主板[2]馬治慶

1、 主板 主板的作用 打開機箱后會看見一塊很大的電路板，上面連接著許多板塊和元件，這塊電路板就是主板。主板（MainBorad）上安裝有CPU、內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等設備，通過主板上的連線，CPU控制著電腦中的其他部件協(xié)同工作。 主板按各種電器元件的布局與排列方式和在不同機箱上的配套模式，可以分為AT/Baby AT、ATX、Micro ATX等型號。AT主板 AT主板首先應用在IBM PC機上，后來發(fā)展為Baby AT結(jié)構(gòu)，相對AT主板來說，增大了主板面積，整個元器件的布局也更合理、更緊湊，還同時支持AT/ATX電源。AT主板結(jié)構(gòu)如圖所示。ATX主板 ATX主板廣泛應用于家用電腦，比AT主板

2、設計更為先進、合理，與ATX電源結(jié)合得更好，ATX主板比AT主板要大一點，軟驅(qū)和IDE接口都被移到了主板中間，鍵盤和鼠標接口也由COM接口換成了PS/2接口，并且直接將COM接口、打印接口和PS/2接口集成在主板上。ATX主板結(jié)構(gòu)如圖所示。Micro ATX主板 Micro ATX主板是ATX規(guī)格的一種改進，它已成為市場主板結(jié)構(gòu)的主流。該主板尺寸更小，降低了主板的制造成本，但也相應減少了主板上的I/O擴展槽。它采用了新的設計標準，減少了電源消耗，從而節(jié)約能源。Micro ATX主板結(jié)構(gòu)如圖所示。 從外觀上看，主板是一塊矩形的印刷電路板，在電路板上分布著各種電容、電阻、芯片、插槽等元器件，包括B

3、IOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤接口、面板控制開關接口、各種擴充插槽、直流電源的供電插座、CPU插座等。有的集成主板上還集成了音效芯片或顯示芯片等，如圖所示。主板結(jié)構(gòu)CPU插座 主板芯片組 AGP總線擴展槽 ISA總線擴展槽 PCI總線擴展槽 內(nèi)存插槽 BIOS芯片 IDE接口 PS/2接口 USB接口 CPU插座 CPU插座又稱為CPU的接口，是用于連接CPU的專用插座，而且還是連接CPU的惟一橋梁，沒有它，電腦就不能工作。對應于不同架構(gòu)的CPU，與主板連接的插座類型各不相同。主板上安裝CPU的插座類型可分為ZIF（Zero Insering Form零插拔力式）插座、Slot架構(gòu)、Sock

4、et、Socket A架構(gòu)等。 ZIF插座即Socket 7插座，如圖所示，其外形就是方形多針角零插拔力插座，插座上有一根拉桿，在安裝和更換CPU時只要將拉桿向上拉出，就可以輕易地插進或取出CPU。 Slot架構(gòu)又分為Slot 1、Slot 2和Slot A 3種，Slot 1、Slot 2用于早期的Intel CPU，Slot A用于AMD公司的K7（Athlon）CPU。如圖所示為Slot 1架構(gòu)的主板。 Socket系列中的Socket 370主板可搭配Intel Pentium 銅礦、新 賽 揚 系 列 等 類 型 的CPU。Socket 478主板適于搭配Intel Pentium

5、4、Celeron 4系列等類型的C P U 。 如 圖 所 示 為Socket 370架構(gòu)的主板。 AMD Athlon家族中的Duron和Athlon XP采用的就是Socket A接口。 另外，還有雙CPU插座的主板，只不過這類主板比較少見，大多應用在工作站或低端服務器上面。如圖2-8所示為雙CPU插座的主板。主板芯片組 芯片組（Chipset）由南橋（South Bridge）芯片和北橋（North Bridge）芯片組成。CPU通過主板芯片組對主板上的各個部件進行控制，控制芯片的不同，主板的性能就不同，因此，主板芯片組是區(qū)分主板的一個重要標志。如圖2-9所示為主板芯片組。 北橋芯片是

