一、 华硕主板概述 主板是计算机各部分配件相互连接的桥梁。主板（Main Board）又称母板（Mother Board）或系统板（System Board），它是计算机内部最大的一块电路板，是整台计算机的组织核心。在它上面集成安装了组成计算机的主要电路系统。包括有芯片组、CPU插座、系统扩展槽（总线）、内存插槽、晶振、BIOS芯片、CMOS芯片、电池、IDE接口、FDD接口、电源接口、键盘接口、PS／2接口、USB接口、串行口、并行口和机箱面板控制电路接口等，而有些主板也集成了声卡和显示卡。主板是一台计算机的主体所在，完成计算机的系统管理和协调各部件正常运行。因此，主板是计算机最主要的设备之一，它的性能将对整台计算机的速度和性能起决定性的作用。 主板它实际是由几层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线。一般的PCB线路板分有四层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层，将接地和电源层放在中间，这样便可容易地对信号线作出修正。而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层或更多。 此主题相关图片如下： 主板(线路板)是如何制造出来的呢？PCB的制造过程由玻璃环氧树脂(Glass Epoxy)或类似材质制成的PCB“基板”开始。制作的第一步是光绘出零件间联机的布线，其方法是采用负片转印(Subtractive transfer)的方式将设计好的PCB线路板的线路底片“印刷”在金属导体上。 这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔，并且把多余的部份给消除。而如果制作的是双面板，那么PCB的基板两面都会铺上铜箔。而要做多层板可将做好的两块双面板用特制的粘合剂“压合”起来就行了。 接下来，便可在PCB板上进行接插元器件所需的钻孔与电镀了。在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后，孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术，Plated-Through-Hole technology，PTH)。在孔璧内部作金属处理后，可以让内部的各层线路能够彼此连接。 在开始电镀之前，必须先清掉孔内的杂物。这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化，而它会覆盖住内部PCB层，所以要先清掉。清除与电镀动作都会在化学过程中完成。接下来，需要将阻焊漆(阻焊油墨)覆盖在最外层的布线上，这样一来布线就不会接触到电镀部份了。 然后是将各种元器件标示网印在线路板上，以标示各零件的位置，它不能够覆盖在任何布线或是金手指上，不然可能会减低可焊性或是电流连接的稳定性。此外，如果有金属连接部位，这时“金手指”部份通常会镀上金，这样在插入扩充槽时，才能确保高品质的电流连接。 最后，就是测试了。测试PCB是否有短路或是断路的状况，可以使用光学或电子方式测试。光学方式采用扫描以找出各层的缺陷，电子测试则通常用飞针探测仪(Flying-Probe)来检查所有连接。电子测试在寻找短路或断路比较准确，不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的问题。 线路板基板做好后，一块成品的主板就是在PCB基板上根据需要装备上大大小小的各种元器件—先用SMT自动贴片机将IC芯片和贴片元件“焊接上去，再手工接插一些机器干不了的活，通过波峰/回流焊接工艺将这些插接元器件牢牢固定在PCB上，于是一块主板就生产出来了。 2、主板结构 主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等结构。其中，AT和Baby-AT是多年前的老主板结构，现在已经淘汰；而LPX、NLX、Flex ATX则是ATX的变种，多见于国外的品牌机，国内尚不多见；EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板；ATX是目前市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI插槽数量在4-6个，大多数主板都采用此结构；Micro ATX又称Mini ATX，是ATX结构的简化版，就是常说的“小板”，扩展插槽较少，PCI插槽数量在3个或3个以下，多用于品牌机并配备小型机箱；而BTX则是英特尔制定的最新一代主板结构。 主板结构变化的必然性 由于Baby AT主板市场的不
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和AT主板结构过于陈旧，英特尔在95年1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。97年2月推出了ATX2.01版。 Baby AT结构标准的首先表现在主板横向宽度太窄（一般为22cm），使得直接从主板引出接口的空间太小。大大限制了对外接口的数量，这对于功能越来越强、对外接口越来越多的微机来说，是无法克服的缺点。其次，Baby AT主板上CPU和I/0插槽的位置安排不合理。早期的CPU由于性能低、功耗小，散热的要求不高。而今天的CPU性能高、功耗大，为了使其工作稳定，必须要有良好的散热装置，加装散热片或风扇，因而大大增加了CPU的高度。在AT结构标准里CPU位于扩展槽的下方，使得很多全长的扩展卡插不上去或插上去后阻碍CPU风扇运转。内存的位置也不尽合理。早期的计算机内存大小是固定的，对安装位置无特殊要求。Baby AT主板在结构上按习惯把内存插槽安放在机箱电源的下方，安装、更换内存条往往要拆下电源或主板，很不方便。