微型計算機的主板

第三章微型計算機的主板

主板簡介

?主板（Mainboard也稱為MotherBoard或System

Board）

?:?是搭載CPU和其它硬件設備的平臺。是一塊印刷電

路板，是計算機機箱中最大的部件，布滿了各種電

子元件、插槽和端口，它主要負責連接計算機中各

個硬件設備，協(xié)調(diào)它們之間的工作。

?:?主板是整個電腦工作的基礎。它完成電腦系統(tǒng)的管

理和協(xié)調(diào)各部件工作。在計算機系統(tǒng)中起著舉足輕

重的作用。相當于人體的“中樞神經(jīng)”。

主板的分類

。市場上流行的主板，根據(jù)不同的標準，有不

同的分類方式。主要可以按照外形、CPU插

座及其支持的芯片組幾種方式分類。

?:?按外形分類，可分為AT主板、ATX主板、

NLX主板和最新的BTX主板四類。

?:?按外形分類主要基于主板的物理結(jié)構(gòu)、大小

形狀和電源要求的規(guī)范。

AT主板

?AT主板因其首先應用在舊MPC/AT機上而得

名，并發(fā)展成為一種工業(yè)標準。

?:?主板尺寸為13英寸義12英寸（1英口寸=25.4毫

米）即33厘米義30.5厘米，在主板上集成有

控制芯片和擴充插槽，目前已被淘汰。

AT7-MAX2主板照片

ATX主板

?ATX主板是由Inter公司開發(fā)的，尺寸為12英

寸X9.6英寸。布局更加合理。

?:*ATX主板的優(yōu)點：當主板尺寸過長時不會觸

及其它元件，外設數(shù)據(jù)線和硬盤數(shù)據(jù)線變短,

更靠近硬盤，將CPU和風扇和二為一，散熱

系統(tǒng)更加合理，支持熱插拔功能USB接口，

并且集成了串行口、并行口、聲卡和網(wǎng)卡等

接口。目前大部分主板都采用這個結(jié)構(gòu)。

NLX主板

?:?主要用于品牌機上，將所有的接口、板卡和

電源全部集成在一塊擴充卡上的主板結(jié)構(gòu)。

?BTX主板

?:?是Inter公司為配合新的CPU而提出的新的主

板規(guī)范，主要變化是改變了主板布局，使其

具有更好的散熱性，可以支持更大的電流，

因此可以支持有巨大功耗的CPU。

主板的組成

?:?主板由以下幾個部分組成：CPU插槽［插座卜

主板BIOS芯片、控制芯片、內(nèi)存插槽、IDE

接口、軟驅(qū)接口、AGP插槽、PCI插槽、ISA

插槽、外設接口、電源插座、CMOS電池等。

主板的結(jié)構(gòu)

PCI插槽

北橋芯片

紐扣電池

BIOS芯片

南橋芯片

IDE接口

華碩的P4P800Dehix主板組成圖

主板接口

LPT打印口（并口）

PS2接口（鼠標）1394接口

PS2接口（鍵盤）RJ45接口

S/PDIF的同軸輸出聲音輸入

COM口聲音輸出

USB接口麥克風接口

主板接口面板示意圖

主板的結(jié)構(gòu)

風扇接口面板插針

主板的機箱接口

標注含義

串行ATA接口

ResetSW復位開關(guān)

PowerSWATX電源開關(guān)

