準備知識

1.主板簡介

主板（Main Board）即計算機的主機板，擔負著操控和調度CPU、內存、顯卡、硬盤等各個周邊子系統并使它們協同工作的重要任務。主板的主要結構及接口如圖2-19所示。

目前常見的主板絕大多數是標準ATX結構，考慮到以后還要擴展PCI等設備和內存，建議選用標準的ATX結構主板。下面介紹主板的物理結構與各個部件的名稱和作用。

2.主板的組成

（1）PCB

一塊主板主要由線路板和它上面的各種元器件組成，PCB（印制電路板）是主板的基板。它實際是由幾層樹脂材料黏合在一起的，內部采用銅箔走線。一般的PCB線路板分為四層，最上和最下的兩層是信號層，中間兩層是接地層和電源層，將接地和電源層放在中間，這樣便可容易地對信號線做出修正。而一些要求較高的主板的線路板可達到6層或更多。

（2）CPU插槽

CPU插槽又稱為CPU的接口，是用于連接CPU的專用插座，連接CPU的唯一橋梁，沒有它，計算機就不能工作。對應于不同架構的CPU，與主板連接的插座類型各不相同。CPU接口類型不同，在插孔數、體積、形狀都有變化，所以不能互相接插。CPU先后采用過卡式、針腳式、和觸點式等多種插槽，目前主要為針腳式和觸點式兩種。

目前Intel平臺的接口類型為“LGA×××”，LGA全稱是Land Grid Array，直譯過來就是柵格陣列封裝，與Intel處理器之前的封裝技術Socket 478相對應，它也被稱為Socket T。說它是“跨越性的技術革命”，主要在于它用金屬觸點式封裝取代了以往的針狀插腳。而LGA 775，顧名思義，就是有775個觸點。在“LGA×××”出現之前，Intel和AMD處理器的插座都被稱為“Socket×××”，其中的“Socket”實際上就是插座的意思，而“XXX”則表示針腳的數量，如Socket 939。目前，Intel常用的插槽類型如LGA 1155、LGA 1150、LGA 1151、LGA 2011 LGA2011-3等，支持不同型號的Intel處理器，圖2-20所示為支持Intel 6代臺式機系列的LGA 1151插槽。

目前，AMD平臺的常用接口類型如Socket FM2、Socket FM2+、Socket AM3、Socket AM3+等，Socket AM3+（又稱Socket AM3b）是AMD推出的CPU插座，于2011年發布，取代上一代Socket AM3并支持AMD新一代32nm處理器AMD FX CPU。主板插座有942個接口，如圖2-21所示。

提示

在CPU插座上一般都有一些特別設計的缺口或空白區域，這是為了防止在安裝CPU時將CPU的方向插錯。

（3）內存插槽

內存插槽是指主板上用來插內存條的插槽。主板所支持的內存種類和容量都由內存插槽來決定的。內存插槽通常最少有兩個，最多的為4或者6或者8個，不同的內存插槽的引腳、電壓、性能都不盡相同，不同的內存在不同的內存插槽上不能互換使用。

主要有兩種：

SIMM插槽：SIMM（Single-In Line Memory Module）即單邊接觸內存模組，用于安裝早期的SDRAM內存。

DIMM插槽：DIMM（Dual In-Line Memory Module）即雙邊接觸內存模組用于安裝DDR、DDR2以及目前主流DDR3、DDR4內存。

目前主流的插槽主要有DDR3 DIMM和DDR4 DIMM兩種，圖2-22所示是七彩虹iGame Z170烈焰戰神X主板上的4×DDR4 DIMM的內存插槽，支持雙通道DDR4內存。

提示

雙通道，就是在北橋芯片里設計兩個內存控制器，這兩個內存控制器可相互獨立工作，每個控制器控制一個內存通道。在這兩個內存通道CPU可分別尋址、讀取數據，從而理論上使內存的帶寬增加一倍，數據存取速度也相應增加一倍。Intel有彈性雙通道，支持不同容量的內存建立雙通道，至于頻率則按最低的使用，時序按最長的。要使雙通道性能達到最好，建議使用同品牌同頻率的內存，并把兩條內存條插在主板的顏色相同的內存插槽里。

