計(jì)算機(jī)的主板各部件詳細(xì)圖解
大家知道,主板是所有電腦配件的總平臺(tái),其重要性不言而喻。下面是學(xué)習(xí)啦小編跟大家分享的是計(jì)算機(jī)的主板各部件詳細(xì)圖解,歡迎大家來(lái)閱讀學(xué)習(xí)。
計(jì)算機(jī)的主板各部件詳細(xì)圖解
一、主板圖解
一塊主板主要由線路板和它上面的各種元器件組成
1.線路板
PCB印制電路板是所有電腦板卡所不可或缺的東東。它實(shí)際是由幾層樹脂材料粘合在一起的,內(nèi)部采用銅箔走線。一般的PCB線路板分有四層,最上和最下的兩層是信號(hào)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(duì)信號(hào)線作出修正。而一些要求較高的主板的線路板可達(dá)到6-8層或更多。
主板(線路板)是如何制造出來(lái)的呢?PCB的制造過(guò)程由玻璃環(huán)氧樹脂(GlassEpoxy)或類似材質(zhì)制成的PCB“基板”開始。制作的第一步是光繪出零件間聯(lián)機(jī)的布線,其方法是采用負(fù)片轉(zhuǎn)印(Subtractivetransfer)的方式將設(shè)計(jì)好的PCB線路板的線路底片“印刷”在金屬導(dǎo)體上。
這項(xiàng)技巧是將整個(gè)表面鋪上一層薄薄的銅箔,并且把多余的部份給消除。而如果制作的是雙面板,那么PCB的基板兩面都會(huì)鋪上銅箔。而要做多層板可將做好的兩塊雙面板用特制的粘合劑“壓合”起來(lái)就行了。
接下來(lái),便可在PCB板上進(jìn)行接插元器件所需的鉆孔與電鍍了。在根據(jù)鉆孔需求由機(jī)器設(shè)備鉆孔之后,孔璧里頭必須經(jīng)過(guò)電鍍(鍍通孔技術(shù),Plated-Through-Hole technology,PTH)。在孔璧內(nèi)部作金屬處理后,可以讓內(nèi)部的各層線路能夠彼此連接。
在開始電鍍之前,必須先清掉孔內(nèi)的雜物。這是因?yàn)闃渲h(huán)氧物在加熱后會(huì)產(chǎn)生一些化學(xué)變化,而它會(huì)覆蓋住內(nèi)部PCB層,所以要先清掉。清除與電鍍動(dòng)作都會(huì)在化學(xué)過(guò)程中完成。接下來(lái),需要將阻焊漆(阻焊油墨)覆蓋在最外層的布線上,這樣一來(lái)布線就不會(huì)接觸到電鍍部份了。
然后是將各種元器件標(biāo)示網(wǎng)印在線路板上,以標(biāo)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(huì)減低可焊性或是電流連接的穩(wěn)定性。此外,如果有金屬連接部位,這時(shí)“金手指”部份通常會(huì)鍍上金,這樣在插入擴(kuò)充槽時(shí),才能確保高品質(zhì)的電流連接。
最后,就是測(cè)試了。測(cè)試PCB是否有短路或是斷路的狀況,可以使用光學(xué)或電子方式測(cè)試。光學(xué)方式采用掃描以找出各層的缺陷,電子測(cè)試則通常用飛針探測(cè)儀(Flying-Probe)來(lái)檢查所有連接。電子測(cè)試在尋找短路或斷路比較準(zhǔn)確,不過(guò)光學(xué)測(cè)試可以更容易偵測(cè)到導(dǎo)體間不正確空隙的問(wèn)題。
線路板基板做好后,一塊成品的主板就是在PCB基板上根據(jù)需要裝備上大大小小的各種元器件—先用SMT自動(dòng)貼片機(jī)將IC芯片和貼片元件“焊接上去,再手工接插一些機(jī)器干不了的活,通過(guò)波峰/回流焊接工藝將這些插接元器件牢牢固定在PCB上,于是一塊主板就生產(chǎn)出來(lái)了。
另外,線路板要想在電腦上做主板使用,還需制成不同的板型。其中AT板型是一種最基本板型,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,其標(biāo)準(zhǔn)尺寸為 33.2cmX30.48cm,AT主板需與AT機(jī)箱電源等相搭配使用,現(xiàn)已被淘汰。而ATX板型則像一塊橫置的大AT板,這樣便于ATX機(jī)箱的風(fēng)扇對(duì) CPU進(jìn)行散熱,而且板上的很多外部端口都被集成在主板上,并不像AT板上的許多COM口、打印口都要依靠連線才能輸出。另外ATX還有一種 MicroATX小板型,它最多可支持4個(gè)擴(kuò)充槽,減少了尺寸,降低了電耗與成本。
2.北橋芯片
