相信很多电脑爱好者对主板都很熟悉,但是对于一些新手朋友来说,可能不太了解电脑主板是什么,它的结构、组成、功能。 今天《电脑百事网》就来给大家普及一下主板的结构原理和主板接口等与电脑密切相关的主板知识。 相信新手朋友通过阅读本文,可以对主板有一个更高层次的了解。
1.什么是主板?
主板,也称为主机板、系统板或母板,安装在机箱内,是计算机最基本、最重要的部件之一。
主板一般是一块长方形的电路板,上面安装着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、指示灯连接器、扩展槽、主板和插卡等。 直流电源连接器等部件。
因此,我个人认为,简单地将主板视为带有集成PC插槽的电路板是不准确的。 虽然现在的主板对PC性能的影响越来越小,但主板就像是PC主机的骨骼和经络。 选择功能合适(如ITX主板对安装兼容性和无线功能的要求)且与其他配置一致的主板。 具有匹配电气性能的主板仍然是必要的。 对于主板,用户主要需要考虑兼容性、稳定性、扩展性。 首先建议选择主流型号品牌主板,稳定性较好。
主板板型分类:
主板的类型分类是选择主板时首先要考虑的问题之一。 主板的类型将决定整个PC的尺寸和相应的可扩展性。
台式电脑的主板类型主要是通过计算主板上扩展槽的数量来确定的。 以下是目前常见的主板类型。
最常见的是ATX(大板)、M-ATX(小板)、ITX。 ATX主板更适合安装在中塔机箱,M-ATX更适合中塔/迷你塔机箱,ITX主板更适合HTPC机箱。 E-ATX、XL-ATX、HTPX相关产品相对较少,其产品多集中在旗舰级产品或服务器级产品。
2、主板的灵魂:芯片组
简单来说,芯片组就是主板上最重要的集成芯片。 它决定了主板可以使用什么CPU以及可以有多少个原生接口和扩展能力(主板的扩展桥芯片也受到芯片组扩展能力的限制)。 我们常说的H61主板和Z87主板都是主板芯片组型号。 图为INTEL Z87芯片组。
现在,除了老式主板采用AM3+接口外,其他主板都取消了北桥,芯片组芯片位于南桥。 一般来说,主板型号的前半部分会标明主板的芯片组是什么。
在非ITX主板上,南北桥的位置基本是固定的。 请参考下图。 ITX主板中,目前在售的AM3+接口(带北桥)的ITX主板几乎没有,所以可以简单的说,南桥芯片位于非CPU供电部分的散热器下方。
现在的CPU都集成了内存控制器和显卡PCIe插槽控制器,因此主板芯片组的作用就是将CPU与主板上的非显卡插槽、SATA接口、声卡、网卡等设备连接起来。 下图是Z87旗舰产品的芯片架构图。 您可以看到许多带有附加桥接和分离接口(红色)的第三方芯片(橙色)。
我们之所以在这篇文章中谈论这个比较晦涩的内容,是为了给大家树立原生接口的概念,这对于大家理解下面的内容至关重要。
原生接口是指直接从主板芯片组或CPU派生出来的主板接口。 与源自主板桥接芯片的接口相比,原生接口往往具有更好的性能(更快、更接近接口标称性能)、更好的兼容性(直接集成INTEL芯片组驱动包)。
建议大家在使用中优先使用原生接口。
三、主板主要部件
下图中,我划分了一个典型的主板。 接下来我们就来介绍一下主板的各个主要部件。
4. PC主要部件组合、主板插槽
CPU是除BGA封装主板(CPU焊接在主板上)外所有主板都会使用的插槽,其主要用途是安装CPU。 INTEL插槽,排针在主板上,注意保护主板上的排针,它们比较脆弱,容易被外力损坏:
AMD插座,针脚在CPU上,小心保护CPU上的针脚,它们很脆弱,很容易被外力损坏:
顾名思义,内存插槽就是用来安装内存的插槽。 内存也是PC的重要组成部分。 一般来说,没有内存的计算机是无法启动的。
内存插槽需要注意四个部分:
1、内存插槽中间有一个防呆口。 这个防呆端口有两个作用:确保内存安装方向正确,以及确保安装内存类型正确。 因此,安装内存时一定不要使用蛮力。
2、现在仍然常用的内存分为DDRDDR2DDR3。 这三者不能混用(防傻孔位置不同)。 目前,新主板产品的内存基本采用DDR3规格。 今后主流DDR4内存主要支持新平台。 老平台CPU和主板不支持。 目前,只有Intel第六代CPU和AMD Zen处理器支持DDR4。
3、现在大部分主板都带有多通道内存(可以增加内存带宽)。 包括双通道、三通道(X58)、四通道(X79)。 因此,建议以通道数的倍数安装内存。
