主板,英文名为Mother Board,又名主机板、母板。主板是将CPU、内存、硬盘等输入/输出设备连接起来的纽带。主板是计算机硬件设备管理的核心载体,所有部件和外设都通过它连接在一起进行通信,中央处理器发出操作指令后,各个部件执行相应的操作。
主板为CPU、内存、各种扩充设备提供插槽,为硬盘、光驱、打印机、键盘、鼠标、数码产品等提供接口。计算机正常工作时,主板负责控制CPU、内存、硬盘等设备工作和处理数据。计算机运行的速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能,如果主板上某些设备损坏,就会导致计算机工作不稳定,严重时还会导致计算机不能正常开机。
一、主板尺寸
二、主板上的插槽和接口
CPU插座
CPU插座是主板上最大的接口,位于主板的上端。上面布满触脚或针孔,每一种CPU对应一种插座。Intel的CPU使用触脚式插座,AMD的CPU使用针孔式插座。
Intel 1155插座
Intel 1150插座
Intel 1151插座
AMD AM3插座
内存插槽
内存插槽是用来安装内存条的。目前主流内存有DDR3内存和DDR4内存。不同内存的针脚、工作电压、时钟频率都不相同。
PCI-E插槽
PCI-E插槽是PCI-E总线上的一个接口,又分为PCI-E X16、PCI-E X8、PCI-E X1等几种规格。外观上,X16插槽比较长,X1插槽很短,也可以通过目测插槽旁边电容数量进行区分,16组电容表示为X16,1组电容表示为X1。
常用的独立显卡安装在PCI-E X16插槽、上,视频采集卡安装在PCI-E X1插槽上。
X16插槽
X1插槽
SATA接口
SATA接口是现在主流的硬盘接口,用于连接串口硬盘、光驱。主板一般配4~8个SATA接口。SATA 2.0、SATA3.0接口的传输速度分别能达到3Gb/s、6Gb/s。部分主板同时配SATA 2.0和SATA 3.0接口。
电源接口
主板电源接口分主供电接口和小12V接口。主供电接口是常说的20/24针接口,+12V、+5V、+3.3V、-12V、5VSB、POWER_GOOD信号、PSON开机信号是主板供电的主要来源。小12V接口是CPU供电独立12V供电接口。
风扇接口
主板工作时CPU、桥芯片会产生热量。为防止芯片损坏,要对发热量大的芯片加散热风扇进行散热。CPU风扇接口用于连接CPU散热风扇。系统风扇接口用于连接除CPU风扇之外的散热风扇。Intel、DELL品牌机的主板只有一个系统风扇,不接风扇在开机时会报错,普通主板不接CPU风扇也会报错,并在开机时提示F1通知用户进行安装。
P/S2接口
P/S2接口主要连接通常所讲的键盘、鼠标。绿色为鼠标接口,蓝色为键盘接口。部分主板已使用二合一接口,只可使用一个P/S2接口设备,另一个必须使用USB接口。有些新型主板已经不配P/S2接口,全部使用USB接口。
视频输出接口
视频输出接口用于传输视频信号到显示设备,如显示器、电视、投影仪等。主板上常见视频输出接口有VGA模拟接口、DVI数字接口、HDMI高清多媒体接口,有的主板还配有DP接口。
DVI接口输出的是数字信号。现在大部分显示器都配VGA模拟接口,所以DVI接口使用率比VGA模拟接口低。HDMI接口又称高清接口,传输信号包括视频和音频数据,在现在主板上已慢慢普及。DP接口全称DisplayPort,是一种高清数字显示接口,可以连接计算机和显示器。DP接口的带宽等各项技术参数全面超越HDMI接口,目前只有少量主板采用。
USB接口
现在的主板,USB接口有2.0和3.0两种版本。一般黑色的为2.0接口,蓝色的为3.0接口
USB接口用于连接数码产品设备,如移动硬盘、手机、无线鼠标、无线键盘等,是主板所有接口中使用频率最高的。USB接口又分前置USB接口和后置USB接口。前置USB接口通过连接线与主板前置USB排针相连。后置USB接口固定焊接在主板上。
网络接口
网络接口又称网线接口。主机通过网络接口和网线连接到网络。接口上有绿灯和黄灯,插上网线时绿灯会发亮,有数据传输时黄灯会闪。
在下图中,USB口上面的就是网口,一般是和USB口做在一起的。
音频接口
音频接口是一种支持输入和输出的接口。通过音频接口可将音频信号输出到功放、从麦克风输入信号等。 3孔的音频接口包括音频输出接口、音频输入接口、麦克风输入接口。有的主板支持5.1或者8.1声道,使用6个孔的多声道音频接口。
前置面板排针
前置面板排针是连接机箱前面控制部分连接线的插针。排针中包括电源开关(用PS、PW、SW、PSON表示)、复位开关(用RST表示)、电源指示灯(用PW_LED表示)和硬盘指示灯(用HDD_LED表示)。
CMOS跳线
CMOS跳线又称放电跳线,是给桥内部RTC电路提供复位信号的跳线。 常见的有三根针,分正常模式和清除模式,跳线帽在1-2脚为正常模式,跳线帽在2-3脚为清除模式(就是常说的放电)。 在技嘉主板上,跳线只有两根针,正常工作状态下不装跳线帽,当需要清除CMOS时才装上跳线帽。
三、主板上的芯片
北桥芯片和南桥芯片
北桥芯片(North Bridge,NB)在主板上比较靠近CPU插座,采用BGA封装,管理部分高速设备,如显卡和内存,并通过总线连接南桥芯片和CPU。 南桥芯片(South Bridge,SB)位于北桥芯片下方,也采用BGA封装,主要管理一些低速设备,如网卡芯片、声卡芯片、USB接口、SATA接口和PCI插槽等。
随着技术的发展,目前的主板多数已经采用单桥芯片了。也就是把原来北桥芯片内的高速功能整合进CPU,低速部分与南桥芯片整合,成为一个单独的桥芯片。主流桥芯片厂商有Intel和AMD。
I/O芯片
I/O芯片是输入/输出管理器的简称,主要为用户提供一系列输入、输出接口。 部分I/O芯片同时集成温度监控、电压监控功能。常见的P/S2接口、串口、并口、前面板、风扇等统一由I/O芯片管控。
网卡芯片
网卡芯片负责网络数据解码、网络信号的接收和发送。网卡芯片旁边通常有25MHz晶振。网卡芯片损坏将直接导致无法上网。
声卡芯片
声卡芯片负责音频信号解码,还原声音。平常喇叭发出声音、麦克风传输声音都经过声卡芯片处理。 声卡芯片又分为AC97和HD总线两种。其中瑞昱公司生产的ALC系列使用量比较多,如ALC662、ALC888、ALC1150等。
BIOS芯片
BIOS全名为Basic Input Output System,中文意思是基本输入/输出系统。 BIOS芯片是集成在主板上的一个ROM芯片,保存了系统的基本输入/输出程序和系统开机自检程序,负责在开机时对系统硬件进行初始化设置和测试,以及保证系统能正常工作。
电源管理芯片
在主板上,电源管理芯片有多种,有负责CPU供电管理的,有负责内存供电管理的,有负责总线或桥供电管理的。如图所示为华硕主板上使用的CPU供电管理芯片,它负责控制MOS管将12V电压降到CPU所需要的工作电压,并且在供电正常后发出供电好信号通知桥,CPU工作电压已经正常。