主板及其相关术语.docx

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主板及其相关术语

主板结构

由于主板是电脑中各种设备的连接载体，而这些设备的各不相同的，而且主板本身也有芯片组，各种I/O控制芯片，扩展插槽，扩展接口，电源插座等元器件，因此制定一个标准以协调各种设备的关系是必须的。

所谓主板结构就是根据主板上各元器件的布局排列方式，尺寸大小，形状，所使用的电源规格等制定出的通用标准，所有主板厂商都必须遵循。

　　主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、MicroATX、LPX、NLX、FlexATX、EATX、WATX以及BTX等结构。

其中，AT和Baby-AT是多年前的老主板结构，现在已经淘汰；而LPX、NLX、FlexATX则是ATX的变种，多见于国外的品牌机，国内尚不多见；EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板；ATX是目前市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI插槽数量在4-6个，大多数主板都采用此结构；MicroATX又称MiniATX，是ATX结构的简化版，就是常说的“小板”，扩展插槽较少，PCI插槽数量在3个或3个以下，多用于品牌机并配备小型机箱；而BTX则是英特尔制定的最新一代主板结构。

CPU插槽类型

我们知道，CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。

CPU经过这么多年的发展，采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。

而目前CPU的接口都是针脚式接口，对应到主板上就有相应的插槽类型。

不同类型的CPU具有不同的CPU插槽，因此选择CPU，就必须选择带有与之对应插槽类型的主板。

主板CPU插槽类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。

1.SocketAM2

2.SocketS1

3.SocketF

4.Socket771

5.Socket479

6.Socket775

7.Socket754

8.Socket939

9.Socket940

10.Socket603

11.Socket604

12.Socket478

13.SocketA

14.Socket423

15.Socket370

16.SLOT1

17.SLOT2

18.SLOTA

19.Socket7

Socket775

Socket775又称为SocketT，目前采用此种插槽的有LGA775封装的单核心的Pentium4、Pentium4EE、CeleronD以及双核心的PentiumD和PentiumEE等CPU，Core架构的Cornoe核心处理器也继续采用Socket775插槽。

Socket775插槽与目前广泛采用的Socket478插槽明显不同，非常复杂，没有Socket478插槽那样的CPU针脚插孔，取而代之的是775根有弹性的触须状针脚（其实是非常纤细的弯曲的弹性金属丝），通过与CPU底部对应的触点相接触而获得信号。

因为触点有775个，比以前的Socket478的478pin增加不少，封装的尺寸也有所增大，为37.5mm×37.5mm。

另外，与以前的Socket478/423/370等插槽采用工程塑料制造不同，Socket775插槽为全金属制造，原因在于这种新的CPU的固定方式对插槽的强度有较高的要求，并且新的prescott核心的CPU的功率增加很多，CPU的表面温度也提高不少，金属材质的插槽比较耐得住高温。

在插槽的盖子上还卡着一块保护盖。

　　Socket775插槽由于其内部的触针非常柔软和纤薄，如果在安装的时候用力不当就非常容易造成触针的损坏；其针脚实在是太容易变形了，相邻的针脚很容易搭在一起，而短路有时候会引起烧毁设备的可怕后果；此外，过多地拆卸CPU也将导致触针失去弹性进而造成硬件方面的彻底损坏，这是其目前的最大缺点。

　　目前，采用Socket775插槽的主板数量并不太多，主要是Intel915/925系列芯片组主板，也有采用比较成熟的老芯片组例如Intel865/875/848系列以及VIAPT800/PT880等芯片组的主板。

不过随着Intel加大LGA775平台的推广力度，Socket775插槽最终将会取代Socket478插槽，成为Intel平台的主流CPU插槽。

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CoreLogic，Core的中文意义是核心或中心，光从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，如果芯片组不能与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。

　　主板芯片组几乎决定着主板的全部功能，其中CPU的类型、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的；而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量（如USB2.0/1.1，IEEE1394，串口，并口，笔记本的VGA输出接口）等，是由芯片组的南桥决定的。

还有些芯片组由于纳入了3D加速显示（集成显示芯片）、AC＇97声音解码等功能，还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。

　　台式机芯片组要求有强大的性能，良好的兼容性，互换性和扩展性，对性价比要求也最高，并适度考虑用户在一定时间内的可升级性，扩展能力在三者中最高。

在最早期的笔记本设计中并没有单独的笔记本芯片组，均采用与台式机相同的芯片组，随着技术的发展，笔记本专用CPU的出现，就有了与之配套的笔记本专用芯片组。

笔记本芯片组要求较低的能耗，良好的稳定性，但综合性能和扩展能力在三者中却也是最低的。

服务器/工作站芯片组的综合性能和稳定性在三者中最高，部分产品甚至要求全年满负荷工作，在支持的内存容量方面也是三者中最高，能支持高达十几GB甚至几十GB的内存容量，而且其对数据传输速度和数据安全性要求最高，所以其存储设备也多采用SCSI接口而非IDE接口，而且多采用RAID方式提高性能和保证数据的安全性。

