分享

小白向科普:主板篇(较为全面) 来自 高阶大元帅

 新用户01684162 2020-04-07

本文主要为小白扫盲科普,纯为个人经验所得,不足/错误之处请大佬明示

主板,英文名MotherBoard,为组成一台计算机的核心部件之一,主板在电脑中相当于一段桥梁,总所周知,一台常规电脑主机的核心部件为CPU、GPU(图形处理器、显卡、核显、集显)、RAM(内存)、ROM(硬盘)、主板、电源、CPU散热。CPU在桥东,内存在桥西,主板的作用就是使其各大部件联通,通过南桥(芯片组)进行调度(电压分配、内部缓存传送、供电、转换信号等)

例1 华硕 TUF Z370-PLUS II

先说主板的构成以及如何分辨/确定一块主板是优是劣,主要几点为:供电、io接口、拓展性能、散热、PCB板、做工用料、
供电:
主板最重要的就是CPU供电,也就是平常所说的供电相数,标准的一相CPU供电为1颗电感+2颗电容+4颗MOS管。也有做成1颗电感+1颗电容+2颗MOS管的,虽然缩水,但也算1相供电
如图例1,这是华硕TUF Z370-PLUS GAMING II拆掉MOS散热马甲的鸟瞰图,1为电感,2为电容,3为MOS管。
供电方式又分原生、倍相和并联,通俗一点说,倍相拥有PWM芯片的拓展,每一相物理供电都分成两相来进行供电工作。并联没有PWM芯片,所以一般都是在每一相物理供电的原有基础上多加一颗电感,但是和显卡双卡交火/Sli一样,1+1并不等于2,实际效果不怎么明显。再简单点说,以6相供电为例子,倍相是总水管来水,流给3根大水管,3根大水管又分别流给各自的2根小水管,从而形成一个完整的6相供电体系。并联则是总水管来水,大水管分流成3份,但是没有中水管,只好2个小水管来接受1份,需要6个小水管才能胜任工作。原生6相大概就是平均分,只有6根小水管,一根该流多少流多少。目前来说最好的供电方案为PWM芯片+倍相,如果说一块主板拥有10相的倍相供电甚至以上,那就必然是高端/顶级板子。
(PWM芯片就是通常所说的电源管理芯片 电源IC)

例2

IO接口:

图例2
如图所示, 1为转换BIOS按钮,2为清空BIOS按钮。转换BIOS只有在双BIOS主板上才会出现。两者为目前高端主板/顶级主板必备的按钮,部分中端良心主板也会搭载,而有的主板不在IO接口处,设计在主板南桥(芯片组)附近或者内存DIMM插槽旁,但就实用性来说,设计在IO背板更加实用及人性化,毕竟设一块主板一但装机而又需要使用到这两个按钮的话,板载按钮需要拆除机箱的侧壳来操作,而IO接口是直接裸露于背部,直接操作即可。
转换BIOS按钮意义在于你可以两套BIOS设置不同的方案,比如BIOS1设置CPU/内存超频,BIOS2设置默频,日常用BIOS2,游戏或者生产力切换BIOS1。又或者更新BIOS时出错或者断电,可以防止变砖,其他用途就不一一说了。清空BIOS应该都能明白,当你超频设置失败或者其他原因导致无法正常自检或者开机,就需要清空BIOS设置使其恢复出厂默认设置,老主板没有这种设计,想要清空BIOS只能短接跳线或者拆除主板CMOS电池,但电池位置一般位于主PCIE插槽附近,所以要拆除大多数情况要拆除显卡,麻烦得很,所以就有了这种极其方便的设计。

3为WIFI天线插槽,用于连接无线网卡天线,只会在集成板载无线网卡的主板上出现。

4/5为USB接口,通常情况下,主板背板上黑色的USB接口为USB1.0(当代主板不存在)/USB2.0,蓝色为USB3.0,红色为USB3.1,也有部分花里胡哨的厂商做成黄色绿色紫色什么的,准确信息还是要看主板实际标注或者厂商公布的信息。USB接口自然越多越好,关系到一块主板的拓展性能,更多的USB接口可以连接更多的设备,如U盘/USB网卡/移动硬盘/蓝牙收发器/键盘鼠标等。

