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菜鸟进阶学堂:主板基础知识快速入门

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发表于 2012-2-2 10:40:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
  平时在我们生活中的PC的主机箱内部附件主要包括下面下面几个部分:1、主板;2、CPU;3、内存;4、硬盘;5、显卡;6;光驱;7、电源。 其中,主板是一部台式机的主要构成部分,因为其他所有配件都要连接在其上面才能工作。


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图:电脑机箱外观
  主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systembourd)和母板(motherboard);它安装在机箱内,是PC最基本的也是最重要的部件之一。 主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。主板的另一特点,是采用了开放式结构。主板上大都有6-8个扩展插槽,供PC机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡,可以对微机的相应子系统进行局部升级,使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。 总之,主板在整个微机系统中扮演着举足重新的脚色。可以说,主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次,主板的性能影响着整个微机系统的性能。

  如下图所示,一般的电脑机箱内部都分成4个区域,其中,A区域为放置主板的位置(CPU/内存/显卡/PCI配件都连接在主板上);B区域为放置电源的位置;C区域一般为放置光驱(CD-ROM/DVD-ROM/刻录机)的位置;D区域则为放置硬盘的位置。


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图:电脑机箱内部空间构架 

  如图中所示,一般电脑主板上的安装配件的扩展插槽主要为:

  A、SATA硬盘接口;B、IDE硬盘接口;C、CPU插槽;D、内存插槽;E、主板电源接口;F、CPU供电接口;G、CPU风扇电源接口;H、软驱接口;I、PCI接口设备接口;J、显卡接口(J区域中短接口为PCI 1X设备接口),不同的主板这些扩展插槽的位置可能会略有不同。


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图:电脑主板
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 楼主| 发表于 2012-2-2 10:40:22 | 显示全部楼层
CPU插座

  目前主流的CPU插座有用于AMD处理器的Socket 462、Socket 939、Socket 754和用于Intel处理器的LGA 775、Socket 478插座。Socket与LGA后面的数字表示与CPU对应的针脚数量。只有两者匹配的时候才能够搭配使用。图1所示的是一个LGA 775插座,与之对应的是775针脚的Intel P4和Celeron处理器。在CPU插槽的中间位置有一个黑色的元件,那是一个感温器件,用于检测CPU的内核温度。


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  图1 LGA 775插座
  内存插槽

  内存插槽用来安装内存条,通常较为高档的主板均提供了四根内存插槽,内存插槽的数量越多,说明这块主板的内存扩展性越好。对于支持双通道内存架构的主板,内存插槽通常均有颜色标识,相同颜色的两条内存插槽,用来组成双通道内存构架,如图2。


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图2 支持双通道的内存插槽
  小知识 什么是双通道?

  所谓双通道,就是芯片组可在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据。这两个相互独立工作的内存通道是依附于两个独立并行工作的、位宽为64bit的内存控制器下,因此使普通的DDR内存可以达到128bit的位宽,如果是DDR266的话,双通道技术可以使其达到DDR533的效果。

  双通道DDR有两个64bit内存控制器,双64bit内存体系所提供的带宽等同于一个128bit内存体系所提供的带宽,但是二者所达到效果却是不同的。双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器,两个内存控制器都能够在彼此间零等待时间的情况下同时运作。例如,当控制器B准备进行下一次存取内存的时候,控制器A就在读/写主内存,反之亦然。两个内存控制器的这种互补“天性”可以让有效等待时间缩减50%。

  双通道DDR的两个内存控制器在功能上是完全一样的,并且两个控制器的时序参数都是可以单独编程设定的。这样的灵活性可以让用户使用三条不同构造、容量、速度的DIMM内存条,此时双通道DDR简单地调整到最低的密度来实现128bit带宽,允许不同密度/等待时间特性的DIMM内存条可以可靠地共同运作。

  简而言之,双通道技术是一种关系到主板芯片组的技术,与内存自身无关,只要厂商在芯片内部整合两个内存控制器,就可以构成双通道DDR系统。而主板厂商只需要按照内存通道将DIMM分为Channel 1与Channel 2,用户也需要成双成对地插入内存,就如同RDRAM那样。如果只插单根内存,那么两个内存控制器中只会工作一个,也就没有了双通道的效果。
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 楼主| 发表于 2012-2-2 10:40:32 | 显示全部楼层
扩展插槽

