很多人在选购电脑时,往往会忽略主板。其实主板也是一个不可忽视的硬件。那么主板的作用是什么呢?主板质量对电脑有什么影响?下面小编给大家介绍一下。
主板对计算机的作用和影响
主板的功能是什么?
主板,也叫主板,是影响一台电脑整体性能的最重要因素之一。之所以叫主板,是因为很多重要的配件,比如CPU、内存、显卡、芯片组等。有直接插在主板上的,也有间接连接的,比如硬盘,光驱等。主板是它们的载体,就像母体一样,承载着这些配件,影响着它们的性能。比如最高支持的CPU、内存、显卡、FSB等的型号、类型、容量、大小等。最大输出带宽、CPU、内存和显卡的超频、CPU的超线程和缓存的开放、串行硬盘的映射、高级电源管理、板载配件和集成外设配件等。
主板的功能是什么?主板质量对电脑有什么影响?
主板质量对电脑有什么影响?
主板对CPU的影响
1.首先,CPU主板一定要兼容,不是平台CPU,甚至是同一品牌不同代的CPU,用不同的主板。比如AMD新推出的锐龙系列处理器,必须兼容AMD全新的300系列主板(X370/B350/A320),不再兼容AMD上一代接口主板如A88和FM2、AM3。
2.主板和CPU超频有关。
无论是Inte还是AMD平台,主板电源设计的准则里基本都没有什么高要求!但是,超频玩家的需求不同。如果电源(相数)模块不够强,主板不稳定,CPU超频失败的概率就大很多,即使成功也很容易不稳定。
CPU超频决定了处理器的性能能否进一步提升,所以从这个角度来说,主板会间接影响CPU的性能,尤其是超频性能。正因为如此,超频CPU往往需要搭配超频高端主板。
主板对计算机性能的影响
除了主板对CPU的影响,对内存、硬盘、显卡等硬件也有一定的影响。
比如主板上提供的DDR3/DDR4内存插槽,就决定了电脑只能使用那种内存。比如老一点的主板都是上一代的DDR3插槽。目前新主板都是DDR4插槽,但是DDR3和DDR4内存不兼容。
另外,一些小主板只提供2个内存插槽,而一些规格更好的主板或者大主板则配备了4个内存插槽,扩展性更强。
硬盘方面,目前主流固态硬盘需要使用主板SATA3.0接口,高速M.2固态硬盘需要M.2接口。虽然近年来大部分主板都配备了SATA3.0接口,但是很多主板都没有配备M.2接口,这关系到电脑能否支持高速M.2固态硬盘。
对主板显卡影响不大。目前大部分主板都配有PCI 3.0接口,兼容各种显卡。
一般来说,对于一款优秀的主板来说,稳定性是第一位的,其次是性能追求,第三是可扩展性。虽然我们通常说主板不决定电脑的性能,但不代表主板不会间接影响电脑的性能,尤其是对于超频用户,主板对CPU性能挖掘的影响很大。
关于主板
电脑机箱主板,又称主板、系统板或主板;分为商用主板和工业主板。它安装在机箱内,是微型计算机最基本、最重要的部件之一。主板一般是一块长方形的电路板,上面安装着电脑的主电路系统,一般包括BIOS芯片、I/O控制芯片、按键和面板控制开关接口、指示灯连接器、扩展槽、主板和插入式DC电源连接器。
主板采用开放式结构。大多数主板都有6-15个用于控制的扩展槽
主板(Mobo),又称主板、系统板、逻辑板、主板、背板等。是构成复杂电子系统如电子计算机的中心或主电路板。
一块典型的主板可以为处理器、显卡、声卡、硬盘、内存、外接设备等设备提供一系列的接头。它们通常直接插入相关插槽或通过电线连接。主板上最重要的组件是芯片组。芯片组通常由北桥和南桥组成,有些用单片机设计以增强性能。这些芯片组为主板提供了一个通用的平台来连接不同的设备,并控制不同设备之间的通信。它还包括对不同扩展槽的支持,如处理器、PCI、ISA、AGP和PCI Express。芯片组还为主板提供了额外的功能,例如集成视频核心和集成声卡(也称为内置视频核心和内置声卡)。一些高价主板还集成了红外通信技术、蓝牙和802.11(Wi-Fi)功能。
主板结构
所谓主板结构,就是基于主板上所有元器件的布局、排列、大小、形状、功率规格的一个通用标准,所有主板厂商都必须遵循。