6为TYPE-C接口,一般也是高端/顶级主板必备的,良心中端主板也有搭配 TYPE-C属于USB接口,相较于普通USB口好处在于不区分正反,高端板子基本都是USB3.1的TYPE-C接口,也有部分中端低端板采用USB2.0总线作为TYPE-C接口,一般来说,USB3.1规范的TYPE-C承受的最高输出功率为100W,若支持PD快充协议的话可以给笔记本或者手机充电,也可作为显示输出/数据传输等其他拓展。

7为音频输出,处理芯片为板载的声卡芯片,部分高端板子带光纤输出口。

8为RJ45网络接口,目前主流主板普遍为千兆网卡,高端或者顶级主板会额外配备一个万兆网口甚至双万兆网口,速决于板载网卡芯片的等级。

例3

图例3
图例3中的1/2/3为视频输出接口,1为VGA接口,老显示器基本都是采用这种接口,为模拟信号,最早由IBM于1987年提出来的视频传输标准,目前也是濒临淘汰,缺点对比其他接口很多,失真、容易被物理干扰、分辨率/刷新率低下、显示波纹严重、画质差。2为DVI接口,3为HDMI接口,两者是当代最主流的视频输出接口,而HDMI可以视频+音频同时输出,对于部分带音响外放的极其友好。另外还有DP接口,主板带DP口的不多,为主在于显卡上。

4为PS2键鼠接口,PS2与USB最大的区别在于PS2原生支持全键无冲(当你键盘104个按键同时按下也不会造成冲突/不识别)而USB接口原生并不支持全键无冲,不过从前几年开始到现在也有非常多的USB键盘支持全键无冲,一般商品详情页都会标注,这方面就不多说了,因为我也不知道通过什么原理实现的流汗滑稽

总的来说背板IO接口自然是越多越好,尤其是USB接口,对于一块主板的初步判断可以先查看背板IO如何。

拓展性能
主板的拓展性能无非就是关乎接口数,一块主板的接口/插槽越多,不同种类的接口越多,支持的设备/外设等就越多,拓展性能自然越强,主要尤如背板IO/M.2插槽/SATA插槽/PCIE插槽等。

散热
主板散热一般侧重于南(芯片组)北桥/MOS供电(CPU供电),CPU供电部分的散热主要为散热马甲被动散热,中间有一层导热垫或者石墨烯导热,高端或者顶级板子会有散热风扇存在。CPU供电的散热其实不需要太过于担心,理论设计的上限是120度,但是过高的温度自然而然会给CPU一些负面的影响,如电压/电流波动等,当你某个物理硬件的温度过高触发极限温度墙时,电脑为了保护硬件通常都会停止工作,但如果长时间在温度墙边缘徘徊而又达不到执行保护方案的条件,造成的后果就是寿命缩减。再者,打个比方,如果你是一块入门主板,CPU供电部分很差,供电不行散热也不行,但是你偏偏用了一颗高功耗并性能强大的CPU,这时主板CPU供电部分的电感/电容/MOS管必定处于极高的物理温度(80度/90度),恰好你的走线技术又很烂,CPU散热风扇的供电线或者其他部件的线材压在CPU供电散热上,时间久了轻则线材融化,重则起火自燃机毁人亡受虐滑稽(不要太害怕,一般线材都有做阻燃处理,别的就算电源炸了也只会爆燃,不会爆炸,除非你扔一堆鞭炮雷.管什么的在机箱里)题外说一下CPU散热这方面,通常来说百元级的风冷散热效果都是比同价位的一体式水冷要好。

