第3章 主板

第3章主板-----计算机组件的载体主要内容主板概述主板的分类主板结构主板性能指标主板的选购主板故障及维护3.1主板概述主板是计算机系统中最大的一块电路板。主板上布满了各种电子元件、插槽、接口等。它为CPU、内存和各种功能卡提供安装插座（槽）；为各种磁、光存储设备、打印和扫描等I/O设备以及数码相机、摄像头、“猫”（Modem）等多媒体和通讯设备提供接口。因此说,计算机是通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。3.1主板概述主板不仅是用来承载计算机关键设备的基础平台,而且，它还起着硬件资源调度中心的作用（担负各种计算机配件之间的通信、控制和传输任务）。由于计算机在正常运行时对系统内存、存储设备和其它I/O设备的操控都必须通过主板来完成，因此计算机的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能。3.2主板分类按逻辑控制芯片组分类按CPU接口分类按主板结构分类其他的主板分类方法1.按逻辑控制芯片组分类（1）intel芯片组，只能针对intel的CPU使用；（2）amd芯片组，只能用于amd的CPU；（3）via芯片组，有针对intel的和amd的不通芯片组；（4）nf芯片组，主要针对amd的CPU的；（NVIDIA）例如：Intel芯片组往往又分为845、865、915、945、975等。如：技嘉GA-8I945P-G的芯片组为Intel945P+ICH7R组合设计.2.按CPU接口分类CPU接口类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。按CPU接口分类主板主要有Socket775、Socket754、Socket939、Socket940、Socket603、Socket478、SocketA等等。3.按主板结构分类（1）AT标准尺寸的主板，IBMPC/A机首先使用而得名，有的486、586主板也采用AT结构布局（2）BabyAT袖珍尺寸的主板，比AT主板小，因而得名。很多原装机的一体化主板首先采用此主板结构（3）ATX改进型的AT主板，对主板上元件布局作了优化，有更好的散热性和集成度，需要配合专门的ATX机箱使用（4）一体化(Allinone)主板上集成了声音，显示等多种电路，一般不需再插卡就能工作，具有高集成度和节省空间的优点，但也有维修不便和升级困难的缺点。3.3主板结构主板的平面是一块PCB印制电路板，常用的为四层板，有主信号层、接地层、电源层、次信号层。而六层板增加了辅助电源层和中信号层。六层PCB主板的抗电磁干扰能力增强，主板更稳定。主板上面主要有一个CPU插座；北桥芯片、南桥芯片、BIOS芯片等三大芯片；前端系统总线FSB、内存总线、图形总线AGP、数据交换总线HUB、外设总线PCI等五大总线；软驱接口FDD、通用串行设备接口USB、集成驱动电子设备接口IDE等七大接口。SATA接口IDE接口电源插槽内存插槽北桥芯片CPU风扇电源插座外置I/O接口网卡芯片PCI插槽PCI-E插槽南桥芯片BIOS芯片CPU插座软驱接口鼠标接口键盘接口串行接口并行接口音频接口USB接口1394接口RJ45接口3.3主板结构南桥芯片北桥芯片CPUBIOSROM存储器总线前端总线AGP总线PCI总线2×IDE接口2×USB软驱接口并行接口串行接口系统总线系统总线计算机在正常运行时对系统内存、存储设备和其它I/O设备的操控都必须通过主板来完成。北桥通过前端总线(FSB)直接连接到处理器。内存控制器位于北桥上，这样可让CPU快速访问内存。北桥还连接到AGP或PCIExpress总线并与内存连接。南桥要比北桥慢，而且CPU中的信息必须经过北桥才能到达南桥。其他总线将南桥连接到PCI总线、USB端口、软驱接口、串行接口、并行接口、BIOS芯片以及IDE或SATA硬盘接口等。3.3主板结构3.3.1主板芯片组CPU通过主板芯片组（Chipset）对主板上的各个部件进行控制，因此主板芯片组是整块主板的核心所在，一般主板都是依据主板芯片组来区分的。主板的芯片组是由北桥芯片和南桥芯片组成的。