1、主機板架構教程,工程部:劉鳴之 Oct.20,2001,Version 2.01,目錄,1. 主機板分類2. 主機板架構介紹3. Connector簡介4. 其他周邊設備介紹5. 零件功能介紹6. Intel 810晶片介紹7. 華碩主板命名規則8. 名詞對照縮寫表,第一章 主機板分類,一 按應用範圍分類: PC類: 家用或商用電腦. 如: 桌上型 PC, 筆記本/膝上型 PC, 掌上型 PC使用OS系統:Windows, DOS, Linux. Server類: 通常用作系統主機或特定用途.如: ASUS AP2000, AP8000, NC-5/HP使用OS系統: Windows, Net
2、ware, UNIX.,二. 按規格分類 AT規格: 使用AT規格電源供應器(AT Power Supply), 機殼.主機板的多數I/O端口需外接附卡,除特殊用途外,現已基本淘汰.如: P5A-B P55T2P4. ATX規格: 由於具備5V Stand-By電壓,支援軟體,網絡或周邊設備開,關機,目前主流規格為ATX 2.2.如:TUSL2-C,P4B,三. 按CPU型態分類(主流)1. SLOT 2: 搭配Pentium 3/4 XEON CPU僅適用於高端Server2. SLOT 1: 搭配Intel Pentium 2/3 CPU(SECC1/2)如:P3V4X, P3B-F3.
3、Socket 478: 搭配Intel Pentium 4 CPU(478pin)如: P4B series, P4T-E4. Socket 370: 搭配Intel Celeron/Pentium 3 CPU如: CUBX, TUSL2-C5. Socket 462: 搭配AMD Duron / Athlon CPU如: A7V266, A7V-E, A7A266,第二章 主機板架構介紹,Intel Controller HUB架構,第三章 Connector簡介,1. Power Connector.: ATX電源插座,連接Power Supply. 2. CPU Slot/Socket:
4、 CPU插座. ( Slot X & Socket X) 3. DRAM Slot:分為SIMM, DIMM和RIMM三種規格,目前常用的是DIMM, 最高工作頻率為266MHz. 4. IDE Connector.:分Primary IDE & Second IDE 二組con,連接IDE H.D.D, IDE CD-ROM. 5. Floppy Conn.:連接軟碟機存儲裝置. 6. Panel Conn.:連接機殼面板按鈕( Power,Reset) and Message LED.(PWRLED,HDDLED) 7. Bios Socket: BIOS插座(現分為DIP,PLCC兩種型
5、態). 8. WOR Conn.:數據機喚醒接口 9. WOL Conn.:網路喚醒接口(在ATX 2.2規範中已整合至PCI) 10. ISA Slot:老舊的工業標準規格插槽 11. PCI Slot: 提供主機板最主要擴展能力,現行為PCI 2.2規範 12. AGP Slot: AGP1x/2x/4x規格顯示卡專用插槽. 13. AMR/CNR Slot: 由Intel公司新近開發的兩種擴展槽,通過一塊AMR/CNR卡實現軟件Audio , Modem或LAN功能.,14. Game Port/MIDI Port: 通用Game 控制器/MIDI I/O接口 15. COM Port:
6、連接Modem, COM Port mouse等串列埠周邊設備. 16. Parallel Port: 連接Printer或並列埠周邊設備. 17. USB Port: USB意為”通用串列匯流排” ,可連接USB規格周邊裝置,如 USB Keyboard,USB Mouse ,USB speaker等. 18. Keyboard/Mouse con: 連接PS/2 Keyboard,Mouse ( Standard ATX type) .此外,部分Mother Board將一些周邊裝置直接設計於上,稱為On Board.較常見的有Audio,VGA, SCSI, LAN如此之好處為可省下購買
7、其它介面卡之費用, 及省下所需插槽,但缺點為升級不易及維修問題.,第四章 其他週邊設備介紹,一.VGA Card,PCI介面VGA Card,32位元, 工作於33MHz頻率,頻寬為 133Mbytes/sec.,AGP介面VGA Card,32位元,有 AGP 1.0與AGP 2.0兩種規範.,PCI V3800,AGP V6800,二. Audio CardAUDIO Card 之主要功能為處理音效資料, 音效卡因不需大量佔用系統資源,也較不需要高速處理能力,故其品質決定在於音效處理晶片與電路設計能力.一片音效卡一般具備 Microphone, SPEAKER,LINE-OUT,LINE-
