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主板
菜鸟进阶学堂:
主板基础知识快速入门
2007年01月29日 10:
32太平洋电脑网
作者：
天空蔚蓝 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。
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。
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PCI1X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。
图：
电脑主板
CPU插座
目前主流的CPU插座有用于AMD处理器的Socket462、Socket939、Socket754和用于Intel处理器的LGA775、Socket478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LGA775插座，与之对应的是775针脚的IntelP4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。
图1LGA775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。
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Channel1与Channel2，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。
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-E16X的引入，以前的AGP8X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-E1X插槽，而中间的两根PCI-E16X插槽，则用于安装目前风头正劲的PCI-E16X显卡，而这块主板具有两根PCI-E16X插槽，用于组成SLI（ScalableLinkInterface）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。
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。
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-E16X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。
图5主板的北桥芯片
老虎心中的好主板
向上老大举办的“看穿主板”活动已经接近尾声，老虎才姗姗来迟，一来看到诸位高手的帖子之后，担心自己水平不到家，写不好；二来担心自己准备不充分，资料不齐全，写出一些错误的观点，误导了大家。
老虎怀着诚恐诚惶的心情，今天拿出来这篇不像样的帖子，参加活动已经不是主要的目的了，与网友们分享一下自己使用主板的一些心得，能在各位朋友选购主板的时候提供一些参考，才是老虎的本意。
再次感谢向上老大，使得老虎能有这样的机会。
（如未注明，本文章所使用的图片全部来自网络）
第一节老虎用过的主板
老虎从96年开始接触计算机学习电脑知识，却到7年后的2003年才拥有了一台自己的电脑，从这台电脑开始，老虎走上了DIY的道路。
第一块主板：
华硕P4PE-X/TE
这块主板是朋友推荐的，老虎当时对硬件还不甚了解，十分仰慕华硕的名头，欣然接受了，用今天的眼光来看，这块主板确实乏善可陈，但当时却花了老虎700大洋。
值得一提的是，这块主板确实体现了华硕坚如磐石的品质，虽然是难看的X黄色，但是主板非常稳定，超频能力也很强，可以将搭配的Celeron2.0G轻松超到2.4G，而且当时老虎搭配了GF3Ti的显卡，玩起来3D游戏让老虎的同学们煞是羡慕。
第二块主板：
QDIP4I845GVMPRO-6AL
老虎04年大学毕业，06年去读研究生，第一台电脑就留给了老婆，到了学校以后没有电脑可用，只好再装一台，这次老虎自作主张，选择了具有联想背景的科迪亚（QDI）845GV主板。
事实证明选择这款主板是老虎痛苦的开端，作为一个超频爱好者来说，一块不能超频的主板简直就是一场噩梦，没办法，谁让自己贪便宜呢，470元的主板，自然不能给予太大的希望。
第三块主板：
华擎P4i65G