　　到目前为止，能够生产芯片组的厂家有英特尔（美国）、VIA（中国台湾）、SiS（中国台湾）、ULI（中国台湾）、AMD（美国）、NVIDIA（美国）、ATI（加拿大）、ServerWorks（美国）、IBM（美国）、HP（美国）等为数不多的几家，其中以英特尔和NVIDIA以及VIA的芯片组最为常见。

在台式机的英特尔平台上，英特尔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，其它的芯片组厂商VIA、SIS、ULI以及最新加入的ATI和NVIDIA几家加起来都只能占有比较小的市场份额，除NVIDIA之外的其它厂家主要是在中低端和整合领域，NVIDIA则只具有中、高端产品，缺乏低端产品，产品线都不完整。

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以前却占有AMD平台芯片组最大的市场份额，但现在却受到后起之秀NVIDIA的强劲挑战，后者凭借其nForce2、nForce3以及现在的nForce4系列芯片组的强大性能，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，目前已经成为AMD平台上市场占用率最大的芯片组厂商，而SIS与ULI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，英特尔平台具有绝对的优势，所以英特尔自家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。

服务器/工作站方面，英特尔平台更是绝对的优势地位，英特尔自家的服务器/工作站芯片组产品占据着绝大多数的市场份额，但在基于英特尔架构的高端多路服务器领域方面，IBM和HP却具有绝对的优势，例如IBM的XA32以及HP的F8都是非常优秀的高端多路服务器芯片组产品，只不过都是只应用在本公司的服务器产品上而名声不是太大罢了；而AMD服务器/工作站平台由于市场份额较小，以前主要都是采用AMD自家的芯片组产品，现在也有部分开始采用NVIDIA的产品。

值得注意的是，曾经在基于英特尔架构的服务器/工作站芯片组领域风光无限的ServerWorks在被Broadcom收购之后已经彻底退出了芯片组市场；而ULI也已经被NVIDIA收购，也极有可能退出芯片组市场。

　　芯片组的技术这几年来也是突飞猛进，从ISA、PCI、AGP到PCI-Express，从ATA到SATA，UltraDMA技术，双通道内存技术，高速前端总线等等，每一次新技术的进步都带来电脑性能的提高。

2004年，芯片组技术又会面临重大变革，最引人注目的就是PCIExpress总线技术，它将取代PCI和AGP，极大的提高设备带宽，从而带来一场电脑技术的革命。

另一方面，芯片组技术也在向着高整合性方向发展，例如AMDAthlon64CPU内部已经整合了内存控制器，这大大降低了芯片组厂家设计产品的难度，而且现在的芯片组产品已经整合了音频，网络，SATA，RAID等功能，大幅降低了用户的成本。

适用类型

主板适用类型，是指该主板所适用的应用类型。

针对不同用户的不同需求、不同应用范围，主板被设计成各不相同的类型，即分为台式机主板和服务器/工作站主板。

台式机主板

台式机主板

　　台式机主板，就是平常大部分场合所提到的应用于PC的主板，板型是ATX或MicroATX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，内存最大只能支持到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PCI-Express接口，比较旧的产品也会采用AGP接口。

扩展接口也比较丰富，有多个USB2.0/1.1，IEEE1394，COM，LPT，IrDA等接口以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。

部分带有整合的网卡芯片，有低档的10/100Mbps自适应网卡，也有高档的千兆网卡。

在价格方面，既有几百元的入门级或主流产品，也有一二千元的高档产品以满足不同用户的需求，。

台式机主板的生产厂商和品牌也非常多，市场上常见的就有几十种之多。

服务器/工作站主板

　　服务器/工作站主板，则是专用于服务器/工作站的主板产品，板型为较大的ATX，EATX或WATX，使用专用的服务器机箱电源。

其中，某些低端的入门级产品会采用高端的台式机芯片组，例如英特尔的I875P芯片组就被广泛用在低端入门级产品上；而中高端产品则都会采用专用的服务器/工作站芯片组，例如英特尔E7501，SeverWorksGC-SL等芯片组。

对服务器/工作站主板而言，最重要的是高可靠性和稳定性，其次才是高性能。

因为大多数的服务器都要满足每天24小时、每周7天的满负荷工作要求。

由于服务器/工作站数据处理量很大，需要采用多CPU并行处理结构，即一台服务器/工作站中安装2、4、8等多个CPU；对于服务器而言，多处理器可用于数据库处理等高负荷高速度应用；而对于工作站，多处理器系统则可以用于三维图形制作和动画文件编码等单处理器无法实现的高处理速度应用。