6、CPU與外部設備之間聯(lián)系的紐帶，負責控制主板支持CPU的種類、內(nèi)存類型和最大容量等；南橋芯片則負責控制設備的中斷、各種總線和系統(tǒng)的傳輸性能等，其作用是讓所有的數(shù)據(jù)都能有效傳遞。北橋芯片的集成度較高，工作量較大，而且速度也較快，因此發(fā)熱量比南橋芯片要大，所以現(xiàn)在多數(shù)主板生產(chǎn)廠商在北橋芯片上都加裝了散熱片或風扇，以免因過熱而損壞。AGP總線擴展槽 AGP（Accelerated Graphics Port）意思是“圖形加速端口”，用于在主存與顯卡的顯示內(nèi)存之間建立一條新的數(shù)據(jù)傳輸通道，不需經(jīng)過PCI總線就將影像和圖形數(shù)據(jù)直接傳送到顯卡。AGP總線擴展槽如圖所示。 AGP接口標準已經(jīng)從最初的AGP

7、1X發(fā)展到了目前的AGP 8X，不過現(xiàn)在主板大都采用AGP 4X接口，配合AGP 4X的顯示卡，大大提高了電腦的3D處理能力。ISA總線擴展槽 ISA（Industry Standard Architecture）意思是“工業(yè)標準體系結(jié)構(gòu)”，該插槽顏色為黑色，位于主板邊側(cè)，緊挨著PCI插槽的地方，16位ISA總線頻率為8MHz。一般情況下，一些較老的設備，如ISA聲卡、解壓卡、網(wǎng)卡等都插在ISA擴展槽中。目前ISA總線擴展槽已經(jīng)被淘汰。ISA總線擴展槽如圖所示。PCI總線擴展槽 PCI（Peripheral Component Interconnect）意思是“外設部件互連總線”，它是一個先進

8、的高性能局部總線（支持多個外設）。同ISA擴展槽相比，PCI插槽的長度更短，顏色一般為白色，通常工作頻率為33MHz，目前最快的PCI 2.0總線速度是66MHz。常見的PCI卡有顯示卡、聲卡、PCI接口的SCSI卡和網(wǎng)卡等。PCI總線擴展槽如圖所示。 PCI總線擴展槽的下一代升級標準已經(jīng)推出，即PCI Express。PCI Express總線采用點對點技術，能夠為每一塊設備分配獨享通道帶寬，不需要在設備之間共享資源，這樣充分保障了各設備的帶寬資源，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。 PCI Express總線具有靈活的擴展性和低電源消耗，并有電源管理功能、支持設備熱撥插和熱交換、支持QoS鏈接配置和公證策

9、略、支持同步數(shù)據(jù)傳輸，同時具有數(shù)據(jù)包和層協(xié)議架構(gòu)，每個物理鏈接含有多點虛擬通道，可保持端對端和鏈接級數(shù)據(jù)完整性。具有錯誤處理和先進的錯誤報告功能、使用小型連接節(jié)約空間、減少串擾、在軟件層保持與PCI兼容等特點。內(nèi)存插槽 主板上用來固定內(nèi)存條的插槽主要有兩種形式，最新型的叫DIMM插槽，還有稍老一點的叫SIMM插槽。以前曾有過DIP和SIP型的內(nèi)存，它們都是插拔式的，容易造成損傷，現(xiàn)在已被淘汰。DIMM插槽和SIMM插槽如圖所示。 內(nèi)存插槽有EDO、SDRAM、RDRAM和DDR等標準。不同插槽的引腳數(shù)量、額定電壓和性能也不盡相同，可分為72線和168線內(nèi)存插槽等幾種。目前市場上主板的SDRAM

10、內(nèi)存插槽為168線，通常這種插槽的顏色為黑色且較長，位于CPU插座的下方，它可支持PC 100或PC 133（PC 150和PC 166是PC 133內(nèi)存的延伸）內(nèi)存規(guī)范。而DDR內(nèi)存插槽為184線，可支持DDR 200、DDR 266、DDR 333、DDR 400內(nèi)存規(guī)范。BIOS芯片 BIOS（Basic Input/Output System）即“基本輸入輸出系統(tǒng)”，它保存著電腦系統(tǒng)中最重要的基本輸入/輸出程序、系統(tǒng)信息設置、POST自檢和系統(tǒng)自舉程序，并反饋諸如設備類型、系統(tǒng)環(huán)境等信息?，F(xiàn)在的BIOS中還加入了電源管理、CPU參數(shù)調(diào)整、系統(tǒng)監(jiān)控、PnP（即插即用）、病毒防護等功能，B

