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第 3 章 主板

第 3 章 主板. 3.1 主板的结构与组成. 3.1.1 主板的结构 AT ATX Micro ATX NLX BTX. 3.1.2 主板的组成 CPU 插座 内存插槽. 扩展槽 AGP PCI PCI-E ISA. 芯片组

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第 3 章 主板

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Presentation Transcript

  1. 第3章 主板

  2. 3.1 主板的结构与组成 3.1.1 主板的结构 • AT • ATX • Micro ATX • NLX • BTX

  3. 3.1.2 主板的组成 • CPU插座 • 内存插槽

  4. 扩展槽 • AGP • PCI • PCI-E • ISA

  5. 芯片组 在采用HUB LINK 技术后，INTEL将北桥更名为MCH，南桥为ICH，并增加了一个FWH，构成芯片组。GMCH(Graphics&Memory Controller Hub)芯片、ICH(I/O Controller Hub)芯片。DMI（Direct Media Interface），直接媒体接口。DMI是MCH和ICH6芯片到芯片的连接，取代了原先的Hub-Link，提供了更高的带宽和服务。这个高速接口集成了高级优先服务，允许并发通讯和真正的同步传输能力。它的基本功能对于软件是完全透明的，因此早期的软件也可以正常操作。点对点DMI接口具有2GB/s带宽（每个方向1GB/s）。

  6. BIOS系统 BIOS(Basic Input Output System，基本输入/输出系统) 。 • ATA接口和软驱接口

  7. I/O接口 • CPU电源插座

  8. 电池 • 电源插座 • 跳线开关

  9. 3.1.3主板的类型 1、按照控制芯片组分类； 2、按所支持CPU分类；

  10. 3.2 主板的参数与测试 3.2.1 主板参数 3.2.2 主板参数测试

  11. 3.3 主板的芯片组、总线和接口 3.3.1 主板的芯片组 1、82845

  12. 2、82865

  13. Flexible memory technology allows a full spectrum of DDR usage from highest performance to more cost-effective systems.

  14. 3、82915

  15. 4、82945P

  16. 5、Q965

  17. 6、P31

  18. 7、P35

  19. 8、Q35

  20. 9、x38

  21. 3.3.2主板上的总线 总线按功能可分为：地址总线（ABUS）、数据总线（DBUS）和控制总线（CBUS）。 不同层次来分类：内部总线，外部总线，扩展总线。 总线的主要参数有： （1）总线的带宽，它指在一定时间内总线上可传送的数据量，即最大稳态数据传输率，单位为MB/S. （2）总线的位宽，它指的是总线能同时传送数据的位数，如32位、64位总线位宽。 （3）总线的工作频率，即总线工作的时钟频率，以MHz为单位，工作频率越高，则总线工作速度越快。 微型机上的扩展总线主要有ISA总线、EISA总线、MCA总线、VESA总线和PCI总线。  PCI总线 PCI总线可支持10种外部设备，总线时钟频率为33MHz，最大数据传输率133MB/S，总线宽度32位（5V）/64位（3.3V）。 

  22. PCI-X总线 PCI-X是PCI总线的一种扩展架构，它与PCI总线不同的是，PCI总线必须频繁的于目标设备和总线之间交换数据，而PCI-X则允许目标设备仅于单个PCI-X设备进行交换，同时，如果PCI-X设备没有任何数据传送，总线会自动将PCI-X设备移除，以减少PCI设备间的等待周期。所以，在相同的频率下，PCI-X将能提供比PCI高14-35%的性能。

  23. 3.3.3 主板上的接口 • 并行接口 25针、8位。 • 串行接口 9针。

  24. 软驱接口 34针。 • IDE接口 40针。

  25. USB接口 • 1394接口

  26. AGP总线扩展槽； • 工作频率：66MHz • 1X：266MB/s • 2X：533MB/s • 4X：1066MB/s • 8X：2.1GB/s

  27. 3.4主板的技术发展 3.4.1整合技术的发展 • 封闭式整合 • 开放式整合

  28. 3.4.2接口技术的发展 1、SATA

  29. （1） SATA的特点 • 传输速率高。 Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/sec，这比目前最块的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高，而目前SATA II的数据传输率则已经高达300MB/sec。 • 高度简化接口和连线。与并行ATA相比，Serial ATA 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， Serial ATA接线较传统的并行ATA(Paralle ATA)接线要简单得多，而且容易收放，对机箱内的气流及散热有明显改善。 • 点对点模式。