内存条散热条件也不好。此外，由于软硬盘控制器及软硬盘支架没有特定的位置，这造成了软硬盘线缆过长，增加了电脑内部连线的混乱，降低了电脑的中靠性。甚至由于硬盘线缆过长，使很多高速硬盘的转速受到影响。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。 Micro ATX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。 BTX是英特尔提出的新型主板架构Balanced Technology Extended的简称，是ATX结构的替代者，这类似于前几年ATX取代AT和Baby AT一样。革命性的改变是新的BTX规格能够在不牺牲性能的前提下做到最小的体积。新架构对接口、总线、设备将有新的要求。重要的是目前所有的杂乱无章，接线凌乱，充满噪音的PC机将很快过时。当然，新架构仍然提供某种程度的向后兼容，以便实现技术革命的顺利过渡。 此主题相关图片如下： 另外，线路板要想在电脑上做主板使用，还需制成不同的板型。其中AT板型是一种最基本板型，其特点是结构简单、价格低廉，其标准尺寸为33.2cmX30.48cm，AT主板需与AT机箱电源等相搭配使用，现已被淘汰。而ATX板型则像一块横置的大AT板，这样便于ATX机箱的风扇对CPU进行散热，而且板上的很多外部端口都被集成在主板上，并不像AT板上的许多COM口、打印口都要依*连线才能输出。另外ATX还有一种Micro ATX小板型，它最多可支持4个扩充槽，减少了尺寸，降低了电耗与成本。 BTX具有如下特点： 支持Low-profile，也即窄板设计，系统结构将更加紧凑； 针对散热和气流的运动，对主板的线路布局进行了优化设计； 主板的安装将更加简便，机械性能也将经过最优化设计。 而且，BTX提供了很好的兼容性。目前已经有数种BTX的派生版本推出，根据板型宽度的不同分为标准BTX （325.12mm）， microBTX （264.16mm）及Low-profile的picoBTX （203.20mm），以及未来针对服务器的Extended BTX。而且，目前流行的新总线和接口，如PCI Express和串行ATA等，也将在BTX架构主板中得到很好的支持。 值得一提的是，新型BTX主板将通过预装的SRM（支持及保持模块）优化散热系统，特别是对CPU而言。另外，散热系统在BTX的术语中也被称为热模块。 得益于新技术的不断应用，将来的BTX主板还将完全取消传统的串口、并口、PS/2等接口。 2.北桥芯片 芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片，如Intel的i845GE芯片组由82845GE GMCH北桥芯片和ICH4(FW82801DB)南桥芯片组成；而VIA KT400芯片组则由KT400北桥芯片和VT8235等南桥芯片组成(也有单芯片的产品，如SIS630/730等)，其中北桥芯片是主桥，其一般可以和不同的南桥芯片进行搭配使用以实现不同的功能与性能。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051375710880.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051375710880.jpg" \* MERGEFORMATINET 北桥芯片一般提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持，通常在主板上*近CPU插槽的位置，由于此类芯片的发热量一般较高，所以在此芯片上装有散热片。 3.南桥芯片 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051375718426.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051375718426.jpg" \* MERGEFORMATINET 南桥芯片主要用来与I/O设备及ISA设备相连，并负责管理中断及DMA通道，让设备工作得更顺畅，其提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持，在*近PCI槽的位置。 2.CPU插座 作用：把CPU固定在主板上 最早IBM的PC机的8086 CPU是直接焊在主板上的，80286、80386 CPU也是焊在主板上。 到486以后采用插座或插槽来装CPU。不同类的CPU各式各样，插座也是各种配套样式。 （1） Socket 7：Socket在英文里就是插槽的意思，Socket 7也被叫做Super 7。最初是英特尔公司为Pentium MMX（多媒体增强指令集）系列CPU设计的插槽，后来英特尔放弃Socket 7接口转向SLOT 1接口，AMD、VIA、ALI、SIS等厂商仍然沿用此接口，直至发展出Socket A接口。 该插槽基本特征为有321个针孔，提供2.5－3.3V电压，系统使用66MHz的总线，可接Intel Pentium/Pentium MMX,AMD K5/K6/K6-2/K6-3,Cyrix 6X86 MX/M2,VIA C3等。Super 7主板后来增加了对100MHz外频和AGP接口类型的支持。 Super 7采用的芯片组有VIA公司的MVP3、MVP4系列，SIS公司的530/540系列及ALI的Aladdin V系列等主板产品。对应Super 7接口CPU的产品有AMD K6-2、K6-Ⅲ 、Cyrix M2及一些其他厂商的产品。此类接口目前已被淘汰，只有部分老产品才能见到。 （2）SLOT 1是英特尔公司为取代Socket 7而开发的CPU接口，并申请的专利。这样其它厂商就无法生产SLOT 1接口的产品，也就使得AMD、VIA、SIS等公司不得不联合起来，对Socket 7接口升级，也得到了Super 7接口。