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词条 主板
释义

§ 简介

主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)和母板(motherboard);它安装在机箱内,是微机最基本的也是最主板

主板重要的部件之一。 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轻重的角色。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。

§ 工作原理

在电路板下面,是错落有致的电路布线。

在上面,则为棱角分明的各个部件:插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时,电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。随后,主板会根据BIOS(基本输入输出系统)来识别硬件,并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。

§ 分类

CPU

386主板、486主板、奔腾(Pentium,即586)主板、高能奔腾(Pentium Pro,即686)主板。 同一级的CPU往往也还有进一AMD Socket A 主板

步的划分,如奔腾主板,就有是否支持多能奔腾(P55C,MMX要求主板内建双电压), 是否支持Cyrix 6x86、 AMD 5k86 (都是奔腾级的CPU,要求主板有更好的散热性)等区别。

I、O总线

ISA(Industry Standard Architecture)工业标准体系结构总线

EISA(Extension Industry Standard Architecture)扩展标准体系结构总线

MCA(Micro Channel)微通道总线. 此外,为了解决CPU与高速外设之间传输速度慢的"瓶颈"问题,出现了两种局部总线,它们是:

VESA(Video Electronic Standards Association)视频电子标准协会局部总线,简称VL总线.

PCI(Peripheral Component Interconnect)外围部件互连局部总线,简称PCI总线. 486级的主板多采用VL总线,而奔腾主板多采用PCI总线。 目前,继PCI之后又开发了更外围的接口总线,它们是:USB(Universal Serial Bus)通用串行总线。IEEE1394(美国电气及电子工程师协会1394标准)俗称"火线(Fire Ware)"。

逻辑控制芯片

这些芯片组中集成了对CPU、CACHE、I/0和总线的控制586以上的主板对芯片组的作用尤为重视。 Intel公司出品的用于586主板的芯片组有:LX 早期的用于Pentium 60和66MHz CPU的芯片组

NX 海王星(Neptune),支持Pentium 75 MHz以上的CPU,在Intel 430 FX芯片组推出之前很流行,现在已不多见。

FX 在430和440两个系列中均有该芯片组,前者用于Pentium,后者用于Pentium Pro。HX Intel 430系列,用于可靠性要求较高的商用微机。VX Intel 430系列,在HX基础上针对普通的多媒体应用作了优化和精简。有被TX取代的趋势。TX Intel 430系列的最新芯片组,专门针对Pentium MMX技术进行了优化。GX、KX Intel 450系列,用于Pentium Pro,GX为服务器设计,KX用于工作站和高性能桌面PC。MX Intel 430系列,专门用于笔记本电脑的奔腾级芯片组,。非Intel公司的芯片组有:VT82C5xx系列 VIA公司出品的586芯片组。

SiS系列 SiS公司出品,在非Intel芯片组中名气较大。

Opti系列 Opti公司出品,采用的主板商较少。

结构

AT 标准尺寸的主板,IBM PC/A机首先使用而得名,有的486、586主板也采用AT结构布局

Baby AT 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

ATX &127; 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

一体化(All in one) 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。在原装品牌机中采用较多

NLX Intel最新的主板结构,最大特点是主板、CPU的升级灵活方便有效,不再需要每推出一种CPU就必须更新主板设计 此外还有一些上述主板的变形结构,如华硕主板就大量采用了3/4 Baby AT尺寸的主板结构。

功能

PnP功能 带有PnP BIOS的主板配合PnP操作系统(如Win95)可帮助用户自动配置主机外设,做到"即插即用"

节能(绿色)功能 一般在开机时有能源之星(Energy Star)标志,能在用户不使用主机时自动进入等待和休眠状态,在 此期间降低CPU及各部件的功耗

无跳线主板 这是一种新型的主板,是对PnP主板的进一步改进。在这种主板上,连CPU的类型、工作电压等都无须用跳线开关,均 自动识别,只需用软件略作调整即可。经过Remark的CPU在这种主板上将无所遁形. 486以前的主板一般没有上述功能,586以上的主板均配有PnP和节能功能,部分原装品牌机中还可通过主板控制主机电源 的通断,进一步做到智能开/关机,这在兼容机主板上还很少见,但肯定是将来的一个发展方向。无跳线主板将是主板发 展的另一个方向。

