1、学习性工作任务学习性工作任务2 2主板主板【任务目标【任务目标】本章将介绍主板的基础知识，主要内容包括：主板的分类、基本组成及性能指标，主板芯片组，主流主板及选购等。通过本章的学习，要求掌握主板的基本构成、性能指标及主板选购，了解主板的类型及典型芯片组。主板概述 n主板的分类(1)按CPU类型来分 按CPU的插槽类型来分，可分为Intel主板和AMD主板(2)按照芯片组分类 Intel、VIA、SiS、AMD、nVIDIA等(3)按主板结构分类 AT主板、Baby AT主板、ATX主板、一体化（A11 in one）主板和NLX（New LowProfile Extension）主板等 主板的
2、基本组成 n主板是一块矩形的印刷电路板，在电路板上分布着各种电阻、电容、电感、芯片、插槽等元器件，包括BIOS芯片、I/O控制芯片、CPU插座、各种扩充插槽、面板控制开关接口、键盘和鼠标接口、直流电源的供电插座等。有的集成主板上还集成了音效芯片、显示芯片和网卡芯片等 主板实物图印刷电路板 n是由几层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线。一般的PCB分有4层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层。将接地和电源层放在中间，这样便可容易地对信号线做出修正。有的主板其线路板可达到6层，这是由于信号线必须相距足够远的距离，以防止电磁干扰。6层板可能有3个或4个信号层、一个接地层以及一个或
3、两个电源层，以提供足够的电力供应。CPU插座nCPU插座类型可分为Slot架构和Socket架构。nSlot架构又分为Slot 1、Slot 2 和Slot A等；n常见的Socket插槽及可使用的CPU类型有：Socket1（486CPU）、Socket7（Pentium、Pentium MMX；AMD K5、K6、K6-2、K6-3）、Socket 370（Pentium III、Celeron系列）、Socket 478（Pentium4、P4Celeron系列）、Socket A（Socket 462，CPU类型有AMD Duron、Thunderbird、Athlon、Athlon
4、XP系列）等，目前，流行的CPU插槽类型还有Socket 775、Socket 754、Socket 939和Socket 940等。Slot 1架构Slot 1架构nSlot 1、Slot 2用于Intel的赛扬、奔腾系列的CPU，如Celeron、Pentium II、Pentium III，采用插槽方式；Slot A架构Slot A架构nSlot A是AMD专为其AMD K7设计的安身之所，和Intel的Slot 1一样，采用的插槽方式，表面上这两种插槽看不出区别，实际的内部结构完全不同。Socket 7（Super 7）架构Socket 7（Super 7）架构n这就是Socket 7
5、插座，使用它的CPU有Intel的奔腾（Pentium）系列、多能奔腾（Pentium MMX）系列；AMD的K5、K6（K6、K62、K6）系列；Cyrix的6x86系列（6x86、6x86MX、M）；IDT的C6系列（C6；C62）等。Socket 370架构Socket 370架构nSocket 370插座是Socket系列插座中的小弟弟，使用它的CPU有Intel新赛扬系列和FCPGA（Flip Chip Pin Grid Array，倒装芯片针栅阵列）封装的Pentium III Coppermine（铜矿）系列；威盛（VIA）收购Cyrix后生产的Joshua（约书亚）系列。图中圈
6、起处是这两种插座的外观区别之一。Socket 478架构Socket 775架构nIntel专用的CPU插槽类型主要有Socket 478和Socket 775。其中Socket 478插槽类型可用于Intel Pentium 4上，它是目前最常用的CPU插槽。Intel的新一代CPU插槽类型为Socket 775（Prescott处理器），该类主板采用i915/i925芯片组，采用DDR II技术的内存规格和采用全新的PCI Express接口技术（即 PCI-El6接口的显卡技术），PCI Express是PC史上又一个重要的技术变革。Socket 478和Socket 775架构AMD的