PowerLED電源指不燈

HDDLED硬盤（讀與）指冰燈

Speaker機箱喇叭

幾款常見主板欣賞

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I4(J1R

幾款常見主板欣賞

按CPU插座和支持的芯片組分類

?：?可以分為支持InterCPU的主板和支持AMD

CPU的主板。

?支持InterCPU的主板芯片組有Inter、VIA、

SiS。性能最強、最穩(wěn)定的是Inter芯片組，

VIA芯片組的性價比較高，綜合性能在Inter之

下，SiS主要做集成芯片，零售市場很少看

至上

?支持AMD的主板插座分為SlotA、SocketA

等。

CPU插座

。主板上有那種CPU插座，決定了這塊主板能夠使用

的CPU類型。

?Pentium4CPU的寸雷座是Socket478

?AMD公司的AthlonCPU的插座是SocketA

?Pentium3和CeleronCPU的插座是Socket370

最新Pentium4CPU的插座是LGA775等。

?CPU插座類型可分為Slot架構(gòu)和Socket架構(gòu)。

3Slot架構(gòu)又分為Slot1、Slot2和SlotA等；

^Socket架構(gòu)又分為Socket7(Super7)、

Socket370和Socket478等；

2.4.1CPU的接口方式

引腳式CPU插卡式CPU針腳式CPU觸點式CPU

Socket接口:Socket370>SocketA>Socket423>Socket

478>Socket603>Socket604>Socket754>

Socket939>Socket940>Socket775

Slot接口：Slot1>Slot2、SlotA

2.4.1CPU的接口方式

Socket370SocketA

Socket423接口的CPU

2.4.1CPU的接口方式

:*1同?

：!????；-：

：1!：：

：：

：?001:

Socket603CPU

Socket604Socket775

Socket754CPUSocket939CPUSocket940CPU

Slot1架構(gòu)

*Slot1、Slot2用于Intel的賽揚、奔騰系列的

CPU,如Celeron、PentiumIKPentiumIII,

采用插槽方式；

?SlotA是AMD專為其AMDK7設計的安身之所,

和Intel的Slot1一樣，采用的插槽方式，表面

上這兩種插槽看不出區(qū)別，實際的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

完全不同。

Slot1架構(gòu)

SLOT1崩槽

胭

抹

<

l

s

Socket7(Super7)架構(gòu)

?:.Socket7插座，使用它的CPU有Intel的奔騰

(Pentium)系歹U、多能奔騰(Pentium

MMX)系歹(J；AMD的K5、K6(K6、K6—2、

K6-III)系列；Cyrix的6x86系歹U(6x86、

6x86MX、MH)；IDT的C6系列(C6；C6

-2)等。

Socket7(Super7)架構(gòu)

Socket370架構(gòu)

Socket370插座是Socket系列插座中的小弟

弟，使用它的CPU有Intel新賽揚系列和FC—

PGA（FlipChipPinGridArray,倒裝芯片針

柵陣列）封裝而PentiumIIICoppermine（銅

礦）系列；威盛（VIA）收購Cyrix后生產(chǎn)的

Joshua（約書亞）系列。圖中圈起處是這兩

種插座的外觀區(qū)別之一。

Socket370架構(gòu)

SOCKET370主根

Socket478架構(gòu)