主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、微ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX和BTX。其中AT和Baby-AT是多年前的老主板结构,已经被淘汰;LPX、NLX、Flex ATX都是ATX的变种,在国外品牌机中比国内更常见。EATX和WATX多用于服务器/工作站主板;ATX是市场上最常见的主板结构,有许多扩展槽和4-6个PCI插槽。大多数主板都采用这种结构。微型ATX,也被称为迷你ATX,是ATX结构的简化版本,通常被称为“小董事会”。扩展槽较少,PCI插槽数量为三个及以下,多用于品牌机,配备小机箱。BTX是英特尔制造的最新一代主板结构,但还没普及就被抛弃,继续使用ATX。[1]
芯片组
芯片组是主板的核心部件,几乎决定了这块主板的功能,进而影响整个电脑系统的性能。根据主板上排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU类型和主频、内存类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等的支持。南桥芯片支持KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输模式和ACPI(高级能源管理)。其中,北桥芯片起主导作用,也称为主机桥。[2]
按逻辑控制芯片组分类
这些芯片组集成了对CPU、高速缓存、I/O和总线的控制。86以上的主板特别注重芯片组的功能。
英特尔公司生产的586主板芯片组包括:
LX:用于奔腾60和66MHz CPU的早期芯片组。
NT:在Intel 430 FX芯片组推出之前,支持75 MHz以上奔腾CPU的Neptune非常受欢迎,但是很少。
FX:这个芯片组在430和440系列中都有,前者用于奔腾,后者用于奔腾Pro。
Hx: Intel 430系列,用于可靠性要求高的商用微机。
VX:英特尔430系列在HX的基础上针对普通多媒体应用进行了优化和简化,有被TX取代的趋势。
TX:英特尔430系列的最新芯片组,专门针对奔腾MMX技术进行了优化。
GX/GX/KX:英特尔450系列用于奔腾Pro,GX用于服务器,KX用于工作站和高性能台式机。
MX: Intel 430系列,专门用于笔记本电脑的奔腾芯片组。参见《Intel 430 MX芯片组》。
非英特尔公司的芯片组是:
VT82C5xx系列:威盛公司生产的586芯片组。
SiS系列:由SiS生产,在非英特尔芯片组中比较知名。
Opti系列:Opti公司生产,主板厂商较少。
扩充插槽
扩展槽是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线的插槽,也称为扩展槽和扩展插槽。扩展槽是添加或增强计算机特性和功能的一种方式。扩展槽的类型和数量是决定一块主板质量的重要指标。拥有多种类型和足够数量的扩展槽,意味着未来会有足够的可升级性和设备扩展,否则未来的升级和设备扩展会有巨大的障碍。[3]
主接口
硬盘接口:硬盘接口可分为IDE接口和SATA接口。在较旧的主板上,集成了两个以上的IDE端口。通常,IDE端口位于PCI插槽下方,与内存插槽垂直(或水平)。新主板上,IDE接口大多减少,甚至没有,取而代之的是SATA接口。
软驱接口:用于连接软驱,多位于IDE接口旁边,比IDE接口略短,因为是34针,所以数据线略窄。
COM接口(串口):大部分主板都提供了两个COM接口,COM1和COM2,用来连接串口鼠标和外接调制解调器。COM1接口的I/O地址为03F8h-03FFh,中断号为IRQ4COM2接口的I/O地址为02F8h-02FFh,中断号为IRQ3。可以看出,COM2接口的响应优先于COM1接口,市场上很难找到基于该接口的产品。
PS/2接口:PS/2接口功能单一,只能用来连接键盘和鼠标。一般来说,鼠标的接口是绿色的,键盘的接口是紫色的。PS/2接口的传输速率略快于COM接口,但是经过这么多年的使用,大部分主板还是配备了这个接口,但是支持这个接口的鼠标和键盘越来越少,大部分外设厂商也不再推出基于这个接口的外设产品,更多的是USB接口的外设产品。不过值得一提的是,由于接口应用广泛,很多用户即使在使用USB的情况下,也更愿意通过PS/2-USB适配器插入PS/2。况且每一代的键盘鼠标产品都有非常长的寿命,接口依然高效,但极有可能在不久的将来被USB接口完全取代。
