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1、第三章 主 板,第一节 认识主板 第二节 主流主板芯片组 第三节 主板的选购 本章小结 习题三,第一节 认识主板,主板是电脑系统中最大的一块电路板，如图3.1.1所示。在主板上布满了各种电子器件、插槽、接口等。它为CPU、内存、声卡、显卡、网卡等提供安装插座（槽）；为各种光存储设备、打印机、扫描仪等I/O设备以及数码相机、调制解调器、摄像头等多媒体和通信设备提供接口。,图3.1.1 主板,一、主板的结构主板主要由PCB基板、CPU插座、电源插座、主板芯片组、BIOS芯片、内存插槽、AGP总线扩展槽、PCI插槽、IDE接口、主板跳线、SATA接口以及各种外设接口（如USB接口和并行接口）等组成。
2、1PCB基板PCB基板是一块多层印刷电路板，通过它主板才能把CPU、内存以及各种总线扩展槽连接起来。PCB基板一般为4层、6层或8层，板的层数越多，主板的根基就越扎实，能够保证电子元器件不相互干扰，这样主板性能也就越稳定。,2CPU插座CPU插座是区分主板的一个重要标志。随着新型CPU的不断出现以及制造工艺的不同，CPU针脚形式也各不相同。如Intel公司早期的P4 CPU一般采用Socket 423插座规格，而现在Intel的P4 CPU都采用Socket 478的插座，最新的P4 CPU则采用无针脚的BGA封装，其插座也相应改为Socket 775插座。如图3.1.2所示为Socket 4
3、78插座。3板卡的插槽板卡插槽是主板连接显卡、声卡等板卡的，目前主板上一般都有PCI和AGP插槽。,（1）PCI插槽。PCI插槽是目前最为流行的插槽类型，在主板上通常为并排的几根白色插槽。PCI插槽可以插软Modem、声卡、网卡、多功能卡等设备，如图3.1.3所示。,图3.1.2 Socket 478插座 图3.1.3 PCI插槽,（2）AGP插槽。AGP插槽是图形显示专用接口，是目前主流的显卡专用插槽。AGP插槽在主板上的颜色通常为褐色，位于北桥芯片和PCI插槽之间。总线带宽为32位，时钟频率为66 MHz， AGP 8的最大数据传输速率可达2 112 Mb/s。目前常见主板的AGP插槽一般
4、可分为AGP 2， AGP 4和AGP 8。数字越高，速度也就越快。AGP插槽如图3.1.4所示。,图3.1.4 AGP插槽,（3）内存插槽。内存插槽用于插接系统内存，位于CPU插槽旁边。主板内存插槽有SDRAM，RAMBUS DRAM，DDR SDRAM 3种结构。其中SDRAM结构插槽采用168线插座，支持SDRAM内存；RAMBUS DRAM类型插槽采用184线RIMM插座，支持RAMBUS内存；DDR SDRAM类型插槽采用184线插座，支持DDR SDRAM内存。目前常用的是SDRAM和DDR内存插槽，如图3.1.5所示。,4主板接口主板的接口有以下几种：（1）IDE接口。IDE接口
5、主要有两种，即IDE1和IDE2。一般情况下，IDE1接口连接硬盘，IDE2接口连接光驱。通常在主板上有两个白色或黑色的IDE接口，有的IDE接口是蓝色的，则说明该接口支持ATA33/66/100的硬盘。有的主板上有4个IDE接口，除两个蓝色的之外，另外有两个橘黄色的，橘黄色的支持RAID功能，如图3.1.6所示。,图3.1.6 IDE接口,（2）软驱接口。软驱接口是用来连接主板与软驱的，通常位于IDE接口旁边，比IDE接口略短。因为它是34针的接口，如图3.1.7所示。,图3.1.7 软驱接口,（3）电源接口。电源是电脑的动力来源，电源接口是给主板供电的接口。电源接口按所支持的主板类型可分为
