第二章：主板 - 图文

第二章 主板

[知识点]

主板的基础知识 主板的新技术 常见主板及选购

2.1 什么是主板

打开机箱后，您能够看到的最大的一块电路板就是主板。在它的身上，最显眼的是一排排的插槽，呈黑色和白色，长短不一，显卡、内存条等设备就是插在这些插槽里与主板联系起来的。除此之外，还有各种元器件和接口，它们将机箱内的各种设备连接起来。如果说CPU是电脑的心脏，那么，主板就是血管和神经，有了主板，电脑的CPU才能控制硬盘、软驱等周边设备。

主板是电脑主机中最大的一块电路板，也有母板、主机板等名称。主板是电脑的中

枢，它为CPU、内存及各种功能卡（如声卡、显卡、网卡等）提供安装插座；为各种存储设备（如打印机、扫描仪、数码相机）等外设提供接口。电脑就是通过主板将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，因此电脑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。

主板实际上是由多层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线“名为迹线”，一般典型的PCB（印刷电路板即主板）共设有四层，最上一层和最下一层为“信号层”。中间两层分别叫做“接地层”和“电源层”。将接地和电源层放在中间主要是为了更容易地对信号线进行修正。

2.2主板的种类 (掌握ATX结构的特点)

常用的主板结构分为AT、ATX、Micro ATX以及BTX和NLX等结构。

1. AT结构

1984年，IBM公布了PCAT。AT主板尺寸较大，板上能放置较多的元件和扩充插槽。但随着电子元件集成化程度的提高，相同功能的主板不再需要全AT的尺寸。因此在1990年推出了Baby/Mini AT主板规范，简称为Baby AT主板。 2、ATX和Micro-ATX结构

标准ATX主板俗称“大板”，见下图。

Micro-ATX结构

Micro-ATX主板俗称“小板”，在结构布局上和标准ATX主板的区别是Micro-ATX主板减少了部分扩展插槽，尺寸减小，降低了生产成本，见图。

3. BTX结构

BTX是英特尔提出的新型主板架构Balanced Technology Extended的简称，是ATX结构的替代者。 03年9月推出，目前还面临着推广和应用。

4、NLX结构

主要用于进口品牌机上。

知识介绍：

ATX主板的规格，最主要是为了改善多年来的AT主板内部部件的排列，对整个系统散热处理、易于扩展与维护等方面重新做了整体规划。Intel 公司于1995年发表了ATX 1.0,这一标准得到世界主要主板厂商支持，目前已经成为最广泛的工业标准。97年2月推出了ATX2.01版。

AT结构的缺点：

AT结构标准的首先表现在主板横向宽度太窄（一般为22cm），使得直接从主板引出接口的空间太小。大大限制了对外接口的数量，这对于功能越来越强、对外接口越来越多的微机来说，是无法克服的缺点。其次， AT主板上CPU和I/0插槽的位置安排不合理。早期的CPU由于性能低、功耗小，散热的要求不高。而今天的CPU性能高、功耗大，为了使其工作稳定，必须要有良好的散热装置，加装散热片或风扇，因而大大增加了CPU的高度。在AT结构标准里CPU位于扩展槽的下方，使得很多全长的扩展卡插不上去或插上去后阻碍CPU风扇运转。内存的位置也不尽合理。早期的计算机内存大小是固定的，对安装位置无特殊要求。AT主板在结构上按习惯把内存插槽安放在机箱电源的下方，安装、更换内存条往往要拆下电源或主板，很不方便。内存条散热条件也不好。此外，由于软硬盘控制器及软硬盘支架没有特定的位置，这造成了软硬盘线缆过长，增加了电脑内部连线的混乱，降低了电脑的中靠性。甚至由于硬盘线缆过长，使很多高速硬盘的转速受到影响。

ATX主板的优点如下：

(1) 主板的横面从AT的22 cm增加到30 cm。

(2) 外围设备I/O接头的电路直接在主板的边缘，COM1、COM2、LPT1（并行接口）与主板之间没有扁平电缆，使主板更加紧凑。

(3) 硬盘/软驱的扁平电缆被设计在主板边缘，不会交错纵横排列，也可缩短扁平电缆的长度，有利于提升传输速度和稳定性。

(4) ISA / PCI总线插槽可以使用较长的扩展卡。

(5) 内存插槽在主板的中间，不会与软驱、硬盘或光驱的电源拥挤在一起，使拔插内存条非常方便。

(6) CPU插座安排在电源风扇的出风口，对CPU散热冷却和空气的对流有很大的帮助。ATX的电源除了标准的电源外，还提供了3.3 V的低电压，配合软件的设置，可作为节能的管理与控制。

