1、适用类型 主板适用类型,是指该主板所适用的应用类型。针对不同用户的不同需求、不同应用范围,主板被设计成各不相同的类型,即分为台式机主板和服务器/工作站主板。台式机主板台式机主板台式机主板,就是平常大部分场合所提到的应用于 PC 的主板,板型是 ATX 或Micro ATX 结构,使用普通的机箱电源,采用的是台式机芯片组,只支持单 CPU,内存最大只能支持到 4GB,而且一般都不支持 ECC 内存。存储设备接口也是采用 IDE 或 SATA接口,某些高档产品会支持 RAID。显卡接口多半都是采用 AGP 4X 或 AGP 8X,某些高档产品也会采用 AGP Pro 接口以支持某些高能耗的高档显卡
2、。扩展接口也比较丰富,有多个USB2.0/1.1,IEEE1394 ,COM,LPT ,IrDA 等接口以满足用户的不同需求。扩展插槽的类型和数量也比较多,有多个 PCI,CNR,AMR 等插槽适应用户的需求。部分带有整合的网卡芯片,有低档的 10/100Mbps 自适应网卡,也有高档的千兆网卡。在价格方面,既有几百元的入门级或主流产品,也有一二千元的高档产品以满足不同用户的需求, 。台式机主板的生产厂商和品牌也非常多,市场上常见的就有几十种之多。服务器/工作站主板服务器/工作站主板,则是专用于服务器 /工作站的主板产品,板型为较大的ATX, EATX 或 WATX,使用专用的服务器机箱电源。
3、其中,某些低端的入门级产品会采用高端的台式机芯片组,例如英特尔的 I875P 芯片组就被广泛用在低端入门级产品上;而中高端产品则都会采用专用的服务器/工作站芯片组,例如英特尔 E7501,Sever Works GC-SL 等芯片组。对服务器/工作站主板而言,最重要的是高可靠性和稳定性,其次才是高性能。因为大多数的服务器都要满足每天 24 小时、每周 7 天的满负荷工作要求。由于服务器/工作站数据处理量很大,需要采用多 CPU 并行处理结构,即一台服务器 /工作站中安装2、4、8 等多个 CPU;对于服务器而言,多处理器可用于数据库处理等高负荷高速度应用;而对于工作站,多处理器系统则可以用于三
4、维图形制作和动画文件编码等单处理器无法实现的高处理速度应用。为适应长时间,大流量的高速数据处理任务,在内存方面,服务器/工作站主板能支持高达十几 GB 甚至几十 GB 的内存容量,而且大多支持 ECC 内存以提高可靠性。服务器主板服务器主板在存储设备接口方面,中高端产品也多采用 SCSI 接口而非 IDE 接口,并且支持 RAID 方式以提高数据处理能力和数据安全性。在显示设备方面,服务器与工作站有很大不同,服务器对显示设备要求不高,一般多采用整合显卡的芯片组,例如在许多服务器芯片组中都整合有 ATI 的 RAGE XL 显示芯片,要求稍高点的采用普通的 AGP 显卡,甚至是 PCI 显卡;而
5、图形工作站对显卡的要求非常高,主板上的显卡接口也多采用AGP Pro 150,而且多采用高端的 3DLabs、ATI 等显卡公司的专业显卡,如 3DLabs 的“野猫”系列显卡,中低端则采用 NVIDIA 的 Quandro 系列以及 ATI 的 Fire GL 系列显卡等等。在扩展插槽方面,服务器/工作站主板与台式机主板也有所不同,例如 PCI 插槽,台式机主板采用的是标准的 33MHz 的 32 位 PCI 插槽,而服务器/工作站主板则多采用 64 位的PCI X-66 甚至 PCI X-133,其工作频率分别为 66MHz 和 133MHz,数据传输带宽得到了极大的提高,并且支持热插拔,
6、其电气规范以及外型尺寸都与普通的 PCI 插槽不同。在网络接口方面,服务器/工作站主板也与台式机主板不同,服务器主板大多配备双网卡,甚至是双千兆网卡以满足局域网与 Internet 的不同需求。服务器主板技术要求非常高,所以与台式机主板相比,生产厂商也就少得多了,比较出名的也就是英特尔、超微、华硕、技嘉、泰安、艾崴等品牌,在价格方面,从一千多元的入门级产品到几万元甚至十几万元的高档产品都有芯片组 芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,如果说中央处理器( CPU)是整个电脑系统的心脏,那么芯片组将是整个身体的躯干。在电脑界称设计芯片组的厂家为Core Logic,Core 的中文意义是核
7、心或中心,光从字面的意义就足以看出其重要性。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。这是因为目前 CPU 的型号与种类繁多、功能特点不一,如果芯片组不能与 CPU 良好地协同工作,将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。主板芯片组几乎决定着主板的全部功能,其中 CPU 的类型、主板的系统总线频率,内存类型、容量和性能,显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的;而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量(如 USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,并口,笔记本的 VGA输出
