首先,芯片組
芯片組是主板的核心部件。如果說中央處理器(CPU)是整個計算機系統的心臟,那麽芯片組就是整個身體的軀幹。在計算機行業,芯片組設計的廠商稱為核心邏輯,Core的中文意思是核心或中心,所以單從字面意思就足以看出其重要性。對於主板來說,芯片組幾乎決定了這塊主板的功能,進而影響整個電腦系統的性能。芯片組是主板的靈魂。芯片組的性能決定了主板的性能和水平。這是因為目前CPU的型號和種類很多,功能特點也不壹樣。如果芯片組不能很好的配合CPU,將會嚴重影響電腦的整體性能,甚至無法正常工作。
主板芯片組幾乎決定了主板的所有功能,其中主板的CPU類型、系統總線頻率、內存類型、容量和性能、顯卡插槽規格都是由芯片組中的北橋芯片決定的;擴展槽和擴展接口(如USB2.0/1.1、IEEE1394、筆記本的串口、並口、VGA輸出接口)的類型和數量由芯片組的南橋決定。有些芯片組還決定了計算機系統的顯示性能和音頻播放性能,因為它們包括3D加速顯示(集成顯示芯片)、AC'97聲音解碼和其他功能。
臺式芯片組要求性能強,兼容性、互換性、擴展性好,性價比最高,並適度考慮用戶在壹定時間內的可升級性,擴展性是三者中最高的。在最早的筆記本設計中,沒有單獨的筆記本芯片組,都是使用和臺式機壹樣的芯片組。隨著技術的發展和筆記本專用CPU的出現,出現了筆記本專用芯片組。筆記本芯片組要求能耗低,穩定性好,但綜合性能和擴展性也是三者中最低的。服務器/工作站芯片組的綜合性能和穩定性是三者中最高的。有些產品甚至要求全年滿負荷運行,支持的內存容量也是三者中最高的。可支持高達幾十GB甚至幾十GB的內存容量,對數據傳輸速度和數據安全性要求最高。因此,其存儲設備多采用SCSI接口而非IDE接口,並經常采用RAID方式來提高性能和保證數據安全。
到目前為止,能生產芯片組的廠商不在少數,如Intel(美國)、VIA(中國臺灣省)、SiS(中國臺灣省)、ULI(中國臺灣省)、AMD(美國)、NVIDIA(美國)、ATI(加拿大)、ServerWorks(美國)、IBM(美國)、HP(美國),其中在Intel的桌面平臺上,Intel自己的芯片組占據了最大的市場份額,產品線齊全,包括高、中、低端和集成產品。其他芯片組廠商威盛、SIS、ULI以及最新的ATI和NVIDIA只能占據相對較小的市場份額。其他廠商除了英偉達主要在低端和集成領域,而英偉達只有中高端產品,缺乏低端產品,產品線不全。在AMD平臺上,AMD本身通常扮演先鋒的角色,產品少,市場份額小,而威盛曾經占據AMD平臺芯片組的最大市場份額,但現在受到後起之秀英偉達的強烈挑戰,後者憑借nForce2、nForce3以及現在nForce4系列芯片組的強大性能,成為AMD平臺最好的芯片組產品。再者,它從威盛那裏贏得了不少市場份額,現在已經成為AMD平臺上市場份額最大的芯片組廠商,而SIS和ULI還是配角,主要在中低端和集成領域。筆記本方面,英特爾平臺有絕對優勢,所以英特爾自己的筆記本芯片組也占據了最大的市場份額,其他廠商只能扮演配角,為AMD平臺設計產品,市場份額非常小。在服務器/工作站方面,英特爾平臺是絕對的主導地位。英特爾自己的服務器/工作站芯片組產品占據了絕大部分的市場份額,但在基於英特爾架構的高端多路服務器領域,IBM和惠普擁有絕對優勢。比如IBM的XA32,惠普的F8,都是優秀的高端多路服務器芯片組產品,但是只在我們公司的服務器產品中使用,名氣不算太大。但由於市場份額較小,AMD服務器/工作站平臺過去主要采用AMD自己的芯片組產品,現在也有壹部分開始采用NVIDIA的產品。值得註意的是,曾經在基於英特爾架構的服務器/工作站芯片組領域叱咤風雲的ServerWorks在被博通收購後,已經徹底退出芯片組市場。ULI也被英偉達收購,極有可能退出芯片組市場。
芯片組的技術也在近幾年突飛猛進,從ISA、PCI、AGP到PCI-Express,從ATA到SATA,超DMA技術,雙通道內存技術,高速前端總線等。每壹項新技術的進步都會帶來計算機性能的提高。2004年,芯片組技術將面臨重大變革,最引人註目的是PCI Express總線技術,它將取代PCI和AGP,大大提高設備的帶寬,從而帶來計算機技術的壹場革命。另壹方面,芯片組技術也在向高集成度方向發展。比如AMD速龍64 CPU集成了壹個內存控制器,大大降低了芯片組廠商設計產品的難度,而且現在芯片組產品已經集成了音頻、網絡、SATA、RAID等功能,大大降低了用戶的成本。
芯片組是主板電路的核心。從某種意義上說,它決定了主板的水平和檔次。它是“南橋”和“北橋”的統稱,即最大限度地將復雜的電路和元器件集成在幾個芯片中的芯片組。
第二,主板
A.什麽是主板?
