主板的作用、分类及组成

1、第三章 主板v主板的作用和分类v主板的组成v主流芯片组介绍v主板的选购v主板的常见故障分析和维修第1讲v主板的定义、作用和分类v主板的组成v一、主板的定义v主板，又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)和母板(motherboard)；它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。v二、主板的作用v1，将不同电压的电脑配件连接在一起，并提供相应的电源； v2，将不同功能的电脑配件连接在

2、一起，使它们相互传递信息； v3，接收外来数据，并给其它设备处理； v4，将内部设备处理的数据集中，并传递给外界；v5，平衡电脑中的数据、能源、速度、温度、电流等。 v三、主板的分类v主板的分类有以下几种方法：v第一种：按第一种：按CPUCPU插座类型划分插座类型划分：v常见的Socket结构有370主板、478主板、845主板、865主板、915主板、945主板、965主板等；vSLOT结构的有：754主板、930主板等。第二种：按主板所用北桥芯片厂商划分：按主板所用北桥芯片厂商划分：vINTEL：英特尔全球最大的半导体芯片制造商，它成立于1968年 第二种：按主板所用北桥芯片厂商划分：按主

3、板所用北桥芯片厂商划分：vSIS：矽统矽统科技于1987年在台湾的新竹科学园区成立。 第二种：按主板所用北桥芯片厂商划分：按主板所用北桥芯片厂商划分：vVIA 威盛：威盛电子股份有限公司，成立于1992年9月，总部在台湾台北县第二种：按主板所用北桥芯片厂商划分：按主板所用北桥芯片厂商划分：vAMD ：成立于1969 年，总部位于加利福尼亚州桑尼维尔。 第二种：按主板所用北桥芯片厂商划分：按主板所用北桥芯片厂商划分：vnVIDIA （英伟达）：创立于1993年1月，是一家以设计显示芯片和主板芯片组为主的半导体公司。总部设在美国加利福尼亚州的圣克拉拉。 第二种：按主板所用北桥芯片厂商划分：按主板所

4、用北桥芯片厂商划分：v目前常见的主板芯片组制造商还有另外2家：ALi（中国台湾）、 ATi（加拿大）等。第三种：按主板生产商（品牌）划分：按主板生产商（品牌）划分：华硕（华硕（ASUSASUS）、精英（）、精英（ECSECS）微星（微星（MSIMSI）、昂达（）、昂达（ONDAONDA）技嘉（技嘉（GIGAGIGA）、七彩虹）、七彩虹斯巴达克（斯巴达克（SPARKSPARK）等数不胜数）等数不胜数。 第四种：按主板的功能可分为：1、Pnp功能主板 配合相应操作系统可实现“即插即用”2、节能绿色功能主板 该种主板一般在开机时有能源之星(Energy Star)标志 3、无跳线主板 无跳线主板将是

5、主板发展的另一个方向 第五种：按印制电路板的工艺分类：可以分为双层结构板、四层结构板、六层结构板等；目前以四层结构板的产品为主。 第六种：按主板的结构分类：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，现已基本淘汰；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

6、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。 1、AT主板缺点：该类主板的一些外设的接口（串行口、并行口等）需要用电缆连接后在安装在机箱上。大量线缆导致计算机内部结构复杂，布局不合理。2、Baby AT主板 袖珍尺寸的主板。缺点：该类主板上CPU和I/0插槽的位置安排不合理。在结构上按习惯把内存插槽安放在机箱电源的下方，安装、更换内存条往往要拆下电源或主板，很不方便。内存条散热条件也不好。 3、ATX主板ATX是目前最常见的主板结构。是改进型的AT主板，对主板

7、上元件布局作了优化，有更好的散热性和集成度，需要配合专门的ATX机箱使用。 4、Micro ATX主板Micro ATX主板是ATX主板的精简版，也常被称作“小板”。比ATX标准主板结构更为紧凑。按照其标准，板上还应集成图形和音频处理功能。目前很多品牌机主板使用了Micro ATX标准，在DIY市场上也常能见到Micro ATX主板。 5、BTX主板BTX是英特尔提出的新型主板架构的简称，是ATX结构的替代者。新的BTX规格能够在不牺牲性能的前提下做到最小的体积。重要的是目前所有的杂乱无章，接线凌乱，充满噪音的PC机将很快过时。将来的BTX主板还将完全取消传统的串口、并口、PS/2等接口。 v

8、四、主板的组成主板跳线：CMOS放电跳线+超频跳线其他功能芯片+BIOS芯片+CMOS电池电源接口和各类接点控制芯片组：北桥芯片+南桥芯片扩展插槽：内存插槽：SD、DDR、DDR2、DDR3等AGP插槽、 PCI-E插槽PCI总线插槽 、 ISA总线插槽 各类板卡插槽接口：外设接口：键盘、鼠标、显示器、打印机等磁盘接口：IDE接口、SATA接口、FDD接口等 USB通用接口：USB1.1、USB2.0、 USB3.0IEEE 1394接口CPU插座v1、CPU插座vCPU插座就是主板上安装处理器的地方。v2、控制芯片组v控制芯片组是主板的核心组成部分。对于主板而言，芯片组几乎决定了它的全部性能

