主板
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简介:主板是电脑中最重要的部件之一,是整个电脑工作的基础,那么主板都哪些部分组成的呢,下面我们就来看一下。 计算机技术已非常成熟,几乎都是模块化的设计。拿十种或二十种主板研究一下,它们差不多是相同的,分为许多个功能块,每个功能块由一些芯片或元件来完成。万变不离其宗,大致说来,主板由以下几个部分组成:CPU插槽[插座]内存插槽、高速缓存局域总线和扩展总线硬盘、软驱、串口、并口等外设接口时钟和CMOS主板BIOS控制芯片。
通常,购买的主板是不包括CPU和内存的,而此处我们所指的是主板的功能。我们先拿几块市面上比较流行的主板,看一下他们的外形:
哇!怎么看起来都不一样啊!不要紧,让我给你一一介绍。首先这几块都是奔腾以上的主板。
当然是不一样了,不要被表面现象给迷惑了,后面我们将会看到它们的区别。 |
常见主板及CPU插座:我们先看一下这个SUPER 7的主板,其实它的前身就是SOCKET 7主板,你可以把它们当做是完全相同的,称呼那一个名字都行。
这种主板采用的传统的CPU插座SOCKET 7,以前我们使用的Pentium MMX,AMD K6,Cyrix 6x86,还有现在的AMD K6-2,AMD K6-3,Cyrix MII、MIII的CPU都可以使用这种主
这种SOCKET 7插座从安装的角度上被称为ZIF插座,中文意思是零插拔力插座。和它的名字相符,它的安装简单省力:拉起它的手柄,我们就可以毫不费力地安装或拆除CPU;按下手柄,CPU就被牢牢地固定在上面,这在组装电脑一篇里我们已经知道了。
我们再来看看这个SLOT 1主板,它可是给 Pentium II CPU专用的。它采用的CPU插座是SLOT 1结构的,这也是Intel公司的专利,由于特殊,安装起来也比较繁琐。这种主板还可以安装Intel 的赛扬、Pentium III的CPU。
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这一块是SOCKET 370主板,它是专门为拥有370针脚的赛杨370设计的,也是Intel的专利。仔细观察一下它的CPU插座,会发现它比SOCKET 7的插座多了一圈插孔,共370个插孔,其中有两个角各少一个插孔。
最后要和大家见面的是即将面世的SLOT A主板,这是AMD专为其AMD K7设计的安身之所,和Intel的SLOT 1一样,采用的插槽方式,表面上这两种插槽看不出区别,实际的内部结构完全不同。(点击图片,观看更详细图片介绍)
主板和CPU的插座就介绍到这里,不论这些主板"长"的怎样不同,它们的其它部件还是没有区别,仅仅是CPU的插座不同而已。下面我们再分别介绍一下主板上的其它部分。
内存插槽:让我再来看一下内存,内存可以分为两类,一种是RAM,叫做随机读写存储器,可读可写,断电后内容不能保存,这块内存条就属于此类。
另一种是ROM,叫只读存储器,只能读出不能写入,断电后内容不会丢失,主板上的这块BIOS芯片就是ROM芯片;现在的多数的主板上的BIOS芯片使用了FLASH ROM,是可用软件擦写的ROM,在较高的电压下可以写入内容,主板上的这块BIOS芯片就是。RAM又有很多种,常见
的有动态RAM和静态RAM。
平常我们说电脑配有多少内存,指的就是动态内存。此处,我们主要看一下固定内存的插槽,目前主板上用来固定内存条的槽主要有两种,最新型的叫DIMM槽。
还有稍老一点的叫SIMM槽。
以前曾有过DIP和SIP型的内存,它们都是插拔式的,容易造成损伤,现在已被淘汰。DIMM 现在的奔腾以上的主板都会提供DIMM槽,它是168线的,用来安装SDRAM。SDRAM中文意思是同步动态内存,它比普通的DRAM性能要好。DIMM内存安装时要垂直地将内存插入插座,拆除时要按下两边的卡簧,内存就会被抬出插座了。插座太紧时要用手帮助拔下,以免损坏卡簧。SIMM 虽然提供SIMM槽的主板现在已经很少见到了,不过我们暂时还不能忘记这位为计算机发展立下汗马功劳的"朋友"。
现在能够看到的SIMM槽都是72线的,通常是4个。SIMM槽的两端有弹簧片,起到固定内存条的作用。安装SIMM内存很容易,在内存条的一端有嵌口,所以只能以正确的方式安装,把它倾斜着放进槽口,然后推到正确的位置,两端的弹簧夹子就会把它锁住。要拆除SIMM条,必须按下两边的卡簧。
缓存:通常人们所说的Cache就是指缓存SRAM。 SRAM叫静态内存,“静态”指的是当我们将一笔数据写入SRAM后,除非重新写入新数据或关闭电源,否则写入的数据保持不变。
