主板探秘 杨左使 2000年 第1期 　　主板（Mother Board，Main Board，System Board）是一台PC的主体所在，要完成电脑系统的管理和协调各部分工作，支持各种CPU、功能卡和各总线接口的正常运行，它是PC机的“总司令部”。 #1　　一、ATX主板的规格 　　ATX结构规范是Intel公司提出的一种主板标准，是充分考虑板上CPU、RAM、扩展卡的位置而设计出来的，其中将CPU、扩展槽、RAM插槽、电源插头等位置固定，同时，配合ATX的机箱和电源，在理论上能解决硬件散热的问题，为安装、扩展硬件提供了方便。其优点如下： 　　◎增加宽广的空间 　　○主板横面从Baby AT结构的22厘米增加到30厘米。 　　○外围设备I／O接头的电路设计直接在主板边缘，包括RS232串行端口、打印端口、USB口等，免去扁平缆线直接占用主板空间。 　　○硬盘／软盘的接口电路设计在主板边缘，不会交错纵横排列，也可缩短扁平缆线的长度，提升传送速度。 　　○ISA／PCI接口可插较长的扩展卡。 　　○内存插槽已移至主板中间，不会与软驱硬盘光驱的电源挤在一起，内存扩充时拔、插内存条容易。 　　◎CPU散热和能源的节省 　　○CPU已搬至电源风扇的出风口，对CPU散热冷却和空气的对流，有很大的帮助。 　　○ATX的电源还提供了3.3V的低电压，配合软件的设置，可作节能的管理与控制。 　　◎改变主板固定位、扩展卡与主板元件的放置高度及电磁干扰的问题。 　　◎电源具有软件关机功能和键盘触控开机功能。 #1　　二、BIOS 　　主机系统，除了在主板上有系统的BIOS和键盘的BIOS外，还有扩展卡的BIOS以及在软盘上的BIOS。只要是主板系统的BIOS无法控制的外围设备，就要在扩展卡上写上驱动此外围设备的BIOS，或在软盘上有驱动此外围设备的驱动程序。因此，购买较特殊的外围设备时，必须考虑主机系统是否支持它们，以及是否有支持这些设备的各种常用套装软件，例如你的打印机是否能打印，是否支持套装软件以及是否和它们完全兼容，所有这些都是要考虑的因素。 #1　　三、总线 　　众所周知，微型计算机系统是一个信息处理系统，各部件之间存在大量的信息流动，所有信号都要通过通信线路传送，所以通信线的设置和连接方式是十分重要的。所谓总线，就是指能为多个功能部件服务的一组信息传输线，它是计算机中系统与系统之间或者各部件之间进行信息传送的公共通路。 #1　　1.主板总线的种类： 　　（1）ISA总线： 　　工业标准体系结构总线（Industrial Standard Architecture Bus）。 　　（2）PCI总线： 　　外设部件互连总线（Peripheral Component Interconnection Bus）。是由Intel、IBM、DEC公司所制订的，PCI Bus与CPU中间经过一个桥接器（Bridge）电路，不直接与CPU相连的总线，故稳定性和匹配性较佳，提升了CPU的工作效率，扩展槽可达三个以上，为32bit／64bit的总线，是目前主板及外围设备使用的标准接口。 　　（3）AGP总线 　　加速图形端口（Accelerated Graphics Port），其最主要的结构是在使用AGP芯片的显示卡与主存之间建立专用通道，让影像和图形数据直接传送到显示卡而不需要经过PCI总线。AGP总线为32bit数据和66MHz频宽的总线，速度比PCI快，为PCI总线的4倍，是在Pentium Ⅲ CPU和真正32位的Windows 操作系统环境之下一展身手，发挥其功能的主要结构。 　　（4）USB总线 通用串行总线（Universal Serial Bus）。 　　USB总线规格的制订是由Intel、Microsoft等领导世界电脑硬件和软件的大公司所主导，解决各种外围设备接头不统一的问题，可接127个外围设备的标准接口。 #1　　2.概念荟萃 （1）芯片组（ChipSet） 芯片就是一块集成电路片，它是内部元件、功能和引脚比较多的芯片的集合体。早期的主板是由许多TTL芯片和一些LSI的芯片所组合而成，所以一块大AT的主板就有一百多块芯片元件，生产一块主板不但耗时费力而且成本高。后来美国一家名叫晶技的公司（Chips）把一百多块芯片元件，浓缩为五块大芯片组和几块TTL芯片组合成的一块叫Baby Size或称AT的主板芯片组。由于这种主板的芯片组把许多的芯片电路集合在一块狭窄的芯片里，当材质不佳或和技术不成熟时，会造成高频的干扰、温度的增加和特性的匹配不良时会发生不稳定的情况，所以AT主板结构大概经过一两年的改善，在技术、材质已有突破，从而奠定了以后芯片组的基本结构。目前比较新的，功能比较多的芯片组采用BGA的封装，可设计300至800多根引脚。 　　（2）BGA芯片组 　　BGA球形阵列封装是Ball Grid Array的缩写，引脚的焊接是以球形阵列方式排列，分布于芯片的背面，再加温与电路板相连接，以增加芯片的引脚数，其封装的脚数为QFP封装的2.5倍。目前300至800引脚芯片的引脚距低于0.3mm时，即以BGA的封装设计，如Pentium TX系列的芯片即为BGA的封装，所以BGA是可缩小电路体积、降低成本和多引脚芯片的主要封装，是半导体封装业的主流，也是必然采用的高级封装技术。 　　（3）CMOS设置程序 　　CMOS是一块芯片，在AT主板中它的原型编号为146818，里面有实时时钟（Real Timeclock，RTC）和CMOS SRAM的电路，平时由电脑主机的电源供电，关机后由主板的电池供电，它是一块永不停息的芯片，所以日期时间还能继续正确无误地指示，各种设置的数据也能保存着。目前这块芯片大部分与ChipSet（芯片组）组合在一起，也有与环保电池组合为一个小盒子，成为一个独立的电路。 　　（4）硬件监视（Hardware Monitoring） 　　犹如幕后监视器，随时侦测系统硬件的物理状态是否出现超负荷或其他潜在的不稳定因素，如电源风扇是否停转，电压是否稳定，芯片温度是否超过限定值等等。一旦某一部分出现异常，将迅速提醒使用者结束当前任务，检查系统硬件，避免突然死机造成不必要的损失。 　　（5）高级配置和电源接口（ACPI：Advanced Configuration Power Interface） 　　ACPI是一种高级的电源管理系统，深入到计算机内部各部件，并且在操作系统和应用程序运行过程中尽可能地节约电能，如硬盘在一定时间内没有读写数据，硬盘电源将自动切断，马达停止转动；计算机若长时间不工作，显示器将变黑；软件运行过程中，不参与工作的器件将停止供电。