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主板

科普小知识2021-09-25 10:55:27
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主板(英语:Motherboard,Mainboard,简称Mobo)又称主机板、系统板、逻辑板、母板、底板等,是构成复杂电子系统例如电子计算机的中心或者主电路板。

中文名:主板

别名:主机板

扩展插槽:6-15个

一线品牌:华硕、微星、技嘉、华擎

二线品牌:映泰、升技、磐正

外文名:motherboard

结构开:放式结构

系统板:systemboard

主机板:mainboard

1、介绍

主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)和母板(motherboard);它安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。主板的另一特点,是采用了开放式结构。主板上大都有6-8个扩展插槽,供PC机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡,可以对微机的相应子系统进行局部升级,使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。总之,主板在整个微机系统中扮演着举足轻重的角色。可以说,主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次,主板的性能影响着整个微机系统的性能。

2、主板特点

主板采用了开放式结构。主板上大都有6-15个扩展插槽,供PC机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡,可以对微机的相应子系统进行局部升级,使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。总之,主板在整个微机系统中扮演着举足轻重的角色。可以说,主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次。主板的性能影响着整个微机系统的性能。

3、工作原理

在电路板上面,是错落有致的电路布线;在上面,则为棱角分明的各个部件:插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时,电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。随后,主板会根据BIOS(基本输入输出系统)来识别硬件,并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。


4、设计规范

1、Power线要尽量短,线宽要尽量宽;

2、线应避免锐角、直角。采用45°走线;

3、通常下最小线宽要求为≥4mil,最小线距要求为≥4.5mil;

4、高频信号尽可能短,线尽量少打VIA,不允许跨切割面;

5、两焊点间距很小(如贴片器件相邻的焊盘)时,焊点间不得直接相连;

6、整块线路板布线、打孔要均匀,避免出现明显的疏密不均的情况。当印制板的外层信号有大片空白区域时,应加辅助线使板面金属线分布基本平衡;

7、输入、输出信号尽量避免相邻平行走线,最好在线间加地线,以防反馈耦合。

5、主板分类

芯片分类

INTEL:Socket386、Socket486、Socket586、Socket686、Socket370(810主板、815主板)、Socket478(845主板、865主板)、LGA775(915主板、945主板、965主板、G31主板、P31主板、G41主板、P41主板、P43主板)、LGA1156(H55主板、H57主板、P55主板、P57主板、Q57主板)、LGA1155分为6系、7系两个系列(6系主板有:H61主板、H67主板、P67主板、Z68主板。7系主板有:B75、Z75、Z77、H77。)、LGA1366(X58主板)、LGA2011(X79主板)。

AMD:SocketAM2\AM2+(760G主板、770主板、780G主板,785G主板、790GX主板)、AM3\AM3+(870G主板、880G主板、890GX主板、890FX主板、970主板、990X主板、990FX主板)、FM1(A55主板、A75主板)、FM2(A55主板、A75主板、A85主板)。同一级的CPU往往也还有进一步的划分,如奔腾主板,就有是否支持多能奔腾(P55C,MMX要求主板内建双电压),是否支持Cyrix6x86、AMD5k86(都是奔腾级的CPU,要求主板有更好的散热性)等区别。

类型分类

ISA(IndustryStandardArchitecture)工业标准体系结构总线。

EISA(ExtensionIndustryStandardArchitecture)扩展标准体系结构总线。

MCA(MicroChannel)微通道总线。此外,为了解决CPU与高速外设之间传输速度慢的"瓶颈"问题,出现了两种局部总线,它们是:

VESA(VideoElectronicStandardsAssociation)视频电子标准协会局部总线,简称VL总线。

PCI(PeripheralComponentInterconnect)外围部件互连局部总线,简称PCI总线。486级的主板多采用VL总线,而奔腾主板多采用PCI总线。继PCI之后又开发了更外围的接口总线,它们是:USB(UniversalSerialBus)通用串行总线。IEEE1394(美国电气及电子工程师协会1394标准)俗称"火线(FireWare)。

