關于電腦主板的全面講解(doc 38頁).doc

henryqin 發(fā)短消息 加為好友 henryqin (長島雪)當前離線 來自火星的地球人UID4996055帖子1887精華5積分13921情侶ID汽水涼涼閱讀權限100性別男來自四川成都在線時間4531 小時注冊時間2005-4-19最后登錄2010-2-21黑基特邀幕僚UID4996055帖子1887精華5積分13921威望5843 黑幣2327 情侶ID汽水涼涼小語Losing everything but u來自四川成都注冊時間2005-4-193# 發(fā)表于 2007-12-7 18:14 | 只看該作者 時鐘信號首先設定了一個基準，我們可以用它來確定其它信號的寬度，另外時鐘信號能夠保證收發(fā)數(shù)據(jù)雙方的同步。對于CPU而言，時鐘信號作為基準，CPU內部的所有信號處理都要以它作為標尺，這樣它就確定CPU指令的執(zhí)行速度。 時鐘信號頻率的擔任，會使所有數(shù)據(jù)傳送的速度加快，并且提高了CPU處理數(shù)據(jù)的速度，這就是我們?yōu)槭裁闯l可以提高機器速度的原因。要產(chǎn)生主板上的時鐘信號，那就需要專門的信號發(fā)生器，也稱為頻率發(fā)生器。 但是主板電路由多個部分組成，每個部分完成不同的功能，而各個部分由于存在自己的獨立的傳輸協(xié)議、規(guī)范、標準，因此它們正常工作的時鐘頻率也有所不同，如CPU的FSB可達上百兆，I/O口的時鐘頻率為24MHz，USB的時鐘頻率為48MHz，因此這么多組的頻率輸出，不可能單獨設計，所以主板上都采用專用的頻率發(fā)生器芯片來控制。 頻率發(fā)生器芯片的型號非常繁多，其性能也各有差異，但是基本原理是相似的。例如ICS 950224AF時鐘頻率發(fā)生器，是在I845PE/GE的主板上得到普遍采用時鐘頻率發(fā)生器，通過BIOS內建的“AGP/PCI頻率鎖定”功能，能夠保證在任何時鐘頻率之下提供正確的PCI/AGP分頻，有了起提供的這“AGP/PCI頻率鎖定”功能，使用多高的系統(tǒng)時鐘都不用擔心硬盤里面精貴的數(shù)據(jù)了，也不用擔心顯卡、聲卡等的安全了，超頻，只取決于CPU和內存的品質而已了。 二、總結 最后再讓我們通過一張詳細的大圖來對主板來個徹底注釋。 1是整合音效芯片，2是I/O控制芯片，3是光驅音源插座，4是外接音源輔助插座，5是SPDIF插座，6是USB插頭，7是機箱被開啟接頭，8是PCI插槽，9是AGP4X插槽，10是機箱前端通用USB接口，11是BIOS，12是機箱面板接頭，13是南橋芯片，14是IDE1插口，15是IDE2插口，16是電源指示燈接頭，17是清除CMOS記憶跳線，18是風扇電源插座，19是電池，20是軟驅插座，21是ATX電源插座，22是內存插槽，23是風扇電源插座，24是北橋芯片，25是CPU風扇支架，26是CPU插座，27是12VATX電源插座，28是第二組音源插座，29是PS/2鍵盤及鼠標插座，30是USB插座，31是并串口，32是游戲控制器及音源插座，33是SUP_CEN插座。 主板是整個計算機的中樞，所有部件及外設都是通過它與處理器連接在一起，并進行通信，然后由處理器發(fā)出相應的操作指令，執(zhí)行相應的操作，所以了解的主板結構對每一位學電腦，特別是學電腦維修的人員來說是非常重要的。很難想象一個連主板基本上分幾個部分、每部分什么作用都分不清的人可以順利地維修電腦。本文筆者就以一款華碩最新800MHz FSB P4主板帶各位來具體洞察主板的五臟六腑。 為了便于讀者有一個真實的感性認識，現(xiàn)以一塊目前最新主板華碩的P4P800-Deluxe主板來介紹，它支持最新的Intel 800MHz FSB，如圖1所示，為了便于對照學習，已對主板中的各主要部分進行了標注。 圖1 主板結構從大體上來分的話，可以分為以下幾個部分（幾乎每一塊同檔主板結構都基本一樣）： 1. 處理插座： 這自然是用來安裝處理器（CPU）的。處理器插座的結構要根據(jù)相應主板所采用的處理器架構來具體決定。