例4 各大X570系主板

如图例4 因AMD的X570系芯片组首发了PCIE4.0通道,功耗据说上升了有10来瓦,带来更强大的性能的同时也需要更强大的辅助散热,所以从几百块的入门板子到七八千块的顶级板子的南桥都有一颗散热风扇,部分主板MOS供电部也有风扇辅助散热。

例5

如图例5所示,左边为入门级主板,右边为顶级主板,通过MOS供电模组的散热可以给人一个直观的判断,通常入门/低端/缩水丐板的MOS散热只有一块小散热马甲或者压根没有散热马甲,但是一些中端板子也会采用全包围的散热,给人一种高大上的感觉,对于这种判断方式只能说MOS模组拥有一小块或者没有散热马甲的板子必定是低端板子,而采用全包围或者大面积半包围散热马甲的主板一定差不到哪去。

PCB板/做工用料
主板的底板也是普通的一块印刷电路板,这方面倒是没什么,主要就是PCB层数,一般是越厚越好。做工用料这块关乎到很多东西,例如主板是否带背板,各散热马甲的材质,以及上述的PCB层数,

例6

如图例6,带背板的主板自然而然比不带背板的主板要好(废话),背板的存在是为了防止主板受重弯曲变形,也起到一定的散热作用,同时也是一个直观的判断主板档次、优劣的方法。

--------------------------------------------分割线----------------------------

主板各大常见接口/核心部件及其作用:

例7 华硕ROG C6E

根据图例7
1为SATA接口,SATA协议目前还可以见到的有SATA2.0/SATA3.0,广泛用于连接硬盘储存设备,也用于连接光驱,说实话就现在新的机子来说,光驱大部分已经是不复存在了。硬盘又分机械硬盘及固态硬盘,机械与固态硬盘最大的区别就算读写速度,但是两者的特性是相对的,机械硬盘容量大,速度慢,价格便宜,固态硬盘相较于机械硬盘容量小,速度快,价格小贵。

2为主板芯片组(南桥),那芯片组是啥个玩意?H310/B450/Z390/X570/X399就是芯片组的各系列命名,芯片组取决了这块主板的定位,用屁股想都知道,H310芯片组的主板的做工用料有可能做和Z390的一样?说说AMD、英特尔两家的芯片组区别及相同点(早年还有英伟达,已沦陷),例如说,H110/B150/Z170,同代芯片组有三个不同档次的型号(AMD如此),H110这个最低端的拓展性差,什么都差,一般用于带奔腾/赛扬/i3等入门处理器,勉强可以带i5,但是带k的带不起。B150各方面均衡,通常带i5或者不带k的i7,z170这个很明显就是配i5带k或者i7带k,总所周知,英特尔当代的U,只有后缀带K的并搭配同系主板中最强的芯片组才可超频/超内存。AMD的板子分类及其各搭配的芯片组和英特尔差不多,但是AMD是比较良心的,就锐龙平台来说,除了A320芯片组主板不可超U,其余都可以超U及内存,只是超频能力/供电/拓展性的差别就出来了。

3为24Pin(针)主板供电,这个没啥好说的,整个主板的供电。部分高端/顶级板子会在接口加固或者抗干扰处理。

4为M.2接口,用于连接固态硬盘或者M.2网卡,M.2的固态硬盘又分NVME协议和SATA协议,不要以为M.2固态就是好东西,如果你买了SATA协议的M.2接口固态,意义也不大,还比普通SATA固态更贵,多此一举,用M.2就一部到胃上NVME协议的。

5为PCI-E插槽,常用于插♂显卡,一个固定的规律为PCIE插槽越多,主板必定越高端。也可用于连接PCIE接口的固态或者加速卡(例如傲腾)/视频采集卡/网卡/声卡等。PCIE插槽又分X16、X8、X4、X2(物理插槽不会出现,用于内部接口)、X1不同位宽,位宽越高,带宽及传输数据随之越高。位宽不同,插槽实际长度也不同。