8、接口)等,是由芯片组的南桥决定的。还有些芯片组由于纳入了 3D 加速显示(集成显示芯片) 、AC97 声音解码等功能,还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。现在的芯片组,是由过去 286 时代的所谓超大规模集成电路:门阵列控制芯片演变而来的。芯片组的分类,按用途可分为服务器/工作站,台式机、笔记本等类型,按芯片数量可分为单芯片芯片组,标准的南、北桥芯片组和多芯片芯片组(主要用于高档服务器/工作站) ,按整合程度的高低,还可分为整合型芯片组和非整合型芯片组等等。台式机芯片组要求有强大的性能,良好的兼容性,互换性和扩展性,对性价比要求也最高,并适度考虑用户在一定时间内的可升级性,扩展能力在
9、三者中最高。在最早期的笔记本设计中并没有单独的笔记本芯片组,均采用与台式机相同的芯片组,随着技术的发展,笔记本专用 CPU 的出现,就有了与之配套的笔记本专用芯片组。笔记本芯片组要求较低的能耗,良好的稳定性,但综合性能和扩展能力在三者中却也是最低的。服务器/工作站芯片组的综合性能和稳定性在三者中最高,部分产品甚至要求全年满负荷工作,在支持的内存容量方面也是三者中最高,能支持高达十几 GB 甚至几十 GB 的内存容量,而且其对数据传输速度和数据安全性要求最高,所以其存储设备也多采用 SCSI 接口而非 IDE 接口,而且多采用 RAID 方式提高性能和保证数据的安全性。到目前为止,能够生产芯片组
10、的厂家有英特尔(美国) 、VIA(中国台湾) 、SiS(中国台湾) 、ALi(中国台湾) 、AMD(美国) 、NVIDIA(美国) 、ATI(加拿大) 、Server Works(美国)等几家,其中以英特尔和 VIA 的芯片组最为常见。在台式机的英特尔平台上,英特尔自家的芯片组占有最大的市场份额,而且产品线齐全,高、中、低端以及整合型产品都有,VIA、SIS、ALI 和最新加入的 ATI 几家加起来都只能占有比较小的市场份额,而且主要是在中低端和整合领域。在 AMD 平台上,AMD 自身通常是扮演一个开路先锋的角色,产品少,市场份额也很小,而 VIA 却占有 AMD 平台芯片组最大的市场份额,
11、但现在却收到受到后起之秀 NVIDIA 的强劲挑战,后者凭借其 nForce2 芯片组的强大性能,成为 AMD 平台最优秀的芯片组产品,进而从 VIA 手里夺得了许多市场份额, 。而SIS 与 ALi 依旧是扮演配角,主要也是在中、低端和整合领域。笔记本方面,英特尔平台具有绝对的优势,所以英特尔的笔记本芯片组也占据了最大的市场分额,其它厂家都只能扮演配角以及为市场份额极小的 AMD 平台设计产品。服务器/工作站方面,英特尔平台更是绝对的优势地位,英特尔自家的服务器芯片组产品占据着绝大多数中、低端市场,而Server Works 由于获得了英特尔的授权,在中高端领域占有最大的市场份额,甚至英特尔
12、原厂服务器主板也有采用 Server Works 芯片组的产品,在服务器/工作站芯片组领域,Server Works 芯片组就意味着高性能产品;而 AMD 服务器/ 工作站平台由于市场份额较小,主要都是采用 AMD 自家的芯片组产品。芯片组的技术这几年来也是突飞猛进,从 ISA、PCI 到 AGP,从 ATA 到SATA,Ultra DMA 技术,双通道内存技术,高速前端总线等等 ,每一次新技术的进步都带来电脑性能的提高。2004 年,芯片组技术又会面临重大变革,最引人注目的就是PCI Express 总线技术,它将取代 PCI 和 AGP,极大的提高设备带宽,从而带来一场电脑技术的革命。另一
13、方面,芯片组技术也在向着高整合性方向发展,例如 AMD Athlon 64 CPU内部已经整合了内存控制器,这大大降低了芯片组厂家设计产品的难度,而且现在的芯片组产品已经整合了音频,网络,SATA,RAID 等功能,大大降低了用户的成本支持 CPU 类型 是指能在该主板上所采用的 CPU 类型。CPU 的发展速度相当快,不同时期 CPU 的类型是不同的,而主板支持此类型就代表着属于此类的 CPU 大多能在该主板上运行(在主板所能支持的 CPU 频率限制范围内) 。CPU 类型从早期的386、486、Pentium、K5、K6、K6-2、Pentium II 、Pentium III 等,到今天
14、的Pentium 4、Duron、AthlonXP、至强(XEON ) 、Athlon 64 经历了很多代的改进。每种类型的 CPU 在针脚、主频、工作电压、接口类型、封装等方面都有差异,尤其在速度性能上差异很大。只有购买与主板支持 CPU 类型相同的 CPU,二者才能配套工作。CPU 插槽类型 我们知道,CPU 需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。CPU 经过这么多年的发展,采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前 CPU 的接口都是针脚式接口,对应到主板上就有相应的插槽类型。不同类型的 CPU 具有不同的 CPU 插槽,因此选择 CPU,就必须选择带有与之对应插槽类型的
15、主板。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。1. Socket 775 2. Socket 754 3. Socket 939 4. Socket 940 5. Socket 603 6. Socket 604 7. Socket 478 8. Socket A 9. Socket 423 10. Socket 370 11. SLOT 1 12. SLOT 2 13. SLOT A 14. Socket 7Socket 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
