任務2.2 認識和選購主機闆

一、掌握主機闆的結構

主機闆是一塊矩形的PCB印刷內建電路闆，闆上裝有組成計算機的主要電路系統。有四層和六層闆之分。為了節約成本，現在的主機闆多為四層闆。

1. CPU插座

CPU插座的上面布滿了一個個的“觸角”或“針孔”,邊緣還有一個固定CPU的拉杆，主要有觸角式插座和針孔式插座。

1. 記憶體插槽

記憶體插槽用來安裝固定記憶體條，一般為DIMM類型，主機闆上會提供兩到四個記憶體插槽。在安裝記憶體條時需要注意将記憶體條上的防反插缺口與記憶體插槽中的防反插定位标志對準才能安裝。很多主機闆上有兩組不同顔色的記憶體插槽，這是為了實作記憶體雙通道技術。

1. PCI插槽

PCI插槽又叫外部互連插槽，是一組用于插接各類擴充卡的擴充插槽，所謂擴充卡是指如聲霸卡、網卡、電視卡及視訊采集卡之類對計算機功能進行擴充的硬體裝置。PCI是一種即将淘汰的技術，隻保留一個以作備用。

1. PCI-E插槽

PCI-E即PCI-Express，擴充PCI插槽，是目前主機闆上的主流顯示卡插槽，取代了傳統的PCI插槽和AGP插槽。

根據總線位寬及所支援的傳輸速率不同，PCI-E插槽分為PCI-E 1×、PCI-E 4×、PCI-E 8×、PCI-E 16×等多種形式。PCI-E插槽版本已達 3.0。

為了滿足高端雙顯示卡的使用需求，nVIDIA公司和ATI公司分别推出了雙顯示卡技術。nVIDIA的SLI技術在一塊有雙PCI-E 16×插槽的主機闆上，同時使用兩塊同型号的PCI-E顯示卡（即雙顯示卡），以增強系統圖形處理能力。交火（CrossFire）技術則是ATI推出的一種雙顯示卡技術，新舊顯示卡一起開火。

有鑒于此，出現了混合SLI和混合交火技術。所謂混合SLI，是nVIDIA最新提出的一項技術，它可以讓主機闆顯示晶片和顯示卡互連，降低功耗和發熱量，進而達到安靜的PC運作的目的。混合交火則是ATI的一門技術，當需要進行高負荷運算的時候，獨立顯示卡和內建顯示卡将會同時工作以達到最佳的顯示性能，而當運算需求降低的時候則可以僅使用內建顯示卡。

1. IDE接口和SATA接口

IDE接口和SATA接口都是用于連接配接主機闆到硬碟或光驅的資料線，IDE接口采用并行方式傳輸資料。由于速度較慢，IDE接口已被淘汰。

SATA接口通過串行資料線與硬碟或光驅連接配接并傳輸資料，傳輸速率比IDE接口高很多。由于串行資料線線體較窄，減少了信号的串擾，也減少了機箱的占用空間，有利于機箱内的空氣流動，達到更好的散熱效果。另外SATA接口還具有結構簡單、支援熱插拔等優點，是以目前已取代了IDE接口。SATA接口版本已達3.0，其傳輸速率可達6Gbps，即750MB/s。

