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PC电脑之路---主板

 PC电脑之路---主板
   2007/08/05

PC电脑的主板
台式机主板:就是平常大部分场合所提到的应用于PC个人电脑的主板,板型是ATX或Micro ATX结构,使用普通的机箱电源,采用的是台式机芯片组,只支持单CPU,内存最大能支持到4GB,而且一般都不支持ECC内存。存储设备接口也是采用IDE或SATA接口,某些高档产品会支持RAID。显卡接口多半都是采用AGP 4X或AGP 8X,某些高档产品也会采用AGP Pro接口以支持某些高能耗的高档显卡。扩展接口也比较丰富,有多个USB2.0/1.1,IEEE1394,COM,LPT,IrDA等接口以便满足用户的不同需求。扩展插槽的类型和数量也比较多,有多个PCI,CNR,AMR等插槽适应用户的需求。如果板上配有整合的网卡芯片,也是单10/100Mbps或高档的千兆网卡。在价格方面,即有大数量的每块几百元的入门级或主流产品,也有一二千元的高档货以满足不同用户的需求,生产厂商和品牌也非常多,市场上常见的就有几十种之多。较为知名的品牌有华硕、技嘉、微星、升技等台湾厂家生产的主板。台湾厂商是取自美国本土设计主权做代加工兼销售。


主板芯片组:芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,如果说中央处理器(CPU)是整个电脑系统的心脏,那么芯片组将是整个身体的躯干。在电脑界称设计芯片组的厂家为Core Logic,Core的中文意义是核心或中心,光由字面的意义就足以看出其重要性。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。这是因为目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一,芯片组若不能与CPU良好地协同工作,将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。目前,已经有双核芯的产品问世,简称双芯CPU,市场的接受度也不佳。对于广大的低端用户群体而言,还就是三卡合一(网卡、显卡、声卡)的主板比较受欢迎,性能适中,价格便宜。配上高一级的显卡,就可以用来对付高速、大容量的游戏程序了。
芯片生产厂家:到目前为止,能够生产芯片组的厂家无非就是Intel(美国)、VIA(中国台湾)、SiS(中国台湾)、ALi(中国台湾)、AMD(美国)、nVidia(美国)、ATI(加拿大)、Server Works(美国)等几家,其中以Intel和VIA的芯片组最为常见。在台式机的Intel平台上,Intel自家的芯片组占有最大的市场份额,而且产品线齐全,高中低端以及整合型产品都有,VIA、SIS、ALI和最新加入的ATi几家加起来都只能占有比较小的市场份额,而且主要是在中低端和整合领域;在AMD平台上,AMD自身通常是扮演一个开路先锋的角色,产品少,市场份额也很小,而VIA却占有AMD平台芯片组最大的市场份额,但现在却收到后起之秀nVidia的强劲挑战,后者凭借其nForce2芯片组的强大性能,成为AMD平台最优秀的芯片组产品,进而从VIA手里夺得了许多市场份额,而SIS与ALi依旧是扮演配角,主要也是在中低端和整合领域。笔记本方面,Intel平台具有绝对的优势,所以Intel英特尔的笔记本芯片组也占据了最大的市场分额,其它厂家都只能扮演配角以及为市场份额极小的AMD平台设计产品。
在选购整机尤其是有特定功能的PC个人电脑计算机时,首先就必须确定适合自己的芯片组,这基本上能决定电脑的整体性能。建议按照具体应用的需求来决定主板芯片组产品,不一定要最新、最好性能最强大,只要能满足自己的需要就行,以免增大自己的采购成本和运行维护成本,以及造成系统性能的浪费。也就是通常所常说的,性能、价格比要最佳,性能要高,价格要求低。
以PC电脑的主板为中心,特地把台式机主板的主板芯片组,还有CPU以及强迫制冷的风扇、散热片等等。
还有在PC电脑的主板上,CMOS BIOS设置、扩展接口、接口类型、扩展插槽、配置内存、内存类型、CPU处理器缓存、其它诸问题等等也还要给予一点介绍。


