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电脑介绍----主板篇

上一篇 / 下一篇 2006-04-21 08:12:29 / 天气: 大风 / 心情: 平静 / 个人分类：知识空间

1、主板6sigma品质网j!J&K"r(d_

Mu5f-q;r;U!M0 主板(Mother Board，也叫Main Board 或System Board)是一台PC 的主体所在，主板完成电脑系统的管理和协调，支持各种CPU 、功能卡和各总线接口的正常运行。它是PC 机的“总司令部”，主板所用的芯片组、IOS 、电源器件和布线水平等决定了它的“级别”。平时我们所说的386 、486 和Pentium电脑等，其判断的标准就是机器所用的主板和 CPU 。换句话说，若换上不同的主板和CPU，电脑就可以从486 变成Pentium Ⅲ，其他附件如显示器、声卡和键盘等基本上可以通用。6sigma品质网5RDJH[Kr

9w_2[Im06sigma品质网*Z]N Z(eVdy3^A

在介绍主板的性能和特点之前，有必要先简单介绍一下主板的各主要组成部分。主板的外形多为矩形印刷电路板(PCB ——Printed Circuit Board)，集成有芯片组、各种I/O 控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯接插件、扩展槽、主板和电源接口等元器件。

　　1.CPU 插槽:CPU 插槽主要分Socket 和Slot 两种。Socket 插槽包括Intel Pentium 、Pentium MMX 、AMD K6-2 和K6-3 等CPU 专用的Socket 7 插座;Intel Pentium Ⅲ Coppermine 、Celeron Ⅱ(这不是Intel 的官方命名，但为了和以前的两款Celeron 相区别，我们暂时这样称呼)、Cyrix Ⅲ等专用的Socket 370;AMD Duron 和Thunderbird 用的Socket A 。Slot 插槽包括Intel Pentium Ⅱ和Pentium Ⅲ 专用的Slot 1 插槽和AMD Athlon 使用的Slot A 插槽。 6sigma品质网8kh2d9z;j

　　　 6sigma品质网"iZ4l6O-m IjME

　　2.芯片组:芯片组由North Bridge(北桥)芯片和South Bridge(南桥)芯片组成。北桥 6sigma品质网'@%Sep$Tg+u$z

是CPU 与外部设备之间的联系纽带，AGP 、DRAM 、PCI 插槽和南桥等设备通过不同的总

线与它相连。由于北桥的功能越来越强、速度越来越快，集成的晶体管也就越来越多，

发热量自然就会大幅增加，所以时下多数厂商在北桥上加装了散热片或风扇，以免其在 6sigma品质网`F"MPp\

高速运行时因过热而损坏。南桥(South Bridge)与北桥共同组成了芯片组，主要连接IS 6sigma品质网9l7l!d0yN;r ?rb

A 设备和I/O 设备。南桥芯片负责管理中断及DMA 通道，其作用是让所有的资料都能有

效传递。Intel 的i810 和i815 系列芯片组不再以南、北桥划分，而是由GMCH(Graphic 6sigma品质网8?6qu1~8V:^3]

s&Memory Controller Hub)芯片、ICH(I/O Controller Hub)芯片和FWH(Firm Ware Hub

)芯片组成。 6sigma品质网$J5n3JF[-V

　　目前常见的芯片组有供Intel Pentium Ⅱ/Ⅲ、Celeron 使用的VIA 693A 、VIA 69 6sigma品质网(F3q/DNFahaUy

4X 、Intel 440BX 、Intel i810 、Intel i815/i815E;供AMD Athlon 使用的AMD 750 6sigma品质网XIE;Qn,P4\/Y'A

、VIA KX133(已淘汰);供AMD　Thunderbird和Duron 使用的KT133 、KT133A;供Socket 6sigma品质网8N4]d)~r:K A!n

7 CPU 使用的VIA MVP3 和VIA MVP4 等。

　　3.主板供电电路:在电源接口和CPU 插槽的周围有一些整齐排列的大电容和大功率的 6sigma品质网 U4t+} {5vgA

稳压管，再加上滤波线圈和稳压控制集成电路，共同组成了主板的电源部分。设计合理 6sigma品质网(~"k;G E7W^'?