目前主要有兩種處理器架構，即Socket和Slot。前者是在處理器芯片底部四周分布許多插針，通過這些針來與處理器插座接觸，如圖2左邊所示的是Socket處理器插座，右邊所示是Socket處理器背面圖。采用這種處理器架構的主要有Intel奔騰處理器、Socket 7、P和賽揚處理器的Socket 370、P4處理器的Socket 423和Socket 478；AMD處理器K6-2所用的Socket 7、Athlon系列處理器用的Socket 462、最新Hammer處理器系列處理器也是用Socket架構，目前它可算是一種主流處理器架構，也是未來的發(fā)展方向。這么多Socke架構，往往不同的只是插針數(shù)及內部電路不同，外觀基本一樣。它有一個手柄，壓下后處理器插針就可以與插座很好的接觸。 注意這種架構的處理器在插入主板處理器插座時要注意方向，只有一個方向可以插入，要對準處理器與處理器插座的缺口位，千萬別插反了，強行插入會把插針弄彎，甚至折斷了。 另一種處理器架構就是Slot架構，它是屬于單邊接觸型，通過金手指與主板處理器插槽接觸，就像PCI板卡一樣，在早期的P、P處理器中曾用到，Intel把它稱之為“Slot 1”。AMD也過這種架構，稱之為“Slot A”。兩者不同的也只是具體接觸邊數(shù)量和內部電路有所區(qū)別，外觀基本一樣。如圖3所示的左圖是華碩的一款支持Slot 1 P處理器的主板，右邊圖所示的是Slot 1架構的Intel處理器。要注意這種處理器的安裝也有方向的，通常也只能有一個方向可以安裝，類似于內存的安裝，主要是看準缺口。 圖3 說到處理器，就不能不說處理器的兩個基本參數(shù)：（1）處理器主頻（Frequency）,也俗稱“處理器速度”(Speed)；（2）前端系統(tǒng)總線（Front System Bus，F(xiàn)SB）。前者是指處理器的實際工作頻率，也即運行速度，就是指處理器的主頻，如我們常說的2.6G3.0G3.06G等都是指處理器的主頻，在一定程度上來說處理器的主頻決定了處理器的性能，所以Intel在近兩年利用它的處理器架構優(yōu)勢拼命拉開與AMD 差距就是這個原因。但也不是絕對的，處理器的綜合性能還受許多因素制約，如緩存大小、總線頻率等。 后者是指處理器總線的工作頻率，它與處理器的核心頻率相關。因自Intel P4處理器以來，在同一時間內，處理器可以在一個周期內的上升、下降沿各執(zhí)行2次操作指令，所以它的總線頻率就是核心頻率的4倍。目前最快的核心頻率為200MHz，對應的總線頻率就為800MHz。533MH z和400MHz總線的核心頻率對應為“166MHz”和“100MHz”。 目前計算機處理器市場中主要是Intel和AMD，在主頻和總線頻率上目前仍是由Intel在引領著市場潮流和方向，Intel的P4極限頻率處理器800MHz FSB 3.2GHz也于6月23號正式發(fā)布，而AMD目前的最高主頻標稱值雖也為“3200”，但實際頻率中有2.2GHz。在總線頻Intel在今年初就推出了800MHz的FSB，AMD的Operation也是800MHz FSB，但是其桌面版Athlon 64按計劃要等到今年9月30號。 2. 芯片組 芯片組是主板的核心，它對主板性能起決定性作用。正因如此，所以在新規(guī)格處理器推出之時必定會相應的主板芯片組同步推出，它是與處理器保持同步的。 主板芯片組主要分兩部分，分別由一塊單獨的芯片負責，這兩塊芯片就是通常所說的南橋和北橋了。 圖1中“3”所示位置是主板北橋芯片位置，圖中是加了散熱器，所以看不到北橋芯片。與之對應的就是如圖1中標注為“14”的南橋芯片。通常北橋芯片是離處理器最近的一塊芯片，這主要是考慮到北橋芯片與處理器之間的通信最密切，為了提高通信性能而縮短傳輸距離。南橋芯片離處理器比較遠，因為它所連接的I/O總線較多，離處理器遠一點有利于布線。圖1所示主板中的南橋芯片如圖4所示。 圖41 評分人數(shù) 精品文章 威望 + 8 007csvipcolor=red他依然向往著長島的雪,依然向往著潘帕斯的風吟鳥唱. 