Socket478插座主要是用于搭配Intel

Pentium4等類型的CPU。

主板各部分的功能

?:?目前市場上主流的Pentium4主板，板載5根

PCI插槽，1根AGP8X插槽，兩個IDE接口，

兩組支持雙通道DDR內(nèi)存的插槽。

?:?主板上的主要插槽和芯片為：PCI插槽、IDE

接口、軟驅(qū)接口、內(nèi)存插槽、CPU插座、電

源接口、AGP插槽、北橋芯片、南橋芯片、

BIOS芯片。

芯片組

?主板芯片組(Chipset)由南橋(SouthBridge)芯片和北

橋(NorthBridge)芯片組成。CPU通過主板芯片組

對主板上的局部總線、內(nèi)存和各種擴展卡等部件進

行控制?？刂菩酒男阅懿煌?，主板的性能就基本

不同，因此，主板芯片組是區(qū)分主板的一個重要標

志。是整塊主板的靈魂所在；也就是說CPU對其它

設備的控制都是通過它們來完成的。

?主板上的南橋芯片和北橋芯片統(tǒng)稱為芯片組。芯片

組的類型決定了主板支持的CPU的類型。

?：?比較接近于CPU并且加裝有散熱設備的是北

橋芯片。相對來說比較小的離CPU比較遠的

是南橋芯片。南橋芯片在PCI插槽旁邊，北橋

芯片在CPU旁邊。

?:?北橋芯片提供對CPU類型、主頻、內(nèi)存的類

型、內(nèi)存的最大容量、AGP插槽的支持。

?:?南橋芯片提供對鍵盤控制器、ISA/PCI、USB、

時鐘控制器、數(shù)據(jù)傳送方式和高級電源管理

的支持。

主板控制芯片組

南橋芯片、北橋芯片

?:?南橋芯片主要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

資料都能有效傳遞；

北橋芯片是CPU與外部設備之間聯(lián)系的紐帶,

負責控制主板可以支持CPU的種類、內(nèi)存類

型和容量。

主板芯片組是衡量主板性能不可缺少的一個

指標，現(xiàn)在市場上主要有Intel、VIA、SiS和

Ali等主板芯片組制造商。

目前市場上常見的芯片組

(1)Inter芯片組

?同等級中性能最穩(wěn)定、兼容性最好的芯片組

?(2)VIA芯片組

?VIA是中國臺灣的芯片組大廠。南橋芯片和北橋芯

片采用自主研發(fā)的總線技術(shù)連接，其總線速度高于

lntero

(3)SiS芯片組

。其芯片最為特別，將南北橋芯片的功能集成在一塊

芯片中，因此其南北橋的總線速度是最快的，而且

價格低廉。

Intel（英特爾）芯片組

Inteli815芯片組

Intel（英特爾）芯片組

Inteli845芯片組Inteli850芯片組

Intel（英特爾）芯片組

Inteli865G芯片組Inteli875P芯片組

VIA（威盛）芯片組

iiiiiiiriiiii

I--KT400

0228CDTAIWAN

<24A1007931??