主板,又稱主板、systembourd、主板;它安裝在機箱中,是微型計算機最基本、最重要的部件之壹。主板壹般是壹塊長方形的電路板,上面安裝著電腦的主電路系統,壹般包括BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關接口、指示燈連接器、擴展槽、主板和插入式DC電源連接器。主板的另壹個特點是采用開放式結構。大多數主板都有6-8個擴展槽,供PC外圍設備的控制卡(適配器)插入。通過更換這些卡,微型計算機的相應子系統可以在本地升級,從而使制造商和用戶在配置型號時有更大的靈活性。總之,主板在整個微機系統中起著重要的作用。可以說,主板的類型和檔次決定了整個微機系統的類型和檔次,主板的性能影響著整個微機系統的性能。常見的PC主板分類如下。
B.主板的分類:
首先,根據主板上使用的CPU,有:
386主板,486主板,奔騰(586)主板,奔騰Pro (686)主板。同壹級別的CPU往往會進壹步劃分。比如奔騰主板就不同於是否支持多功能奔騰(P55C,MMX要求主板內置雙電壓)和是否支持Cyrix 6x86,AMD 5k86(這兩種奔騰級別的CPU都要求主板散熱更好)。
第二,根據主板上I/O總線的類型
工業標準體系結構總線。
Eisa(擴展工業標準架構)擴展了標準架構總線。
微通道總線。另外,為了解決CPU與高速外設之間傳輸速度慢的“瓶頸”問題,有兩種局部總線,分別是:
VESA(視頻電子標準協會)視頻電子標準協會本地總線,縮寫為VL總線。
PCI(外設部件互連)外設部件互連局部總線,簡稱PCI總線。486類主板多采用VL總線,奔騰主板多采用PCI總線。目前PCI之後開發了更多的外設接口總線,是USB(通用串行總線)。IEEE1394(美國電氣電子工程師協會1394標準)俗稱“Fire Ware”。
第三,按邏輯控制芯片組分
這些芯片組集成了對CPU、高速緩存、I/O和總線的控制。586以上的主板特別重視芯片組的作用。英特爾為586主板生產的芯片組包括:LX早期為奔騰60和66MHz CPU生產的芯片組。
支持奔騰75 MHz以上CPU的NX Neptune在Intel 430 FX芯片組推出之前非常受歡迎,現在已經不多見了。
FX在430和440系列中都有這種芯片組,前者用於奔騰,後者用於奔騰Pro。HX Intel 430系列用於可靠性要求高的商用微型計算機。VX英特爾430系列針對基於HX的常見多媒體應用進行了優化和簡化。有被TX取代的趨勢。TX英特爾430系列的最新芯片組專門針對奔騰MMX技術進行了優化。GX和KX的英特爾450系列用於奔騰Pro,GX用於服務器,KX用於工作站和高性能臺式機。MX Intel 430系列,專門用於筆記本電腦的奔騰級芯片組。查看英特爾430 MX芯片組。非Intel公司的芯片組有:威盛公司生產的VT82C5xx系列586芯片組。
sis系列,由SiS公司生產,在非英特爾芯片組中比較知名。
Opti系列,由opti公司生產,使用主板廠商較少。
第四,根據主板結構。
以IBM PC/A機命名的AT標準尺寸主板首次使用,壹些486和586主板也采用AT結構布局。
寶寶AT的口袋大小的主板比AT主板小,因此得名。很多原裝集成主板首先采用的就是這種主板結構。
ATX & amp;127;改進後的AT主板,優化了主板上的元器件布局,散熱和集成度更好,需要配合專用ATX機箱使用。
壹體機主板集成了音響、顯示等各種電路,壹般不插卡也能工作。它有集成度高、節省空間的優點,但也有維護不方便、升級困難的缺點。在原廠品牌機中廣泛使用。
NLX英特爾最新主板結構的特點是主板和CPU的升級靈活方便有效,不再需要每推出壹款CPU就更新主板設計。另外,還有壹些上述主板的變形結構,比如華碩主板,大量使用3/4 Baby AT大小的主板結構。
五、根據功能
PnP功能主板采用PnP BIOS和PnP操作系統(如Win95),可以幫助用戶自動配置主機外設,實現“即插即用”。
節能(綠色)功能開啟時壹般標有能源之星,可以在用戶不使用主機的情況下自動進入等待和休眠狀態,在此期間降低CPU和元器件的功耗。
無跳線主板這是壹款新的主板,是PnP主板的進壹步改進。在這塊主板上,甚至是CPU的類型,工作電壓等。不需要跳線開關,都是自動識別的,只需要軟件稍微調整。備註之後,CPU在這個主板上就沒什麽好藏的了。486之前的主板壹般不具備上述功能,586以上的主板都配備了PnP和節能功能,壹些原廠品牌的機器還可以通過主板控制主機電源的通斷,進壹步實現智能通斷,這在兼容主板上並不多見,但絕對是未來的壹個發展方向。無跳線主板將是主板發展的另壹個方向。
六、其他主板分類方法:
根據主板的結構特點,主板還可以分為基於CPU的主板、基於自適應電路的主板、集成主板等類型。基於CPU的集成主板是目前比較好的選擇。
按印制電路板的工藝分類,可分為兩層結構板、四層結構板、六層結構板等。目前以四層結構板的產品為主。
根據元件安裝和焊接工藝,有表面貼裝焊接工藝板和DIP傳統工藝板。