菜鸟学电脑之主板篇

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一起学习都是转来的
　也称主机板,是安装在主机机箱内的一块矩形电路板,上面安装有电脑的主要电路系统。主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次,主板的性能影响着整个微机系统的性能。主板上安装有控制芯片组、BIOS芯片和各种输入输出接口、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽及直流电源供电接插件等元件。CPU、内存条插接在主板的相应插槽(座)中,驱动器、电源等硬件连接在主板上。主板上的接口扩充插槽用于插接各种接口卡,这些接口卡扩展了电脑的功能。常见接口卡有显示卡、声卡等。

主板结构
　　由于主板是电脑中各种设备的连接载体，而这些设备的各不相同的，而且主板本身也有芯片组，各种I/O控制芯片，扩展插槽，扩展接口，电源插座等元器件，因此制定一个标准以协调各种设备的关系是必须的。所谓主板结构就是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制定出的通用标准，所有主板厂商都必须遵循。主板结构分为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。ATBaby ATATXMicro ATXBTX
BIOS
　　计算机用户在使用计算机的过程中，都会接触到BIOS，它在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。 BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）全称是ROM－BIOS，是只读存储器基本输入／输出系统的简写，它实际是一组被固化到电脑中，为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，通俗地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口（虽然它本身也只是一个程序），负责解决硬件的即时要求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。BIOS芯片是主板上一块长方型或正方型芯片，BIOS中主要存放：自诊断程序：通过读取CMOS RAM中的内容识别硬件配置，并对其进行自检和初始化；CMOS设置程序：引导过程中，用特殊热键启动，进行设置后，存入CMOS RAM中；系统自举装载程序：在自检成功后将磁盘相对0道0扇区上的引导程序装入内存，让其运行以装入DOS系统；主要I／O设备的驱动程序和中断服务；由于BIOS直接和系统硬件资源打交道，因此总是针对某一类型的硬件系统，而各种硬件系统又各有不同，所以存在各种不同种类的BIOS，随着硬件技术的发展，同一种BIOS也先后出现了不同的版本，新版本的BIOS比起老版本来说，功能更强。BIOS的功能 CMOS与BIOS的区别 升级BIOS的作用

S-ATA Ⅰ
Serial ATA也就是串行ATA，它与目前广泛采用的ATA/100或ATA/133等接口最根本的不同在于，以前硬盘所有的ATA接口类型都是采用并行方式进行数据通信，因而统称并行ATA。而Serial ATA，顾名思义，也就是采用串行方式（Serial ATA采用“序列式”的结构，把若干位（bit）数据打包，然后采用比并行式更高的速度（高50%），把数据分组形式传输至主机的方式）进行数据传输。