  30. （2） SATA2.5 SATA 2.5规范是7个规范的综合，包括了SATA 1.0a规范和6个前SATA 2.0扩展规范。其中SATA 2.0的6个规范分别是：3Gb/s、NCQ、Staggered Spin-up、Hot Plug、Port Multiplier及eSATA。 • 3Gb/s 300MB/s的外部接口传输速率，即最初版本SATA的150MB/s的两倍。这个速度是SATA设备和控制器点对点的连接速度，也就是说两者之间的通信以300MB/s为速度上限。3Gb/s特性不能给现有的ATA硬盘驱动器带来什么帮助，设备和控制器之间握手速率的提升仅仅能在改进了硬盘缓存效率之后让突发传速速率突破150MB/s而已，这可能让硬盘在某些情况下比同等SATA150硬盘快上1/10秒，也许还不到1/10秒。 • NCQ（原生命令排序） NCQ可以排列硬盘所接收到的指令以改进性能。具体来说是将所接收的指令以某种顺序进行重新排序，排序的目的在于让磁头能集中寻址，减少磁头不必要的来回寻址以缩短整体用时，当遇到大量随时寻址的操作时，通过硬盘的微处理器，他们会被标记然后重新排序。这样是为了减少硬盘寻找数据头时的时间。

  31. Hot Plug（热插拔） 热插拔，也称Hot Swap。在PATA时代，ATA硬盘本身不具备这样的功能，插针接口的物理特性本身限制了热插拔操作的可能。而SATA一开始就设计成支持热插拔，无论是控制器等部分，还是物理接口都在为支持热插拔而特别设计。最明显的是SATA的弹片式接口，长短不一的数据/电力接口触点保证硬盘和主机/电力脱离的瞬间保持接地，来保护硬盘控制电路以及主机部分免受击穿。不过，目前SATA热插拔还局限于机箱内部，要在一台运行中的计算机机箱内热插拔SATA硬盘是一件复杂、麻烦及不必要的事。而USB接口的移动硬盘、优盘等，在方便性方面相对更具优势。 • Port Multiplier（端口复用技术） Port Multiplier（端口复用技术），其作用是一个活动主机连接多路复用至多个设备连接，实现以通道的形式和单独的每个硬盘通讯，即每个SATA硬盘都独占一个传输通道，所以不存在像并行ATA那样的主/从控制的问题。其形式就像是网络中的交换机，实现局域网内每台PC独占一条网线。

  32. eSATA（外部SATA） eSATA是希捷(Seagate)公司推出的外部SATA规格接口，一种扩展SATA-2接口，它是用来连接外部而不是内部SATA设备。eSATA在实际应用时，数据传输率高达150MBps－300MBps，而且为外部设备的使用提供了更佳的保护措施。SATA的数据线是一条大约1cm宽的扁平线缆，而eSATA的数据线则是由两条圆线缆并排粘合在一起构成的，外面还包着坚固的外皮。这种新接口可以提供USB2.0接口的5倍速度，并且具有SATA-2的所有新增功能。 • Staggered Spin-up（交错启动） 　　交错启动模式(Staggered Spin-up)功能，该项交错启动功能可使主机于多重硬盘装置中启动个别的硬盘。这一模式可减少系统启动时所消耗的电源，并让系统设计减少电源供应，以及减低终端用户的拥有成本(TCO)。新款硬盘同时也具备错误侦测码(Error Correction Code，ECC)功能，可在硬盘运行期间确保用户数据安全。

  33. （3）eSATA eSATA的全称是External Serial ATA(外部串行ATA)，它是SATA接口的外部扩展规范，传输速度和SATA完全相同。换言之，eSATA就是“外置”版的SATA，它是用来连接外部而非内部SATA设备。 相对于SATA接口来说，eSATA在硬件规格上有些变化，数据线接口连接处加装了金属弹片来保证物理连接的牢固性。原有的SATA是采用L形插头区别接口方向，而eSATA则是通过插头上下端不同的厚度及凹槽来防止误插，它同样支持热拔插。虽然改变了接口方式，但eSATA底层的物理规范并未发生变化，仍采用了7针数据线，所以仅仅需要改变接口便可以实现对SATA设备的兼容。 eSATA是SATA的外接式接口，可以达到如同SATA般的传输速度，例如eSATA 1500Mbps或eSATA 3000Mbps。