例8 不同长度的PCI^E插槽

如图例8所示,第一根最长的为标准的PCI-E 3.0 X16插槽,往下第二、三根为PCIE X1插槽,X1插显卡基本没有意义,通常都是网卡或者其他设备。如果你的主板拥有多根不同的PCI^E插槽,显卡首选插在从下往上第一根PCI^E X16插槽,也有部分主板厂商将PCI^E X8或者X4做成和X16的长度,要注意区分,一般插槽旁边都会有注明。题外说一下,如果你是多张显卡交火或者组Sli,就算你都插在X16的插槽,但实际运行并不会多张显卡都按X16的位宽运行(双卡除外),一般三卡运行状态是X16、X16、X8。双卡可以同时双X16运行。

6为CMOS电池,为主板BIOS、CMOS芯片维持供电,在主板完全断电后继续供电,使时间/日期/BIOS设置等得以保存。

7为PCI-E X1插槽,参考5的详细描述,不再赘述

补充

PCI插槽

此为PCI插槽,当代用处不多,多为主板维修检测连接诊断卡用,或者连接其他转接卡(打印机、COM串口等)。

8为板载声卡芯片,用于处理音频输出,一般都有做屏蔽、抗干扰设计。高端/顶级主板的板载声卡并不亚于独立声卡。

9为RGB接口,分12V和5V两种,风扇/灯板什么一切支持主板RGB同步的会亮的东西插上(电压相同可串联)就可以在各大灯光控制软件中设置同步方案。目前最好用也最强大的是华硕的AURA神光同步。

10为主板跳线,一般用于连接机箱的前置面板(开关机键、重启键、前置音频输出、硬盘灯、主板报警蜂鸣器、前置USB口、读卡器等)

11为CPU散热风扇的供电,通常为4针接口,也可用于接其他机箱散热风扇为其供电。一般每块主板上都有2-4/5个风扇供电口。

12为CPU供电插槽,针数越多,可以支持的CPU功耗就越大,性能也越强,超频能力更强。

13为主板DeBug诊断器,这是在高端或者顶级主板普遍搭配的,部分良心中端板子也有搭载,用处在于,当你的电脑无法正常启动/正常自检时,Debug灯会显示错误代码,如68、36等,按照说明书查阅对应错误代码的相应问题,可以快速地找到问题所在。也有的主板是以几颗LED灯表示的 例如微星的迫击炮系主板,CPU一颗灯,显示输出一颗灯,RAM(内存)一颗灯,ROM(硬盘)一颗灯,哪里不行亮哪里。两者各有优劣,错误代码虽需要时间查阅对应的根本问题,但更加直观和详细,LED可以第一时间发现问题所在,但是只有模糊方向,没有精准识别。

14为板载的开关机键/重启键/超频或非超频拨键等按钮,基本只有高端/顶级主板出现,为了就是在装入机箱前的调试更加方便,比较人性化的一种设计。

15为板载内置USB接口,作用和普通USB口一样,不过可以让内置的外设更加简便地连接。

16为板载USB输出口,和10类似,主要是连接机箱前置的USB3.0/3.1接口用的。

17为CPU供电模组,本文开头已有详细说明,不再赘述。

18为背板IO接口,同上。

19为CPU插槽

例9

如图例9所示,顶部两张图为AMD系CPU底部针脚及主板CPU插槽,底部两张图则为英特尔系。关于CPU插槽有一个细节就是英特尔系芯片组的主板CPU插槽都是针脚,CPU底部为触点,AMD则相反,主板CPU插槽都是密密麻麻的小孔,而CPU底部则是针脚。所以无论是存放、安装CPU或者主板,都要注意保护CPU针脚,这玩意要是弯了或者断了那就麻烦得不得了。

20为板载网卡(看不到,因为被散热马甲盖住了),通常板载网卡芯片都是在主板的这个位置,网卡干啥用的应该就不用我说了吧流汗滑稽

全文完   

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多