(7) 改善主板的塑料柱固定的孔位，以及电磁干扰的问题。 (8) 电源具有软件关机、远程开机和键盘触控开机等功能。

三、主板上的主要部件

1、CPU插座： (掌握接口类型并学会安装和卸装)

不同类型的CPU具有不同的CPU插槽，主板CPU插槽类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。INTEL和AMD为他们的处理器设计了一系列插座和插槽，每种插座或插槽用来支持不同规格的处理器，目前常见的处理器插座规格包括：

Socket 775

Socket 775又称为Socket T，是目前应用于Intel LGA775封装的CPU所对应的处理器

插槽，能支持LGA775封装的Pentium 4、Pentium 4EE、Celeron D等CPU。Socket 775插槽与目前广泛采用的Socket 478插槽明显不同，非常复杂，没有Socket 478插槽那样的CPU针脚插孔，取而代之的是775根有弹性的触须状针脚(其实是非常纤细的弯曲的弹性金属丝)，通过与CPU底部对应的触点相接触而获得信号。因为触点有775个，比以前的Socket 478的478pin增加不少，封装的尺寸也有所增大，为37.5mm×37.5mm。另外，与以前的Socket 478/423/370等插槽采用工程塑料制造不同，Socket 775插槽为全金属制造，原因在于这种新的CPU的固定方式对插槽的强度有较高的要求，并且新的prescott核心的CPU的功率增加很多，CPU的表面温度也提高不少，金属材质的插槽比较耐得住高温。在插槽的盖子上还卡着一块保护盖。

Socket 775插槽由于其内部的触针非常柔软和纤薄，如果在安装的时候用力不当就非常容易造成触针的损坏；其针脚实在是太容易变形了，相邻的针脚很容易搭在一起，而短路有时候会引起烧毁设备的可怕后果；此外，过多地拆卸CPU也将导致触针失去弹性进而造成硬件方面的彻底损坏，这是其目前的最大缺点。

目前，采用Socket 775插槽的主板数量并不太多，主要是Intel 915/925系列芯片组主板，也有采用比较成熟的老芯片组例如Intel 865/875/848系列以及VIA PT800/PT880等芯片组的主板。不过随着Intel加大LGA775平台的推广力度，Socket 775插槽最终将会取代Socket 478插槽，成为Intel平台的主流CPU插槽。

Socket 939

Socket 939是AMD公司2004年6月才发布的64位桌面平台标准，是目前高端的Athlon 64以及Athlon 64 FX所对应的插槽标准，具有939个CPU针脚插孔，支持200MHz外频和1000MHz的HyperTransport总线频率，并且支持双通道内存技术。Socket 939目前的配套主板也逐渐增多，将是AMD64位桌面平台以后的主流平台。

Socket 754

Socket 754是2003年9月AMD64位桌面平台最初发布时的标准插槽，是目前低端的Athlon 64和高端的Sempron所对应的插槽标准，具有754个CPU针脚插孔，支持200MHz外频和800MHz的HyperTransport总线频率，但不支持双通道内存技术。Socket 754是目前广泛采用的AMD64位平台标准，与之配套的主板非常多。由于AMD64平台的插槽标准过多，而且互不兼容，Socket 754应该会逐渐被Socket 939所取代。

Socket 940

Socket 940是最早发布的AMD64位平台标准，是服务器/工作站所使用的Opteron以及最初的Athlon 64 FX所对应的插槽标准，具有940个CPU针脚插孔，支持200MHz外频和800MHz的HyperTransport总线频率，并且支持双通道内存技术。由于Socket 940接口的CPU价格高昂，而且必须搭配昂贵的ECC内存才能使用，所以其总体采购成本是比较昂贵的。现在新出的Athlon 64 FX已经改用Socket 939接口，所以Socket 940将会成为Opteron的专用接口。

Socket 478插槽

Socket 478插槽是目前Pentium 4系列处理器所采用的接口类型，针脚数为478针。Socket 478的Pentium 4处理器面积很小，其针脚排列极为紧密。采用Socket 478插槽的主板产品数量众多，是目前应用最为广泛的插槽类型。

Socket A插槽

Socket A接口，也叫Socket 462，是目前AMD公司Athlon XP和Duron处理器的插座标准。Socket A接口具有462插空，可以支持133MHz外频。如同Socket 370一样，降低了制造成本，简化了结构设计。

