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主板知识适用类型概述

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2024年3月18日发(作者:仇涵阳)

主板知识大全

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,确实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,使用一般的机箱电源,

采纳的是台式机芯片组,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纳IDE

或SATA接口,某些高档产品会支持RAID。显卡接口多半差不

多上采纳AGP 4X或AGP 8X,某些高档产品也会采纳AGP Pro

接口以支持某些高能耗的高档显卡。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

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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

厂商和品牌也特不多,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。其中,某些低端的入门级产品会采纳高端的台式机芯

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纳专用的服务器/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/工作站数据处理量专门大,

需要采纳多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;关于服务器而言,多处理器可用于数据

库处理等高负荷高速度应用;而关于工作站,多处理器系统则

能够用于三维图形制作和动画文件编码等单处理器无法实现

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的高处理速度应用。为适应长时刻,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,中高端产品也多采纳

SCSI接口而非IDE接口,同时支持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,服务器与工作站有专门

大不同,服务器对显示设备要求不高,一般多采纳整合显卡的

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,要求稍高点的采纳一般的AGP显卡,甚至是PCI显

卡;而图形工作站对显卡的要求特不高,主板上的显卡接口也

多采纳AGP Pro 150,而且多采纳高端的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

采纳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,台式机主板采纳的是标准的33MHz的

32位PCI插槽,而服务器/工作站主板则多采纳64位的PCI

X-66甚至PCI X-133,其工作频率分不为66MHz和133MHz,

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数据传输带宽得到了极大的提高,同时支持热插拔,其电气规

范以及外型尺寸都与一般的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特不高,因此与台式机主板相比,

生产厂商也就少得多了,比较出名的也确实是英特尔、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,假如讲中央

处理器(CPU)是整个电脑系统的心脏,那么芯片组将是整个

躯体的躯干。在电脑界称设计芯片组的厂家为Core Logic,

Core的中文意义是核心或中心,光从字面的意义就足以看出

其重要性。关于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,

进而阻碍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不的高低。这

是因为目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一,假如芯片

组不能与CPU良好地协同工作,将严峻地阻碍计算机的整体性

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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)、

AC'97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:门阵列操纵芯片演变而来的。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(要

紧用于高档服务器/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刻

内的可升级性,扩展能力在三者中最高。在最早期的笔记本设

计中并没有单独的笔记本芯片组,均采纳与台式机相同的芯片

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组,随着技术的进展,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,因此其存储设备也

多采纳SCSI接口而非IDE接口,而且多采纳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,而且要紧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,市场份额也专门

小,而VIA却占有AMD平台芯片组最大的市场份额,但现在却

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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,要紧也是在中、低端和整合领域。笔记本方面,英特尔

平台具有绝对的优势,因此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微小

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,甚至英特尔原厂服务

器主板也有采纳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,要紧差不多上

采纳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,最引人注目的确实是PCI

Express总线技术,它将取代PCI和AGP,极大的提高设备带

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宽,从而带来一场电脑技术的革命。另一方面,芯片组技术也

在向着高整合性方向进展,例如AMD Athlon 64 CPU内部差不

多整合了内存操纵器,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差不多整合了音频,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纳的CPU类型。CPU的进展速度相

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,到今天的Pentium

4、Duron、AthlonXP、至强(XEON)、Athlon 64经历了专门

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专门大。

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

我们明白,CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行

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工作。CPU通过这么多年的进展,采纳的接口方式有引脚式、

卡式、触点式、针脚式等。而目前CPU的接口差不多上针脚式

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

插槽类型的主板。主板CPU插槽类型不同,在插孔数、体积、

形状都有变化,因此不能互相接插。

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. 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

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13. SLOT A

14. Socket 7 Socket 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,能支持LGA775封装的

Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D等CPU。Socket 775

插槽与目前广泛采纳的Socket 478插槽明显不同,特不复杂,

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(事实上是特不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,比往常的Socket 478的478pin增加许多,封装

的尺寸也有所增大,为37.5mm×37.5mm。另外,与往常的

Socket 478/423/370等插槽采纳工程塑料制造不同,Socket

775插槽为全金属制造,缘故在于这种新的CPU的固定方式对

插槽的强度有较高的要求,同时新的prescott核心的CPU的

功率增加专门多,CPU的表面温度也提高许多,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爱护盖。

Socket 775插槽由于其内部的触针特不柔软和纤薄,假

如在安装的时候用力不当就特不容易造成触针的损坏;其针脚

实在是太容易变形了,相邻的针脚专门容易搭在一起,而短路

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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完全损坏,这是其目