很久我才知道,原來, 長島是沒有雪的/colorcolor=cyan始終沒有淪為一名優(yōu)秀的大學生，靠的就是堅毅的品質/colorcolor=gray外國人喝牛奶結實了，中國人喝牛奶結石了/colorcolor=yellow發(fā)光的不一定是金子，還有可能是燈泡/colorcolor=white成都，一座來了就走不脫的城市/colorcolor=green執(zhí)子之手，才知子丑/colorcolor=orange信春哥，得永生/color黑基VIP培訓：2009年全新語音授課、獨家全屏觀看老師桌面操作、動畫教程+論壇答疑！回復 引用 報告 使用道具 TOP henryqin 發(fā)短消息 加為好友 henryqin (長島雪)當前離線 來自火星的地球人UID4996055帖子1887精華5積分13921情侶ID汽水涼涼閱讀權限100性別男來自四川成都在線時間4531 小時注冊時間2005-4-19最后登錄2010-2-21黑基特邀幕僚UID4996055帖子1887精華5積分13921威望5843 黑幣2327 情侶ID汽水涼涼小語Losing everything but u來自四川成都注冊時間2005-4-194# 發(fā)表于 2007-12-7 18:15 | 只看該作者 如圖5所示的是Intel最新的i875P芯片組結構圖，其它主板芯片組基本方框結構類似，不同的只是南、北橋芯片、連接的控制器及其互相連接的總線技術等。圖中的82875P芯片就是北橋芯片，它直接與P4處理器相連；而ICH5芯片則是南橋芯片，它不與處理器直接相連，而是通過Intel的集線器結構（Intel Hub Architecture）與北橋芯片相連。由圖中可以看出它們各自的主要功能。南橋芯片負責I/O總線之間的通信，如PCI總線、USB、LAN、ATA、SATA等，這些技術一般相對來說比較穩(wěn)定，所以不同芯片組中可能南橋芯片是一樣的，不同的只是北橋芯片。而北橋芯片主要負責內存了控制器、AGP圖形卡與處理器之間的通信，因為內存標準與處理器一樣變化比較頻繁，所以不同芯片組中北橋芯片是肯定不同的，當然這并不是說所采用的內存技術就完全不一樣，而是不同的芯片組北橋芯片間肯定在一些地方有差別。有的芯片組只有一個單芯片，即只有南橋芯片，北橋芯片功能集成在處理器中。 圖5 3. 內存插槽 內存插槽當然是用來插入內存的，它也是采用金手指接觸法與內存條的金手指接觸。俗稱為“RAM DIMM”。如圖1中標注為“2”的就是4條內存插槽。注意不同的內存，內存插槽的結構也有所區(qū)別，從外觀上來看主要體現(xiàn)在長度上的區(qū)別。目前主要有兩種內存，一種是168線的SD內存，也就是說它有168個與插槽接觸點，兩面各84個金手指接觸點；另一種就是現(xiàn)在主流的DDR內存，它是184線的。因為結構及電氣性能（主要是指電壓）都不同，所以兩者不能通用。如圖6所示上圖是圖1中標注為“2”部分的放大圖。 圖6 從圖中可以看出，華碩的這款支持800MHz FSB的主板中，4條內存插槽用兩種不同顏色區(qū)分（藍色和黑色），這主要是因為最新的800MHz FSB處理器支持雙通道DDR內存，而要實現(xiàn)雙通道必須成對地配備內存，用不同顏色區(qū)分就更加方便用戶配置雙通道，只需要將兩條完全一樣的DDR內存插入到同一顏色的內存插槽中即可。現(xiàn)在幾乎所有支持雙通道內存的主板都采用這樣的顏色標注方法。注意插入內存時也要注意方向，并不是隨便那個方向，可以先拿內存條與對應的內存條插槽比一下，看內存條的缺口位是否與插槽的凸起位是否吻合，否則強行插錯后就會引起內存燒毀。通常正確插好后，內存固定得非常牢固，并且插槽兩邊的固定耳會準確地卡住內存的相應缺口上，如圖6下圖所示。 4. PCI和AGP插槽 因為目前的主要內置板卡基本上都是采用PCI總線接口的，所以在主板當中插槽最多的肯定就是PCI，如圖1所示主板中標注為“13”的就是PCI插槽，它通常采用乳白色。在這塊主板中有5條PCI插槽，通常最少也有3條。原來一些計算機中還保留有ISA插槽，但隨著ISA接口的外設日趨淘汰，現(xiàn)在新的主板上基本上都沒有ISA插槽，但是也有例外，超微竟然在i875P芯片組主板中推出了3條ISA插槽，如圖7所示。