主板


























主機板

Amstrad CPC6128, keyboard removed.jpg

CPC6128主機板

连接至

微处理器通过



  • LGA(Intel)


  • Sockets(已被淘汰,如晚期的Pentium III)


  • Slots (已被淘汰,如Pentium II)


記憶體通过



  • DDR4

  • DDR3


周邊設備通过



  • USB

  • Thunderbolt


擴充卡通过




  • PCI(已被淘汰)


  • AGP(已被淘汰)

  • PCI Express


  • ISA (已被淘汰)


規格
ATX
microATX
ITX
常见制造商
華碩 ASUS
技嘉 GIGABYTE
微星 MSI
華擎 ASRock

主板英语:Motherboard, Mainboard,简称Mobo);又称主机板系统板逻辑板(logic board)、母板底板等,是构成复杂电子系统例如電子計算機的中心或者主電路板。


典型的主板能提供一系列接合點,供處理器、顯示卡、硬碟機、記憶體、對外裝置等裝置接合。它們通常直接插入有關插槽,或用線路連接。主機板上最重要的構成元件是晶片組(Chipset)。早期的晶片組通常由北橋和南橋組成,現在的Intel/AMD主板絕大多數採用單晶片設計,增強其效能(自Intel 5系列晶片組/AMD APU平台開始,晶片組採用單晶片組設計,主板上只有南橋,Intel將其稱為PCH,AMD將其稱為FCH,北橋被移入CPU中以增強效能)。晶片組為主機板提供一個通用平台供不同裝置連接,控制不同裝置的溝通。它亦包含對不同擴充插槽的支援,例如處理器、PCI Express。晶元組亦為主機板提供額外功能,例如內建於晶片組/CPU的顯示卡,整合的聲卡。現在的家用主板絕大多數內建聲卡、網路卡。一些高價主板也集成紅外通訊技術、藍牙和802.11(Wi-Fi)等功能。




目录






  • 1 主要组成


  • 2 溫度與可靠度


  • 3 BIOS 啟動


  • 4 CPU插座


    • 4.1 Intel處理器插槽


    • 4.2 AMD處理器插槽




  • 5 擴展插槽


  • 6 可选的外部接口


  • 7 主板規格


  • 8 知名主機板生產商


  • 9 参见


  • 10 外部連結





主要组成


下圖的LGA 1366主機板包含南橋和北橋,這是最後一代使用雙晶片的主機板。之後所有Intel與AMD的主機板僅有南橋,北橋和內建顯示核心已整合到CPU。


P6T Deluxe V2.jpg






  1. CPU插座 (LGA 1366)


  2. 北橋(被散熱片覆蓋)


  3. 南橋(被散熱片覆蓋)


  4. 記憶體插座(三通道)


  5. PCI擴充槽


  6. PCI Express擴充槽

  7. 跳線

  8. 控制面板(開關掣、LED等)

  9. 20+4pin主機板電源

  10. 4+4pin處理器電源

  11. 背板I/O

  12. 前置USB針腳

  13. 前置面板音效針腳


  14. SATA插座


  15. ATA插座(大部分Intel Sandy Bridge以後的家用主板都已捨棄IDE介面)


  16. 軟碟機插座(目前絕大多數主板已捨棄軟碟機介面)




溫度與可靠度


主機板一般會使用散热片,例如北橋晶片,在以前這樣子被動的散熱方式可以滿足需求。直到了1990年,因為處理器的頻率提升以及功率的上昇,所以CPU散熱器需要掛載風扇以滿足需求。除此之外,主機板也有機殼的風扇幫助散熱。較新的主機板更整合了溫度感測器用於偵測CPU溫度,透過BIOS或是作業系統分析溫度變化以控制風扇的轉動速度。



BIOS 啟動


電腦主機板是電腦的主要骨幹,上面有實體電路並且用電路將各元件做聯結,而可控制主機板上邏輯電路運作的是使用者、軟體程式以及輸入裝置;但是要從關機狀態啟動,則必須執行初始化的軟體指令。


