主板基础知识充电宝典

菜鸟翻身很容易!主板基础知识充电宝典
前言：前段时间，主板频道推出了《你全都认识吗?菜鸟必看主板接口最全充电》的应用文章，很高兴受到了很多网友的好评，在此笔者也要表示感谢。由于该文章仅介绍接口部分，因此今天继续为大家带来有关于主板芯片组、供电等其他部分的知识介绍，希望大家能够喜欢。
本文是为初级读者准备的，希望以浅显易懂的图文让更多朋友了解主板知识，不够深入的地方老鸟请见谅。
主板版型
主板有大板和小板之分，就算是在大板之中，也有几种型号的区别，在这里我们就不一一细说，大家需要知道的是，不同的版型的主板在PCB成本上有所不同，同时在扩展性能上也有所不同，最终将要影响到的就是主板的售价以及扩展性能。

mATX小板
上图的主板就是一款mATX版型的主板，此类版型设计通常用在中低端主板上，不过也有部分高端的X58、P55主板也才用这样的设计，可以在成本上控制更低，使得售价便宜，同时，对于平台的常规性能，并没有多少影响。这样设计的主板价格就会相对比较便宜，不过由于扩展插槽较少，扩展性能会受到一定的影响，同时，这样的主板也可以放到较小的机箱内。

ATX大板
同为ATX版型设计，不过也有一定的区别，例如上面这款主板和下面这款主板，虽然长度相同，不过在宽度方面，就有明显的区别，在主板的布局方面会受到一定的影响，同时，主板PCB的成本也会有所不同。

ATX大板
通常，ATX大板都可以提供更多的扩展插槽，例如可以多提供一个显卡插槽、多提供PCI-E X1插槽等，当然也有一些主板提供了5条PCI插槽，方便特殊用户的需要。除了扩展插槽之外，由于ATX大板提供了较为充足的空间，一些主板还提供双网卡芯片、1394接口芯片等等，这样的主板也就更贵了。
对于多数用户来说，其实是很难用到这么多的扩展插槽的，一款mATX版型的主板就已经足够使用，价格也更加实惠，例如微星推出的一款mATX版型的X58主板，价格就仅为1399元，是一线品牌X58主板中最便宜的。并且，mATX版型主板对于多数小机箱来说才更为合适，有时大板是无法放进机箱中去的。

Mini-ITX超小板
随着HTPC的发展，市场上出现了更加迷你的Mini-ITX主板。Mini-ITX非常小，尺寸为170mmx170mm(6.75英寸x6.75英寸)。Mini-ITX是一种结构紧凑的主板，它是设计用来支持用于小空间的、相对低成本的电脑的，如用在汽车、置顶盒以及网络设备中的电脑，可用于制造瘦客户机
1、芯片组
芯片组（Chipset）是构成主板电路的核心。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次。它就是“南桥”和“北桥”的统称，就是把以前复杂的电路和元件最大限度地集成在几颗芯片内的芯片组。 如果说CPU是一台电脑的核心，那么主板芯片组就是一块主板的核心。芯片组的规格，决定了主板可以支持的扩展接口数量、接口性能等，如果一款主板芯片组对于CPU、内存、显卡等硬件的支持度不够的话，会明显影响到平台的性能发挥。

南北桥芯片通常都覆盖有散热片
随着nVIDIA在主板芯片组研发方面的停滞，现在PC主板芯片组主要是Intel和AMD，他们有各自不同的芯片组规格，仅适合各自的平台。

主板超频测试
除了对常规性能的支持以外，对于超频用户来说，主板芯片组也会有一定的影响，例如AMD在SB710和SB750南桥芯片中提供了ACC功能的支持，可以帮助支持这一功能的系列处理器达到更高外频，即可以提供更强的超频性能，而SB700南桥芯片就不支持。在Intel平台，P45芯片组超频可以达到更高外频，而P43芯片组会遇到外频墙，也是在超频方面的支持不同。

多卡互联
如果某位用户觉得对显卡性能要求很高，一块显卡都已经不足以满足需要，那么一款可以支持多张显卡同时运行的主板就显得很重要。一款主板可以支持多少张显卡同时运行？这就受主板芯片组的规格限制。
北桥：
北桥芯片（North Bridge）是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（Host Bridge）。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持，整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。

AMD785G北桥芯片
一般来说，芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的，例如AMD 785G+SB710芯片组一般我们简称为785G。
南桥：

Intel P45+ICH10芯片组
南桥芯片（South Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说，其数据处理量并不算大，所以南桥芯片有时候没有覆盖散热片。
主板供电回路：
主板供电回路是主板中的一个重要组成部分，其作用是对主机电源输送过来的电流进行电压的转换，将电压变换至CPU所能接受的内核电压值，使CPU正常工作，以及对主机电源输送过来的电流进行整形和过滤，滤除各种杂波和干扰信号以保证电脑的稳定工作。主板供电回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近。

