准备知识

1.主板简介

主板（Main Board）即计算机的主机板，担负着操控和调度CPU、内存、显卡、硬盘等各个周边子系统并使它们协同工作的重要任务。主板的主要结构及接口如图2-19所示。

目前常见的主板绝大多数是标准ATX结构，考虑到以后还要扩展PCI等设备和内存，建议选用标准的ATX结构主板。下面介绍主板的物理结构与各个部件的名称和作用。

2.主板的组成

（1）PCB

一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组成，PCB（印制电路板）是主板的基板。它实际是由几层树脂材料黏合在一起的，内部采用铜箔走线。一般的PCB线路板分为四层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层，将接地和电源层放在中间，这样便可容易地对信号线做出修正。而一些要求较高的主板的线路板可达到6层或更多。

（2）CPU插槽

CPU插槽又称为CPU的接口，是用于连接CPU的专用插座，连接CPU的唯一桥梁，没有它，计算机就不能工作。对应于不同架构的CPU，与主板连接的插座类型各不相同。CPU接口类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。CPU先后采用过卡式、针脚式、和触点式等多种插槽，目前主要为针脚式和触点式两种。

目前Intel平台的接口类型为“LGA×××”，LGA全称是Land Grid Array，直译过来就是栅格阵列封装，与Intel处理器之前的封装技术Socket 478相对应，它也被称为Socket T。说它是“跨越性的技术革命”，主要在于它用金属触点式封装取代了以往的针状插脚。而LGA 775，顾名思义，就是有775个触点。在“LGA×××”出现之前，Intel和AMD处理器的插座都被称为“Socket×××”，其中的“Socket”实际上就是插座的意思，而“XXX”则表示针脚的数量，如Socket 939。目前，Intel常用的插槽类型如LGA 1155、LGA 1150、LGA 1151、LGA 2011 LGA2011-3等，支持不同型号的Intel处理器，图2-20所示为支持Intel 6代台式机系列的LGA 1151插槽。

目前，AMD平台的常用接口类型如Socket FM2、Socket FM2+、Socket AM3、Socket AM3+等，Socket AM3+（又称Socket AM3b）是AMD推出的CPU插座，于2011年发布，取代上一代Socket AM3并支持AMD新一代32nm处理器AMD FX CPU。主板插座有942个接口，如图2-21所示。

提示

在CPU插座上一般都有一些特别设计的缺口或空白区域，这是为了防止在安装CPU时将CPU的方向插错。

（3）内存插槽

内存插槽是指主板上用来插内存条的插槽。主板所支持的内存种类和容量都由内存插槽来决定的。内存插槽通常最少有两个，最多的为4或者6或者8个，不同的内存插槽的引脚、电压、性能都不尽相同，不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。

主要有两种：

SIMM插槽：SIMM（Single-In Line Memory Module）即单边接触内存模组，用于安装早期的SDRAM内存。

DIMM插槽：DIMM（Dual In-Line Memory Module）即双边接触内存模组用于安装DDR、DDR2以及目前主流DDR3、DDR4内存。

目前主流的插槽主要有DDR3 DIMM和DDR4 DIMM两种，图2-22所示是七彩虹iGame Z170烈焰战神X主板上的4×DDR4 DIMM的内存插槽，支持双通道DDR4内存。

提示

双通道，就是在北桥芯片里设计两个内存控制器，这两个内存控制器可相互独立工作，每个控制器控制一个内存通道。在这两个内存通道CPU可分别寻址、读取数据，从而理论上使内存的带宽增加一倍，数据存取速度也相应增加一倍。Intel有弹性双通道，支持不同容量的内存建立双通道，至于频率则按最低的使用，时序按最长的。要使双通道性能达到最好，建议使用同品牌同频率的内存，并把两条内存条插在主板的颜色相同的内存插槽里。

（4）AGP插槽

AGP图形加速端口（Accelerated Graphic Port）是专供3D加速卡（3D显卡）使用的接口，如图2-23所示。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，而且在显存不足的情况下还可以调用系统主内存，所以它拥有较高的传输速率，这是PCI等总线无法比拟的。AGP接口主要可分为AGP 1X/2X/Pro/4X/8X等类型。但目前AGP接口已经逐步被PCI Express接口所取代。

（5）PCI插槽

PCI是目前常用的主板扩展插槽标准，如图2-24所示，它的基本工作频率为33MHz，最大传输速率可达133MB/s。它通常用于连接声卡、网卡、电视卡、内置Modem等设备，通过安装这些设备能使计算机的功能得到相应的扩展。PCI接口已经逐步被PCI Express接口所取代。