后来随着Super 7接口的兴起，英特尔又将SLOT 1结构主板的制造授权提供给了VIA、SIS、ALI等主板厂商，所以这些厂商也相应推出了采用SLOT 1接口的系列主板，丰富了主板市场。 SLOT 1是英特尔公司为Pentium Ⅱ系列CPU设计的插槽，其将Pentium Ⅱ CPU及其相关控制电路、二级缓存都做在一块子卡上，多数Slot 1主板使用100MHz外频。SLOT 1的技术结构比较先进，能提供更大的内部传输带宽和CPU性能。采用SLOT 1接口的主板芯片组有Intel的BX、i810、i820系列及VIA的Apollo（阿波罗）系列，ALI 的Aladdin Pro Ⅱ（阿拉廷）系列及SIS的620、630系列等。此种接口已经被淘汰，市面上已无此类接口的主板产品。SLOT 2用途比较专业，都采用于高端服务器及图形工作站的系统。所用的CPU也是很昂贵的Xeon（至强）系列。Slot 2与Slot 1相比，有许多不同。首先，Slot 2插槽更长，CPU本身也都要大一些。其次，Slot 2能够胜任更高要求的多用途计算处理，这是进入高端企业计算市场的关键所在。在当时标准服务器设计中，一般厂商只能同时在系统中采用两个 Pentium Ⅱ处理器，而有了Slot 2设计后，可以在一台服务器中同时采用 8个处理器。而且采用Slot 2接口的Pentium Ⅱ CPU都采用了当时最先进的0.25微米制造工艺。支持SLOT 2接口的主板芯片组有440GX和450NX。下图中左侧为Slot 2插槽，右侧为Slot 1插槽。 SLOT A接口类似于英特尔公司的SLOT 1接口，供AMD公司的K7 Athlon使用的。在技术和性能上，SLOT A主板可完全兼容原有的各种外设扩展卡设备。它支持200MHz的总线频率。支持SLOT A接口结构的主板芯片组主要有两种，一种是AMD的AMD 750芯片组，另一种是VIA的Apollo KX133芯片组。此类接口已被Socket A接口全面取代。 （3）Socket 370架构是英特尔开发出来代替SLOT架构，外观上与Socket 7非常像，也采用零插拔力插槽，对应的CPU是370针脚。 Socket 370主板多为采用Intel ZX、BX、i810芯片组的产品，其他厂商有VIA Apollo Pro系列、SIS 530系列等。最初认为，Socket 370的CPU升级能力可能不会太好，所以Socket 370的销量总是不如SLOT 1接口的主板。但在英特尔推出的“铜矿”和”图拉丁”系列CPU， Socket 370接口的主板一改低端形象，逐渐取代了SLOT 1接口。目前市场中还有极少部分的主板采用此种插槽。 （4）Socket 423插槽是最初Pentium 4处理器的标准接口，Socket 423的外形和前几种Socket类的插槽类似，对应的CPU针脚数为423。Socket 423插槽多是基于Intel 850芯片组主板，支持1.3GHz～1.8GHz的Pentium 4处理器。不过随着DDR内存的流行，英特尔又开发了支持SDRAM及DDR内存的i845芯片组，CPU插槽也改成了Socket 478，Socket 423插槽也就销声匿迹了。 （5）Socket A接口，也叫Socket 462，是目前AMD公司Athlon XP和Duron处理器的插座标准。Socket A接口具有462插孔，可以支持133MHz外频。如同Socket 370一样，降低了制造成本，简化了结构设计。 （6）Socket 478插槽是目前Pentium 4系列处理器所采用的接口类型，针脚数为478针。Socket 478的Pentium 4处理器面积很小，其针脚排列极为紧密。采用Socket 478插槽的主板产品数量众多，是目前应用最为广泛的插槽类型。 （8）Socket 775又称为Socket T，目前采用此种插槽的有LGA775封装的单核心的Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D以及双核心的Pentium D和Pentium EE等CPU，Core架构的Cornoe核心处理器也继续采用Socket 775插槽。Socket 775插槽与目前广泛采用的Socket 478插槽明显不同，非常复杂，没有Socket 478插槽那样的CPU针脚插孔，取而代之的是775根有弹性的触须状针脚(其实是非常纤细的弯曲的弹性金属丝)，通过与CPU底部对应的触点相接触而获得信号。因为触点有775个，比以前的Socket 478的478pin增加不少，封装的尺寸也有所增大，为37.5mm×37.5mm。另外，与以前的Socket 478/423/370等插槽采用
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
塑料制造不同，Socket 775插槽为全金属制造，原因在于这种新的CPU的固定方式对插槽的强度有较高的要求，并且新的prescott核心的CPU的功率增加很多，CPU的表面温度也提高不少，金属材质的插槽比较耐得住高温。在插槽的盖子上还卡着一块保护盖。 Socket 775插槽由于其内部的触针非常柔软和纤薄，如果在安装的时候用力不当就非常容易造成触针的损坏；其针脚实在是太容易变形了，相邻的针脚很容易搭在一起，而短路有时候会引起烧毁设备的可怕后果；此外，过多地拆卸CPU也将导致触针失去弹性进而造成硬件方面的彻底损坏，这是其目前的最大缺点。 目前，采用Socket 775插槽的主板数量并不太多，主要是Intel 915/925系列芯片组主板，也有采用比较成熟的老芯片组例如Intel 865/875/848系列以及VIA PT800/PT880等芯片组的主板。