2、内存插槽：

内存插槽是指主板上所采用的内存插槽类型和数量。主板所支持的内存种类和容量都由内存插槽来决定的。

目前主流内存有三种：SDRAM、DDR、SDRAM、RAMBUS。 (掌握安装方式) SDRAM： 168 针 中间有两个隔断 3.3V DDR： 184 针 中间有一个隔断 2.5V

RAMBUS： 仅存在INTER850主板 采用的是双通道模式，也就是至少安装两颗。

3、控制芯片组

芯片组是主板的核心部件，起着协调和控制数据在CPU、内存和各部件之间的传输作用。 1）、传统的南北桥结构(掌握其在主板位置并了解其功能)

北桥芯片：北桥芯片（North Bridge）是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（Host Bridge）。一般来说，芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的，例如英特尔845E芯片组的北桥芯片是82845E，875P芯片组的北桥芯片是82875P等等。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持，整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片，这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切，为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大，发热量也越来越大，所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热，有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。因为北桥芯片的主要功能是控制内存，而内存标准与处理器一样变化比较频繁，所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的，当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样，而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。

南桥芯片：南桥芯片（South Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说，其数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连，而是通过一定的方式（不同厂商各种芯片组有所不同，例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）与北桥芯片相连。 2）、整合型芯片组

因为市场的需要，我们还能看到一些“整合式”主板芯片组——将绘图、音效，甚至网络等过去必须要以扩充卡加装的外围功能，整合到芯片组里。如Intel的810、815E系列芯片组，就是我们常说的“集成显卡”、“集成声卡”。整合型主板能降低成本，但就目前而言，整合型主板所集成的功能在很多方面还不理想，主要面向低端市场。

4、IDE接口：

IDE是Integrated Device Electronics的简称，是一种硬盘的传输接口，它有另一个名称叫做ATA（AT Attachment），这两个名词都有厂商在用，指的是相同的东西。 主板上有两个IDE接口及一个FDD（软驱）接口

在两个IDE接口的旁边，一般都会标注该接口的序号，如IDE1一般用来连接硬盘，

而IDE2则用来连接光驱。注意：虽然主板上只有两个IDE接口，但是能挂接四个IDE设备，如两个硬盘，一个光驱、一个刻录机。这是因为现在的IDE接口都是双通道的，一个接口能挂两个设备。(掌握安装方式)

在IDE接口上我们能发现每一个接口上都有一个“缺口”，这是用来帮助使用者辨别数据线方向的。再看一下数据线的端口，就会发现上面有一个凸出块，刚好能与IDE接口上的缺口相吻合。。

5、软驱FDD接口：

用来连接软盘驱动器，由于USB接口移动存储设备的普及，部分主板已经取消了软驱接口。FDD接口很好识别，仅此一个，用来连接软驱(掌握安装方式)

6、SATA接口：

用来连接SATA接口硬盘，使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘， Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。 （通过资料或市场去认识了解这类接口的硬片）

7、电源回路:

电源回路是主板中的一个重要组成部分，其作用是对主机电源输送过来的电流进行电压的转换，将电压变换至CPU所能接受的内核电压值，使CPU正常工作，以及对主机电源输送过来的电流进行整形和过滤，滤除各种杂波和干扰信号以保证电脑的稳定工作。电源回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近。

8、扩展接口: (掌握其在主板位置并了解相应安装)

目前扩展插槽的种类主要有ISA,PCI,AGP以及笔记本电脑专用的PCMCIA等等。未来的主流扩展插槽是PCI Express插槽。以下简单介绍一下各种扩展插槽：

（1）ISA插槽是基于ISA总线（Industrial Standard Architecture，工业标准结构总线）的扩展插槽，此插槽外部形状比PCI插槽略长，为黑色，其由南桥控制。传送数据宽度是16位，工作频率为8 MHz，数据传输率最高可达8 MB/s，。

（2）PCI插槽是基于PCI局部总线(Pedpherd Component Interconnect，周边元件扩展接口)的扩展插槽，其位宽为32位或64位，工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。PCI插槽是主板的主要扩展插槽，通过插接不同的扩展卡可以获得目前电脑能实现的几乎所有功能。

主板上一般都有好几个PCI插槽，白色，中间有隔断。PCI为声卡、网卡、Modem等设备提供了一个非常好的连接接口，它的最大传输率可达132MB/S，并且可以同时支持多

