/33),RAID多个配置 0, 1, 0+1, 5 , 支持10个 USB 2.0,支持双本地Gigabit以太网连接端口,支持3块NVIDIA GeForce 9800 GX2显卡。
第3章 主板 图3-45 nVIDIA Geforce 790i芯片
第3章 主板 在AMD平台上,NVIDIA目前比较突出的是的Geforce 780a(图3-46),支持AMD Socket AM2+/AMD Phenom/Athlon 64 FX/Athlon 64 X2/Athlon 64等处理器,支持前端总线HT 1000MHz,支持DDR2 1066/800/667/533内存,最多12个USB 2.0端口, 780a有6个SATA接口,12个USB2.0接口,支持1个千兆以太网接口,支持PCI Express X16,保留了Firewire接口,内建7.1声效,可选SP/DIF输出接口支持。
图3-46 nVIDIA的Geforce 780a芯片组 第3章 主板 图3-46 nVIDIA的Geforce 780a芯片组
第3章 主板 3.3.3 AMD芯片组 AMD公司为了提高与Intel公司的CPU产品竞争能力,AMD公司近年来也积极开发配合自己产品的主板芯片(图3-12),以供主板厂商开发和推广基于本公司CPU平台的主板,同时AMD公司收购了老牌显卡厂商ATI后,在CPU、主板芯片、显示芯片的资源整合上步伐加快,实力也明显增加。目前的主板芯片主要是针对Socket AM2平台CPU的690系列芯片,支持Athlon64/Athlon64 FX/Athlon 64 X2/Sempron处理器,内存支持双通道DDR2 800/667/533内存,最高支持8GB等,性价比非常高。
第3章 主板 图3-47 AMD 690主板芯片
第3章 主板 3.3.4 VIA(威盛)芯片组 中国台湾的VIA公司是实力雄厚的微电子公司,其产品线非常长,不仅可以制造如C7等CPU,而且也是除了Intel以外的又一大主板芯片组厂商。作为第三方生产芯片组的厂商,VIA的芯片组(图4-48)的性价比较高,在PIII年代VIA凭借着对AMD CPU良好的支持,曾一度和Intel芯片平起平坐。目前,VIA支持Intel系列CPU和AMD系列CPU的芯片组均有。
第3章 主板 图4-48
第3章 主板 在Intel 平台,进入奔腾IV时代后VIA当初推出P4X系列芯片组,由于Intel在奔腾IV CPU发布初期市场策略一度失误,导致VIA的芯片组成了市场的宠儿,当时VIA的P4X266是第一款支持DDR内存的P4芯片组。而且价格便宜,这就使Intel的市场份额大大下降,为了维持自己的市场份额,Intel迟迟没有给VIA P4芯片组的授权,这就使VIA的P4芯片组一直处于“非法”地位,各大主板生产厂商迫于Intel的压力,不敢使用VIA的芯片组,这样就使VIA的市场份额大幅度下降。 VIA继P4X266后发布了P4X系列的几款芯片组,但在Intel的打压下,基本很少有在市场上看见,直到后来Intel将P4芯片组授权给VIA后,VIA的P4芯片组才得以合法。 图4-49为VIA在Intel平台的主流芯片组PT890,芯片组支持Intel Pentium4/Celeron / Core 2 Duo 等处理器,具有高带宽 V-Link 总线,使芯片组北桥与南桥之间的传输速率达到 533MB /秒。
第3章 主板 图4-49 威盛 PT890 芯片组
第3章 主板 在AMD 平台,从奔腾时代开始,VIA和AMD就是很好的合作伙伴,特别是奔腾III时期的KT133芯片和Athlon CPU,以其强大的性能和低廉的价格,曾经打下了Intel的半壁江山。VIA的AMD系列芯片组主要是KT、KX和KM系列(图4-50),其中最为经典的KT133(A)的技术参数为:支持PC133内存,支持AGP4X,200MHz高速FSB,4个USB接口。而和其同等级的Intel BX和i810系列的性能几乎不到它的80%,同样也是这块芯片组,使VIA第一次取代Intel成为了主板芯片组的主流。从KT266开始,VIA开始支持DDR内存。 KT266
第3章 主板 图4-50 KT400芯片组
第3章 主板 目前针对AMD平台,VIA推出的主流芯片组为K8T900芯片组(图4-51),支持全系列 AMD Athlon™ 64/Athlon 64 FX/Opteron™ / Sempron™ 处理器,为 AMD 平台提供高性能解决方案,前端总线1GHz/16-bit (上行 & 下行)HyperTransport 总线连接;PCI Express 双 x 8 显卡 / PCI Express x16 显卡;威盛 Velocity™ 千兆以太网;4 通道要SATA ,支持 4 个 SATA 3.0Gb/s 设备;RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, RAID 5 & JBOD (SATA)。
