菜鳥充電學堂！圖解電腦硬件之主板篇[圖]

　　對於每一個立志成為電腦高手的朋友來說，了解硬件的結構都是一門必修的課程。從本期開始，我們將為大家開闢一個全新的欄目——圖解硬件。

　　電腦主板是一臺電腦的基石，它的做工、用料、設計和芯片組直接決定了一臺電腦在構架完成之後的性能和穩定性。當一塊主板拿到手中的時候，你知道它由哪幾個部分構成嗎？通過主板上的芯片和元件用料，你可以判斷出這塊主板的穩定性和具備有哪些功能嗎？如果你的回答是『No』，那麼千萬不要錯過本文。

　　一塊主板主要由CPU插槽、內存插槽、PCI-E(或AGP)擴展插槽、PCI插槽、南北橋芯片、電源接口、電源供電模塊、外部接口、SATA接口和PATA接口、USB接口、功能芯片(聲卡、網卡、IEEE1394、硬件偵測、時鍾發生器)等組成，而在豪華型的主板上，還有廠商特別設計的芯片或無線模塊等。

　　CPU插座

　　目前主流的CPU插座有用於AMD處理器的Socket 462、Socket 939、Socket 754和用於Intel處理器的LGA 775、Socket 478插座。Socket與LGA後面的數字表示與CPU對應的針腳數量。只有兩者匹配的時候纔能夠搭配使用。圖1所示的是一個LGA 775插座，與之對應的是775針腳的Intel P4和Celeron處理器。在CPU插槽的中間位置有一個黑色的元件，那是一個感溫器件，用於檢測CPU的內核溫度。

　　內存插槽

　　內存插槽用來安裝內存條，通常較為高檔的主板均提供了四根內存插槽，內存插槽的數量越多，說明這塊主板的內存擴展性越好。對於支持雙通道內存架構的主板，內存插槽通常均有顏色標識，相同顏色的兩條內存插槽，用來組成雙通道內存構架，如圖2。

　　小知識什麼是雙通道？

　　所謂雙通道，就是芯片組可在兩個不同的數據通道上分別尋址、讀取數據。這兩個相互獨立工作的內存通道是依附於兩個獨立並行工作的、位寬為64bit的內存控制器下，因此使普通的DDR內存可以達到128bit的位寬，如果是DDR266的話，雙通道技術可以使其達到DDR533的效果。

　　雙通道DDR有兩個64bit內存控制器，雙64bit內存體系所提供的帶寬等同於一個128bit內存體系所提供的帶寬，但是二者所達到效果卻是不同的。雙通道體系包含了兩個獨立的、具備互補性的智能內存控制器，兩個內存控制器都能夠在彼此間零等待時間的情況下同時運作。例如，當控制器B准備進行下一次存取內存的時候，控制器A就在讀/寫主內存，反之亦然。兩個內存控制器的這種互補『天性』可以讓有效等待時間縮減50%。

　　雙通道DDR的兩個內存控制器在功能上是完全一樣的，並且兩個控制器的時序參數都是可以單獨編程設定的。這樣的靈活性可以讓用戶使用三條不同構造、容量、速度的DIMM內存條，此時雙通道DDR簡單地調整到最低的密度來實現128bit帶寬，允許不同密度/等待時間特性的DIMM內存條可以可靠地共同運作。

　　簡而言之，雙通道技術是一種關系到主板芯片組的技術，與內存自身無關，只要廠商在芯片內部整合兩個內存控制器，就可以構成雙通道DDR系統。而主板廠商只需要按照內存通道將DIMM分為Channel 1與Channel 2，用戶也需要成雙成對地插入內存，就如同RDRAM那樣。如果只插單根內存，那麼兩個內存控制器中只會工作一個，也就沒有了雙通道的效果。

 
　　圖1 LGA 775插座

 
圖2 支持雙通道的內存插槽

 
圖3 主板上的PCI－E和PCI插槽

 
　　圖4 主板的外部接口

 
　　圖5 主板的北橋芯片

圖6 主板的南橋芯片

　　擴展插槽

　　擴展插槽用來接入像顯卡、聲卡、網卡、Modem、視頻采集卡、電視卡這樣的板卡設備。ISA擴展槽由於跟不上潮流已經被淘汰。隨著PCI-E 16X的引入，以前的AGP 8X也開始走向了衰落，如今，在i915、i925、nForce4等芯片組的主板上已經見不到AGP插槽的蹤影。

　　以nForce4主板為例，如圖3，我們可以看到一根PCI-E 1X插槽，而中間的兩根PCI-E 16X插槽，則用於安裝目前風頭正勁的PCI-E 16X 顯卡，而這塊主板具有兩根PCI-E 16X插槽，用於組成SLI（Scalable Link Interface）顯卡串聯傳輸接口。SLI是由NVIDIA提出的開放式顯卡串聯規格，可使用兩種同規格架構的顯示卡，通過顯示卡頂端的SLI接口，來達到類似CPU架構中雙處理器的規格效果，采用SLI雙顯示卡技術，最高可提供比單一顯示卡高180%以上的性能提昇。

　　最下面的兩根插槽是PCI插槽，可以用來接入像電視卡、視頻采集卡、聲卡、網卡等傳統PCI設備。

　　外部接口

　　一塊主板的外部接口是否豐富，決定了這塊主板接入能力的強弱，如圖4。目前在主流主板上通常有PS/2接口、串行接口、並行接口、RJ-45網絡接口、USB2.0接口、音頻接口，高檔的主板還有IEEE1394接口和無線模塊等。

　　PS/2接口用來連接PS/2鼠標和PS/2鍵盤，綠色接口接入鼠標，而藍色接口則接入鍵盤；串行接口用來接入外置Modem和錄音筆一類的設備；並行LPT接口用來接入老式的針式、噴墨打印機。

　　IEEE1394接口主要用來接入數碼攝像機；無線模塊則用來建立無線網絡；RJ-45接口用來接入局域網或連接ADSL等上網設備；USB2.0則用來連接MP3、攝像頭、打印機、掃描儀、移動硬盤、閃存盤等高速USB設備；音頻設備接口則用來連接7.1聲道的有源音箱；而數字光纖接口則負責傳輸質量更高的數字音頻信號。

　　主板南、北橋芯片

　　南、北橋芯片是主板的靈魂，它的性能和技術特性決定了這塊主板可以與什麼硬件搭配？可以達到什麼樣的運算性能、內存傳輸性能和磁盤傳輸性能。

　　北橋芯片主要負責CPU與內存之間的數據交換和傳輸，因此它直接決定了主板可以支持什麼CPU和內存。另外，北橋芯片還承擔著AGP總線或PCI-E 16X的控制、管理和傳輸工作。總的來說，北橋芯片主要是用來承擔高數據傳輸速率設備的連接，如圖5。

　　而南橋芯片則負責著與低速率傳輸設備之間的聯系。具體來說，負責著與USB1.1/2.0、AC'97聲卡、10/100/1000M網卡、PATA設備、SATA設備、PCI總線設備、串行設備、並行設備、RAID構架和外置無線設備的溝通、管理和傳輸工作。當然，南橋芯片不可能獨立實現這麼多的功能，它需要與其他功能芯片共同合作，從而讓各種低速設備正常運轉，如圖6。