组外部设备。

（3）AGP（Accelerate Graphical Port），加速图形接口。随着显示芯片的发展，PCI总线日益无法满足其需求。AGP接口是一种显示卡专用的局部总线。AGP接口工作频率为66MHz，主要针对图形显示方面进行优化，专门用于图形显示卡。

一块主板上目前只有一个AGP插槽，一般位于CPU插座与PCI插座之间，通常为褐色，AGP插槽直接与北桥相连，它能使显卡上的图形芯片直接与系统内存连接，并增加了3D图形数据传输速度。

（4）PCI-Express插槽

最新的总线和接口标准，这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线标准的统一。它的主要优势是数据传输速率高，目前最高可达到10GB/s以上，而且还有相当大的发展潜力。PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 16X，能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。

注释：

PCI是一种单向并行架构。在这种架构中，多个适配器必须竞争可用总线带宽。

PCI Express是一种在CPU与系统I/O之间建立高速、双向链路的点对点交换架构，这种交换架构通过主机桥接器连接在CPU上。

四、BIOS基本输入输出系统（属软件）

BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）全称是ROM－BIOS，是只读存储器基本输入／输出系统的简写，它实际是一组被固化到电脑中，为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，它集成在主板的一个ROM芯片中，其中包括了一组例行程序，如基本输入/输出程序、系统信息设置程序、开机上电自检程序和系统启动自举程序。另外还有内部的诊断程序和一些应用程序。一块主板的性能先进与否和主板的BIOS程序功能是否强劲有着密切的关系。

BIOS与CMOS的区别：

CMOS是互补金属氧化物半导体的缩写，具有低功能耗持性，计算机的BIOS就是存储在由它所制成的ROM或EEPROM，所以CMOS是纯粹的硬件。 把写入了BIOS程序的CMOS存储器统称为BIOS。

BIOS的功能主要包括： （一）自检及初始化

这部分负责启动电脑，具体有三个部分，第一个部分加电自检（Power On Self Test，简称POST），第二个部分是初始化，最后一个部分是引导程序。 （二）程序服务处理和硬件中断处理

五、主板选购

如何选择一款适合自己的满意产品，一般应着重从以下几个方面考虑： 1.注重功能和稳定性 2.注意对芯片组的选择

3.注意主板的设计、制造工艺 4.注意价格和售后服务

P35芯片组系列主板：

Intel P35芯片组的主板支持4核心Core Quad处理器，支持采用Socket 775接口，FSB在800MHz、1066MHz或者1333MHz的赛扬、奔腾和Core 2 Duo系列处理器

根据主板厂商不同，不同的P35主板将支持DDR2或者DDR3内存。展示的P35主板将集成4条内存插槽，最大8GB内存容量。一些展示的P35主板将集成1条PCI Express x16插槽，1条PCI Express x1插槽，1条PCI Express x4插槽，2-3个PCI插槽。

映泰TP35D2-A7采用ATX大板设计，RoHS无铅生产制程，主板采用Intel P35+ICH9芯片组，支持FSB1333，双通道DDR2-1066，支持全系列酷睿单核、双核和四核处理器。主板采用的是传统的三相设计，电容以固态和电解的组合，辅以全封闭式电感，确保稳定。

主板提供4条内存插槽，支持最大8GB的双通道DDR2 667/800内存。

主板提供了1个PCI Express x16 插槽，1个PCI Express x1 插槽，1个PCI Express x4 插槽，3个PCI插槽，扩展性能强大。

主板还提供了4个SATA2接口和12个USB2.0接口，通过第三方芯片提供了一个IDE接口，以解决ICH9不支持IDE，满足用户外接IDE接口设备的需要。

主板提供八声道HD高清音效处理芯片以及千兆网络芯片，对于高端玩家显出奢华的一面。

背部的扩展接口提供的非常齐全，

微星/P45 NEO3-F。

正面

正面

微星P45 NEO3-F主板采用金黄色PCB板设计，芯片组方面依旧采用Intel P43 + ICH10的组合，前端总线可支持800/1066/1333/1600MHz。支持Intel LGA775接口的全系列处理器。

内存部分主板提供4条内存插槽，支持双通道DDR2 1066MHz内存，支持最大容量为16GB。

扩展插槽

扩展部分微星P45 NEO3-F提供了1条PCIE x16接口，1条PCIE x1接口以及4条PCI接口；磁盘部分主板提供了8组SATA接口 ，支持各种RAID功能，同时还保留了一个老用户离不开的IDE接口，这样的设计满足用户的扩展需求应该不成问题。