4、现在很多主板都会提供额外的内存插槽。 例如,双通道主板提供四个内存插槽。 一般主板厂商会用两种颜色和两种黑色来标识。 如果您只打算安装两个记忆棒,则应将它们插入彩色插槽中。
还有一些主板(大多是ITX和NUC主板)使用笔记本内存插槽。
PCI扩展卡插槽是主板上使用最广泛、最灵活的扩展插槽。 主要用于安装各种扩展设备,包括显卡、声卡、网卡、SATA扩展卡等多种设备。
现在主板上最重要的扩展卡插槽包括PCIe显卡插槽、PCIe X1插槽和PCI插槽。
PCIe显卡插槽是主板上最重要的扩展插槽类型。 它不仅可以安装显卡,还可以替代PCIe X1和PCIe X4插槽。 PCIe显卡插槽的典型特点是它是主板上最长的插槽,并且插槽末端有一个卡扣,可以更好地固定显卡。
PCIe显卡插槽实际上分为两种规格、三种类型。 这两个规范分别指的是PCIe 3.0规范和PCIe 2.0规范。 这三种类型指的是三个不同的通道号:X16、X8 和X4。 PCIe 3.0规范在相同通道数的情况下可以带来两倍于PCIe 2.0规范的数据带宽。
相同规格下,数据带宽与通道数成正比。 例如,PCIe 3.0 X4相当于PCIe 2.0 X8的带宽。 所以对于显卡来说,能用3.0就别用2.0,能用X16就别用其他通道号。 双卡最好使用16+16(高端芯片组或桥接器)或8+8主板插槽组合。
一般可以通过识别主板背面的焊点来识别主板上PCIe显卡插槽的带宽。 X8插座的焊点长度是X16的一半,X4插座相应更短。 不过,现在很多主板厂商故意焊接更多的焊点来混淆这个问题,所以最好的办法就是查看主板的官网规格书或者主板说明书。
显卡的PCIe通道除了从CPU内部引出外,还可以从南桥引出到PCIe 2.0 X4插槽。 现在有不少主板提供16+4显卡插槽组合。 一般来说,后面的X4插槽是从南桥引出的,而不是CPU内部。 因此,不建议使用此类主板构建双卡平台,因为这会对性能产生负面影响。 限制还很容易导致延迟和跳帧。
比较简单的识别方法是,如果是PCIe 3.0 X4,CPU引出相当于PCIe 2.0的插槽
PCIe X1 插槽:
PCIe X1插槽是主板上比较常见的接口,主要用于安装各种具有PCIe X1接口的扩展卡。 当主板的PCIe X1无法使用时,可以使用PCIe 2.0 X4显卡插槽代替。
部分主板上还有 PCIe X4 插槽和 PCIe X2 插槽。
PCIe X4插槽和PCIe X2插槽对于一般家庭主机来说非常有用,可以支持一些需要占用多个PCIe通道的高端PCIe SSD。 不过这种SSD的价格基本上可以用天价来形容,而且这个插槽可以更换主板PCIe 2.0 X4显卡插槽,所以很少见。
PCI插槽是主板上较旧的插槽,主要用于安装各种PCI接口扩展卡。 尽管主板芯片组早已不再原生支持 PCI 插槽,但 PCI 插槽仍然是主板上的常见固定装置。 PCI插槽的典型特点是插槽比较长,但末端没有卡子。
mSATA插槽是主要用于安装mSATA SSD的磁盘接口。 其接口与miniPCIe插槽外观相同,可以互相插拔,但如果要进行切换,就必须有专门的切换芯片。 一般mSATA插槽都会是全高的,插槽到后面的固定螺栓的距离会比较长。
miniPCIe 插槽是一种相对较新的插槽类型。 相当于一个PCIe X1扩展卡插槽,但只能使用miniPCIe接口扩展卡。 现在主板的主要功能是安装无线模块。
5、主板电源来源:主板电源
主板24PIN供电是主板最重要的外接供电接口。 它一般位于内存插槽和主板边缘之间。 这是一个相对较大且显眼的界面。 它将为CPU以外的主板其他部分提供所需的电源。
CPU外部供电接口是用于直接从电源汲取电能,为CPU提供电源的供电接口。
一般低端主板多采用4PIN供电,中端主板多采用8PIN供电,高端主板会看到4+8PIN或8+8PIN的配置。 一般情况下,如果4+8PIN或8+8PIN供电连接不足,则只需单个8PIN即可维持主板的正常使用。 CPU供电和PCI 8PIN供电接口的塑料针脚不同,具有防呆作用,所以安装时只要不靠蛮力就可以避免安装错误。