6、AT电源接口和ATX电源接口。AT电源接口只有一排插脚，ATX电源接口有两排插脚。目前主流为ATX电源，所以，主板上一般都有ATX电源接口。ATX电源接口如图3.1.8所示。,图3.1.8 ATX电源接口,（4）PS/2接口。PS/2接口的功能比较单一，仅用于连接键盘和鼠标。一般情况下，鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色，如图3.1.9所示。,图3.1.9 PS/2接口,（5）USB接口。USB是Universal Serial Bus的缩写，意思是通用串行总线。它是目前最为流行的接口，最大可以支持127个外设，并且可以独立供电，应用非常广泛。USB接口可以从主板上获得500 mA的电流，支持
7、热插拔，使用起来非常方便。目前V1.0，V1.1版的USB，是针对中速和低速产品而设定的，最高传输上限为12 Mb/s，最低速通道则为1.5 Mb/s。此外，USB 2.0标准最高传输速度可达到480 Mb/s，它主要承担高速数据传输。（6）并行接口。并行接口是一个25孔的D型插座，它一般是用来连接打印机等设备，如图3.1.10所示。,（7）串行接口。串行接口是一种9针或25针的D型插座，它主要用于插接外置调制解调器等串行设备。9针的串行接口如图3.1.11所示。,图3.1.10 并行接口 图3.1.11 串行接口,5芯片组主板上有两块较大的芯片为主控制芯片，一般被称为主板的芯片组。芯片组通常
8、分为北桥（North Bridge）芯片和南桥（South Bridge）芯片。芯片组的类型决定了主板支持的CPU类型。北桥芯片是CPU与外设之间联系的纽带，AGP，PCI插槽和南桥芯片等设备通过不同的总线与它连接。由于北桥芯片的功能越来越强、速度越来越快，集成的晶体管也越来越多，发热量自然就会大幅增加，所以大多数厂商在北桥芯片,上加装了散热片或者风扇，以免其在高速运行时因过热而损坏。南桥芯片与北桥芯片共同组成了芯片组，主要连接ISA设备和I/O设备。南桥芯片负责管理中断及DMA通道，其主要作用是让所有的资料都能有效传递。6BIOS芯片BIOS（Basic Input/Output Syste
9、m，基本输入/输出系统）是一块装入了启动和自检程序的EPROM或EEPROM集成电路。主板BIOS的主要功能是自检和初始化程序、硬件中断处理程序、各种控制程序以及驱动程序等。,二、主板的分类根据主板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形状、所使用的电源规格等，可分为AT，BaBy AT，ATX，Micro ATX，LPX，NLX，Flex ATX等多种类型。（1）AT结构。AT结构是最原始的板型，也是一种工业标准，一般用于早期的586机型中，只能使用AT电源和AT机箱，目前这种结构的主板已经绝迹，如图3.1.12所示。,图3.1.12 AT结构的主板,AT主板的尺寸较大，宽为12英寸，长为13
10、.8英寸。在AT结构的主板中，没有AGP插槽，只有PCI插槽和ISA插槽，并且这类扩展槽是“指向”CPU插座的，并不像现在的ATX主板，扩展槽离CPU插座很远，且是平行的。由于CPU插座离扩展槽很近，且与扩展卡在一条水平线上，导致AT主板在安装了扩展卡之后，CPU的散热环境很不好太长的扩展卡往往占据了大量的空间，导致用户无法安装大型的CPU散热器。除了外观结构特点外，AT结构的主板所使用的是AT电源，主板上的电源插座有两个，AT电源插头也有两个，每个插头有6根电源线，只有将两个插头都插到主板上的插座时，主板才能正常工作。,AT结构的主板不能实现软件关机，因此电脑的开关是通过AT电源输出线中4根
11、市电开关线的“通”与“断”来实现的。AT结构主板的键盘插座在主板的上边沿，主板的左上方有8个I/O扩充插槽，一些外设接口（如串行口、并行口等）需要用电缆连接后再安装在机箱上。,（2）BaBy AT结构。BaBy AT主板是改良型的AT主板，比AT主板略长，但宽度大大小于AT主板。BaBy AT主板沿用了AT主板的I/O扩展槽、键盘插座等外设接口及元器件的摆放位置，而对内存插槽等内部元器件进行了布局紧缩，因此BaBy AT主板要比AT主板布局更紧凑。但在BaBy AT结构的主板上安装较长的PCI或ISA扩展卡时，由于受到处理器和散热器的阻挡，容易出现安装不到位的情况。BaBy AT主板上一般有一