芯片组分类

按逻辑控制芯片组分类这些芯片组中集成了对CPU、CACHE、I/0和总线的控制。586以上的主板对芯片组的作用尤为重视。Intel公司出品的用于586主板的芯片组有:LX早期的用于Pentium60和66MHzCPU的芯片组。

NX海王星(Neptune),支持Pentium75MHz以上的CPU,在Intel430FX芯片组推出之前很流行,已不多见。

FX在430和440两个系列中均有该芯片组,前者用于Pentium,后者用于PentiumPro。HXIntel430系列,用于可靠性要求较高的商用微机。VXIntel430系列,在HX基础上针对普通的多媒体应用作了优化和精简。有被TX取代的趋势。TXIntel430系列的最新芯片组,专门针对PentiumMMX技术进行了优化。GX、KXIntel450系列,用于PentiumPro,GX为服务器设计,KX用于工作站和高性能桌面PC。MXIntel430系列,专门用于笔记本电脑的奔腾级芯片组,参见《Intel430MX芯片组》。非Intel公司的芯片组有:VT82C5xx系列ⅥA公司出品的586芯片组。

SiS系列SiS公司出品,在非Intel芯片组中名气较大。

Opti系列Opti公司出品,采用的主板商较少。

结构分类

AT标准尺寸的主板,IBMPC/A机首先使用而得名,有的486、586主板也采用AT结构布局。

BabyAT袖珍尺寸的主板,比AT主板小,因而得名。很多原装机的一体化主板首先采用此主板结构。ATX改进型的AT主板,对主板上元件布局作了优化,有更好的散热性和集成度,需要配合专门的ATX机箱使用。一体化(Allinone)主板上集成了声音,显示等多种电路,一般不需再插卡就能工作,具有高集成度和节省空间的优点,但也有维修不便和升级困难的缺点。在原装品牌机中采用较多·NLXIntel最新的主板结构,最大特点是主板、CPU的升级灵活方便有效,不再需要每推出一种CPU就必须更新主板设计此外还有一些上述主板的变形结构,如华硕主板就大量采用了3/4BabyAT尺寸的主板结构。

功能分类

PnP功能带有PnPBIOS的主板配合PnP操作系统(如Win95)可帮助用户自动配置主机外设,做到"即插即用"。节能(绿色)功能一般在开机时有能源之星(EnergyStar)标志,能在用户不使用主机时自动进入等待和休眠状态,在此期间降低CPU及各部件的功耗。无跳线主板这是一种新型的主板,是对PnP主板的进一步改进。在这种主板上,连CPU的类型、工作电压等都无须用跳线开关,均自动识别,只需用软件略作调整即可。经过Remark的CPU在这种主板上将无所遁形。486以前的主板一般没有上述功能,586以上的主板均配有PnP和节能功能,部分原装品牌机中还可通过主板控制主机电源的通断,进一步做到智能开/关机,这在兼容机主板上还很少见,但肯定是将来的一个发展方向。无跳线主板将是主板发展的另一个方向。

其它分类

按主板的结构特点分类还可分为基于CPU的主板、基于适配电路的主板、一体化主板等类型。基于CPU的一体化的主板是较佳的选择。

按印制电路板的工艺分类又可分为双层结构板、四层结构板、六层结构板等;以四层结构板的产品为主。

按元件安装及焊接工艺分类又有表面安装焊接工艺板和DIP传统工艺板。

按CPU插座分类,如Socket7主板、Slot1主板等。

按存储器容量分类,如16M主板、32M主板、64M主板等。

按是否即插即用分类,如PnP主板、非PnP主板等。

按系统总线的带宽分类,如66MHz主板、100MHz主板等。

按数据端口分类,如SCSI主板、EDO主板、AGP主板等。

按扩展槽分类,如EISA主板、PCI主板、USB主板等。

按生产厂家分类,如华硕主板、技嘉主板等。


6、板的构成

主板的平面是一块PCB(印刷电路板),一般采用四层板或六层板。相对而言,为节省成本,低档主板多为四层板:主信号层、接地层、电源层、次信号层,而六层板则增加了辅助电源层和中信号层,因此,六层PCB的主板抗电磁干扰能力更强,主板也更加稳定。