的电源电路可以让主板工作更稳定，减少死机现象。 6sigma品质网iZy N&qr(L^"_V

　　4.AGP 插槽:AGP(Accelerated Graphics Port)即加速图形端口，是主板上靠近CPU 6sigma品质网 c0GRW#BT^

插座的褐色插槽，它通过专用的AGP 总线直接与北桥芯片相连，所以AGP 显卡的传输速 6sigma品质网vZ_u3o

率大大超过与其他设备共享总线的PCI 显卡。AGP 接口从最初的AGP 1x 发展到AGP 2x

、AGP Pro 和AGP 4x，速度越来越快，功耗也越来越高。AGP 1x 能提供266MB/s 的带宽 6sigma品质网s"}~Djl4e(a

，而AGP 2x 可达到533MB/s 的带宽，最新的AGP 4x 高达1066MB/s 。

　　5.ISA 插槽:这是最古老的主板插槽，它的工作频率最慢，只有8MHz，通体黑色。不 6sigma品质网-ZCM `:_~ Z

过也不要小看它，这可是486 时代红极一时的产品，为计算机的发扬光大立下了汗马功 6sigma品质网K D8F_@_,@$l

劳。现在只有少数声卡和网卡会用到此插槽，Intel 公司已经在PC'99 规范中将此插槽

彻底取消。 6sigma品质网f"[8rxcs

　　6.PCI 插槽:这是常见也是最常用的主板插槽，很多声卡、网卡和SCSI 卡都采用此 6sigma品质网9]/_(`"R8A0thh|

接口。PCI 插槽的工作频率为33MHz(也有个别工作在66MHz)下。

　　7.AMR 插槽:全称是(Audio/Modem Riser，音效/调制解调器插槽)，用以插入声卡或 6sigma品质网Ag)Gl Swg|'p

Modem 卡。

　　8.内存插槽:按所接内存条划分，内存插槽包括EDO 、SDRAM 、RDRAM 和DDR 等。不

同插槽的引脚数量、额定电压和性能也不尽相同。目前常用的是SDRAM 插槽，有168 个

引脚。而DDR 和RDRAM 插槽则是今后的发展方向。

　　9.IDE 和软驱接口:IDE 接口用来连接硬盘和光驱，软驱接口则用来连接软盘驱动器 6sigma品质网'tV,Wh6\r3L hq

。

　　10.BIOS:BIOS(Basic Input/Output System ——基本输入、输出系统)是一块装入 6sigma品质网L iG7a5Fi a

了启动和自检程序的EPROM 或EEPROM 集成电路。6sigma品质网"KI$V&HN.t-U

主板结构规范也就是指主板上各种元器件的布局和排列方式。不同的板型通常要求不同 6sigma品质网S#J5yHD'Dp

的机箱与之相配套，各主板结构规范之间的差别包括尺寸大小、形状、元器件的放置位 6sigma品质网*SG,Hwb$We~vz

置和电源供应器等。目前常见的主板结构规范主要有AT 、Baby AT 、ATX 、Mini ATX 6sigma品质网zMW9tT!dT+h/p

、Micro ATX 、LPX 、Mini LPX 、NLX 和Flex ATX 等结构。

　　一、AT 结构 6sigma品质网JM3]@Ysz,f N*|

　　AT 结构因首先应用在IBM PC/AT 机上而得名，现已成为一种计算机的工业标准。A 6sigma品质网&\TJ1j%z w2g