這樣的復古行為到底有多少人領情真是很難預料。ISA插槽通常采用黑色，它比PCI接口插槽要長些，參見圖7。 圖7在目前來說采用PCI總線接口的板卡主要有聲卡、網(wǎng)卡、內置Modem、內置ADSL Modem等，以前的顯卡也主要是PCI接口的。要注意同一主板上這么多PCI插槽，都是通用的，可以隨便選擇一個未用的插上聲卡、網(wǎng)卡或者內置Modem板卡，不過最好間距均衡一些，以便更好地散熱。 說到PCI，就不能不說AGP總線接口了，它是專門從PCI接口中分離出來的，主要針對圖形顯示方面進行優(yōu)化，專門用于圖形顯示卡。所以現(xiàn)在的顯卡基本上都是AGP接口的。AGP卡又稱“圖形加速卡”。 AGP標準也經(jīng)過了幾年的發(fā)展，從最初的AGP 1.0、AGP2.0 ，發(fā)展到現(xiàn)在的AGP 3.0，如果按倍速來區(qū)分的話，主要經(jīng)歷了AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X、AGP PRO，目前最新片版本就是AGP 3.0，即AGP 8X。AGP 8X的傳輸速率可達到2.1GB/s，是AGP 4X傳輸速度的兩倍。AGP插槽在如圖1中的位置就是“12”。 AGP插槽通常都是棕色（以上三種接口用不同顏色區(qū)分的目的就是為了便于用戶識別），還有一點需要注意的是它不與PCI、ISA插槽處于同一水平位置，而是內進一些，這使得PCI、ISA卡不可能插得進去當然AGP插槽結構也與PCI、ISA完全不同，根本不可能插錯的。 這里要說明的一點就是這里所說的ISA、PCI和AGP都是在臺式機中才可見到的，在筆記本電腦中，由于空間的限制不可能像臺式機主板那樣留樣那么大條的插槽，而是采用一種專用的微型總線接口PCMCIA，這種接口非常精細，占用空間小，它也主要是應用于網(wǎng)卡、Modem板卡之類，如圖8所示的就是一款PCMCIA網(wǎng)卡，從圖中可以清楚地看出這種總線接口的外觀，因為這種結構的特殊性，所以要與其它設備連接的話（如電話線、網(wǎng)線等），都需要一條轉接線。 圖8 最后介紹一下最新的接口標準，那就是PCI-Express，它原來的名稱為“3GIO”，是由Intel提出的，很明顯Intel的意思是它代表著下一代I/O接口標準。交由PCI-SIG（PCI特殊興趣組織）認證發(fā)布后才改名為“PCI-Express”。這個新標準將全面取代現(xiàn)行的PCI和AGP，最終實現(xiàn)總線標準的統(tǒng)一。它的主要優(yōu)勢就是數(shù)據(jù)傳輸速率高，目前最高可達到10GB/s以上，而且還有相當大的發(fā)展?jié)摿Α．斎灰獙崿F(xiàn)全面取代PCI和AGP也需要一個相當長的過程，目前能支持PCI-Express的芯片組主要是Intel的i875P，到目前為止幾乎沒有一款主板提供對它的支持。 5. 硬盤接口 硬盤接口當然是用來與硬盤進行連接的。目前主要有兩種完全不同的硬盤接口標準，一種就是傳統(tǒng)的并行ATA標準，也稱IDE接口。另一種是最新的串行ATA，又稱為“SATA”。兩者的最根本區(qū)別當然還是傳輸速率，產(chǎn)行ATA的最新版本為ATA/133，它的傳輸數(shù)據(jù)為133MB/s，而SATA的第一版SATA 1.0的傳輸速率就可達到150MB/s，據(jù)說第二版、第三版?zhèn)鬏斔俾史謩e可達到300MB/s、600MB/s，是傳統(tǒng)并行ATA所無法達到的。 并行ATA自ATA 66版后就開始采用80芯40線的數(shù)據(jù)線，而串行SATA只需要15芯4線即可。數(shù)據(jù)線數(shù)量可大減少，這樣一則更加有利于標準的繼續(xù)發(fā)展，再則數(shù)據(jù)線減少后功耗自然就降下來了，同時還大大方便安裝等。如圖1所示“15”為傳統(tǒng)并行ATA，即IDE接口，“16”所示的是串行SATA接口。