（6）PCI Express插槽

PCI Express（简称PCI-E）是目前最新的总线和接口标准，这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线标准的统一。它也可以作为显卡、网卡、声卡的高速插槽。它的主要优势就是数据传输速率高，根据其传输速度的不同，PCI-E具有1X（250MB/s）、4X、8X和16X共4种传输模式，能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。2006年正式推出PCI-E Spec2.0（2.0规范）。目前PCI-E 3.0规范也已经确定，其编码数据速率，比同等情况下的PCI-E 2.0规范提高了一倍，X32端口的双向速率高达320Gbit/s。主板上PCI Express插槽如图2-25所示。

（7）硬盘接口

硬盘接口目前主要分为两种：IDE接口和SATA接口。

IDE接口也叫ATA接口或PATA接口，它是用于连接主板与具有并行接口的硬盘、光驱的一种组件，图2-26所示为主板上的两个IDE接口，分别为IDE1和IDE2。在接口边的PCB板上标有IDE编号。

SATA接口也叫串行ATA接口，它是新一代的接口，如图2-27所示。与IDE接口相比，SATA接口的传输速率快，其标准数据传输率为150MB/s，新一代的SATAⅡ标准的数据传输率为300MB/s，其后的SATA Ⅲ标准的数据传输率将达到600MB/s，SATA接口还支持“热插拔”技术。目前SATA接口已逐步替代IDE接口成为硬盘和光驱的主流接口。

（8）主板的芯片组

主板的芯片组是整个主板的核心，是负责指挥、调度主板上各个元件协同工作的司令部或神经中枢。CPU完成计算工作，芯片组就负责把计算结果传递给有关部件。它决定了计算机所支持的CPU类型、内存存储类型、总线速度，硬盘接口等关键技术配置。按照位置不同，一般主板的芯片组分为北桥芯片和南桥芯片两部分。北桥芯片如图2-28所示。

①北桥芯片。北桥芯片是计算机主板上最重要的一块芯片，位于CPU插座边，它决定了CPU、内存和显卡等硬件的类型，通常处理CPU、RAM（内存）、PCI Express端口和南桥芯片之间的通信。因此北桥芯片的优劣在一定程度上决定了一块主板的性能水平。由于北桥芯片所处理的数据较多，为降低其工作时所散发出的热量，一般情况下都有会在其上方安装一块散热片，如图2-29所示。有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。

②南桥芯片。南桥芯片是主板的第二大芯片，主要是负责I/O接口等一些外设接口的控制、IDE设备的控制及附加功能等，如图2-30所示。

（9）BIOS芯片和CMOS芯片图2-31所示为主板上的BIOS芯片，它一般采用内嵌式，是现今阶段比较流行的一种BIOS芯片。它实质上是一个ROM芯片，其中保存计算机最重要的基本输入/输出程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统自举程序。

CMOS芯片是一种低耗电存储器，其主要作用是用来存放BIOS中的设置信息以及系统时间日期。为使计算机不丢失CMOS和系统时钟信息，在CMOS芯片的附近有一个电池给他持续供电。

图2-32所示为CMOS电池，这块电池非常重要，是主板中的必备部件。主要作用是给主板上的CMOS芯片供电，CMOS是微机主板上的一块可读写的RAM芯片，其中记录着主板的硬件信息及启动信息。如果CMOS无电，则会丢失硬件设备信息而采用主板出厂时的默认值，导致系统时间不正常、端口开启失败及其他问题。

（10）主板的外部接口

在主板的侧面一般集成了许多外部接口，如图2-33所示，当主板安装到计算机的机箱后，这些接口裸露在主机箱后面。鼠标、键盘、U盘等设备都是通过位于机箱背后的这些接口连接到主板上的。一般常见的外部接口有：

●　鼠标、键盘接口。早些时候的主板常有PS/2鼠标、键盘接口，接口均为圆形6针插座，现在有些新型主板已经取消了PS/2接口，而统一采用USB接口。

●　USB接口。USB是由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC和NT（北方电讯）七大公司共同推出的接口标准。USB并不是一种新的总线或局部总线，而是计算机连接外围设备的I/O接口标准。USB接口的特点是：连接简单、支持热插拔、传输速率高。USB接口为4针接口。它可以连接U盘、数码照相机、扫描仪等外围设备。

●　VGA接口。显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上，显卡的输出接口就是计算机与显示器之间的桥梁，它负责向显示器输出相应的图像信号。CRT显示器因为设计制造上的原因，只能接收模拟信号输入，这就需要显卡能输出模拟信号。VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口。虽然液晶显示器可以直接接收数字信号，但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配，因而采用VGA接口。