由于CPU的速度比内存和硬盘的速度要快得多,所以在存取数据时会使CPU等待,影响计算机的速度。SRAM的存取速度比其它内存和硬盘都要快,所以它被用作电脑的高速缓存(Cache)。
有了高速缓存,可以先把数据预写到其中,需要时直接从它读出,这就缩短了CPU的等待时间。高速缓存之所以能提高系统的速度是基于一种统计规律,主板上的控制系统会自动统计内存中哪些数据会被频繁的使用,就把这些数据存在高速缓存中,CPU要访问这些数据时,就会先到Cache中去找,从而提高整体的运行速度。一般说来,256K的高速缓存能使整机速度平均提高10%左右。
主板上通常都会提供256K到1M的缓存。在CPU内部也有高速缓存,如486CPU有8K的高速缓存,Pentium有16K的高速缓存。Pentium II有32K 一级缓存,AMD K6-2中有64K的一级Cache,AMD K6-3中有64K 的一级 Cache,和256K 的二级 Cache,Cyrix MII 中有64K的Cache。
为了区分它们,CPU内部的缓存叫内部高速缓存(Internal Cache)或一级高速缓存,主板上的缓存叫外部高速缓存(External Cache)或二级高速缓存。不过现在的Pentium II 的CPU已经将主板上的二级缓存封装在CPU的盒子中,AMD K6-3的CPU内部也集成了256K的二级Cache,对于这类CPU来说,主板上提供的已是三级缓存了。
总 线
概述:除了所支持的CPU类型以外,主板的第二个重要特征就是总线的类型。所谓总线就是连接CPU和内存、缓存、外部控制芯片之间的数据通道;控制芯片和扩展槽之间还有数据通道,叫做:扩展总线,或者局部总线。
扩展总线允许用户通过安装新的扩展卡来扩充计算机的功能。比如,你可能想安装声卡来增加声音功能,安装网卡来连接网络。主板上的扩展槽越多,用户可安装的扩展卡就越多。 通常每块主板提供5-8个扩展槽,它们可能是不同的总线类型。
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扩展槽的每一边都有针,它和所插入板卡的连接器边缘相接触。(点击图片,观看更详细图片介绍)
这块主板也有两种扩展槽,黑色的为ISA,白色的短槽为PCI,PCI是现在比较先进的一种。(点击图片,观看更详细图片介绍)
同一类型的连接槽都是相通的,所以板卡可以插入其中任何一个槽中。而奔腾II主板除了ISA和PCI扩展槽,还有一个AGP扩展槽,是专门用来安装AGP显示卡的。它是INTEL公司开发的一种图形加速接口,只能安装显示卡,速度比普通PCI显示卡快许多。不过它只是接口,而不是总线。
总 线
ISA和PCI总线:最普通的总线是ISA总线,即工业标准结构总线。16位ISA总线频率为8MHz左右。
它的应用范围很广,几乎所有的主板都保留了ISA总线的扩展槽。(点击图片,观看更详细图片介绍)
这是一块声卡,它采用16位ISA总线。(点击图片,观看更详细图片介绍)
PCI是Intel公司开发的一套局部总线系统,它支持32位或64位的总线宽度,频率通常是33MHz。目前最快的PCI2.0总线速度是66MHz。PCI总线允许十个接插件,同时它还支持即插即用。
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这是采用PCI总线的显示卡。 | 这是采用PCI总线的显示卡。这是PCI的网卡。 |
主板上的接口
简介:目前所有的主板都把IDE接口、软驱接口、 串行口、并行口集成到主板上,另外有些主板还内置了声卡、显示卡、SCSI接口的功能。
对于AT结构奔腾主板的集成接口,我们逐个说明一下:主IDE接口、副IDE接口软驱接口并行接口,也叫打印口这两个是串行接口,一个是COM1,另一个为COM2,它们通常用于串行鼠标和调制解调器等。
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新型的ATX结构的主板,它的并口、串口连插座都是集成在主板上的,而且还有PS/2的鼠标和键盘接口,并提供了USB接口,即通用串行总线,在后面有详细的介绍。
主板上的接口
AGP接口:AGP叫做图形加速接口,是Intel公司推出的新一代图形显示卡专用数据通道,它只能安装AGP的显示卡。它将显示卡同主板内存芯片组直接相连,大幅提高了电脑对3D图形的处理速度,信号的传送速率可以提高到533MB/s。AGP的工作频率为66.6MHz,是现行PCI总线的一倍。