9、，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣决定了主板性能的好坏与级别的高低。v控制芯片组包括北桥芯片和南桥芯片。v2.1 北桥芯片v北桥芯片是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（Host Bridge）。一般来说，主板的名称就是以北桥芯片的名称来命名的，例如英特尔845系列主板的北桥芯片是82845E，AMD770系列主板的北桥芯片就是AMD 770等等。v因为北桥芯片的数据处理量非常大，发热量也越来越大，所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热，有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。 v北桥芯片作用：v北桥芯片负责与CPU的联系

10、并控制内存、AGP、PCI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（SDRAM、DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持，整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片，这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切，为了提高通信性能而缩短传输距离。v北桥芯片v2.2 南桥芯片v南桥芯片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

11、，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与北桥芯片相连。v2.2 南桥芯片的作用v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，所以不同芯片组中南桥芯片可能是一样的，不同的只是北桥芯片。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。 v南桥芯片视频v芯片组的未来发展v未来主板芯片组的发展方向将由现在的双芯片组（CPU+北桥+南桥）向单芯片系统（CPU+南桥）发展。v通过这

12、种改变，可以带来如下好处：v1、功耗降低，效能提高 v2、频率更高，速度更快 v3、节省主板空间，降低布线难度v3、内存插槽v定义：v内存插槽是主板上用来安装内存的地方。需要注意的是不同类型的内存插槽它们的引脚，电压，性能功能都是不尽相同的，不同的内存在不同的内存插槽上不能互相兼容。v内存插槽分类vSDRAM采用3.3伏工作电压，168Pin的DIMM接口，有PC66、PC100、PC133等不同规格，SDRAM内存金手指上有两个缺口。 vDDR应该叫DDR SDRAM，采用的是2.5V电压，184pin，DDR内存金手指有一个缺口。 vDDR2是新生代内存技术标准，是目前的主流内存类型，电压

13、为1.8V，针脚数量为240pin，DDR2虽然和DDR金手指同样有一个缺口，但两者缺口的位置略有不同，所以不可兼容。 vDDR3电压为1.5V，接口类型有200和240 PIN两种。同样金手指上有一个缺口，位置与DDR2不同。 v4、总线及其扩展插槽v总线是构成计算机系统的桥梁，是各个不同部件之间进行数据传输的公共通道。v扩展插槽是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽，也叫扩展槽、扩充插槽。扩展槽是一种添加或增强电脑特性及功能的方法。目前扩展插槽的种类主要有ISA、PCI、AGP、PCI-E、CNR、AMR、ACR和比较少见的Wi-Fi、VXB以及笔记本电脑专用的PCMCIA等。

14、未来的主流扩展插槽是PCI-E插槽。 v4.1 ISA总线及其插槽vISA插槽是基于ISA总线（工业标准结构总线）的扩展插槽，其颜色一般为黑色，比PCI接口插槽要长些，位于主板的最下端。其缺点是CPU资源占用太高，数据传输带宽太小，是已经被淘汰的插槽接口。 v4.2 PCI总线及其插槽vPCI插槽是基于PCI局部总线的扩展插槽，其颜色一般为乳白色，位于主板上AGP插槽的下方，ISA插槽的上方。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其他种类繁多的扩展卡。PCI插槽是主板的主要扩展插槽，

15、通过插接不同的扩展卡可以获得目前电脑能实现的几乎所有外接功能。 v4.3 AGP总线及其插槽vAGP即图形加速端口，是专供3D加速卡(3D显卡)使用的接口。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，而且在显存不足的情况下还可以调用系统主内存，所以它拥有很高的传输速率，这是PCI等总线无法与其相比拟的。AGP接口主要可分AGP1X/2X/PRO/4X/8X等类型。vAGP插槽通常都是棕色，还有一点需要注意的是它不与PCI、ISA插槽处于同一水平位置，而是内进一些，这使得PCI、ISA卡不可能插得进去。

16、当然AGP插槽结构也与PCI、ISA完全不同，根本不可能插错的。 v4.4 PCI-E总线及其插槽vPCI Express是新一代的总线接口标准。这个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-E接口根据总线位宽不同也有多种规格，从PCI-E 1X到PCI-E 16X。 另外，PCI-E也支持高阶电源管理、热插拔、数据间同步传输等。v4.5 AMR插槽vAMR（Audio/Modem Riser，声音/调制解调器插卡）插槽是Intel公司开发的一种扩展槽标准，用于通过附加的解码器实