不过随着Intel加大LGA775平台的推广力度，Socket 775插槽最终将会取代Socket 478插槽，成为Intel平台的主流CPU插槽。 （10）Socket 754是2003年9月AMD64位桌面平台最初发布时的标准插槽，具有754个CPU针脚插孔，支持200MHz外频和800MHz的HyperTransport总线频率，但不支持双通道内存技术。目前采用此种插槽的有面向桌面平台的Athlon 64的低端型号和Sempron的高端型号，以及面向移动平台的Mobile Sempron、Mobile Athlon 64以及Turion 64。 随着AMD从2006年开始全面转向支持DDR2内存，今后桌面平台的Socket 754插槽逐渐被具有940根CPU针脚插孔、支持双通道DDR2内存的Socket AM2插槽所取代从而使AMD的桌面处理器接口走向统一，而与此同时移动平台的Socket 754插槽也逐渐被具有638根CPU针脚插孔、支持双通道DDR2内存的Socket S1插槽所取代，在2007年底完成自己的历史使命从而被淘汰。 （11）Socket 939是AMD公司2004年6月才发布的64位桌面平台插槽标准，具有939个CPU针脚插孔，支持200MHz外频和1000MHz的HyperTransport总线频率，并且支持双通道内存技术。目前采用此种插槽的有面向入门级服务器/工作站市场以及面向桌面市场的Athlon 64以及Athlon 64 FX和Athlon 64 X2，除此之外部分专供OEM厂商的Sempron也采用了Socket 939插槽。 随着AMD从2006年开始全面转向支持DDR2内存，Socket 939插槽逐渐被具有940根CPU针脚插孔、支持双通道DDR2内存的Socket AM2插槽所取代，在2007年初完成自己的历史使命从而被淘汰。 （12）Socket 940是最早发布的AMD64位平台标准，具有940个CPU针脚插孔，支持200MHz外频和800MHz或1000MHz的HyperTransport总线频率，并且支持双通道内存技术。目前采用此种插槽的有服务器/工作站所使用的Opteron以及最初的Athlon 64 FX(51以及早期的53)。 由于Socket 940接口的CPU价格高昂，而且必须搭配昂贵的ECC内存才能使用，所以其总体采购成本是比较昂贵的。现在新出的Athlon 64 FX以及部分Opteron 1XX系列已经改用Socket 939插槽，所以Socket 940插槽已经成为了Opteron的专用插槽。 随着AMD从2006年开始全面转向支持DDR2内存，Socket 940插槽逐渐被具有1207根有弹性的触须状针脚、支持LGA封装的新版Opteron处理器、支持双通道ECC DDR2内存的Socket F插槽所取代，完成自己的历史使命从而被淘汰。 （14）Socket AM2是2006年5月底发布的支持DDR2内存的AMD64位桌面CPU的插槽标准。是目前低端的Sempron、中端的Athlon 64、高端的Athlon 64 X2以及顶级的Athlon 64 FX等全系列AMD桌面CPU所对应的插槽标准。Socket AM2具有940个CPU针脚插孔，支持200MHz外频和1000MHz的HyperTransport总线频率，支持双通道DDR2内存，其中Athlon 64 X2以及Athlon 64 FX最高支持DDR2 800，Sempron和Athlon 64最高支持DDR2 667。虽然同样都具有940个CPU针脚插孔，但Socket AM2与原有的Socket 940在针脚定义以及针脚排列方面都不相同，并不能互相兼容。按照AMD的规划，Socket AM2将逐渐取代原有的Socket 754和Socket 939，从而实现桌面平台CPU插槽标准的统一。广大主板厂商也迅速跟进，Socket AM2的配套主板目前也在逐渐增多。 5.内存插槽 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051375836516.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051375836516.jpg" \* MERGEFORMATINET 内存插槽是主板上用来安装内存的地方。目前常见的内存插槽为SDRAM内存、DDR内存插槽，其它的还有早期的EDO和非主流的RDRAM内存插槽。需要说明的是不同的内存插槽它们的引脚，电压，性能功能都是不尽相同的，不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。对于168线的SDRAM内存和184线的DDR SDRAM内存，其主要外观区别在于SDRAM内存金手指上有两个缺口，而DDR SDRAM内存只有一个。 6.PCI插槽 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005137590717.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005137590717.jpg" \* MERGEFORMATINET PCI(peripheral component interconnect)总线插槽它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。它为显卡、声卡、网卡、电视卡、MODEM等设备提供了连接接口，它的基本工作频率为33MHz，最大传输速率可达132MB/s。 7.AGP插槽 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051375920118.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051375920118.jpg" \* MERGEFORMATINET AGP图形加速端口(Accelerated Graphics Port)是专供3D加速卡(3D显卡)使用的接口。