●　DVI接口。DVI（Digital Visual Interface），即数字视频接口，在PC、DVD、高清晰电视（HDTV）、高清晰投影仪等设备上有广泛的应用。在PC上一般用来连接液晶显示器。DVI接口有3种类型包括：DVI-Analog（DVI-A）接口，DVI-Digital（DVI-D）接口，DVI-Integrated（DVI-I）接口。

3.主板选购

主板是计算机系统里除了CPU以外最重要的部分，它直接影响整个计算机的性能和兼容性，再好的CPU遇到速度慢的主板时，主板也会成为系统的瓶颈，使整个系统的性能下降。目前，主板的品牌很多，每一种品牌又有许多不同的型号，往往造成用户在选择主板时无所适从。选择一款好的主板，不仅可以提高整个微机系统的性能，而且还有利于维护和升级。建议用户选择主板时应该主要考虑如下因素：

（1）品牌

主板是一种集高科技、高工艺为一体的集成产品，因此作为选购者来说，应首先考虑品牌。品牌决定产品的品质，大品牌的产品有大厂商做后盾、提供支持；一个有实力主板厂商，为了推出自己的主板，从产品的设计开始，选料筛选、工艺控制，到包装运送都要经过十分严格的把关。主板的品牌很多，各厂家生产的主板品质也有所不同。一般来说，知名厂商在设计及生产工艺和原材料选用等方面比较严格，品质都很好。对于追求品质且要求较高的用户，可以选择技嘉、华硕、微星等厂商的主板产品；对于追求性价比的用户，可以选择映泰、华擎等厂商的主板产品。

（2）兼容性

主板由于要和各种各样的周边设备配合并运行各种操作系统及应用程序，所以兼容性是非常重要的。需要考虑主板与CPU、内存、显卡等配件的匹配问题。

（3）性能

速度指标也是大家购买时普遍关心的一个性能指标。各个厂家生产的主板速度有差异主要是因为采用的芯片组（Chipset）不同；高速缓存的设计及容量不同，线路设计与BIOS（基本的输入/输出系统）设计不同；原配件或材料选用品质不同。速度指标可以测试得到，一般取相同配置的主板（如芯片组相同），在相同配置（同样的CPU、内存、显卡、硬盘等）下用专业的软件测试。选择主板时当然要选择速度快、性能好的主板。

（4）升级扩展性

计算机技术日新月异，要考虑主板升级扩展性。主要包括以下几方面：CPU升级余地，支持哪家公司的产品等；内存升级能力，有多少个内存插槽，最大内存容量；有几个PCI或PCI Express插槽；BIOS可否升级等。选择主板时，应选择便于升级扩展的主板。

（5）售后服务

售后服务包括产品保修、技术支持情况，能否获得最新的BIOS升级等。应从信誉好的商家和正规渠道的分销商处购买，以免买到水货或假货，损害自己的利益。

（6）价格

市场上的主板价格从几百元到几千元，由于主板的配置不同（如内置了声卡、显卡等）、选用材料不同、主板的产地不同等都会影响主板的价格，会造成一定的价格差。价格确实是应考虑的一方面，但不能是唯一的一方面，较高的价格可能意味着较好的产品和服务。

适合自己的才是最好的。所以，在选择主板时一定要综合考虑上述因素，选择最适合自己的主板。

另外，在选购主板时还有一些常用的技巧。归纳起来有下面几点：

（1）观察外表，掂其分量

观察主板外表可以按照以下的原则：看主板的厚度，二者比较，厚者为宜。选择电路板为多层的主板。把主板拿起，隔着主板对着光源看，若能观察到另一面的布线元件，则说明该主板为双层板，否则，就是四层板或多层板。

另外，布线是否合理流畅也将影响整块主板的电气性能，这主要靠感觉，当然这种感觉是建立在对一般主板布线相当了解的基础之上的。

仔细观察主板各芯片的生产日期和型号、品牌标识。一般来说，各芯片的生产日期不宜超过三个月，否则将影响主板的整体性能。芯片上的标识要清晰可辨，无划痕等明显印迹。

（2）主板电池

电池是为保持CMOS数据和时钟的运转而设的。“掉电”就是指电池没电了，不能保存CMOS的数据，关机后时钟也不走了。选购时，观察主板电池是否生锈、漏液。生锈或漏液，则有可能腐蚀整块主板而导致主板报废。

