微机组装第2章主板

2.2主板概述

2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类

2.2.2主板的基本组成

2.2.3主板芯片组

2.2.4 主板基本电路

2.2.5主板的总线与接口

2.2.6主板的性能指标

2.2.7主板品牌大全

2.2.8主流主板选购原则

2.2.9主板故障分析与处理2024/7/81/50主板又叫主机板（MainBoard）、系统板（SystemBoard）或母板（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,是电脑主机箱中最大的一块电路板，是电脑的中枢，它为CPU、内存及各种功能卡(声卡、显卡、网卡等)提供数据传输通道；为各种存储设备，打印机、扫描仪等外设提供接口。电脑是通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来，形成一套完整的系统，因此电脑的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板。2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类2024/7/82/50指该主板所适用的应用类型。针对不同用户的不同需求、不同应用范围，主板被设计成各不相同的类型，即分为台式机主板和服务器/工作站主板。台式机主板服务器主板2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类笔记本主板2024/7/83/502.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类ATX主板技术规格及类型主板经历了XT、AT、ATX、BTX几个阶段。技术规格产品系列市场主流主板规格ATX、WTX、EATX、BTX、AT*、LPX*、NLX*、XT*、PC*等ATXI/O总线PCI-E、PCI、PCI-X、VL*、MCA*、EISA*、ISA*、XT*等PCI-E芯片组产品Intel、AMD、VIA、nVIDIA、SIS、CHPS*等IntelIntel芯片组5系列、4系列、3系列、900系列*、800系列*、400系列*等4系列ATX技术规范对主板、电源和机箱做出了一系列的基本技术要求。虽然主板都遵循ATX规范，但这并不意味所有ATX主板都是完全兼容的。ATX主板规格：标准ATX、MicroATX、Flex

ATX和MiniATX。2024/7/84/501）Intel的产品2）VIA的芯片组产品3）NVIDIA的芯片组产品采用Intel芯片组的MSI主板采用VIA芯片组的主板

采用NVIDIA芯片组的主板

按芯片组分2.2.1主板的结构及分类2024/7/85/50IntelCPUATX主板2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类按CPU分2024/7/86/50AMDCPUATX主板2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类2024/7/87/50主板分区2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类2024/7/88/50ATX主板技术规格2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类2024/7/89/50NLX主板结构AT主板结构Baby-AT

主板结构ATX主板结构MicroATX主板结构FlexATX主板结构2024/7/810/50目前微机系统结构计算机专家Amdahl：计算机结构是程序员所看到地计算机系统的属性。微机系统结构是主要集成电路芯片和总线之间互联地形式，以及它们实现地硬件功能。系统结构设计思想：充分发挥CPU性能。为了保证硬件的兼容性，各个厂商都在总线插座和I/O接口一级保证符合微机设计标准。2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类2024/7/811/50最新微机系统结构CPU集成内存控制器前端总线采用QPI北桥简化为IOH南桥增加eSATA

和TPM接口IntelX58芯片组主板系统结构2.2.1主板的作用、适用类型、结构及分类2024/7/812/502.2.2主板的基本组成音频接口部分，它的定义如下表所示：侧置扬声器输出