845给老虎的打击实在是太大了，老虎手中的超频王CeleronD简直没有任何用武之地，于是老虎又开始了寻找主板的历程，很快华擎P4i65G在老虎受了半年折磨以后出现了。
即便在今天看来，老虎都认为这块主板是非常完美的作品，865芯片组，Intel478接口的巅峰，Intel集成显卡搭配AGP8X接口，还有不错的扩展性能，更关键的是虽然只有两项供电，却能将CD2.53G风冷狂飙至3.5G。
这一切都集中在这样一块MicroATX板上，而且价格只有390元，在当时足以令老虎瞠目结舌。
第四块主板：
华硕P4P800-EDeluxe
一旦走上超频之路，就再也无法回头，老虎在华擎P4i65G上无论如何也不能将CD超频至200外频的时候，就开始怀疑是不是主板的问题了，一旦这个念头冒出来，很快就像毒蛇一样吞噬了老虎的心，老虎马上决定换一块主板试试。
由于囊中羞涩，老虎开始关注taobao上的二手货，很快，昔日王者华硕P4P800-EDeluxe出现在老虎视野中。
这块主板是老虎接触的第一块高端主板，虽然是二手货，也花了260元人民币，在775横行的日子里，在478的主板上花这么多钱是需要一定勇气的。
正如它的名字中带有一个Deluxe一样，这块主板真的很豪华，豪华到上面好多东西老虎从来都没有用过，比如光缆、1394，当然它的千兆网卡确实令人印象深刻，记得老虎用它和另外一台电脑进行双机互联拷贝文件的时候，速度简直是无法形容。
然而豪华的做工没有对超频带来任何提升，3项供电更没有比2项供电超的更多，老虎的CeleronD325依然没有超到200外频，老虎终于意识到，这块CPU超到头了。
第五块主板：
斯巴达克黑潮BI-100
老虎是一个不安分的人，别人都用上扣肉了，老虎怎能安然地使用P4？
于是07年下半年，老虎进军了775平台，不消说，这次老虎选择的就是大名鼎鼎地黑潮BI-100了。
在P35价位高居不下的07年，斯巴达克把价格拉到499元，实在不能不吸引老虎的眼球。
在这块主板的陪伴下，老虎开始在ZOL上小有展露，受到一些网友的关注，实在是老虎的荣幸。
第六块主板：
斯巴达克黑潮BA-100
老虎一直在使用Intel平台，当AMD推出黑盒5000+的时候，老虎又开始浮想联翩，不得不承认，一款为超频而生的CPU对老虎是有很大的诱惑力的，于是当黑5降价到700元以下的时候，老虎果断地出手买了一块，搭配的主板正是BI-100的兄弟——黑潮BA-100。
BA-100延续了黑潮一贯的性价比品质，在压低了成本的前提下，性能丝毫不亚于一些豪华的主板，黑5可以默认电压超频至3G，稍微加压可以稳定在3.2G。
然后老虎又在这块主板上玩起了交火，很难想象一块480元的主板上面插了2块显卡的情形，但是BA-100丝毫没有感到吃力。
第七块主板：
七彩虹战旗C.P45X7
超频至3.2G的黑5也不能满足双卡交火对CPU的要求，在AMD低电压四核9150e迟迟没有上市的情况下，老虎决定重返Intel平台，此时P45芯片组已是炙手可热，七彩虹899元的P45又一次在穷困潦倒的老虎面前占尽了优势。
不得不承认，这款主板具备了很多豪华主板的元素，价格却没有那么“豪华”。
仅凭这一点，老虎没有别的选择余地。
老虎用这块主板，将E7200稳定地超频到了3.9G，已经是相当满意了，交火性能也比原来提升了将近三分之一，CPU不再是显卡的瓶颈，老虎非常欣慰。
第八块主板：
…………
老虎的第八块主板还在工厂中？
还在设计师心中？
就不得而知了，可以想见的是，老虎只会选择价格接近平民化，又具有一定超频能力的主板，无论是一线大厂也好，通路也好，只要能满足老虎对性价比的要求，都是好的选择……
第二节警惕主板上的猫腻
主板，又被称为主机板，在IBM-PC的兼容机中，主板无疑是最大的组件，通过我们日常的经验，我们也能知道主板在主机箱里大约占据了2/3的面积。
作为连接主机中各个组建的纽带，主板通过上面的各种总线，连接着PC机的各个组件，我们熟悉的CPU，显卡，内存等等，它们之间的数据交换都是通过控制总线、数据总线和地址总线完成的。
我们可以毫不夸张地讲，没有主板，PC机就是一盘散沙。
主板有如此重要的作用，大家在DIY电脑的时候对他万分关注也是理所当然的，相信各位自己装机的朋友，都有过为选择一个合心意的主板殚精竭虑的时候，一旦选错了主板，那简直是一件可悲的事情。
我们如此关注主板，那么我们最关心主板的那些方面呢？
ZOL最近的一份调查资料为我们做出了回答：
资料来源
调查显示，用料做工成为消费者选择主板时最看重的第一大因素，占据47.31%的比例。
也就是说，有将近一半的消费者，在选择主板的时候首先看的就是主板的做工，这也是不难理解的事情，因为主板的做工好坏，基本上就决定了主板能否正常、稳定的工作，更不消说主板做工对超频的影响了。