VIAKX133芯片組

VIAKT400芯片組

VIA（威盛）芯片組

VT8501

9912CDTAIWAN

13E003400??&

VIAMPV4芯片組

VIAMPV3芯片組

VIA（威盛）芯片組

“人

VT82C501MVPVT8605

9824CDTAIWAN9914coTAIWAN

13B0F5700??128ON97O10O

VIAMPV4芯片組VIAPM133芯片組

SiS（矽統(tǒng)）芯片組

SiS648芯片組SiS650芯片組

SiS（矽統(tǒng)）芯片組

R658|748

SiSR658芯片組SiS748芯片組

SiS（矽統(tǒng)）芯片組

SiS961芯片組SiS963芯片組

Ali（揚智）芯片組

AUAU

AlADDiNPro5TAIADDIN-P4

9M1651TM1671

AliM1651t芯片組AliM1671芯片組

Ali（揚智）芯片組

CoreLogic

Solution

-Miftai

AHM1681芯片組AliM1683芯片組

Ali（揚智）芯片組

AliflLi

ALIMAG1K1

CoreLogicM1647Al

0131TS07

SolutionHCE87000000E

■:M1087TAIWAN

AHM1687芯片組AliMAGiK1芯片組

BIOS芯片

BIOS芯片是主板上一個很重要的芯片，

BIOS的中文意思是“基本輸入輸出系統(tǒng)”，

因為BIOS包含一組例行程序，由它們來完成

系統(tǒng)與外設之間的輸入輸出工作。它的功能

當然不止這些，它還有內(nèi)部的診斷程序和一

些實用程序。

?:?每次啟動計算機時，都要調(diào)用BIOS的自

檢程序，檢查主要部件以確保它們工作

正常。

?:.BIOS協(xié)調(diào)著主板上的每一個部件的工作。

BIOS里的程序一旦被破壞計算機就無法

開機。

?:.CIH病毒，可破壞主板的BIOS。

?目前市場上某些主板有雙BIOS芯片。

BIOS芯片

?:?早期的主板上叫ROMBIOS,它是被燒錄

在EPROM里，要通過特殊的設備進行修改,

想升級就要更換新的ROM。新式的奔騰主

板大多采用閃爍存儲器芯片(FlashROM),

可使用軟件進行升級。

■為了安全起見，有些主板上有跳線決定

BIOS能不能被修改，默認的情況下是不能

修改。如果你不想對其升級或在升級之后，

最好把跳線設置到不能修改的位置。另有一

些主板沒有跳線來控制BIOS是否可以修改，

軟件可以直接更新BIOS。

CMOS芯片

?系統(tǒng)設置或配置信息存儲在CMOSRAM(或CMOS

SRAM)中，它叫做互補金屬氧化物半導體存儲器，

屬于內(nèi)存的一種，它需要很少的電源來維持所存儲

的信息。時鐘(RTC)記錄系統(tǒng)的日期和時間，也需

要電源來維持，所以，一些主板上都能看到一塊金

屬的鋰電池來提供電源。電池壽命大約是5年，當

你發(fā)現(xiàn)電腦的時間變慢或者不正確時就要準備更換

電池了。

CMOS芯片

?:.CMOS記錄了系統(tǒng)的一些重要信息，如

軟驅(qū)、硬盤的設置以及系統(tǒng)日期和時間

等，電腦每次啟動時都要先讀取里面的

信息。某些情況會引起CMOS內(nèi)容的丟

失，比如電池電量不足，或者其他一些

不可知的原因。

■有時我們需要主動清除CMOS中的信息，比如忘

記了開機密碼而無法啟動系統(tǒng)。一般，主板上有

專門的跳線來解決這個問題。你要參考主板說明

書，找到正確的跳線，按指示的方法進行；一般

的方法是先關(guān)閉電源，把CMOS跳線短接一會兒,

然后還原，重新開機即可。

外圍設備控制芯片

?:?上面介紹了主要控制芯片，主板上還有

一顆控制外部接口的芯片：MULTII/Oo

它主要控制并口、串口、鍵盤、鼠標、

還有軟盤驅(qū)動器的接口。

■ATX結(jié)構(gòu)的主板，這些接口都集成在主

板上，AT結(jié)構(gòu)的主板就只有一個大的鍵

盤口，串并口要從主板上用數(shù)據(jù)線接出

來。

外圍設備控制芯片

主要控制并口、串口.鍵盤、鼠標?.

還有軟盤驅(qū)動器的接口.

總線

?:?除了所支持的CPU類型以外，主板的第二個

重要特征就是總線的類型。

■所謂總線就是連接CPU和內(nèi)存、緩存、外部

控制芯片之間的數(shù)據(jù)通道；控制芯片和擴展

槽之間還有數(shù)據(jù)通道，叫做擴展總線，或者

局部總線。

總線擴展槽

?擴展總線允許用戶通過安裝新的擴展卡來擴

充計算機的功能。主板上的擴展槽越多，用

戶可安裝的擴展卡就越多。通常每塊主板提

供5?8個擴展槽，它們可能是不同的總線類型。

■同一類型的連接槽都是相通的，所以板卡可以

插入其中任何一個槽中。

總線擴展槽

同一類型的連接槽都是相通的，該

類板卡可以插入其中任何一個僧中。

總線擴展槽

槽的

擴

展

每

一

都

邊

有

針

它

，

和

所

插

入

板

卡

的

連

接

器

邊

緣

相

接

觸

。

總線擴展槽

?:?主板有兩種擴展槽，黑色的為ISA,白色的短槽為

PCI,PCI是現(xiàn)在比較先進的一種。

HS收展槽PCI擴展槽

PCI總線擴展槽

?PCI（PeripheralComponentInterconnect,

外設部件互連總線）是一個先進的高性能局

部總線（支持多個外設），同時它還支持即

插即用。顏色一般為白色，有一長（64位）

一短（32位）兩種擴展槽。

?:?目前最流行的插槽類型，在主板上為并排的

幾條白色插槽。可以插入顯卡、Modem卡、

聲卡、SCSI卡、電視卡等擴展設備來滿足人

們對增加計算機功能的需要。

PCI插槽的總線頻率為33MHz，數(shù)據(jù)傳輸速率

為132MB/S

PCI總線擴展槽

PC：［是Intel公司開發(fā)的一套局部總線系

統(tǒng)，它支持32位或64位的總線寬度，頻率通

常是33MHz.目前最快的PCI2?？偨y(tǒng)速度是

66MHz.

