主機板基礎知識

主機板版型

　　主機板有大板和小板之分，就算是在大板之中，也有幾種型號的區別，在這裡我們就不一一細說，大家需要知道的是，不同的版型的主機板在PCB成本上有所不同，同時在擴充套件效能上也有所不同，最終將要影響到的就是主機板的售價以及擴充套件效能。、
　　

上圖的主機板就是一款mATX版型的主機板，此類版型設計通常用在中低端主機板上，不過也有部分高階的X58、P55主機板也才用這樣的設計，可以在成本上控制更低，使得售價便宜，同時，對於平臺的常規效能，並沒有多少影響。這樣設計的主機板價格就會相對比較便宜，不過由於擴充套件插槽較少，擴充套件效能會受到一定的影響，同時，這樣的主機板也可以放到較小的機箱內。

ATX大板

　　同為ATX版型設計，不過也有一定的區別，例如上面這款主機板和下面這款主機板，雖然長度相同，不過在寬度方面，就有明顯的區別，在主機板的佈局方面會受到一定的影響，同時，主機板PCB的成本也會有所不同。

通常，ATX大板都可以提供更多的擴充套件插槽，例如可以多提供一個顯示卡插槽、多提供PCI-E X1插槽等，當然也有一些主機板提供了5條PCI插槽，方便特殊使用者的需要。除了擴充套件插槽之外，由於ATX大板提供了較為充足的空間，一些主機板還提供雙網路卡晶片、1394介面晶片等等，這樣的主機板也就更貴了。

　　對於多數使用者來說，其實是很難用到這麼多的擴充套件插槽的，一款mATX版型的主機板就已經足夠使用，價格也更加實惠，例如微星推出的一款mATX版型的X58主機板，價格就僅為1399元，是一線品牌X58主機板中最便宜的。並且，mATX版型主機板對於多數小機箱來說才更為合適，有時大板是無法放進機箱中去的。

隨著HTPC的發展，市場上出現了更加迷你的Mini-ITX主機板。Mini-ITX非常小，尺寸為170mmx170mm(6.75英寸x6.75英寸)。Mini-ITX是一種結構緊湊的主機板，它是設計用來支援用於小空間的、相對低成本的電腦的，如用在汽車、置頂盒以及網路裝置中的電腦，可用於製造瘦客戶機。

1、晶片組

　　晶片組（Chipset）是構成主機板電路的核心。一定意義上講，它決定了主機板的級別和檔次。它就是“南橋”和“北橋”的統稱，就是把以前複雜的電路和元件最大限度地整合在幾顆晶片內的晶片組。 如果說CPU是一臺電腦的核心，那麼主機板晶片組就是一塊主機板的核心。晶片組的規格，決定了主機板可以支援的擴充套件介面數量、介面效能等，如果一款主機板晶片組對於CPU、記憶體、顯示卡等硬體的支援度不夠的話，會明顯影響到平臺的效能發揮。

南北橋晶片通常都覆蓋有散熱片

　　隨著nVIDIA在主機板晶片組研發方面的停滯，現在PC主機板晶片組主要是Intel和AMD，他們有各自不同的晶片組規格，僅適合各自的平臺。

主機板超頻測試

　　除了對常規效能的支援以外，對於超頻使用者來說，主機板晶片組也會有一定的影響，例如AMD在SB710和SB750南橋晶片中提供了ACC功能的支援，可以幫助支援這一功能的系列處理器達到更高外頻，即可以提供更強的超頻效能，而SB700南橋晶片就不支援。在Intel平臺，P45晶片組超頻可以達到更高外頻，而P43晶片組會遇到外頻牆，也是在超頻方面的支援不同。

多卡互聯

　　如果某位使用者覺得對顯示卡效能要求很高，一塊顯示卡都已經不足以滿足需要，那麼一款可以支援多張顯示卡同時執行的主機板就顯得很重要。一款主機板可以支援多少張顯示卡同時執行？這就受主機板晶片組的規格限制。