顾名思义,CPU供电部分就是主板上用来给CPU提供电源的模块。 它主要将电源的+12V电源转换成CPU可以接受的电压并净化电流。 一般CPU电源位于CPU插槽与后窗接口之间。 有些相数较多的主板需要L形供电模块。 不少主板还会在这部分给供电MOS管加装散热片主板型号怎么看,辅助散热,改变主板外观。
首先,普及一些知识。 即使显卡有外接电源,仍然可以从 PCIe 显卡插槽获得高达 75W 的功率。 对于可以容纳多卡的主板来说,单纯依靠24PIN供电会给接口带来很大的压力。 我见过早期的超频玩家为此目的将额外的电源线焊接到 24PIN 上。 所以现在不少主板都提供了额外的供电接口。
该接口的类型多种多样。 显卡供电接口有6PIN、大4PIN、SATA等。 位置没有统一的标准。 一般6PIN出现在PCIe插槽和CPU插槽之间,大4PIN位于主板板载接口所在边缘,SATA供电接口位于主板SATA口旁边。
6.丰富多样的扩展、主板接口
在介绍之前,还是有必要科普一个概念,那就是车载接口和后窗接口。 主板上除了很多大插槽之外,还有很多接口,比如音频接口、USB接口等,通过这些接口,我们可以连接我们需要的外部设备,真正发挥出PC主机的功能。
板载接口是指主板PCB上的接口,一般连接PC机箱内部的外围设备或机箱前面板。 包括SATA接口、机箱风扇接口、机箱USB接口、机箱音频接口等。
后窗接口是指主板后窗上的各种接口,如网线、USB、音频等,这些接口往往可以直接连接机箱外部的其他设备。
USB接口是现在使用最广泛的主板接口。 几乎每个使用电子产品的人都会有USB接口相关的设备。 USB接口主要分为两种规格:2.0和3.0。 2.0接口标称速度为480Mbps,即60MBs; 3.0接口标称速度为5Gbps主板型号怎么看,即500MBs。 当然,这只是接口的标称速度,实际中一般不太可能达到全速。
主板后窗上的USB接口的样子大家应该都非常熟悉了。 界面内通常有颜色。 蓝色的是USB 3.0接口,其他颜色的是USB 2.0接口。 如果USB接口被标记为红色,一般说明主板厂商有一些特殊技术,比如快速充电、键盘鼠标的特殊优化等。
板载USB 2.0为9PIN接口,其中一个针脚为空,防止误操作。 它通常位于主板 PCI 插槽旁边的边缘。 主板上的丝印上或者主板说明书上都会有相关说明。 如果有不同背景颜色(多为红色)的USB接口,一般表示有额外的功能支持,建议优先选择。
板载USB 3.0接口为20PIN接口,通过插针架上的小缺口进行防呆。 它通常位于主板上 24PIN 电源旁边,或者位于 PCI 插槽旁边的边缘。 如果有不同背景颜色(多为红色)的USB接口,一般表示有额外的功能支持,建议优先选择。
需要注意的是,虽然USB 3.0接口比2.0快很多,但2.0仍然有其价值。 2.0接口与USB1.1规范的旧设备兼容,对驱动程序的依赖性相对较小。 基本上可以被WINDOWS系统直接识别。
许多较旧的主板依赖第三方芯片,因为芯片组本身不支持 USB 3.0 接口。 这样的USB 3.0接口虽然比USB 2.0快很多,但是性能参差不齐,差别也相当大。 新主板额外增加的USB 3.0接口都是以HUB的形式连接的,所以这个问题比较少见。
SATA接口是PC机必备的接口之一。 主要用于安装硬盘的数据线,将硬盘的数据连接到PC机上。 SATA接口一般出现在南桥和主板边缘之间。
SATA 2.0又称SATA 3Gbs接口,是一种较老的主板接口,在新产品中已逐渐被淘汰和边缘化。 最大传输速度为300MBs(持续)。 建议不要连接SSD,因为这会影响SSD的性能。
原生 SATA 3.0 接口
SATA 3.0也称为SATA 6Gbs接口,目前正在逐渐取代SATA 2.0接口。 最大传输速度为600MBs(持续),属于比较高速的接口。
这里之所以单独列出,主要是为了强调桥接SATA 3.0接口与原生SATA 3.0接口的性能存在较大差距。 因此,建议所有SSD安装在原生SATA 3.0上。 桥接接口只是补充。 或者在没有原生SATA 3.0接口的主板上,建议将SSD插在桥接接口上。
最重要的SATA接口是芯片组提供的本机接口。 在高端主板上,您还可以看到由第三方芯片桥接的额外 SATA 3.0 接口。 主板上的布局方式主要有三种:纯原生SATA 2.0或SATA 3.0、原生SATA3.0+原生SATA2.0、原生接口+桥接接口。
