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图解电脑主板

 红圈园地 2010-06-10

图解电脑主板

一、硬件其实不神秘

 

现在电脑早已不是什么稀罕物了,但你是否了解你的电脑呢?你是否知道硬件上那些密密麻麻芯片的作用呢?

如果说CPUPC的大脑,电源PC的心脏,那么主板就是PC的神经系统。可以说主板是所有硬件的基础,是它将各个硬件连接起来,并保证这些硬件可以按部就班的工作。

由于承担着大量复杂的工作,因此主板上元件的复杂程度也是所有硬件中数一数二的,但却很少有普通玩家了解主板上各个元件的功能,这对于一个DIY玩家是坚决不被允许的。

今天笔者就为大家介绍一下主板上各个元件的功能特点,希望通过笔者的介绍大家可以了解更多的硬件知识,成为一个真正的硬件高手。

二、主板主要元件概述


A CPU插槽,目前IntelAMD的处理器均采用这种ZIP零阻力接口设计。另外CPU接口附近通常会留出较低的空间以保证高端热管散热器的安装。

B内存接口,此位置专门为安装内存所使用,一般普通主板只拥有4个内存插槽,高端主板会增加至6个,而某些集成主板只有2个甚至1个。安装时需要将内存装进同一颜色插槽才能实现双通道及三通道。

C PCI-E 16x接口,这款拥有三条PCI-E 16x接口,并都采用蓝色以方便识别。目前PCI-E接口主要为安装显卡使用,而3PCI-E接口则意味着这款主板最多能同时安装3块显卡,当然只有狂热的游戏发烧友才会这么干。

D PCI接口,这款主板拥有两条PCI接口,并都采用黑色涂装,PCI接口目前主要为安装网卡、声卡等设备。

E PCI-E 1X接口,这块主板板载两条PCI-E 1X接口,此接口250MB/s的带宽远高于普通PCI接口的133MB/s,目前PCI-E 1X主要用于安装扩展卡,如声卡、网卡等。

F】 北桥芯片,散热片低下是主板的北桥芯片。北桥的主要功能是为CPU、内存、PCI-E接口之前提供互相通信,而在某些集成主板中,北桥内还集成了显示核心。

G】 南桥芯片,南桥芯片的主要功能是控制PCI接口、集成声卡、USB接口等设备。

H】 主供电接口,目前的大多数主板会采用24针接口的设计,次接口是主板的主要电能来源。

I】 双4PIN供电,此接口主要辅助为CPU供电。

J COMS电池,主板上这颗纽扣电池主要为保存BIOS数据不会再关机后丢失。

K IDE接口,IDE接口主要为连接硬盘及光驱等设备,但随着SATA接口的普及IDE已经逐渐失去了价值。

L SATA接口,通常主板会板载46SATA接口,目前SATA已经成了硬盘和光驱的默认接口。

M机箱前面板接口,此接口主要为连接机箱开关键、复位键、以及指示灯使用。

N】 扩展USB接口,通过此接口可以获得更多的USB接口。

O】 主板的功能按键,目前大多数主流主板都会提供额外的功能控制,而这种直接固化在主板上的开机、复位、清CMOS,甚至超频跳线是比较常见的设计。

P】 主板接口,这些接口为电脑提供了基本的输入输出功能,其中包括键键盘、鼠标、显示器、耳机以及USB接口等等。

接下来让我们对这些元件作进一步的了解

三、主板种类划分

提起主板我们很容易想到尺寸,没错,现在市场中主板的尺寸有大有小,那么到底是大的好还是小的更优秀呢?


    其实目前主板的尺寸大致可以分为ATXMicroATXMini-ITX(简称ITX)三种,其中ATX主板尺寸是三者中最大的,也是电脑主板的标准尺寸,这种主板一般元器件齐全,而且由于PCB板空间大,因此扩展功能相比其他两种尺寸更为优秀。


    MicroATX
顾名思义就是ATX主板的缩小版,通常这种主板就是我们所谓的集成主板,其中不仅集成了声卡、网卡,更板载了显示核心,因此使用这类主板可以免去玩家购买其他许多硬件的预算,但遗憾的是集成主板的显示核心性能一直未能达到独立显卡的标准。

由于尺寸小,因此MicroATX主板的硬件扩展能力不能和ATX主板相比,但目前不少MircroATX主板虽然扩展能力不佳,但都提供了基本的扩展接口,尤其是PCI-E接口,因此MircroATX主板也是玩家节约预算的不错选择。


