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计算机组装与维修
第三章 主板
知识要点
主板的概述。
主板的分类。
主板的技术指标。
主流主板芯片组与代表产品。
主板的选购。
3.1 看图识主板
3.2 主板的分类
按主板的结构分类
按使用的CPU分类
3.3 主板的技术指标
3.4 主流主板芯片组与代表产品
支持Intel CPU的芯片组
支持AMD CPU的芯片组
3.5 主板的选购
3.1 看图识主板
　　主板（Main Board）又称主机板、系统板、母板等，是机箱内最大的电路板，在整个计算机系统中扮演着非常重要的角色。
所有的配件和外设都直接或通过线路与其相连。
主板是计算机系统的中枢系统，它连接协调CPU、内存、显卡、硬盘、各种I/O设备的纽带作用。
3.1 看图识主板
除此之外主板还提供各种外设接口，如PS/2键盘鼠标接口、并口、音频接口、USB接口、RJ-45接口、VGA接口、DVI接口等
　　主板虽然有不同的尺寸和规格，但它们的组成形式却是基本相同的。主板上面一般有电源插座、CPU插座、南桥芯片、内存插槽、PCI-E插槽、Ｍ.2插座、SATA插座、BIOS芯片、CMOS电池、声卡芯片、网卡芯片等。
3.2 主板的分类
3.2.1 按主板的结构分类
主板按结构的不同可分为AT主板、ATX主板和其他主板板型
AT主板尺寸为9.6英寸×12英寸。由于AT结构的主板存在布局不合理、布线混乱、不利散热等缺点，从PentiumⅡ开始就已被完全淘汰。
ATX是“AT Extend”的缩写，是由Intel制定的标准。ATX主板尺寸为12×9.6英寸，相对AT主板而言各元件的相对位置做了较大调整，其布局更加合理、布线短而少、空气流通性更好。
3.2 主板的分类
3.2.2 按使用的CPU分类
　　在PentiumⅡ以前不同品牌的CPU接口都是相同的，如Intel的Pentium和AMD的K5都是Socket 7的插座，不同品牌的CPU是兼容的。从PentiumⅡ开始Intel改用了Slot 1的插槽并申请了专利，随后AMD推出了类似的Slot A，从此不同品牌的CPU则不再兼容。
AMD处理器的主板
Intel处理器的主板
LGA775型（Socket T）
LGA1156型（Socket T）
LGA1155型 LGA1136型
LGA1150型 LGA1151型
LGA2011型 LGA2011-v3型
LGA2066型
LGA1200
LGA1700
Socket FM1型
Socket FM2+型
AM3+型
AM4型
AM5型（Socket 1718）
TR4型
3.3 主板的技术指标
芯片组
主板芯片组多为两个芯片的组合，分别叫做北桥芯片和南桥芯片，靠近CPU的是北桥芯片。QPI总线的引入使得北桥芯片的功能被集成到CPU内部并得到了进一步的优化。
3.3 主板的技术指标
SATA
SATA（Serial ATA）是Intel在2000年发布的接口类型。接口的针脚数减少至4个针（第一针发送、第二针接收、第三针供电、第四针接地）。
SATA接口有3种技术规范：
① SATA 1.0定义的数据传输率为150MB/s；
② SATA 2.0定义的数据传输率为300MB/s；
③ SATA 3.0实现600MB/s的最高数据传输率。
3.3 主板的技术指标
USB
意为通用串行总线，多数的外设都采用USB接口与主机连接
USB 1.0的数据传输率为1.5Mbps（186KB/s），电力供应规范：5V/0.1A；
USB 1.1的数据传输率为12Mbps（1.5MB/s），电力供应规范：5V/0.1A；
USB 2.0的数据传输率为480Mbps（60MB/s），电力供应规范：5V/0.5A；
USB 3.0的数据传输率为5Gbps（480MB/s），电力供应规范：5V/0.9A；
USB 3.1数据传输速率可提升至10Gbps（实际的有效带宽大约为7.2Gbps），电力供应规范：20V/5A；USB 3.1不单只是提升频宽而已，连传输效率也增进不少。
USB接口命名衍变
　　需要提醒的一点是USB 3.0从2008年发布之后就多次改名，且改到最后没有规律可言，关键USB 3.0还“升级”到USB 3.2了，只不过加上了Gen1的后缀……
　USB 3.1 Gen1 改名为 USB 3.2 Gen1 速度为5Gbps；
　USB 3.1 Gen2 改名为 USB 3.2 Gen2 速度为10Gbps；
　新增 USB 3.2 Gen2X2协议 速度为20Gbps。
　USB4 Gen 2×2 速度为20Gbps
　USB4 Gen 3×2 速度为40Gbps
3.3 主板的技术指标
显示系统
在PentiumⅡ开始为显卡量身打造了AGP总线。它有AGP 1.0、AGP 2.0、AGP 3.0三个规范，其中AGP 3.0的带宽达到了2.1GB/s。
　　PCI Express总线普遍应用在计算机系统的多个环节中。PCI Express总线可以提升计算机内部多数子系统的速度，PCI-E×16是专为显卡设计的部分，能够提供极高的带宽来满足系统的需求。
PCI-E总线特性
　　PCI-E总线取代了计算机系统内部原有的总线传输模式，包括显示接口，CPU与固态硬盘、网卡、南桥之间都是通过PCI-E总线连接的。PCI-E采用串行方式互联，以点对点的形式进行数据传输，支持双向传输。
版本 发布时间 码 型 传输率 ×1带宽 双工带宽 16通道带宽
1.0 2003 8b/10b 2.5T/S 250MB/S 500MB/S 8GB/S
2.0 2007 8b/10b 5T/S 500MB/S 1GB/S 16GB/S
3.0 2010 128b/130b 8T/S 1GB/S 2GB/S 32GB/S
4.0 2017 128b/130b 16T/S 2GB/S 4GB/S 64GB/S
5.0 2019 128b/130b 32T/S 4GB/S 8GB/S 128GB/S
3.3 主板的技术指标
双通道技术
　　双通道内存技术是一种内存控制和管理技术，它通过CPU（或芯片组）内的两个内存控制器发生作用，在理论上能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍。
3.3 主板的技术指标-M.2
M.2接口是Intel为超极本（Ultrabook）量身定做的新一代接口标准，用来取代mSATA接口、目前广泛应用。
速度方面：M.2接口有两种类型：Socket 2和Socket 3
Socket 2 SATA传输协议、PCI-E×2接口，读写速度 500/550MB/s
Socket 3 PCI-E×4接口，采用Nvme协议、理论带宽4、8或12GB/s
体积方面：多数M.2接口标准的SSD尺寸会标注为2280，意思是宽22mm、长80mm，而厚度视单双面分别是2.75mm和3.85mm。
3.3 主板的技术指标
BIOS与CMOS
BIOS（基本输入/输出系统，Basic Input Output System）
是一组固化到主板上ROM芯片内的程序。存有计算机的基本输入/输出程序、系统设置程序、开机自检程序和系统自启动程序。其功能提供低层和直接的硬件设置和控制。
ROM是只读存储器，为保存其设置结果，主板另外设置了独立存储器—CMOS（属于随机存储器），用一个纽扣电池为其供电。
3.3 主板的技术指标
UEFI
UEFI（Unified Extensible Firmware Interface，统一的可扩展固件接口）是描述全新类型接口的标准。这种接口用于操作系统自动从预启动的操作环境，加载到操作系统上，从而使开机程序化繁为简，节省时间
3.3 主板的技术指标
系统架构实例
intel的Z690平台
3.3 主板的技术指标
系统架构实例
AMD的X570平台

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