图1
主板结构从大体上来分的话,可以分为以下几个部分(几乎每一块同档主板结构都基本一样):
1.
处理插座:
这自然是用来安装处理器(CPU)的。处理器插座的结构要根据相应主板所采用的处理器架构来具体决定。目前主要有两种处理器架构,即Socket和Slot。前者是在处理器芯片底部四周分布许多插针,通过这些针来与处理器插座接触,如图2左边所示的是Socket处理器插座,右边所示是Socket处理器背面图。采用这种处理器架构的主要有Intel奔腾处理器、Socket
7、PⅢ和赛扬处理器的Socket 370、P4处理器的Socket 423和Socket 478;AMD处理器K6-2所用的Socket
7、Athlon系列处理器用的Socket
462、最新Hammer处理器系列处理器也是用Socket架构,目前它可算是一种主流处理器架构,也是未来的发展方向。这么多Socke架构,往往不同的只是插针数及内部电路不同,外观基本一样。它有一个手柄,压下后处理器插针就可以与插座很好的接触。
注意这种架构的处理器在插入主板处理器插座时要注意方向,只有一个方向可以插入,要对准处理器与处理器插座的缺口位,千万别插反了,强行插入会把插针弄弯,甚至折断了。 另一种处理器架构就是Slot架构,它是属于单边接触型,通过金手指与主板处理器插槽接触,就像PCI板卡一样,在早期的PⅡ、PⅢ处理器中曾用到,Intel把它称之为“Slot 1”。AMD也过这种架构,称之为“Slot A”。两者不同的也只是具体接触边数量和内部电路有所区别,外观基本一样。如图3所示的左图是华硕的一款支持Slot 1 PⅢ处理器的主板,右边图所示的是Slot
1架构的Intel处理器。要注意这种处理器的安装也有方向的,通常也只能有一个方向可以安装,类似于内存的安装,主要是看准缺口。
图3
说到处理器,就不能不说处理器的两个基本参数:(1)处理器主频(Frequency),也俗称“处理器速度”(Speed);(2)前端系统总线(Front System Bus,FSB)。前者是指处理器的实际工作频率,也即运行速度,就是指处理器的主频,如我们常说的2.6G\\3.0G\\3.06G等都是指处理器的主频,在一定程度上来说处理器的主频决定了处理器的性能,所以Intel在近两年利用它的处理器架构优势拼命拉开与AMD
差距就是这个原因。但也不是绝对的,处理器的综合性能还受许多因素制约,如缓存大小、总线频率等。
后者是指处理器总线的工作频率,它与处理器的核心频率相关。因自Intel
P4处理器以来,在同一时间内,处理器可以在一个周期内的上升、下降沿各执行2次操作指令,所以它的总线频率就是核心频率的4倍。目前最快的核心频率为200MHz,对应的总线频率就为800MHz。533MH
z和400MHz总线的核心频率对应为“166MHz”和“100MHz”。
目前计算机处理器市场中主要是Intel和AMD,在主频和总线频率上目前仍是由Intel在引领着市场潮流和方向,Intel的P4极限频率处理器800MHz
FSB
3.2GHz也于6月23号正式发布,而AMD目前的最高主频标称值虽也为“3200”,但实际频率中有2.2GHz。在总线频Intel在今年初就推出了800MHz的FSB,AMD的Operation也是800MHz
FSB,但是其桌面版Athlon 64按计划要等到今年9月30号。
2.
