主機板知識入門

2022-02-28 01:42:51 字數 4784 閱讀 6237

如今大多數主機板都帶有一條或多條pcie x16插槽以滿足最新3d應用的需求,儘管有的主機板的插槽採用了較少的通道,這會導致實際顯示卡的工作頻寬降低。而有的入門級主機板甚至顯示卡擴充套件槽,依靠整合顯示卡工作。

從主機板上併聯工作的三組元件可以很容易分辨出主機板的三相供電電路。現在的主機板會採用更多的供電相數以降低每相電流,確保供電的穩定,同時如今的設計也會在低負載時自動關閉若干相元件以節能。使用元件的差別讓我們不能簡單地從供電相數來辨別主機板的供電效能,舉個例子,我們最新測試的12相的高階主機板比它採用更多相數的競爭對手的供電能力還要好。

在採用數字供電的主機板上往往看不到上圖中的分立元件,對於這種主機板我們只能通過元件型號來判斷它的供電效能了。

設計布局

在元件確定以後,我們可以進一步關注它們如何影響著主機板的設計布局。下圖的這塊asus主機板在布局上有很多可圈可點的地方,同時也存在著一些不得不考慮的問題。

在設計布局中乙個很重要的地方就是顯示卡相對於其他元件的空間。上圖的主機板將第一條pcie x16插槽放置在第二條插槽的位置(藍色的那一條),在dimm插槽和較長的顯示卡的背面提供了一些空間,這可以讓我們在不拆顯示卡的情況下方便地更換記憶體。同樣地也可以通過將記憶體向主機板的上邊,即圖中的右邊移動來解決這個問題。

而華碩最近推出的主機板中有很多在記憶體插槽靠下的一端即圖中的左端沒有卡子。

靠下的pcie插槽就是另一回事了。在它的後面是4個sata介面,在插入較長的顯示卡如radeon hd 5850或geforce gtx 260以後其中的兩個(紅色的)會被顯示卡的散熱器擋住,如果不是被旋轉了90度的話,顯示卡甚至會擋住藍色的ata/100介面。

現在的高階主機板大多都將sata介面像圖中的ata一樣旋轉了90度,只能被安放在主機板的前邊(圖中的下邊)。雖然這個設計使得超長的顯示卡可以安放在任何位置,但一些傳統的機箱的硬碟位會與朝前的介面衝突,儘管現在多數機箱都已經解決了這個問題,但購買前對機箱仔細考察一下仍然可以減少不必要的麻煩。

上面的主機板在7個插槽位上都設計了插槽,而很多同類產品只提供了5條或6條。asus將一條pcie x1置於第一條pcie x16插槽之上(緊挨藍色pcie x16的那條白色插槽)來實現了這一點。pcie x1的擴充套件卡往往較短,不會與記憶體卡子衝突,儘管真正限制擴充套件卡長度的往往是主機板的晶元組散熱片。

atx12v/eps12v介面多會放置在上邊,這樣可以使得線纜繞過cpu散熱器而不會碰到風扇,這樣的設計同時也可以在使用電源下置的機箱時走背線,現在的電源生產商也開始採用更長的線纜以支援這一走線方式。

而體積較大的20針或24針atx/eps電源介面則往往放置在前邊,這樣無論電源上置還是下置都可以方便走線而無需影響到cpu散熱器以及其他的插槽。有的入門級主機板把此介面放置於cpu插座和後面板之間,這是我們從來都不贊成的設計,不管主機板其他方面做得多麼優秀。

由於sata現在廣泛應用於硬碟、ssd和光碟機,因此sata介面應該安置在前邊中點附近,而我們上面展示的這塊主機板還停留在sata主要為硬碟服務的時代,而將ultra ata介面放在了更加接近上部擴充套件位的位置。

前音訊輸出的理想位置應位於後音訊介面的後面以減少中、上部的面板介面的走線。由於主機板這部分通常都很擁擠,因此將前置usb、ieee1394/firewire介面安置在這裡也是可以接受的。前面板的介面一定不能放置在主機板的後下方,因為很多的機箱線沒法夠到那麼遠。

同時又由於如此多的主機板存在前面板介面位置的問題從而能否支援某款主機板成為了對機箱的一項考驗。

最後我們還要考慮風扇介面的數量和擺放。上圖所示的主機板提供了乙個最少數目的優秀方案,它的cpu風扇介面位於dimm插槽附近,機箱排氣風扇介面位於音訊輸出附近,吸氣風扇介面位於前下方,而另外乙個風扇介面則放置在北橋附近。吸氣和排氣風扇的介面都很好,而安裝其他方位包括頂部風扇都應當考慮在內。

當然我們也可以通過轉換頭從電源直接給更多的風扇供電,不過這樣就喪失了主機板控制轉速的功能。

說實話,我們對於主機板布局的要求是苛刻的,但是我們的目標是展現任何可能的問題,而不是給哪一款產品挑毛病。

主機板板型

atx架構最初是為了解決at架構的三個重要缺點而設計的,除此之外還有一些小的改進。首先,主機板上劃出單獨的一塊留給cpu的區域使它遠離擴充套件卡,而at主機板的cpu位置就在擴充套件卡槽的後面或者在其中。第二,主機板自帶的輸出面板使usb、esata等不需要單獨的擴充套件卡位。