（4）AGP插槽

AGP圖形加速端口（Accelerated Graphic Port）是專供3D加速卡（3D顯卡）使用的接口，如圖2-23所示。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主內存直接相連，避免經過窄帶寬的PCI總線而形成系統瓶頸，增加3D圖形數據傳輸速度，而且在顯存不足的情況下還可以調用系統主內存，所以它擁有較高的傳輸速率，這是PCI等總線無法比擬的。AGP接口主要可分為AGP 1X/2X/Pro/4X/8X等類型。但目前AGP接口已經逐步被PCI Express接口所取代。

（5）PCI插槽

PCI是目前常用的主板擴展插槽標準，如圖2-24所示，它的基本工作頻率為33MHz，最大傳輸速率可達133MB/s。它通常用于連接聲卡、網卡、電視卡、內置Modem等設備，通過安裝這些設備能使計算機的功能得到相應的擴展。PCI接口已經逐步被PCI Express接口所取代。

（6）PCI Express插槽

PCI Express（簡稱PCI-E）是目前最新的總線和接口標準，這個新標準將全面取代現行的PCI和AGP，最終實現總線標準的統一。它也可以作為顯卡、網卡、聲卡的高速插槽。它的主要優勢就是數據傳輸速率高，根據其傳輸速度的不同，PCI-E具有1X（250MB/s）、4X、8X和16X共4種傳輸模式，能滿足現在和將來一定時間內出現的低速設備和高速設備的需求。2006年正式推出PCI-E Spec2.0（2.0規范）。目前PCI-E 3.0規范也已經確定，其編碼數據速率，比同等情況下的PCI-E 2.0規范提高了一倍，X32端口的雙向速率高達320Gbit/s。主板上PCI Express插槽如圖2-25所示。

（7）硬盤接口

硬盤接口目前主要分為兩種：IDE接口和SATA接口。

IDE接口也叫ATA接口或PATA接口，它是用于連接主板與具有并行接口的硬盤、光驅的一種組件，圖2-26所示為主板上的兩個IDE接口，分別為IDE1和IDE2。在接口邊的PCB板上標有IDE編號。

SATA接口也叫串行ATA接口，它是新一代的接口，如圖2-27所示。與IDE接口相比，SATA接口的傳輸速率快，其標準數據傳輸率為150MB/s，新一代的SATAⅡ標準的數據傳輸率為300MB/s，其后的SATA Ⅲ標準的數據傳輸率將達到600MB/s，SATA接口還支持“熱插拔”技術。目前SATA接口已逐步替代IDE接口成為硬盤和光驅的主流接口。

（8）主板的芯片組

主板的芯片組是整個主板的核心，是負責指揮、調度主板上各個元件協同工作的司令部或神經中樞。CPU完成計算工作，芯片組就負責把計算結果傳遞給有關部件。它決定了計算機所支持的CPU類型、內存存儲類型、總線速度，硬盤接口等關鍵技術配置。按照位置不同，一般主板的芯片組分為北橋芯片和南橋芯片兩部分。北橋芯片如圖2-28所示。

①北橋芯片。北橋芯片是計算機主板上最重要的一塊芯片，位于CPU插座邊，它決定了CPU、內存和顯卡等硬件的類型，通常處理CPU、RAM（內存）、PCI Express端口和南橋芯片之間的通信。因此北橋芯片的優劣在一定程度上決定了一塊主板的性能水平。由于北橋芯片所處理的數據較多，為降低其工作時所散發出的熱量，一般情況下都有會在其上方安裝一塊散熱片，如圖2-29所示。有些主板的北橋芯片還會配合風扇進行散熱。