T 主板的尺寸为

　　二、ATX 结构

　　ATX(AT Extend)结构是Intel 公司于1995 年7 月提出的。ATX 结构属于一种全新的 6sigma品质网WvR,]#r/VM

结构设计，能够更好地支持电源管理。ATX 是Baby AT 和LPX 两种架构的综合，它在Ba

by AT 的基础上逆时针旋转了90 度，直接提供COM 口、LPT 口、PS/2 鼠标接口和PS/2 6sigma品质网+hJ nOi\~h

键盘接口。另外在主板设计上，由于横向宽度增加，可让将CPU 插槽安放在内存插槽旁

边，这样在插长卡时就不会占用CPU 的空间，而且内存条的更换也更加方便。

　　软硬盘连接口从主板的边沿移到了中间，这样安装好以后离机箱上的硬盘和软驱更

近，方便了连线，降低了电磁干扰。电源位于CPU 插槽的右侧，利用电源单边托架风扇

，可以直接给CPU 及机箱内元件散热。大部分外设接口集成在主板上，有效降低了电磁 6sigma品质网_H%C"h%q,B,Q

干扰，并改善了各种设备连线争用空间的情况。

　　ATX 结构的优点有:一是全面改善了硬件的安装、拆卸和使用;二是支持现有各种多

媒体卡和未来的新型设备更加方便;三是全面降低了系统整体造价;四是改善了系统通风 6sigma品质网'XAPNN-q;Cvw5k2c

设计;五是降低了电磁干扰，机内空间更加简洁。

　　Micro ATX结构则在ATX 架构的基础上减小了主板面积。

　　三、Micro ATX 结构

　　Micro ATX 是依据ATX 规格所改进而成的一种新标准，已成为市场的新趋势。Micr

o ATX 架构降低了硬件采购成本，并减少了电脑系统的功耗。Micro ATX 结构规范的主 6sigma品质网2Ne0?-f'lyZq

要特点是:支持主流CPU 、更小的主板尺寸、更低的功耗以及更低的成本，不过主板上可 6sigma品质网XE8X,DT2SQ Y)F#@

以使用的I/O 扩展槽也相应减少了，最多支持4 个扩充槽。 6sigma品质网$j'v.^+ap8qBp&GPf

　　四、LPX 结构 6sigma品质网@ ^r:Gf+Z,zu'g3o1AE

　　LPX 结构是一体化主板结构规范(All-In-One)，使用称为Riser 的插槽来将扩展槽

的方向转向并与主板平行，也就是说主板上不直接插扩展卡，先将Riser 卡插到主板上 6sigma品质网R?&S[V2L

，然后再把各种扩展卡插在Riser上。使用这种方式可缩小电脑的尺寸，但可用的扩充槽

较少。LPX 主板的维修、维护和升级都不方便，现已逐渐被NLX 结构所取代。Mini LPX 6sigma品质网0D~*p!qw6Z"x

结构是减小尺寸的LPX 结构，此类LPX 主板目前主要应用于一些OEM 厂商。 6sigma品质网D,j4u1`QQg;m

　　五、NLX 结构

　　NLX 结构是IBM 公司与Intel 公司共同开发的主板结构标准，是新一代一体化主板

结构规范。NLX 是一种灵活的规范，它通过定义基本形状，比如尺寸和安装方式等来帮

助确保其兼容性，但给计算机制者留下了自由发挥的空间。NLX 结构具有如下特点:

　　·NLX 结构的最大特点在于其Add-in 卡，它直接固定在机箱上，上面有PCI 和ISA 6sigma品质网-aP0l9^B5o;]

