主機板的基本組成部分
主機板的英文名稱叫做Motherboard,也可以譯做母板。從“Mother”一詞可以看出主機板在電腦各個配件中的重要性。主機板不但是整個電腦系統平臺的載體,還負擔著系統中各種資訊的交流。好的主機板可以讓電腦更穩定地發揮系統性能,反之,系統則會變得不穩定。
主機板的構成 主機板的平面是一塊PCB印刷電路板,一般採用四層板或六層板。相對而言,為節省成本,低檔主機板多為四層板:主訊號層、接地層、電源層、次訊號層,而六層板則增加了輔助電源層和中訊號層,因此,六層PCB的主機板抗電磁干擾能力更強,主機板也更加穩定。
典型的主機板佈局如下圖,在電路板上面,是錯落有致的電路佈線;再上面,則為稜角分明的各個部件:插槽、晶片、電阻、電容等。當主機加電時,電流會在瞬間通過CPU、南北橋晶片、記憶體插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE介面以及主機板邊緣的串列埠、並口、PS/2介面等。隨後,主機板會根據BIOS基本輸入輸出系統來識別硬體,並進入作業系統發揮出支撐系統平臺工作的功能。
主機板組成部分
晶片部分 BIOS晶片:是一塊方塊狀的儲存器,裡面存有與該主機板搭配的基本輸入輸出系統程式。能夠讓主機板識別各種硬體,還可以設定引導系統的裝置,調整CPU外頻等。BIOS晶片是可以寫入的,這方便使用者更新BIOS的版本,以獲取更好的效能及對電腦最新硬體的支援,當然不利的一面便是會讓主機板遭受諸如CIH病毒的襲擊。
南北橋晶片:橫跨AGP插槽左右兩邊的兩塊晶片就是南北橋晶片。南橋多位於PCI插槽的上面;而CPU插槽旁邊,被散熱片蓋住的就是北橋晶片。北橋晶片主要負責處理CPU、記憶體、顯示卡三者間的“交通”,由於發熱量較大,因而需要散熱片散熱。南橋晶片則負責硬碟等儲存裝置和PCI之間的資料流通。南橋和北橋合稱晶片組。晶片組在很大程度上決定了主機板的功能和效能。需要注意的是,AMD平臺中部分晶片組因AMD CPU內建記憶體控制器,可採取單晶片的方式,如nVIDIA nForce 4便採用無北橋的設計。
RAID控制晶片:相當於一塊RAID卡的作用,可支援多個硬碟組成各種RAID模式。目前主機板上整合的RAID控制晶片主要有兩種:HPT372 RAID控制晶片和Promise RAID控制晶片。
插拔部分 所謂的“插拔部分”是指這部分的配件可以用“插”來安裝,用“拔”來反安裝。
記憶體插槽:記憶體插槽一般位於CPU插座下方。圖中的是DDR SDRAM插槽,這種插槽的線數為184線。
AGP插槽:顏色多為深棕色,位於北橋晶片和PCI插槽之間。AGP插槽有1×、2×、4×和8×之分。AGP4×的插槽中間沒有間隔,AGP2×則有。在PCI Express出現之前,AGP顯示卡較為流行,其傳輸速度最高可達到2133MB/sAGP8×。
PCI Express插槽:隨著3D效能要求的不斷提高,AGP已越來越不能滿足視訊處理頻寬的要求,目前主流主機板上顯示卡介面多轉向PCI Exprss。PCI Exprss插槽有1×、2×、4×、8×和16×之分。
PCI插槽:PCI插槽多為乳白色,是主機板的必備插槽,可以插上軟Modem、音效卡、股票接受卡、網絡卡、多功能卡等裝置。
CNR插槽:多為淡棕色,長度只有PCI插槽的一半,可以接CNR的軟Modem或網絡卡。這種插槽的前身是AMR插槽。CNR和AMR不同之處在於:CNR增加了對網路的支援性,並且佔用的是ISA插槽的位置。共同點是它們都是把軟Modem或是軟音效卡的一部分功能交由CPU來完成。這種插槽的功能可在主機板的BIOS中開啟或禁止。
介面部分 硬碟介面:硬碟介面可分為IDE介面和SATA介面。在型號老些的主機板上,多整合2個IDE口,通常IDE介面都位於PCI插槽下方,從空間上則垂直於記憶體插槽也有橫著的。而新型主機板上,IDE介面大多縮減,甚至沒有,代之以SATA介面。
主機板介面示意圖
軟碟機介面:連線軟碟機所用,多位於IDE介面旁,比IDE介面略短一些,因為它是34針的,所以資料線也略窄一些。
COM介面串列埠:目前大多數主機板都提供了兩個COM介面,分別為COM1和COM2,作用是連線序列滑鼠和外接Modem等裝置。COM1介面的I/O地址是03F8h-03FFh,中斷號是IRQ4;COM2介面的I/O地址是02F8h-02FFh,中斷號是IRQ3。由此可見COM2介面比COM1介面的響應具有優先權。
PS/2介面:PS/2介面的功能比較單一,僅能用於連線鍵盤和滑鼠。一般情況下,滑鼠的介面為綠色、鍵盤的介面為紫色。PS/2介面的傳輸速率比COM介面稍快一些,是目前應用最為廣泛的介面之一。
USB介面:USB介面是現在最為流行的介面,最大可以支援127個外設,並且可以獨立供電,其應用非常廣泛。USB介面可以從主機板上獲得500mA的電流,支援熱拔插,真正做到了即插即用。一個USB介面可同時支援高速和低速USB外設的訪問,由一條四芯電纜連線,其中兩條是正負電源,另外兩條是資料傳輸線。高速外設的傳輸速率為12Mbps,低速外設的傳輸速率為1.5Mbps。此外,USB2.0標準最高傳輸速率可達480Mbps。
LPT介面並口:一般用來連線印表機或掃描器。其預設的中斷號是IRQ7,採用25腳的DB-25接頭。並口的工作模式主要有三種:1、SPP標準工作模式。SPP資料是半雙工單向傳輸,傳輸速率較慢,僅為15Kbps,但應用較為廣泛,一般設為預設的工作模式。2、EPP增強型工作模式。EPP採用雙向半雙工資料傳輸,其傳輸速率比SPP高很多,可達2Mbps,目前已有不少外設使用此工作模式。3、ECP擴充型工作模式。ECP採用雙向全雙工資料傳輸,傳輸速率比EPP還要高一些,但支援的裝置不多。
MIDI介面:音效卡的MIDI介面和遊戲杆介面是共用的。介面中的兩個針腳用來傳送MIDI訊號,可連線各種MIDI裝置,例如電子鍵盤等。
主機板介面知識介紹