8、IN 插孔,用以連接麥克風,喇叭或耳機,其他音源輸入.現ISA介面之音效卡已被PCI介面取代,使用PCI音效卡的好處是,可以透過PCI匯流排將音源儲存於系統記憶體中，而ISA音效卡則必須使用音效卡上內建專屬的記憶體。,三.SCSI Card因早期PCI介面傳輸速率只有33MHz, 許多廠商便共同制訂此一新的介面規格, 以 享有更高的傳輸效能. SCSI Card 是插於PCIslot 之上,提供50pin及68pin Connect,可以 SCSI專用排線連接SCSI 規格週邊裝置, 例 如: 硬碟機, 光碟機,掃瞄器等裝置, 通常這些 SCSI週邊裝置亦會提供一般主機板既有的connecto
9、r規格讓消費者選擇, 因選擇SCSI規格週邊則必須加裝SCSI Card, 在享有高速的代價,就是更高的花費.SCSI Card 後續演進了SCSI II 及 Ultra Wide SCSI , Ultra Wide SCSI之傳輸速率可高達80MBites/Sec, Cable長度可達12公尺. 一片SCSI Card可提供串接15個SCSI週邊裝置. ASUS產品將SCSI Fuction On Board 機種例如 : P2B-S,PCI-SIU2,四. IDE H.D.D規格標準: 過去: PIO Mode 1 4 (資料傳輸率16.6.MB/Sec).現在: Ultra DMA 2/
10、4/5 (資料傳輸率100MB/Sec), 加入CRC錯誤檢查碼,現市場上已漸成主流,需注意的是, Ultra DMA 66/100 HDD使用之排線雖二端仍為40pin,但中間之傳輸線多了40條的接地線,以降低高速傳輸所可能發生之雜訊. 將來: Ultra DMA 133 (資料傳輸率為133MB/Sec),五. USB與IEEE 1394,傳統的電腦週邊的連接方式，由於有多種不同的連接介面標準，因此，總是讓對電腦不太熟悉的人無法自行裝設週邊裝置。電腦之未來趨勢為使用方便簡單,為此微軟在Windows 9x or later中內建了萬用串列埠(Universal Serial Bus；USB
11、)，USB逐漸有成為週邊連接之標準的趨勢，因 為USB能以串接的方式連接相當多的週邊設備,如:Scanner, mouse, Monitor不過，由於USB的傳輸速度只有約12Mbps，比現行的硬碟傳輸介面 Ultra DMA/33的33MBps慢上22倍，因此只能用在較慢速的週邊設備上。而IEEE 1394的規格之最大資料傳輸速度為400Mbps，比硬碟傳輸的速度還快，甚至比 Ultra Wide SCSI 的40MBps的傳輸速度還快，因此，相當適合用在需要高速資料傳輸的周邊設備上.,六. AMR/CNR Card,AMR(Audio & Modem Riser)CNR(Communica
12、tion Network Riser) 由Intel公司開發的兩種技術,通過在一塊卡上集成音效 /Modem或LAN解碼電路,以實現Audio/Modem或LAN功能. 目前市面上AMR/CNR Card均為MR Card形式,其符合AC97 / V.90和 K56flex / IEEE802.1規格, 理論傳輸速率為56Kbps.,AMR Card,第五章 主要零件功能簡介,3. 北橋芯片通常以BGA型態封裝,負責控制CPU、DRAM、AGP等高速系統功能,並藉PCI Bus 與南橋晶片溝通.例 : Intel FW82815EP, VIA VT8363A等. 11. 南橋晶片:通常以BGA
13、型態封裝,負責控制 Super I/O、BIOS、ISA、USB等較低速介面,另包含RTC, function,亦藉由PCI Bus 與北橋晶片溝通; 例 : INTEL 82371EB等. 如今,部分南橋晶片中已整合了Super I/O功能及AC97控制器,控制K/B、Mouse、COM1、COM2、LPT1、Floppy、IDE、IrDA.等輸入/ 輸出裝置; 例: VT82C686B,13. BIOS: 就零件本體而言,為電可重複抹寫式記憶體(Electric Erase Programable Read Only Memory ), 可儲存開機之所有設定資料,屬於韌體(Firmware
14、); 可利用Flash方式將內存之資料抹去,再重新寫入新的資料,在Function抽測站即為測試此一功能,依儲存資料容量不同,可分為1MB、2MB 、4MB.等, 例: SST 49LF002之最後二碼“ 002 “ 即表示2MB.Winbond W29C010 之最後二碼“ 10 “ 即表示1MB 14. ASIC: 此零件整合了許多控制訊號之邏輯閘線路在內,為ASUS委託半導體廠商製造的零件,優點為可減少許多小型TTL及被動元件,提昇及改善部分標準布線導致的不良,並使機板線路更簡潔; 例 ASUS AS97127F, ASUS 99127F.等,On Board Function:1. 顯