插槽，以及软驱和IDE 接口，为主板供电的电源接口也在它的前端，而主板则像一块附

加卡一样插到Add-in 卡上，安装和更换都很方便。

　　·由于主板集成了连接各主要外部设备的接口，基本上可以不再使用接口插卡，提

高了系统集成度和稳定性。

　　六、Flex ATX 结构

　　Intel 最新研制的Flex ATX 主板，比Micro ATX 主板面积小1/3，主要用于类似iM 6sigma品质网$m)Z0`(C.S U8X

AC 这样的高度合电脑。

　　七、服务器主板结构

　　从板型看，服务器主板比上述主板都要大一些，但是然符合ATX 标准。由于特殊部 6sigma品质网:^#IY1e5b1K9V

件比较多，所以服务器主板在布局方面和普通主板不尽相同。服务器主板大多采用双电 6sigma品质网3\ F"l_C$]H

源设计，以增加供电的稳定性，而且电源接口大都远离重要部件，以减小干扰。由于服 6sigma品质网p3M#F+JO-z3`(g

务器数据处理量很大，所以大都采用多CPU 并行处理结构，主板上有偶数个CPU插槽。值

得一提的是，在服务器主板上，CPU 插槽边有不少电解电容，用以滤除电流杂波。

　　服务器的最大特点是数据总线和地址总线上的负载比大，I/O 流量也比较大，所以 6sigma品质网g%@5| @%q^jc

服务器主板一般都有多个超级I/O 芯片，分别控制不同的设备，还采用多个总线驱动芯 6sigma品质网2r O4TV%Y[S+^9_

片以增强带负载的能力，提高信号质量。为了减缓I/ O 系统的瓶颈压力，一般采用SCS

I 接口的磁盘系统。另外，由于服务器对图形处理和声音回放的要求一般不高，所以很

多服务器主板上集成了声卡和显卡芯片。与此同时，服务器主板上还经常集成网卡芯片

和RAID 卡槽。

　　主要主板结构规范技术参数对照表6sigma品质网!BoF7J,?R;@/r

一、主板与芯片组的关系 6sigma品质网L xs5Ej

　　芯片组是主板的灵魂，决定了主板的性能和价格。主板上的芯片组又称之为控制芯

片组(Chipset)，与主板的关系就好像CPU 对于整机的关系一样，提供了主板所需的完整

核心逻辑。正如人的大脑分左脑和右脑，主板上的芯片组由北桥芯片和南桥芯片组成。

其中北桥芯片负责管理L2 Cache 、支持存的类型及最大容量、是否支持AGP 加速图形接 6sigma品质网W2zN!w9}

口及ECC 数据纠错等。对USB 接口、UDMA/33 EIDE 传和ACPI(Advanced Configuration

and Power Interface，高级电源管理)的支持以及是否包括KBC (键盘控制模块)和RTC 6sigma品质网*o;D N J7U

(实时时钟模块)则由南桥芯片决定。因此，芯片组的类型将直接影响主板甚至整机的性

能。 6sigma品质网.\n(Zc{g6O/J2d

　　二、主流芯片组一览 6sigma品质网3Cjf%h-C

　　在386 和486 时代，生产主板芯片组的厂商很多，其中包括VIA 、UMC(联华)、SiS

和ALi 等。Pentium 6sigma品质网Mo.x2_*E!`*p6E

处理器上市后，由于各芯片组制造厂商对其技术不熟悉，使得早期586 级主板对Pentiu

m 处理器的支持不尽人意。在这种情况下，Intel 公司开始自己研发主板芯片组，使其

能够更好地支持Pentium 系列处理器。在Intel 公司正式加入芯片组竞争的短短几年中 6sigma品质网 l*o2cA@K v0?a

，很多专业芯片组厂商的市场份额大幅下降，甚至转行生产其他产品，Intel 芯片组的 6sigma品质网I?/Wt]_*O

市场份额也一度达到了近90%。

　　1.Intel 芯片组

　　(1)Intel 430TX

　　Intel 430TX 是Intel 于几年前推出的专门支持Pentium MMX 级 CPU 的芯片组，针

对MMX 技术进行了优化。同时该芯片组还支持AMD K6 和Cyrix M Ⅱ CPU 。Intel 430T 6sigma品质网#har0Vf2@za vu

X 芯片组利用动态电源管理结构，长了便携式电脑的电池使用时间。430TX 芯片组支持