为适应长时间，大流量的高速数据处理任务，在内存方面，服务器/工作站主板能支持高达十几GB甚至几十GB的内存容量，而且大多支持ECC内存以提高可靠性。

服务器主板

　　服务器主板在存储设备接口方面，中高端产品也多采用SCSI接口而非IDE接口，并且支持RAID方式以提高数据处理能力和数据安全性。

在显示设备方面，服务器与工作站有很大不同，服务器对显示设备要求不高，一般多采用整合显卡的芯片组，例如在许多服务器芯片组中都整合有ATI的RAGEXL显示芯片，要求稍高点的采用普通的AGP显卡，甚至是PCI显卡；而图形工作站对显卡的要求非常高，主板上的显卡接口也多采用AGPPro150，而且多采用高端的3DLabs、ATI等显卡公司的专业显卡，如3DLabs的“野猫”系列显卡，中低端则采用NVIDIA的Quandro系列以及ATI的FireGL系列显卡等等。

在扩展插槽方面，服务器/工作站主板与台式机主板也有所不同，例如PCI插槽，台式机主板采用的是标准的33MHz的32位PCI插槽，而服务器/工作站主板则多采用64位的PCIX-66甚至PCIX-133，其工作频率分别为66MHz和133MHz，数据传输带宽得到了极大的提高，并且支持热插拔，其电气规范以及外型尺寸都与普通的PCI插槽不同。

在网络接口方面，服务器/工作站主板也与台式机主板不同，服务器主板大多配备双网卡，甚至是双千兆网卡以满足局域网与Internet的不同需求。

服务器主板技术要求非常高，所以与台式机主板相比，生产厂商也就少得多了，比较出名的也就是英特尔、超微、华硕、技嘉、泰安、艾崴等品牌，在价格方面，从一千多元的入门级产品到几万元甚至十几万元的高档产品都有。

支持内存类型

内存控制器（MemoryController）是计算机系统内部控制内存并且通过内存控制器使内存与CPU之间交换数据的重要组成部分。

内存控制器决定了计算机系统所能使用的最大内存容量、内存BANK数、内存类型和速度、内存颗粒数据深度和数据宽度等等重要参数，也就是说决定了计算机系统的内存性能，从而也对计算机系统的整体性能产生较大影响。

   传统的计算机系统其内存控制器位于主板芯片组的北桥芯片内部，CPU要和内存进行数据交换，需要经过“CPU--北桥--内存--北桥--CPU”五个步骤，在此模式下数据经由多级传输，数据延迟显然比较大从而影响计算机系统的整体性能；而AMD的K8系列CPU（包括Socket754/939/940等接口的各种处理器）内部则整合了内存控制器，CPU与内存之间的数据交换过程就简化为“CPU--内存--CPU”三个步骤，省略了两个步骤，与传统的内存控制器方案相比显然具有更低的数据延迟，这有助于提高计算机系统的整体性能。

   CPU内部整合内存控制器的优点，就是可以有效控制内存控制器工作在与CPU核心同样的频率上，而且由于内存与CPU之间的数据交换无需经过北桥，可以有效降低传输延迟。

打个比方，这就如同将货物仓库直接搬到了加工车间旁边，大大减少了原材料和制成品在货物仓库和加工车间之间往返运输所需要的时间，极大地提高了生产效率。

这样一来系统的整体性能也得到了提升。

   CPU内部整合内存控制器的最大缺点，就是对内存的适应性比较差，灵活性比较差，只能使用特定类型的内存，而且对内存的容量和速度也有限制，要支持新类型的内存就必须更新CPU内部整合的内存控制器，也就是说必须更换新的CPU；例如AMD的K8系列CPU目前就只能支持DDR，而不能支持更高速的DDR2。

而传统方案的内存控制器由于位于主板芯片组的北桥芯片内部，就没有这方面的问题，只需要更换主板，甚至不更换主板也能使用不同类型的内存，例如IntelPentium4系列CPU，如果原来配的是不支持DDR2的主板，那么只要更换一块支持DDR2的主板就能使用DDR2，如果配的是同时支持DDR和DDR2的主板，则不必更换主板就能直接使用DDR2。

   将内存控制器整合到CPU内部显然是今后的发展方向，而且其技术也会越来越完善。

以后Intel也将会推出整合内存控制器的CPU。

内存插槽

内存插槽是指主板上所采用的内存插槽类型和数量。

主板所支持的内存种类和容量都由内存插槽来决定的。

目前主要应用于主板上的内存插槽有：

SIMM（SingleInlineMemoryModule，单内联内存模块）

168针SIMM插槽

　　内存条通过金手指与主板连接，内存条正反两面都带有金手指。

金手指可以在两面提供不同的信号，也可以提供相同的信号。

SIMM就是一种两侧金手指都提供相同信号的内存结构，它多用于早期的FPM和EDDDRAM，最初一次只能传输8bif数据，后来逐渐发展出16bit、32bit的SIMM模组，其中8bit和16bitSIMM使用30pin接口，32bit的则使用72pin接口。