AGP显示卡和内存之间有一条高速的通道,它要直接使用系统内存来处理图像数据,不过宝贵的系统内存就会被占用了。现在的SLOT1主板、SUPER 7主板都提供了AGP接口。
主板上的接口
USB接口:在新型的ATX结构的主板上还提供了USB接口,也叫做通用串行总线,它是新一代的多媒体电脑的外设接口。
使用新的、通用标准连接器,在计算机上添加设备时不必再打开机箱,安装板卡,甚至都不必重新启动,就可以使用新的设备,USB使您的计算机更易使用。
一个USB最多可以连结127个设备。USB接口提供了极高的传输速度,如果我们使用USB的鼠标或者键盘之类等不需要高速的设备时,它就采用1.5Mbps的传输速率。如果使用USB的MODEM,音箱、打印机等需要高速传输数据的设备时,则采用12Mbps的同步传输速率。
CPU温度探测装置
CPU的温度探测装置在一些SLOT 1的主板上可以看到,它是一块金属弹片,安装在CPU插槽的旁边,当安装好了CPU后,它就和CPU的散热片紧密的接触着,这样它就可以随时感知CPU当前的温度,另外还有温度管理芯片,它会在CPU的温度过高时降低CPU的运行速度,加快CPU风扇的转动。
BIOS、CMOS和控制芯片
BIOS控制:BIOS芯片是主板上一个很重要的芯片,BIOS的中文意思是"基本输入输出系统",因为BIOS包含一组例行程序,由它们来完成系统与外设之间的输入输出工作。它的功能当然不止这些,它还有内部的诊断程序和一些实用程序,比如每次启动计算机时,都要调用BIOS的自检程序,检查主要部件以确保它们工作正常。
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早期的主板上叫ROM BIOS,它是被烧录在EPROM里,要通过特殊的设备进行修改,想升级就要更换新的ROM。新式的奔腾主板大多采用闪烁存储器芯片(Flash ROM),可使用软件进行升级。
为了安全起见,有些主板上有跳线决定BIOS能不能被修改,默认的情况下是不能修改。如果你不想对其升级或在升级之后,最好把跳线设置到不能修改的位置。另有一些主板没有跳线来控制BIOS是否可以修改,软件可以直接更新BIOS。
CMOS控制:系统设置或配置信息存储在CMOS RAM(或CMOS SRAM)中,它叫做互补金属氧化物半导体存储器,属于内存的一种,它需要很少的电源来维持所存储的信息。时钟(RTC)记录系统的日期和时间,也需要电源来维持,所以,一些主板上都能看到一块金属的锂电池来提供电源。电池寿命大约是5年,当你发现电脑的时间变慢或者不正确时就要准备更换电池了。
CMOS记录了系统的一些重要信息,如软驱、硬盘的设置以及系统日期和时间等,电脑每次启动时都要先读取里面的信息。某些情况会引起CMOS内容的丢失,比如电池电量不足,或者其他一些不可知的原因。
有时我们需要主动清除CMOS中的信息,比如忘记了开机密码而无法启动系统。一般,主板上有专门的跳线来解决这个问题。有些主板的电池不容易取下,你要参考主板说明书,找到正确的跳线,按指示的方法进行;一般的方法是先关闭电源,把CMOS跳线短接一会儿,然后还原,重新开机即可。 (点击图片,观看更详细图片介绍)
主控制芯片:主板上还有两个重要的控制芯片,一块PCI插槽旁边,另一个在CPU旁边;它们是控制局部总线和内存的,各种扩展卡都由它们来控制;也就是说CPU对其它设备的控制都是通过它们来完成的。它们的型号往往决定了主板的扩展性。
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我们在购买主板时,常常看到包装上、广告上会写着什么BX芯片组,MVP芯片组,等等,这些芯片组就是指这两颗控制芯片,它们决定了主板所支持的CPU类型、最高的工作频率、内存的最大容量、扩展槽的数量等等。所以购买主板时,要注意芯片组的类型。
外围设备控制芯片:上面介绍了主要控制芯片,主板上还有一颗控制外部接口的芯片:MULTII/O。它主要控制并口、串口、键盘、鼠标、还有软盘驱动器的接口。ATX结构的主板,这些接口都集成在主板上,AT结构的主板就只有一个大的键盘口,串并口要从主板上用数据线接出来。(点击图片,观看更详细图片介绍)
跳 线
CPU工作频率的跳线:在下面的内容里,我们看一下主板的跳线。这是一项比较复杂的工作,在购买主板时,你可以让销售商替你做完这一步,但这不能保证你以后的升级。如果你想多学一些知识或想亲自完成跳线,下面的内容可供你参考。
主板上大部分的跳线是关于CPU的,比如 CPU类型(不同厂商)、工作电压和主频。对CPU跳线,主板的说明书上都有详细的说明。可以说是有规律可循的,你只要按以下步骤进行就可以了。