识别此类主板的主要方法是查看芯片组型号。 主板上的接口都是原生的,不会有什么区别。 界面通常只有一种颜色。
原生SATA3.0+原生SATA2.0主板一般都会为SATA 3.0接口选择比较亮或者比较醒目的颜色(白色比较常见),而SATA 2.0接口会比较暗(黑色比较常见)。
这种组合常见于高端主板。 主板的SATA接口由本机接口和桥接SATA 3.0接口组成。 在下图中您可以看到桥接接口(灰色)和桥接该接口的 Marvell 芯片。
如今,各厂家对该类主板的标注方法有很大差异。 比如技嘉一般用灰色,华硕主板则用黑色标注。 但包括ROG在内的大量产品都使用相同的颜色,只能通过主板上的贴纸和丝印来识别。 法官。 建议您按照主板说明书来区分高端主板上的SATA。
显示接口是主板上用于输出视频信号的接口。 常见显示接口的分类如下图所示:
下面两张图是现在常见的显示界面。 DVI-D和DVI-I的区别在于,在接口右侧,-D只有一个凹槽,-I是一个十字。 雷电接口是由mini DP接口修改而来。 两人长相一模一样,就不找别的图了。
后窗音频接口:主板后窗音频接口一般由标准3.5mm接口、光纤接口、同轴接口、专用USB音频接口组成。 HDMI和DP还可以提供数字音频输出。 一般我们使用的音箱和耳机都是插在绿色的3.5接口上的。 如果主板背面有镀金接口,建议查看主板挡板上的简单说明或阅读说明书。
下图中主板的后窗包括四个可以输出和输入音频的接口:3.5、光纤、同轴和HDMI。
还有一个新的接口,USB DAC专用接口,主要是为某个USB接口提供独立供电,减少USB接口脏的问题。 可以安装USB解码器、声卡、耳机、扬声器等各种音频设备。 估计以后这个接口会比较流行,所以就加上了。
板载音频接口主要用于连接机箱前面板上的音频接口。 这是9PIN接口。 里面少了一个针,主要是为了防呆。
网线接口用于安装网线,保证PC网络连接。 一般顶部有两个指示灯,用于显示接口的连接和工作状态。
主板风扇连接器
顾名思义,主板风扇接口就是给机箱内的各种风扇提供电源的接口。 一般主板上的风扇接口都是3PIN或4PIN接口,接口上会竖起一块塑料片,以防误接。
主板跳线接口也是主板上100%存在的接口。 主要用于连接机箱上的开关、重启按钮、POWER、磁盘指示灯、主板蜂鸣器、CI侧板锁等引脚。
下图是主板跳线定义图。 一般跳线的功能都在这张图上。
主板跳线
扩展技能:
主板跳线怎么接?主板与机箱前面板跳线连接图
如何将机箱电缆连接到主板。 如何连接计算机机箱和主板跳线的插图。
PS/2键盘鼠标接口主要用于安装老式键盘鼠标设备。 尽管芯片组不再支持,但由于此类设备的库存量巨大,PS/2键盘和鼠标接口仍然几乎是标准配置。 不过,大多数主板不再提供键盘和鼠标两种接口。 相反,它们提供键盘和鼠标界面。 键盘和鼠标均可连接,但只能连接一台设备。 外观一般是绿色和紫色的混合色。
LPTCOM这两个接口虽然在家庭中很少使用,但在商业领域却被广泛使用。 LPT接口组用于安装旧打印机。 由于很多商用打印机更新速度非常慢,所以仍然有主板带有这个接口。 COM接口是一种使用极其广泛的接口。 是商业领域常见的接口,几乎可以达到与USB接口相同的水平。
板载LPT和COM接口。 一般主板上的LPT和COM接口都是通过转接挡板从机箱的PCI挡板引出的。
7、主板其他部分缺失
主板电池也是主板上比较重要的部件。 它的主要工作是在主板断电后帮助主板的CMOS保存其内部的设置。
因此,当主板故障、超频故障、BIOS设置错误等原因导致机器不亮时,最快的排查方法是拔掉PC电源线,拔掉电池三分钟,更换电池并尝试再次打开它。 此时BIOS设置将被彻底清除。 用这个方法至少可以解决60%的情况。
这是主板的基本介绍。 相信如果您仔细阅读本文,您会对主板的基本构成、各部分的用途以及一些简单的注意事项有一个比较完整的了解。
通过这篇文章,我希望您能够明白,PC是一个整体系统,每个组件都是这个系统的一部分。 没有单一最强的产品。 无论是主板、显卡、CPU、机箱还是散热器,都需要与其他部件相结合才能达到最佳效果。 我一直希望大家能够给自己树立一个思考的概念,根据产品的特点来分析产品是否适合自己。
虽然文章可能跟不上最新的主板规格体系,但我认为还是有必要普及一下主板知识的,适合新手电脑爱好者和朋友们。