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，而且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等总线无法与其相比拟的。AGP接口主要可分为AGP1X/2X/PRO/4X/8X等类型。 PCI Express 接口 PCI Express 是新一代的总线接口。而采用此类接口的显卡产品，已经在 2004 年正式面世。早在 2001 年的春季“英特尔开发者论坛”上，英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代 PCI 总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代 I/O 总线技术。随后在 2001 年底，包括 Intel、AMD、DELL、IBM 在内的 20 多家业界主导公司，开始起草新技术的规范，并在 2002 年完成，对其正式命名为 PCI Express。 PCI Express 采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起 PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到 PCI 所不能提供的高带宽。相对于传统 PCI 总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI Express 的双单工连接，能提供更高的传输速率和质量。它们之间的差异，跟半双工和全双工类似。 PCI Express 的接口，根据总线位宽不同而有所差异，包括 X1、X4、X8 以及 X16（X2 模式将用于内部接口而非插槽模式）。较短的 PCI Express 卡，可以插入较长的 PCI Express 插槽中使用。PCI Express 接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI Express 卡支持的三种电压，分别为 +3.3V、3.3Vaux 以及 +12V。用于取代 AGP 接口的 PCI Express 接口位宽为 X16，将能够提供 5GB/s 的带宽，即便有编码上的损耗，但仍能够提供约为 4GB/s 左右的实际带宽，远远超过 AGP 8X 的 2.1GB/s 的带宽。 PCI Express 规格，从 1 条通道连接到 32 条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。例如，PCI Express X1 规格，支持双向数据传输，每向数据传输带宽 250MB/s，PCI Express X1 已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。因此，必须采用 PCI Express X16，即 16 条点对点数据传输通道连接，来取代传统的 AGP 总线。PCI Express X16 也支持双向数据传输，每向数据传输带宽高达 4GB/s，双向数据传输带宽有 8GB/s 之多。相比之下，目前广泛采用的 AGP 8X 数据传输，只提供 2.1GB/s 的数据传输带宽。 尽管 PCI Express 技术规格允许实现 X1（250MB/秒）、X2、X4、X8、X12、X16 和 X32 通道规格，但是依目前形式来看，PCI Express X1 和 PCI Express X16 将成为 PCI Express 主流规格。同时，芯片组厂商将在南桥芯片当中，添加对 PCI Express X1 的支持。在北桥芯片当中，添加对 PCI Express X16 的支持。除提供极高数据传输带宽之外，PCI Express 因为采用串行数据包方式传递数据，所以 PCI Express 接口每个针脚，可以获得比传统 I/O 标准更多的带宽。这样，就可以降低 PCI Express 设备生产成本和体积。另外，PCI Express 也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。 在兼容性方面，PCI Express 在软件层面上兼容目前的 PCI 技术和设备，支持 PCI 设备和内存模组的初始化。也就是说，目前的驱动程序、操作系统都无需推倒重来，就可以支持 PCI Express 设备。 8.ATA接口 ATA接口是用来连接硬盘和光驱等设备而设的。主流的IDE接口有ATA33/66/100/133，ATA33又称Ultra DMA/33，它是一种由Intel公司制定的同步DMA协定，传统的IDE传输使用数据触发信号的单边来传输数据，而Ultra DMA在传输数据时使用数据触发信号的两边，因此它具备33MB/S的传输速度。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138015621.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138015621.jpg" \* MERGEFORMATINET 而ATA66/100/133则是在Ultra DMA/33的基础上发展起来的，它们的传输速度可反别达到66MB/S、100M和133MB/S，只不过要想达到66MB/S左右速度除了主板芯片组的支持外，还要使用一根ATA66/100专用40PIN的80线的专用EIDE排线。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138042924.