大部分的主機板會有 BIOS 儲存在 EEPROM 晶片內,用於對主機板作啟動的初始化;在啟動的過程中包含記憶體、周邊裝置都會被測試以及做初始設定,這個過程稱為 加电自检(POST),若是在 POST 的過程中出現錯誤,則主機會發出"嗶"聲或是出現錯誤訊息在螢幕上。


從2011年起,大部分新的零售主板已採用UEFI BIOS,一些廠商(尤其是微星科技)還率先匯入圖形界面UEFI BIOS、線上更新BIOS等技術。


大約從Pentium III起,主板廠商逐步在BIOS中加入了超頻功能,但是自Intel Sandy Bridge微架構開始,Intel對超頻進行大幅限制,不支援超頻的Intel低階處理器(如大部分型號不以K結尾的桌上型Intel Core處理器)難以超頻。同樣從AMD APU開始,AMD限制低階CPU產品的超頻,但從 AMD Ryzen系列後AMD只鎖A320主機板。OEM主板的BIOS通常不支援超頻。基於穩定性考慮,伺服器超頻是不允許的。



CPU插座



不同CPU系列使用不同插槽。後期CPU插槽,數字多數与針腳數量相同。前期CPU插槽則根據問世次序命名。



Intel處理器插槽




電腦配件圖中8是主機板安裝位置




  • Socket 6 - 80486DX4。


  • Socket 7 - Intel Pentium OverDrive 和 Pentium MMX、AMD K5、K6、K6-2、K6-3、K6-2+、K6-3+、Rise mP6、IDT/Centaur 的WinChip、WinChip2和一些IBM及Cyrix处理器。


  • Socket 8 - Pentium Pro。


  • Slot 1 - Pentium II、Pentium III和Celeron(233MHz—1.13GHz)。


  • Slot 2 - Pentium II Xeon、Pentium III Xeon处理器(Pentium II/III 核心)。

  • Socket PAC418 - Itanium處理器。

  • Socket PAC611 - Itanium 2處理器。


  • Socket 370 - Celeron 和 Pentium III(800MHz—1.4GHz)。


  • Socket 423 - Pentium 4 和 Celeron(建基於Willamette核心)。


  • Socket 478 - Pentium 4 和 Celeron(建基於Northwood、Prescott,以及Willamette 核心)。


  • Socket 479 - Pentium M 和 Celeron M(建基於 Banias 和 Dothan 核心)。

  • Socket 480 - Pentium M(建基於 Yonah 核心)。

  • Socket 603/604- Xeon - 建基於 Northwood 和 Willamette Pentium 4 核心。


  • LGA 775 - Pentium D和Pentium 4和Pentium XE和Pentium Dual-Core、Celeron、Intel Core 2、部分Xeon處理器(建基於Northwood和Prescott、Presler、Yorkfield及Conroe核心)。


  • LGA 771 - Xeon處理器。


  • LGA 1156 - 第1代Core i3、Core i5、Core i7處理器。


  • LGA 1366 - Core i7處理器。


  • LGA 1155 - Sandy Bridge Core i3,Sandy Bridge Core i5,Sandy Bridge Core i7 ,Ivy Bridge Core i3,Ivy Bridge Core i5,Ivy Bridge Core i7處理器。


  • LGA 2011 - Sandy Bridge E Core i7,Ivy Bridge E Core i7處理器,對應X79晶片組,LGA 2011-3對應X99。