APM(高级电源管理)，可使电脑在不工作时自动进入休眠状态，从而达到节能的目的。

430TX 芯片组能更好地支持SDRAM，对内存的读取时间也比此前的VX 芯片组有所缩短。

此外还支持UDMA/33 和USB 接口。 6sigma品质网T iq]1m#^%b

　　　　　　　　　　　　 6sigma品质网8Iz'`6h3O f

　　(2)Intel 440BX 6sigma品质网c'j n+Cvg&Z

　　Intel 440BX 芯片组可以算做一个奇迹，能够在竞争如此激烈、技术更新一日千里

的IT 界特别是芯片组领域存活这么长时间的，目前还只有Intel 440BX 芯片组。440B 6sigma品质网,XRi$]3F

X 芯片组由北桥82443BX 和南桥 82371EB(或2371AB)组成，支持双CPU 、100MHz 外频、 6sigma品质网 d'~8^F&Z4xf

1024MB 内存，并支持ECC 内存校验。440ZX 芯片 Intel 440BX 芯片组的北桥芯片824 6sigma品质网"N#z(]@S|_

43BX 组是BX 芯片组的简化版，不支持双CPU，只支持

　　2 个DIMM 插槽、3 个PCI 插槽和1 个ISA 插槽，最多支持512MB 内存，且不提供 6sigma品质网4^8JH}.]Ad5E

ECC 校验功能。 6sigma品质网aZP%v*_

同时，440ZX 芯片组还细分出了82443ZX 和 82443ZX-66 两种版本，后者不支持100MHz 6sigma品质网n6~GSR#s

前端总线(FSB ——Front Side Bus)。时至今日，还有许多主板厂商在改进440BX 主

板，比如增加UDMA/ 100 和RAID 功能，以满足新的需要。不过随着新一代芯片组的推 6sigma品质网R^:[GsjO J

出，440BX 终将成为人们的回忆。

　　(3)Intel 440GX 6sigma品质网 uP F ty`ux

　　Intel 440GX 芯片组是为了满足服务器领域的需求而开发的高档芯片组，从这个意 6sigma品质网#SBwrt#y(v,_&R

义上讲，Intel 440GX 芯片组较之其他芯片组而言具有更高的稳定性。在性能方面，作 6sigma品质网&Y O/[#S5Og*u&zJ

为440BX 的超集， 440GX 除了具有440BX 芯片组的全部特点外，主要增加了在100MHz

总线频率下对Slot 2 接口的Xeon(至强)处理器的支持，最多允许4 颗CPU 以SMP(Symm 6sigma品质网0|q*[V0_%vSt(f.y

etric Multi－Processing，对称多处理) 模式工作。440GX 芯片组也为南北桥结构，北

桥芯片为82443GX，南桥芯片依然使用82371EB 。440GX 支持高达2GB 的SDRAM(单条 5 6sigma品质网E1?2{+k,p W"~1d&p

12MB)内存，允许使用ECC，有更完善的AGP 2x 接口和USB 接口，并具有Modem 及网络

遥控唤醒功能，符合PC'97 能源管理规范。 6sigma品质网R]4fSg ?R"i;\

　　(4)Intel 450NX

　　Intel 450NX 芯片组是专门为企业级服务器量身制造的芯片组。由于大多数服务

器系统对图形显示没有太高要求，所以Intel 450NX 芯片组没有提供对AGP 的支持。

Intel 450NX 芯片组使用了地址位序列改变(ABP) 和高带宽的四路交错技术，支持8GB 6sigma品质网Q(tF"O0V/t

内存，可提供4 个32 位PCI 接口和两个64 位PCI 接口(或两个32 位PCI 、一个64 位 6sigma品质网2Y9r9TI{'q IpMe

PCI 接口)。 6sigma品质网9WWTB/Q*QlC

　　处理器总线接口的地址宽度为 36 位、数据宽度为64 位，工作频率为100MHz 。用

特别的群集控制器能同使用8 个Xeon 处理器。高性能的内存管理系统包括C2C 和ABP( 6sigma品质网1iK@mym(R

Address Bit Permutiong)，它能提供充足的带宽(1GB/s)。450NX 由4 部分组成:

