03第三章 主板

⑬、ATX
Intel在1995年7月公布了扩展AT主板结构，即ATX（AT eXtended）主板标准。这一标准得到世界主要主板厂商支持， 目前已经成为最广泛的工业标准。ATX主板针对AT和Baby AT主板的缺点做了以下改进： 主板外形在Baby AT的基础上旋转了90度，其几何尺寸改为 30.5cm×24.4cm 采用7个I/O插槽，CPU与I/O插槽、内存插槽位置更加合理 优化了软、硬盘驱动器接口位置 提高了主板的兼容性与可扩充性 采用了增强的电源管理，真正实现电脑的软件开/关机和绿 色节能功能
⑶、芯片组 北桥芯片 南桥芯片 芯片组很大程度上决定了主板的功能和性能，现在的芯 片组大多由南桥芯片和北桥芯片组成。北桥芯片主要负责处 理CPU、内存和显卡三者之间的数据交换；南桥芯片则负责 硬盘等存储设备和PCI之间的数据流通。
北桥芯片位于CPU插座下方靠近主板中央的位置，由于 发热量较大，其上一般覆盖有散热片或散热风扇。南桥芯片 大多位于PCI插槽的附近，由于体型较小、发热量不大，一 般不加装散热片。
第三章
主板
3.1 认识主板
3.2 主板的分类
3.3 主板的结构
3.4 主板上的主流技术
3.5 主流芯片组介绍
3.6 主板的选购
3.1 认识主板
主板是电脑主机中最大的一块电路板，英文名称为 Mainboard、Motherboard，也称为母板，由此可见在电脑 中的重要性。 主板是整个电脑系统平台的载体，上面有各种电子元件、 插槽、接口等，为CPU、内存及各种功能卡提供安装插座/插 槽；为各种存储设备、打印机、扫描仪等外设提供接口。 电脑就是通过主板将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的性能。
AGP 1.0 AGP 2.0 AGP 3.0 AGP接口的发展经历了AGP 1.0（AGP 1X、AGP 2X） AGP 1X AGP 2X (AGP 4X) (AGP 8X) 、AGP 2.0（AGP 4X）、AGP 3.0（AGP 8X）等阶段，其传 66MHz 66MHz 66MHz 66MHz 工作频率 输速度也从最早的AGP 1X的266MB/s的带宽发展到了AGP 266MB/s 533MB/s 1066MB/s 2132MB/s 带宽 8X的2.1GB/s。 3.3V 3.3V 1.5V 0.8V 工作电压 AGP 1.0（AGP 1X、AGP 2X） 2.0（AGP 4X） 3.0（AGP 8X） 2 4 4 单信号触发次数 1 2000年8月，Intel推出AGP 3.0规范，工作电压降到0.8V, 1996年7月AGP 1.0 图形标准问世，分为1X和2X两种模 显示芯片的飞速发展，图形卡单位时间内所能处理的数 32bit 32bit 32bit 32bit 总线位宽 并增加了8x模式，这样它的数据传输带宽达到了2133MB/s， 式，数据传输带宽分别达到了266MB/s和533MB/s、工作频 据呈几何级数成倍增长，AGP 1.0 图形标准越来越难以满足 66MHz4X成倍增长，能较好的满足当前 66MHz 133MHz 266MHz 触发信号频率 数据传输能力相对于AGP 2.0便应运而生了。1998年5月， 率为66MHz，工作电压3.3v，在一段时间内基本满足了显示 技术的进步了，由此AGP 目前常用的AGP接口为AGP 4X和AGP 8X接口。由于 显示设备的带宽需求。 设备与系统交换数据的需要。这种规范中的AGP带宽很小， AGP 2.0 规范正式发布，工作频率依然是66MHz，但工作电 AGP 3.0显卡的额定电压为0.8--1.5V，因此不能把AGP 8X的 现在已经被淘汰了，只有在十年前的老主板上还能见到。 压降低到了1.5v，并且增加了4x模式，数据传输带宽达到了 显卡插接到AGP 1.0规格的插槽中。而对于AGP 4X系统， 1066MB/s。 AGP 8X显卡可以在其上工作，但仅会工作于AGP 4X模式，
尺寸较大： 13英寸×12英寸；结构简单
⑫、Baby AT
Baby AT主板是改良型的AT主板，大小为15英寸×8.5英 寸，比AT主板是略长，而宽度大大窄于AT主板。Baby AT主 板沿袭了AT主板的I/O扩展插槽、键盘插座等外设接口及元 件的摆放位置，而对内存槽等内部元件结构进行了紧缩，再 加上大规模集成电路使内部元件减少，使得Baby AT主板比 AT主板布局紧凑而功能不减。 缺点：主板横向宽度太窄；CPU、扩展卡插槽和内存的 位置布局不合理，软、硬盘控制器及软硬盘支架没有特定的 位置，连线容易混乱。
主信号层 接地层 内部信号层 电源层#1 电源层#2 辅助信号层
六层PCB的主板抗电磁干扰的能力更强，主板也更加稳 定。在电路板上面，是错落有致的电路布线；再上面是各种 电子元件：插槽、芯片、电阻、电容等。
⑵、CPU插座
CPU插座是主板上最重要的部件，用于连接CPU。先后 经历了多次改进，早期有Socket 7、Socket 370、Slot 1；现 在主流的插座为支持Pentium 4 CPU的Socket 478和LGA775、 支持AMD系列CPU的Socket 462和Socket 754。