前的最大缺点。

目前,采纳Socket 775插槽的主板数量并不太多,要紧

是Intel 915/925系列芯片组主板,也有采纳比较成熟的老芯

片组例如Intel 865/875/848系列以及VIA PT800/PT880等芯

片组的主板。只是随着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月才公布的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外频

和1000MHz的HyperTransport总线频率,同时支持双通道内

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位桌面平台最初公布时

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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是目前广泛采纳的AMD64位平台标准,与之

配套的主板特不多。关于Socket 754的前途目前众讲纷纭,

有讲随着Socket 939的普及,Socket 754最终会被完全淘汰;

也有讲Socket 754接口的Athlon 64将会完全停产而只保留

Socket 754接口的Sempron的......不管究竟是如何样,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是最早公布的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针脚插孔,支持200MHz

外频和800MHz的HyperTransport总线频率,同时支持双通道

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,因此其总体采购成本是比较昂贵的。

现在新出的Athlon 64 FX差不多改用Socket 939接口,因此

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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系列处理器所采纳的

接口类型,针脚数为478针。Socket 478的Pentium 4处理

器面积专门小,其针脚排列极为紧密。采纳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

的最大区不是增加了对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

公布,又增加了对200MHz外频以及800MHz前端总线频率的支

持。Socket 604插槽能够兼容Socket 603接口的Xeon和Xeon

MP。

Socket 603 Socket 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

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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,

能够支持133MHz外频。如同Socket 370一样,降低了制造成

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。通俗的讲,确实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。总线的种类专门多,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确实是通过前端总线(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要紧通道,因此前端总线的数据传输

能力对计算机整体性能作用专门大,假如没足够快的前端总

线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最

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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

进展专门快,运算速度提高专门快,而足够大的前端总线能够

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,如此就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶

颈。

外频与前端总线频率的区不: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,也确实是讲,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟

震荡一万万次,它更多的阻碍了PIC及其他总线的频率。之因

此前端总线与外频这两个概念容易混淆,要紧的缘故是在往常

的专门长一段时刻里(要紧是在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,最终造成如此的误会。随着计算机技术

的进展,人们发觉前端总线频率需要高于外频,因此采纳了

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QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现那个

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

总线和外频的区不才开始被人们重视起来。此外,在前端总线

中比较专门的是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,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

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率是800MHz。

SIS芯片组:

SIS645、SIS645DX、SIS650所支持的前端总线频率是400MHz,

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、KM400、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

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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,由于AMD64系列CPU内部整合了内存操纵器,其

HyperTransport频率只与CPU接口类型有关,而与主板芯片

组无关,因此其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

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不相同的,而且主板本身也有芯片组,各种I/O操纵芯片,扩

展插槽,扩展接口,电源插座等元器件,因此制定一个标准以

协调各种设备的关系是必须的。所谓主板结构确实是依照主板

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,现在差不多淘汰;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插槽数量在4-6个,

大多数主板都采纳此结构;Micro ATX又称Mini ATX,是ATX

结构的简化版,确实是常讲的“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. AT

2. Baby AT

3. ATX

4. Micro ATX

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5. BTX AT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",板上集成有操纵芯片

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,

则总线确实是8MHz。随着微处理器速度的增加,增加扩展总

线的速度也专门简单。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,某些适配器不能以如此的速度

工作或者能专门好得工作。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。

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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"×8.5",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进展,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,因此专门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,这就形成了众多的规格不一的Baby AT主板。因此

这些主板对差不多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

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上使用。最常见的Baby AT主板尺寸是3/4Baby AT主板

(26.5cm×22cm即10.7"×8.7"),采纳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。这一标准得到世界要紧主板厂商支持,

目前差不多成为最广泛的工业标准。97年2月推出了ATX2.01

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,这关于功能越来越强、对外接口越来越多

的微机来讲,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,使得专门多全长的扩展卡插不上去或插上去后阻碍

CPU风扇运转。内存的位置也不尽合理。早期的计算机内存大

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小是固定的,对安装位置无专门要求。Baby AT主板在结构上