②南橋芯片。南橋芯片是主板的第二大芯片，主要是負責I/O接口等一些外設接口的控制、IDE設備的控制及附加功能等，如圖2-30所示。

（9）BIOS芯片和CMOS芯片圖2-31所示為主板上的BIOS芯片，它一般采用內嵌式，是現今階段比較流行的一種BIOS芯片。它實質上是一個ROM芯片，其中保存計算機最重要的基本輸入/輸出程序、系統設置信息、開機上電自檢程序和系統自舉程序。

CMOS芯片是一種低耗電存儲器，其主要作用是用來存放BIOS中的設置信息以及系統時間日期。為使計算機不丟失CMOS和系統時鐘信息，在CMOS芯片的附近有一個電池給他持續供電。

圖2-32所示為CMOS電池，這塊電池非常重要，是主板中的必備部件。主要作用是給主板上的CMOS芯片供電，CMOS是微機主板上的一塊可讀寫的RAM芯片，其中記錄著主板的硬件信息及啟動信息。如果CMOS無電，則會丟失硬件設備信息而采用主板出廠時的默認值，導致系統時間不正常、端口開啟失敗及其他問題。

（10）主板的外部接口

在主板的側面一般集成了許多外部接口，如圖2-33所示，當主板安裝到計算機的機箱后，這些接口裸露在主機箱后面。鼠標、鍵盤、U盤等設備都是通過位于機箱背后的這些接口連接到主板上的。一般常見的外部接口有：

●　鼠標、鍵盤接口。早些時候的主板常有PS/2鼠標、鍵盤接口，接口均為圓形6針插座，現在有些新型主板已經取消了PS/2接口，而統一采用USB接口。

●　USB接口。USB是由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC和NT（北方電訊）七大公司共同推出的接口標準。USB并不是一種新的總線或局部總線，而是計算機連接外圍設備的I/O接口標準。USB接口的特點是：連接簡單、支持熱插拔、傳輸速率高。USB接口為4針接口。它可以連接U盤、數碼照相機、掃描儀等外圍設備。

●　VGA接口。顯卡所處理的信息最終都要輸出到顯示器上，顯卡的輸出接口就是計算機與顯示器之間的橋梁，它負責向顯示器輸出相應的圖像信號。CRT顯示器因為設計制造上的原因，只能接收模擬信號輸入，這就需要顯卡能輸出模擬信號。VGA接口就是顯卡上輸出模擬信號的接口。雖然液晶顯示器可以直接接收數字信號，但很多低端產品為了與VGA接口顯卡相匹配，因而采用VGA接口。

●　DVI接口。DVI（Digital Visual Interface），即數字視頻接口，在PC、DVD、高清晰電視（HDTV）、高清晰投影儀等設備上有廣泛的應用。在PC上一般用來連接液晶顯示器。DVI接口有3種類型包括：DVI-Analog（DVI-A）接口，DVI-Digital（DVI-D）接口，DVI-Integrated（DVI-I）接口。

3.主板選購

主板是計算機系統里除了CPU以外最重要的部分，它直接影響整個計算機的性能和兼容性，再好的CPU遇到速度慢的主板時，主板也會成為系統的瓶頸，使整個系統的性能下降。目前，主板的品牌很多，每一種品牌又有許多不同的型號，往往造成用戶在選擇主板時無所適從。選擇一款好的主板，不僅可以提高整個微機系統的性能，而且還有利于維護和升級。建議用戶選擇主板時應該主要考慮如下因素：

（1）品牌

主板是一種集高科技、高工藝為一體的集成產品，因此作為選購者來說，應首先考慮品牌。品牌決定產品的品質，大品牌的產品有大廠商做后盾、提供支持；一個有實力主板廠商，為了推出自己的主板，從產品的設計開始，選料篩選、工藝控制，到包裝運送都要經過十分嚴格的把關。主板的品牌很多，各廠家生產的主板品質也有所不同。一般來說，知名廠商在設計及生產工藝和原材料選用等方面比較嚴格，品質都很好。對于追求品質且要求較高的用戶，可以選擇技嘉、華碩、微星等廠商的主板產品；對于追求性價比的用戶，可以選擇映泰、華擎等廠商的主板產品。