另外，BIOS芯片也很重要。1.北桥芯片北桥芯片是主板上最大、最重要的芯片，通常位于CPU、内存、AGP插槽之间，北桥芯片是CPU与外部设备之间联系的纽带，负责控制主板，决定主板可以支持CPU的种类、内存类型和容量等。它一方面通过前端总线与CPU交换信号，另一方面又要与内存、AGP、南桥交换信号。2.南桥芯片南桥芯片是主板的第二大芯片，通常位于PCI插槽旁边。南桥芯片主要负责控制设备的中断、各种总线和系统的传输性能，让所有的资料都能有效传递。3.BIOS芯片BIOS芯片是一个只读存储器，其中保存着POST自检和系统自举、基本输入/输出程序等信息，是软件和硬件之间最重要的接口（见图3-6）。系统启动时首先从它这里调用一些硬件信息，它的性能直接影响着系统软件与硬件的兼容性。3.4主板性能指标现在主板的功能正在不断丰富之中，主板制造商为我们提供了各种你想像得到的功能和技术支持。另外，越来越多的新技术在主板中实现，如：桌面管理界面DMI技术对称多处理结构绿色环保计算机智能型主板3.5主板的选购1.用途2.主板采用的芯片组3.是否为集成主板4.扩展性5.做工6.品牌1.用途购买主板之前应该考虑主板的用途，是实用为上还是性能为上。如果是实用为上，那么选购主板时要多比较，选择性价比高的主板；如果是性能为上，那么选择名牌大厂的主打产品就没错，尽管价格会高一些，但是性能会更加出众。2.注意主板采用的芯片组芯片组是主板的灵魂，对系统性能的发挥影响极大。不同的芯片组，其性能有较大的差别。不同的芯片组支持的硬件也不同。如：Inteli945芯片支持双核LGA775接口的PentiumD处理器，并支持533/800/1066MHz前端总线，支持超线程技术，并支持DDR2667双通道内存，最高4GB容量。还支持PCIExpressx16显卡接口。Intel975X芯片组支持1066MHzFSB的PentiumXE双核处理器，支持最大8GB的DDR2800/667/533等内存。还支持两组PCIExpress卡接口。3.是否为集成主板因为现在大多数主板都集成了声卡，有的甚至集成了网卡，这里所说的集成主板主要是针对集成显卡的主板。如果是普通家庭用户，对计算机的要求不高，则完全可以购买集成显卡的主板，这样不仅节约了成本，还使电脑能发挥最大的作用。4.扩展性扩展性是计算机爱好者应该考虑的问题，有DIY（DoItYourself）精神的计算机爱好者喜欢给电脑增加配件，这就要求主板提供的内存插槽和PCI插槽足够多。一般选择有5个以上PCI插槽和支持4GB内存的主板就可以满足这类计算机爱好者的需求。5.做工主板的做工关系到主板工作时的稳定性，判断主板做工的好坏可以观察元件的焊接是否精致、光滑，元件的排列是否整齐、有规律等。做工较差的主板其元件的焊接点一般都很粗糙，元件排列也不整齐，有的甚至偏出了主板上的焊接点。其次看CPU底座、内存条插槽以及各种扩展插槽是否松动，能否使各配件固定牢靠。6.品牌实力雄厚的名牌大厂的研发能力非常强，名牌大厂的主板除了做工精细、运行稳定外，还会附加一些功能，让用户在使用中更加方便，并且售后服务也可以得到保证。市场都认可的主板品牌有华硕、微星、技嘉、磐正、升技和华擎等。3.6主板故障及维护主板作为PC系统运行的核心，在PC系统中起着至关重要的作用，好的主板可以让计算机更稳定地发挥系统性能，反之，系统则会变得不稳定甚至无法启动。这主要因为计算机所有的内外部设备都是通过主板连接在一起，协调工作的。主板故障往往表现为系统启动失败、屏幕无显示等难以直观判断的故障现象。下面介绍主板故障的主要原因及常见故障。3.6.1引起主板故障的主要原因人为故障：带电插拨I/O卡，以及在装板卡及插头时用力不当造成对接口、芯片等的损害环境不良：静电常造成主板上芯片（特别是CMOS芯片）被击穿。另外，主板遇到电源损坏或电网电压瞬间产生的尖峰脉冲时，往往会损坏系统板供电插头附近的芯片。如果主板上布满了灰尘，也会造成信号短路等。器件质量问题：由于芯片和其它器件质量不良导致的损坏。主板上的CMOS电池没电，导致无法正常启动。3.6.2主板常见故障开机无显示AGP插槽尘积引起“黑屏”BIOS设置不能保存主板元器件及接口损坏主板的稳定性故障主板兼容性故障