希望可以對想了解主機板的朋友有幫助
大家知道,主機板是所有電腦配件的總平台,其重要性不言而喻。而下面我們就以圖解的形式帶你來全面了解主機板。
一、主機板圖解
一塊主機板主要由線路板和它上面的各種元器件組成
1.線路板
PCB印製電路板是所有電腦板卡所不可或缺的東東。它實際是由幾層樹脂材料粘合在一起的,內部採用銅箔走線。一般的PCB線路板分有四層,最上和最下的兩層是信號層,中間兩層是接地層和電源層,將接地和電源層放在中間,這樣便可容易地對信號線作出修正。而一些要求較高的主機板的線路板可達到6-8層或更多。
T主機板(線路板)是如何製造出來的呢?PCB的製造過程由玻璃環氧樹脂(Glass Epoxy)或類似材質製成的PCB“基板”開始。製作的第一步是光繪出零件間在線上的布線,其方法是採用負片轉印(Subtractive transfer)的方式將設計好的PCB線路板的線路底片“印刷”在金屬導體上。
這項技巧是將整個表面鋪上一層薄薄的銅箔,並且把多餘的部份給消除。而如果製作的是雙面板,那么PCB的基板兩面都會鋪上銅箔。而要做多層板可將做好的兩塊雙面板用特製的粘合劑“壓合”起來就行了。 接下來,便可在PCB板上進行接插元器件所需的鑽孔與電鍍了。在根據鑽孔需求由機器設備鑽孔之後,孔璧裡頭必須經過電鍍(鍍通孔技術,Plated-Through-Hole technology,PTH)。在孔璧內部作金屬處理後,可以讓內部的各層線路能夠彼此連線。
在開始電鍍之前,必須先清掉孔內的雜物。這是因為樹脂環氧物在加熱後會產生一些化學變化,而它會覆蓋住內部PCB層,所以要先清掉。清除與電鍍動作都會在化學過程中完成。接下來,需要將阻焊漆(阻焊油墨)覆蓋在最外層的布線上,這樣一來布線就不會接觸到電鍍部份了。 然後是將各種元器件標示網印線上路板上,以標示各零件的位置,它不能夠覆蓋在任何布線或是金手指上,不然可能會減低可焊性或是電流連線的穩定性。此外,如果有金屬連線部位,這時“金手指”部份通常會鍍上金,這樣在插入擴充槽時,才能確保高品質的電流連線。
最後,就是測試了。測試PCB是否有短路或是斷路的狀況,可以使用光學或電子方式測試。光學方式採用掃描以找出各層的缺陷,電子測試則通常用飛針探測儀(Flying-Probe)來檢查所有連線。電子測試在尋找短路或斷路比較準確,不過光學測試可以更容易偵測到導體間不正確空隙的問題。
線路板基板做好後,一塊成品的主機板就是在PCB基板上根據需要裝備上大大小小的各種元器件—先用SMT自動貼片機將IC晶片和貼片元件焊接上去,再手工接插一些機器幹不了的活,通過波峰/回流焊接工藝將這些插接元器件牢牢固定在PCB上,於是一塊主機板就生產出來了。
另外,線路板要想在電腦上做主機板使用,還需製成不同的板型。其中AT板型是一種3.2cmX30.48cm的板型,AT主機板需與AT機箱電源等相搭配使用,現已被淘汰。而ATX板型則像一塊橫置的大AT板,這樣便於ATX機箱的風扇對CPU進行散熱,而且板上的很多外部連線埠都被集成在主機板上,並不像AT板上的許多COM口、列印口都要依靠連線才能輸出。另外ATX還有一種Micro ATX小板型,它最多可支持4個擴充槽,減少了尺寸,降低了電耗與成本。
2.北橋晶片
晶片組(Chipset)是主機板的核心組成部分,按照在主機板上的排列位置的不同,通常分為北橋晶片和南橋晶片,如Intel的i845GE晶片組由82845GE GMCH北橋晶片和ICH4(FW82801DB)南橋晶片組成;而VIA KT400晶片組則由KT400北橋晶片和VT8235等南橋晶片組成(也有單晶片的產品,如SIS630/730等),其中北橋晶片是主橋,其一般可以和不同的南橋晶片進行搭配使用以實現不同的功能與性能。 北橋晶片一般提供對CPU的類型和主頻、記憶體的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持,通常在主機板上靠近CPU插槽的位置,由於此類晶片的發熱量一般較高,所以在此晶片上裝有散熱片。
3.南橋晶片