15、示晶片(VGA Chip):通常以BGA型態封裝,負責處理顯示功能,搭配VRAM作為Cache Memory以提高效能;VRAM可以採用與主記憶體(SDRAM)分享方式, 但多數為另加上專屬記憶體方式, 須注意的是: 若VRAM之工作時脈不同,不可替換使用.例: nVIDIA GeForce 3、Intel i740、Martox G450 . 2.音效晶片( Audio Chip):負責處理音效資料, 主要為數位/ 類比轉換, 搭配功率放大器(AMP).例: Yamaha 724、CMI8738 、ESS Solo.等,第六章 Intel 810/815晶片介紹,為因應低價電腦風潮, INT
16、EL整合了介於i740與i725顯示 晶片設計至系統晶片中,並支援Intel Pentium 3 處理器及 100/133外頻, ATA66/100高速硬碟傳輸介面, AMR/CNR介面, 此新晶片組即稱為 Intel 810 /815 Chip.Intel 810/815晶片組可分為三個部份,就是GMCH (Graphics and Memory Controller Hub)晶片;也就是以前俗稱 的北橋晶片、ICH(Input/Output Controller Hub)晶片;就是以 前俗稱的南橋晶片及FWH(Firmware Hub);也就是Flash Rom , 而Intel提供了各有
17、2種的GMCH 及 ICH, 提供依不同需求製 造出不同的主機板,1. GMCH屬於GMCH中的一般型晶片,晶片代號為FW82810/FW82815,除了具有66,100,133MHz的外頻外,還內建顯示晶片,但顯示記憶體的部份則是採用和主記憶體共同分享的設計( Share Memory ). 2. ICH2晶片代號為FW82801BA,支援ATA66/100 IDE匯流排與6個Master PCI介面,4個USB Port,並多了Alert on LAN的支援.,第七章 華碩主機板命名規則,主機板之生產因各機種使用晶片組. 支援之處理器. On Board function等等不同,故使用各
18、種不同機種名稱來分 辨,但這些名稱之命名方式絕大多數有一定邏輯規則可循,主 要參考方式為: 1. 依所支援之CPU規格: Pentium 3 CPU: P3B-F, P3CPentium 3 Coppermine CPU: CUBX, CUC2000 Pentium 3 Tulatin CPU: TUSL2, TUV4X Pentium 4 (478 架構)CPU: P4B, P4T-EPentium 4(432 架構)CPU: P4T, P4V266AMD Duron / Athlon CPU: A7V266, A7A266,2. 依晶片組: Intel 440BX: P2B-F, P3B-
19、FIntel 440ZX: P2Z, MEZ-MIntel 815: CUSL2, CUPLE -VMIntel 845: P4B, P4B -MALI(揚智): A7A -266SIS(矽統): CUSI-FX, TUSI-MVIA(威盛): A7V133, P3V4X 3. 依On Board function: VGA On Board: MEW-VM, MEW-AVAudio On Board: MEW-AV, P2B-AESCSI On Board: P2B-SLAN On Board: P2B-L , P4B-M/LANDouble CPU On Board: P3C-D,4. 依
20、出產年份:出產年份有時也會成為主機板命名參考條件 如: TX97, P2-99, P3C2000, CUC2000 5.依主機板規格: ATX 規格與BABY AT(X)規格因尺寸規格不同,亦於主機板命名加以區分 如:P5A 為ATX 規格CUSI-FX為Flex ATX 規格CUSI-M為Micro ATX 規格P5A-B 為Baby AT(X)規格,尺寸較小 ” B”意為Baby Size,附錄:名詞縮寫對照表,Central Process Unit (CPU)Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM)Basic Input Outp
21、ut System (BIOS)Real Time Clock (RTC)Extended System Configuration Data (ESCD)Dual in-line Memory Module (DIMM)Advanced Configuration and Power Interface (ACPI)Accelerated Graphics Port (AGP)Small Computer System Interface (SCSI),Universal Serial Bus (USB)Direct Memory Access (DMA)Desktop Management Interface (DMI)Ball Grid Array(BGA)Error Checking and Correcting(ECC)/Parity Memory SupportWake On Lan (WOL)Graphics and Memory Controller Hub (GMCH)FirmWare Hub (FWH)Audio Modem Riser (AMR),