12、个6针电源插座和一个20针电源插座，可以使用AT或ATX电源。目前这种架构的主板已经不再生产了，只能在一些旧电脑上见到。,（3）ATX结构。ATX是最新的主板结构，目前市场上绝大部分主板都是这种架构。ATX结构是Intel在1995年7月提出的，它集中了BaBy AT与LPX两种结构的优点，在BaBy AT的基础上逆时针旋转了90，较长的边紧贴机箱后部，外设接口可以直接集成到主板上，如图3.1.13所示。,图3.1.13 ATX结构的主板,与AT主板相比，ATX结构中把CPU的位置放在靠近主机电源的地方，让主机电源的散热风扇可以直接将CPU产生的热量吸出到机箱外，此举有助于CPU的散热。同时，
13、ATX主板的CPU插座不再与PCI，ISA等扩展槽位于同一条线上，而是与其平行，并且距离比较远，这样不管扩展卡有多大，都不会影响到CPU的散热。ATX主板的边缘直接提供了2个串行口，1个并行口，2个PS/2键盘、鼠标接口以及USB接口，这种将大量外部接口直接集成到主板上的做法有效地减少了主机内部线缆的数目，提高了整机的可靠性，降低了电磁辐射和信号衰减，改善了整机的性能。,ATX主板不再使用AT电源，而是ATX电源。ATX主板的供电也与AT主板有很大的不同ATX主板所用的电源插头是一个20芯的双排插头，如图3.1.14所示。同时ATX电源关闭的时候仍然可以提供5 V，100 mA的直流电流，以维
14、持电脑内部一小部分电路在关机的情况下依然保持工作状态，便于实现遥控开机、软件关机、定时关机的功能。,图3.1.14 20芯的双排电源插头,（4）Micro ATX结构。Micro ATX也称Mini结构，它是ATX结构的简化版。推出Micro ATX规格最主要的是为了降低个人电脑系统的总体成本和减少电脑系统对电源的需求量。Micro ATX结构的主要特性是主板尺寸和电源都更小，而且主板上的I/O扩展槽也减少了，Micro ATX最多支持4个扩展槽，如图3.1.15所示。,图3.1.15 Micro ATX结构的主板,Micro ATX主板也可使用一般的ATX机箱和ATX电源，由于其与ATX主板
15、主要是大小不同，因此也有人将这种主板称为“小板子”，而ATX主板则是“大板子”。（5）LPX结构。LPX是一体化（All-In-One）主板结构。它使用一种称为RISER的插卡使扩展槽的方向与主板平行，也就是说主板上不直接插扩展卡，而要先插RISER卡，再将扩展卡插在RISER上。利用这种方式，可缩小电脑外壳的尺寸，但缺点是可用的扩展槽较少。另外，LPX主板的维修、维护、升级也很不方便，现已逐渐被NLX结构所取代。,（6）NLX结构。NLX（New Low Profile Extension）标准是IBM与Intel公司共同开发的，是新型一体化（All-In-One）主板结构。NLX主板在LP
16、X的结构基础上做了重大改进，它是由一块逻辑控制芯片、基本I/O端口基板和AGP，PCI，ISA等插槽组成的扩展竖板，一些较大的板卡完全可以平行安装在主板上，这样一来，不仅使机箱趋于小型化，而且抽取板卡也更加方便。NLX主板目前在零售市场上很少见，主要被一些品牌机厂商用于品牌台式机中，另外，NLX主板须使用专用的NLX电源。,（7）Flex ATX结构。Flex ATX也称为WTX结构，它也是Intel新研发的一种主板规范，引入了All-In-One的设计思想，结构精炼简单、设计合理。Flex ATX主板的最大优点是比Micro ATX主板面积小1/3左右，而且机箱的布局更为紧凑。Flex ATX主板主要用于i-MAC、迷你机之类的高度整合电脑，一般在零售市场上很难看到。,第二节 主流主板芯片组,目前的主板市场主要分为Intel和AMD平台，因此我们也就这两个平台分开来研究。一、Intel平台系列目前Intel平台上主流的主板芯片组主要有P965、945GZ等，大部分都是Intel自家的产品，CPU插槽全是LGA 775接口，如表3.1所示。,