第3章 主板 图4-51 K8T900芯片组
第3章 主板 3.3.5 SIS(矽统)芯片组 和VIA 一样,SiS(图3-52)也是第三方芯片组生产厂商,如今芯片组市场的竞争十分激烈,但是凭借Intel和AMD双线平台的出色表现,SiS芯片组依旧牢牢占据着大量市场份额。SiS的芯片组最为特别,很多SiS的芯片组只有一块芯片,南北桥全都集成在这块芯片里,因此,SiS的南北桥之间的总线速度是最快的,SiS主板全系列产品的性能较Intel和VIA的产品相比,性能都不算最好,但是因为价格低廉,所以也常被用在品牌机上。
第3章 主板 图3-52 SiS672FX 芯片组
第3章 主板 Intel平台,北桥SiS672+南桥SiS968 (图,3-53), SIS发布了完全支持Vista操作系统的SIS 672FX芯片组,这种芯片组搭载SiS968南桥芯片。SiS672FX支持intel Core 2 Duo、Pentium 4/D、Celeron D等处理器,支持1066MHz前端总线,最高支持4GB DDR2/667内存,整合DirectX 9级的Mirage 3显示核心。
第3章 主板 图3-53 SIS672+968芯片组
第3章 主板 AMD平台,北桥SiS771+南桥SiS966(图3-54),支持AMD系列处理器,并支持最新的Athlon 64 X2处理器,HT总线:2000MT/S,内存支持:双通道DDR2内存,最高支持DDR2 800,安装容量4GB,PCI-E规格:1条 PCI-E x16通道。 图3-54 SIS771+966芯片组
不同品牌的主板,选用的芯片组相同,其主要性能相差不会很大,因此,用户在确定了主板所使用的芯片组后,就要考虑主板的稳定性等品质因素了。 第3章 主板 3.4 主板的选购 3.4.1主板的稳定性 不同品牌的主板,选用的芯片组相同,其主要性能相差不会很大,因此,用户在确定了主板所使用的芯片组后,就要考虑主板的稳定性等品质因素了。 主板的稳定性取决于主板所用PCB板(印刷电路板)的层数,主板的所用的滤波电容,电源回路和布局合理程度等。一般来说,品牌主板选择元件讲究,做功上乘,质量相对更有保障。
第3章 主板 3.4.2主板的PCB层数 目前的主板一般有4层,6层,8层,层数越多,主板也就越稳定,其价格也就越高,对于一般的用户来说4层PCB板就足够满足需要了。如果需要频繁的运行极耗系统资源的程序,推荐使用6层PCB板的主板,用做服务器的,推荐使用8层PCB板。 3.4.3 滤波电容 主板常用的滤波电容有钽电容和铝电容(图3-55),铝电容容量大,价格低,但易受温度影响,准确度不高,钽电容寿命长,耐高温,准确度高,不过容量小,价格较高。原则上除了CPU插槽附近要用大容量的铝电容来滤波,其他地方最好全部都使用钽电容。这样的主板,稳定性相对较高。区分电容好坏这里有一种简单的方法,看电容的颜色,一般来说,黑色的最差,绿色的为中等,最好的是蓝色。
第3章 主板 图3-55
第3章 主板 3.4.4 电源回路 目前的主板至少是三相电源回路(图3-56),随着计算机外围设备的曾多,越来越多的主板开始使用四相的电源回路,电源回路的相数越多,主板的稳定性也就越高。四相式电源设计提供高效率的运行,比其它常规电源解决方案有更低温度。主板减少输入输出电流波动,可让CPU降低高功率电压风险,更有瞬间变化与稳定性的优点,特别有利于CPU需要更多的电流来重载或达到超频模式。 图3-56三相电源回路 图3-57四相电源回路
微星(MSI) 微星主板一向以优良的做工,极强的稳定性而著称,在价格方面较同档次的华硕主板要便宜,性价比相当不错。 第3章 主板 3.4.5.电子元件的布局 电子元件之间的连接是由电路走线连接的,电流在走线上流过时会产生电磁干扰,电磁干扰会影响到主板的稳定性,一般来说,北桥芯片周围应该围绕着CPU插座,内存插槽和AGP插槽,因为北桥芯片内置着这些插槽的控制端,而南桥附近应该围绕着硬盘接口,网卡芯片和音效芯片,因为南桥内置它们的控制端,这样布线使控制端到芯片之间的距离尽可能的短,从而可以大幅度减少电磁干扰。 3.4.6常见的主板品牌 华硕(AUSA) 华硕是中国台湾的主板主要生产商,它的主板以高稳定性著称,其高端产品更是不惜成本来追求主板的稳定性,其自主研发的监控芯片精确度和功能都是其他监控芯片所不能比的,其价格也是同类产品中比较高的。 微星(MSI) 微星主板一向以优良的做工,极强的稳定性而著称,在价格方面较同档次的华硕主板要便宜,性价比相当不错。