第一步,确认CPU类型。比如是Intel还是AMD或者Cyrix等别的品牌。
第二步,了解CPU的工作电压。CPU常见的工作电压有2.0、2.8V、2.9V、3.3V等。一般,所设定的电压要和CPU工作电压相吻合。如果设定电压太高,可能会因CPU过热而烧毁;同样,电压过低也会造成功能故障。令人高兴的是,现在的大多数主板会根据安装的CPU类型自动设置好相应的电压,就象这块PII的主板就不用再进行电压调整了。以上两个步骤比较简单,主板资料里有详细的说明,安装前你要认真阅读。
第三步是设定CPU 频率。这一步稍微复杂一点,不过每一种CPU的设置方法都是相同的。
在此之前,我们要先了解两个基本的概念,主板频率和倍频系数;通常我们常说的Pentium II 300,AMD K6-2 300这些CPU的型号,其中最后一个数字"300"就是指CPU内部的工作频率是300MHz,而主板上的内存、控制芯片的工作频率是没有这么高的,所以就会出现主板频率和倍频系数,主板频率是指内存、控制芯片和CPU之间的总线的工作频率,倍频系数就是CPU的内部工作频率和主板频率的比值。CPU的实际工作频率就决定于这两个参数。有这样的公式: CPU的实际工作频率 = 主板频率×倍频系数通常主板频率都是一些固定的值,比如:60MHz、66MHz、75MHz、100MHz、133MHz等;倍频系数有1.5、2.0、2.5和3.0、4.0、4.5、5.0等,通过设置主板上的跳线就可以改变CPU的工作频率,人们常说的超频就是指改变这两个参数来使CPU在较高的工作频率下运行,超频往往是以改变外频为主。
在跳线之前,我们要先了解自己购买的CPU的基本参数,比如我们购买了一颗 Celeron 300A的CPU,它的工作频率是300MHz,它的外频是:66MHz,这里的外频就是指主板的工作频率。我们可以得到 300 = 66 × 4.5,(实际上这款CPU的倍频系数是被锁的,只能是4.5)这样在跳线时就将主板频率设置为66MHz,倍频系数设置为4.5。
我们再看一下另外一个例子:比如我们用的是AMD K6-3 400的CPU,它的工作频率是400MHz,它的外频是100MHz,我们可以得到它的 倍频系数 = 400/100 =4。在跳线时将主板的频率设置为:100MHz,倍频系数设置为4。因此在设置跳线之前,需要了解CPU的工作频率和外频,然后再进行具体的操作。前面我们已经提到SOCKET7 主板和SUPER7主板是不同的,他们的差别就在于SUPER7主板可以支持100MHZ的系统频率,最新技术的SUPER7主板还可支持133MHZ的系统频率,而传统的SOCKET7主板的系统频率是66MHZ的,(有一些主板还提供75,83MHZ的频率)。。
设置外频:还是让我们来看一下实际的跳线方法吧。第一步设置主板频率。在这种主板上,这一组三针跳线设定主板频率,具体的设置在主板的说明书上有说明,比如我们要给AMD K6-3 400的CPU设置跳线。按照说明书,将要短接的跳线用跳线帽短接。看了这两个例子,其他频率设定你也就明白了。
CMOS中的软跳线的设置:组装好电脑后,检查各个连线无误后,打开电源开关。电脑开始自检,出现这样的画面后,按键盘上的DEL键,屏幕上出现一个蓝色的画面,这就是CMOS的设置画面, 一般主板的生产厂商提供一个主板设置项,这里的第一项就是,回车进入。(点击图片,观看更详细图片介绍)
前面的三项就是CPU的频率设置,这是外频,这是倍频系数,这是CPU的工作频和PCI总线的工作频率,需要调解的话就按Page UP或者Page Down键。注意设置时要参看说明书,如果要想超频的话,最好在这里设置,注意PCI总线的工作频率是33MHz,设置好后按ESC返回,再选择“SAVE and EXIT”保存并返回即可。
关于超频的问题:在前面我们如何设置频率跳线,超频就是让CPU的实际工作在比自身频率高的状态下,这些就是通过改变跳线来实现的,常是提高系统的频率。
比如CELERON 300A的标准外频是66MHz,倍频是4.5,其对应的主板的系统频率也应该是66MHz,当把主板的系统频率设置为75,83或者100MHz时,就是超频了,超频时要求主板、内存、显示卡、硬盘等重要部件的性能要好。否则系统会出现异常现象,死机、画屏、无法启动等。所以超频要慎重,如果您不是发烧友,就别去冒这个险。
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