按适应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,专门不方便。内存条散热条件也不行。

此外,由于软硬盘操纵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,使专门多高速硬盘的转

速受到阻碍。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30.5cm×24.4cm。

• 采纳7个I/O插槽,CPU与I/O插槽、内存插槽位置更加

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。

• 采纳了增强的电源治理,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。

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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。目前专门多品牌机主板

使用了Micro ATX标准,在DIY市场上也常能见到Micro ATX

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机将专门快过时。因此,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;

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• 主板的安装将更加简便,机械性能也将通过最优化设计。

而且,BTX提供了专门好的兼容性。目前差不多有数种BTX

的派生版本推出,依照板型宽度的不同分为标准BTX

(325.12mm), microBTX (264.16mm)及Low-profile的

picoBTX (203.20mm),以及以后针对服务器的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架构主板中得到专门好的支持。

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,特不是对CPU而言。另外,散热系

统在BTX的术语中也被称为热模块。一般来讲,该模块包括散

热器和气流通道。目前差不多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,今后的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)。一般来讲,

芯片组的名称确实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

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82875P等等。北桥芯片负责与CPU的联系并操纵内存、AGP、

PCI数据在北桥内部传输,提供对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。北桥芯片确实是主

板上离CPU最近的芯片,这要紧是考虑到北桥芯片与处理器之

间的通信最紧密,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特不大,发热量也越来越大,因此现在的

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。因为北桥芯片的要紧功能

是操纵内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,因此不

同芯片组中北桥芯片是确信不同的,因此这并不是讲所采纳的

内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间确信在

一些地点有差不。

由于差不多公布的AMD K8核心的CPU将内存操纵器集成

在了CPU内部,因此支持K8芯片组的北桥芯片变得简化多了,

甚至还能采纳单芯片芯片组结构。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专门有可能变成南北桥合一的

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单芯片形式(事实上SIS老早就公布了许多单芯片芯片组)。

由于每一款芯片组产品就对应一款相应的北桥芯片,因此

北桥芯片的数量特不多。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

芯片组作较详细的讲明)

Intel平台

Intel:

845系列芯片组

除82845E/82845GL/82845G/82845GV/82845GE/82845PE

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

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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915/925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缘故,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:

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要紧有支持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;所有这六款北桥芯片都支持DDR 400内存,而SIS 649

则能支持DDR2 533内存,SIS 656更能支持DDR2 667内存。

ATI:

要紧确实是Radeon 9100系列北桥芯片。Radeon 9100 IGP、

Radeon 9100 Pro IGP和RX330这三款北桥芯片都能支持

800MHz FSB、双通道DDR 400内存和AGP 8X规范,Radeon 9100

IGP和Radeon 9100 Pro IGP还集成了支持DirectX 8.1的

Radeon 9200显示芯片。

VIA:

要紧有比较新的PT800/PT880/PM800/PM880以及较早期

的P4X400/P4X333/P4X266/P4X266A/P4X266E/P4M266等等,其

中,VIA芯片组名称或北桥名称中带有“M”字样的还整合了

图形核心(英特尔平台和AMD平台都如此)。PT800、PT880、

PM800和PM880这四款北桥芯片都能支持800MHz FSB和DDR

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400内存,同时都支持AGP 8X规范。其中PT880和PM880支

持双通道内存技术,PM800和PM880还集成了S3 UniChrome Pro

显示芯片。

ULI:

离开芯片组市场多年,目前产品不多,要紧是M1683和

M1685,这两款北桥芯片都能支持800MHz FSB,其中,M1683

支持AGP 8X规范和DDR 500内存,而M1685则支持PCI Express

X16规范和DDR2 667内存

AMD平台

VIA:

除了支持K7系列CPU(Athlon/Duron/Athlon XP)的

KT880/KT600/KT400A以及较早期的

KT400/KM400/KT333/KT266A/KT266/KT133/KT133A外,还有有

K8M800、K8T800、K8T800 Pro、K8T890和K8T890 Pro。其中,

支持K7系列的KT600和KT880支持400MHz FSB、DDR 400内

存和AGP 8X规范,KT880还支持双通道内存技术。支持K8系

列的K8M800和K8T800支持800MHz HyperTransport频率,

K8T800 Pro、K8T890和K8T890 Pro支持1000MHz

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2024年3月18日发(作者:仇涵阳)