§ 构成

主板的平面是一块PCB(印刷电路板),一般采用四层板或六层板。相对而言,为节省成本,低档主板多为四层板:主主板

主板信号层、接地层、电源层、次信号层,而六层板则增加了辅助电源层和中信号层,因此,六层PCB的主板抗电磁干扰能力更强,主板也更加稳定。

芯片

BIOS芯片

是一块方块状的存储器,里面存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序。能够让主板识别各种硬件,还可以设置引导系统的设备,调整CPU外频等。BIOS芯片是可以写入的,这方便用户更新BIOS的版本,以获取更好的性能及对电脑最新硬件的支持,当然不利的一面便是会让主板遭受诸如CIH病毒的袭击。

南北桥芯片

横跨AGP插槽左右两边的两块芯片就是南北桥芯片。南桥多位于PCI插槽的上面;而CPU插槽旁边,被散热片盖住的就是北桥芯片。芯片组以北桥芯片为核心,一般情况,主板的命名都是以北桥的核心名称命名的(如P45的主板就是用的P45的北桥芯片)。北桥芯片主要负责处理CPU、内存、显卡三者间的“交通”,由于发热量较大,因而需要散热片散热。南桥芯片则负责硬盘等存储设备和PCI之间的数据流通。南桥和北桥合称芯片组。芯片组在很大程度上决定了主板的功能和性能。需要注意的是,AMD平台中部分芯片组因AMD CPU内置内存控制器,可采取单芯片的方式,如nVIDIA nForce 4便采用无北桥的设计。从AMD的K58开始,主板内置了内存控制器,因此北桥便不必集成内存控制器,这样不但减少了芯片组的制作难度,同样也减少了制作成本。现在在一些高端主板上将南北桥芯片封装到一起,只有一个芯片,这样大大提高了芯片组的功能。

RAID控制芯片

相当于一块RAID卡的作用,可支持多个硬盘组成各种RAID模式。目前主板上集成的RAID控制芯片主要有两种:HPT372 RAID控制芯片和Promise RAID控制芯片。

扩展槽

所谓的“插拔部分”是指这部分的配件可以用“插”来安装,用“拔”来反安装。

内存插槽

内存插槽一般位于CPU插座下方。图中的是DDR SDRAM插槽,这种插槽的线数为184线。

AGP插槽

颜色多为深棕色,位于北桥芯片和PCI插槽之间。AGP插槽有1×、2×、4×和8×之分。AGP4×的插槽中间没有间隔,AGP2×则有。在PCI Express出现之前,AGP显卡较为流行,其传输速度最高可达到2133MB/s(AGP8×)。

PCI Express插槽:随着3D性能要求的不断提高,AGP已越来越不能满足视频处理带宽的要求,目前主流主板上显卡接口多转向PCI Exprss。PCI Exprss插槽有1×、2×、4×、8×和16×之分。

PCI插槽

PCI插槽多为乳白色,是主板的必备插槽,可以插上软Modem、声卡、股票接受卡、网卡、多功能卡等设备。

CNR插槽

多为淡棕色,长度只有PCI插槽的一半,可以接CNR的软Modem或网卡。这种插槽的前身是AMR插槽。CNR和AMR不同之处在于:CNR增加了对网络的支持性,并且占用的是ISA插槽的位置。共同点是它们都是把软Modem或是软声卡的一部分功能交由CPU来完成。这种插槽的功能可在主板的BIOS中开启或禁止。

对外接口

硬盘接口

硬盘接口可分为IDE接口和SATA接口。在型号老些的主板上,多集成2个IDE口,通常IDE接口都位于PCI插槽下方,从空间上则垂直于内存插槽(也有横着的)。而新型主板上,IDE接口大多缩减,甚至没有,代之以SATA接口。

软驱接口

连接软驱所用,多位于IDE接口旁,比IDE接口略短一些,因为它是34针的,所以数据线也略窄一些。

COM接口(串口)

目前大多数主板都提供了两个COM接口,分别为COM1和COM2,作用是连接串行鼠标和外置Modem等设备。COM1接口的I/O地址是03F8h-03FFh,中断号是IRQ4;COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh,中断号是IRQ3。由此可见COM2接口比COM1接口的响应具有优先权。

PS/2接口

PS/2接口的功能比较单一,仅能用于连接键盘和鼠标。一般情况下,鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色。PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些,是目前应用最为广泛的接口之一。