PC电脑的扩展接口
扩展接口是主板上用于连接各种外部设备的接口。通过这些扩展接口,可以把各种不同类型打印机,外置Modem,扫描仪,闪存盘,MP3播放机,DC,DV,移动硬盘,手机,写字板等外部设备连接到电脑上。而且,通过扩展接口还能实现电脑与电脑之间的互连。
目前,常见的扩展接口有串行接口(Serial Port),并行接口(Parallel Port),通用串行总线接口(USB),IEEE 1394接口等等。


PC电脑的接口类型
接口类型是指软驱与电脑主机之间的连接方式或连接类型。常见的接口类型有FDD接口和USB接口。
FDD接口:这是内置软驱接口,是传统的软驱接口,直接与电脑主板上的软驱接口相连,价格低廉。
USB接口:这是外置软驱接口,通过电脑的USB接口与主机相连,可移动,但价格较高,多用于笔记本电脑。USB接口又可分为USB1.1和USB2.0两种,不过,USB2.0这种高速接口用在软驱这种低速设备上也并没有太大的实际意义。


PC电脑的主板上扩展插槽
扩展插槽是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽,也叫扩展槽、扩充插槽。扩展槽是一种添加或增强电脑特性及功能的方法。例如,不满意主板整合显卡的性能,可以添加独立显卡以增强显示性能;不满意板载声卡的音质,可以添加独立声卡以增强音效;不支持USB2.0或IEEE1394的主板可以通过添加相应的USB2.0扩展卡或IEEE1394扩展卡以获得该功能等等。
目前扩展插槽的种类主要有ISA,PCI,AGP,CNR,AMR,ACR和比较少见的WI-FI,VXB,以及笔记本电脑专用的PCMCIA等等。历史上出现过,早已经被淘汰掉的还有MCA插槽,EISA插槽以及VESA插槽等等。未来的主流扩展插槽是PCI Express插槽。
PCI插槽是基于PCI局部总线(Pedpherd Component Interconnect,周边元件扩展接口)的扩展插槽,其颜色一般为乳白色,位于主板上AGP插槽的下方,ISA插槽的上方。其位宽为32位或64位,工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。PCI插槽是主板的主要扩展插槽,通过插接不同的扩展卡可以获得目前电脑能实现的几乎所有功能,是名副其实的“万用”扩展插槽。
AGP(Accelerated Graphics Port)是在PCI总线基础上发展起来的,主要针对图形显示方面进行优化,专门用于图形显示卡。AGP标准也经过了几年的发展,从最初的AGP 1.0、AGP2.0 ,发展到现在的AGP 3.0,如果按倍速来区分的话,主要经历了AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X、AGP PRO,目前最新片版本就是AGP 3.0,即AGP 8X。AGP 8X的传输速率可达到2.1GB/s,是AGP 4X传输速度的两倍。AGP插槽通常都是棕色(以上三种接口用不同颜色区分的目的就是为了便于用户识别),还有一点需要注意的是它不与PCI、ISA插槽处于同一水平位置,而是内进一些,这使得PCI、ISA卡不可能插得进去当然AGP插槽结构也与PCI、ISA完全不同,根本不可能插错的。
PCI-Express是最新的总线和接口标准,它原来的名称为“3GIO”,是由Intel提出的,很明显Intel的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG(PCI特殊兴趣组织)认证发布后才改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP,最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高,目前最高可达到10GB/s以上,而且还有相当大的发展潜力。PCI Express也有多种规格,从PCI Express 1X到PCI Express 16X,能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。能支持PCI Express的主要是Intel的i915和i925系列芯片组。当然要实现全面取代PCI和AGP也需要一个相当长的过程,就象当初PCI取代ISA一样,都会有个过渡的过程。