16、持 LGA775 封装的 Pentium 4、Pentium 4 EE、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 37.5mm37.5mm。另外,与以前的 Socket 478/423/370 等插槽采用工程塑料制造不同,Soc
17、ket 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,
18、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
19、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
20、多。关于Socket 754 的前途目前众说纷纭,有说随着 Socket 939 的普及,Socket 754 最终会被完全淘汰;也有说 Socket 754 接口的 Athlon 64 将会完全停产而只保留 Socket 754 接口的 Sempron的不管究竟是怎么样,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
21、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
22、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 604 与 Socket 603 相仿,Socket 604 仍然是应用于 Intel 平台高端的服务器/工作站主板,但与 Socket 603 的最大区别是增加了对 133MHz 外频以及 533MHz 前端总线频率的支持,2004 年随着 Intel64 位的支持 EM64T 技术的 Xeon 的发布,又增加了对 200MHz 外频以及800MHz 前端总线频率的支持。Socket 604 插槽可以兼容 Socket 603 接口的 Xeon 和Xeon MP。 Socket 603 So
23、cket 603 的用途比较专业,应用于 Intel 平台高端的服务器/工作站主板,其对应的CPU 是 Xeon MP 和早期的 Xeon。Socket 603 具有 603 个 CPU 针脚插孔,只能支持100MHz 外频以及 400MHz 前端总线频率。 Socket 603 插槽并不能兼容 Socket 604 接口的Xeon。 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
24、了制造成本,简化了结构设计。前端总线频率 总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。人们常常以 MHz 表示的速度来描述总线频率。总线的种类很多,前端总线的英文名字是 Front Side Bus,通常用 FSB表示,是将 CPU 连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由 CPU 和北桥芯片共同决定的。北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。CPU 就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是 CPU 和外界交换数据的最主要通
25、道,因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,如果没足够快的前端总线,再强的 CPU 也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽(总线频率数据位宽)8。目前 PC 机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz 几种,前端总线频率越大,代表着 CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出 CPU 的功能。现在的 CPU 技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给 CPU,较低的前端总线将无法供给足够的数据给 CPU,这样就限制了 CPU
26、 性能得发挥,成为系统瓶颈。外频与前端总线频率的区别:前端总线的速度指的是 CPU 和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了 CPU 和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了 PIC 及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的很长一段时间里(主要是在 Pentium 4 出现之前和刚出现 Pentium 4 时) ,前端总线频率与外频是相同的,因此往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频
27、,因此采用了QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP 的 2X 或者 4X,它们使得前端总线的频率成为外频的 2 倍、4 倍甚至更高,从此之后前端总线和外频的区别才开始被人们重视起来。此外,在前端总线中比较特殊的是AMD64 的 HyperTransport。目前各种芯片组所支持的前端总线频率(FSB): Intel 平台系列 Intel 芯片组:845、845D、845GL 所支持的前端总线频率是400MHz,845E、845G、845GE、845PE、845GV 以及 865P、910GL 所支持的前端总线频率是 533MHz,