7、主板驱动

主板驱动是指使计算机能识别你的硬件的驱动程序。如果计算机不能识别,那就要装上驱动了,但一般用XP系统的可以不用,使用起来正常工作的也可以免了,但一些声卡或显卡如果集成的,那么装上主板的驱动就相当于把这些显卡声卡的驱动也装上。

主板是电脑的核心,处理器是附着在主板上面的。主板驱动有的是集成在系统盘上的,自带光盘,放入光驱即可安装。主板驱动主要包括:芯片组驱动、集成显卡驱动、集成网卡驱动、集成声卡驱动、usb2.0驱动(xp系统已含)。

8、主板维修

动有时又启动不了等难以直观判断的故障现象。在对主板的故障进行检查维修时,一般采用“一看、二听、三闻、四摸”的维修原则。就是观察故障现象、听报警声、闻是否有异味、用手摸某些部件是否发烫等。下面列举几种常见主板的维修方法,每种方法都有自己的优势和局限性,一般要几种方法相结合使用。

清洁法

这种方法一般用来解决因主板上灰尘太多,灰尘带静电造成主板无法正常工作的故障,可用毛刷清除主板上的灰尘。另外,主板上一般接有很多的外接板卡,这些板卡的金手指部分可能被氧化,造成与主板接触不良,这种问题可用橡皮擦擦去表面的氧化层。

观察法

主要用到“看、摸”的技巧。在关闭电源的情况下,看各部件是否接插正确,电容、电阻引脚是否接触良好,各部件表面是否有烧焦、开裂的现象,各个电路板上的铜箔是否有烧坏的痕迹。同时,可以用手去触摸一些芯片的表面,看是否有非常发烫的现象。

替换法

当对一些故障现象不能确定究竟是由哪个部件引起的时候,可以对怀疑的部件通过替换法来排除故障。可以把怀疑的部件拿到好的电脑上去试,同时也可以把好的部件接到出故障的电脑上去试。如:内存在自检时报错或容量不对,就可以用此方法来判断引起故障的真正元凶。

9、检测方法

利用主板bios自检系统,用检测卡来来排除主板故障。

电脑主板故障一:开机无显示

电脑开机无显示,首先我们要检查的就是是BIOS。主板的BIOS中储存着重要的硬件数据,同时BIOS也是主板中比较脆弱的部分,极易受到破坏,一旦受损就会导致系统无法运行,出现此类故障一般是因为主板BIOS被CIH病毒破坏造成(当然也不排除主板本身故障导致系统无法运行。)。一般BIOS被病毒破坏后硬盘里的数据将全部丢失,所以我们可以通过检测硬盘数据是否完好来判断BIOS是否被破坏,如果硬盘数据完好无损,那么还有三种原因会造成开机无显示的现象:

1.因为主板扩展槽或扩展卡有问题,导致插上诸如声卡等扩展卡后主板没有响应而无显示。

2.免跳线主板在CMOS里设置的CPU频率不对,也可能会引发不显示故障,对此,只要清除CMOS即可予以解决。清除CMOS的跳线一般在主板的锂电池附近,其默认位置一般为1、2短路,只要将其改跳为2、3短路几秒种即可解决问题,对于以前的老主板如若用户找不到该跳线,只要将电池取下,待开机显示进入CMOS设置后再关机,将电池重新安装亦可达到CMOS放电之目的。