11、IOS的功能也因此變得越來越強大。 在啟動系統(tǒng)時，系統(tǒng)要對電腦內(nèi)部的設備進行自檢，檢查是否存在錯誤，這些便由BIOS程序來完成。BIOS程序是一個用于電腦啟動時檢測和初始化各個硬件的特殊程序。一旦BIOS正常檢測和初始化完后就能正常進入工作狀態(tài)，否則電腦會將錯誤信息將顯示在屏幕上或通過喇叭報警。打開電腦電源后，屏幕上將顯示BIOS程序中的有關信息，該信息包括BIOS的名稱、版本號、BIOS檢測到的CPU類型以及提示進入BIOS設置等信息。 通常在主板中，BIOS被固化在一塊芯片中，稱作BIOS芯片，如圖所示。目前，主板上BIOS芯片采用的是Flash ROM（閃存）芯片，這是一種電可擦寫式的芯

12、 片 ， 使 用 電 腦 中 的5V12V之間的電壓就可以擦除存儲在芯片中的內(nèi)容，并能重新裝入新的BIOS內(nèi)容，所以使用這種BIOS芯片可以使BIOS程序升級十分方便。不過，也讓CIH之類的病毒有機可乘，直接攻擊主板。IDE接口 IDE接口一般用來連接硬盤和光驅(qū)等IDE接口的設備，其連接線為40針扁平數(shù)據(jù)線。PS/2接口 PS/2接口是用于連接鼠標和鍵盤等設備的接口，通過PS/2接口，鼠標和鍵盤能獲得主板為其提供的電力，并將輸入信息傳遞到電腦中。USB接口 USB接口（Universal Serial Bus）即通用串行總線，是由Intel、IBM、Microsoft、Compaq、Digit

13、al、NEC、Northern Telecom7家公司共同開發(fā)的一種新型接口總線標準，用于彌補傳統(tǒng)總線的不足。 USB接口也是一種輸入/輸出接口，用于連接鍵盤、鼠標、數(shù)碼相機等一些外部設備。它的作用是將這些接口不同的外部設備統(tǒng)一成標準的4針插頭接口，它具有如下特點:連接簡單，并能支持熱插拔技術，在不關閉電腦電源的情況下，可直接插入USB設備，真正實現(xiàn)“即插即用”功能。 具有更高的數(shù)據(jù)傳輸率，支持1.5Mbit/s低速傳送和12Mbit/s全速傳送兩種傳送方式，遠遠超過現(xiàn)有標準的串行口和并行口的傳送速度。 能同時支持多種設備的連接，采用菊花鏈形式擴展端口，最多可在一臺電腦上連接127種設備。 為

14、USB設備提供電源，USB接口可為USB設備提供5V電源，USB接口為4針連接口，其中兩根為電源線，另外兩根為信號線。 USB接口如圖所示 另外，主板上還有軟驅(qū)接口、CMOS電池、主板電源插座等部件，有的集成主板上還有音頻輸入/輸出接口等。AMD平臺 高端平臺 中端平臺 低端平臺高端平臺 磐正EP-8RDA+主板采用nForce2芯片組，支持雙通道DDR以及400MHz前端總線。由于早期版本的nForce2芯片組的兼容性問題比較突出，特別是在運行于400MHz前端總線時。為了改變這一局面，nVIDIA更新了北橋芯片的版本。從A2提高A3之后，nForce2在超頻時的穩(wěn)定性大有好轉(zhuǎn)，而最終的Ul

15、tra400版北橋芯片對于DDR400的兼容性進一步提高，在支持250MHz外頻時也毫無問題。而磐正EP-8RDA+主板正式采用了Ultra400版北橋芯片與MCP的南橋芯片。如圖2-33所示為磐正EP-8RDA+主板，如圖所示為nForce2 Ultra400北橋芯片。 從主板布局上來看，磐正8RDA3+主板采用了三相回流供電電路，12pin電源接口上方還有一個類似于P4外接電源的4pin接口，這個12V專用AUX電源接口能加強主板的穩(wěn)定性。通過板載Silicon Image的3112A控制芯片，8RDA3+主板實現(xiàn)了Serial ATA RAID功能，而雙網(wǎng)卡功能更是令其性價比進一步提高。

