1.2.2 主板解析与选购技巧
主板（Mainboard或Motherboard），又称系统板或母板，是计算机最重要的核心集成电路板，也是计算机配件和外设控制与信号传输的平台，相当于计算机的“躯干”，为CPU、内存、显卡、存储器及外设提供接口及插座。主板包括接口、电源插座、插槽、芯片组、BIOS芯片和CMOS电池等。主板的类型、档次和性能决定整个计算机系统的类型、档次和性能。主板芯片组和CPU插座决定支持CPU系列和接口；主板内存插槽决定支持内存类型，主板内存插槽个数决定支持内存容量。目前，主板呈现小型化、低热化、绿色节能、智能化的发展趋势。联想IH81M主板主要部件说明如图1-6所示。
图1-6 联想IH81M主板
1．主板类型
主板按结构不同分为AT、Baby-AT、ATX、Micro-ATX、BTX、NLX和EATX等。不同类型的主板在尺寸、规格、接口、性能和用料等方面均有一定的差异。ATX主板具有节能、环保和自动休眠等功能。
2．芯片组
主板芯片主要有主芯片组、BIOS芯片、CMOS芯片及其他功能控制芯片。主芯片组是主板的核心组成部分，是CPU与周边设备联系的桥梁，分为北桥芯片和南桥芯片。南北桥芯片发展趋势是南北桥合一的单芯片形式。
1）北桥芯片（MCH）：主板上距离CPU最近，位于CPU插座与PCI-E插座中间，且尺寸仅次于CPU，也称为“主桥”。北桥芯片负责内存控制器、PCI-E控制器、集成显卡和前/后端总线等数据中转，决定计算机性能，工作强度大，发热量大，一般覆盖散热片，如图1-7所示。人们通常用北桥芯片型号来区分主板的种类，例如“H87主板”，是指采用Intel H87芯片组作为北桥芯片的主板。
2）南桥芯片（ICH）：位置较北桥芯片离CPU远一些，主要负责控制输入/输出部分，包括磁盘控制器、网络端口、扩展卡槽、音频模块和I/O接口等。南桥芯片支持的接口越多，计算机性能越好。南桥芯片数据处理量不大，一般没有覆盖散热片，裸露在PCI插槽旁边，体积较大，如图1-7所示。南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能。
图1-7 北桥、南桥分布图
生产主板芯片组的公司主要有Intel、VIA、AMD和NVIDIA四家，前三家也研发CPU。Intel公司的控制芯片在性能、兼容性和稳定性方面较优，而且同档次的价格较其他三家要高。选择主板以CPU型号为依据，基于主板与芯片组固定在一起，选择主板实际是选择芯片组，常用主板芯片组资料见表1-3。
表1-3 常用主板芯片组资料
3．BIOS芯片
BIOS芯片作为基本输入/输出系统芯片，是一块装入启动和自检程序固化在主板上的EPROM集成块，也是控制计算机最基本的功能，每次开机时执行自检。市场上流行主板的BIOS主要有Award BIOS、AMI BIOS和Phoenix BIOS三种类型，AMI BIOS芯片如图1-8所示。
图1-8 常见BIOS芯片
4．总线扩展槽
总线扩展槽是用来扩展系统并连接外部设备接口，如显卡、声卡和网卡等扩展卡的安装。显卡总线插槽类型有PCI（外部设备互联总线）、AGP和PCI-E（PCI-Express）。AGP是Intel开发的图形加速接口，专用于显卡的插槽，一般位于CPU插座旁边，呈棕褐色。AGP 3.0传输速率达到2.1GB/s。AGP接口正逐渐被PCI-Express取代，因为PCI-Express总线接口标准数据传输速率高。
1）CPU插座：Intel CPU插槽是小针（对应Intel触点型CPU），AMD CPU插槽为小孔（对应AMD针脚型CPU）。
2）内存插槽：DDR采用184针插槽，DDR2和DDR3使用240针插槽，但卡口位置不同。DDR4采用284针插槽，底部缺口位于中间偏右，相同颜色插槽能够组成双通道，如图1-9所示。
图1-9 DDR4内存插槽
3）PCI-E×16插槽：用于安装显卡，数据传输速率可达8GB/s，在PCI-E 3.0标准下，双向带宽传输速率可达32GB/s。SSD固态硬盘也有使用此接口的情形。