如圖9所示就是圖1中相應部位的放大圖。從放大圖中可以更清楚地看清楚兩種硬盤接口結構。注意這兩種接口數(shù)據(jù)線都不能隨便插，是有一定方向的，還好都有相應避免插錯的措施，如在并行ATA數(shù)據(jù)線的一邊涂有紅邊，另外有一個卡位，IDE插槽也有一個卡，對準后才算正確。 1 評分人數(shù) 威望 + 8 007csvipcolor=red他依然向往著長島的雪,依然向往著潘帕斯的風吟鳥唱. 很久我才知道,原來, 長島是沒有雪的/colorcolor=cyan始終沒有淪為一名優(yōu)秀的大學生，靠的就是堅毅的品質/colorcolor=gray外國人喝牛奶結實了，中國人喝牛奶結石了/colorcolor=yellow發(fā)光的不一定是金子，還有可能是燈泡/colorcolor=white成都，一座來了就走不脫的城市/colorcolor=green執(zhí)子之手，才知子丑/colorcolor=orange信春哥，得永生/color冰盾DDoS防火墻: 專業(yè)防護SYNFlood和CC類的DDoS攻擊，免費下載，滿意購買！回復 引用 報告 使用道具 TOP henryqin 發(fā)短消息 加為好友 henryqin (長島雪)當前離線 來自火星的地球人UID4996055帖子1887精華5積分13921情侶ID汽水涼涼閱讀權限100性別男來自四川成都在線時間4531 小時注冊時間2005-4-19最后登錄2010-2-21黑基特邀幕僚UID4996055帖子1887精華5積分13921威望5843 黑幣2327 情侶ID汽水涼涼小語Losing everything but u來自四川成都注冊時間2005-4-195# 發(fā)表于 2007-12-7 18:16 | 只看該作者 圖9 SATA也一樣，它是“L”型的，更是只有一個方向可以插入。 說到硬盤接口，順便也介紹一下軟驅接口，因為現(xiàn)在來說軟驅仍是計算機的基本配置之一，還沒有那一種設備能全面取代軟驅，盡管目前來說軟驅是越來越少人用。 軟驅在主板上的接口位置如圖1所示的“17”號。 6. 電源接口 主板上的各部件要正常工作，就必須提供各種直流電源，這電源的提供是由交流電源經(jīng)過整流、濾波后，由各路分離電路提供，然后經(jīng)過相應的插頭插入到計算機主板電源插座和各設備電源接口。如圖1所示的“18”號位置就是主板上的電源插座。以前電源是采用AT結構的，AT電源是由P8和P9兩組接口組成，每個接口分別有六個針腳，支持+5.0V，+12V，-5V，-12V電壓，它不支持+3.3V電壓。主板AT電源插座參見圖10左圖所示，而AT電源參見圖11。 ATX與AT結構電源的最明顯區(qū)別就是ATX電源在關機后，主板上的其中一路5V電源是不會斷開的，除非撥了電源插頭。這樣的好處就是方便了遠程喚醒之類的遠程開機操作，通過軟件就可以使得整個計算機在電源開機著涼的情況下開啟系統(tǒng)，另外還增加3.3V低電壓輸出。目前的P4電源還有一個特別之處就是它不僅是采用ATX電源，而且還提供了一個4線12V電源，參見圖10右圖所示。ATX電源參見圖11。 圖10 圖11 7. 外設接口 因為計算機中的外設都是通過主板進行連接的，所以在一塊主板中會存在各種各樣的外設接口，如鍵盤、鼠標接口，打印機接口、USB接口和IEEE 1394火線接口、網(wǎng)線接口，以及音視頻輸出/輸入接口等。這部分接口在圖1中的位置是從“411”，這部分放大圖如圖12所示。 圖12 在如圖12中的“4”號位置是鍵盤和鼠標接口，它們的外觀結構是一樣的，但是不能用錯。為了便于識別，通常以不同的顏色來區(qū)分，綠色的這個接口為鼠標接口，而紫色的這個為鍵盤接口。以前在586時代，鍵盤接口為大的圓口，而鼠標通常使用如圖12“6”號位置的COM口，那時的電腦的COM口通常至少有2個。所以現(xiàn)在購買鍵盤和鼠標時一定要注意，以免買回來的不適合主板接口類型。通常為了區(qū)分，在購買鍵盤中以“大口”和“小口”來說明，而鼠標則以“圓口”和“扁口”來區(qū)分。 圖12中的“5”號位置是并行