28、而 865PE、865G 、865GV、848P 、875P、915P 、915G 、915GV 、925X 所支持的前端总线频率是 800MHz,925XE 所支持的前端总线频率是 1066MHz,这是目前PC 机最高的前端总线频率。VIA 芯片组:P4X266、P4X266A、P4M266 所支持的前端总线频率是400MHz,P4X266E 、P4X333、P4X400、P4X533 所支持的前端总线频率是533MHz,PT800、PT880、PM800、PM880 所支持的前端总线频率是 800MHz。SIS 芯片组:SIS645、SIS645DX、SIS650 所支持的前端总线频率是4
29、00MHz,SIS651、SIS655、SIS648 所支持的前端总线频率是533MHz,SIS648FX、SIS661FX、SIS655FX 、SIS655TX、SIS649、SIS656 所支持的前端总线频率是 800MHz。ATI 芯片组:Radeon 9100 IGP、Radeon 9100 Pro IGP、RX330 所支持的前端总线频率是 800MHz。ULI 芯片组:M1683 和 M1685 所支持的前端总线频率是 800MHz。AMD 平台系列 VIA 芯片组:KT266、KT266A 、KM266 所支持的前端总线频率是266MHz,KT333、KT400、KT400A、K
30、M400 、KN400 所支持的前端总线频率是333MHz,KT600 和 KT880 所支持的前端总线频率是 400MHz。SIS 芯片组:SIS735、SIS745、SIS746、SIS740 所支持的前端总线频率是 266MHz,SIS741GX 和SIS746FX 所支持的前端总线频率是 333MHz,SIS741 和 SIS748 所支持的前端总线频率是400MHz。Uli 芯片组:M1647 所支持的前端总线频率是 266MHz。nVidia 芯片组:nForce2 IGP、 nForce2 400 和 nForce2 Ultra 400 所支持的前端总线频率是 400MHz。此外
31、,由于 AMD64 系列 CPU 内部整合了内存控制器,其 HyperTransport 频率只与 CPU接口类型有关,而与主板芯片组无关,所以其 HyperTransport 频率的区分是相当简单的:Socket 754 平台的 HyperTransport 频率是 800MHz,Socket 939 平台的 HyperTransport 频率是 1000MHz,而 Socket 940 平台的 HyperTransport 频率也是 800MHz主板结构 由于主板是电脑中各种设备的连接载体,而这些设备的各不相同的,而且主板本身也有芯片组,各种 I/O 控制芯片,扩展插槽,扩展接口,电源插座
32、等元器件,因此制定一个标准以协调各种设备的关系是必须的。所谓主板结构就是根据主板上各元器件的布局排列方式,尺寸大小,形状,所使用的电源规格等制定出的通用标准,所有主板厂商都必须遵循。主板结构分为 AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX 以及 BTX 等结构。其中,AT 和 Baby-AT 是多年前的老主板结构,现在已经淘汰;而 LPX、NLX、Flex ATX 则是 ATX 的变种,多见于国外的品牌机,国内尚不多见;EATX 和 WATX 则多用于服务器/工作站主板;ATX 是目前市场上最常见的主板结构,扩展插槽较多,PCI 插槽
33、数量在 4-6个,大多数主板都采用此结构;Micro ATX 又称 Mini ATX,是 ATX 结构的简化版,就是常说的“小板”,扩展插槽较少,PCI 插槽数量在 3 个或 3 个以下,多用于品牌机并配备小型机箱;而 BTX 则是英特尔制定的最新一代主板结构。1. AT2. Baby AT3. ATX4. Micro ATX5. BTXAT 结构 在 PC 推出后的第三年即 1984 年,IBM 公布了 PCAT。AT 主板的尺寸为 13“12“,板上集成有控制芯片和 8 个 I/0 扩充插槽。由于 AT 主板尺寸较大,因此系统单元(机箱)水平方向增加了 2 英寸,高度增加了 1 英寸,这一
34、改变也是为了支持新的较大尺寸的 AT 格式适配卡。将 8 位数据、20 位地址的 XT 扩展槽改变到 16 位数据、24 位地址的 AT 扩展槽。为了保持向下兼容,它保留 62 脚的 XT 扩展槽,然后在同列增加 36 脚的扩展槽。XT扩展卡仍使用 62 脚扩展槽(每侧 31 脚) ,AT 扩展卡使用共 98 脚的的两个同列扩展槽。这种 PC AT 总线结构演变策略使得它仍能在当今的任何一个 PC Pentium/PCI 系统上正常运行。PC AT 的初始设计是让扩展总线以微处理器相同的时钟速率来运行,即 6MHz 的286,总线也是 6MHz;8MHz 的微处理器,则总线就是 8MHz。随着
35、微处理器速度的增加,增加扩展总线的速度也很简单。后来一些 PC AT 系统的扩展总线速度达到了 10 和12MHz。不幸的是,某些适配器不能以这样的速度工作或者能很好得工作。因此,绝大多数的 PC AT 仍以 8 或 8.33MHz 为扩展总线的速率,在此速度下绝大多数适配器都不能稳定工作。Baby AT 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。Baby AT 主板是从最早的 XT 主板继承来的,它的大小为 15“8.