S-ATA Ⅱ
S-ATA Ⅱ技术产品将突破SATA技术面临的一些局限，其中最主要一点是对原本相对较低性能的提高，其次则是可靠性的改善。 SATA2.0的规格特征： 1）支持NCQ(Native Command Queue,本机命令队列). 由于磁道捕捉时间和转速的改善和优化，硬盘可更有效的进行信息捕捉/读/写数据。同时，由于硬盘读写头更加有效的转动，也使机械部件之间的磨损减少，增加了硬盘的寿命。 2）SATA 2.0可将性能/带宽提升至300MB/秒，性能上的飞跃使SATA 2.0成为企业工作站和入门级服务器性价比最好的选择。
北桥芯片
就是主板上离CPU最近的一块芯片，负责与CPU的联系并控制内存，作用是在处理器与PCI总线、DRAM、AGP和L2高速缓存之间建立通信接口。北桥芯片提供对CPU类型，主频，内存的类型，内存的最大容量，PCI/AGP插槽等设备的支持。北桥起到的作用非常明显，在电脑中起着主导的作用，所以人们习惯的称为主桥（Host Bridge）。
南桥芯片
　　南桥芯片（South Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说，其数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连，而是通过一定的方式（不同厂商各种芯片组有所不同，例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）与北桥芯片相连。南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等，这些技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。例如早期英特尔不同架构的芯片组Socket 7的430TX和Slot 1的440LX其南桥芯片都采用82317AB，而近两年的芯片组845E/845G/845GE/845PE等配置都采用ICH4南桥芯片，但也能搭配ICH2南桥芯片。更有甚者，有些主板厂家生产的少数产品采用的南北桥是不同芯片组公司的产品，例如以前升技的KG7－RAID主板，北桥采用了AMD 760，南桥则是VIA 686B。 南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能，例如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等。主板中间靠下的那个较大的芯片，就是主板的南桥芯片
前端总线
前端总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说，就是多个部件间的公共连线，用于在各个部件之间传输信息。人们常常以MHz表示的速度来描述总线频率。总线的种类很多，前端总线的英文名字是Front Side Bus，通常用FSB表示，是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定的。
支持CPU类型
　　是指能在该主板上所采用的CPU类型。CPU的发展速度相当快，不同时期CPU的类型是不同的，而主板支持此类型就代表着属于此类的CPU大多能在该主板上运行（在主板所能支持的CPU频率限制范围内）。CPU类型从早期的386、486、Pentium、K5、K6、K6-2、Pentium II、Pentium III等，到今天的Pentium 4、Duron、Athlon XP、至强（XEON）、Athlon 64经历了很多代的改进。每种类型的CPU在针脚、主频、工作电压、接口类型、封装等方面都有差异，尤其在速度性能上差异很大。只有购买与主板支持CPU类型相同的CPU，二者才能配套工作。
支持内存类型
　　支持内存类型是指主板所支持的具体内存类型。不同的主板所支持的内存类型是不相同的。内存类型主要有FPM，EDO，SDRAM，RDRAM已经DDR DRAM等。FPM内存 EDO内存 SDRAM内存 RDRAM内存 DDR SDRAM内存 DDR2内存，ECC并不是内存类型，ECC（Error Correction Coding或Error Checking and Correcting）是一种具有自动纠错功能的内存，英特尔的82430HX芯片组就开始支持它，使用该芯片组的主板都可以安装使用ECC内存，但由于ECC内存成本比较高，所以主要应用在要求系统运算可靠性比较高的商业电脑中，例如服务器/工作站等等。由于实际上存储器出错的情况不会经常发生，而且普通的主板也并不支持ECC内存，所以一般的家用与办公电脑也不必采用ECC内存。一般情况下，一块主板只支持一种内存类型，但也有例外。有些主板具有两种内存插槽，可以使用两种内存，例如以前有些主板能使用EDO和SDRAM，现在有些主板能使用SDRAM和DDR SDRAM。上图中的主板就支持两种内存类型（SDRAM和DDR SDRAM），采用两种类型的内存插槽（蓝色和黑色）区分。值得注意的是，在这些主板上不能同时使用两种内存，而只能使用其中的一种，这是因为其电气规范和工作电压是不同的，混用会引起内存损坏和主板损坏的问题。
ATA 33/66/100
Quantum开发的ATA100接口，拥有100MB/秒的接口传输率，使用80针接口电缆，其中有40根地线，可以数据收发时的电磁干扰。ATA 100完全向下兼容传统的IDE，包括PIO、ATA/33、ATA/66等，举个例子：ATA100硬盘可用在ATA/33接口上，ATA/66m则是66MB/秒，而ATA33则是33MB/秒，最后ATA33/ATA66的硬盘也能用在ATA/100接口上。
AGP插槽
　Accelerated-Graphics-Port:加速图形端口,它是一种为缓解视频带宽紧张而制定的总线结构。它将显示卡与主板的芯片组直接相连，进行点对点传输。但是它并不是正规总线，因它只能和AGP显卡相连，故不具通用和扩展性。其工作的频率为66MHz，是PCI总线的一倍，并且可为视频设备提供528MB/S的数据传输率。所以实际上就是PCI的超集
PCI Express插槽
　　PCI-Express是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔提出的，很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高可达到10GB/s以上，而且还有相当大的发展潜力。PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 16X，能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。能支持PCI Express的主要是英特尔的i915和i925系列芯片组。当然要实现全面取代PCI和AGP也需要一个相当长的过程，就象当初PCI取代ISA一样，都会有个过渡的过程。