北橋：

　　北橋晶片（North Bridge）是主機板晶片組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱為主橋（Host Bridge）。北橋晶片負責與CPU的聯絡並控制記憶體、AGP資料在北橋內部傳輸，提供對CPU的型別和主頻、系統的前端匯流排頻率、記憶體的型別和最大容量、AGP插槽、ECC糾錯等支援，整合型晶片組的北橋晶片還整合了顯示核心。

AMD 785G北橋晶片

　　一般來說，晶片組的名稱就是以北橋晶片的名稱來命名的，例如AMD 785G+SB710晶片組一般我們簡稱為785G。

南橋：

Intel P45+ICH10晶片組

　　南橋晶片（South Bridge）是主機板晶片組的重要組成部分，負責I/O匯流排之間的通訊，如PCI匯流排、USB、LAN、ATA、SATA、音訊控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高階電源管理等，一般位於主機板上離CPU插槽較遠的下方，PCI插槽的附近，這種佈局是考慮到它所連線的I/O匯流排較多，離處理器遠一點有利於佈線。相對於北橋晶片來說，其資料處理量並不算大，所以南橋晶片有時候沒有覆蓋散熱片。
　　主機板供電迴路：

　　主機板供電迴路是主機板中的一個重要組成部分，其作用是對主機電源輸送過來的電流進行電壓的轉換，將電壓變換至CPU所能接受的核心電壓值，使CPU正常工作，以及對主機電源輸送過來的電流進行整形和過濾，濾除各種雜波和干擾訊號以保證電腦的穩定工作。主機板供電迴路的主要部分一般都位於主機板CPU插槽附近。

主機板供電部分解析
主機板供電迴路圖解：該主機板採用4相供電，每相有3顆MOS管

　　上圖中我們圈出了一些關鍵部件，分別是電感、電容、MOSFET管等。隨著CPU主頻和系統匯流排工作頻率的提高，對主機板供電的要求也越來越嚴格，因此主機板穩定工作的前提是必須有純淨的電流供應。

　　從機箱電源出來的電流如果用示波儀器觀察會發現有很多的尖峰和雜波，這些尖峰和雜波都是主機板穩定工作的大敵，因此主機板必須對電源進行過濾和淨化才能使用，針對不同的雜波用不同的元件來進行過濾和淨化。主要的元件有電感和電容。原始電流首先流經扼流線圈(俗稱電感)，因為電感有一個蓄能的特性，它可以初步過濾掉一些高頻雜波，然後進入電容組進一步過濾、淨化、拉平(把峰形波拉成方波)。

MOSFET管：

　　MOSFET，中文名稱是場效電晶體，一般被叫做MOS管。這個黑色方塊在供電電路里表現為受到柵極電壓控制的開關。每相的上橋和下橋輪番導通，對這一相的輸出扼流圈進行充電和放電，就在輸出端得到一個穩定的電壓。

　　每相電路都要有上橋和下橋，所以每相至少有兩顆MOSFET，而上橋和下橋都可以用並聯兩三顆代替一顆來提高導通能力，因而每相還可能看到總數為三顆、四顆甚至五顆的MOSFET。

電感：

　　輸出扼流圈（Choke），也稱電感（Inductor）。每相一般配備一顆扼流圈，在它的作用下輸出電流連續平滑。少數主機板每相使用兩顆扼流圈並聯，兩顆扼流圈等效於一顆。（因此，對於普通主機板，通常我們通過數有多少顆電感就可以大致判斷出該主機板為幾相供電）

電感 電感 電感
半封閉電感、全封閉電感、環形電感

　　主機板常用的電感有環形磁粉電感、DIP鐵氧體電感（外形為全封閉或半封閉）或SMD鐵氧體電感等形態，全封閉電感能夠更好地遮蔽外界的電磁干擾，效能較好，因此目前全封閉電感比較受歡迎。

電容：

　　電容在主機板中主要用於保證電壓和電流的穩定(起濾波作用)。

電容 電容
電解電容、全固態電容

　　電解電容：供電的輸出部分一般都會有若干顆大電容（Bulk Capacitor）進行濾波，它們屬於電解電容。電容的容量和ESR影響到輸出電壓的平滑程度。電解電容的容量大，但是高頻特性不好。