  • LGA 1150 - Haswell架構及Broadwell架構处理器。


  • LGA 1151 - Skylake及Kaby Lake架構处理器。



AMD處理器插槽




AMD Socket A 主機板




  • Slot A - Athlon 處理器。


  • Socket 462(即是 Socket A)- Athlon、Athlon XP、Sempron、和Duron處理器 。


  • Socket 754 - 低階Athlon 64 和 Sempron 處理器 ,只支援單通道DDR Ram。


  • Socket 939 - Athlon 64 和 Athlon 64 X2和Athlon 64 FX 處理器 ,支援双通道DDR Ram和雙核心技術。


  • Socket 940 - Opteron 和 早期 Athlon 64 FX 處理器 。


  • Socket AM2 - Athlon 64 及 Sempron處理器,支援雙通道DDR-II Ram(有940支針腳,但排列跟Socket 940不同)。


  • Socket AM2+ - Athlon 64、Sempron處理器 及最新的 Phenom 处理器 ,支援雙通道DDR2(内置核心显卡,支援HT3.0等技術)。


  • Socket AM3 - AthlonⅡ、PhenomⅡ、SempronⅡ處理器 ,支援雙通道DDR2(向下兼容AM2+接口)。


  • Socket AM3+ - AMD FX系列 向下兼容AM3接口。


  • Socket FM1 - AMD APU系列 - A4、A6、A8處理器,核心代号是Llano,支援雙通道DDR3 1866内存,内置核心显卡。


  • Socket FM2 - AMD APU系列 - A4、A6、A8、A10處理器, 核心代号是Trinity,支援雙通道DDR3 1866内存,内置核心显卡,支持高清三联屏 不兼容FM1接口。


  • Socket AM4 - AMD Ryzen系列 - Ryzen 7、 Ryzen 5 、Ryzen 3 、 Athlon核心代号是Summit Bridge ,以及舊製程的A6、A8、A10、A12處理器,核心代號Bristol Ridge,不向下兼容AM3+接口。



擴展插槽




早期 Apple IIc Plus 主機板




Motorola Xoom平板電腦的主機板


主板通常有數條插槽供扩展之用。AGP插槽用來接上顯示卡,現被PCI-Express 16x逐漸取代。PCI亦开始被PCI-Express取代。制造商根据逻辑芯片的限制来决定插槽的类型和数量。


通常有:




  • ISA - 8/16-bit,舊制式扩展插槽,現較少使用,16-bit版相容於8-bit版。2004年後已被淘汰。

  • MCA - 32-bit,微通道,IBM特有技術,僅用於IBM PS/2系列個人電腦上。早已被淘汰。


  • EISA - 32-bit,COMPAQ提出,相容8-bit ISA與16-bit ISA。


  • Local Bus - 32-bit,初期無標準,各晶片組業者自訂自用,如OPTi、SiS皆有自訂版本。


  • VLB - 32-bit,VESA訂立的Local Bus,是業者紊亂各自訂立Local Bus後的收斂標準。


  • PCI - 32/64-bit,由Intel提出,是PC平台上首個真正做到通用、相容性好的匯流排介面,取代Local Bus、VLB之用,較常用,能接上电視卡、声效卡、網路卡。


  • PCI-X - 64-bit,工作站、伺服器用


  • AGP - 32-bit,接上或升級顯示卡之用(上代),另有供電強化的AGP-Pro,64-bit版AGP雖有制訂的規格標準,但從未真正實現過。已被PCI-Express x16取代。


  • PCI-Express ,串列傳輸,1-bit~16-bit皆可,簡稱PCI-E或PCIe,與ISA、PCI等相同,皆為通用型擴充槽,即不限定連接擴充用途。PCIe x16/PCIe x 8主要由於連接顯示卡或者高階RAID卡。PCIe x4可連接高階NVMe SSD或者低階RAID卡。PCIe x1可連接低速網路卡、聲卡等。