在选购主板产品时,扩展插槽的种类和数量的多少是决定购买的一个重要指标。有多种类型和足够数量的扩展插槽就意味着今后有足够的可升级性和设备扩展性,反之则会在今后的升级和设备扩展方面碰到巨大的障碍。这点对初学者尤其重要。例如不满意整合主板的游戏性能想升级为独立显卡却发现主板上没有AGP插槽;想添加一块视频采集卡却发现使用的PCI插槽都已插满等等。但扩展插槽也并非越多越好,过多的插槽会导致主板成本上升从而加大用户的购买成本,而且过多的插槽对许多用户而言并没有作用,例如一台只需要做文本处理和上网的办公电脑却配有6个PCI插槽而且配有独立显卡,就是一种典型的资源浪费,这种类型的电脑只用整合型的Micro ATX主板就能完全满足使用要求。所以在具体产品的选购上要根据自己的需要来选购,符合自己的才是最好的。
AGP是Accelerated Graphics Port(图形加速端口)的缩写,是显示卡的专用扩展插槽,它是在PCI图形接口的基础上发展而来的。AGP规范是英特尔公司解决电脑处理(主要是显示)3D图形能力差的问题而出台的。AGP并不是一种总线,而是一种接口方式。随着3D游戏做得越来越复杂,使用了大量的3D特效和纹理,使原来传输速率为133MB/sec的PCI总线越来越不堪重负,籍此原因Intel才推出了拥有高带宽的AGP接口。这是一种与PCI总线迥然不同的图形接口,它完全独立于PCI总线之外,直接把显卡与主板控制芯片联在一起,使得3D图形数据省略了越过PCI总线的过程,从而很好地解决了低带宽PCI接口造成的系统瓶颈问题。可以说,AGP代替PCI成为新的图形端口是技术发展的必然。
AGP标准分为AGP1.0(AGP 1X和AGP 2X),AGP2.0(AGP 4X),AGP3.0(AGP 8X)。
1996年7月AGP 1.0 图形标准问世,分为1X和2X两种模式,数据传输带宽分别达到了266MB/s和533MB/s。这种图形接口规范是在66MHz PCI2.1规范基础上经过扩充和加强而形成的,其工作频率为66MHz,工作电压为3.3v,在一段时间内基本满足了显示设备与系统交换数据的需要。这种规范中的AGP带宽很小,现在已经被淘汰了,只有在前几年的老主板上还见得到。
近几年显示芯片的发展实在是太快了,图形卡单位时间内所能处理的数据呈几何级数成倍增长,AGP 1.0 图形标准越来越难以满足技术的进步了,由此AGP 2.0便应运而生了。1998年5月份,AGP 2.0 规范正式发布,工作频率依然是66MHz,但工作电压降低到了1.5v,并且增加了4x模式,这样它的数据传输带宽达到了1066MB/sec,数据传输能力大大地增强了。
AGP Pro接口与AGP 2.0同时推出,这是一种为了满足显示设备功耗日益加大的现实而研发的图形接口标准,应用该技术的图形接口主要的特点是比AGP 4x略长一些,其加长部分可容纳更多的电源引脚,使得这种接口可以驱动功耗更大(25-110w)或者处理能力更强大的AGP显卡。这种标准其实是专为高端图形工作站而设计的,完全兼容AGP 4x规范,使得AGP 4x的显卡也可以插在这种插槽中正常使用。AGP Pro在原有AGP插槽的两侧进行延伸,提供额外的电能。它是用来增强,而不是取代现有AGP插槽的功能。根据所能提供能量的不同,可以把AGP Pro细分为AGP Pro110和AGP Pro50。在某些高档台式机主板上也能见到AGP Pro插槽。
2000年8月,Intel推出AGP3.0规范,工作电压降到0.8V,并增加了8X模式,这样它的数据传输带宽达到了2133MB/sec,数据传输能力相对于AGP 4X成倍增长,能较好的满足当前显示设备的带宽需求。
PC电脑的配置内存
是指该机器所配置内存的多少,一般台式机配置内存容量从128M-512M不等,也有特殊用途的机器配有1G以上的内存。内存的种类和运行频率会对性能有一定影响,不过相比之下,容量的影响更加大。在其他配置相同的条件下内存越大机器性能也就越高,对于普通家用和日常办公,目前主流配置为256M,对于大型图片和数据处理,一般建议配置最好能在512M以上,一直到配有1G以上的内存。