  34. 2、PCI-E

  35. 在2001年春节的Intel开发者大会上，Intel展示在将用来替代PCI总线和各种不同内部芯片连接的第三代I/O总线技术，当时Intel称之为"3GIO"，意为"第三代I/O标准"。在2001年春节的Intel开发者大会上，Intel展示在将用来替代PCI总线和各种不同内部芯片连接的第三代I/O总线技术，当时Intel称之为"3GIO"，意为"第三代I/O标准"。 （1）在两个设备之间点对点串行互联；与PCI所有设备共享同一条总线资源不同，PCIExpress总线采用点对点技术，能够为每一块设备分配独享通道带宽，不需要在设备之间共享资源，这样充分保障了各设备的宽带资源，提高数据传输速率； （2）双通道，高带宽，传输速度快。在数据传输模式上，PCIExpress总线采用独特的双通道传输模式，类似于全双工模式，大大提高了数据传输速度。在传输速度上，1.0版本的PCIExpress将从每个信道单方向2.5Gbps的传输速率起步，而它在物理层上提供的1～32速可选信道带宽特性更使其可以轻松实现近乎"无限"的扩展传输能力。 PCIExpressX1（双通道）500MB/S PCIExpressX2（双通道）1GB/S PCIExpressX4（双通道）2GB/S PCIExpressX8（双通道）4GB/S PCIExpressX16（双通道）8GB/S

  36. （3）灵活扩展性。与PCI不同，PCIExpress总线能够延伸到系统之外，采用专用线缆可将各种外设直接与系统内的PCIExpress总线连接在一起。这样可以允许开发商生产出能够与主系统脱离的高性能的存储控制器，不必再担心由于改用FireWire或USB等其它接口技术而使存储系统的性能受到影响。（3）灵活扩展性。与PCI不同，PCIExpress总线能够延伸到系统之外，采用专用线缆可将各种外设直接与系统内的PCIExpress总线连接在一起。这样可以允许开发商生产出能够与主系统脱离的高性能的存储控制器，不必再担心由于改用FireWire或USB等其它接口技术而使存储系统的性能受到影响。 （4）低电源消耗，并有电源管理功能。这主得益于PCIExpress总线采用比PCI总线少得多的物理结构，如单x1带宽模式只需4线即可实现调整数据传输，实际上是每个通道只需4根线，发送和接收数据的信号线各一根，另外各一根独立的地线。当然实际上在单通道PCIExpress总线接口插槽中并不是4针引脚，而是18针，这其余的14针都是通过4根芯线想互组合得到的。由于减少了数据传输芯线数量，所以它的电源消耗也就大降低了。 （5）支持设备热拨插和热交换。 （6）使用小型连接，节约空间，减少串拢。 （7）在软件层保持与PCI兼容。

  37. 3、RAID磁盘阵列技术 • RedundantArraysofIndependentDisks的简称，独立磁盘冗余阵列。 • RAID0：将多个较小的磁盘合并成一个大的磁盘，不具有冗余，并行IO，速度最快。RAID0亦称为带区集。它是将多个磁盘并列起来，成为一个大硬盘。在存放数据时，其将数据按磁盘的个数来进行分段，然后同时将这些数据写进这些盘中。所以，在所有的级别中，RAID0的速度是最快的。但是RAID0没有冗余功能的，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。 • RAID1：两组相同的磁盘系统互作镜像，速度没有提高，但是允许单个磁盘错，可靠性最。RAID1就是镜像。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘（物理）损坏时，镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份，所以RAID1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。

  38. RAIDLevel3RAID3存放数据的原理和RAID0、RAID1不同。RAID3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位，数据则分段存储于其余硬盘中。它象RAID0一样以并行的方式来存放数，但速度没有RAID0快。如果数据盘（物理）损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。不过，如果校验盘（物理）损坏的话，则全部数据都无法使用。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为n-1。RAIDLevel3RAID3存放数据的原理和RAID0、RAID1不同。RAID3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位，数据则分段存储于其余硬盘中。它象RAID0一样以并行的方式来存放数，但速度没有RAID0快。如果数据盘（物理）损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。不过，如果校验盘（物理）损坏的话，则全部数据都无法使用。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为n-1。 • RAID5：向阵列中的磁盘写数据，奇偶校验数据存放在阵列中的各个盘上，允许单个磁盘出错。RAID5也是以数据的校验位来保证数据的安全，但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位，而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样，任何一个硬盘损坏，都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率为n-1。 • RAID0－1：同时具有RAID0和RAID1的优点。

  39. 3.5主板的选用 3.5.1主板的选用 1、注重功能和稳定性 2、注意对芯片组的选择 3、注意主板的设计、制造工艺 4、注意价格和售后服务

  40. 3.5.2主流主板简介 （1）华硕ASUS； （2）梅捷SOYO； （3）升技Abit； （4）新品介绍——承启KT400主板(AGP8X)；

  41. 主板的用户层次 （1）高档主板； （2）中档主板； （3）低档次主板；

  42. 选购主板的技巧 （1）观察外表，掂其分量； （2）主板电池； （3）扩展槽插卡； （4）摇跳线； （5）软件测速；

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