USB接口:USB接口是现在最流行的接口。它可以支持多达127个外设,并可以独立供电。它被广泛使用。USB接口可以从主板上获取500mA电流,支持热插拔,真正的即插即用。USB接口可以支持高速和低速USB外设的访问。由一根四芯电缆连接,其中两根为正负电源,另外两根为数据传输线。高速外设的传输速率为12Mbps,低速外设的传输速率为1.5Mbps另外,USB 2.0标准的最大传输速率为480Mbps。USB 3.0已经出现在主板上,并开始普及。
LPT接口(并口):一般用来连接打印机或扫描仪。默认中断号是IRQ7,它使用25针DB-25连接器。并口主要有三种工作模式:
1.SPP标准工作模式。SPP数据是半双工单向传输,传输速率较慢,只有15Kbps,但应用广泛,一般设置为默认工作模式。
2.增强型工作模式。EPP采用双向半双工数据传输,传输速率远高于SPP,最高可达2Mbps。很多外设都用过这种工作模式。
3.ECP扩展工作模式。ECP采用双向全双工数据传输,传输速率高于EPP,但支持的设备不多。使用LPT接口的打印机和扫描仪很少,大部分是使用USB接口的打印机和扫描仪。
MIDI接口:声卡的MIDI接口与操纵杆接口共享。接口中的两个引脚用于传输MIDI信号,可以连接到各种MIDI设备,如电子键盘等。市场上很难找到基于这种接口的产品。
SATA接口:SATA的全称是串行高级技术附件(serial advanced technology attachment,一种基于行业标准的串行硬件驱动程序接口),是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor、Seagate共同提出的硬盘接口规范。在IDF 2001秋季会议上,希捷公布了串行ATA 1.0标准,正式宣布SATA规范的建立。SATA规范将硬盘外部传输速率的理论值提高到150MB/s,比PATA标准ATA/100高50%,比ATA/133高13%左右。随着未来后续版本的发展,SATA接口的速率可以扩展到2X和4X(300MB/s和600MB/s)。从其发展规划来看,未来的SATA也将通过提高时钟频率来提高接口传输速率,让硬盘也能超频。[4]
主板
主板的平面是PCB(印刷电路板),一般采用四层板或六层板。相对来说,为了节约成本,低档主板大多有四层:主信号层、接地层、电源层和次信号层,而在六层板中增加了辅助电源层和中间信号层。所以六层PCB主板抗电磁干扰能力更强,更稳定。[5]
操作原理
电路板下面,有4层电路布线;上面是各种分工明确的元器件:插槽、芯片、电阻、电容等。主机上电时,电流会瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口、串口、并口以及主板边缘的PS/2接口等然后主板会根据BIOS(基本输入输出系统)识别硬件,进入操作系统发挥支持系统平台的功能。
主要物种
AT:标准尺寸主板,因首次使用IBM PC/A而得名,部分486、586主板也采用AT结构布局。
婴儿AT:口袋大小的主板,比AT主板小,因此得名。很多原装集成主板都是先采用这种主板结构。
ATX:改进后的AT主板,优化了主板上的元器件布局,散热和集成度更好,需要配合专用的ATX机箱使用。
BTX:这是一种改进的ATX主板,它采用了低调的设计,使元件的布局更加紧凑。主板工程师根据机箱内外气流的运动特点,优化了主板的布局,使电脑的散热性能和效率更高,噪音更低,主板的安装和拆卸更容易。
一开始,BTX制定了三种规格,即BTX、微BTX和微微BTX。三种BTX的宽度都是266.7mm,区别在于主板的大小和扩展性。
一体机主板:集成了声音、显示等各种电路,一般不插卡也能工作。具有集成度高、节省空间的优点,但也有维护不方便、升级困难的缺点,广泛应用于原品机。
NLX:英特尔最新的主板结构的特点是对主板和CPU的升级灵活、方便、有效。不再需要每次推出CPU都要更新主板设计。除此之外,还有一些上述主板的变形结构,比如华硕主板,大量使用了3/4宝贝AT尺寸的主板结构。