第三,一條從機箱前下方到後上方的風道可以將熱空氣通過電源和/或排氣風扇排出。以上三條主要改進以第一條最為關鍵。

而其他小的改進中最重要的是加入了全板供電,它可以讓系統在關機後自動斷電,也可以支援像定時開關機、鍵盤開機等模式。

其他atx衍生的板型是基於相同的cpu區域,這樣在需要時小主機板也可以裝入大機箱。atx標準包括microatx和flexatx,許多準系統使用一種帶兩個擴充套件槽,尺寸縮減為約8英吋的flexatx的變形(後來amd將其定義為8'' dtx架構),而via後來進一步縮減出了6.75''的mini-itx,它的擴充套件槽只有乙個。

上圖反映了不同基於atx的板型的最大尺寸和最多擴充套件槽數,虛線展示了小板型的安裝孔如何與大板型保持對其的。

選擇正確的cpu介面

雖然大家都想要最新的cpu技術,不過仍然有兩種較老的cpu介面仍然停留在市場上以滿足低預算使用者的需要。其中intel的lga 775正在逐漸淡出,而amd的socket am2還也有了後繼。amd的socket am2+、am3以及intel的lga 1366和1156是它們的繼任者。

我們將從新到舊逐一介紹。

intel lga 1156

支援intel core i3、core i5和i7-800系列處理器的lga 1156主機板將雙通道ddr3記憶體和16x pcie 2.0通道直接與處理器連通。因為包含記憶體和部分pcie控制的全部北橋功能都被移植到cpu內部,其他的pcie通道都從主機板保留的「南橋」(intel將其重新命名為pch)取得。

由於採用了較慢的dmi匯流排,pch的頻寬只有2.5gb/s,這對於顯示卡等需要高頻寬的應用來講是不夠的。

由於pcie上的限制,lga 1156適合不需要很多高頻寬擴充套件卡以及主要依賴cpu效能的使用者。而在一些型號的主機板上,卻常常忽略這種限制。

amd socket am3

socket am3主機板與同一設計的am2+型號幾乎相同,不同在於支援ddr3記憶體。因為socket am3處理器可以支援ddr2和ddr3,am3處理器的使用者可以根據記憶體來選擇am3還是am2+主機板。現在2gb的ddr2和ddr3記憶體**相差不多,但是我們認為隨著ddr2的減產ddr3最終會體現出更高的價效比。

intel lga 1366

支援core i7-900系列的lga 1366主機板支援三通道ddr3記憶體並且帶有高頻寬的qpi匯流排。這些最初為四核設計的主機板通過公升級bios也可以支援6核處理器。不過選擇lga 1366主機板的理由並不是它支援的處理器,而是x58主機板支援的高pcie通道數。

因此,對於既需要高效能cpu又需要高顯示卡頻寬的使用者來說lga 1366是最好的選擇。

amd socket am2+

am2+主機板可以支援am3、am2+和am2處理器,填補了amd旗下支援ddr2和ddr3的產品之間的空白。為了保證這種相容性,am2+主機板支援適用於am2+和am3的較高速的hypertransport 3.0匯流排,同時也支援適用於am2的較低速的hypertransport匯流排。

由於am2和am2+處理器只支援ddr2記憶體,因此所有的am2+主機板都帶有ddr2插槽。

由於良好的靈活性,socket am2+是想使用ddr2組建amd平台的使用者的最優選擇。

amd socket am2

amd socket am2處理器與am2+主機板相容,而am2+主機板又可以相容am2+和am3處理器。因此,任何考慮到公升級和售後的使用者都應該徹底跳過am2介面的主機板,即使你買的是am2處理器。

intel lga 775

intel的第一款「無針式」介面。lga 775最初是為了解決高主頻的pentium 4隨著針數增加而漏電過多的問題而設計。intel在這種設計中用直接安裝的觸點代替了焊接的針腳。

很不幸的是,這種介面的插座觸點很脆弱,重複拆裝cpu很容易導致主機板損壞。

如今由於lga 1156平台的面市,lga 775被逐漸替代,除了舊平台公升級,使用低價的處理器成了選擇lga 775的唯一理由。最新的lga 775主機板可以支援自2023年以來的所有core 2處理器,可能比較新的cpu需要更新bios。現在購買lga 775不需要考慮太多相容性問題,但我們還是建議在購買之前檢查一下主機板的cpu支援列表。

選好晶元組

處理器與其他裝置溝通的橋梁是一組各種控制器——也就是俗稱的晶元組。傳統的晶元組包括含有記憶體控制器和顯示卡控制器的北橋和控制其他裝置的南橋。而現在主流市場上唯一保留的嚴格符合這種傳統架構晶元組是適合lga 775平台的。

amd最早從2023年發布的socket 754開始將北橋中的記憶體控制器移植到cpu中。intel於2023年的lga 1366平台上採用了類似的設計。intel又進一步在lga 1156的cpu中整合了顯示控制器,並發布了整合內建顯示卡,功能可以替代傳統集顯北橋的雙核lga 1156處理器。

amd北橋一覽

amd 700系列晶元組提供了眾多非整合和整合方案,其中北橋包括:

790fx,含有42條pcie 2.0通道,多顯示卡的最佳選擇。

790x,含有26條pcie通道的低價版790fx,支援單x16或者雙路x8交叉火力。

790gx,790x的整合版,同樣支援獨立顯示卡,整合directx顯示卡,以及兩種顯示卡的混合交火。

785g,780g的公升級版本,支援directx 10.1和hdmi 1.3。

780g,790gx的低價版,支援單顯示卡,整合顯示卡,支援多屏輸出。

780v,低價版的780g,顯示特性有所簡化。

770,不含整合顯示卡的780g,支援單pcie x16。通過pcie x1通道可以較低的頻寬支援第二塊顯示卡。

760g,降低了集顯效能的780g,支援獨立顯示卡但不能組建混合交火。

更老的型號如740g不支援am2+和am3的高速hypertransport匯流排。

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