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138042924.jpg" \* MERGEFORMATINET 此外，现在很多新型主板如I865系列等都提供了一种Serial ATA即串行ATA插槽，它是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，它用来支持SATA接口的硬盘，其传输率可达150MB/S。 9.软驱接口 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/200513814314.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/200513814314.jpg" \* MERGEFORMATINET 软驱接口共有34根针脚，顾名思义它是用来连接软盘驱动器的，它的外形比IDE接口要短一些。 10.电源插口及主板供电部分 电源插座主要有AT电源插座和ATX电源插座两种，有的主板上同时具备这两种插座。AT插座应用已久现已淘汰。而采用20口的ATX电源插座，采用了防插反设计，不会像AT电源一样因为插反而烧坏主板。除此而外，在电源插座附近一般还有主板的供电及稳压电路。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138124474.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138124474.jpg" \* MERGEFORMATINET 主板的供电及稳压电路也是主板的重要组成部分，它一般由电容，稳压块或三极管场效应管，滤波线圈，稳压控制集成电路块等元器件组成。此外，P4主板上一般还有一个4口专用12V电源插座。 11.BIOS及电池 BIOS(BASIC INPUT/OUTPUT SYSTEM)基本输入输出系统是一块装入了启动和自检程序的EPROM或EEPROM集成块。实际上它是被固化在计算机ROM(只读存储器)芯片上的一组程序，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制与支持。除此而外，在BIOS芯片附近一般还有一块电池组件，它为BIOS提供了启动时需要的电流。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/200513824295.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/200513824295.jpg" \* MERGEFORMATINET 常见BIOS芯片的识别主板上的ROM BIOS芯片是主板上唯一贴有标签的芯片，一般为双排直插式封装(DIP)，上面一般印有“BIOS”字样，另外还有许多PLCC32封装的BIOS。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138232393.bmp" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138232393.bmp" \* MERGEFORMATINET 早期的BIOS多为可重写EPROM芯片，上面的标签起着保护BIOS内容的作用，因为紫外线照射会使EPROM内容丢失，所以不能随便撕下。现在的ROM BIOS多采用Flash ROM(快闪可擦可编程只读存储器)，通过刷新程序，可以对Flash ROM进行重写，方便地实现BIOS升级。 目前市面上较流行的主板BIOS主要有Award BIOS、AMI BIOS、Phoenix BIOS三种类型。Award BIOS是由Award Software公司开发的BIOS产品，在目前的主板中使用最为广泛。Award BIOS功能较为齐全，支持许多新硬件，目前市面上主机板都采用了这种BIOS。 AMI BIOS是AMI公司出品的BIOS系统软件，开发于80年代中期，它对各种软、硬件的适应性好，能保证系统性能的稳定，在90年代后AMI BIOS应用较少；Phoenix BIOS是Phoenix公司产品，Phoenix BIOS多用于高档的原装品牌机和笔记本电脑上，其画面简洁，便于操作，现在Phoenix已和Award公司合并，共同推出具备两者标示的BIOS产品。 12.机箱前置面板接头 机箱前置面板接头是主板用来连接机箱上的电源开关、系统复位、硬盘电源指示灯等排线的地方。一般来说，ATX结构的机箱上有一个总电源的开关接线(Power SW)，其是个两芯的插头，它和Reset的接头一样，按下时短路，松开时开路，按一下，电脑的总电源就被接通了，再按一下就关闭。 而硬盘指示灯的两芯接头，一线为红色。在主板上，这样的插针通常标着IDE LED或HD LED的字样，连接时要红线对一。这条线接好后，当电脑在读写硬盘时，机箱上的硬盘的灯会亮。电源指示灯一般为两或三芯插头，使用1、3位，1线通常为绿色。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138256452.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138256452.jpg" \* MERGEFORMATINET 在主板上，插针通常标记为Power LED，连接时注意绿色线对应于第一针(+)。当它连接好后，电脑一打开，电源灯就一直亮着，指示电源已经打开了。而复位接头(Reset)要接到主板上Reset插针上。主板上Reset针的作用是这样的：当它们短路时，电脑就重新启动。而PC喇叭通常为四芯插头，但实际上只用1、4两根线，一线通常为红色，它是接在主板Speaker插针上。在连接时，注意红线对应1的位置。 13.