　　82451NX 内存和I/O 桥控制器、 82454NX PCI 增强桥、82452NX RAS/CAS 发生器和 6sigma品质网(l.GQYn0b

82453NX 多重路径数据访问　。450NX 芯片组也具有企业级服务器必需的可靠性　，它

可在　3 个主要的数据传输接合点进行检查:MIOC 和系统总线有ECC 校验，总线控制器

也有奇偶校验;MIOC 和内存子系统的ECC 校验;MIOC 和PCI 增强桥(即MIOC/PXB 增强总

线和 PCI 总线之间)的奇偶校验。 6sigma品质网l'B+~%?Q&^cM PG

　　(5)Intel 440EX

　　Intel 440EX 芯片组是Intel 当初为赛扬处理器特别开发的一款芯片组，支持AGP

。Intel 440EX 芯片组采用了传统的南北桥芯片组结构，北桥芯片型号为82443EX，南 6sigma品质网I"L(u6l[ z#WR

桥芯片仍使用82371AB　，外频只支持66MHz 。与440BX 芯片组相比，Intel 440EX 芯 6sigma品质网WK.Q-V ETS ?hQ

片组除成本稍低外，并无过人之处，目前已被淘汰。

　　　　　　 6sigma品质网$t HD}+D,J0Aa%M n

　　(6)Intel i810 系列 6sigma品质网0Q'a#cg;z]O

　　Intel i810 芯片组是Intel 公司1999 年特别针对赛扬处理器设计的面向低端市场

的主流芯片组，包括i810L 、i810 、i810-DC100 和i810E 。 Intel i810 芯片组在44

0EX 和440ZX 的基础上做了一些改进，同时不再采用传统的南、北桥架构。 6sigma品质网e5{wX)n3E

　　该芯片组由GMCH　(Graphics &　Memory Controller Hub，图形与内存控制中心)

芯片——Intel 82810 、ICH(Input/Out- put Controller Hub，输入/输出控制中心)

芯片——Intel 82801 和FWH(Firmware Hub，固件中心，与BIOS 类似)芯片　——Inte

l 82802 组成。i810 集成了i752 图形加速芯片，同时针对66MHz 与100MHz 系统总线

频率　、PC100 SDRAM 使用的同步或异步主内存接口等作了适当优化。由于采用了Hub 6sigma品质网~4])y;\jJ{ A+Q

-Link 架构，GMCH 芯片和 ICH 芯片间的带宽达到了256MB/s，IDE 设备、USB 设备和A 6sigma品质网+|&Z!fw'd(]\

C'97 声卡直接连在ICH 芯片上，大大提高这些设备和CPU 交换数据的速度。传统的P

CI 总线也接到ICH 芯片上，仍为 133MHz，用来插一些功能卡，如网卡等。总之，i810 6sigma品质网-X e0dH:CY

的性价比不错，比较适合普通的商业及家庭用户。但最值得关注的是它所采用的全新 6sigma品质网 hn(]*vl|R

架构。

　　i810-DC100 支持100MHz 前端总线频率(CPU 到GMCH)和4MB 外置显存，最大内存容

量由i810 的256MB 增加到512MB 。i810E 则是在i810- DC100 的基础上发展而来，支持 6sigma品质网'\`I6?FG

133MHz 前端总线频率，可支持的PCI 插槽数增加到　6 根。而从i810E 的基础上发展起 6sigma品质网 ]OQd.]

来的i810E2 则支持P Ⅲ和新赛杨处理器，由于采用了ICH2 芯片，可以支持UDMA/100 。

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　　i810 系列芯片组性能对比表

　 .. ... (本贴内容超过30000字符，超出部分已经省略)

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