　　全固態電容：除了鋁電解電容外，CPU供電部分常見固態電容。我們常見的固態電容稱為鋁-聚合物電容，屬於新型的電容器。它與一般鋁電解電容相比，效能和壽命受溫度影響更小，而且高頻特性好一些，ESR低，自身發熱小。
BIOS：

　　BIOS（Basic Input/Output System，基本輸入輸出系統）全稱是ROM－BIOS，是隻讀儲存器基本輸入／輸出系統的簡寫，它實際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低階最直接的硬體控制的程式，它是連通軟體程式和硬體裝置之間的樞紐，通俗地說，BIOS是硬體與軟體程式之間的一個“轉換器”或者說是介面（雖然它本身也只是一個程式），負責解決硬體的即時要求，並按軟體對硬體的操作要求具體執行。

雙BIOS
主機板上的BIOS（該主機板為雙BIOS）

　　BIOS晶片是主機板上一塊長方型或正方型晶片，BIOS中主要存放：

　　1.自診斷程式：通過讀取CMOS RAM中的內容識別硬體配置，並對其進行自檢和初始化；
　　2.CMOS設定程式：引導過程中，用特殊熱鍵啟動，進行設定後，存入CMOS RAM中；
　　3.系統自舉裝載程式：在自檢成功後將磁碟相對0道0扇區上的載入程式裝入記憶體，讓其執行以裝入DOS系統；
　　4.主要I／O裝置的驅動程式和中斷服務；

　　由於BIOS直接和系統硬體資源打交道，因此總是針對某一型別的硬體系統，而各種硬體系統又各有不同，所以存在各種不同種類的BIOS，隨著硬體技術的發展，同一種BIOS也先後出現了不同的版本，新版本的BIOS比起老版本來說，功能更強。

雙BIOS：

　　有的主機板上有兩個BIOS晶片（雙BIOS），一個是主，一個是備用。當主晶片發生問題時（如被病毒破壞等），可以用備用晶片恢復主晶片，安全性較高。

BIOS設定介面
主機板BIOS設定介面

　　進入BIOS：很多剛剛接觸電腦的朋友都不清楚如何進入電腦的BIOS設定介面，其實進入是很簡單的，現在的家用機一般都是在電腦啟動的時候，按住”DEL”鍵或”F2”鍵就可以進入了。

CMOS：

　　CMOS是互補金氧半導體的縮寫。其本意是指製造大規模積體電路晶片用的一種技術或用這種技術製造出來的晶片。在這裡通常是指電腦主機板上的一塊可讀寫的RAM晶片。它儲存了電腦系統的實時鐘資訊和硬體配置資訊等。系統在加電引導機器時，要讀取CMOS資訊，用來初始化機器各個部件的狀態。它靠系統電源和後備電池來供電，系統掉電後其資訊不會丟失。

如何清CMOS？

一鍵清CMOS按鍵

　　萬一CMOS引數設定錯誤了怎麼辦？當然了，如果機器還可以點亮，那麼進入BIOS回覆原始設定就可以了，如果開不了機，那就要用硬體的方法。

　　現在很多偏高階的主機板都為玩家提供了一鍵清CMOS的按鍵，比如說超頻過度開不了機，按一下清一下CMOS就回復預設引數，可以正常啟動了。如果沒有該按鍵，可以通過取下主機板電池，然後用一金屬導體，短接主機板電池座中的正負極對電容放電來回復設定。

CMOS與BIOS的區別：

　　由於CMOS與BIOS都跟電腦系統設定密切相關，所以才有CMOS設定和BIOS設定的說法。也正因此，初學者常將二者混淆。CMOS RAM是系統引數存放的地方，而BIOS中系統設定程式是完成引數設定的手段。因此，準確的說法應是通過BIOS設定程式對CMOS引數進行設定。而我們平常所說的CMOS設定和BIOS設定是其簡化說法，也就在一定程度上造成了兩個概念的混淆。

主機板介面：

　　 主機板是連線電腦其他部件的母體，所以我們看到主機板上面幾乎除了元器件就是介面。關於主機板介面的介紹，筆者在《你全都認識嗎?菜鳥必看主機板介面最全充電》一文中有詳細介紹，敬請查閱。