灰色后置扬声器输出后置扬声器输出后置扬声器输出

黑色中置和重低音中置和重低音

橙色麦克风输入麦克风输入麦克风输入麦克风输入粉红色前置扬声器输出前置扬声器输出前置扬声器输出声道输出绿色声道输入声道输入声道输入声道输入蓝色8声道6声道4声道2声道接口主板上的BIOS（该主板为双BIOS）2024/7/813/502.2.2主板的基本组成主板主要部件部件类型主要部件集成电路北桥、南桥、BIOS、系统时钟、SIO、音频、网络、电源、稳压、桥接等芯片电子元件电阻、电容、电感、晶振、二极管、三极管、场效应管、电池、PCB板等元件主板线路信号线（数据、地址、控制）、电源线、地线（信号地、电源地）等线路总线插座SocketCPU、DIMM内存、PCI-E显卡、PCI、USB等插座I/O接口SATA、eSATA、KB、MS、音频、LAN、DVI、VGA、1394、IDE、COM、FDD等其他插座24脚主板ATX电源（或20+4脚ATX）、8脚CPU_12V电源（或4脚12V）、前置面板按键和指示灯、前置音频、CMOS电池清除、CPU风扇、机箱风扇等插座2024/7/814/505.2主板基本组成5.2.1主板主要部件2024/7/815/50印刷电路板主板的基板是由6层或8层还氧树脂材料粘合在一起的PCB，主板上的电子元件通过PCB板上的铜箔线路连接。2.2.2主板的基本组成2024/7/816/50主板跳线插座1．机箱面板按键和指示灯接线2.2.2主板的基本组成2024/7/817/50主板跳线插座插座名称英文标记＋接线颜色－接线颜色说明电源开关PW_SW、PowerSW黄色或黑色白色接线不分正负电源指示灯PowerLED、MSGLED绿色白色绿灯，有正负之分硬盘灯HDD、HDDLED红色白色红灯，有正负之分复位按键Reset、RST蓝色白色接线不分正负报警喇叭Speaker、SPK、MSISW红色、橘色黑色接线不分正负2.2.2主板的基本组成2024/7/818/502.2.3主板芯片组Intel芯片组命名规则芯片组由北桥芯片和南桥芯片组成。芯片组的名称一般以北桥芯片命名。2024/7/819/50北桥芯片功能：支持内存规格，最大容量，ECC等；支持显卡总线接口，内置图形功能等；负责北桥芯片与CPU之间的信号传输；负责南北桥芯片之间信号的上传下达。AMD公司从K8CPU开始，将内存控制器集成在CPU内部，因此北桥芯片变得简化了，甚至能采用单芯片结构。Intel公司在Corei7处理器内也集成了内存控制器，因此北桥芯片（IOH）也简化。

2.2.3主板芯片组2024/7/820/50南桥芯片功能：南桥芯片负责I/O总线之间的通信

SATA接口管理，ACPI（高级电源管理），键盘控制管理，RTC（实时时钟），USB接口等。南桥芯片还需要与PCI、BIOS芯片、SIO芯片、HAD音频芯片、LAN网络芯片等进行通信和数据交换。南桥芯片通过局部总线方式（如Intel的DMI）与北桥芯片相连。2.2.3主板芯片组2024/7/821/50Intel南桥芯片技术性能ICH9南桥芯片功能2.2.3主板芯片组2024/7/822/50Intel芯片组命名规则芯片组命名规则：前缀+数字前缀P为主流芯片，如P45；前缀G为集成显卡，如G45；前缀Q为商业芯片组，如Q43；前缀X为顶级的芯片组，如X58等；前缀M为移动芯片组。2.2.3主板芯片组2024/7/823/50AMD芯片组命名规则

5系列（如AMD570，已停产）；

6系列（如AMD690等，已停产）；

7系列（如AMD740/770/780/790等）；

AMD公司将推出8系列芯片组。AMD南桥芯片以“SB”命名，如SB600系列，SB700系列等。2.2.3主板芯片组2024/7/824/502.2.4

主板基本电路主板供电电路主板12V和5V直流电不能给CPU供电，所以需要供电电路进行直流电压转换（DC-DC），这些转换电路就是CPU供电电路。1．主板供电电路要求保证CPU在大电流下稳定运行；具有快速的大电流响应能力；防止信号串扰效应。固态电容全名为固态铝质电解电容，是除了钽电容外最高端的电容，它采用高导电性分子材料，而普通的电解电容采用的是电解液2024/7/825/50主板供电电路2．主板供电电路工作原理主板供电回路是主板中的一个重要组成部分，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。2.2.4

主板基本电路2024/7/826/50主板供电电路3．主板单相供电电路工作原理单相供电电路中，电容和电感规格越高，场效应管数量越多，供电品质会越好。4．主板多相供电电路一相电路能提供大约30A～60A的电流，两相电路能提供大约60A～120A的电流，如此累加。供电相数越多，能提供的电流就越大2.2.4