芯片组
芯片组是主板的核心,它对主板性能起决定性作用。正因如此,所以在新规格处理器推出之时必定会相应的主板芯片组同步推出,它是与处理器保持同步的。 主板芯片组主要分两部分,分别由一块单独的芯片负责,这两块芯片就是通常所说的南桥和北桥了。
图1中“3”所示位置是主板北桥芯片位置,图中是加了散热器,所以看不到北桥芯片。与之对应的就是如图1中标注为“14”的南桥芯片。通常北桥芯片是离处理器最近的一块芯片,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。南桥芯片离处理器比较远,因为它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。图1所示主板中的南桥芯片如图4所示。
图4
如图5所示的是Intel最新的i875P芯片组结构图,其它主板芯片组基本方框结构类似,不同的只是南、北桥芯片、连接的控制器及其互相连接的总线技术等。图中的82875P芯片就是北桥芯片,它直接与P4处理器相连;而ICH5芯片则是南桥芯片,它不与处理器直接相连,而是通过Intel的集线器结构(Intel
Hub
Architecture)与北桥芯片相连。由图中可以看出它们各自的主要功能。南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA等,这些技术一般相对来说比较稳定,所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。而北桥芯片主要负责内存了控制器、AGP图形卡与处理器之间的通信,因为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。有的芯片组只有一个单芯片,即只有南桥芯片,北桥芯片功能集成在处理器中。
图5
3. 内存插槽
内存插槽当然是用来插入内存的,它也是采用金手指接触法与内存条的金手指接触。俗称为“RAM
DIMM”。如图1中标注为“2”的就是4条内存插槽。注意不同的内存,内存插槽的结构也有所区别,从外观上来看主要体现在长度上的区别。目前主要有两种内存,一种是168线的SD内存,也就是说它有168个与插槽接触点,两面各84个金手指接触点;另一种就是现在主流的DDR内存,它是184线的。因为结构及电气性能(主要是指电压)都不同,所以两者不能通用。如图6所示上图是图1中标注为“2”部分的放大图。
图6
从图中可以看出,华硕的这款支持800MHz
FSB的主板中,4条内存插槽用两种不同颜色区分(蓝色和黑色),这主要是因为最新的800MHz
FSB处理器支持双通道DDR内存,而要实现双通道必须成对地配备内存,用不同颜色区分就更加方便用户配置双通道,只需要将两条完全一样的DDR内存插入到同一颜色的内存插槽中即可。现在几乎所有支持双通道内存的主板都采用这样的颜色标注方法。注意插入内存时也要注意方向,并不是随便那个方向,可以先拿内存条与对应的内存条插槽比一下,看内存条的缺口位是否与插槽的凸起位是否吻合,否则强行插错后就会引起内存烧毁。通常正确插好后,内存固定得非常牢固,并且插槽两边的固定耳会准确地卡住内存的相应缺口上,如图6下图所示。 4.
PCI和AGP插槽
因为目前的主要内置板卡基本上都是采用PCI总线接口的,所以在主板当中插槽最多的肯定就是PCI,如图1所示主板中标注为“13”的就是PCI插槽,它通常采用乳白色。在这块主板中有5条PCI插槽,通常最少也有3条。原来一些计算机中还保留有ISA插槽,但随着ISA接口的外设日趋淘汰,现在新的主板上基本上都没有ISA插槽,但是也有例外,超微竟然在i875P芯片组主板中推出了3条ISA插槽,如图7所示。这样的复古行为到底有
多少人领情真是很难预料。ISA插槽通常采用黑色,它比PCI接口插槽要长些,参见图7。
图7 在目前来说采用PCI总线接口的板卡主要有声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL
Modem等,以前的显卡也主要是PCI接口的。要注意同一主板上这么多PCI插槽,都是通用的,可以随便选择一个未用的插上声卡、网卡或者内置Modem板卡,不过最好间距均衡一些,以便更好地散热。
说到PCI,就不能不说AGP总线接口了,它是专门从PCI接口中分离出来的,主要针对图形显示方面进行优化,专门用于图形显示卡。所以现在的显卡基本上都是AGP接口的。AGP卡又称“图形加速卡”。
AGP标准也经过了几年的发展,从最初的AGP
1.0、AGP2.0 ,发展到现在的AGP 3.0,如果按倍速来区分的话,主要经历了AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X、AGP
PRO,目前最新片版本就是AGP 3.0,即AGP 8X。AGP 8X的传输速率可达到2.1GB/s,是AGP
4X传输速度的两倍。AGP插槽在如图1中的位置就是“12”。
AGP插槽通常都是棕色(以上三种接口用不同颜色区分的目的就是为了便于用户识别),还有一点需要注意的是它不与PCI、ISA插槽处于同一水平位置,而是内进一些,这使得PCI、ISA卡不可能插得进去当然AGP插槽结构也与PCI、ISA完全不同,根本不可能插错的。
这里要说明的一点就是这里所说的ISA、PCI和AGP都是在台式机中才可见到的,在笔记本电脑中,由于空间的限制不可能像台式机主板那样留样那么大条的插槽,而是采用一种专用的微型总线接口——PCMCIA,这种接口非常精细,占用空间小,它也主要是应用于网卡、Modem板卡之类,如图8所示的就是一款PCMCIA网卡,从图中可以清楚地看出这种总线接口的外观,因为这种结构的特殊性,所以要与其它设备连接的话(如电话线、网线等),都需要一条转接线。