7、CPU插槽类型nAMD的CPU插槽类型主要有Socket 462、Socket 754、Socket 939和Socket 940这几种，目前比较多用的还是Socket 462插槽，而此后的发展方向应该是Socket 939的插槽类型。如图 3-3 所示，右边为两款主板上的CPU插座外观AMD Socket 754和AMD Socket 939的插座。Socket 462、Socket 754、Socket 939 内存插槽n分为SIMM、DIMM和RIMM3种类型 nSIMM：(单列直插)SIMM内存插槽有30线和72线两种，支持早期的EDO内存和FPM内存，采用这种插槽的内存必须两根一组成
8、对使用 nDIMM：(双列直插)DIMM插槽有168线和184线两种，分别支持SDRAM和DDR SDRAM内存；nRIMM插槽是RDRAM的专用接口，其引线有184线 内存插槽nSIMM槽内存插槽n现在市场上比较流行的还有一种内存插槽是DDR DIMM槽DDR II内存插槽 n有240只引脚，提供1.8V的工作电压。和DDR相同的是内存槽中间有一个隔断，但比DDR插槽偏向中间的位置大概2mm3mm AGP接口nAGP（Accelerated Graphics Port）叫做图形加速接口，是Intel公司推出的新一代图形显示卡专用数据通道，它只能安装AGP的显示卡。它将显示卡同主板内存芯片组直
9、接相连，大幅提高了电脑对3D图形的处理速度，信号的传送速率可以提高到533MB/s。AGP接口各种AGP规范的比较表AGP标准AGP 1.0AGP 1.0AGP 2.0AGP 3.0AGP版本AGP 1XAGP 2XAGP 4XAGP 8X诞生时期1996年7月1996年7月1998年5月2002年9月工作频率66Mhz66Mhz66Mhz66Mhz传输带宽266MB/s533MB/s1066MB/s2133MB/s总线频率66Mhz133Mhz266Mhz533Mhz工作电压3.3V3.3V1.5V0.8V数据传输位宽32bit32bit32bit32bit触发信号频率66Mhz66Mhz1
10、33Mhz266Mhz总线n除了所支持的CPU类型以外，主板的第二个重要特征就是总线的类型。n所谓总线就是连接CPU和内存、缓存、外部控制芯片之间的数据通道；控制芯片和扩展槽之间还有数据通道，叫做扩展总线，或者局部总线。总线扩展槽n扩展总线允许用户通过安装新的扩展卡来扩充计算机的功能。主板上的扩展槽越多，用户可安装的扩展卡就越多。通常每块主板提供5-8个扩展槽，它们可能是不同的总线类型。n同一类型的连接槽都是相通的，所以板卡可以插入其中任何一个槽中。总线扩展槽总线扩展槽n扩展槽的每一边都有针，它和所插入板卡的连接器边缘相接触。总线扩展槽n主板有两种扩展槽，黑色的为ISA，白色的短槽为PCI，P
11、CI是现在比较先进的一种。PCI总线扩展槽nPCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连总线）是一个先进的高性能局部总线（支持多个外设），同时它还支持即插即用。颜色一般为白色，有一长（64位）一短（32位）两种扩展槽。nPCI 32插槽。其工作标准频率为33.3MHz，数据传输率为133MB/s，总引脚数124条（包含电源、地、保留引脚等），目前常用的是32位PCI nPCI 64插槽。其工作标准频率为66MHz，总引脚数188条（包含电源、地、保留引脚等）PCI总线扩展槽PCI总线扩展槽PCI-Express插槽，这种插槽支持三种电压，分别为+3.
12、3V、3.3Vaux和+12V。PCI-Express插槽具有X l、X 2、X 4、X8、X12、X16和X32七种多通道连接模式，其中X l单向传输带宽就可以达到250MB/s，双向传输带宽是500MB/s；PCI-Express X16插槽单向传输带宽就可达4GB/s。ISA总线扩展槽nISA（Industry Standard Architecture，工业标准结构总线）一种16位的总线，扩展槽教长，颜色一般为黑色，目前已经很少使用。ISA总线扩展槽主板接口n目前所有的主板都把IDE接口（主IDE接口、副IDE接口）、软驱接口、并行口（打印接口）、串行口（COM1，COM2）、PS/2
13、的鼠标和键盘接口、USB接口（即通用串行总线）集成到主板上，另外有些主板上还集成有声卡、显卡等接口。IDE接口、软驱接口n主板上一般有24个IDE接口，1个软驱接口。串行ATA接口 n串行ATA（简称SATA）硬盘被认为是现有硬盘的替代者。串行ATA接口总共只有7根针脚，信号线和连接方法都比以前简便了很多，如图3-13 所示。它支持热插拔功能。其标准数据传输率为150 MB/s，新一代SATA 标准的数据传输率为300 MB/s，其后的SATA 标准的数据传输率将达到600MB/s 主板控制芯片组n主板控制芯片组（Chipset）是控制局部总线、内存和各种扩展卡的，是整块主板的灵魂所在；也就是
