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第3章 主板 第3章 主板.

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1 第3章 主板 第3章 主板

2 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

3 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。

4 第3章 主板 图3-1技嘉GA-EP43T-USB3

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6 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。

7 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。

8 第3章 主板 图3-2AT主板

9 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。

10 第3章 主板 图3-3 图3-3ATX主板

11 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。

12 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。

13 第3章 主板 图3-4 NLX主板 图3-4 NLX主板

14 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。

15 第3章 主板 图3-5 BTX主板

16 第3章 主板 ATX主板 图3-5 BTX主板2

17 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。

18 (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:

19 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

20 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

21 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。

22 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。

23 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。

24 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。

25 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

26 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。

27 第3章 主板 图3-9 Socket AM3 图3-9

28 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。

29 第3章 主板 图3-10 图3-10

30 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

31 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。

32 ATX板载接口 图3-12

33 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。

34 第3章 主板 图3-13

35 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。

36 第3章 主板 图3-14 DDR2(上)、DDR3(下)插槽

37 第3章 主板 图3-15

38 第3章 主板 图3-16

39 第3章 主板 图3-17 高频动态随机内存

40 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。

41 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

42 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。

43 第3章 主板 图3-19

44 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。

45 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

46 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。

47 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)。

48 第3章 主板 图3-21 图3-21 图3-22

49 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。

50 第3章 主板 图3-23 图3-23 图3-24

51 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。

52 第3章 主板 图3-25 图3-25 图3-26

53 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)。

54 第3章 主板 图3-27 图3-27 图3-28

55 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。

56 第3章 主板 图3-29 图3-29 图3-30

57 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:

58 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

59 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。

60 第3章 主板 图3-32 图3-33

61 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。

62 第3章 主板 图3-34

63 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

64 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

65 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

66 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。

67 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

68 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。

69 第3章 主板 图3-40

70 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。

71 第3章 主板 图3-41 主板芯片组Intel 865(左) Intel 865南桥芯片-ICH5(右)

72 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。

73 第3章 主板 图3-42

74 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。

75 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)

76 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。

77 第3章 主板 图3-44 nVIDIA的芯片组

78 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。

79 第3章 主板 图3-45  nVIDIA Geforce 790i芯片

80 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。

81 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

82 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。

83 第3章 主板 图3-47 AMD 690主板芯片

84 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。

85 第3章 主板 图4-48

86 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。

87 第3章 主板 图4-49 威盛 PT890 芯片组

88 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

89 第3章 主板 图4-50  KT400芯片组

90 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)。

91 第3章 主板 图4-51  K8T900芯片组

92 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。

93 第3章 主板 图3-52 SiS672FX 芯片组

94 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。

95 第3章 主板 图3-53 SIS672+968芯片组

96 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

97 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。

98 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。

99 第3章 主板 图3-55

100 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

101 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。

102 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

103 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

104 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。

105 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。

106 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)。

107 第3章 主板 图3-59 微星P35 Neo2-FR主板

108 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)

109 第3章 主板 图3-60 技嘉 965P-DS3主板

110 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)

111 第3章 主板 图3-61华硕 P5Q Deluxe 主板

112 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)

113 第3章 主板 图3-62 华硕 M2A-VM主板

114 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)

115 双敏 UNF5AX主板

116 更多最新主流主板请参看各大硬件网站,如中关村在线网站 3.6 主板的安装 通过观看百度视频。 视频一: 视频二: 附录:主板编号的识别


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