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小白向科普:主板篇(較為全面) 來(lái)自 高階大元帥

本文主要為小白掃盲科普,純?yōu)閭€(gè)人經(jīng)驗(yàn)所得,不足/錯(cuò)誤之處請(qǐng)大佬明示

主板,英文名MotherBoard,為組成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的核心部件之一,主板在電腦中相當(dāng)于一段橋梁,總所周知,一臺(tái)常規(guī)電腦主機(jī)的核心部件為CPU、GPU(圖形處理器、顯卡、核顯、集顯)、RAM(內(nèi)存)、ROM(硬盤(pán))、主板、電源、CPU散熱。CPU在橋東,內(nèi)存在橋西,主板的作用就是使其各大部件聯(lián)通,通過(guò)南橋(芯片組)進(jìn)行調(diào)度(電壓分配、內(nèi)部緩存?zhèn)魉?、供電、轉(zhuǎn)換信號(hào)等)

例1 華碩 TUF Z370-PLUS II

先說(shuō)主板的構(gòu)成以及如何分辨/確定一塊主板是優(yōu)是劣,主要幾點(diǎn)為:供電、io接口、拓展性能、散熱、PCB板、做工用料、
供電:
主板最重要的就是CPU供電,也就是平常所說(shuō)的供電相數(shù),標(biāo)準(zhǔn)的一相CPU供電為1顆電感+2顆電容+4顆MOS管。也有做成1顆電感+1顆電容+2顆MOS管的,雖然縮水,但也算1相供電
如圖例1,這是華碩TUF Z370-PLUS GAMING II拆掉MOS散熱馬甲的鳥(niǎo)瞰圖,1為電感,2為電容,3為MOS管。
供電方式又分原生、倍相和并聯(lián),通俗一點(diǎn)說(shuō),倍相擁有PWM芯片的拓展,每一相物理供電都分成兩相來(lái)進(jìn)行供電工作。并聯(lián)沒(méi)有PWM芯片,所以一般都是在每一相物理供電的原有基礎(chǔ)上多加一顆電感,但是和顯卡雙卡交火/Sli一樣,1+1并不等于2,實(shí)際效果不怎么明顯。再簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō),以6相供電為例子,倍相是總水管來(lái)水,流給3根大水管,3根大水管又分別流給各自的2根小水管,從而形成一個(gè)完整的6相供電體系。并聯(lián)則是總水管來(lái)水,大水管分流成3份,但是沒(méi)有中水管,只好2個(gè)小水管來(lái)接受1份,需要6個(gè)小水管才能勝任工作。原生6相大概就是平均分,只有6根小水管,一根該流多少流多少。目前來(lái)說(shuō)最好的供電方案為PWM芯片+倍相,如果說(shuō)一塊主板擁有10相的倍相供電甚至以上,那就必然是高端/頂級(jí)板子。
(PWM芯片就是通常所說(shuō)的電源管理芯片 電源IC)

例2

IO接口:

圖例2
如圖所示, 1為轉(zhuǎn)換BIOS按鈕,2為清空BIOS按鈕。轉(zhuǎn)換BIOS只有在雙BIOS主板上才會(huì)出現(xiàn)。兩者為目前高端主板/頂級(jí)主板必備的按鈕,部分中端良心主板也會(huì)搭載,而有的主板不在IO接口處,設(shè)計(jì)在主板南橋(芯片組)附近或者內(nèi)存DIMM插槽旁,但就實(shí)用性來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)在IO背板更加實(shí)用及人性化,畢竟設(shè)一塊主板一但裝機(jī)而又需要使用到這兩個(gè)按鈕的話,板載按鈕需要拆除機(jī)箱的側(cè)殼來(lái)操作,而IO接口是直接裸露于背部,直接操作即可。
轉(zhuǎn)換BIOS按鈕意義在于你可以兩套BIOS設(shè)置不同的方案,比如BIOS1設(shè)置CPU/內(nèi)存超頻,BIOS2設(shè)置默頻,日常用BIOS2,游戲或者生產(chǎn)力切換BIOS1。又或者更新BIOS時(shí)出錯(cuò)或者斷電,可以防止變磚,其他用途就不一一說(shuō)了。清空BIOS應(yīng)該都能明白,當(dāng)你超頻設(shè)置失敗或者其他原因?qū)е聼o(wú)法正常自檢或者開(kāi)機(jī),就需要清空BIOS設(shè)置使其恢復(fù)出廠默認(rèn)設(shè)置,老主板沒(méi)有這種設(shè)計(jì),想要清空BIOS只能短接跳線或者拆除主板CMOS電池,但電池位置一般位于主PCIE插槽附近,所以要拆除大多數(shù)情況要拆除顯卡,麻煩得很,所以就有了這種極其方便的設(shè)計(jì)。