用户仅需要拨动开关便可完成超频任务，这个设计十分适合入门超频用户使用，相当人性化。

供电部分

供电部分主板采用时下主流的四相供电设计， 用料方面采用固态电容和R25封闭式电感，这样的做工即便是缺少了热管散热设计，同样能保证平台超频后的稳定性。

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I/O接口

I/O接口部分主板提供了千兆网卡和8声道音频输出的配备，十分主流。

六、常见问题

1、电脑开机的时候发出“嘀嘀”的报警声

有的时候在我们开机的时候会出现“嘀嘀”的报警声，这些报警声音都代表什么含义呢？

Award BIOS（主流主板均采用此款BIOS，最常见）

1短：系统正常启动。恭喜，你的机器没有任何问题。

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：RAM或主板出错。可以换一条内存测试试试，若还是不行，只能更换主板。

1长2短：显示器或显示卡错误，多数情况是显卡接触不良。 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。 不断地响（长声）：内存条未插紧或损坏。重插内存条，若还是不行，只有更换一条内存。

不停地响：电源、显示器未和显示卡连接好。检查一下所有的插头。 重复短响：电源有问题。

2、开机时屏幕报错信息的含义

CMOS battery failed（CMOS 电池失效）。原因：说明CMOS 电池的电力已经不足，请更换新的电池。

CMOS check sum error－Defaults loaded（CMOS执行全部检查时发现错误，因此载入预设的系统设定值）。原因：通常发生这种状况都是因为电池电力不足所造成。如果问题依然存在的话，那就说明CMOS RAM 可能有问题。 Display switch is set incorrectly（显示开关配置错误）。原因：较旧型的主板上有跳线可设定显示器为单色或彩色，而这个错误提示表示主板上的设定和BIOS里的设定不一致，重新设定即可。

Press ESC to skip memory test（内存检查，可按ESC键跳过）。原因：如果在BIOS内并没有设定快速加电自检的话，那么开机就会执行内存的测试，如果你不想等待，可按 ESC 键跳过或到BIOS 内开启 Quick Power On Self Test。 HARD DISK initializing“Please wait amoment...”（硬盘正在初始化请等待片刻）。原因：这种问题在较新的硬盘上根本看不到。但在较旧的硬盘上，其启动较慢，所以就会出现这个问题。

HARD DISK INSTALL FAILURE（硬盘安装失败）。原因：硬盘的电源线、数据线可能未接好或者硬盘跳线不当出错误(例如一根数据线上的两个硬盘都设为Master 或 Slave。)

Secondary slave hard fail （检测从盘失败）。原因： 1 CMOS 设置不当（例如没有从盘但在CMOS里设有从盘） 2 硬盘的电源线、数据线可能未接好或者硬盘跳线设置不当。

Hard disk(s) diagnosis fail (执行硬盘诊断时发生错误)。原因：这通常代表硬盘本身的故障。你可以先把硬盘接到另一台电脑上试一下，如果问题一样，那只好送修了。

Floppy Disk(s) fail 或 Floppy Disk(s) fail(80)或Floppy Disk(s) fail(40)（无法驱动软驱）。原因：软驱的排线接错或松脱，软驱电源线没有接好。

Keyboard error or no keyboard present(键盘错误或者未接键盘) 原因：有可能键盘没有接好，或者键盘线有问题。

Memory test fail (内存检测失败) 原因：通常是因为内存不兼容或故障所导致。

Override enable－Defaults loaded (当前CMOS设定无法启动系统，载入 BIOS预设值以启动系统)。原因：可能是你在BIOS内的设定并不适合你的电脑(像你的内存只能跑100MHz但你让它跑133MHz )，这时进入 BIOS设定重新调整即可。

Press TAB to show POST screen (按 TAB 键可以切换屏幕显示) 可以按TAB来把厂商的自定义画面和BIOS预设的开机画面进行切换。

Resuming from disk，Press TAB to show POST screen（从硬盘恢复开机，按TAB显示开机自检画面）。原因：某些主板的BIOS 提供了 Suspend to disk(挂起到硬盘)的功能，当使用者以Suspend to disk 的方式来关机时，那么在下次开机时就会显示此提示消息。

BIOS ROM checksum error-System halted(BIOS程序代码在进行总和检查 ( checksum )时发现错误，因此无法开机) 原因：遇到这种问题通常是因为 BIOS 程序代码更新不完全所造成的，解决办法重新刷写烧坏主板BIOS。

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