PCI總線擴展槽

ISA總線擴展槽

?ISA（IndustryStandardArchitecture,工業(yè)

標準結(jié)構(gòu)總線）一種16位的總線，擴展槽教

長，顏色一般為黑色，目前已經(jīng)很少使用。

ISA總線擴展槽

最普逋的總線是工S墟線，即工業(yè)標準結(jié)構(gòu)總線。

16位:IS樂總線頻率為8MHM左右.它的應用范圍很廠，幾

乎所有的主板都保留了巧包軟線的擴展槽.

AGP接口

?AGP(AcceleratedGraphicsPort)叫做圖

形加速接口，是Intel公司推出的新一代圖形

反示卡專用數(shù)據(jù)通道，它只能安裝AGP的顯

示卡。

?:?隨著技術(shù)的進步，顯卡需要向CPU等設備傳

輸?shù)臄?shù)據(jù)越來越多，PCI插槽132MB/S的總線

傳輸速率，不能滿足顯卡的需要。Inter公司

為此研發(fā)了AGP插槽，可以提高總線頻率和

數(shù)據(jù)傳輸速度，并為顯卡作了專門優(yōu)化的特

殊總線插槽。將顯示卡同主板內(nèi)存芯片組直

接相連，大幅提高了電腦對3D圖形的處理速

度，最快速率為2GB/S。

AGP慰口

內(nèi)存插槽

。主板上有兩到四條內(nèi)存插槽。目前主流內(nèi)存

是DDR內(nèi)存，對應184針腳CPU。

?:?插槽中有定位槽，只有正確的內(nèi)存才可以插

入相應的插槽。

內(nèi)存不能相互兼容。

?目前主板上用來固定內(nèi)存條的槽主要有

兩種，老一點的叫SIMM槽，最新型的叫

DIMM槽。

■SIMM：SingleInlineMemoryModule

（單列直插）

■DIMM：DualInlineMemoryModule

（雙列直插）

內(nèi)存插槽

?:.SIMM槽

■DIMM槽

內(nèi)存插槽

?:?現(xiàn)在市場上比較流行的DDRDIMM內(nèi)存

插槽

王板接口

。主板的外部接口是用來連接外圍的輸入輸出設

備的，主板外圍接口的布局都差不多，接口的

顏色也是按規(guī)范涂的。

?:?目前所有的主板都把IDE接口（主IDE接口、

副IDE接口）、軟驅(qū)接口、并行口（打印接

口）、串行口（C0M1,COM2）、PS/2的

鼠標和鍵盤接口、USB接口（即通用串行總線）

集成到主板上，另外有些主板上還集成有聲卡、

顯卡等接口。

主板接口

USB接口

?USB(UniversalSerialBus)接口,

通用串行總線接口，一般位于鍵盤

接口下面。為用戶的USB設備提供

聯(lián)結(jié)接口。它是新一代的多媒體電

腦的外設接口。

?:2SB接口最大能提供500MA的電流,

用電器功率較大就要外接電源。

?:?可分為USB1.1和2.0兩種規(guī)范。

USB1.1傳輸速率為12m/s,USB2.0

傳輸速率為480m/s

■USB接口主板及不同外設間的數(shù)據(jù)

