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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

ih#f2Z Qn01、主板6sigma品质网 p1e*L8m~2~T vd3Rl

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 B~@ a U(L3Sb5r

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)cFNF9Dfw

　　 6sigma品质网p2m6bVnfO5hd

　　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K)b/I8~ `(c.s6U!T

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， 6sigma品质网^poX2EA:ec

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4tD&^2h)k

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5o4i|H0`z

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9?1l5tqW

s&Memory Controller Hub)芯片、ICH(I/O Controller Hub)芯片和FWH(Firm Ware Hub 6sigma品质网az;L$Ju }1n.]

)芯片组成。 6sigma品质网w%A q9Zmd

　　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(i)w-h3\&M%`3c

4X 、Intel 440BX 、Intel i810 、Intel i815/i815E;供AMD Athlon 使用的AMD 750

、VIA KX133(已淘汰);供AMD　Thunderbird和Duron 使用的KT133 、KT133A;供Socket

7 CPU 使用的VIA MVP3 和VIA MVP4 等。 6sigma品质网S8Sf9uU,A

　　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

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

的电源电路可以让主板工作更稳定，减少死机现象。

　　4.AGP 插槽:AGP(Accelerated Graphics Port)即加速图形端口，是主板上靠近CPU

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

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 6sigma品质网_unD'GwzW+M$^

、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

，而AGP 2x 可达到533MB/s 的带宽，最新的AGP 4x 高达1066MB/s 。 6sigma品质网1|&]"l;J:? r @(t%N u

　　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 o vae b(q{*@,jVC

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\Z[.w&BcI

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|*MN"AQ _L3Y

　　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

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

Modem 卡。 6sigma品质网 iefL*X6S#b9E

　　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 6sigma品质网 z:|`NCP"\ Yt&E5^

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 y:T_i9TN1B QDI

　　10.BIOS:BIOS(Basic Input/Output System ——基本输入、输出系统)是一块装入 6sigma品质网-C9E+]sg-w)Dtc

了启动和自检程序的EPROM 或EEPROM 集成电路。6sigma品质网5~~ P os]%i@

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]0??+G5EB

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ppLN_0M*a1A!V

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q;Aak`j4Zm

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

　　一、AT 结构 6sigma品质网!t u&W Q'Z-w

　　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E9L!c{3vbZ_1o0m

T 主板的尺寸为

　　二、ATX 结构 6sigma品质网*n5A@*rL

　　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 XgL!J4XY

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$V%f4jT+PiP

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

干扰，并改善了各种设备连线争用空间的情况。 6sigma品质网#n"SRltX,xe&f+F

　　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DO3nFb2dm-IA,|

设计;五是降低了电磁干扰，机内空间更加简洁。 6sigma品质网YILZ1`5W+DN W

　　Micro ATX结构则在ATX 架构的基础上减小了主板面积。

　　　　　　　　　　　 6sigma品质网 ~9ild-z%aoL*c x

　　三、Micro ATX 结构 6sigma品质网`M%e*V.C4Wc5b

　　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gsn&L/^S

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

以使用的I/O 扩展槽也相应减少了，最多支持4 个扩充槽。

　　四、LPX 结构 6sigma品质网5{2g vJ^:v

　　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o8LiE(Ium

，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y:^k Kls:Y"Tt;L!QT

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:JO/B|o,]%[_U

　　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"E4m-z3QnSD$] w+]

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 6sigma品质网&v x+F_2M D'C2s

高了系统集成度和稳定性。 6sigma品质网-I8SKD"qCO"r-r%WHW1D

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　　六、Flex ATX 结构 6sigma品质网7E_BdnF%PM@2c+R

　　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

AC 这样的高度合电脑。

　　七、服务器主板结构 6sigma品质网P |nl&gW

　　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

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

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

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 6sigma品质网S0~wF%axT

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

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 |:y:H-iN n%J9io+M

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 6sigma品质网 X+V3\4Kn~ O{

和RAID 卡槽。

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　　主要主板结构规范技术参数对照表

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一、主板与芯片组的关系

　　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 6sigma品质网.y%I ~ }r b~V

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。 6sigma品质网#Y`i7?h`;E

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

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

(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。

　　二、主流芯片组一览 6sigma品质网wN!g0nd s$qv e

　　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 6sigma品质网x,E-Dd?9H(~L,UQ

和ALi 等。Pentium

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 6sigma品质网JAP#U&u5T_ q|RcR

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i1FR$A8cp5k

，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1KA{B^p/N

市场份额也一度达到了近90%。

　　1.Intel 芯片组

　　(1)Intel 430TX 6sigma品质网G(T\l{m9Q

　　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

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 6sigma品质网3c+D&LgE5WwL

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。 6sigma品质网%F&\FZ0R]c%`

此外还支持UDMA/33 和USB 接口。 6sigma品质网3u(|dd&NU[&~

　　　　　　　　　　　　 6sigma品质网]vu1oJR4A&s8dwR

　　(2)Intel 440BX 6sigma品质网lv]8og-[J%Dt

　　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

X 芯片组由北桥82443BX 和南桥 82371EB(或2371AB)组成，支持双CPU 、100MHz 外频、

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F6i#u&m }V(`

43BX 组是BX 芯片组的简化版，不支持双CPU，只支持 6sigma品质网]:@oV%`Mvq

　　　　　　　　　　　 6sigma品质网 V!Y RKH0] out

　　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

ECC 校验功能。

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i8X5@T"G@'y

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 6sigma品质网6`e{!\u8P}

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9W eW/O@)s$It

出，440BX 终将成为人们的回忆。

　　(3)Intel 440GX

　　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

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

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 6sigma品质网(Y0b8s'X H`3CC f

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`/{x#P+s*zJU

etric Multi－Processing，对称多处理) 模式工作。440GX 芯片组也为南北桥结构，北 6sigma品质网6rJ#_H gc.|h6k

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

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7A)p'eZ]

　　(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。 6sigma品质网.f9G9t9iQKJ[

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

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I[+aQ^y

PCI 接口)。

　　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 6sigma品质网Y%\ s1k#Yqbn3R

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X^'g ESK0S)o

Address Bit Permutiong)，它能提供充足的带宽(1GB/s)。450NX 由4 部分组成: 6sigma品质网)[(X#zT m

　　82451NX 内存和I/O 桥控制器、 82454NX PCI 增强桥、82452NX RAS/CAS 发生器和

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 6sigma品质网7Y$BXly9z4V^ Zha!z

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}+f%Y;Y,H3vXXf)R

　　(5)Intel 440EX 6sigma品质网+el1y!p6J KNPE

　　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 6sigma品质网P0GUDqR

。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kyv,k8p Z

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#u2rfBg b-qTo

片组除成本稍低外，并无过人之处，目前已被淘汰。 6sigma品质网!e,`'EXx?JA?BM

　　　　　　 6sigma品质网pDmy2ts+V"d{

　　(6)Intel i810 系列

　　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。

　　该芯片组由GMCH　(Graphics &　Memory Controller Hub，图形与内存控制中心) 6sigma品质网Bp`Gf IT2lw

芯片——Intel 82810 、ICH(Input/Out- put Controller Hub，输入/输出控制中心) 6sigma品质网Mr1SB4EPl!T(xd

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

-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

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

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

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 6sigma品质网puchm7df

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

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

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 。 6sigma品质网-C3ZwWGiI

　　　 6sigma品质网A,C5D3C7d9v

　　i810 系列芯片组性能对比表 6sigma品质网wY!~s*NghP

　 .. ... (本贴内容超过30000字符，超出部分已经省略)

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