USB接口

USB接口是现在最为流行的接口,最大可以支持127个外设,并且可以独立供电,其应用非常广泛。USB接口可以从主板上获得500mA的电流,支持热拔插,真正做到了即插即用。一个USB接口可同时支持高速和低速USB外设的访问,由一条四芯电缆连接,其中两条是正负电源,另外两条是数据传输线。高速外设的传输速率为12Mbps,低速外设的传输速率为1.5Mbps。此外,USB2.0标准最高传输速率可达480Mbps。

LPT接口(并口)

一般用来连接打印机或扫描仪。其默认的中断号是IRQ7,采用25脚的DB-25接头。并口的工作模式主要有三种:1、SPP标准工作模式。SPP数据是半双工单向传输,传输速率较慢,仅为15Kbps,但应用较为广泛,一般设为默认的工作模式。2、EPP增强型工作模式。EPP采用双向半双工数据传输,其传输速率比SPP高很多,可达2Mbps,目前已有不少外设使用此工作模式。3、ECP扩充型工作模式。ECP采用双向全双工数据传输,传输速率比EPP还要高一些,但支持的设备不多。

MIDI接口

声卡的MIDI接口和游戏杆接口是共用的。接口中的两个针脚用来传送MIDI信号,可连接各种MIDI设备,例如电子键盘等。

SATA接口

SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment(串行高级技术附件,一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口),是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范,在IDF Fall 2001大会上,Seagate宣布了Serial ATA 1.0标准,正式宣告了SATA规范的确立。SATA规范将硬盘的外部传输速率理论值提高到了150MB/s,比PATA标准ATA/100高出50%,比ATA/133也要高出约13%,而随着未来后续版本的发展,SATA接口的速率还可扩展到2X和4X(300MB/s和600MB/s)。从其发展计划来看,未来的SATA也将通过提升时钟频率来提高接口传输速率,让硬盘也能够超频。

§ 总线

总线的英文名为BUS,在PC的主板上,做为数据通讯的主要道路的形式存在。总线的带宽、速度直接影响了整机的速度。

除了所支持的CPU类型以外,主板的第二个重要特征就是总线的类型。所谓总线就是连接CPU和内存、缓存、外部控制芯片之间的数据通道;控制芯片和扩展槽之间还有数据通道,叫做:扩展总线,或者局部总线。

扩展总线允许用户通过安装新的扩展卡来扩充计算机的功能。比如,你可能想安装声卡来增加声音功能,安装网卡来连接网络。主板上的扩展槽越多,用户可安装的扩展卡就越多。 通常每块主板提供5-8个扩展槽,它们可能是不同的总线类型。

§ bios

BIOS(Basic Input Output System)即基本输入输出系统,它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序,用于主板

保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序。形象地说,BIOS应该是连接软件程序与硬件设备的一座“桥梁”,负责解决硬件的即时要求。

激活

主板是计算机的主要骨干,上面有实体电路并且用电路将各组件做联结,而可控制主板上逻辑电路运作的是用户、软件程序以及输入设备;但是要从关机状态激活,则必须运行初始化的软件指令。

大部分的主板会有 BIOS 存储在 EEPROM 芯片内,用于对主板作激活的初始化;在激活的过程中包含存储器、周边设备都会被测试以及做初始设置,这个过程称为 加电自检(POST),若是在 POST 的过程中出现错误,则主机会发出"哔"声或是出现错误消息在屏幕上。

BIOS的作用

自检及初始化:电脑开机後BIOS最先被启动,然後它会对电脑的硬件设备进行完全彻底的检验和测试。如果发现问题则给出屏幕提示、声音报警甚至停机;如果未发现问题,则继续启动操作系统。