外部接口 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138328590.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138328590.jpg" \* MERGEFORMATINET ATX主板的外部接口都是统一集成在主板后半部的。现在的主板一般都符合PC'99规范，也就是用不同的颜色表示不同的接口，以免搞错。一般键盘和鼠标都是采用PS/2圆口，只是键盘接口一般为蓝色，鼠标接口一般为绿色，便于区别。而USB接口为扁平状，可接MODEM，光驱，扫描仪等USB接口的外设。而串口可连接MODEM和方口鼠标等，并口一般连接打印机。 14.主板上的其它主要芯片 除此而外主板上还有很多重要芯片： AC97声卡芯片 AC'97的全称是Audio CODEC＇97，这是一个由Intel、Yamaha等多家厂商联合研发并制定的一个音频电路系统标准。主板上集成的AC97声卡芯片主要可分为软声卡和硬声卡芯片两种。所谓的AC'97软声卡，只是在主板上集成了数字模拟信号转换芯片(如ALC201、ALC650、AD1885等)，而真正的声卡被集成到北桥中，这样会加重CPU少许的工作负担。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138359261.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138359261.jpg" \* MERGEFORMATINET 所谓的AC'97硬声卡，是在主板上集成了一个声卡芯片(如创新CT5880和支持6声道的CMI8738等)，这个声卡芯片提供了独立的声音处理，最终输出模拟的声音信号。这种硬件声卡芯片相对比软声卡在成本上贵了一些，但对CPU的占用很小。 网卡芯片 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138424422.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138424422.jpg" \* MERGEFORMATINET 现在很多主板都集成了网卡。在主板上常见的整合网卡所选择的芯片主要有10/100M的RealTek公司的8100(8139C/8139D芯片)系列芯片以及威盛网卡芯片等。除此而外，一些中高端主板还另外板载有Intel、3COM、Alten和Broadcom的千兆网卡芯片等，如Intel的i82547EI、3COM 3C940等等。(见图18-3COM 3C940千兆网卡芯片) IDE阵列芯片 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138513319.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138513319.jpg" \* MERGEFORMATINET 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138517842.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138517842.jpg" \* MERGEFORMATINET 一些主板采用了额外的IDE阵列芯片提供对磁盘阵列的支持，其采用IDE RAID芯片主要有HighPoint、Promise等公司的产品的功能简化版本。例如Promise公司的PDC20276/20376系列芯片能提供支持0，1的RAID配置，具自动数据恢复功能。美国高端HighPoint公司的RAID芯片如HighPoint HPT370/372/374系列芯片，SILICON SIL312ACT114芯片等等。 I/O控制芯片 I/O控制芯片(输入/输出控制芯片)提供了对并串口、PS2口、USB口，以及CPU风扇等的管理与支持。常见的I/O控制芯片有华邦电子(WINBOND)的W83627HF、W83627THF系列等，例如其最新的W83627THF芯片为I865/I875芯片组提供了良好的支持，除可支持键盘、鼠标、软盘、并列端口、摇杆控制等传统功能外，更创新地加入了多样新功能，例如，针对英特尔下一代的Prescott内核微处理器，提供符合VRD10.0规格的微处理器过电压保护，如此可避免微处理器因为工作电压过高而造成烧毁的危险。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/200513854376.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/200513854376.jpg" \* MERGEFORMATINET 此外，W83627THF内部硬件监控的功能也同时大幅提升，除可监控PC系统及其微处理器的温度、电压和风扇外，在风扇转速的控制上，更提供了线性转速控制以及智能型自动控转系统，相较于一般的控制方式，此系统能使主板完全线性地控制风扇转速，以及选择让风扇是以恒温或是定速的状态运转。这两项新加入的功能，不仅能让使用者更简易地控制风扇，并延长风扇的使用寿命，更重要的是还能将风扇运转所造成的噪音减至最低。 频率发生器芯片 频率也可以称为时钟信号，频率在主板的工作中起着决定性的作用。我们目前所说的CPU速度，其实也就是CPU的频率，如P4 1.7GHz，这就是CPU的频率。电脑要进行正确的数据传送以及正常的运行，没有时钟信号是不行的，时钟信号在电路中的主要作用就是同步；因为在数据传送过程中，对时序都有着严格的要求，只有这样才能保证数据在传输过程不出差错。 时钟信号首先设定了一个基准，我们可以用它来确定其它信号的宽度，另外时钟信号能够保证收发数据双方的同步。