计算机组装与维修-第2章主机

第2章主机2.1主板第2章主机2.1.1主板概述主板（Mainboard）是计算机中最重要、最基础的部分，主板基本决定了整个系统的性能、稳定和兼容性，因而又成为母板。

主板是机箱内最大的一块印制电路板，是计算机系统中的核心架构产品，承担着系统设备的连接及数据的传输。主板上主要安装BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘接口、面板控制开关接口、扩展插槽、指示灯插接件等。现在有的主板为抵御病毒，采用了“DBUALBIOS”（双BIOS）技术；有些为了超频，采用了“线性调频”技术；有些为了快速启动“STR”而设计了挂起内存功能。2.1主板第2章主机2.1.2主板的组成2.1主板电容CPU插槽(Socket478)内存插槽电源接口北桥芯片AGP插槽PCI插槽纽扣电池南桥芯片IDE接口软驱接口BIOS芯片华硕的P4P800Delux主板组成图第2章主机2.1.2主板的组成1、CPU插座主流AMD处理器：Socket754、Socket939主流Intel处理器：Socket775(lga775)2.1主板Socket939插座Socket775插座第2章主机2.1.2主板的组成2、主板芯片组主板芯片组简介:

主板芯片组的技术含量相当高，因此有能力设计、生产主板芯片组的厂商并不多。此外，由于主板芯片组得与CPU配套，因此目前的主板芯片组主要分为“ForIntel”和“ForAMD”两大类，分别支持Intel的CPU和AMD的CPU。目前市场上专为Intel处理器提供芯片组的厂商主要有Intel、VIA、SIS等几家，专为AMD处理器提供芯片组的厂商主要有VIA、SIS、NVIDIA等几家。其中，Intel、VIA、SIS、NVIDIA是市场上主要的芯片组厂商。了解这四家的主流产品，可以清楚主板芯片组市场中的主流产品北桥芯片：负责CPU与内存之间的数据交换和传输，因而决定了主板可以支持什么CPU和内存。北桥芯片还承担着AGP总线或PCI-E的控制、管理和传输工作。总的来说，北桥芯片主要用来承担高数据传输速率设备的连接南桥芯片：负责与低速率传输设备之间的联系。具体来说，负责与USB、声卡、网卡、PATA设备、SATA设备、PCI总线设备、串行设备、并行设备、RAID构架和外置无线设备的沟通、管理和传输工作2.1主板第2章主机2.1.2主板的组成

主流芯片组简介Intel芯片组：VIA芯片组：nForce芯片组：2.1主板945G芯片组（82945G+ICH7）

KT880芯片组nForce4芯片组第2章主机2.1.2主板的组成

主板上的控制芯片通常是成组使用，按照他们在主板上的排列位置，可分为北桥芯片和南桥芯片。◆北桥芯片：主板芯片组中其主要作用的最的重要组成部分，又称主桥。CPU类型、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽规格等。◆南桥芯片：扩展槽的种类与数量、扩展接口的种类和数量，如：USB、串口、并口、笔记本VGA输出接口。AC’97声音解码。2.1主板第2章主机2.1.2主板的组成

3、主板的扩展插槽AGP接口插槽

AGP8x为32位宽的并行总线，运行于533MHz，总带宽大约在2.1GB/sPCI总线插槽

32位数据总线，且可扩展为64位。为显卡、声卡、网卡、电视卡、MODEM等设备提供了连接接口，的工作频率为33MHz/66MHz。PCIExpress接口插槽

PCIExpress采用点对点串行连接，包括X1、X4、X8以及X16，PCIExpress接口能够支持热拔插；支持双向数据传输；数据传输带宽500MB/s~8GB/s，用于取代AGP接口的PCIExpress接口为X16。AMR插槽 是一套基于AC‘97规范的开放式工业标准，可插接AMR声卡或AMRModem卡。2.1主板第2章主机2.1.2主板的组成4.主板外部接口2.1主板PS2接口（鼠标）PS2接口（键盘）S/PDIF的同轴输出LPT打印口（并口）COM口USB接口RJ45接口声音输入声音输出麦克风接口1394接口主板外部接口示意图主板外部接口主板外部接口第2章主机2.1.2主板的组成4.主板外部接口串行口：连接调制解调器、数码相机、手持扫描仪和鼠标等并行口：主要连接打印机，扫描仪等