钽电容
　全称是钽电解电容，也属于电解电容的一种，由于使用金属钽做介质，不需要像普通电解电容那样使用电解液，另外，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制，所以本身几乎没有电感，但同时也限制了它的容量。此外，钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。 钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频改波性能极好，不过容量较小、价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力相对较弱。它被应用于大容量滤波的地方，像CPU插槽附近就可以看到钽电容的身影，多同陶瓷电容，电解电容配合使用或是应用于电压、电流不大的地方。
电感
　在主板上可以看到很多铜线缠绕的线圈，这个线圈就叫电感，电感主要分为磁心电感和空心电感两种，磁心电感电感量大常用在滤波电路，空心电感电感量较小，常用于高频电路。
电解电容
　是最常见的电容，它的容量比较大，而且有极性，一般应用在低频滤波和信号耦合、输入输出。电解电容不适宜用在温度变化较大的地方。
USB1.1/2.0接口
根据标准的不同，USB接口分为1.1和2.0标准，它们之间最大的区别就是传输速度的不同，USB1.1接口的传输速度只有12Mbps，而USB2.0接口的传输速度高达480Mbps。
IEEE1394接口(a,b)
IEEE1394总线是一种目前为止最快的高速串行总线，最高的传输速度为400Mbps/s。对于各种需要大量带宽的设备提供了专门的优化，接口可以同时连接63个不同设备，IEEE1394同USB一样，支持带电插拨设备。IEEE1394支持即插即用，现在的WIN98 SE、WIN2000、WIN ME、WIN XP都对IEEE1394支持的很好，在这些操作系统中用户不用再安装驱动程序，也能使用IEEE1394设备。火线（IEEE1394）支持的传输速率有100Mbps,200Mbps，400Mbps，将来会提升到800Mbps，1Gbps，1.6Gbps。不需要控制器，可以实现对等传输，最大连线4.5米，大于4.5米可采用中继设备支持，同样支持即插即用。火线是目前唯一支持数字摄录机的总线。IEEE1394既可作为外部总线，又可成为内部总线使用，不过由于已经有了PCI这样历史悠久的总线存在，而且现在PCI正向64位过渡，各厂商并不愿意做总线上的调整改动，所以市面上的IEEE1394是作为外部总线连接外设使用。1394A为100/200/400Mbps，而1394B为800/1000Mbps。
板载声卡
主板上附带的音效输出芯片，支持独立音效输出，常见为ALC650、CMI9761A。
板载网卡
板载网卡是指整合了网络功能的主板所集成的网卡芯片，与之相对应，在主板的背板上也有相应的网卡接口（RJ-45），该接口一般位于音频接口或USB接口附近。板载RTL8100B网卡芯片，以前由于宽带上网很少，大多都是拨号上网，网卡并非电脑的必备配件，板载网卡芯片的主板很少，如果要使用网卡就只能采取扩展卡的方式；而现在随着宽带上网的流行，网卡逐渐成为电脑的基本配件之一，板载网卡芯片的主板也越来越多了。在使用相同网卡芯片的情况下，板载网卡与独立网卡在性能上没有什么差异，而且相对与独立网卡，板载网卡也具有独特的优势。首先是降低了用户的采购成本，例如现在板载千兆网卡的主板越来越多，而购买一块独立的千兆网卡却需要好几百元；其次，可以节约系统扩展资源，不占用独立网卡需要占用的PCI插槽或USB接口等；再次，能够实现良好的兼容性和稳定性，不容易出现独立网卡与主板兼容不好或与其它设备资源冲突的问题。板载网卡芯片以速度来分可分为10/100Mbps自适应网卡和千兆网卡，以网络连接方式来分可分为普通网卡和无线网卡，以芯片类型来分可分为芯片组内置的网卡芯片（某些芯片组的南桥芯片，如SIS963）和主板所附加的独立网卡芯片（如Realtek 8139系列）。部分高档家用主板、服务器主板还提供了双板载网卡。板载网卡芯片主要生产商是英特尔，3Com，Realtek，VIA和SIS等等。