17、现软件音频功能和Modem功能，从而让主板可以完成更多的工作，拥有更多的功能。 现已被CNR插槽取代。v4.6 CNR插槽vCNR插槽是利用Intel提出的CNR（通信网络插卡）规范而制造的一种主板扩展插槽。从外观上看，CNR插槽比AMR插槽比较相似（也呈棕色），但前者要略长一点，而且两者的针脚数也不相同，所以AMR插槽与CNR插槽无法兼容。由于市场对CNR的支持度不够，相应的产品很少，所以大多数主板上的CNR插槽也成了无用的摆设。CNR卡包括有：音频CNR、调制解调器CNR、LAN CNR、USB Hub CNR等等。v5、磁盘接口v磁盘接口是磁盘与主机系统间的连接部件，作用是在磁盘缓存和主

18、机内存之间传输数据。不同的磁盘接口决定着磁盘与计算机之间的数据传输速度，在整个系统中，磁盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。 v除了软驱接口（FDD）以外，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种，IDE接口硬盘多用于个人计算机中，也部分应用于服务器；SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场；而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵；SATA是一种新生的硬盘接口类型，已经在个人计算机市场上普及。 v5.1 软驱接口v主板上一个34针（33针）的双排针插座，标注为Floppy FDC或者FDD。作用是连接软驱。v5.2 IDE接口vIDE即“电子集成驱动器”，其拥有的价格低

19、廉、兼容性强的特点。vIDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。 v5.3 SCSI接口vSCSI即小型计算机系统接口，是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如I

20、DE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。 v5.4 光纤通道v光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。 v光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。 v5.5 SATA 接口v使用SA

21、TA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，SATASATA硬盘接口硬盘接口目前已经普及。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据效率高、发展潜力大而知名。 v6、电源插座v目前主板供电的接口有24针和20针两种，在中、高端主板上一般采用24针设计，低端产品一般为20针设计。v为防止插反，插座中的插孔作了特殊设计，插孔内框一边为直角，一边为倒角，反向是插不进去的。v7、扩展接口v扩展接口是主板上用于连接各种外部设备的接口。通过这些扩展接口，可以把打印机，外置Modem，扫描仪，闪存盘，MP3播放机，DC，DV

22、，移动硬盘，手机，写字板等外部设备连接到电脑上。而且，通过扩展接口还能实现电脑间的互连。 v目前，常见的扩展接口有串行接口、并行接口、通用串行总线接口（USB），IEEE 1394接口等。 v7.1 串行接口v串行接口，简称串口，也就是COM接口，是采用串行通信协议的扩展接口。串口一般用来连接老式鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备，目前部分新主板已开始取消该接口。 v7.2 并行接口v并行接口，简称并口，也就是LPT接口，是采用并行通信协议的扩展接口。一般用来连接针式打印机、老式扫描仪等。所以并口又被称为打印口。 v7.3 USB接口vUSB中文含义是“通用串行总线”。它不是一种

23、新的总线标准，而是应用在PC领域的接口技术。USB目前有三个版本，USB1.1的最高数据传输率为12Mbps，USB2.0则提高到480Mbps。USB3.0的传输速度至少是USB2.0 10倍以上。v注意：这里的b是Bit的意思，而1MB/s（兆字节/秒）=8MBPS（兆位/秒），12Mbps=1.5MB/s。 v另外，市面上的某些USB相关产品标注为USB 2.0 Full Speed的其实就是USB 1.1，而标注为USB 2.0 High Speed的才是真正的USB 2.0。 vUSB具有传输速度快，使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、

24、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem等。v7.4 IEEE 1394接口vIEEE 1394也是一种高效的串行接口标准，功能强大而且性能稳定，而且支持热拔插和即插即用。IEEE 1394可以在一个端口上连接多达63个设备，设备间采用树形或菊花链拓扑结构。IEEE1394是横跨PC及家电产品平台的一种通用界面，适用于大多数需要高速数据传输的产品，如高速外置式硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、扫描仪、打印机、数码相机、摄影机等。 v7.5 键盘、鼠标接口v键盘和鼠标接口均为PS/2接口，它通过一个6针微型DIN接口与计算机相连。所不同的

25、是颜色，键盘是紫色，鼠标是绿色。v7.6 音频线路输入/输出插孔、麦克风插孔v目前很多主板集成音效芯片，音效芯片大多集成在主板接口上。v线路输入插孔（Line in):用于连接外部音源，如录音机等，以进行声音的录制。v线路输出插孔（Line out):用于连接有源音箱、耳机或外部功放，以输出声音。v麦克风输入插孔：用于连接麦克风（话筒）v7.7 BIOS芯片和CMOS电池vBIOS直译过来后中文名称就是“基本输入输出系统”。其实，它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直