芯片組(Chiphotoshop/ target=_blank class=infotextkey>pset)是主板的核心組成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分為北橋芯片和南橋芯片,如Intel的i845GE芯片組由 82845GE GMCH北橋芯片和ICH4(FW82801DB)南橋芯片組成;而VIAKT400芯片組則由KT400北橋芯片和VT8235等南橋芯片組成(也有單芯片的產(chǎn)品,如SIS630/730等),其中北橋芯片是主橋,其一般可以和不同的南橋芯片進(jìn)行搭配使用以實(shí)現(xiàn)不同的功能與性能。
北橋芯片一般提供對(duì)CPU的類型和主頻、內(nèi)存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯(cuò)等支持,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于此類芯片的發(fā)熱量一般較高,所以在此芯片上裝有散熱片。
3.南橋芯片
南橋芯片主要用來(lái)與I/O設(shè)備及ISA設(shè)備相連,并負(fù)責(zé)管理中斷及DMA通道,讓設(shè)備工作得更順暢,其提供對(duì)KBC(鍵盤控制器)、RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器)、USB(通用串行總線)、Ultra
DMA/33(66)EIDE數(shù)據(jù)傳輸方式和ACPI(高級(jí)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(yáng),CYRIXIII等處理器;Socket 423用于早期Pentium4處理器,而Socket
478則用于目前主流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(guò)的SLOTA插座等等。
5.內(nèi)存插槽
內(nèi)存插槽是主板上用來(lái)安裝內(nèi)存的地方。目前常見的內(nèi)存插槽為SDRAM內(nèi)存、DDR內(nèi)存插槽,其它的還有早期的EDO和非主流的RDRAM內(nèi)存插槽。需要說(shuō)明的是不同的內(nèi)存插槽它們的引腳,電壓,性能功能都是不盡相同的,不同的內(nèi)存在不同的內(nèi)存插槽上不能互換使用。對(duì)于168線的SDRAM內(nèi)存和184 線的DDR SDRAM內(nèi)存,其主要外觀區(qū)別在于SDRAM內(nèi)存金手指上有兩個(gè)缺口,而DDR SDRAM內(nèi)存只有一個(gè)。
6.PCI插槽
PCI(peripheral componentinterconnect)總線插槽它是由Intel公司推出的一種局部總線。它定義了32位數(shù)據(jù)總線,且可擴(kuò)展為64位。它為顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、電視卡、MODEM等設(shè)備提供了連接接口,它的基本工作頻率為33MHz,最大傳輸速率可達(dá)132MB/s。
7.AGP插槽
AGP圖形加速端口(Accelerated GraphicsPort)是專供3D加速卡(3D顯卡)使用的接口。它直接與主板的北橋芯片相連,且該接口讓視頻處理器與系統(tǒng)主內(nèi)存直接相連,避免經(jīng)過(guò)窄帶寬的PCI總線而形成系統(tǒng)瓶頸,增加3D圖形數(shù)據(jù)傳輸速度,而且在顯存不足的情況下還可以調(diào)用系統(tǒng)主內(nèi)存,所以它擁有很高的傳輸速率,這是PCI等總線無(wú)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(lái)連接硬盤和光驅(qū)等設(shè)備而設(shè)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(xié)定,傳統(tǒng)的IDE傳輸使用數(shù)據(jù)觸發(fā)信號(hào)的單邊來(lái)傳輸數(shù)據(jù),而Ultra
DMA在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用數(shù)據(jù)觸發(fā)信號(hào)的兩邊,因此它具備33MB/S的傳輸速度。
而ATA66/100/133則是在UltraDMA/33的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它們的傳輸速度可反別達(dá)到66MB/S、100M和133MB/S,只不過(guò)要想達(dá)到66MB/S左右速度除了主板芯片組的支持外,還要使用一根ATA66/100專用40PIN的80線的專用EIDE排線。