PS/2接口：连接鼠标和键盘USB接口：连接MP3、摄像头、打印机、扫描仪、移动硬盘、闪存盘等高速USB设备RJ-45网络接口：用来接入局域网或连接ADSL等上网设备IEEE1394接口：主要用来接入数码摄像机、外置刻录机等设备音频设备接口：用来连接有源音箱；数字光纤接口则负责传输质量更高的数字音频信号2.1主板第2章主机2.1.2主板的组成5、机箱前置面板接头

机箱前置面板接头是主板用来连接机箱上的电源开关、系统复位、硬盘电源指示灯等排线的地方

2.1主板标注含义ResetSW复位开关PowerSWATX电源开关PowerLED电源指示灯HDDLED硬盘指示灯Speaker机箱喇叭第2章主机2.1.2主板的组成6.关于BIOS和CMOSBIOS是一组固化到计算机主板上一个ROM芯片上的程序，保存着计算机最重要的基本输入／输出程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序

CMOS是计算机主板上的一块可读写的记忆芯片，用来记录当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定2.1主板第2章主机2.1.2主板的组成7.主板的其它部件2.1主板串行ATA接口并行ATA接口P4专用电源插座CPU风扇插座电源插座第2章主机2.1.2主板的组成8.一体化主板一体化主板是指集成了显卡、声卡等功能的主板，一般采用小板设计

2.1主板七彩虹C51主板第2章主机2.1.3主板的选购1.主板的选购原则实际需求：如果需要做升级，应考虑主板将来升级扩展的能力，尤其扩充内存、增加扩展卡、升级CPU等，应选择扩展性好、性能出众的主板。如果只是要求够用、好用就行，可以考虑选择性价比出众的整合型主板，以减小总体开支。如果对系统要求前卫，对速度、稳定、系统安全要求近乎苛刻，那么选择高性能主板品牌：品牌决定产品的品质，一个有品牌的产品有一个有实力的厂商做后盾、做支持；一个有实力主板厂商，为了推出自己的品牌的主板，从产品的设计开始、选料筛选、工艺控制、晶管测试，到包装运送都要经过十分严格的把关。这样一个有品牌作保证的主板，可对计算机系统的稳定运行提供牢固的保障售后服务：如厂商能否提供完善的质保服务，包括产品售出时的质保卡，承诺产品的保换时间的长短，产品的本地化工作如何（包括提供详细的中文说明书），配件提供是否完整等兼容性：对于自己动手装电脑的用户（DIY）来说，主板的兼容性是必须考虑的因素。例如，有时主板不能使用某个品牌的功能卡或者外设2.1主板第2章主机2.1.3主板的选购2.选购主板时应该注意问题

CPU插座与ATX电源接口在主板上的位置主板的厚度主板芯片组的生产日期扩展插槽内弹簧片的弹性主板上的纽扣电池主板上各部件的焊接质量2.1主板第2章主机2.1.4主板常见故障与主板驱动程序有关接触不良、短路等和主板电池有关的问题兼容性问题主板北桥芯片散热效果不佳主板电容失效BIOS受损

2.1主板第2章主机2.1.5主板的日常维护

防尘：

CPU、内存条、显示卡等重要部件都插在主机板上，如果灰尘过多，有可能使主板与各部件之间接触不良，产生这样或那样的未知故障防潮：如果环境太潮湿，主板很容易变形而产生接触不良等故障。另外，在组装计算机时，固定主板的螺丝不要拧得太紧，各个螺丝都应该用同样的力度，如果拧得太紧，容易使主板产生变形2.1主板2.2.1

CPU概述

CPU（Central

Processing

Unit）是中央处理器的简称，由运算器和控制器组成。CPU的内部结构可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，三个部分相互协调，进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。

