計算機主板的工作原理

計算機主板構造和工作原理

主板通常擁有多種不同的內置功能，并且可以直接影響計算機的功能和升級潛力。在本文中，我們將了解一下主板的通用部件。隨后，我們將仔細研究顯著影響計算機性能的五點內容。

計算機主板

盡管僅有主板什么也作不了，但如果沒有它計算機則無法運行。主板的主要工作是支撐計算機的微處理器芯片并讓所有其他部件與其連接。有助于計算機運行或增強性能的所有部件要么是主板的一部分，要么通過插槽或端口插在主板上。

主板的形狀和布局被稱為外形。外形影響各個部件的位置以及計算機機箱的形狀。多數 PC 主板采用幾種特定外形，這樣主板便可以裝入標準機箱內。外形只是適用于主板的多種標準之一。其他一些標準包括：

微處理器的插槽，它決定主板采用什么類型的中央處理器(CPU)。

芯片組，它是主板邏輯系統的一部分，通常由北橋和南橋兩部分構成。這兩座“橋梁”將CPU與計算機的其他部件相連。

基本輸入/輸出系統(BIOS)芯片，它控制計算機最基本的功能并在每次開機時執行自檢。有些系統具有雙BIOS，可在一個BIOS發生故障或者在更新過程中出錯時提供備份。

實時時鐘芯片，它是一種受電池操控的芯片，維持基本設置和系統時間。

主板上的插槽與端口包括：

外圍組件互連(PCI)——顯卡、聲卡、視頻采集卡及網卡的插槽

加速圖形端口(AGP)——顯卡專用端口

電子集成驅動器(IDE)——硬盤接口

通用串行總線或火線——連接外設

內存插槽

一些主板還將較新的技術進步融入其中：

獨立磁盤冗余陣列(RAID)控制器允許計算機將多個驅動器識別為一個驅動器。

PCI Express是一種更加新穎的協議，其作用更像是一個網絡而不是總線。有了它，就不再需要包括AGP端口在內的其他端口。

一些主板具有板載聲卡、網卡、顯卡或其他外設支持，而不是依靠插入式板卡。

Socket754主板 Socket939主板 Socket LGA755主板

首先許多人在考慮計算機的速度和性能時首先想起的是CPU。處理器越快，計算機的“思考”速度就越快。在個人計算機的早期，所有處理器具有相同的一組針腳將 CPU與主板連接，這稱為針腳柵格陣列(PGA)。這些針腳可以插入到名Socket7的插槽布局中。這意味著處理器與主板之間實現完全兼容。然而目前使用多種PGA，其中沒有一種能夠插入到Socket7中。隨著微處理器的進步，它們需要愈來愈多的針腳，用來處理新增功能并向芯片提供越來越大的能量。

當前的插槽布局通常按照PGA中的針腳數來命名。常用的插槽如下：

Socket478——適用于老式的奔騰和賽揚處理器

Socket754——適用于AMD Sempron和某些AMD Athlon處理器

Socket939——適用于更新、更快的AMD Athlon處理器

SocketAM2——適用于最新的AMD Athlon處理器

SocketA——適用于老式的AMD Athlon處理器

主板的選擇應該是以CPU的型號為依據的。例如，如果您想使用由英特爾或AMD生產的其中一種新型多核芯片，那么您需要選擇具有適合這些芯片的插槽的主板。因為CPU完全無法插入與其PGA不匹配的插槽中。

北橋和南橋

芯片組就好象“粘合劑”，它將微處理器與主板的其他部分連接，繼而與計算機的其他部分相連。在一臺PC上，芯片組包括兩個基本部分——北橋和南橋。計算機的所有不同部件都通過芯片組與CPU通信。

芯片組將CPU與計算機的其他部分相連

北橋通過前端總線(FSB)直接連接到處理器。內存控制器位于北橋上，這樣可讓CPU快速訪問內存。北橋還連接到AGP或PCI Express總線并與內存連接。

南橋要比北橋慢，而且CPU中的信息必須經過北橋才能到達南橋。其他總線將南橋連接到PCI總線、USB 端口以及IDE或SATA硬盤接口。

芯片組選擇與CPU選擇有著密切的關系，因為制造商會對芯片組進行優化以使其與特定的CPU配套使用。芯片組是主板上集成的一部分，因此無法拆除或對它進行升級。這意味著，不僅主板的插槽要與CPU相匹配，而且主板的芯片組也必須能與CPU進行最理想的協作。

事實上，總線是將主板上不同部分相互連接的電路。總線一次可以處理的數據越多，其信息傳輸速度就越快。總線速度的單位是兆赫茲(MHz)，指的是可以同時通過總線的數據量。

總線速度通常指的是前端總線(FSB)的速度，前端總線將CPU連接到北橋。FSB速度可以從66MHz到800MHz以上。由于CPU通過北橋訪問內存控制器，因此FSB速度可以顯著影響計算機的性能。

下面是主板上的其他一些總線：

后端總線，它將CPU與二級(L2)高速緩存相連，二級(L2)高速緩存又稱為輔助或外部高速緩存。處理器決定著后端總線的速

總結

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