而对厂商来说，主板的做工作影响主板成本，进而决定利润的关键因素，在一些无良厂商竭力压低成本，以获得更多利润的背景下，在主板上偷工减料就成了最常用的手段。
老虎在这里力图结合自己多年来的装机经验，为大家讲一讲JS在主板上偷工减料的手段，以便大家在选购主板的时候有所觉察。
焦点一：
PCB板
PCB就是印刷电路板（Printedcircuitboard）的缩写，PCB板本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。
在制成的主板表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。
这些线路被称作导线（conductorpattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。
PCB板的好坏对主板的质量有着至关重要的影响，如果主板的PCB太薄，那么主板的强度就是一个严重的问题，前一段闹得纷纷扬扬的“主板杀手”——Intel原装散热器事件，说白了就是PCB板过薄导致的。
另外一个关于PCB板的话题就是颜色，有些厂商大肆宣扬黑色PCB板是性能的标志，这是彻头彻底的谎言。
PCB的优劣主要是观察其印刷电路部分走线是否清晰明了，线路布局是否合理，PCB基板是否平整无变形等等，而PCB颜色一般是为了醒目，是一种包装，它和做工优劣是没有关系的。
因此，我们选择主板第一步就要看看PCB板是不是厚度足够，而PCB板的颜色是一个次要的因素。
焦点二：
主板供电
主板上连接着许多组件，比如CPU、内存、显卡，这些组件的电源供应是主要是由主板来完成的。
因此，主板上各组件供电的好坏，直接关系到主板及其他组件能否正常工作的关键。
电容在主板中主要用于保证电压和电流的稳定（起滤波作用）。
现在的个人电脑越来越快，随着CPU主频和系统总线工作频率的提高，对主板供电的要求也越来越严格，因此主板稳定工作的前提是必须有纯净的电流供应。
从机箱电源出来的电流如果用示波仪器观察会发现有很多的尖峰和杂波，这些尖峰和杂波都是主板稳定工作的大敌，因此主板必须对电源进行过滤和净化才能使用，针对不同的杂波用不同的元件来进行过滤和净化。
主要的元件有扼流线圈和电容。
原始电流首先流经扼流线圈（俗称线圈），因为线圈有一个蓄能的特性，它可以初步过滤掉一些高频杂波，然后进入电容组进一步过滤、净化、拉平（把峰形波拉成方波）。
以CPU为例，主板供电模块的电路部分，通常都是采用“相数”设计方案，每相当中一般都会包含有电容、电感线圈和场效应管等电子元件。
一块主板的做工好不好、用料如何、质量行不行，很多时候可以通过对供电模块相数设计的观察进行初步的判断。
正常情况下，每相电路是由一个电感线圈、两个电容，以及两个场效应管所组成。
不过，并非所有主板都是这样，厂商一般都会根据主板的定位、成本以及价格，对CPU供电模块相数的进行调整。
因此，在CPU供电模块上做手脚，已经成为JS最常用的手段之一。
在供电上做手脚，无非有两种方法：
一缩减相数；二偷工减料。
一般主板都采用了3相或者4相供电，以便为CPU带来稳定的工作电流，然而有些JS仅仅采用了2项供电，这样的供电，对CPU稳定工作的电流还不能满足，更不用说超频了。
另外在供电模块的组件上偷工减料也是一种常用的手段，有些厂商为了压低成本，采用了大量的电解电容，采用裸露的电感线圈，这本无可厚非，但是有些JS为了营销宣传，竟然把电解电容说成是固态电容，并在电感线圈上造假。
假的固态电容，注意上面的K字防爆纹，这种电容里面依然是电解液，真的固态电容不需要防爆纹。
假的全封闭式电感线圈，这种电感线圈外壳是塑料的，根本起不到屏蔽电磁干扰的效果
焦点三：
主板做工细节
除了上述的两个方面，还有些无良厂商在一些细节上偷工减料，以降低成本，比如主板上的多状态保险丝，能够有效防止雷击损坏硬件的现象发生，可以有效避免违规拔插外置设备（PS/2口、串行口、并行口或USB口）造成的强电流电压变化对主板造成的损坏。
一些低端的主板由于考虑到成本问题，PCB上本来应该安装多状态保险丝的地方简单地用导线代替了，能省则省，但对于主板来说就失去了过压保护功能。
PolyFuse表面意思即是多状态保险丝，也被称为可复式保险，提供过压/过流保护。
它的本质是一颗压敏电阻，当电压在正常范围时，它的电阻很小（或很大），当电压达到某一高值时，它的电阻将骤变，变得极大（或极小）。
当电磁恢复正常时，PolyFuse恢复到正常状态。
PolyFuse的变化特性根据实际应用的电路不同而选择。