此外,現(xiàn)在很多新型主板如I865系列等都提供了一種Serial ATA即串行ATA插槽,它是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型,它用來(lái)支持SATA接口的硬盤,其傳輸率可達(dá)150MB/S。
9.軟驅(qū)接口
軟驅(qū)接口共有34根針腳,顧名思義它是用來(lái)連接軟盤驅(qū)動(dòng)器的,它的外形比IDE接口要短一些。
10.電源插口及主板供電部分
電源插座主要有AT電源插座和ATX電源插座兩種,有的主板上同時(shí)具備這兩種插座。AT插座應(yīng)用已久現(xiàn)已淘汰。而采用20口的ATX電源插座,采用了防插反設(shè)計(jì),不會(huì)像AT電源一樣因?yàn)椴宸炊鵁龎闹靼?。除此而外,在電源插座附近一般還有主板的供電及穩(wěn)壓電路。
主板的供電及穩(wěn)壓電路也是主板的重要組成部分,它一般由電容,穩(wěn)壓塊或三極管場(chǎng)效應(yīng)管,濾波線圈,穩(wěn)壓控制集成電路塊等元器件組成。此外,P4主板上一般還有一個(gè)4口專用12V電源插座。
11.BIOS/ target=_blank class=infotextkey>BIOS及電池
BIOS(BASIC INPUT/OUTPUTSYSTEM)基本輸入輸出系統(tǒng)是一塊裝入了啟動(dòng)和自檢程序的EPROM或EEPROM集成塊。實(shí)際上它是被固化在計(jì)算機(jī)ROM(只讀存儲(chǔ)器)芯片上的一組程序,為計(jì)算機(jī)提供最低級(jí)的、最直接的硬件控制與支持。除此而外,在BIOS芯片附近一般還有一塊電池組件,它為BIOS提供了啟動(dòng)時(shí)需要的電流。
常見BIOS芯片的識(shí)別主板上的ROM BIOS芯片是主板上唯一貼有標(biāo)簽的芯片,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芯片,上面的標(biāo)簽起著保護(hù)BIOS內(nèi)容的作用,因?yàn)樽贤饩€照射會(huì)使EPROM內(nèi)容丟失,所以不能隨便撕下。現(xiàn)在的 ROM BIOS多采用Flash ROM( 可擦可編程只讀存儲(chǔ)器),通過(guò)刷新程序,可以對(duì)Flash ROM進(jìn)行重寫,方便地實(shí)現(xiàn)BIOS升級(jí)。
目前市面上較流行的主板BIOS主要有Award BIOS、AMI BIOS、Phoenix BIOS三種類型。Award BIOS是由Award
Software公司開發(fā)的BIOS產(chǎn)品,在目前的主板中使用最為廣泛。Award BIOS功能較為齊全,支持許多新硬件,目前市面上主機(jī)板都采用了這種BIOS。
AMI BIOS是AMI公司出品的BIOS系統(tǒng)軟件,開發(fā)于80年代中期,它對(duì)各種軟、硬件的適應(yīng)性好,能保證系統(tǒng)性能的穩(wěn)定,在90年代后AMI
BIOS應(yīng)用較少;Phoenix BIOS是Phoenix公司產(chǎn)品,Phoenix BIOS多用于高檔的原裝品牌機(jī)和筆記本電腦上,其畫面簡(jiǎn)潔,便于操作,現(xiàn)在Phoenix已和Award公司合并,共同推出具備兩者標(biāo)示的BIOS產(chǎn)品。
12.機(jī)箱前置面板接頭
機(jī)箱前置面板接頭是主板用來(lái)連接機(jī)箱上的電源開關(guān)、系統(tǒng)復(fù)位、硬盤電源指示燈等排線的地方。一般來(lái)說(shuō),ATX結(jié)構(gòu)的機(jī)箱上有一個(gè)總電源的開關(guān)接線(Power
SW),其是個(gè)兩芯的插頭,它和Reset的接頭一樣,按下時(shí)短路,松開時(shí)開路,按一下,電腦的總電源就被接通了,再按一下就關(guān)閉。
而硬盤指示燈的兩芯接頭,一線為紅色。在主板上,這樣的插針通常標(biāo)著IDE LED或HD LED的字樣,連接時(shí)要紅線對(duì)一。這條線接好后,當(dāng)電腦在讀寫硬盤時(shí),機(jī)箱上的硬盤的燈會(huì)亮。電源指示燈一般為兩或三芯插頭,使用1、3位,1線通常為綠色。
