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。
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