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作为电脑的主体部件,主板承载着CPU、内存、硬盘、显卡等部件的交汇工作,且PC外设部件几乎都与主板连接使用,随着PC部件的更新,主板规格也不断升级换代,对于PC菜鸟来说,了解主板的方方面面知识很关键,这有利于日后采购或PC维护。
一、主板PCB版型
主板PCB经过布线处理,并用来安装各种元器件,不同版型的主板在PCB成本上有所不同,同时在扩展性能上也有所不同,主板PCB主要有ATX和mATX两种版型。
ATX是目前最常见的PCB版型(如图1),其可以提供更多的扩展插槽,例如可以多提供一个显卡插槽、多提供PCI-E X1插槽等,同时由于提供了较为充足的空间,散热也更出众,主板集成度也较高,像双网卡芯片、1394接口、HDMI接口、双BIOS设计等。
mATX是HTPC最常见的主板PCB版型(如图2),由于PCB用料较少,成本得到一定控制,价格也便宜,但扩展性不足,无法满足主流用户需求,随着主板设计技术的提升,不少普通主板也开始采用mATX版型,例如AMD 790GX/890GX或Intel H55/P55等主板都开始纷纷采用mATX版型,非常适合小型机箱使用,是目前替代HTPC最好的客厅PC方案。
二、主板芯片组
芯片组是构成主板电路的核心,它决定了主板的级别和档次,也决定了板可以支持的扩展接口数量、接口性能等,主板芯片组有“南桥”和“北桥”之分(如图3)。
北桥芯片是主板芯片组中起主导作用的重要组成,北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、PCI-EX16数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、PCI-EX16插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还会集成显示核心,例如AMD 890GX主板在北桥芯片集成Radeon HD4290显示核心(如图4)。
南桥芯片负责I/O总线之间的通信(如图5),如PCI总线、USB、LAN、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,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,所以南桥芯片有时没有覆盖散热片。
小贴士:为了降低成本,提升总线速度,不少主板则只采用了单芯片设计,例如基于Intel P55单芯片主板,而北桥芯片的功能被集成在Core i5/i7处理器里。
三、供电/元器件
主板要高效稳定工作,必须具有出色的供电回路,其作用是对主机电源输送过来的电流进行电压的转换,将电压变换至CPU所能接受的内核电压值,使CPU正常工作,以及对主机电源输送过来的电流进行整形和过滤,滤除各种杂波和干扰信号以保证电脑的稳定工作。
主板供电回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近(如图6),且主要由电感、电容、MOSFET管等元器件组成。其中MOSFET管为黑色的“巧克力”状,主要作用是对每相的输出扼流圈进行充电和放电,并在输出端得到一个稳定的电压。
电感也称输出扼流圈(如图7),每相供电一般配备一颗扼流圈,在它的作用下输出电流连续平滑,一些主板每相使用两颗扼流圈并联,两颗扼流圈等效于一颗,因此可通过电感颗数,可以大致判断出该主板为几相供电;电容在主板中主要用于保证电压和电流的稳定(起滤波作用),且可分电解电容和全固态电容,相对电解电容,固态电容具有较高的稳定性。
四、插槽/接口
主板PCB上最明显的就是CPU接口,从构架来看,主要分为Intel和AMD两种规格,其中Intel处理器有LGA 775、LGA 1366和LGA 1156三种接口,酷睿i7系列采用LGA 1366接口;酷睿i5/i3采用LGA 1156接口(如图8),其它型号处理器都采用LGA 775接口。目前AMD处理器主要有AM2/AM2+和AM3三种接口,其中AM2与AM2+都采用940针,且AM2+可向下兼容,而AM3则采用了938针,不过AM3接口CPU均兼容AM2+主板(如图9)。
主板PCB上还有内存插槽、显卡插槽、PCI插槽等,其中内存插槽一般有2个,主流主板为DDR3规格,并支持DDR3 双通道模式,用不同颜色来区别(如图10),为此要组建双通道模式,必须使用同样颜色的内存插槽。主板上的显卡接口,基本采用了PCI-E X16接口,而且往往会提供2或3个插槽,并支持多卡模式,至于较短的PCI-E X1接口,由于设备不常见,往往只是一个摆设,对于标准版型主板,通常还会预留1或2个PCI插槽(如图11)。
此外,主板PCB上还具有4PIN供电接口、8PIN供电接口、CPU风扇接口、SATA/IDE磁盘接口,以及音频/USB的前/后置扩展插针等接口。而对于主板I/O外部接口,主要用于连接USB设备、网线、显示器、打印机等外设,主要有:VGA、DVI和HDMI视频接口、光纤/同轴音频接口、USB、e-SATA/IEEE 1394接口以及音频接口等(如图12)。