14、说CPU对其它设备的控制都是通过它们来完成的。主板控制芯片组n主板控制芯片组由南桥（South Bridge）芯片和北桥（North Bridge）芯片组成，南桥芯片在PCI插槽旁边，北桥芯片在CPU旁边。主板控制芯片组南桥芯片n南桥芯片主要负责控制设备的中断、各种总线和系统的传输性能等，其作用是让所有的资料都能有效传递；北桥芯片n北桥芯片是CPU与外部设备之间联系的纽带，负责控制主板可以支持CPU的种类、内存类型和容量。BIOS芯片nBIOS芯片是主板上一个很重要的芯片，BIOS的中文意思是“基本输入输出系统”，因为BIOS包含一组例行程序，由它们来完成系统与外设之间的输入输出工作。它的功能
15、当然不止这些，它还有内部的诊断程序和一些实用程序，比如每次启动计算机时，都要调用BIOS的自检程序，检查主要部件以确保它们工作正常。BIOS芯片BIOS芯片n早期的主板上叫ROM BIOS，它是被烧录在EPROM里，要通过特殊的设备进行修改，想升级就要更换新的ROM。新式的奔腾主板大多采用闪烁存储器芯片(Flash ROM)，可使用软件进行升级。n为了安全起见，有些主板上有跳线决定BIOS能不能被修改，默认的情况下是不能修改。如果你不想对其升级或在升级之后，最好把跳线设置到不能修改的位置。另有一些主板没有跳线来控制BIOS是否可以修改，软件可以直接更新BIOS。CMOS芯片n系统设置或配置信息
16、存储在CMOS RAM(或CMOS SRAM)中，它叫做互补金属氧化物半导体存储器，属于内存的一种，它需要很少的电源来维持所存储的信息。时钟(RTC)记录系统的日期和时间，也需要电源来维持，所以，一些主板上都能看到一块金属的锂电池来提供电源。电池寿命大约是5年，当你发现电脑的时间变慢或者不正确时就要准备更换电池了。CMOS芯片CMOS芯片nCMOS记录了系统的一些重要信息，如软驱、硬盘的设置以及系统日期和时间等，电脑每次启动时都要先读取里面的信息。某些情况会引起CMOS内容的丢失，比如电池电量不足，或者其他一些不可知的原因。n有时我们需要主动清除CMOS中的信息，比如忘记了开机密码而无法启动系
17、统。一般，主板上有专门的跳线来解决这个问题。你要参考主板说明书，找到正确的跳线，按指示的方法进行；一般的方法是先关闭电源，把CMOS跳线短接一会儿，然后还原，重新开机即可。外围设备控制芯片n上面介绍了主要控制芯片，主板上还有一颗控制外部接口的芯片：MULTII/O。它主要控制并口、串口、键盘、鼠标、还有软盘驱动器的接口。nATX结构的主板，这些接口都集成在主板上，AT结构的主板就只有一个大的键盘口，串并口要从主板上用数据线接出来。外围设备控制芯片电源插座n电源插座主要有AT电源插座和ATX电源插座两种。AT电源插座为两组共12芯单列插座；ATX电源插座为D型20芯双列插座。四针方形的电源接口
18、目的是为高功耗的CPU提供电力支持 24只引脚的电源端口 n配套于Intel Pentium4的CPU和Intel 9XX芯片组，对主板上的电源端口进行了改进，共有24只引脚，比普通的ATX电源增加了4只引脚，其目的是为了给CPU和主板上新的插槽提供充足的电力支持 主板接口键盘、鼠标接口n键盘的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口。串行通讯接口与并行通讯接口 n这是用于连接串行通讯设备的接口，串行通讯在一个传输周期中每次只能传输l bit的数据。大多数PC机上的串行通讯接口遵守RS-232C或RS-422标准 n并行通讯接口用于连接像打印机这样的外部设备。并行通讯在一个传输周期中每次
19、能传输一个字节（byte）的数据。在PC机上，并口使用一个25针的接头（型号为DB-25）来连接像打印机、计算机这类需要较高的传输带宽的设备。并口也经常被称为Centronics接口 nEPP（Enhanced Parallel Port，增强型并行接口）和ECP（Extended Capabilities Port，扩展功能接口）USB接口nUSB（Universal Serial Bus）接口，也叫做通用串行总线，它是新一代的多媒体电脑的外设接口。nUSB接口主板及不同外设间的数据传输，允许外设在开机状态下热插拔，最多可串接127个外设，数据传输非常稳定。USB接口IEEE1394插座 n