傳輸，允許外設在開機狀態(tài)下熱插

拔，最多可串接127個外設，數(shù)據(jù)傳

輸非常穩(wěn)定。

USB接口

鍵盤、鼠標接口

?:?主板上有兩個PS/2接口，紫色的為鍵盤接口，綠色

的為鼠標接口。這兩個接口陣腳一樣。由于針腳的

定義不同，鍵盤和鼠標的接口不能互換。

?:?這兩個接口均不可熱插拔。鍵盤的接口有AT接口、

PS/2接口和最新的USB接口。

IDE接口、軟驅(qū)接口

*主板上一般有2?4個IDE接口，1個軟驅(qū)接口。

IDE接口接硬盤和光驅(qū)。在主板上為兩個白色

或黑色的，是個人計算機上主流的硬盤和光

驅(qū)接口。

電源插座

?：?電源插座主要有AT電源插座和ATX電源

插座兩種。AT電源插座為兩組共12芯單

列插座；ATX電源插座為D型20芯雙列插

座。

SATA接口串行ATA接口

?:?是剛剛發(fā)展起來的接口，叫串行ATA接口。

也用于連接硬盤和光驅(qū)。數(shù)據(jù)傳輸方式更科

學，傳輸效率高，可以達至U150MB/s,是未來

接口發(fā)展的趨勢。

?:?在服務器上有一種接口稱為SCSI接口，有50

針的，一般用在聯(lián)結(jié)低速硬盤上；68針的用

在聯(lián)結(jié)高速硬盤上。

軟驅(qū)接口

?:?軟驅(qū)接口和硬盤接口相鄰，比硬盤接口略小,

為34針接口。用于連接軟驅(qū)。

?:?電源接口

。電源接口為主板提供動力來源。和機箱上的

電源相連。接口處有卡口可以防止插錯。

首效芯片

?目前，市場上的主板都集成聲卡。音效芯片完成聲

卡的工作。

又分為“軟聲卡”和“硬聲卡”。

?:?“軟聲卡”的音效芯片只負責處理基本的數(shù)字/模擬

信號轉(zhuǎn)換工作，聲音處理的大部分運算由CPU完成。

音質(zhì)只能滿足普通用戶的需要。

?:?“硬聲卡”的音效芯片不占用CPU的資源，音質(zhì)好,

支持5.1聲道，能夠?qū)崿F(xiàn)家庭影院效果。

集成音效芯片

網(wǎng)絡芯片

?:?為了方便用戶連接網(wǎng)絡，某些主板上集成了

10MB/S的網(wǎng)絡芯片。高檔的也有1000MB/S

?:?可以代替

網(wǎng)卡的功能。

監(jiān)控芯片

監(jiān)控芯片有CPU風扇運轉(zhuǎn)監(jiān)控和機箱風扇監(jiān)

控等功能。

發(fā)現(xiàn)上述任何一項參數(shù)超過正常的許可范圍,

計算機馬上報警，提示使用者采取必要的防

范措施。超過許可范圍時，芯片將自動關(guān)機

以保護計算機。

?這類芯片對計算機的安全很重要。

傳統(tǒng)I/O接口

?:?主板上歷史較長的外部接口有串口和并口。

?通常用來連接打印機等設備。

聲卡、MIDI接口

有15個孔的接口是MIDI接口，用來連接游戲

手柄等設備，普通聲卡的三個接口，綠色的

是聲音輸出口、藍色的線性輸出接口及紅色

的線性輸入（話筒）接口

網(wǎng)卡接口

?:?網(wǎng)卡接口通常為RJ-45接口，和雙絞線頭連接,

能夠提供10-1000M/S的上網(wǎng)速度。

顯卡輸出接口

連接顯示器，輸出視頻信號。

主板的選購

?:?主板作為計算機的三大件之一，在整臺計算

機中有著舉足輕重的地位，因此選購一塊性

能穩(wěn)定的主板能夠在使用中省去不少的麻煩。

?:?選購中應注意主板的穩(wěn)定性，濾波電容、電

源回路及電子元件的布局。

主板的穩(wěn)定性

?:?不同品牌的主板，選用的芯片組相同，性能

相差就不會很大，確定主辦選用的芯片組后,

要考慮主辦的穩(wěn)定性和功能了。

?:?主板的穩(wěn)定性取決于主辦所用PCB板（印刷

電路板）的層數(shù)，主辦所用的濾波電容、電

源回路和布局合理程度。

主板的pcb層數(shù)

?:?目前的主板一般有4層、6層、8層，層數(shù)越多,

主板也就越穩(wěn)定