主板知识大全

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,确实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,使用一般的机箱电源,

采纳的是台式机芯片组,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纳IDE

或SATA接口,某些高档产品会支持RAID。显卡接口多半差不

多上采纳AGP 4X或AGP 8X,某些高档产品也会采纳AGP Pro

接口以支持某些高能耗的高档显卡。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

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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

厂商和品牌也特不多,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。其中,某些低端的入门级产品会采纳高端的台式机芯

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纳专用的服务器/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/工作站数据处理量专门大,

需要采纳多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;关于服务器而言,多处理器可用于数据

库处理等高负荷高速度应用;而关于工作站,多处理器系统则

能够用于三维图形制作和动画文件编码等单处理器无法实现

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的高处理速度应用。为适应长时刻,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,中高端产品也多采纳

SCSI接口而非IDE接口,同时支持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,服务器与工作站有专门

大不同,服务器对显示设备要求不高,一般多采纳整合显卡的

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,要求稍高点的采纳一般的AGP显卡,甚至是PCI显

卡;而图形工作站对显卡的要求特不高,主板上的显卡接口也

多采纳AGP Pro 150,而且多采纳高端的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

采纳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,台式机主板采纳的是标准的33MHz的

32位PCI插槽,而服务器/工作站主板则多采纳64位的PCI

X-66甚至PCI X-133,其工作频率分不为66MHz和133MHz,

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数据传输带宽得到了极大的提高,同时支持热插拔,其电气规

范以及外型尺寸都与一般的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特不高,因此与台式机主板相比,

生产厂商也就少得多了,比较出名的也确实是英特尔、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,假如讲中央

处理器(CPU)是整个电脑系统的心脏,那么芯片组将是整个

躯体的躯干。在电脑界称设计芯片组的厂家为Core Logic,

Core的中文意义是核心或中心,光从字面的意义就足以看出

其重要性。关于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,

进而阻碍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不的高低。这

是因为目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一,假如芯片

组不能与CPU良好地协同工作,将严峻地阻碍计算机的整体性

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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)、

AC'97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:门阵列操纵芯片演变而来的。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(要

紧用于高档服务器/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刻

内的可升级性,扩展能力在三者中最高。在最早期的笔记本设

计中并没有单独的笔记本芯片组,均采纳与台式机相同的芯片

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组,随着技术的进展,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,因此其存储设备也

多采纳SCSI接口而非IDE接口,而且多采纳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,而且要紧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,市场份额也专门

小,而VIA却占有AMD平台芯片组最大的市场份额,但现在却

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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,要紧也是在中、低端和整合领域。笔记本方面,英特尔

平台具有绝对的优势,因此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微小

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,甚至英特尔原厂服务

器主板也有采纳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,要紧差不多上

采纳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,最引人注目的确实是PCI

Express总线技术,它将取代PCI和AGP,极大的提高设备带

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宽,从而带来一场电脑技术的革命。另一方面,芯片组技术也

在向着高整合性方向进展,例如AMD Athlon 64 CPU内部差不

多整合了内存操纵器,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差不多整合了音频,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纳的CPU类型。CPU的进展速度相

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,到今天的Pentium

4、Duron、AthlonXP、至强(XEON)、Athlon 64经历了专门

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专门大。

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

我们明白,CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行

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工作。CPU通过这么多年的进展,采纳的接口方式有引脚式、

卡式、触点式、针脚式等。而目前CPU的接口差不多上针脚式

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

插槽类型的主板。主板CPU插槽类型不同,在插孔数、体积、

形状都有变化,因此不能互相接插。

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. 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

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13. SLOT A

14. Socket 7 Socket 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,能支持LGA775封装的

Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D等CPU。Socket 775

插槽与目前广泛采纳的Socket 478插槽明显不同,特不复杂,

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(事实上是特不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,比往常的Socket 478的478pin增加许多,封装

的尺寸也有所增大,为37.5mm×37.5mm。另外,与往常的

Socket 478/423/370等插槽采纳工程塑料制造不同,Socket

775插槽为全金属制造,缘故在于这种新的CPU的固定方式对

插槽的强度有较高的要求,同时新的prescott核心的CPU的

功率增加专门多,CPU的表面温度也提高许多,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爱护盖。

Socket 775插槽由于其内部的触针特不柔软和纤薄,假

如在安装的时候用力不当就特不容易造成触针的损坏;其针脚

实在是太容易变形了,相邻的针脚专门容易搭在一起,而短路

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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完全损坏,这是其目