1. 電源插座

電源插座是主機闆與電源連接配接的接口，負責給主機闆上的元器件供應電能，電源插座一般為24孔，提供3.3V、±5V、±12V等直流電。

1. 背闆接口

在主機闆的側面提供了很多外置接口，主機闆安裝到機箱裡去以後，這些接口将會位于機箱的背面，是以統稱為背闆接口。

（1） PS/2 接口。一般來說紫色是鍵盤接口，綠色是滑鼠接口PS/2接口不能在帶電狀态下插拔，即不支援熱插拔。

（2） LPT并口。這個 25-pin （pin為引腳的意思）端口可以連接配接并口裝置，如列印機，掃描器，此類接口逐漸被USB口取代。

（3） USB裝置接口。即通用串行總線接口可連接配接到使用 USB接口的硬體裝置。它可以即插即用、支援熱插拔。應用廣泛，USB版本已達3.0。

溫馨提示：USB接口的高耗電裝置如移動硬碟等，如使用機箱前面闆可能會因為供電不足而無法正常工作，需要插在主機闆後面闆上的USB接口上。

（4） LAN (RJ-45) 網絡接口。一般為千兆網卡接口，該接口可經網線連接配接至 LAN（區域網路）網絡。

（5） 中央聲道與重低音喇叭接口（橘色）。這個接口可以連接配接中央聲道與重低音喇叭。

（6） 後置環繞喇叭接口（黑色）。本接口在四聲道、六聲道、八聲道設定下是用來連接配接後置環繞喇叭。

（7） 音頻輸入接口（淺藍色）。您可以将錄音帶、CD、DVD 播放器等的音頻輸出端連接配接到此音頻輸入接口。

（8） 音頻輸出接口（草綠色）。用于連接配接耳機或音箱等音頻裝置。在四六八聲道的喇叭設定模式時，本接口是作為連接配接前置主聲道喇叭之用。

（9） 麥克風接口（粉紅色）。此接口可連接配接至耳機的麥克風插頭。

（10） 側邊環繞喇叭接口（灰色）。八聲道設定下可連接配接側邊環繞喇叭。

（11） 序列槽（COM）。此接口用來連接配接數據機、遊戲搖桿裝置、MIDI裝置等。注意，此接口不是內建顯示卡接口。

（12） IEEE 1394a 接口。這個 6-pin IEEE 1394a 接口為視訊 / 音頻裝置、儲存設備、計算機或其它移動裝置提供高速連接配接。

（13） 外接 SATA 接口。也叫eSATA接口，用于連接配接外置儲存設備。

（14） 光纖 S/PDIF 數字音頻輸出接口。此端口通過光纖 S/PDIF 線纜連接配接外接音頻輸出裝置。

二、了解主機闆晶片組

如果說CPU是計算機的核心和靈魂，那麼主機闆的核心和靈魂就是主機闆晶片組，晶片組的性能和技術特性決定了整塊主機闆可以與什麼硬體相容搭配，可以達到什麼樣的性能。主機闆晶片組的主要作用是決定了主機闆可以支援哪些硬體裝置，并負責在它們之間轉發資料。傳統的主機闆晶片組分為北橋晶片和南橋晶片，分别負責完成不同的功能。一些主機闆采用了單晶片設計，即在主機闆上隻保留了一顆主晶片，将很多原本由主機闆晶片組實作的功能內建到了CPU中，進而使得主機闆的布局及整機整體性能得到進一步的提升。Intel從第5代開始就把北橋晶片整合到了CPU中。

南北橋晶片組分工明确，南橋晶片組作為資料中轉站，硬碟、聲霸卡、網絡、USB接口的資料等要通過南橋晶片組才能傳到CPU裡去處理；圖2-14右圖所示為整合北橋晶片的結構示意圖。

晶片組是主機闆最重要的組成部分，任何一款新PC硬體或技術在推出後，都需要有相應晶片組的支援才能夠得到應用。主機闆晶片組基本都是由Intel和AMD兩家公司研發生産，分别用于支援自家的CPU，主機闆廠商從這兩家公司購買到晶片組後，再內建到自行設計生産的主機闆上。

操作實踐

一、主機闆的選購要素

是以如何選購一塊主機闆至關重要，選購時要考慮下列因素：

1.CPU因素

CPU是選購主機闆的先導，在選購計算機時，首先選擇的不是主機闆，而是根據需要确定選購何種CPU，再根據CPU來選購能與之相容的主機闆。

2.性能、價格因素

确定CPU的類型，也就确定了主機闆的類型，不過，即使在同一類主機闆中，性能、價格等方面也有很大的差别。在選購時，首先需要考慮是否采用內建其他裝置的主機闆，例如內建顯示卡、聲霸卡、網卡等。在确定主機闆類型後，對主機闆的晶片組也應做相應的選擇。不同的晶片組，性能上會有較大的差别，而不同的晶片組往往所支援的硬體也不同。最好的方法就是觀察晶片的生産日期，一般來說，時間不宜相差過多，否則會影響到主機闆的總體性能。Intel公司的晶片組在性能、穩定性和相容性方面都比較領先，價格比同檔次的其他産品高。