36、5“,比 AT 主板是略长,而宽度大大窄于 AT 主板。Baby AT 主板沿袭了 AT 主板的 I/0 扩展插槽、键盘插座等外设接口及元件的摆放位置,而对内存槽等内部元件结构进行了紧缩,再加上大规模集成电路使内部元件减少,使得 Baby AT 主板比 AT 主板布局紧凑而功能不减。但随着计算机硬件技术的进一步发展,计算机主板上集成功能越来越多,Baby AT 主板有点不负重荷,而 AT 主板又过于庞大,于是很多主板商又采取另一种折衷的方案,即一方面取消主板上使用较少的零部件以压缩空间(如将 I/0 扩展槽减为 7 个甚至 6 个,另一方面将 Baby AT 主板适当加宽,增加使用面积,这就形
37、成了众多的规格不一的 Baby AT主板。当然这些主板对基本 I/0 插槽、外围设备接口及主板固定孔的位置不加改动,使得即使是最小的 Baby AT 主板也能在标准机箱上使用。最常见的 Baby AT 主板尺寸是3/4Baby AT 主板(26.5cm22cm 即 10.7“8.7“) ,采用 7 个 I/0 扩展槽ATX 结构 由于 Baby AT 主板市场的不规范和 AT 主板结构过于陈旧,英特尔在 95 年 1 月公布了扩展 AT 主板结构,即 ATX( AT extended)主板标准。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 ATX2.0
38、1 版。ATX 结构主板Baby 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,Baby 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
39、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。Baby 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 主板针对 AT 和 Baby AT 主板的缺点做了以下改进: 主板外形在 Baby AT 的基础上旋转了 90 度,其几何尺寸改为 30.5cm24.4cm。 采用 7 个 I/O 插槽,CPU 与 I/O 插槽、内存插槽位
40、置更加合理。 优化了软硬盘驱动器接口位置。 提高了主板的兼容性与可扩充性。 采用了增强的电源管理,真正实现电脑的软件开/关机和绿色节能功能。Micro ATX Micro ATX 保持了 ATX 标准主板背板上的外设接口位置,与 ATX 兼容。MATX 结构主板Micro ATX 主板把扩展插槽减少为 3-4 只,DIMM 插槽为 2-3 个,从横向减小了主板宽度,其总面积减小约 0.92 平方英寸,比 ATX 标准主板结构更为紧凑。按照 Micro ATX标准,板上还应该集成图形和音频处理功能。目前很多品牌机主板使用了 Micro ATX 标准,在 DIY 市场上也常能见到 Micro AT
41、X 主板。BTX 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,这类似于前几年 ATX 取代 AT 和 Baby AT 一样。革命性的改变是新的 BTX规格能够在不牺牲性能的前提下做到最小的体积。新架构对接口、总线、设备将有新的要求。重要的是目前所有的杂乱无章,接线凌乱,充满噪音的 PC 机将很快过时。当然,新架构仍然提供某种程度的向后兼容,以便实现技术革命的顺利过渡。BTX 具有如下特点: 支持 Low-profile,也即窄板设计,系统结构将更加紧凑; 针对散热和气流的运动,对主板的线路布局进行了优化设计;
42、主板的安装将更加简便,机械性能也将经过最优化设计。而且,BTX 提供了很好的兼容性。目前已经有数种 BTX 的派生版本推出,根据板型宽度的不同分为标准 BTX (325.12mm) , microBTX (264.16mm)及 Low-profile 的picoBTX (203.20mm) ,以及未来针对服务器的 Extended BTX。而且,目前流行的新总线和接口,如 PCI Express 和串行 ATA 等,也将在 BTX 架构主板中得到很好的支持。值得一提的是,新型 BTX 主板将通过预装的 SRM(支持及保持模块)优化散热系统,特别是对 CPU 而言。另外,散热系统在 BTX 的术
43、语中也被称为热模块。一般来说,该模块包括散热器和气流通道。目前已经开发的热模块有两种类型,即 full-size 及 low-profile。得益于新技术的不断应用,将来的 BTX 主板还将完全取消传统的串口、并口、PS/2等接口。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、PCI 数据在北桥内部传输,提供