CPU是一台计算机中最主要的部分，计算机的所有数据信息都由它来处理。如果把计算机比作一个人，CPU就是心脏，其重要作用由此可见一斑。自从Intel公司1971年设计制造出4位微处理器芯片以来，CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium、PⅡ、PⅢ、P4，从4位、8位、16位、32位发展到64位；主频从MHz发展到今天的GHz；CPU芯片里集成的晶体管数由2000多个跃升到千万以上；半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI（超大规模集成电路）达到ULSI。封装的输入／输出（I/O）引脚从几十根，逐渐增加到几百根。第2章主机2.2微处理器2.2.2

CPU技术基础CPU封装技术

第2章主机2.2微处理器

DIP封装QFP封装

PGA封装

BGA封装mPGA封装OPGA封装

FC-PGA封装PLGA封装FC-PGA2封装2.2.2

CPU技术基础CPU的接口标准

CPU安装插座按类型可以分为Slot（插槽）架构和Socket（插座）架构。其中Slot架构中又分为Slotl、Slot2和S1otA三种，Slotl、Slot2仅用于Intel的CPU，而S1otA则仅用于AMD公司的K7（Athlon）自从P4和AMD的Athlon处理器发布之后，处理器的插座完全转向了Socket架构Intel的P4处理器先是使用Socket423插座，之后转为Socket478插座，目前转为Socket775(LGA775)AMD的Athlon处理器和低端的Duron处理器都采用SocketA插座，目前AMD的处理器有Socket754、Socket939和Socket940三种规格第2章主机2.2微处理器

2.2.2

CPU技术基础CPU的性能指标1.主频、倍频和外频

主频即CPU正常工作时的时钟频率，也就是CPU运算时的工作频率。外频是系统总线的工作频率；倍频是指CPU外频与主频相差的倍数。三者的关系：主频=外频×倍频。2.前端总线的速度(FSB)指的是CPU和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。3.缓存缓存用来存储一些常用或即将用到的数据或指令。需要这些数据或指令时，可直接从缓存中读取，比到内存甚至硬盘中读取要快得多，从而大幅度提升CPU的处理速度。L1Cache（一级缓存）：采用与CPU相同的半导体工艺，制作在CPU内部，容量不是很大，与CPU同频运行，无需通过外部总线来交换数据，所以大大节省了存取时间。L2Cache（二级缓存）：CPU在读取数据时，寻找顺序依次是L1→L2→内存→外存储器。L2Cache的容量十分灵活，容量越大，CPU档次越高。L3Cache（三级缓存）：在主板上或者CPU上再外置的大容量缓存，被称为三级缓存。第2章主机2.2微处理器

2.2.2

CPU技术基础CPU的性能指标

4.字长在计算机中，算术运算可以分为定点运算和浮点运算两大类。字长一般是指参加一次定点运算的操作数的位数，例如8位、16位、32位或64位。字长影响着计算精度、硬件成本，甚至指令系统的功能。5.制造工艺早期：0.5微米工艺到0.35微米、0.25微米、0.18微米的制造工艺。现在普遍使用：0.13微米和0.09微米制造工艺。下一代CPU的发展目标：0.065微米（65纳米）制造工艺。6.扩展指令集

处理器指令集是为了提高计算机在多媒体、3D图形方面的应用能力。

Intel的MMX（MultiMediaExtended）、SSE、SSE2（Streaming-Singleinstructionmultipledata-Extensions2）、SEE3。AMD的3DNow!。第2章主机2.2微处理器