程序服务

BIOS直接与计算机的输入/输出设备打交道,通过特定的数据端口发出命令,传送或接收各种外部设备的数据,实现软件程序对硬件的直接操作。

设定中断

开机时,BIOS会告诉CPU各硬件设备的中断号,当用户发出使用某个设备的指令,CPU就根据中断号使用相应的硬件完成工作,再根据中断号跳回原来的工作。

BIOS的分类

主板BIOS

显卡BIOS

§ 开机提示音

Award BIOS

1短:系统正常启动。表明机器没有任何问题。主板

主板2短:常规错误,请进入CMOS Setup,重新设置不正确的选项。

1长1短:内存或主板出错。换一条内存试试,若还是不行,只好更换主板。

1长2短:显示器或显示卡错误。

1长3短:键盘控制器错误。检查主板。

1长9短:主板Flash RAM或EPROM错误,BIOS损坏。换块Flash RAM试试。

不断地响(长声):内存条未插紧或损坏。重插内存条,或更换内存。

AMI BIOS

1短:内存刷新失败。更换内存条。

2短:内存ECC较验错误。在CMOS Setup中将内存关于ECC校验的选项设为Disabled就可以解决,不过最根本的解决办法还是更换一条内存。

3短:系统基本内存检查失败。换内存。

4短:系统时钟出错。

5短:CPU出现错误。

6短:键盘控制器错误。

7短:系统实模式错误,不能切换到保护模式。

8短:显示内存错误。显示内存有问题,更换显卡试试。

9短:BIOS芯片检验和错误。

1长3短:内存错误。内存损坏,更换即可。

1长8短:显示测试错误。显示器数据线没插好或显示卡没插牢。

Phoenix BIOS

1短:系统启动正常

1短1短1短:系统初始化失败

1短1短2短:主板错误

1短1短3短:CMOS或电池失效

1短1短4短:ROM BIOS校验错误

1短2短1短:系统时钟错误

1短2短2短:DMA初始化失败

1短2短3短:DMA页寄存器错误

1短3短1短:RAM刷新错误

1短3短2短:基本内存错误

1短3短3短:基本内存错误

1短4短1短:基本内存地址线错误

1短4短2短:基本内存校验错误

1短4短3短:EISA时序器错误

1短4短4短:EISA NMI口错误

2短1短1短:前64K基本内存错误

3短1短1短:从DMA寄存器错误

§ 驱动

主板驱动是指使计算机能识别你的硬件的驱动程序。如果计算机不能识别,那就要装上驱动了,但一般用XP系统的可以不用,使用起来正常工作的也可以免了,但一些声卡或显卡如果集成的,那么装上主板的驱动就相当于把这些显卡声卡的驱动也装上。

主板是电脑的核心,处理器是附着在主板上面的。

主板驱动有的是集成在系统盘上的,自带光盘,放入光驱即可安装。

主板驱动主要包括:芯片组驱动、集成显卡驱动、集成网卡驱动、集成声卡驱动、usb2.0驱动(xp系统已含)。

§ 测试软件

相关软件:

测试软件MBM5

主板Intel Hyper-Threading(超线程技术)检测程序1.8简体中文版

微星 主板PC Alert 4工具4.1.1.9版

技嘉 主板在线BIOS更新工具B 06.0721.1版

磐正 EPTF(Thunder Flash)主板BIOS在线更新工具1.0.3.61版

华硕 ASUS PCProbe II系统诊断家1.03.02版

精英 ECSonic主板超频软件1.00.000版For Win9x/ME/2000/XP

相关硬件:主板侦错卡

主板侦错卡(主板检测卡)是一种专业硬件故障检测设备,利用其自身的硬件电路读取80H地址内的POST CODE,并经译码器译码,由数码LED指示灯将代码一一显示出来,其原理与POST自检是一致。

§ 主要品牌

华硕(ASUSTek)主板

技嘉(Gigabyte)

微星(MSI)

精英(ECS)

鸿海(Hon Hai)

磐英(EPoX)

友通(DFI)

映泰(Biostar)

建棋(Aopen)

§ 维护

CPU的保养

CPU作为电脑的心脏,它从电脑启动那一刻起就不停地运作,它的重要性自然是不言而喻的,因此对它的保养显得尤主板

主板为重要。在CPU的保养中散热是最为关键的。虽然CPU有风扇保护,但随着耗用电流的增加所产生的热量也随之增加,从而CPU的温度也将随之上升。高温容易使CPU内部线路发生电子迁移,导致电脑经常死机,缩短CPU的寿命,高电压更是危险,很容易烧毁你的CPU。所以我们要选择质量好的散热风扇。散热片的底层以厚的为佳,这样有利于储热,从而易于风扇主动散热。平常要注意勤除灰尘,不能让其积聚在CPU的表面上,以免造成短路烧毁CPU。硅脂在使用时要涂于CPU表面内核上,薄薄一层就可以,过量会有可能渗到CPU表面和插槽,造成CPU的毁坏。