44、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、ISA/PCI/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
45、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。由于已经发布的 AMD K8 核心的 CPU 将内存控制器集成在了 CPU 内部,于是支持K8 芯片组的北桥芯片变得简化多了,甚至还能采用单芯片芯片组结构。这也许将是一种大趋势,北桥芯片的功能会逐渐单一化,为了简化主板结构、提高主板的集成度,也许以后主流的芯片组很有可能变成南北桥合一的单芯片形式(事实上 SIS 老早就发布了不少单芯片芯片组) 。由于每一款芯片组产品就对应一款相应的北桥芯片,所以北桥芯片的数量非常多。针对不同的平台,目前主流的北桥芯片有以下产品(不包括较老的产品而且只对用户最多的英特尔芯片组作
46、较详细的说明) 上图主板中间,紧靠着 CPU 插槽,上面覆盖着银白色散热片的芯片就是主板的北桥芯片。摘掉散热片后如下图: 目前主要芯片组介绍Intel 平台 Intel:845 系列芯片组的 82845E/82845GL/82845G/82845GV/82845GE/82845PE,除 82845GL以外都支持 533MHz FSB(82845GL 只支持 400MHz FSB) ,支持内存方面,所有 845 系列北桥都支持最大 2GB 内存。82845GL/82845E 支持 DDR 266,其余都支持 DDR 333。除82845GL/82845GV 之外都支持 AGP 4X 规范。865
47、 系列芯片组的82865P/82865G/82865PE/82865GV/82848P,除 82865P 之外都支持800MHz FSB,DDR 400(82865P 只支持 533MHz FSB, DDR 333,除 82848P 之外都支持双通道内存以及最大 4GB 内存容量(82848P 只支持单通道最大 2GB 内存) ,除 82865GV之外都支持 AGP 8X 规范;还有目前最高端的 875 系列的 82875P 北桥,支持800MHz FSB,4GB 双通道 DDR 400 以及 PAT 功能。英特尔的芯片组或北桥芯片名称中带有“G”字样的还整合了图形核心。比较新的有 915/9
48、25 系列的 82910GL、82915P、82915G、82915GV、82925X 和82925XE 六款北桥芯片。在支持的前端总线频率方面, 82910GL 只支持 533MHz FSB,而82925XE 则支持 1066MHz FSB,其余的 82915P、82915G、82915GV 和 82925X 都支持800MHz FSB;在内存支持方面,82910GL 只支持 DDR 内存 (DDR 400),82925X 和82925XE 则只支持 DDR2 内存(DDR2 533),其余的 82915P、82915G 和 82915GV 都能支持DDR 内存(DDR 400)和 DDR2
49、 内存(DDR2 533),所有这六款北桥芯片都能支持双通道内存技术,最大支持 4GB 内存容量;82910GL 、82915G 和 82915GV 集成了支持 DirectX 9.0的 Intel GMA900 显示芯片(Intel Graphics Media Accelerator 900);在外接显卡接口方面,82915P、82915G 、82925X 和 82925XE 都提供一条 PCI Express X16 显卡插槽,而82910GL 和 82915GV 则不支持独立的显卡插槽。82925X 由于自身尴尬定位的原因,性能比 915 系列强不了多少,而却比 82925XE 差得多,面临着停产或限产的命运。SIS:主要有支持 DDR SDRAM 内存的 SIS648FX、SIS655FX、SIS655TX、SIS656 、SIS649以及集成了 SiS Mirage 显示芯片的 SIS 661FX。其中,SIS655FX、SIS655TX 和 SIS656 支持双通道内存技术;SIS648FX 、SIS655FX 、SIS655TX 和 SIS 661FX 支持 AGP 8X 规范,而 SIS656 和 SIS649 则支持 PCI Express X16 规范;所有这六款北桥