在主板上,插針通常標(biāo)記為PowerLED,連接時(shí)注意綠色線對(duì)應(yīng)于第一針(+)。當(dāng)它連接好后,電腦一打開,電源燈就一直亮著,指示電源已經(jīng)打開了。而復(fù)位接頭(Reset)要接到主板上Reset插針上。主板上Reset針的作用是這樣的:當(dāng)它們短路時(shí),電腦就重新啟動(dòng)。而PC喇叭通常為四芯插頭,但實(shí)際上只用1、4兩根線,一線通常為紅色,它是接在主板Speaker插針上。在連接時(shí),注意紅線對(duì)應(yīng)1的位置。
13.外部接口
ATX主板的外部接口都是統(tǒng)一集成在主板后半部的。現(xiàn)在的主板一般都符合PC'99規(guī)范,也就是用不同的顏色表示不同的接口,以免搞錯(cuò)。一般鍵盤和鼠標(biāo)都是采用PS/2圓口,只是鍵盤接口一般為藍(lán)色,鼠標(biāo)接口一般為綠色,便于區(qū)別。而USB接口為扁平狀,可接MODEM,光驅(qū),掃描儀等USB接口的外設(shè)。而串口可連接MODEM和方口鼠標(biāo)等,并口一般連接打印機(jī)。
14.主板上的其它主要芯片
除此而外主板上還有很多重要芯片:
AC97聲卡芯片
AC'97的全稱是AudioCODEC'97,這是一個(gè)由Intel、Yamaha等多家廠商聯(lián)合研發(fā)并制定的一個(gè)音頻電路系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。主板上集成的 AC97聲卡芯片主要可分為軟聲卡和硬聲卡芯片兩種。所謂的AC'97軟聲卡,只是在主板上集成了數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片(如ALC201、ALC650、 AD1885等),而真正的聲卡被集成到北橋中,這樣會(huì)加重CPU少許的工作負(fù)擔(dān)。
所謂的AC'97硬聲卡,是在主板上集成了一個(gè)聲卡芯片(如創(chuàng)新CT5880和支持6聲道的CMI8738等),這個(gè)聲卡芯片提供了獨(dú)立的聲音處理,最終輸出模擬的聲音信號(hào)。這種硬件聲卡芯片相對(duì)比軟聲卡在成本上貴了一些,但對(duì)CPU的占用很小。
網(wǎng)卡芯片
現(xiàn)在很多主板都集成了網(wǎng)卡。在主板上常見的整合網(wǎng)卡所選擇的芯片主要有10/100M的RealTek公司的8100(8139C/8139D芯片)系列芯片以及威盛網(wǎng)卡芯片等。除此而外,一些中高端主板還另外板載有Intel、3COM、Alten和Broadcom的千兆網(wǎng)卡芯片等,如Intel的 i82547EI、3COM
3C940等等。(見圖18-3COM 3C940千兆網(wǎng)卡芯片)
IDE陣列芯片
一些主板采用了額外的IDE陣列芯片提供對(duì)磁盤陣列的支持,其采用IDERAID芯片主要有HighPoint、Promise等公司的產(chǎn)品的功能簡(jiǎn)化版本。例如Promise公司的PDC20276/20376系列芯片能提供支持0,1的RAID配置,具自動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。美國(guó)高端HighPoint公司的RAID芯片如HighPointHPT370/372/374系列芯片,SILICON SIL312ACT114芯片等等。
I/O控制芯片
I/O控制芯片(輸入/輸出控制芯片)提供了對(duì)并串口、PS2口、USB口,以及CPU風(fēng)扇等的管理與支持。常見的I/O控制芯片有華邦電子 (WINBOND)的W83627HF、W83627THF系列等,例如其最新的W83627THF芯片為I865/I875芯片組提供了良好的支持,除可支持鍵盤、鼠標(biāo)、軟盤、并列端口、搖桿控制等傳統(tǒng)功能外,更創(chuàng)新地加入了多樣新功能,例如,針對(duì)英特爾下一代的Prescott內(nèi)核微處理器,提供符合 VRD10.0規(guī)格的微處理器過(guò)電壓保護(hù),如此可避免微處理器因?yàn)楣ぷ麟妷哼^(guò)高而造成燒毀的危險(xiǎn)。
此外,W83627THF內(nèi)部硬件監(jiān)控的功能也同時(shí)大幅提升,除可監(jiān)控PC系統(tǒng)及其微處理器的溫度、電壓和風(fēng)扇外,在風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制上,更提供了線性轉(zhuǎn)速控制以及智能型自動(dòng)控轉(zhuǎn)系統(tǒng),相較于一般的控制方式,此系統(tǒng)能使主板完全線性地控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,以及選擇讓風(fēng)扇是以恒溫或是定速的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。這兩項(xiàng)新加入的功能,不僅能讓使用者更簡(jiǎn)易地控制風(fēng)扇,并延長(zhǎng)風(fēng)扇的使用壽命,更重要的是還能將風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的噪音減至最低。