前的最大缺点。

目前,采纳Socket 775插槽的主板数量并不太多,要紧

是Intel 915/925系列芯片组主板,也有采纳比较成熟的老芯

片组例如Intel 865/875/848系列以及VIA PT800/PT880等芯

片组的主板。只是随着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月才公布的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外频

和1000MHz的HyperTransport总线频率,同时支持双通道内

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位桌面平台最初公布时

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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是目前广泛采纳的AMD64位平台标准,与之

配套的主板特不多。关于Socket 754的前途目前众讲纷纭,

有讲随着Socket 939的普及,Socket 754最终会被完全淘汰;

也有讲Socket 754接口的Athlon 64将会完全停产而只保留

Socket 754接口的Sempron的......不管究竟是如何样,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是最早公布的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针脚插孔,支持200MHz

外频和800MHz的HyperTransport总线频率,同时支持双通道

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,因此其总体采购成本是比较昂贵的。

现在新出的Athlon 64 FX差不多改用Socket 939接口,因此

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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系列处理器所采纳的

接口类型,针脚数为478针。Socket 478的Pentium 4处理

器面积专门小,其针脚排列极为紧密。采纳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

的最大区不是增加了对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

公布,又增加了对200MHz外频以及800MHz前端总线频率的支

持。Socket 604插槽能够兼容Socket 603接口的Xeon和Xeon

MP。

Socket 603 Socket 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

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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,

能够支持133MHz外频。如同Socket 370一样,降低了制造成

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。通俗的讲,确实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。总线的种类专门多,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确实是通过前端总线(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要紧通道,因此前端总线的数据传输

能力对计算机整体性能作用专门大,假如没足够快的前端总

线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最

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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

进展专门快,运算速度提高专门快,而足够大的前端总线能够

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,如此就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶

颈。

外频与前端总线频率的区不: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,也确实是讲,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟

震荡一万万次,它更多的阻碍了PIC及其他总线的频率。之因

此前端总线与外频这两个概念容易混淆,要紧的缘故是在往常

的专门长一段时刻里(要紧是在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,最终造成如此的误会。随着计算机技术

的进展,人们发觉前端总线频率需要高于外频,因此采纳了

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QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现那个

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

总线和外频的区不才开始被人们重视起来。此外,在前端总线

中比较专门的是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,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

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率是800MHz。

SIS芯片组:

SIS645、SIS645DX、SIS650所支持的前端总线频率是400MHz,

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、KM400、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

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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,由于AMD64系列CPU内部整合了内存操纵器,其

HyperTransport频率只与CPU接口类型有关,而与主板芯片

组无关,因此其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

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不相同的,而且主板本身也有芯片组,各种I/O操纵芯片,扩

展插槽,扩展接口,电源插座等元器件,因此制定一个标准以

协调各种设备的关系是必须的。所谓主板结构确实是依照主板

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,现在差不多淘汰;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插槽数量在4-6个,

大多数主板都采纳此结构;Micro ATX又称Mini ATX,是ATX

结构的简化版,确实是常讲的“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. AT

2. Baby AT

3. ATX

4. Micro ATX

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5. BTX AT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",板上集成有操纵芯片

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,

则总线确实是8MHz。随着微处理器速度的增加,增加扩展总

线的速度也专门简单。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,某些适配器不能以如此的速度

工作或者能专门好得工作。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。

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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"×8.5",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进展,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,因此专门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,这就形成了众多的规格不一的Baby AT主板。因此

这些主板对差不多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

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上使用。最常见的Baby AT主板尺寸是3/4Baby AT主板

(26.5cm×22cm即10.7"×8.7"),采纳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。这一标准得到世界要紧主板厂商支持,

目前差不多成为最广泛的工业标准。97年2月推出了ATX2.01

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,这关于功能越来越强、对外接口越来越多

的微机来讲,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,使得专门多全长的扩展卡插不上去或插上去后阻碍

CPU风扇运转。内存的位置也不尽合理。早期的计算机内存大

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小是固定的,对安装位置无专门要求。Baby AT主板在结构上