在外设的接口数据电路中，受到外界高电压瞬间冲击的可能性很大，譬如热插拔、雷击等，PolyFuse需要起的是避雷针的作用。
多状态保险丝PolyFuse必不可少
再如主板边角采用弧形倒角工艺，避免用户在安装主板时不小心划伤。
主板上各种插槽金手指加镀厚金，防氧化性能更佳，保证插件长时间稳定工作。
一些低档的主板由于制造工艺低劣，生产出的主板会有毛边，容易造成使用者受伤。
做工精良的主板一般采用弧形边角
第三节老虎心中的好主板
什么是“好”、什么又是“坏”，老虎不敢妄下断言，核能发明，即为人类带来几乎取之不尽，用之不竭的能源，也为人类带来了足以毁灭地球几百次的核武器。
好和坏本来就没有一个确定的界线，主板也不例外：
对于一个超频的玩家来说，恐怕只有玩家国度才算得上是好主板，299元的主板就是彻彻底底的垃圾，但是对于一个对电脑不甚了解的小白来讲，能花到最少的钱买一块可以稳定上网、聊天、打字、看电影的主板就万事大吉，超频与我何干？
说了半天废话，老虎的意思就是“合适的，就是最好的”，为此，老虎根据应用类型把主板分为三大类：
一般应用型主板、主流游戏型主板，发烧型主板。
一般应用型主板
老虎心中的一般应用型主板面对的是刚刚提到的上网、聊天、打字、看电影的用户，这类用户对主板要求中规中矩，以稳定为主，基本不涉及大型3D游戏，更谈不上超频。
对这类用户来说，好的主板应该是：
299-499元
应该有集成显卡、声卡、网卡
采用3项或4项供电
因为不超频，采用电解电容即可
在I/O接口上，最好具有DVI视频输出，2.1声道输出和百兆网卡基本可以满足要求
没有必要采用同轴、光缆、1394、eSATA之类的令人眼花缭乱的接口，因为小白压根不知道这是什么东西
扩展性能上具备2根内存插槽即可，可以有一条PCI-E16X的插槽，以备不时之需
采用一般的散热鳍片
主流游戏型主板
关注这类主板的群体占据了DIY用户的绝大部分，这些人有一定的DIY知识，喜爱3D游戏，又有超频的要求，对这类用户来讲，最合适的主板应该是：
499-999元
不需要集成显卡，声卡和网卡要集成
采用5项或者6项供电以满足默认电压超频需求
最好选用全固态电容，实在不行也至少要求供电模块采用固态电容
7.1声道输出和千兆集成网卡必不可少，eSATA也是应该具有的接口
4条DIMM插槽是必须的，最好能具有2条PCI-E16x的插槽，至少支持8x+8x的带宽，当然16x+16x更好
一般选用热管散热系统
发烧型主板
发烧型主板面对的是硬件发烧友，如果自身品质不高的话，早就被“烧”没了。
硬件发烧友追求极致的性能、极致的超频能力、极致的声音品质……，总之这类人不可以常理度之，老虎勉为其难，猜测一下他们的需要：
1000—∞∞∞∞：
对发烧友来讲，钱不是问题
声显网卡都不要，因为发烧友的声显网卡都是独立的
供电项数多多益善，12项供电也不嫌多，最好是数字供电
必然全固态电容，要不怎么叫发烧友
各种接口都要有，什么光缆啊！
卫星啊！
能接的都给他接上……
发烧友一般有很多内存，6条以上的DIMM插槽是小菜一碟，2条PCI-E16x插槽已经是小儿科了，至少也要4条
发烧友有的是钱，风冷已经不能满足要求了，液冷、干冰、液氮都要上
主板常见故障浅释～～
主板一旦出现故障，其表现往往都非常直观，反复的死机与重启、连续报警无法进入系统、电脑无法点亮等，如果按下主机电源按钮之后电脑无任何反映，我们首先要利用替换法，排除电源、内存等故障，最后再更换主板排查，以减少操作、减短故障排除步骤与时间。
内存报警的故障较为常见，开机后机箱内“嘀嘀”地叫个不停。
如果偶尔出现这种情况，只要打开机箱，把内存条取下来重新插一下就好了（注意在拔插内存条时一定要拔掉主机电源线，防止意外烧毁内存）。
如果经常出现这种情况，那就要进行仔细的检查了。
一般来说，造成这种故障的原因有：
内存条的金手指工艺差，金手指的表面镀金不良。
在长时间的使用过程中，金手指表面的氧化层逐渐增厚，积累到一定程度后，就会致使内存接触不良，开机时内存报警。
另外内存插槽质量低劣，簧片与内存条的金手指接触不紧密，在使用过程中有振动或灰尘落入也会引起故障。
处理方法也比较简单，我们可以先用橡皮仔细地把内存条的金手指擦干净，然后再用毛刷清理掉插槽的积尘就行了。
显卡报警一般是显卡松动，这时大多数主板会有一长两短的鸣叫。
这时打开机箱，把显卡重新插好就可以了。
还有一种情况是显卡与主板不兼容，有时能够正常点亮显示器，但有时听到“嘀”的一声自检通过的声音，但显示器就是没有图像
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