3.主板无法识别内存、内存损坏或者内存不匹配也会导致开机无显示的故障。某些老的主板比较挑剔内存,一旦插上主板无法识别的内存,主板就无法启动,甚至某些主板不给你任何故障提示(鸣叫)。当然也有的时候为了扩充内存以提高系统性能,结果插上不同品牌、类型的内存同样会导致此类故障的出现,因此在检修时,应多加注意。对于主板BIOS被破坏的故障,我们可以插上ISA显卡看有无显示(如有提示,可按提示步骤操作即可),倘若没有开机画面,你可以自己做一张自动更新BIOS的软盘,重新刷新BIOS,但有的主板BIOS被破坏后,软驱根本就不工作,此时,可尝试用热插拔法加以解决(曾有人尝试,只要BIOS相同,在同级别的主板中都可以成功烧录。)。但采用热插拔除需要相同的BIOS外还可能会导致主板部分元件损坏,所以可靠的方法是用写码器将BIOS更新文件写入BIOS里面(可找有此服务的电脑商解决比较安全)。

电脑主板故障二:CMOS设置不能保存

此类故障一般是由于主板电池电压不足造成,对此予以更换即可,但有的主板电池更换后同样不能解决问题,此时有两种可能:

1.主板电路问题,对此要找专业人员维修

2.主板CMOS跳线问题,有时候因为错误的将主板上的CMOS跳线设为清除选项,或者设置成外接电池,使得CMOS数据无法保存。

电脑主板故障三:在Windows下安装主板驱动程序后出现死机或光驱读盘速度变慢的现象

在一些杂牌主板上有时会出现此类现象,将主板驱动程序装完后,重新启动计算机不能以正常模式进入Windows98桌面,而且该驱动程序在Windows98下不能被卸载。如果出现这种情况,建议找到最新的驱动重新安装,问题一般都能够解决,如果实在不行,就只能重新安装系统。

电脑主板故障四:安装Windows或启动Windows时鼠标不可用

出现此类故障的软件原因一般是由于CMOS设置错误引起的。在CMOS设置的电源管理栏有一项modemuseIRQ项目,他的选项分别为3、4、5……、NA,一般它的默认选项为3,将其设置为3以外的中断项即可。

电脑主板故障五:电脑频繁死机,在进行CMOS设置时也会出现死机现象

在CMOS里发生死机现象,一般为主板或CPU有问题,如若按下法不能解决故障,那就只有更换主板或CPU了。出现此类故障一般是由于主板Cache有问题或主板设计散热不良引起,。对于Cache有问题的故障,我们可以进入CMOS设置,将Cache禁止后即可顺利解决问题,当然,Cache禁止后速度肯定会受到有影响。

电脑主板故障六:主板COM口或并行口、IDE口失灵

出现此类故障一般是由于用户带电插拔相关硬件造成,此时用户可以用多功能卡代替,但在代替之前必须先禁止主板上自带的COM口与并行口(有的主板连IDE口都要禁止方能正常使用)。

10、主板厂商

一线品牌

主要特点就是研发能力强,推出新品速度快,产品线齐全,高端产品非常过硬,目前认可度比较高的是以下三个品牌:

华硕(ASUS):全球第一大主板制造商,也是公认的主板*,做工追求实而不华,高端主板尤其出色,超频能力很强;同时他的价格也是最高的,另外中低端的某些型号也有相对较差的产品。

微星(MSI):出货量位居世界前五,一年一度的校园行令微星在大学生中颇受欢迎。其主要特点是附件齐全而且豪华,但超频能力不算出色,另外中低端某些型号缩水比较严重,使得造假者经常找到可乘之机。

技嘉(GIGABYTE):出货量与微星不相上下,一贯以华丽的做工而闻名,但绝非华而不实,超频方面同样不甚出众,中低端型号与微星一样缩水,因此也经常受到假货的困扰。

准一线品牌

三大厂商都有一个共同的“毛病”,就是把主要注意力都放在Intel方面,而对于销量相对较少的AMD平台多少都有些漫不经心,于是专心做DIY市场的几个主板品牌就崭露头角。在名气上他们虽然比不上三巨头,但是主板品质丝毫不逊色,因此我们暂且把他们列为准一线品牌。