    而ITX主板是随着Intel ATOM整合平台而问世的新标准,这种主板尺寸比MicroATX更小,甚至有些ITX主板比成人的手掌大不了多少,这种主板大多为整合平台设计,由于尺寸小巧,因此可以节约不少空间,但功能相比另两款主板有很大差距。

四、主板上最重要的芯片

好了,相信现在玩家们对主板的尺寸都有了一定的了解,那么接下来让我们开始看看主板的主要元件都是做什么用的吧。


    如果要问主板上最重要的芯片是什么,那肯定就是北桥芯片和南桥芯片了,这两颗芯片几乎控制了主板的所有功能,而我们通常所说的芯片组就是北桥芯片和南桥芯片的组合。

那么主板上哪颗是北桥,哪颗是南桥呢?这里笔者告诉大家一个简单的办法,离CPU接口仅的一般就是北桥,而距离CPU插槽距离远的就是南桥。

而最标准的识别方法是面朝主板正面竖直拿起主板,将主板扩展接口朝向你的左手边,放好后主板上方最大的那颗芯片就是北桥,而下方最大的一般就是南桥芯片了。

通常北桥芯片负责CPU、内存以及PCIe设备之间的通信,另外在集成主板中的显示核心一般也在北桥芯片中。南桥芯片主要负责PCIUSB等扩展接口以及集成声卡和网卡的控制。

目前最新的i3i5处理器由于将显示核心和内存控制器全部移进了CPU内部,因此新主板也就取消了北桥芯片的设计。

五、如何识别主板供电设计

除了芯片组之外,主板的CPU供电设计也是玩家关注的重点。随着CPU性能的提升,CPU所需要的电压却在不断减少,而电源为CPU提供的却仍然是12V电压,为了将高压转换成低压,就需要CPU供电电路的支持了。

对于CPU供电电路的原理笔者就不在这里赘述了,简单的说,CPU供电电路相数越多,所提供的电压就越稳定,而且电流也更大,由于有了电流分流因此供电电路的温度也会随着相数的增加而降低。


    但如何了解CPU供电电路的相数呢?我们可以根据CPU插槽周围的线圈、场效应管以及电容的数量来潘通,通常1个线圈、2个场效应管和1个电容构成一路供电。

对于最新的i3/i5处理器由于内存控制器和显示核心全部集成进了CPU,因此在CPU周围还有专门为这两个部件设计的供电电路,比如4+2相供电就是说有两相供电是为显示核心和内存控制器服务的。

六、芯片功能逐个介绍

除了南北桥芯片之外,主板上还集成了不少其他芯片,接下来笔者就为大家做一下详细介绍。

CPU插槽附近一般会安装一颗传感芯片,其主要功能就是负责CPU的各项参数。


    板载网卡及板载声卡芯片一般放置于PCI-E插槽前端,图中的RTL8111C就为主板提供了千兆网卡,而ALC889则是一颗音频硬解码芯片,通过它主板可以输出7.1声道的音频信号。


    主板上的这颗纽扣电池主要负责为CMOS供电,由于CMOS芯片属于一颗RAM随机存储器,因此一旦停止供电就会造成BIOS设置的丢失,如果玩家使用了几年的电脑,每次开机时系统时间都不正确时,很可能就是这块电池没电了。

由于纽扣电池本身电量就少,为了尽可能避免传输时的损耗,因此COMS芯片会与电池距离很近,图片中纽扣电池旁边贴着绿色便签的就是这块主板的CMOS芯片了。

图中电池左边的就是是主板的时钟发生器,识别时钟发生器的方法很简单,只要看到芯片上印有ICS的就是时钟发生器。

时钟发生器的主要功能是在电脑启动时初始化始终频率,并在电脑运行中协调整个总线频率,从而保证电脑的稳定。


    由于X58芯片组彻底取消了IDE接口的设计,但目前IDE设备并没有完全绝迹,因此这块主板使用一颗JMB363第三方磁盘控制芯片为主板增加了IDE接口,同时还为主板额外增加了2SATA接口。

图片中这颗FintekF71882FG芯片是一颗输入输出控制芯片,其不仅可以为主板提供IEEE1394等接口,更内置硬件监测功能,可以实时检测电压,并自动控制风扇转速。

现在我们已经将主板上的主要芯片全部介绍完毕了,但由于主板型号众多,因此各个型号的主板所使用的芯片也不近相同,但只要玩家明白,芯片一般在其控制的元件周围,就可以大概了解它们的作用了。

(原作者:李涛,选自http://article.pchome.net/content-1100713-1.html

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