3.主機闆的用料和布局

一般來說層數越多主機闆性能就會越好，也會更穩定。其次要觀察它的布線是否合理，因為它會影響主機闆的電氣性能。如果主機闆的CPU插座周圍空間不寬敞，就會給CPU和風扇的拆裝帶來諸多不便，也将影響到CPU的散熱。同樣，主機闆上的CPU、記憶體和顯示卡擴充槽應緊密地圍繞北橋晶片組，這樣會提高CPU與記憶體和顯示卡插槽通過北橋晶片進行資料交換的速度。

4.主機闆的制造技術和電容

主機闆的制造技術很重要。檢測主機闆制造技術的方法：首先看電路闆（PCB）的層數是否為4層以上，各焊點是否光潔工整；其次看設計結構是否符合未來更新安裝的需要、結構布局是否合理，是否利于安裝其他配件和散熱器件。

在目前的主機闆上，使用的電容一般是固态電容。以前的鋁電解電容在受高壓的情況下，有可能因為過熱使得電容本身産生膨脹，膨脹過度的話就會出現爆漿的情況，這就是平時大家所說的“爆電容”；固态電容由于内部并沒有電解液，其介電材料全為固态，即使受熱膨脹也不會出現爆開的情況。固态電容具備環保、低阻抗、高低溫穩定、耐高溫以及高信賴度等優越特性，是目前電解電容産品中最進階的産品，在高性能的主機闆上則多用固态電解電容來代替鋁電解電容。

5.相容性、更新和擴充

相容性是選購主機闆時必須考慮的因素，為了給以後更新做準備，在選購時要考慮到主機闆的相容性問題，相容性好的主機闆便于以後的更新。相容性差的主機闆不易與外設配套，一些性能不錯的闆卡如果由于主機闆不相容，也會成為無用之物，這樣也就會導緻系統性能降低。

購買主機闆要考慮到計算機和主機闆日後的擴充能力，計算機的擴充能力主要取決于主機闆的更新潛力，主機闆的更新潛力主要表現在主機闆對CPU頻率的支援、擴充槽和記憶體插槽及顯示卡插槽的數量以及BIOS的可更新性，是以在選購時應該盡量選擇采用ATX大闆設計、擴充和附加功能都較為齊全的産品，這樣可以為今後更新記憶體、硬碟以及添加電視卡等PCI裝置留有更多餘地。

1. 品牌與售後服務

選購主機闆時，要選擇在當地就可以更換産品的廠家，而且要選售後服務良好的主機闆。一般來說，名牌廠商的研發實力較為雄厚，是以這些公司設計、生産出來的主機闆品質就會更好一些，它的售後服務也會更好，這樣即使主機闆在購買後出現問題也很容易得到及時的維修或者更換。市面上規模較大、服務較好的主機闆廠商主要有：華碩ASUS、微星MSI、技嘉Gigabyte、華擎、映泰、七彩虹等。

二、主機闆檢視與選購實踐

1. 利用創壹虛拟教學系統檢視主機闆，識别主機闆品牌，找到主機闆北橋和南橋晶片，找到主機闆上的所有插槽或接口，并指出它們的數量、用途和特點。
2. 結合個人的實際情況，利用網際網路在中關村線上或者其他PC硬體銷售網站上模拟選購價值600元、900元及1200元左右的幾款主機闆，并與小組同學分享選購的理由與技巧。

600元左右主機闆型号參數

900元左右主機闆型号參數

1200元左右主機闆型号參數

任務評價

序号 一級名額 分值 得分 存在問題

1 主機闆結構學習 25

2 主機闆背闆接口識别 15

3 主機闆選購 20

4 使用創壹虛拟教學系統觀察硬體 20

5 思考練習 20

合計 100

【課堂小結】

主機闆也叫主機闆（Mainboard）、主機闆（Motherboard）。它是計算機各個硬體的載體，同時為計算機提供資料通道。主機闆也對所有部件的工作起着統一協調的作用，是以主機闆的穩定工作是系統發揮最優性能的前提。主機闆上連接配接着衆多裝置，而且主機闆還是各種資料傳輸的橋梁，主機闆的穩定性直接關系着整台計算機的穩定性。

【作業布置】

在上一個任務裡我們探索使用了CPU-Z對CPU進行檢測，細心的同學還會發現，軟體還可以對主機闆資訊進行檢測,可在“主機闆”标簽頁來檢視主機闆相關的資訊。課後請大家使用CPU-Z檢測計算機主機闆資訊并記錄。

【教學反思】