20、IEEE1394插座是用来连接声音、图像和视频多媒体产品、高速打印机和扫描仪产品、硬盘等存储设备、数码摄像机、显示器和影音录放设备等。采用6股铜芯线缆连接IEEE1394接口的设备，单根线缆最长为4.5m，最大可进行15级级联，连接最大距离为72m，支持热插拨。其标准数据传输速率分3种：100Mbps、200 Mbps、400 Mbps，IEEE1394商业联盟计划将它提高到800 Mbps、1G bps和1.6 Gbps AMR插槽 nAMR插槽。AMR规范是1998年Intel公司开发的一套开放工业标准，目的是将数字信号与模拟信号的转换电路做在一块电路板上。AMR规范将声卡和Modem适配
21、器集成在主板上，同时又把数字信号与模拟信号隔离开来，避免相互干扰，这样可降低成本。颜色通常为棕色 CNR插槽 n是AMR的升级产品。CNR标准的应用范围非常广泛，不仅可以连接专用的CNR Modem，还增加了对10/100MB局域网功能的支持，以及提供了对AC97兼容的AC-Link、SMBus接口的支持。CNR插槽一般为棕色，比AMR略短 ACR插槽 n其外形酷似一个倒转的PCI插槽。它是有AMD、VIA和ALI等支持的AMR替代产品，在支持网络和声卡的基础上还增加了有线电视数据传输的功能。它的前部完全和AMR接口兼容。所以支持AMR接口的各种设备和扩展卡 供电模块 n供电模块位于CPU插座
22、的左侧或上侧，它为主板及其上插接的各种板卡提供稳定的电力支持。供电模块的设计直接影响微型计算机主机系统运行的稳定性 性能指标n系统智能监控 nAPM与ACPInSTR技术nPnP技术系统智能监控 n主板的系统监控包括系统温度监控、系统电压监控、风扇转速监控、系统资源监控，还包括CPU自动降速和BIOS病毒防护 APM与ACPInAPM（高级电源管理）是Intel和Microsoft共同开发的一种应用接口，它允许开发者在BIOS加入电源管理。APM在硬件和操作系统之间定义了一种隔离层，使开发者无须面对复杂的硬件。nACPI（高级配置与电源接口）是由Compaq、Intel、Microsoft和T
23、oshiba等公司联合制定的。该规范为PC提供了更为灵活的电源管理方式，使之能够轻易地实现主板设备配置和电源管理功能。APM将逐渐被ACPI所替代。STR技术 nSTR（休眠到内存）又称瞬间开机技术，是把数据和系统运行状态信息保存到主机内存中，开机后不通过复杂的系统检测，直接从内存中读取相应数据，直接使系统进入休眠前的状态，从而大大加快开机速率，通常只需几秒到几十秒 PnP技术n PnP（即插即用，Plug and Play）是1993年由Compaq、Intel、Microsoft和 Phoenix等联合推出的，是指用户不必干预计算机的各个外围设备对系统资源的分配，而将这一繁杂的工作交给系统
24、，由系统自身去解决底层硬件资源，包括IRQ、I/O端口地址、DMA和内存空间等的分配问题。对用户而言，只要将设备“插上”就能使用。芯片组n芯片组的组成n北桥芯片控制的是系统总线、L2 Cache、AGP总线、内存以及PCI总线，决定着支持内存的类型及最大容量，是否支持AGP高速图形接口及ECC数据纠错等。南桥芯片则是负责对USB、IDE、ACPI（高级能源管理）和大部分I/O设备的控制和支持。除了外部设备控制器以外，南桥还有一个重要的组成部分就是集成在其中的CMOS芯片。n主板芯片组是衡量主板性能不可缺少的一个指标，现在市场上主要有Intel、VIA、SiS和Ali等主板芯片组制造商。Inte
25、l（英特尔）芯片组Intel i810E 芯片组Intel i815 芯片组Intel（英特尔）芯片组Intel i845 芯片组Intel i850 芯片组Intel（英特尔）芯片组Intel i865G 芯片组Intel i875P 芯片组Intel（英特尔）芯片组n目前，在Intel处理器的平台中，基于Intel芯片的主板常见的有i845、i845、i865、i875这几个系列的产品，而新一代的芯片组i915和i925支持LGA 775的处理器，支持PCI Express x16图形总线，支持1066MHz FSB，其带宽和双通道DDR II 533内存的带宽相同，除此之外，i925芯片