PC电脑的内存类型
指内存所采用的内存类型,不同类型的内存传输类型各有差异,在传输率、工作频率、工作方式、工作电压等方面都有不同。
目前市场中主要有的内存类型有:SDRAM、DDR SDRAM和RDRAM三种,其中DDR SDRAM内存占据了市场的主流,而SDRAM内存规格已不再发展,处于被淘汰的行列。RDRAM则始终未成为市场的主流,只有部分芯片组支持,而这些芯片组也逐渐退出了市场,RDRAM前景并不被看好。
1)SDRAM:SDRAM,即Synchronous DRAM(同步动态随机存储器),曾经是PC电脑上最为广泛应用的一种内存类型,即便在今天SDRAM仍旧还在市场占有一席之地。既然是“同步动态随机存储器”,那就代表着它的工作速度是与系统总线速度同步的。SDRAM内存又分为PC66、PC100、PC133等不同规格,而规格后面的数字就代表着该内存最大所能正常工作系统总线速度,比如PC100,那就说明此内存可以在系统总线为100MHz的电脑中同步工作。
与系统总线速度同步,也就是与系统时钟同步,这样就避免了不必要的等待周期,减少数据存储时间。同步还使存储控制器知道在哪一个时钟脉冲期由数据请求使用,因此数据可在脉冲上升期便开始传输。SDRAM采用3.3伏工作电压,168Pin的DIMM接口,带宽为64位。SDRAM不仅应用在内存上,在显存上也较为常见。
2)DDR SDRAM(双倍速率同步动态随机存储器):严格的说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,部分初学者也常看到DDR SDRAM,就认为是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。
与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。
从外形体积上DDR与SDRAM相比差别并不大,他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。但DDR为184针脚,比SDRAM多出了16个针脚,主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR内存采用的是支持2.5V电压的SSTL2标准,而不是SDRAM使用的3.3V电压的LVTTL标准。
3)RDRAM:RDRAM(Rambus DRAM)是美国的RAMBUS公司开发的一种内存。与DDR和SDRAM不同,它采用了串行的数据传输模式。在推出时,因为其彻底改变了内存的传输模式,无法保证与原有的制造工艺相兼容,而且内存厂商要生产RDRAM还必须要加纳一定专利费用,再加上其本身制造成本,就导致了RDRAM从一问世就高昂的价格让普通用户无法接收。而同时期的DDR则能以较低的价格,不错的性能,逐渐成为主流,虽然RDRAM曾受到英特尔公司的大力支持,但始终没有成为主流。
RDRAM的数据存储位宽是16位,远低于DDR和SDRAM的64位。但在频率方面则远远高于二者,可以达到400MHz乃至更高。同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据,能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,内存带宽能达到1.6Gbyte/s。
普通的DRAM行缓冲器的信息在写回存储器后便不再保留,而RDRAM则具有继续保持这一信息的特性,于是在进行存储器访问时,如行缓冲器中已经有目标数据,则可利用,因而实现了高速访问。另外其可把数据集中起来以分组的形式传送,所以只要最初用24个时钟,以后便可每1时钟读出1个字节。一次访问所能读出的数据长度可以达到256字节。

值得一提,主板一般是会有附带的驱动光盘,可要好好保管了。很有用啊,如果要重新装机,就得利用它。例如,你已经对HD硬盘做好了初级格式化,高级格式化以后,然后,又装上了Win XP平台,这就得用到她来激励主板上的软设备了(就是安装驱动程序啊)。



 

 
 
 
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