对于CPU而言，时钟信号作为基准，CPU内部的所有信号处理都要以它作为标尺，这样它就确定CPU指令的执行速度。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051386284.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/20051386284.jpg" \* MERGEFORMATINET 时钟信号频率的担任，会使所有数据传送的速度加快，并且提高了CPU处理数据的速度，这就是我们为什么超频可以提高机器速度的原因。要产生主板上的时钟信号，那就需要专门的信号发生器，也称为频率发生器。 AMR（Audio/Modem Riser声音/调制解调器插卡）：是一套开放的工业标准，它定义的扩展卡可同时支持声音及Modem的功能。采用这样的设计，可有效降低成本，同时解决声音与Modem子系统目前在功能上的一些限制。 CNR(Commu-nicationNotwork Riser通讯网络插卡)：是AMR的升级产品，从外观上看,它比AMR稍长一些，而且两着的针脚也不相同,所以两者不兼容。CNR能连接专用的CNR-Modem还能使用专用的家庭电话网络(Home PNA),具有PC 2000即插即用功能，比AMR增加了对10/100MB局域网功能的支持。 ACR(Advanced Communication Riser高级通讯插卡)：是CNR的升级产品，它可以提供局域网，宽带网，无线网络和多声道音效处理功能，而且与AMR兼容。 SCSI（Small Computer System Interface）：的意义是小型计算机系统接口，它是由美国国家标准协会（ANSI)公布的接口标准。SCSI最初的定义是通用并行的SCSI总线。SCSI总线自己并不直接和硬盘之类的设备通讯，而是通过控制器来和设备建立联系。一个独立的SCSI总线最多可以支持１６个设备，通过SCSII D来进行控制。 USB(Universal Serial Bus通用串行总线)：它不是一种新的总线标准，而是电脑系统接驳外围设备(如键盘、鼠标、打印机等)的输入/输出接口标准。是由IBM、INTEL、NEC等著名厂商联合制定的一种新型串行接口。它采用Daisy Chain方式进行连接。由两根数据线，一根5V电源线及一根地线组成。数据传输率为12MB/s。 FDD：比IDE插槽稍短一点，专门用来插软驱。 并口：就是平常所说的打印口，其实它并不是只能接打印机和鼠标，它还可以接MODEM，扫描仪等设备。 COM端口：一块主板一般带有两个COM串行端口。通常用于连接鼠标及通讯设备（如连接外置式MODEM进行数据通讯）等。 PS/2口：是一种鼠标/键盘接口，一般说的圆口鼠标就接在PS/2口上。 IRQ（INTERRUPTREQUEST）：中断请求。外设用来向计算机发出中断请求信号。 ACPI电源接口：是Pentium以上主板特有的一种新功能。作用是在管理电脑内部各种部件时尽量做到节省能源。 AC'97规范：由于声卡越来越贵，CPU的处理能力越来越强大，所以Intel于1996年发布了AC97标准，它把声卡中成本最高的DSP（数字信号处理器）给去掉了，而通过特别编写驱动程序让CPU来负责信号处理，它工作时需要占用一部分CPU资源。 温度检测：CPU温度过高会导致系统工作不稳定甚至死机，所以对CPU的检测是很重要的，它会在CPU温度超出安全范围时发出警告检测。温度的探头有两种：一种集成在处理器之中，依靠BIOS的支持；另一种是外置的，在主板上面可以见到，通常是一颗热敏电阻。它们都是通过温度的改变来改变自身的电阻值，让温度检测电路探测到电阻的改变，从而改变温度示数。 此主题相关图片如下： HYPERLINK "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138643567.jpg" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://www.oahelp.net/UploadFile/2005138643567.jpg" \* MERGEFORMATINET 1是整合音效芯片，2是I/O控制芯片，3是光驱音源插座，4是外接音源辅助插座，5是SPDIF插座，6是USB插头，7是机箱被开启接头，8是PCI插槽，9是AGP4X插槽，10是机箱前端通用USB接口，11是BIOS，12是机箱面板接头，13是南桥芯片，14是IDE1插口，15是IDE2插口，16是电源指示灯接头，17是清除CMOS记忆跳线，18是风扇电源插座，19是电池，20是软驱插座，21是ATX电源插座，22是内存插槽，23是风扇电源插座，24是北桥芯片，25是CPU风扇支架，26是CPU插座，27是12VATX电源插座，28是第二组音源插座，29是PS/2键盘及鼠标插座，30是USB插座，31是并串口，32是游戏控制器及音源插座，33是SUP_CEN插座。 目录 绪言…………………………………………………3 电路基础知识………………………………………3 模拟电路基础....................................................................3 数字电路基础..................................................................10 第一章 主板供电…………………………………14 第二章 CPU供电…………………………………21 第三章 主板时钟…………………………………32 第四章 主要控制信号……………………………38 第五章 开机过程…………………………………45 附件………
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