16、由于8RDA3+棄用了MCP-T南橋芯片，而使用簡化版的MCP南橋芯片,這也意味著其音頻部分的功能有所減弱，好在板載的agereFW323使主板實現(xiàn)了IEEE1394功能。 由于8RDA3+正式支持400MHz前端總線并且可以鎖定PCI/AGP頻率，因此其超頻表現(xiàn)十分出色，這也是它在DIY市場大受歡迎的重要原因之一。在整體做工與用料方面，8RDA3+也體現(xiàn)出Socket A平臺高端主頻應有的水準，綜合表現(xiàn)還是令人相當滿意。中端平臺 升技KV7主板采用了洋紅色的PCB板，采用KT600芯片組，支持全系列的Socket A處理器，包括400MHz前端總線的Barton核心CPU。KV7的超頻功能十

17、分強大，支持400MHz下的PCI六分頻，其附贈的SoftMenuIII軟件也能幫助用戶以最簡單的方式實現(xiàn)超頻。 在眾多Socket A芯片組中，KT600是性能最佳的單通道芯片組，其穩(wěn)定性與兼容性也勝于nVIDIA的nForce2。對于需要穩(wěn)定工作的用戶，KT600芯片組值得推薦。升技KV7主板集成了光纖聲卡，因此實現(xiàn)MD錄音也十分方便。值得一提的是，該主板支持EQ-Fan技術，可以通過檢測CPU核心溫度來智能化降低CPU與北橋芯片的風扇轉(zhuǎn)速，能有效控制噪音。對于低發(fā)熱量的處理器而言，很多風扇只需要3000RPM左右轉(zhuǎn)速即可輕松應付，此時噪音將得到極佳的控制。如圖2-37所示為升技KV7主板

18、的智能化散熱技術控制部分。升技KV7主板采用的是三相電源，被設計在CPU插槽的外側(cè)，大量的電容確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行，如圖2-38所示。與少數(shù)超低價位的KT600主板不同，KV7采用VT8237南橋芯片，因此能夠支持SerialATA RAID功能。低端平臺 精英K7S5A主板是一款較老的主板，采用SiS735芯片組，能夠完美地支持0.13m Thoroughbred AthlonXP以及Applebred Duron，并且該主板的價位不到200元，因此被稱作是性價比最突出的Socket A主板。不僅如此，原本功能簡單的精英K7S5A還可以通過刷新非官方BIOS來實現(xiàn)超頻功能，最高甚至支持166MH

19、z外頻，而且同樣能夠支持正常的PCI分頻。如圖2-39所示為精英K7S5A主板。 精英K7S5A主板同時提供SDRAM與DDR內(nèi)存插槽，因此用戶可以根據(jù)自己的實際情況進行選擇，甚至保留以往的SDRAM內(nèi)存，充分保護升級用戶的投資。另外，這款 主 板 并 未 采 用MicroATX設計，獨立的AGP 4X以及5條PCI插槽提供較為完備的擴充性。安裝主板 主板的安裝過程相對比較簡單。下面以圖解方式介紹主板的安裝過程。 安裝主板的具體操作如下。 （1）將機箱臥倒，根據(jù)主板上螺絲孔的位置將機箱上的膨脹螺釘安裝好，如圖2-40所示。 （2）將主板放置在機箱內(nèi)，注意讓主板的鍵盤口、鼠標口、串并口和USB接

20、口與機箱背面擋片的孔對齊，主板要與底板平行，決不能搭在一起，否則容易造成短路。如圖2-41所示。 （3）把所有的螺釘對準主板的固定孔，依次把每個螺絲安裝好，擰緊螺絲，如圖所示。 （4）將給主板供電的電源插頭插在主板上的電源插座上，如圖所示。ATX電源的插頭是防插反設計，如果插反了根本插不進去，所以不必擔心因插反而引起燒壞主板的情況。 待主板安裝好之后，在主機內(nèi)剩下的就是CPU和散熱風扇、內(nèi)存、各種板卡、連接機箱內(nèi)部線纜等的安裝了，如圖所示。主板的使用與維護 主板使用中應注意的問題 對主板進行清理和維護 利用主板診斷部件故障 主板使用中應注意的問題 由于主板上連接了很多的設備，因此在使用主板的過程中容易出現(xiàn)這樣那樣的問題。主要包括主板的