（2）兼容性

主板由于要和各種各樣的周邊設備配合并運行各種操作系統及應用程序，所以兼容性是非常重要的。需要考慮主板與CPU、內存、顯卡等配件的匹配問題。

（3）性能

速度指標也是大家購買時普遍關心的一個性能指標。各個廠家生產的主板速度有差異主要是因為采用的芯片組（Chipset）不同；高速緩存的設計及容量不同，線路設計與BIOS（基本的輸入/輸出系統）設計不同；原配件或材料選用品質不同。速度指標可以測試得到，一般取相同配置的主板（如芯片組相同），在相同配置（同樣的CPU、內存、顯卡、硬盤等）下用專業的軟件測試。選擇主板時當然要選擇速度快、性能好的主板。

（4）升級擴展性

計算機技術日新月異，要考慮主板升級擴展性。主要包括以下幾方面：CPU升級余地，支持哪家公司的產品等；內存升級能力，有多少個內存插槽，最大內存容量；有幾個PCI或PCI Express插槽；BIOS可否升級等。選擇主板時，應選擇便于升級擴展的主板。

（5）售后服務

售后服務包括產品保修、技術支持情況，能否獲得最新的BIOS升級等。應從信譽好的商家和正規渠道的分銷商處購買，以免買到水貨或假貨，損害自己的利益。

（6）價格

市場上的主板價格從幾百元到幾千元，由于主板的配置不同（如內置了聲卡、顯卡等）、選用材料不同、主板的產地不同等都會影響主板的價格，會造成一定的價格差。價格確實是應考慮的一方面，但不能是唯一的一方面，較高的價格可能意味著較好的產品和服務。

適合自己的才是最好的。所以，在選擇主板時一定要綜合考慮上述因素，選擇最適合自己的主板。

另外，在選購主板時還有一些常用的技巧。歸納起來有下面幾點：

（1）觀察外表，掂其分量

觀察主板外表可以按照以下的原則：看主板的厚度，二者比較，厚者為宜。選擇電路板為多層的主板。把主板拿起，隔著主板對著光源看，若能觀察到另一面的布線元件，則說明該主板為雙層板，否則，就是四層板或多層板。

另外，布線是否合理流暢也將影響整塊主板的電氣性能，這主要靠感覺，當然這種感覺是建立在對一般主板布線相當了解的基礎之上的。

仔細觀察主板各芯片的生產日期和型號、品牌標識。一般來說，各芯片的生產日期不宜超過三個月，否則將影響主板的整體性能。芯片上的標識要清晰可辨，無劃痕等明顯印跡。

（2）主板電池

電池是為保持CMOS數據和時鐘的運轉而設的。“掉電”就是指電池沒電了，不能保存CMOS的數據，關機后時鐘也不走了。選購時，觀察主板電池是否生銹、漏液。生銹或漏液，則有可能腐蝕整塊主板而導致主板報廢。

（3）搖動跳線

仔細觀察各組跳線是否虛焊。開機后，輕微搖動跳線，看計算機是否出錯，若有出錯信息，則說明跳線松動，性能不穩定，這樣的主板必不在選購之列。

（4）軟件測速

利用Speed或其他測速軟件對主板進行全面的檢測，不同主板間的橫向比較會給出一個準確的結論。

4.主板產品介紹

下面將根據不同計算機應用領域的需求，為用戶分別推薦高、中低端的主板產品。

（1）高端主板

目前高端主板價格普遍在1000元以上，用戶可以選擇的主板品牌主要是華碩、微星、技嘉等。下面主要介紹支持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）主板如圖2-34所示，采用的Intel Z170芯片組，LGA 1151 CPU插槽，支持Intel 14nm CPU；具有4×DDR4 DIMM內存插槽，最大可以支持雙通道64GB的DDR4 3200MHz內存；提供了1條PCI-E X16顯卡插槽、3條PCI-E X1插槽、PCI-EX4和PCI-EX8插槽各1條；并提供6組SATA Ⅲ接口，還提供15個USB接口；集成了集成Realtek ALC1150 8聲道音效芯片和板載Atheros Killer E2201千兆網卡芯片，使主板具有8聲道和千兆網卡功能。這款主板支持第6代Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron處理器。