主板基本电路2024/7/827/50主板供电电路多相供电电路2.2.4

主板基本电路采用4相供电，每相有3颗MOS管2024/7/828/502.2.5主板的总线与接口总线基本类型总线是多个部件之间的公共连线，用于在各个部件之间传输信息。内部总线用于各种集成电路芯片内部单元之间的互连；系统总线用于各种芯片之间的互连；外设总线用于微机与外部设备的互连。2024/7/829/50总线基本类型并行总线分为5个功能组：数据总线、地址总线、控制总线、电源线和地线。并行总线有：FSB、HT总线、内存总线、PCI总线、PCI-X总线、AGP总线等。串行总线：PCI-E、SATA、eSATA、QPI、DMI、SPI、LPC、SMBus、USB、IEEE1394等。2.2.5主板的总线与接口2024/7/830/50总线带宽在模拟通信中（频带通信），总线带宽指通信频率之差；在数字通信（基带通信）中，带宽指数据传输速率。总线频率往往指总线上数据传输的频率。并行总线带宽＝（总线位宽×总线数据传输频率）÷82.2.5主板的总线与接口2024/7/831/50总线带宽微机并行总线性能总线类型时钟频率（MHz）总线位宽（位）传输频率（MHz）总线带宽FSB160040064160012.8GB/sHyperTransport80032320012.8GB/sDDR3-1600内存总线20064160012.8GB/sAGP8×66325282.1GB/sPCI333233132MB/sPCI-X2.066645334.3GB/sHubLink333266264MB/s2.2.5主板的总线与接口2024/7/832/50总线带宽串行总线带宽指总线传输速率，单位为bit/s。微机常用串行总线性能

总线类型总线带宽总线类型总线带宽总线类型总线带宽QPI12.8GB/sUSB2.0480Mbit/sSPI3Mbit/sPCI-E1.0x164Gbit/sUSB3.05.0Gbit/sSST1Mbit/sPCI-E2.0x3216Gbit/sDMI1Gbit/sSMBus100kbit/sUSB1.112Mbit/sLPC132Mbit/sIEEE1394b800Mbit/s2.2.5主板的总线与接口2024/7/833/50系统总线FSB：CPU与北桥芯片之间信号传输通道，最高频率为1600MHz，带宽为12.8GB/s。QPI总线：基于数据包的点到点互连技术，单向带宽为12.8GB/s。HT总线：AMD公司的前端总线技术，最高频率为3200MHz，带宽为12.8GB/s。内存总线：负责内存与北桥芯片之间的数据并行传输。2.2.5主板的总线与接口2024/7/834/50系统总线DMI总线：连接南北桥芯片的串行总线，采用点对点连接方式，时钟频率为100MHz，上行与下行单向带宽为1GB/s。SPI总线：用于SIO芯片的连接，带宽为3Mbit/s。SST总线：串行总线，用于系统温度管理，带宽为1Mbit/s。2.2.5主板的总线与接口2024/7/835/50外设总线PCI总线：位宽32位，时钟频率33MHz，总线带宽为133MB/s。2.2.5主板的总线与接口2024/7/836/50外设总线PCI-E总线：点对点异步串行传输。基本PCI-E×1总线有4条线，两条输人，两条输出，总线带宽为250Mbit/s（单工）。PCI-E可根据不同设备分配不同的传输带宽。2.2.5主板的总线与接口2024/7/837/50外设总线USB总线：采用4根电缆，2根传输串行数据，2根提供电源。USB接口支持PnP，可热插拔，可以串接127个设备。USB2.0带宽为480Mbit/s，传输距离近百米。USB3.0总线带宽高达5.0Gbit/s。2.2.5主板的总线与接口2024/7/838/50常用接口SATA接口：SATA2.0接口带宽为3.0Gbit/sSATA使用点对点传输协议，不存在硬盘设备的主从问题，并且每个驱动器独享接口带宽，SATA支持设备热插拔。2.2.5主板的总线与接口2024/7/839/50常用接口IDE接口：ATA-133标准的IDE接口采用40针80线的接口型式，带宽为133MB/s，主要用于连接硬盘和光驱。2.2.5主板的总线与接口2024/7/840/50常用接口SIO接口：键盘接口、鼠标接口、RS-232接口、LPT接口、软驱接口等。光纤SPDIFeSATA1394aUSBRJ45同轴电缆SPDIF2.2.5主板的总线与接口2024/7/841/502.2.6主板的性能指标主板的主要性能指标有：（1）支持CPU的种类和频率。（2）主板采用的控制芯片组及其型号。（3）总线频率。（4）支持内存的种类和容量。（5）扩充插槽类型和数量。（6）各种接口的种类和数量。（7）主板BIOS功能、版本号和调节功能。（8）稳定性、扩展性、散热性（9）主板的特色功能2024/7/842/502.2.7主板品牌大全2024/7/843/502.2.8主流主板选购原则电脑的主板对电脑的整体性能起着举足轻重的作用，主板上的部件每时每刻都有海量的信息要通过主板与其他部件沟通，主板的重要性对于电脑来说自然非同小可。几百块的主板也是主板，几千块的主板也是主板，区别在于功能，性能。那么衡量一块主板的性能好快主要取决于：首先，看应用性能，其次，看做工与用料，第三，看品牌专业

挑选好主板的几条原则：