  • AMR - Intel發起,用來連接軟體音效卡、軟體數據機(調變解調器)之用。

  • ACR - AMD發起,功用同AMR,期望取代AMR。

  • CNR - Intel再發起,功用同AMR,期望取代AMR。



可选的外部接口


这些全部都是可选的。




  • IDE - 接駁硬碟、光碟機和軟碟機,已被淘汰,Intel Sandy Bridge及以後的主板都不提供IDE介面。


  • SATA - 接駁硬碟和光碟機。


  • SATA 2 - 同樣可接駁硬碟和光碟機,但速度比SATA快一倍,已被SATA 3和SATA Express取代。


  • SATA 3 - Intel從7系列晶片組開始提供原生的SATA3支援。


  • E-SATA - 接駁E-SATA介面的外置硬碟。


  • PS/2 - 用來接駁鍵盤和滑鼠之用,正在被USB取代中。


  • USB - 接駁所有USB介面的裝置。


  • IEEE 1394 - 用來接駁專業的數碼攝錄機。


  • Thunderbolt - Intel用來跟USB競爭,也能接數碼攝錄機,3代接頭改用USB相同的結頭Type-C。


  • M.2 - 主要用於連接基於NVMe協定的SSD,部分高階的NVMe SSD則是基於PCIe介面。


  • 藍牙 - 無線接駁硬體、手機或內聯網。


  • 網路卡 - 連接上網或內聯網。


  • 音效卡 - 通常有三个,代表喇叭、麥克風和線路輸入。

  • 內建顯示卡 - D型口或DVI,HDMI。


  • SCSI - 接駁高階硬碟,已被SAS取代。


  • SAS - 接駁高階硬碟,在伺服器十分常見,但價值較SCSI低,而且向下相容SATA介面硬碟。


  • Fibre Channel - 接駁比SCSI、SAS更高階硬碟,價值較貴,是伺服器的頂級配備。


  • RS232 - 接駁舊式滑鼠、手寫板或其他工業電腦裝置。



主板規格



不同主機板規格有不同功用,所以大小也有不同。



  • XT(8.5 × 11"或216 × 279 mm)


  • AT(12 × 11"–13"或305 × 279–330 mm)


  • Baby-AT(8.5" × 10"–13"或216 mm × 254-330 mm)


  • ATX(Intel 1996; 12" × 9.6"或305 mm × 244 mm)

  • EATX(12" × 13"或305mm × 330 mm)


  • Mini ATX(11.2" × 8.2"或284 mm × 208 mm)


  • MicroATX(1996; 9.6" × 9.6"或244 mm × 244 mm)- 擴充插口比ATX少。

  • LPX(9" × 11"–13"或229 mm × 279–330 mm)

  • picoBTX:主板最長203.20毫米,最多一個擴充卡插槽。

  • microBTX:主板最長264.16毫米,最多四個擴充卡插槽。


  • BTX:主板最長325.12毫米,最多七個擴充卡插槽。


  • DTX:主板尺寸為203 mm乘244 mm,最多兩個擴充卡插槽。



知名主機板生產商




一塊已經安裝好記憶體、CPU和CPU散熱器的華碩主機板




  • 宏碁(ACER)


  • 華碩(ASUSTek)


  • 技嘉(Gigabyte)


  • 微星(MSI)


  • 七彩虹(Coloful)


  • 映泰(Biostar)

  • 昂达(Onda)


  • 英特尔 (Intel)


  • 超微 (AMD)


  • 華擎(ASRock)

  • 精英(ECS)


  • 威盛電子(VIA)


  • 鴻海 (Foxcon)


  • 铭瑄 (Maxsun)

  • 盈通(Yeston)

  • 磐英(EPoX)

  • 友通(DFI)


  • 建碁(Aopen)

  • 浩鑫(Shuttle)

  • 輝煌(Magic-Pro)

  • 大眾電腦(FIC)


  • 泰安電腦(Tyan)


  • 超微電腦(Supermicro)


  • 艾維克(EVGA)



参见



  • BIOS

  • EFI

  • 晶片組

  • 電子設計自動化



外部連結



  • 新浪网 - 追根究底 常见主板品牌代工关系大揭秘

  • 我们的主板和显卡是如何给CPU和GPU供电的?

  • 主板供电全面解析





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