②支持AMD CPU的高端主板。這里介紹支持AMD CPU的高端主板產品之——華碩M5A99FX PRO R2.0主板，如圖2-35所示，該主板采用AMD 990FX北橋+SB950南橋芯片組，具有4條DDR3內存插槽，最大支持雙通道32GB的DDR3 2133MHz內存；提供4條PCI-E X16顯卡插槽、1條PCI-E X1插槽和1條PCI插槽，并提供7組SATA Ⅲ接口，還提供14個USB 2.0，4個USB3.0接口，集成了音效芯片和網卡芯片，使主板具有聲卡和千兆網卡的功能。這款主板支持AMD FX/Phenom II/Athlon II/Sempron 100處理器。

（2）中端主板

一般普通家庭和學生在選購主板時可選擇500～1000元之間的中端產品，下面將介紹支持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。華碩Z87-K主板如圖2-36所示，采用的Intel Z87芯片組，具有4條DDR3內存插槽，最大可以支持雙通道32GB的DDR3 2800MHz內存，提供了2條PCI Express X16顯卡插槽、2條PCI Express X1插槽和3條PCI插槽，并提供6組SATAⅢ接口，還提供14個USB接口，集成了8聲道音效芯片和板載Realtek RTL8111GR千兆網卡芯片，使主板具有8聲道和千兆網卡功能。這款主板支持第4代Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron處理器。

②支持AMD CPU的中端主板。微星FM2-A85XA-G65主板如圖2-37所示。這是一款支持AMD CPU的中端產品，該主板采用AMD A85X（Hudson D4）芯片組，具有4條DDR3內存插槽，支持雙通道DDR3 1333MHz內存，最高可達16GB。提供2條PCI Express X16顯卡插槽、3條PCI Express X1插槽和2條PCI插槽，擴展能力相當不錯。并提供8組SATA接口，支持RAID功能。還提供4個USB接口，集成了音效芯片、X1250顯卡和網卡芯片，使主板具有顯卡、聲卡和千兆網卡的功能。這款主板支持Socket FM2+接口的AMD A10/A8/A6/A4等處理器。

（3）低端主板

選購主板時，一般公司的辦公用戶可以選擇500元以下的低端產品。

①支持Intel CPU的低端主板。技嘉GA-H61M-DS2 DVI主板如圖2-38所示。這是一款支持Intel CPU的低端產品，采用Intel H61芯片組，具有2條DDR3內存插槽，支持雙通道DDR3 1200/1333內存，最高支持16GB，提供1條PCI Express X16顯卡插槽、2條PCI Express X1插槽和2條PCI插槽，并提供4組SATA接口，還提供8個USB接口，集成了Realtek ALC8878聲道聲卡芯片、cpu內置顯卡芯片和板載千兆網卡芯片，這款主板支持2代和3代Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron CPU。

②支持AMD CPU的低端主板。圖2-39所示為一款支持AMD CPU的中低端主板——梅捷SY-F2A85+節能主板，該主板采用AMD A85X芯片組，具有4條DDR3內存插槽，支持雙通道DDR3 1866MHz內存，最高支持32GB。提供2條PCI-E X16顯卡插槽、2條PCI-E X1插槽和2條PCI插槽，并提供6組SATA接口，還提供8個USB接口，集成了音效芯片和網卡芯片，使主板具有聲卡和千兆網卡的功能。這款主板支持Socket FM2+接口的AMD A10/A8/A6/A4/Athlon等處理器。