在内存发展进入SDRAM时代后，SIMM逐渐被DIMM技术取代。

DIMM

184针DIMM插槽

　　DIMM与SIMM相当类似，不同的只是DIMM的金手指两端不像SIMM那样是互通的，它们各自独立传输信号，因此可以满足更多数据信号的传送需要。

同样采用DIMM，SDRAM的接口与DDR内存的接口也略有不同，SDRAMDIMM为168PinDIMM结构，金手指每面为84Pin，金手指上有两个卡口，用来避免插入插槽时，错误将内存反向插入而导致烧毁；DDRDIMM则采用184PinDIMM结构，金手指每面有92Pin，金手指上只有一个卡口。

卡口数量的不同，是二者最为明显的区别。

DDR2DIMM为240pinDIMM结构，金手指每面有120Pin，与DDRDIMM一样金手指上也只有一个卡口，但是卡口的位置与DDRDIMM稍微有一些不同，因此DDR内存是插不进DDR2DIMM的，同理DDR2内存也是插不进DDRDIMM的，因此在一些同时具有DDRDIMM和DDR2DIMM的主板上，不会出现将内存插错插槽的问题。

240针DDR2DIMM插槽

RIMM

　　RIMM是Rambus公司生产的RDRAM内存所采用的接口类型，RIMM内存与DIMM的外型尺寸差不多，金手指同样也是双面的。

RIMM有也184Pin的针脚，在金手指的中间部分有两个靠的很近的卡口。

RIMM非ECC版有16位数据宽度，ECC版则都是18位宽。

由于RDRAM内存较高的价格，此类内存在DIY市场很少见到，RIMM接口也就难得一见了。

支持内存传输标准

内存传输标准是指主板所支持的内存传输带宽大小或主板所支持的内存的工作频率。

不同类型的内存其传输标准是不相同的。

主板支持内存传输标准决定着，主板所能采用最高性能的内存规格，是选择购买主板的关键之一。

以下分别说明各种主流内存的传输标准。

1.SDRAM内存传输标准

2.DDRSDRAM内存传输标准

3.DDR2内存传输标准

4.RDRAM内存传输标准

支持内存最大容量

主板所能支持内存的最大容量是指最大能在该主板上插入多大容量的内存条，超过容量的内存条即便插在主板上，主板也无不支持。

主板支持的最大内存容量理论上由芯片组所决定，北桥决定了整个芯片所能支持的最大内存容量。

但在实际应用中，主板支持的最大内存容量还受到主板上内存插槽数量的限制，主板制造商出于设计、成本上的需要，可能会在主板上采用较少的内存插槽，此时即便芯片组支持很大的内存容量，但主板上并没有足够的内存插槽供适用，就没法达到理论最大值。

　　比如KT600北桥最大能支持4GB的内存，但大部分的主板厂商只提供了两个或三个184pin的DDRDIMM内存插槽，其支持最大内存容量就只能达到2GB或3GB。

硬盘接口类型

硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。

不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。

从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种，IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。

SATA是种新生的硬盘接口类型，还正出于市场普及阶段，在家用市场中有着广泛的前景。

在IDE和SCSI的大类别下，又可以分出多种具体的接口类型，又各自拥有不同的技术规范，具备不同的传输速度，比如ATA100和SATA；Ultra160SCSI和Ultra320SCSI都代表着一种具体的硬盘接口，各自的速度差异也较大。

IDE

   IDE的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。

把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。

对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。

IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。

主板IDE接口

   IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA等接口都属于IDE硬盘。

SCSI

   SCSI的英文全称为“SmallComputerSystemInterface”（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。

SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

光纤通道

   光纤通道的英文拼写是FibreChannel，和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。

光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。

光纤通道的主要特性有：

热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

   光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。

SATA

   使用SATA（SerialATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。

2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的SerialATA委员会正式确立了SerialATA1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但SerialATA委员会已抢先确立了SerialATA2.0规范。

SerialATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。

串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

支持Serial-ATA技术的标志

主板上的Serial-ATA接口

   串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。

相对于并行ATA来说，就具有非常多的优势。

首先，SerialATA以连续串行的方式传送数据，一次只会传送1位数据。

这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。

实际上，SerialATA仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。

其次，SerialATA的起点更高、发展潜力更大，SerialATA1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比目前最新的并