頻率發(fā)生器芯片
頻率也可以稱為時(shí)鐘信號(hào),頻率在主板的工作中起著決定性的作用。我們目前所說(shuō)的CPU速度,其實(shí)也就是CPU的頻率,如P41.7GHz,這就是 CPU的頻率。電腦要進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)傳送以及正常的運(yùn)行,沒有時(shí)鐘信號(hào)是不行的,時(shí)鐘信號(hào)在電路中的主要作用就是同步;因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳送過(guò)程中,對(duì)時(shí)序都有著嚴(yán)格的要求,只有這樣才能保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程不出差錯(cuò)。
時(shí)鐘信號(hào)首先設(shè)定了一個(gè)基準(zhǔn),我們可以用它來(lái)確定其它信號(hào)的寬度,另外時(shí)鐘信號(hào)能夠保證收發(fā)數(shù)據(jù)雙方的同步。對(duì)于CPU而言,時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn),CPU內(nèi)部的所有信號(hào)處理都要以它作為標(biāo)尺,這樣它就確定CPU指令的執(zhí)行速度。
時(shí)鐘信號(hào)頻率的擔(dān)任,會(huì)使所有數(shù)據(jù)傳送的速度加快,并且提高了CPU處理數(shù)據(jù)的速度,這就是我們?yōu)槭裁闯l可以提高機(jī)器速度的原因。要產(chǎn)生主板上的時(shí)鐘信號(hào),那就需要專門的信號(hào)發(fā)生器,也稱為頻率發(fā)生器。
但是主板電路由多個(gè)部分組成,每個(gè)部分完成不同的功能,而各個(gè)部分由于存在自己的獨(dú)立的傳輸協(xié)議、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),因此它們正常工作的時(shí)鐘頻率也有所不同,如CPU的FSB可達(dá)上百兆,I/O口的時(shí)鐘頻率為24MHz,USB的時(shí)鐘頻率為48MHz,因此這么多組的頻率輸出,不可能單獨(dú)設(shè)計(jì),所以主板上都采用專用的頻率發(fā)生器芯片來(lái)控制。
頻率發(fā)生器芯片的型號(hào)非常繁多,其性能也各有差異,但是基本原理是相似的。例如ICS950224AF時(shí)鐘頻率發(fā)生器,是在I845PE/GE的主板上得到普遍采用時(shí)鐘頻率發(fā)生器,通過(guò)BIOS內(nèi)建的“AGP/PCI頻率鎖定”功能,能夠保證在任何時(shí)鐘頻率之下提供正確的PCI/AGP分頻,有了起提供的這“AGP/PCI頻率鎖定”功能,使用多高的系統(tǒng)時(shí)鐘都不用擔(dān)心硬盤里面精貴的數(shù)據(jù)了,也不用擔(dān)心顯卡、聲卡等的安全了,超頻,只取決于CPU和內(nèi)存的品質(zhì)而已了
二、總結(jié)
最后再讓我們通過(guò)一張?jiān)敿?xì)的大圖來(lái)對(duì)主板來(lái)個(gè)徹底注釋。
1是整合音效芯片,
2是I/O控制芯片,
3是光驅(qū)音源插座,
4是外接音源輔助插座,
5是SPDIF插座,
6是USB插頭,
7是機(jī)箱被開啟接頭,
8是PCI插槽,
9是AGP4X插槽,
10是機(jī)箱前端通用USB接口,
11是BIOS,
12是機(jī)箱面板接頭,
13是南橋芯片,
14是IDE1插口,
15是IDE2插口,
16是電源指示燈接頭,
17是清除CMOS記憶跳線,
18是風(fēng)扇電源插座,
19是電池,
20是軟驅(qū)插座,
21是ATX電源插座,
22是內(nèi)存插槽,
23是風(fēng)扇電源插座,
24是北橋芯片,
25是CPU風(fēng)扇支架,
26是CPU插座,
27是12VATX電源插座,
28是第二組音源插座,
29是PS/2鍵盤及鼠標(biāo)插座,
30是USB插座,
31是并串口,
32是游戲控制器及音源插座,
33是SUP_CEN插座。