主板供电回路图解：该主板采用4相供电，每相有3颗MOS管
上图中我们圈出了一些关键部件，分别是电感、电容、MOSFET管等。随着CPU主频和系统总线工作频率的提高，对主板供电的要求也越来越严格，因此主板稳定工作的前提是必须有纯净的电流供应。
从机箱电源出来的电流如果用示波仪器观察会发现有很多的尖峰和杂波，这些尖峰和杂波都是主板稳定工作的大敌，因此主板必须对电源进行过滤和净化才能使用，针对不同的杂波用不同的元件来进行过滤和净化。主要的元件有电感和电容。原始电流首先流经扼流线圈(俗称电感)，因为电感有一个蓄能的特性，它可以初步过滤掉一些高频杂波，然后进入电容组进一步过滤、净化、拉平(把峰形波拉成方波)。
MOSFET管：
MOSFET，中文名称是场效应管，一般被叫做MOS管。这个黑色方块在供电电路里表现为受到栅极电压控制的开关。每相的上桥和下桥轮番导通，对这一相的输出扼流圈进行充电和放电，就在输出端得到一个稳定的电压。
每相电路都要有上桥和下桥，所以每相至少有两颗MOSFET，而上桥和下桥都可以用并联两三颗代替一颗来提高导通能力，因而每相还可能看到总数为三颗、四颗甚至五颗的MOSFET。
电感：
输出扼流圈（Choke），也称电感（Inductor）。每相一般配备一颗扼流圈，在它的作用下输出电流连续平滑。少数主板每相使用两颗扼流圈并联，两颗扼流圈等效于一颗。（因此，对于普通主板，通常我们通过数有多少颗电感就可以大致判断出该主板为几相供电）
  
半封闭电感、全封闭电感、环形电感
主板常用的电感有环形磁粉电感、DIP铁氧体电感（外形为全封闭或半封闭）或SMD铁氧体电感等形态，全封闭电感能够更好地屏蔽外界的电磁干扰，性能较好，因此目前全封闭电感比较受欢迎。
电容：
电容在主板中主要用于保证电压和电流的稳定(起滤波作用)。
 
电解电容、全固态电容
电解电容：供电的输出部分一般都会有若干颗大电容（Bulk Capacitor）进行滤波，它们属于电解电容。电容的容量和ESR影响到输出电压的平滑程度。电解电容的容量大，但是高频特性不好。
全固态电容：除了铝电解电容外，CPU供电部分常见固态电容。我们常见的固态电容称为铝-聚合物电容，属于新型的电容器。它与一般铝电解电容相比，性能和寿命受温度影响更小，而且高频特性好一些，ESR低，自身发热小。
BIOS：
BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）全称是ROM－BIOS，是只读存储器基本输入／输出系统的简写，它实际是一组被固化到电脑中，为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，通俗地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口（虽然它本身也只是一个程序），负责解决硬件的即时要求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。

主板上的BIOS（该主板为双BIOS）
BIOS芯片是主板上一块长方型或正方型芯片，BIOS中主要存放：
1.自诊断程序：通过读取CMOS RAM中的内容识别硬件配置，并对其进行自检和初始化；
2.CMOS设置程序：引导过程中，用特殊热键启动，进行设置后，存入CMOS RAM中；
3.系统自举装载程序：在自检成功后将磁盘相对0道0扇区上的引导程序装入内存，让其运行以装入DOS系统；
4.主要I／O设备的驱动程序和中断服务；
由于BIOS直接和系统硬件资源打交道，因此总是针对某一类型的硬件系统，而各种硬件系统又各有不同，所以存在各种不同种类的BIOS，随着硬件技术的发展，同一种BIOS也先后出现了不同的版本，新版本的BIOS比起老版本来说，功能更强。
双BIOS：
有的主板上有两个BIOS芯片（双BIOS），一个是主，一个是备用。当主芯片发生问题时（如被病毒破坏等），可以用备用芯片恢复主芯片，安全性较高。

主板BIOS设置界面
进入BIOS：很多刚刚接触电脑的朋友都不清楚如何进入电脑的BIOS设置界面，其实进入是很简单的，现在的家用机一般都是在电脑启动的时候，按住"DEL"键或"F2"键就可以进入了。
CMOS：
CMOS是互补金属氧化物半导体的缩写。其本意是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。在这里通常是指电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。它存储了电脑系统的实时钟信息和硬件配置信息等。系统在加电引导机器时，要读取CMOS信息，用来初始化机器各个部件的状态。它靠系统电源和后备电池来供电，系统掉电后其信息不会丢失。
如何清CMOS？

万一CMOS参数设置错误了怎么办？当然了，如果机器还可以点亮，那么进入BIOS回复原始设置就可以了，如果开不了机，那就要用硬件的方法。
现在很多偏高端的主板都为玩家提供了一键清CMOS的按键，比如说超频过度开不了机，按一下清一下CMOS就回复默认参数，可以正常启动了。如果没有该按键，可以通过取下主板电池，然后用一金属导体，短接主板电池座中的正负极对电容放电来回复设置。
CMOS与BIOS的区别：
由于CMOS与BIOS都跟电脑系统设置密切相关，所以才有CMOS设置和BIOS设置的说法。也正因此，初学者常将二者混淆。CMOS RAM是系统参数存放的地方，而BIOS中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准确的说法应是通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置。而我们平常所说的CMOS设置和BIOS设置是其简化说法，也就在一定程度上造成了两个概念的混淆。
主板接口：
主板是连接电脑其他部件的母体，所以我们看到主板上面几乎除了元器件就是接口。关于主板接口的介绍，笔者在《你全都认识吗?菜鸟必看主板接口最全充电》一文中有详细介绍，敬请查阅。