2.2.3

CPU的选购CPU选购原则：选择主流产品，重视实用性，考虑兼容性。在选购时应注意下列几点：主频：决定计算机的运行速度。在同一系列微处理器中，主频越高代表计算机的速度越快；对不同系列的微处理器，只能从总体性能来对应比较。倍频与外频：目前的产品出厂是基本上已把倍频锁死，要超频只有从外频下手，通过设置主板跳线或在BIOS中设置软超频，达到计算机总体性能的部分提升。接口类型：不同处理器的针脚不同，主板为了于其适应也变得不同。因此，一定要做到一一对应。缓存（Cache）：CPU的缓存分为一级缓存与二级缓存。应当注意，在CPU的核心、主频完全相同的情况下，缓存越大，CPU速度越快。选购时。尽量选择缓存容量相对较大的CPU。制造工艺：决定芯片上的每一层线路的宽窄以及每个晶体管的大小，即制造的精密度。购买时，选择制造工艺精密度较高的CPU，可以使性能与超频都有一定的上升。不要选择新一代的最初产品：一般都是生产商的过渡产品，例如，P4的423接口的CPU就是一例。最早的P4处理器是基于Socket423（Willamette核心）结构的，由于Rambus内存等诸多原因，使其成为P4的早期过渡性产品。对于同系列的内核改进型CPU，应该选择最新的。第2章主机2.2微处理器

2.2.4

CPU常见故障首先是散热问题引起的故障。随着CPU主频的提高，散热问题越来越突出，散热情况不好已经成为导致CPU出现故障的头号杀手。CPU由半导体材料制成，如果核心工作温度过高，就会产生电子迁移现象，也会造成计算机运行不稳定、运算出错、死机等现象，甚至烧毁CPU，严重危害信息的安全。如果长期在过高的温度下工作，会造成CPU的永久性损坏。其次是CPU质量本身问题。由于CPU的主频越来越高、高速Cache容量越来越大，由于Cache出现问题而导致系统运行不稳定的情况也在不断增加。第2章主机2.2微处理器

2.2.5

CPU的保养与维护首先要解决散热问题，不要超频或超频太高。其次，应正确设置BIOS的参数，注意不要同时运行太多的应用程序，以避免系统过于繁忙。第2章主机2.2微处理器

2.3.1内存的分类第2章主机2.3

内存

内存储器主要分类2.3.1内存的分类ROM与RAM

ROM（只读存储器）

ROM中的信息被永久性储存在ROM单元中，存储的信息只能被读出，不能被修改或删除。因此，若希望存储的信息不会随着外界因素的变化而变更时，通常放在ROM中，如监控程序、汇编程序、各种表格等。EPROM（可改写的只读存储器）

EPROM可以通过紫外线照射的方法擦除和重写其中的内容，一般用于软件的开发过程。RAM（随机存储器）

RAM即通常所说的内存，主要用来存放各种现场的输入和输出数据、中间计算结果，与外部存储器交换信息，以及用作堆栈。只有在计算机电源不断开的情况下，RAM中的数据才能保存；如果关机，保存在RAM中的数据将全部丢失。第2章主机2.3

内存

2.3.1内存的分类SRAM与DRAM

SRAM（静态随机存储器）

SDAM的读写速度非常快，但集成度不是很高，制作工艺比较复杂，因而价格较贵，一般用在主板或CPU上作为二级高速缓冲存储器（L2Cache）使用。DRAM（动态随机存储器）通常说的内存条是指DRAM。DRAM依靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息。由于电容上的电荷会泄漏，需要定时给予补充。因此，DRAM需要设置刷新电路。第2章主机2.3

内存

2.3.1内存的分类认识内存条第2章主机2.3

内存

SPD金手指PCB内存颗粒2.3.1内存的分类内存条的种类有：EDORAM、SDRAM、DDR、RDRAM、DDRII目前计算机中常用的内存条主要有：DDR和DDRII

第2章主机2.3

内存

184线DDR240线DDRII2.3.1内存的分类DDR和DDR2的区别

第2章主机2.3

内存

DDRDDR2数据传输频率200/266/333/400MHz400/533/667/800MHzI/O总线频率100/133/166/200MHz200/266/333/400MHz存储阵列频率100/133/166/200MHz100/133/166/200MHzBatchreadingsize2/4/84/8CASLatency1.5，2，2.53+，4，5WriteLatency1TReadLatency-1Pin数量184pin240pin标准工作电压2.5V1.8V2.3.2内存的性能指标时钟频率时钟频率代表内存能稳定运行的最大频率。目前市场上看到的DDR内存，主要是DDR333、DDR400以及DDR2667/800/1000。存取时间