南橋晶片主要用來與I/O設備及ISA設備相連,並負責管理中斷及DMA通道,讓設備工作得更順暢,其提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鐘控制器)、USB(通用串列匯流排)、Ultra DMA/33(66)EIDE數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持,在靠近PCI槽的位置。
4.CPU插座
CPU插座就是主機板上安裝處理器的地方。主流的CPU插座主要有Socket370、Socket 478、Socket 423和Socket A幾種。其中Socket370支持的是PIII及新賽揚,CYRIXIII等處理器;Socket 423用於早期Pentium4處理器,而Socket 478則用於目前主流Pentium4處理器。
而Socket A(Socket462)支持的則是AMD的毒龍及速龍等處理器。另外還有的CPU插座類型為支持奔騰/奔騰MMX及K6/K6-2等處理器的Socket7插座;支持PII或PIII的SLOT1插座及AMD ATHLON使用過的SLOTA插座等等。
最新的接口還有AMD64的754和938(AM3),奔騰的LGA775等等
5.記憶體插槽
記憶體插槽是主機板上用來安裝記憶體的地方。目前常見的記憶體插槽為SDRAM記憶體、DDR記憶體插槽,其它的還有早期的EDO和非主流的RDRAM記憶體插槽。需要說明的是不同的記憶體插槽它們的引腳,電壓,性能功能都是不盡相同的,不同的記憶體在不同的記憶體插槽上不能互換使用。對於168線的SDRAM記憶體和184線的DDR SDRAM記憶體,其主要外觀區別在於SDRAM記憶體金手指上有兩個缺口,而DDR SDRAM記憶體只有一個
6.PCI插槽 PCI(peripheral component interconnect)匯流排插槽它是由Intel公司推出的一種局部匯流排。它定義了32位數據匯流排,且可擴展為64位。它為顯示卡、音效卡、網卡、電視卡、MODEM等設備提供了連線接口,它的基本工作頻率為33MHz,最大傳輸速率可達132MB/s。
7.AGP插槽 AGP圖形加速連線埠(Accelerated Graphics Port)是專供3D加速卡(3D顯示卡)使用的接口。它直接與主機板的北橋晶片相連,且該接口讓視頻處理器與系統主記憶體直接相連,避免經過窄頻寬的PCI匯流排而形成系統瓶頸,增加3D圖形數據傳輸速度,而且在顯存不足的情況下還可以調用系統主記憶體,所以它擁有很高的傳輸速率,這是PCI等匯流排無法與其相比擬的。AGP接口主要可分為AGP1X/2X/PRO/4X/8X等類型。
8.ATA接口
ATA接口是用來連線硬碟和光碟機等設備而設的。主流的IDE接口有ATA33/66/100/133,ATA33又稱Ultra DMA/33,它是一種由Intel公司制定的同步DMA協定,傳統的IDE傳輸使用數據觸發信號的單邊來傳輸數據,而Ultra DMA在傳輸數據時使用數據觸發信號的兩邊,因此它具備33MB/S的傳輸速度。
而ATA66/100/133則是在Ultra DMA/33的基礎上發展起來的,它們的傳輸速度可分別達到66MB/S、100M和133MB/S,只不過要想達到66MB/S左右速度除了主機板晶片組的支持外,還要使用一根ATA66/100專用40PIN的80線的專用EIDE排線。
此外,現在很多新型主機板如I865系列等都提供了一種Serial ATA即串列ATA插槽,它是一種完全不同於並行ATA的新型硬碟接口類型,它用來支持SATA接口的硬碟,其傳輸率可達150MB/S。`
9.軟碟機接口
軟碟機接口共有34根針腳,顧名思義它是用來連線軟碟驅動器的,它的外形比IDE接口要短一些。
10.電源插口及主機板供電部分
電源插座主要有AT電源插座和ATX電源插座兩種,有的主機板上同時具備這兩種插座。AT插座套用已久現已淘汰。而採用20口的ATX電源插座,採用了防插反設計,不會像AT電源一樣因為插反而燒壞主機板。除此而外,在電源插座附近一般還有主機板的供電及穩壓電路。