升技(ABIT):历来都是把超频作为第一要务,做工用料方面丝毫不逊色于一线品牌,所以受到诸多DIYER的青睐。在国外知名媒体的调查中,升技都是位列华硕之后而居于次席。由于升技只做DIY市场,主板出货量不算大,在国内名气还差那么一点,所以只能暂居准一线这个位置了。

磐正(EPO):原名磐英,因为在国内被抢注而更名磐正。与升技的风格类似,超频能力同样有口皆碑,而且附件更加齐全,价格相对也更为低廉,因此同样拥有众多的fans。

二线品牌

某些方面略逊于一线品牌,但都具备相当的实力,也有各自的特色:

富士康(FOXCONN):隶属于*鸿海集团,目前主板出货量已经位居世界第二,直追华硕——当然大多数是OEM和代工的。前两年曾经以“富本”的品牌进入大陆市场,但无疾而终,真正的自有品牌进入DIY市场才一年有余,目前接受度还不高,产品线也不太齐全,但相信凭借鸿海的实力完全可以做得更好。

精英(ECS):出货量曾经一度超过华硕而坐上了头把交椅,但是近两年不幸被赶超,现在位列世界第三。与其它大厂不同的是,精英一向只走低价路线,主板做工用料平庸,超频能力几乎等于零,附件也都是最基本的。不过仅两年精英也力图改变,推出了高端的“ETREME”系列主板,我们期待着精英更好的表现。

英特尔(INTEL):单凭这个名字,他的影响力绝对在华硕之上,但是完完全全是代工的,目前都是富士康制造,做工用料没的说,但是根本不能超频,附件也很少,为DIYER所不齿,比较适合家庭和企业使用。

映泰(BIOSTAR):也是世界级的主板大厂,不过近两年才进入DIY市场,虽然拥有“九大奇技”等特色技术,因此超频能力一般,同样比较适合家用和商用。

三线品牌

有制造能力,在保证稳定运行的前提下尽量压低价格,这就是这三线厂商的主要特征。

华擎(ASROCK):为了不影响自己的高端形象,华硕推出了这个新品牌,主要目的就是打压包括精英在内的低价主板,由华硕的技术人员设计,但在深圳生产。技术方面颇有创意,但是主板品质一般,返修率也不低。

隽星(MBI):看到华擎在低端市场风风火火,微星也坐不住了,于是在04年夏天推出了这个品牌,但低端市场已经被华擎占据了大部分,隽星不知能否顶得住。

倍嘉(APER):技嘉的低端品牌,目的与隽星一样,而且基本在同一时间推出,三大厂商在低端市场也将展开火拼。

硕泰克(SOLTEK):原本可以列为二线品牌,主板性价比颇高,而且曾经给威盛主板代工,但近两年来受价格战影响,主板品质每况愈下,现在也只能沦为三线品牌了。

捷波(JETWAY):还算是一个说得过去的主板品牌,拥有一系列以“精灵”命名的特色技术,主板品质一般,曾经把P4266A芯片组的主板命名为“848P”,品牌形象受到很大影响,

顶星(TOPSTAR):来自深圳的品牌,有独立的研发制造能力,自称要做中国*,不过他要走的路还很长。

翔升(ASZ):同样产自深圳,制造商是东方恒健电子有限公司,拥有一定的制造能力,还给其他一些品牌做代工,但仅仅是便宜而已,质量并不出众。

其它厂商:七彩虹、斯巴达克、双敏、昂达、梅捷美达、奥美嘉、盈通、祺祥、建达兰德、蓝科、同维、钛腾、双捷、三帝、建邦、红船、众成、致达、智盟、联冠、杰灵、科脑、冠盟、科盟、万邦龙、维斯达、捷嘉、华基、华美、天虹、丰威、红狐、银狐、翼驰、联胜、杰微、双硕、中凌、福扬、思普、博达、松立、辉煌、天域、赛风、致铭等。