  扩展插槽用来接入像显卡、声卡、网卡、Modem、视频采集卡、电视卡这样的板卡设备。ISA扩展槽由于跟不上潮流已经被淘汰。随着PCI-E 16X的引入,以前的AGP 8X也开始走向了衰落,如今,在i915、i925、nForce4等芯片组的主板上已经见不到AGP插槽的踪影。



  以nForce4主板为例,如图3,我们可以看到一根PCI-E 1X插槽,而中间的两根PCI-E 16X插槽,则用于安装目前风头正劲的PCI-E 16X 显卡,而这块主板具有两根PCI-E 16X插槽,用于组成SLI(Scalable Link Interface)显卡串联传输接口。SLI是由NVIDIA提出的开放式显卡串联规格,可使用两种同规格架构的显示卡,通过显示卡顶端的SLI接口,来达到类似CPU架构中双处理器的规格效果,采用SLI双显示卡技术,最高可提供比单一显示卡高180%以上的性能提升。

  最下面的两根插槽是PCI插槽,可以用来接入像电视卡、视频采集卡、声卡、网卡等传统PCI设备。


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图3 主板上的PCI-E和PCI插槽 
  外部接口

  一块主板的外部接口是否丰富,决定了这块主板接入能力的强弱,如图4。目前在主流主板上通常有PS/2接口、串行接口、并行接口、RJ-45网络接口、USB2.0接口、音频接口,高档的主板还有IEEE1394接口和无线模块等。

  PS/2接口用来连接PS/2鼠标和PS/2键盘,绿色接口接入鼠标,而蓝色接口则接入键盘;串行接口用来接入外置Modem和录音笔一类的设备;并行LPT接口用来接入老式的针式、喷墨打印机。

  IEEE1394接口主要用来接入数码摄像机;无线模块则用来建立无线网络;RJ-45接口用来接入局域网或连接ADSL等上网设备;USB2.0则用来连接MP3、摄像头、打印机、扫描仪、移动硬盘、闪存盘等高速USB设备;音频设备接口则用来连接7.1声道的有源音箱;而数字光纤接口则负责传输质量更高的数字音频信号。


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  图4 主板的外部接口

  主板南、北桥芯片

  南、北桥芯片是主板的灵魂,它的性能和技术特性决定了这块主板可以与什么硬件搭配?可以达到什么样的运算性能、内存传输性能和磁盘传输性能。

  北桥芯片主要负责CPU与内存之间的数据交换和传输,因此它直接决定了主板可以支持什么CPU和内存。另外,北桥芯片还承担着AGP总线或PCI-E 16X的控制、管理和传输工作。总的来说,北桥芯片主要是用来承担高数据传输速率设备的连接,如图5。

  而南桥芯片则负责着与低速率传输设备之间的联系。具体来说,负责着与USB1.1/2.0、AC'97声卡、10/100/1000M网卡、PATA设备、SATA设备、PCI总线设备、串行设备、并行设备、RAID构架和外置无线设备的沟通、管理和传输工作。当然,南桥芯片不可能独立实现这么多的功能,它需要与其他功能芯片共同合作,从而让各种低速设备正常运转,如图6。


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  图5 主板的北桥芯片

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图5 主板的南桥芯片
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发表于 2012-2-2 10:40:34 | 显示全部楼层
要好好学习啊
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发表于 2012-2-2 10:40:36 | 显示全部楼层
俺是菜鸟 俺学习
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发表于 2012-2-2 10:40:37 | 显示全部楼层
好好学习
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发表于 2012-2-2 10:40:39 | 显示全部楼层
学习中。。:41;
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发表于 2012-2-2 10:40:41 | 显示全部楼层
各种接口也可以多讲讲……
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 楼主| 发表于 2012-2-2 10:40:43 | 显示全部楼层
好帖,顶起来。:34;
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