第3章 主板 技嘉(Gigabyte)技嘉主板在技术方面走在主板厂商的前列,由它首创的双BIOS(DualBIOS)(图3-56)技术使因刷BIOS而导致BIOS损坏的可能性大大减少。 图3-58
第3章 主板 捷波(Jetway)捷波主板的特点就是它的主板自带有捷波恢复精灵,一旦软件系统损坏不能使用时,可迅速方便地将系统还原到正常状态,这对网吧等公共电脑场所十分有用。 捷波悍马 HA03-GT3
第3章 主板 3.4.7.选购主板的常见误区 首先,目前选购主板尽量不要考虑日后升级的问题,够用就行了,除非你是个DIY狂热者,否则不必考虑升级,因为现在计算机硬件发展太快,最好配置的计算机上市不久后,就有更新型号与功能的产品推出,而这些产品往往是不能和以前的主板兼容的,即使兼容其性能也会打折扣。所以,一般用户选购主板时尽量不要考虑升级问题。
第3章 主板 第二,主板的功能,许多用户往往会认为主板的功能越多越好,但是,主板的功能往往是与价格成正比的,而且有的功能并不是所有的用户都用得到,如IEEE1394接口,如果你没有DV或者没有其他IEEE1394设备选购无IEEE1394接口的主板也没关系,选购主板要本着够用就好的原则,不要为一些不切实际的功能而浪费钱。 第三,与CPU搭配,所谓好马配好鞍,什么样的CPU就应该选择什么样的主板,像低端的赛扬的CPU,本身性能就比较低,各方面的性能都无法与同频率的P4相比,选购一块i865芯片组的主板来配合使用就足够发挥它的性能。
3.5 主流主板介绍 3.5.1 Intel系列主流主板 (1)微星 P35 Neo2-FR 第3章 主板 3.5 主流主板介绍 3.5.1 Intel系列主流主板 (1)微星 P35 Neo2-FR 主板主芯片组:Intel P35,CPU_种类:Core 2 Quad/Core 2 Duo/奔腾4/赛扬D/PentiumD, CPU_插槽:LGA 775 ,总线频率:FSB 1333MHz, 内存类型:DDRII ,显卡插槽:2条PCI-E 16X ,主板板型:ATX板型(图3-59)。
第3章 主板 图3-59 微星P35 Neo2-FR主板
第3章 主板 (2)技嘉 965P-DS3 主板主芯片组:Intel P965,CPU_种类:Core2 Extreme/赛扬D/奔腾4/Core 2 Duo/PentiumD,CPU_插槽:LGA 775,总线频率:FSB 1333MHz,内存类型:DDRII 显卡插槽:PCI-E 16X,主板板型:ATX板型。(图3-60)
第3章 主板 图3-60 技嘉 965P-DS3主板
第3章 主板 (3)华硕 P5Q Deluxe 主板基于目前最新的Intel P45+ICH10芯片组,CPU_种类:Core2 Extreme/赛扬D/奔腾4/Core 2 Duo/PentiumD,CPU_插槽:LGA 775,总线频率(MHz):FSB 1600MHz,内存类型:DDRII 1200MHz,显卡插槽:PCI-E 16X,支持PCIE 2.0显卡规范,有3×PCI Express X16/2×PCI Express X1/1×PCI Express X8,华硕 P5Q Deluxe提供8个SATA接口,采用24PIN+8PIN电源接口供电设计。(图3-61)
第3章 主板 图3-61华硕 P5Q Deluxe 主板
第3章 主板 3.5.2 AMD系列主流主板 (1)华硕 M2A-VM 主板主芯片组:AMD 690G CPU_种类:Athlon64/Athlon64 FX/Athlon 64 X2/Sempron CPU_插槽:Socket AM2 总线频率:1000MHz 内存类型:DDRII 显卡插槽:PCI-E 16X 主板板型:Micro ATX板型(图3-62)
第3章 主板 图3-62 华硕 M2A-VM主板
第3章 主板 (2)双敏 UNF5AX 主板主芯片组:nVIDIA nForce 500 CPU_种类:Athlon64/Athlon64 X2/Athlon64 FX/Sempron CPU_插槽:Socket AM2 总线频率:800MHz 内存类型:DDRII 显卡插槽:PCI-E 16X 主板板型:ATX板型(图3-63)
双敏 UNF5AX主板
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