11、intel最新发布的P35系列

2006年10月,英特尔向业界宣布,965/975下一代芯片组将采用全新的“3”系列命名方式,985将不复存在。“3”系列芯片组基于BearLake架构,分为家用和商用2大系列,共计6个不同的型号,后来又追加了一款整合显卡的G31,目前共有7个型号。

BearLake的7个型号中,面向商用的以Q开头,包括Q35和Q33;面向家用的包括高端产品和主流产品两个系列,高端产品有X38,主流产品有P35、G35、G33和后来加入的G31。其中G字开头的都是带有集成显卡的主板芯片组产品。

·高端X38:支持四核心处理器、DDR3-1333内存、PCI-E2.0、PCI-Ex16×2,前端总线1333MHz,搭配ICH9/ICH9R/ICH9DH南桥,2007年第三季度发布。

·主流P35:支持DDR3-1066/DDR2-800内存、前端总线1333MHz、搭配ICH9/R/DH南桥,2007年第二季度发布。

·家用G35:支持DDR2-800内存、前端总线1333MHz、支持Intel清晰视频技术(CVT)、)、DirectX10、搭配ICH8南桥、HDCP、1080iH.264、HDAudio,2007年第二季度发布。

·整合G33:支持DDR3-1066/DDR2-800内存、前端总线1333MHz、支持Intel清晰视频技术(CVT)、DirectX10、HDCP,搭配ICH9/R/DH南桥,2007年第三季度发布。

·商务Q35:支持DDR2-800内存、前端总线1333MHz、支持Intel第二代主动管理技术AMT2、虚拟化技术VT、搭配ICH9DO南桥,2007年第二季度发布。

·精简Q33:支持DDR2-800内存、前端总线1066MHz、搭配ICH9/R南桥、2007年第二季度发布。

对于BearLake来说,相对于965/975最大的改进就在于将FSB提升到了1333MHz,可以支持英特尔最新的酷睿2处理器,而且还将搭配全新的ICH9南桥,支持PCIe2.0和DDR3内存。但是具体到其中的型号则不尽相同。其中最高端的X38将支持PCIe2.0且提供两个全速的PCIex16插槽,支持DDR31333,搭配ICH9南桥;而在市场上唱主角的,无疑是P35、G35和G33这三款产品。G33将整合支持英特尔清晰视频技术(IntelClearVideoTechnology)的显示核心,前端总线升级为1333MHz,和G35一样都同时支持双核心与四核心处理器。但是它的内存规格相对X38来说相对保守,只支持DDR3-1066或DDR2-800。原定在G33之上的是G35芯片组。这里“原计划”指的是G35不论在初始规格还是定位上都要高于G33,但是后来英特尔对G35作了调整。让我们先来看看G35最初的规格:整合了兼容DirectX10的显示核心并提供对高清内容回放(HDCP)的完整支持,支持DDR3-1066和DDR2-800内存,前端总线为1333MHz。而P35芯片组与G35相比唯一不同的地方在于P35Express没有整合显示核心。英特尔将进一步强化ICH9南桥芯片的硬盘功能,除加入全新的IntelRapidRecoverTechnology数据保护技术外,还将正式支持CommandBasedPortMultipliers技术。

据悉,IntelRapidRecoverTechnology能为用户提供简单快捷的数据复元功能,它可以把硬盘的镜像备份到另一块称为恢复硬盘(RecoveryDrive)的硬盘上。用户可自行选择当系统进入闲置状态还是在某个指定时间进行RecoveryDrive的内容更新,以确保RecoveryDrive发挥最大的数据保护作用。如果主硬盘出现故障,系统可以直接从RecoveryDrive启动,并进行数据复原工作。此外,Intel还将在ICH9南桥中支持SATAPortMultiplier技术。据主板厂商介绍,目前大部份南桥芯片的每一个SATA接口只能连接一个SATA设备,这大大限制了系统支持的硬盘数目。但加入SATAPortMultiplier支持后,每一个SATA接口可让多个SATA设备分享其3Gb/s的传输频宽,最高可达15个SATA设备,大幅提高了系统存储设备的扩充能力。

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