一、主板簡介
主板:又叫主機板(mainboard)、系統板(systemboard)、母板(motherboard);主板安裝在機箱內,是微機最基本的也是最重要的部件之一,主板一般為矩形電路板,上面安裝了組成計算機的主要電路系統,一般有CPU芯片、BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。
主板采用了開放式結構。主板上大都有6-15個擴展插槽,供PC機外圍設備的控制卡(適配器)插接。通過更換這些插卡,可以對微機的相應子系統進行局部升級,使廠家和用戶在配置機型方面有更大的靈活性。總之,主板在整個微機系統中扮演着舉足輕重的角色。可以說,主板的類型和檔次決定着整個微機系統的類型和檔次。主板的性能影響着整個微機系統的性能
主板分為商用主板和工業主板兩種:商用主板主要面向家用及辦公電腦的電腦主機使用;工控主板主要面向工業設備使用
主板的作用:給CPU及其它的硬件提供一個安置的場所,同時允許所有設備之間能相互進行通信。
二、主板結構

目前ATX、Micro ATX主流使用,如下圖:


三、主板的組成
1、PCB板(Printed Circuit Board):PCB板就是印制電路板,又稱印刷電路板,是電子元器件連接的提供者,以絕緣板為基板,切成一定的尺寸,安裝各種元器件,並且實現電子元器件的相互連接,一般在主板上看到細的金屬線,這些線路是用來傳遞數據的通信線路,稱為總線
PCB板根據電路層數分類:分為單面板、雙面板和多層板,常見的多層板一般為4層板或6層板,復雜的多層板可達幾十層
單面板(Single-sided):在最基本的PCB板上,零件全部集中在一面,導線則集中在另一面上(有貼片元件時和導線為同一面,插件器件再另一面),因為導線只出現在其中一面,所以這種PCB叫作單面板,這種單面板在很早期的時候使用的。
雙面板(Double-Sided Boards):電路板的兩面都有布線,不過要用上兩面的導線,必須要在兩面間有適當的電路連接才行。這種電路間的“橋梁”叫做導孔(via)。導孔是在PCB上,充滿或塗上金屬的小洞,它可以與兩面的導線相連接。因為雙面板的面積比單面板大了一倍,雙面板解決了單面板中因為布線交錯的難點(可以通過孔導通到另一面),它更適合用在比單面板更復雜的電路上。
多層板(Multi-Layer Boards) :為了增加可以布線的面積,多層板用上了更多單或雙面的布線板。用一塊雙面作內層、二塊單面作外層或二塊雙面作內層、二塊單面作外層的印刷線路板,通過定位系統及絕緣粘結材料交替在一起且導電圖形按設計要求進行互連的印刷線路板就成為四層、六層印刷電路板了,也稱為多層印刷線路板
PCB主要生產廠商:
2、芯片組(Chipset):主板芯片組幾乎決定着主板的全部功能,其中CPU的類型、主板的系統總線頻率,內存類型、容量和性能,顯卡插槽規格是由芯片組中的北橋芯片決定的;而擴展槽的種類與數量、擴展接口的類型和數量(如USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,並口,筆記本的VGA輸出接口)等,是由芯片組的南橋決定的。
北橋:
1、提供對CPU類型和主頻的支持、系統高速緩存的支持、主板的系統總線頻率、內存管理(內存類型、容量和性能)、顯卡插槽規格,ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持;
2、主板上都有兩個面積比較大的芯片,靠近CPU的為北橋芯片,主要負責控制顯卡、內存(等高速傳輸數據的部件)與CPU之間的數據交換,為了減小主板的走線,降低主板的損壞率,目前多數主板都將北橋集成在CPU中
南橋:
1、提供了對I/O的支持,提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鍾控制器)、USB(通用串行總線)、Ultra DMA/33(66)EIDE數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持,以及決定擴展槽的種類與數量、擴展接口的類型和數量;
2、在主板上靠近PCI插槽的就是南橋,主要負責硬盤、鍵盤、鼠標、光驅等速度較慢的I/O設備的數據交換,
芯片組的分類:
1、按用途可分為:Server/workstation、PC-Desktop、PC-Notebook
2、按芯片數量可分為:單芯片型芯片組、標准的南北橋芯片組、多芯片組(用於server/workstation)
3、按整合程度可分為:整合型芯片組、非整合型芯片組
目前能夠生產芯片組廠商:Intel、AMD、NVIDIA、VIA、SIS、IBM、HP
主要生產廠商:Intel和AMD
3、CPU插槽:用於安裝CPU的插座,主要分為Socket、Slot這兩種;CPU經過這么多年的發展,采用的接口方式有引腳式、卡式、觸點式、針腳式等,應用廣泛的CPU接口一般為針腳式接口,對應到主板上就有相應的插槽類型
CPU的封裝模式:
1、LGA:LGA的全稱叫做“land grid array”,或者叫“平面網格陣列封裝”。這種封裝方式的特點就是觸點都在CPU的PCB上,而整個CPU的背部就像網格一樣覆蓋在CPU背部,而為了能夠讓主板與CPU連通,主板則承擔了提供針腳的工作。
2、PGA:PGA的全稱叫做“pin grid array”,或者叫“插針網格陣列封裝”。和LGA相反,PGA則是把針腳集中在了CPU的PCB身上,所以你會看到CPU身上會有一堆的針腳,而主板只需要提供插入針腳的插孔就好了。
3、BGA:BGA的全稱叫做“ball grid array”,或者叫“球柵網格陣列封裝”。BGA可以是LGA,PGA的極端產物,和他們可以隨意置換的特性不同,BGA一旦封裝了(焊接),除非通過專業儀器,否則普通玩家根本不可能以正常的方式拆卸更換,但是因為是一次性做好的,因此BGA可以做的更矮,體積更小。
主板插槽目前主要分為兩類:
1、Intel的LGA觸點式插槽、目前主流:LGA1151

2、AMD的Socket針腳插槽,也就是CPU的PGA封裝模式 目前主流:AM3、AM4、FM2

4、內存插槽:指主板上用來插內存條的插槽。主板所支持的內存種類和容量都由內存插槽來決定的。

5、總線插槽AGP、ISA、PCI、PCI-E等擴展插槽
6、硬盤數據接口
7、電源插座接口
8、外設接口
9、BIOS芯片、CMOS電池
10、串口、並口
四、主板上的各類芯片及電子元器件