一、主板PCB版型
主板PCB经过布线处理,并用来安装各种元器件,不同版型的主板在PCB成本上有所不同,同时在扩展性能上也有所不同,主板PCB主要有ATX和mATX两种版型。
ATX是目前最常见的PCB版型(如图1),其可以提供更多的扩展插槽,例如可以多提供一个显卡插槽、多提供PCI-E X1插槽等,同时由于提供了较为充足的空间,散热也更出众,主板集成度也较高,像双网卡芯片、1394接口、HDMI接口、双BIOS设计等。
mATX是HTPC最常见的主板PCB版型(如图2),由于PCB用料较少,成本得到一定控制,价格也便宜,但扩展性不足,无法满足主流用户需求,随着主板设计技术的提升,不少普通主板也开始采用mATX版型,例如AMD 790GX/890GX或Intel H55/P55等主板都开始纷纷采用mATX版型,非常适合小型机箱使用,是目前替代HTPC最好的客厅PC方案。
二、主板芯片组
芯片组是构成主板电路的核心,它决定了主板的级别和档次,也决定了板可以支持的扩展接口数量、接口性能等,主板芯片组有“南桥”和“北桥”之分(如图3)。
北桥芯片是主板芯片组中起主导作用的重要组成,北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、PCI-EX16数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、PCI-EX16插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还会集成显示核心,例如AMD 890GX主板在北桥芯片集成Radeon HD4290显示核心(如图4)。
南桥芯片负责I/O总线之间的通信(如图5),如PCI总线、USB、LAN、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,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,所以南桥芯片有时没有覆盖散热片。
小贴士:为了降低成本,提升总线速度,不少主板则只采用了单芯片设计,例如基于Intel P55单芯片主板,而北桥芯片的功能被集成在Core i5/i7处理器里。
三、供电/元器件
主板要高效稳定工作,必须具有出色的供电回路,其作用是对主机电源输送过来的电流进行电压的转换,将电压变换至CPU所能接受的内核电压值,使CPU正常工作,以及对主机电源输送过来的电流进行整形和过滤,滤除各种杂波和干扰信号以保证电脑的稳定工作。
主板供电回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近(如图6),且主要由电感、电容、MOSFET管等元器件组成。其中MOSFET管为黑色的“巧克力”状,主要作用是对每相的输出扼流圈进行充电和放电,并在输出端得到一个稳定的电压。
电感也称输出扼流圈(如图7),每相供电一般配备一颗扼流圈,在它的作用下输出电流连续平滑,一些主板每相使用两颗扼流圈并联,两颗扼流圈等效于一颗,因此可通过电感颗数,可以大致判断出该主板为几相供电;电容在主板中主要用于保证电压和电流的稳定(起滤波作用),且可分电解电容和全固态电容,相对电解电容,固态电容具有较高的稳定性。
四、插槽/接口
主板PCB上最明显的就是CPU接口,从构架来看,主要分为Intel和AMD两种规格,其中Intel处理器有LGA 775、LGA 1366和LGA 1156三种接口,酷睿i7系列采用LGA 1366接口;酷睿i5/i3采用LGA 1156接口(如图8),其它型号处理器都采用LGA 775接口。目前AMD处理器主要有AM2/AM2+和AM3三种接口,其中AM2与AM2+都采用940针,且AM2+可向下兼容,而AM3则采用了938针,不过AM3接口CPU均兼容AM2+主板(如图9)。
主板PCB上还有内存插槽、显卡插槽、PCI插槽等,其中内存插槽一般有2个,主流主板为DDR3规格,并支持DDR3 双通道模式,用不同颜色来区别(如图10),为此要组建双通道模式,必须使用同样颜色的内存插槽。主板上的显卡接口,基本采用了PCI-E X16接口,而且往往会提供2或3个插槽,并支持多卡模式,至于较短的PCI-E X1接口,由于设备不常见,往往只是一个摆设,对于标准版型主板,通常还会预留1或2个PCI插槽(如图11)。
此外,主板PCB上还具有4PIN供电接口、8PIN供电接口、CPU风扇接口、SATA/IDE磁盘接口,以及音频/USB的前/后置扩展插针等接口。而对于主板I/O外部接口,主要用于连接USB设备、网线、显示器、打印机等外设,主要有:VGA、DVI和HDMI视频接口、光纤/同轴音频接口、USB、e-SATA/IEEE 1394接口以及音频接口等(如图12)。