4）PCI-E×1插槽：通用插槽，代替PCI插槽，可安装声卡、网卡等。
5）PCI插槽：老式通用插槽，为白色插槽，主要用来安装声卡、网卡或视频采集卡等，最大传输速率可达到133MB/s，支持即插即用。
6）USB：USB 2.0信号线数为9根，最大传输速率为480Mbit/s（60MB/s）半双工。USB 2.0有标准型、Mini和Micro三大类型，每一类型又分为A（位于设备上，从设备到主机，数据下行传输）和B（位于主机上，从主机到设备，数据上行传输）两种。每一类型又分插头和插座，如图1-10所示。USB 3.0信号线数为9根，最大传输速率为5Gbit/s（5000MB/s，采用与SATA相同的10bit传输模式）全双工，插座如图1-11所示。USB 3.1传输速率达10Gbit/s。
图1-10 USB 2.0插座
图1-11 USB 3.0插座
7）USB扩展连接器：红色接口为IEEE1394连接器，主要用于连接数字照相机、摄像机等设备，蓝色接口为USB扩展连接器。作为外部多媒体设备与计算机连接高速串行总线，支持即时数据传输、热插拔、驱动程序安装简易和数据传输速度快，传输速率可达400Mbit/s。IEEE 1394b接口标准传输速率为800Mbit/s。
8）IDE接口：主板上有两个IDE接口，分别为Primary IDE接口（IDE1）和Secondary IDE接口（IDE2），第一个IDE接口硬盘为主盘，第二个IDE接口硬盘为从盘。IDE使用ATA接口标准并行数据传输方式，双排40针插座，有ATA-1～ATA-7共7个版本，如图1-12所示。ATA 133标准中硬盘支持133MB/s数据传输速率，用来连接老式硬盘和光驱。
9）SATA接口：即串行ATA，接口主要包括SATA接口、SATA II接口和SATA III接口等标准，SATA传输速率为1.5Gbit/s。SATA接口用来连接SATA硬盘和光驱，采用7针数据电缆，如图1-13所示。SATA总线使用嵌入式时钟信号，提高数据传输的可靠性，结构简单，支持热插拔。
图1-12 IDE硬盘接口
图1-13 SATA硬盘接口
10）电源接口：包括ATX和AT两种。ATX有2排20或24根双列直插型插座，比AT结构电源多提供3.3V电压，支持软关机功能。24针电源插座：ATX电源为主流主板供电插座，以前用20针。CPU辅助电源插座：ATX电源专供CPU接口，一般是4针或8针。
11）PS/2接口：紫色接口连接键盘，绿色接口连接鼠标，如图1-14所示。
图1-14 键盘鼠标接口
图1-15 串口
12）串口与并口：串口，即COM口，主板有两个COM口，分别为COM1和COM2。串口通常是9针，也有25针接口，最大速率为115200bit/s。RS232串口旁边一般有“|O|O|”标识，如图1-15所示。并口，即LPT，主要用来连接打印机。
5．主板选购原则
主板是计算机运行的基础环境，挑选一款价廉物美，质量可靠，符合需求的主板对使用与升级具有重要意义。选择主板应从品牌影响力、质量可靠性、价格、实际需求和未来可升级空间等多方面考虑。
1）品牌：首选一线品牌，如华硕（ASUS）、技嘉（GIGABYTE）和微星（MSI）等，不买包工、代工主板（OEM）。
2）CPU：AMD和Intel的CPU需要搭配各自匹配的主板。
3）芯片组：先进的芯片组，生产时差不超过3个月。芯片生产日期为“0242”表示2002年第42个星期。
4）结构：ATX结构（节能、环保、自动休眠）。
5）集成度：适中，并非越高越好。
6）可升级性能：可以考虑适度升级空间。
7）印制电路板（PCB）：4层为低档板（主信号层、接地层、电源层和辅助信号层）起步，6层为佳，8层为高档板。层次越多，制作工艺越复杂，成本越高。
8）固态电容：日系（三洋SANYO、日化NIPPON、尼吉康Nichicon和富士通FuJitsu）优先，其他次之。
9）首选小板：小板满足节能环保要求。