主機板的供電及穩壓電路也是主機板的重要組成部分,它一般由電容,穩壓塊或三極體場效應管,濾波線圈,穩壓控制積體電路塊等元器件組成。此外,P4主機板上一般還有一個4口專用12V電源插座。
11.BIOS及電池
BIOS(BASIC INPUT/OUTPUT SYSTEM)基本輸入輸出系統是一塊裝入了啟動和自檢程式的EPROM或EEPROM集成塊。實際上它是被固化在計算機ROM(唯讀存儲器)晶片上的一組程式,為計算機提供最低級的、最直接的硬體控制與支持。除此而外,在BIOS晶片附近一般還有一塊電池組件,它為BIOS提供了啟動時需要的電流。
常見BIOS晶片的識別主機板上的ROM BIOS晶片是主機板上唯一貼有標籤的晶片,一般為雙排直插式封裝(DIP),上面一般印有“BIOS”字樣,另外還有許多PLCC32封裝的BIOS。
早期的BIOS多為可重寫EPROM晶片,上面的標籤起著保護BIOS內容的作用,因為紫外線照射會使EPROM內容丟失,所以不能隨便撕下。現在的ROM BIOS多採用Flash ROM(快閃可擦可程式唯讀存儲器),通過刷新程式,可以對Flash ROM進行重寫,方便地實現BIOS升級。
目前市面上較流行的主機板BIOS主要有Award BIOS、AMI BIOS、Phoenix BIOS三種類型。Award BIOS是由Award Software公司開發的BIOS產品,在目前的主機板中使用最為廣泛。Award BIOS功能較為齊全,支持許多新硬體,目前市面上主機板都採用了這種BIOS。
AMI BIOS是AMI公司出品的BIOS系統軟體,開發於80年代中期,它對各種軟、硬體的適應性好,能保證系統性能的穩定,在90年代後AMI BIOS套用較少;Phoenix BIOS是Phoenix公司產品,Phoenix BIOS用於高檔的原裝品牌機和筆記本電腦上,其畫面簡潔,便於操作,現在Phoenix已和Award公司合併,共同推出具備兩者標示的BIOS產品。
12.主機板內外所有連線
主機外的連線雖然簡單,但我們要一一弄清楚哪個接口插什麼配件、作用是什麼。對於這些接口,最簡單的連線方法就是對準針腳,向接口方向平直地插進去並固定好。
電源接口(黑色):負責給整個主機電源供電,有的電源提供了開關,筆者建議在不使用電腦的時候關閉這個電源開關(圖1)。
PS/2接口(藍綠色):PS/2接口有二組,分別為下方(靠主機板PCB方向)紫色的鍵盤接口和上方綠色的滑鼠接口(圖2),兩組接口不能插反,否則將找不到相應硬體;在使用中也不能進行熱拔插,否則會損壞相關晶片或電路
MIDI/遊戲接口(黃色):該接口和顯示卡接口一樣有15個針腳,可連線遊戲搖桿、方向盤、二合一的雙人遊戲手柄以及專業的MIDI鍵盤和電子琴。
網卡接口:該接口一般位於網卡的擋板上(目前很多主機板都集成了網卡,網卡接口常位於USB接口上端)。將網線的水晶頭插入,正常情況下網卡上紅色的鏈路燈會亮起,傳輸數據時則亮起綠色的數據燈。
主機內連線
主機內的連線有簡單的也有複雜的,但無論簡單還是複雜,我們DIYer都要攻克這些困難,這樣才能真正地組裝起一台可以流暢運行的電腦。
1.電源連線
20芯電源連線:主機板就是靠它供電的。先用力捏住電源接頭上的塑膠卡子,然後將電源接口平直地插入主機板CPU插座旁邊的20芯電源插座(圖5)。注意卡子與卡座在同一方向上。
CPU電源連線:由於P4級別的CPU耗電量巨大,系統還需要單獨為CPU供電,因此在CPU的附近提供了一個4芯的電源插座,連線時將電源輸出端一個正方形的四芯電源插頭對準卡座插入。
4芯電源連線:4芯電源插頭除連線普通的IDE設備外,還可給另購的機箱風扇或顯示卡供電,連線時常需要轉接,只需將輸出端的公頭插入連線端的母頭就行了
CPU風扇連線:為CPU加裝了散熱器後,將散熱器的電源輸入端(深紅色)插入主機板上CPU附近的“CPU FAN”上(圖6)。
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