主板的维护

现在的电脑主板多数都是四层板,六层板,所使用的元件和布线都非常精密,灰尘在主板积累过多时,会吸收空气中的水份,此时灰尘就会呈现一定的导电性,可能把主板上的不同信号进行连接或者把电阻,电容短路,致使信号传输错误或者工作点变化而导致主机工作不稳或不启动。我们在实际电脑使用中遇到的主机频繁死机、重启、找不到键盘鼠标、开机报警等情况多数都是由于主板上积累了大量灰尘而导致的,这时只要清扫机箱内的灰尘后故障不治自愈就是这个原因。

主板上给CPU、内存等提供供电的是大大小小的电容,电容最怕高温,温度过高很容易就会造成电容击穿而影响正常使用。很多情况下,主板上的电解电容鼓泡或漏液,失容并非是因为产品质量有问题,而是因为主板的工作环境过差造成的。一般鼓泡,漏液,失容的电容多数都是出现在CPU的周围,内存条边上,AGP插槽旁边,这是因为上述几个部件都是计算机中的发热量大户,在长时间的高温烘烤中,铝电解电容就可能会出现上述故障。

§ 选购

原则

电脑的主板对电脑的性能来说,影响是很重大的。曾经有人将主板比喻成建筑物的地基,其质量决定了建筑物坚固耐主板

用与否;也有人形象地将主板比作高架桥,其好坏关系着交通的畅通力与流速。

工作稳定,兼容性好。

功能完善,扩充力强。

使用方便,可以在BIOS中对尽量多参数进行调整。

厂商有更新及时、内容丰富的网站,维修方便快捷。

价格相对便宜,即性价比高。

注意事项

一、处理器插槽选购注意事项

在选购主板之前,应该确定一下要选择什么样的主板,什么样的主板对我们来讲是合适的。别盲目的认为最贵的就是最好的。其实,最贵的产品不见得就是最适合我们的。市面上的主板产品根据支持CPU的不同,其实用的处理器插座并不相同。其中主要分为Intel系列以及AMD系列两大种。在这两大类型的选购下,就需要看你主要的用途了,如果你只是用来处理一些日常文件及上网且电脑并不是常处于高速奔跑、烤机状况下的话,建议你选配AMD系列的主板搭配性价比较好的AMD CPU。反之的话,可以考虑Intel系列的主板搭配Intel的CPU。

二、主板电容选择注意事项

主板在电容的选择方面也同样非常重要,电容是储存电荷的容器,它的作用是保证电源对主板及相关配件的供电稳定性,过滤掉电流中的杂波,再将纯净的电流输出给CPU和内存等配件。电容对主板稳定性影响较大,尤其是主板供电电路所使用的电容,这部分电容主要对输入电流做第一次过滤,如果这部分电容出现问题将直接影响电脑的稳定性。

三、主板散热性能注意事项

在选购主板时我们还应当注意的是芯片组的散热性能。尤其控制内存和AGP显卡的北桥芯片,从开始附加散热片,到加上专用的小风扇,再到今天又出现了去掉风扇转而采用大尺寸的散热片的方式,看起来是兜了个圈子又回到原地,其实不尽然。这中间的原因当然不只是考虑到降低噪音的问题。一方面是因为更小的制造工艺(0.18微米)的应用使得北桥的功耗相对降低,更重要的还是为了提高可靠性。

四、集成芯片及插槽选择注意事项

越来越多的主板生产厂商都在强调高集成化的产品,包含显卡、声卡、网卡等功能的主板产品在市场上已经比比皆是。在选购这类集成主板产品时,主要还是应当考虑使用者自身的需求,同时应当注意到这些集成控制芯片在性能上还是要略逊于同类中高端的板卡产品,因此如果消费者在某一方面有较高需求的话,则还是应该选购相对应的板卡来实现更高的性能。

在主板插槽数量方面的选择也应当如此,主要考虑自身的需求。如果需要使用大量扩展卡来实现一些附加功能的话则应当选择扩展插槽较多的产品。如果配置大容量内存的话就应当挑选DIMM内存插槽较多的产品。

五、品牌与售后服务注意事项

作为选购者来说,应首先考虑产品的品牌。一个有实力主板品牌,为了推出自己品牌的主板,从产品的设计开始、选料筛选、工艺控制、品管测试,到包装运送都要经过十分严格的把关。这样一个有品牌做保证的主板,为你的整套电脑的稳定运行提供了牢固的保障。

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更新时间:2024/9/21 22:40:54