26、组支持ECC，搭配ICH6R南桥芯片，内建Intel千兆以太网，以及支持Serial ATA和RAID功能。ni915兼容双通道DDR I/DDR II内存。搭配的ICH6R南桥支援4条PCI Express xl，8个 USB 2.0，支持HD Audio单效，4个SATA串行接口，6个PCI等。而高端的i925,tACit 的规格基本上与i915产品相同，它没有集成图形芯片，且不支持DDR内存。但加入了WiFi 技术，这预示着无线局域网技术即将大规模使用。VIA（威盛）芯片组nVIA（威盛）是一家老资格的控制芯片组生产厂商。它主要开发支持AMD CPU的芯片组。主要推出的有KT266、KT
27、333、KT400、KT600、K8T800等芯片组，KT系列芯片在AMD平台市场上占有70左右的份额。而在支持Intel CPU方面，也推出有PT600、P4X600、PT800、P4X800等芯片组。VIA（威盛）芯片组VIA KX133 芯片组VIA KT400 芯片组VIA（威盛）芯片组VIA MPV3 芯片组VIA MPV4 芯片组VIA（威盛）芯片组VIA MPV4 芯片组VIA PM133 芯片组SiSnSiS（矽统科技）也是一家相当有实力的厂商，并且一贯以提供整合型主板芯片组而著名。SiS在整各芯片研发上花费了大量的精力，第一款整合图形芯片组正是诞生在SiS手里。随着SiS的不
28、断创新，在2003年里，SiS开发了HyperStreaming架构的芯片组，该芯片组提供最有效率的资源分配，大大提高了整体性能。SiS（矽统）芯片组SiS 648 芯片组SiS 650 芯片组SiS（矽统）芯片组SiS R658 芯片组SiS 748 芯片组SiS（矽统）芯片组SiS 961 芯片组SiS 963 芯片组Ali（扬智）芯片组Ali M1651t 芯片组Ali M1671 芯片组Ali（扬智）芯片组Ali M1681 芯片组Ali M1683 芯片组Ali（扬智）芯片组Ali M1687 芯片组Ali MAGiK 1 芯片组常见的主板品牌 技嘉（技嘉（GIGABYTE）磐英（磐
29、英（EPOX）升技（升技（ABIT）精英（精英（ECS）华硕（华硕（ASUS）微星（微星（MSI）硕泰克（硕泰克（SOLTEK）英特尔（英特尔（INTEL）主流主板n（1）华硕P7H55-M Pron该款主板的主板芯片采用Intel H55，集成8声道音效芯片，板载千兆网卡，支持32nm Clarkdale处理器和Turbo Boost加速技术；支持内存类型为DDR3，支持双通道DDR3 2133+内存，最大支持16GB；显卡插槽为PCI-E 2.0 16X；PCI 插槽有2条PCI插槽，1条PCI-E 1X；一个IDE插槽，6个SATAII接口，PS/2鼠标，PS/2键盘接口，1个RJ45网
30、络接口/1个光纤接口；电源插口为四针和24针电源接口各一个。主流主板n技嘉GA-MA785GT-UD3Hn该款主板的主板芯片采用AMD 785G+SB710芯片组，集成Realtek ALC889A 8声道音效芯片，集成ATI Radeon HD4200显示核心，板载Realtek RTL8111C千兆网卡；适用CPU种类为PhenomII/AthlonII，支持AMD Socket AM3 Phenom II/Athlon II处理器，CPU插槽为Socket AM3，支持HT3.0总线；支持内存类型为DDR3，支持双通道DDR3 1800（OC）/1666/1333/1066内存，最大支持
31、16GB；2条PCI-E 2.0 16X（1条16X，1条4X），2条PCI插槽，3条PCI-E 1X，一个IDE插槽，一个FDD（接软驱），6个SATAII接口，12个USB2.0接口，PS/2键盘接口，1个RJ45网络接口/1个1394接口/1个光纤接口。支持硬件监控、CPU/系统温度侦测、CPU/系统风扇转速侦测、CPU过温警告、CPU/系统风扇故障警告、CPU/系统智能风扇控制等。主流主板 n微星P55-CD53n该款主板的主板芯片采用Intel P55单芯片，集成Realtek ALC889 8声道音效芯片，板载Realtek 8111DL千兆网卡；支持LGA 1156接口Intel Core i7/Core i5处理器，CPU插槽为LGA 1156；支持双通道DDR3 1600+/1333/1066内存，最大支持16GB；支持显卡插槽PCI-E 2.0 16X，3条PCI插槽，3条PCI-E 1X，一个IDE插槽，8个SATAII接口，PS/2鼠标、键盘接口，1个RJ45网络接口；一个四针，一个24针电源接口。主板的选购 n主板的档次（1）高档主板（2）中档主板（3）低档次主板n选购主板的注意事项（1）观察外表，掂其分量（2）主板电池（3）摇跳线（4）软件测速