（3）摇动跳线

仔细观察各组跳线是否虚焊。开机后，轻微摇动跳线，看计算机是否出错，若有出错信息，则说明跳线松动，性能不稳定，这样的主板必不在选购之列。

（4）软件测速

利用Speed或其他测速软件对主板进行全面的检测，不同主板间的横向比较会给出一个准确的结论。

4.主板产品介绍

下面将根据不同计算机应用领域的需求，为用户分别推荐高、中低端的主板产品。

（1）高端主板

目前高端主板价格普遍在1000元以上，用户可以选择的主板品牌主要是华硕、微星、技嘉等。下面主要介绍支持Intel CPU的高端主板和支持AMD CPU的高端主板。

①支持Intel CPU的高端主板。技嘉GA-Z170X-GAMING 3（rev.1.0）主板如图2-34所示，采用的Intel Z170芯片组，LGA 1151 CPU插槽，支持Intel 14nm CPU；具有4×DDR4 DIMM内存插槽，最大可以支持双通道64GB的DDR4 3200MHz内存；提供了1条PCI-E X16显卡插槽、3条PCI-E X1插槽、PCI-EX4和PCI-EX8插槽各1条；并提供6组SATA Ⅲ接口，还提供15个USB接口；集成了集成Realtek ALC1150 8声道音效芯片和板载Atheros Killer E2201千兆网卡芯片，使主板具有8声道和千兆网卡功能。这款主板支持第6代Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron处理器。

②支持AMD CPU的高端主板。这里介绍支持AMD CPU的高端主板产品之——华硕M5A99FX PRO R2.0主板，如图2-35所示，该主板采用AMD 990FX北桥+SB950南桥芯片组，具有4条DDR3内存插槽，最大支持双通道32GB的DDR3 2133MHz内存；提供4条PCI-E X16显卡插槽、1条PCI-E X1插槽和1条PCI插槽，并提供7组SATA Ⅲ接口，还提供14个USB 2.0，4个USB3.0接口，集成了音效芯片和网卡芯片，使主板具有声卡和千兆网卡的功能。这款主板支持AMD FX/Phenom II/Athlon II/Sempron 100处理器。

（2）中端主板

一般普通家庭和学生在选购主板时可选择500～1000元之间的中端产品，下面将介绍支持Intel CPU的中端主板和支持AMD CPU的中端主板。

①支持Intel CPU的中端主板。华硕Z87-K主板如图2-36所示，采用的Intel Z87芯片组，具有4条DDR3内存插槽，最大可以支持双通道32GB的DDR3 2800MHz内存，提供了2条PCI Express X16显卡插槽、2条PCI Express X1插槽和3条PCI插槽，并提供6组SATAⅢ接口，还提供14个USB接口，集成了8声道音效芯片和板载Realtek RTL8111GR千兆网卡芯片，使主板具有8声道和千兆网卡功能。这款主板支持第4代Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron处理器。

②支持AMD CPU的中端主板。微星FM2-A85XA-G65主板如图2-37所示。这是一款支持AMD CPU的中端产品，该主板采用AMD A85X（Hudson D4）芯片组，具有4条DDR3内存插槽，支持双通道DDR3 1333MHz内存，最高可达16GB。提供2条PCI Express X16显卡插槽、3条PCI Express X1插槽和2条PCI插槽，扩展能力相当不错。并提供8组SATA接口，支持RAID功能。还提供4个USB接口，集成了音效芯片、X1250显卡和网卡芯片，使主板具有显卡、声卡和千兆网卡的功能。这款主板支持Socket FM2+接口的AMD A10/A8/A6/A4等处理器。

（3）低端主板

选购主板时，一般公司的办公用户可以选择500元以下的低端产品。

①支持Intel CPU的低端主板。技嘉GA-H61M-DS2 DVI主板如图2-38所示。这是一款支持Intel CPU的低端产品，采用Intel H61芯片组，具有2条DDR3内存插槽，支持双通道DDR3 1200/1333内存，最高支持16GB，提供1条PCI Express X16显卡插槽、2条PCI Express X1插槽和2条PCI插槽，并提供4组SATA接口，还提供8个USB接口，集成了Realtek ALC8878声道声卡芯片、cpu内置显卡芯片和板载千兆网卡芯片，这款主板支持2代和3代Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron CPU。

②支持AMD CPU的低端主板。图2-39所示为一款支持AMD CPU的中低端主板——梅捷SY-F2A85+节能主板，该主板采用AMD A85X芯片组，具有4条DDR3内存插槽，支持双通道DDR3 1866MHz内存，最高支持32GB。提供2条PCI-E X16显卡插槽、2条PCI-E X1插槽和2条PCI插槽，并提供6组SATA接口，还提供8个USB接口，集成了音效芯片和网卡芯片，使主板具有声卡和千兆网卡的功能。这款主板支持Socket FM2+接口的AMD A10/A8/A6/A4/Athlon等处理器。