按适应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,专门不方便。内存条散热条件也不行。

此外,由于软硬盘操纵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,使专门多高速硬盘的转

速受到阻碍。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30.5cm×24.4cm。

• 采纳7个I/O插槽,CPU与I/O插槽、内存插槽位置更加

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。

• 采纳了增强的电源治理,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。

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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。目前专门多品牌机主板

使用了Micro ATX标准,在DIY市场上也常能见到Micro ATX

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机将专门快过时。因此,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;

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• 主板的安装将更加简便,机械性能也将通过最优化设计。

而且,BTX提供了专门好的兼容性。目前差不多有数种BTX

的派生版本推出,依照板型宽度的不同分为标准BTX

(325.12mm), microBTX (264.16mm)及Low-profile的

picoBTX (203.20mm),以及以后针对服务器的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架构主板中得到专门好的支持。

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,特不是对CPU而言。另外,散热系

统在BTX的术语中也被称为热模块。一般来讲,该模块包括散

热器和气流通道。目前差不多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,今后的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)。一般来讲,

芯片组的名称确实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

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82875P等等。北桥芯片负责与CPU的联系并操纵内存、AGP、

PCI数据在北桥内部传输,提供对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。北桥芯片确实是主

板上离CPU最近的芯片,这要紧是考虑到北桥芯片与处理器之

间的通信最紧密,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特不大,发热量也越来越大,因此现在的

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。因为北桥芯片的要紧功能

是操纵内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,因此不

同芯片组中北桥芯片是确信不同的,因此这并不是讲所采纳的

内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间确信在

一些地点有差不。

由于差不多公布的AMD K8核心的CPU将内存操纵器集成

在了CPU内部,因此支持K8芯片组的北桥芯片变得简化多了,

甚至还能采纳单芯片芯片组结构。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专门有可能变成南北桥合一的

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单芯片形式(事实上SIS老早就公布了许多单芯片芯片组)。

由于每一款芯片组产品就对应一款相应的北桥芯片,因此

北桥芯片的数量特不多。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

芯片组作较详细的讲明)

Intel平台

Intel:

845系列芯片组

除82845E/82845GL/82845G/82845GV/82845GE/82845PE

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

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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915/925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缘故,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:

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要紧有支持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;所有这六款北桥芯片都支持DDR 400内存,而SIS 649

则能支持DDR2 533内存,SIS 656更能支持DDR2 667内存。

ATI:

要紧确实是Radeon 9100系列北桥芯片。Radeon 9100 IGP、

Radeon 9100 Pro IGP和RX330这三款北桥芯片都能支持

800MHz FSB、双通道DDR 400内存和AGP 8X规范,Radeon 9100

IGP和Radeon 9100 Pro IGP还集成了支持DirectX 8.1的

Radeon 9200显示芯片。

VIA:

要紧有比较新的PT800/PT880/PM800/PM880以及较早期

的P4X400/P4X333/P4X266/P4X266A/P4X266E/P4M266等等,其

中,VIA芯片组名称或北桥名称中带有“M”字样的还整合了

图形核心(英特尔平台和AMD平台都如此)。PT800、PT880、

PM800和PM880这四款北桥芯片都能支持800MHz FSB和DDR

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400内存,同时都支持AGP 8X规范。其中PT880和PM880支

持双通道内存技术,PM800和PM880还集成了S3 UniChrome Pro

显示芯片。

ULI:

离开芯片组市场多年,目前产品不多,要紧是M1683和

M1685,这两款北桥芯片都能支持800MHz FSB,其中,M1683

支持AGP 8X规范和DDR 500内存,而M1685则支持PCI Express

X16规范和DDR2 667内存

AMD平台

VIA:

除了支持K7系列CPU(Athlon/Duron/Athlon XP)的

KT880/KT600/KT400A以及较早期的

KT400/KM400/KT333/KT266A/KT266/KT133/KT133A外,还有有

K8M800、K8T800、K8T800 Pro、K8T890和K8T890 Pro。其中,

支持K7系列的KT600和KT880支持400MHz FSB、DDR 400内

存和AGP 8X规范,KT880还支持双通道内存技术。支持K8系

列的K8M800和K8T800支持800MHz HyperTransport频率,

K8T800 Pro、K8T890和K8T890 Pro支持1000MHz

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