⑻、IDE接口
目前市场上的硬盘大多采用IDE（Integrated Device Electronics ）接口，也称为ATA（Parallel AT Attachment， PATA）接口。是由Compaq和Conner共同开发并由Western Digital公司生产的控制器接口，现已作为一种接口标准被广 泛的采用。每个IDE接口可以连接两个IDE设备。 IDE接口的发展经历了Ultra ATA、ATA 66、ATA 100及 各种IDE标准都能很好的向下兼容，例如ATA 133兼容 Maxtor提出的ATA DMA33，而ATA 100也兼容Ultra DMA ATA 66/100和Ultra 133标准，分别提供33MB/s、66MB/s、 100MB/s以及133MB/s的最大数据传输率。值得注意的是， 33/66。 迈拓提出的ATA 133标准并没能获得业界的广泛支持，硬盘 要特别注意的是，对ATA 66及其以上的IDE接口传输标 厂商中只有迈拓自己才采用ATA 133标准，而日立（IBM） 准而言，必须使用专门的80芯IDE排线，其与普通的40芯 、希捷和西部数据则都采用ATA 100标准，芯片组厂商中也 IDE排线相比，增加了40条地线以提高信号的稳定性。 只有VIA、SIS以及nVIDIA支持该标准，Intel则只支持ATA 100标准。
芯片组不仅极大地影响了系统整体性能，还决定了系统 是否具有某些功能。CPU的性能对于微机整个系统的性能有 很大影响，但是对于微机的系统功能却没有直接的关系。微 机是否支持PCI Express、Ultra ATA、RAID技术并不取决于 CPU的性能。
从当今微机的结构来看，主板芯片组已经逐步取代了 CPU而成为系统的几何核心和逻辑核心。如果说CPU像人的 大脑，那么芯片组就是人的心脏；CPU负责整个计算机的数 据处理，而芯片组负责协调CPU与周边设备间的数据交换以 及其它工作，就像控制人全身命脉的心脏一样。
3.3 主板的结构
最早的主板只不过是用来安插各种元件的一块简单的电 路板，在各种电子设备中都存在。
主板在电脑不断发展的过程中为了把各种不同的电器元 件整合到一起，满足CPU的发展和多媒体技术的应用而日趋 复杂和成熟，终于演变成了今天的拥有复杂线路和芯片的集 成电路板。
各种不同类型、品牌的主板各有不同，但它们的外观大 致都一样。
⑭、Micro ATX
Micro ATX也称为Mini ATX，是ATX结构的简化版。它 保持了ATX标准主板背板上的外设接口位置，与ATX兼容。
Micro ATX主板把扩展插槽减少为3-4只，DIMM插槽为 2-3个，从横向减小了主板宽度，其总面积减小约0.92平方英 寸，比ATX标准主板结构更为紧凑。按照Micro ATX标准， 板上还应该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。
北桥芯片 PCI插槽 显卡插槽 Socket 478插座 内存插槽
电池
南桥芯片
电源插座
IDE接口
3.2 主板的分类
根据主板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形状、 所使用的电源规格等，主板又可分为AT、Baby AT、ATX、 Micro ATX等多种板型结构。 ⑪、AT AT结构是最原始的板型，一般用于早期的586机型中， 目前这种结构的主板已经绝迹。
AGP插槽多为深棕色且较PCI插槽要长，位于北桥芯片 AGP总线直接与主板的北桥芯片相连，且通过该接口使 与PCI插槽之间。 显示芯片与系统主内存直接相连，避免了窄带宽的PCI总线 形成的系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，同时在显存不 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等总线无法比拟的。
在Intel 915系列主板中，传统的32bit PCI插槽由PCI Express X1取代，芯片组可以提供4个PCI Express X1插槽。
不过，目前的915主板考虑到兼容性，一般只提供2个PCI
Express X1插槽，仍会保留数个PCI插槽。从外观上看，PCI Express X1插槽比PCI插槽短很多。 在915主板中，传统的AGP由PCI Express X16取代，显 卡核心可以获得4GB/s的带宽（双向则为8GB/s），其插槽要 比AGP 8X要长一些，也位于主板的中部。由于是显卡专用 ，目前的主板上一般都只有一根PCI Express X16插槽。
⑷、内存插槽 内存插槽一般位于CPU插座的旁边，是主板上必不可少 的插槽，每块主板都有2—4根内存条插槽。目前的主流内存 主要是DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM），为184 线，中间偏左有一个缺口隔断为两部分。
⑸、PCI插槽