3為WIFI天線插槽,用于連接無(wú)線網(wǎng)卡天線,只會(huì)在集成板載無(wú)線網(wǎng)卡的主板上出現(xiàn)。

4/5為USB接口,通常情況下,主板背板上黑色的USB接口為USB1.0(當(dāng)代主板不存在)/USB2.0,藍(lán)色為USB3.0,紅色為USB3.1,也有部分花里胡哨的廠商做成黃色綠色紫色什么的,準(zhǔn)確信息還是要看主板實(shí)際標(biāo)注或者廠商公布的信息。USB接口自然越多越好,關(guān)系到一塊主板的拓展性能,更多的USB接口可以連接更多的設(shè)備,如U盤(pán)/USB網(wǎng)卡/移動(dòng)硬盤(pán)/藍(lán)牙收發(fā)器/鍵盤(pán)鼠標(biāo)等。

6為T(mén)YPE-C接口,一般也是高端/頂級(jí)主板必備的,良心中端主板也有搭配 TYPE-C屬于USB接口,相較于普通USB口好處在于不區(qū)分正反,高端板子基本都是USB3.1的TYPE-C接口,也有部分中端低端板采用USB2.0總線作為T(mén)YPE-C接口,一般來(lái)說(shuō),USB3.1規(guī)范的TYPE-C承受的最高輸出功率為100W,若支持PD快充協(xié)議的話可以給筆記本或者手機(jī)充電,也可作為顯示輸出/數(shù)據(jù)傳輸?shù)绕渌卣埂?br>
7為音頻輸出,處理芯片為板載的聲卡芯片,部分高端板子帶光纖輸出口。

8為RJ45網(wǎng)絡(luò)接口,目前主流主板普遍為千兆網(wǎng)卡,高端或者頂級(jí)主板會(huì)額外配備一個(gè)萬(wàn)兆網(wǎng)口甚至雙萬(wàn)兆網(wǎng)口,速?zèng)Q于板載網(wǎng)卡芯片的等級(jí)。

例3

圖例3
圖例3中的1/2/3為視頻輸出接口,1為VGA接口,老顯示器基本都是采用這種接口,為模擬信號(hào),最早由IBM于1987年提出來(lái)的視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn),目前也是瀕臨淘汰,缺點(diǎn)對(duì)比其他接口很多,失真、容易被物理干擾、分辨率/刷新率低下、顯示波紋嚴(yán)重、畫(huà)質(zhì)差。2為DVI接口,3為HDMI接口,兩者是當(dāng)代最主流的視頻輸出接口,而HDMI可以視頻+音頻同時(shí)輸出,對(duì)于部分帶音響外放的極其友好。另外還有DP接口,主板帶DP口的不多,為主在于顯卡上。

4為PS2鍵鼠接口,PS2與USB最大的區(qū)別在于PS2原生支持全鍵無(wú)沖(當(dāng)你鍵盤(pán)104個(gè)按鍵同時(shí)按下也不會(huì)造成沖突/不識(shí)別)而USB接口原生并不支持全鍵無(wú)沖,不過(guò)從前幾年開(kāi)始到現(xiàn)在也有非常多的USB鍵盤(pán)支持全鍵無(wú)沖,一般商品詳情頁(yè)都會(huì)標(biāo)注,這方面就不多說(shuō)了,因?yàn)槲乙膊恢劳ㄟ^(guò)什么原理實(shí)現(xiàn)的



總的來(lái)說(shuō)背板IO接口自然是越多越好,尤其是USB接口,對(duì)于一塊主板的初步判斷可以先查看背板IO如何。

拓展性能
主板的拓展性能無(wú)非就是關(guān)乎接口數(shù),一塊主板的接口/插槽越多,不同種類的接口越多,支持的設(shè)備/外設(shè)等就越多,拓展性能自然越強(qiáng),主要尤如背板IO/M.2插槽/SATA插槽/PCIE插槽等。

散熱
主板散熱一般側(cè)重于南(芯片組)北橋/MOS供電(CPU供電),CPU供電部分的散熱主要為散熱馬甲被動(dòng)散熱,中間有一層導(dǎo)熱墊或者石墨烯導(dǎo)熱,高端或者頂級(jí)板子會(huì)有散熱風(fēng)扇存在。CPU供電的散熱其實(shí)不需要太過(guò)于擔(dān)心,理論設(shè)計(jì)的上限是120度,但是過(guò)高的溫度自然而然會(huì)給CPU一些負(fù)面的影響,如電壓/電流波動(dòng)等,當(dāng)你某個(gè)物理硬件的溫度過(guò)高觸發(fā)極限溫度墻時(shí),電腦為了保護(hù)硬件通常都會(huì)停止工作,但如果長(zhǎng)時(shí)間在溫度墻邊緣徘徊而又達(dá)不到執(zhí)行保護(hù)方案的條件,造成的后果就是壽命縮減。再者,打個(gè)比方,如果你是一塊入門(mén)主板,CPU供電部分很差,供電不行散熱也不行,但是你偏偏用了一顆高功耗并性能強(qiáng)大的CPU,這時(shí)主板CPU供電部分的電感/電容/MOS管必定處于極高的物理溫度(80度/90度),恰好你的走線技術(shù)又很爛,CPU散熱風(fēng)扇的供電線或者其他部件的線材壓在CPU供電散熱上,時(shí)間久了輕則線材融化,重則起火自燃機(jī)毀人亡
(不要太害怕,一般線材都有做阻燃處理,別的就算電源炸了也只會(huì)爆燃,不會(huì)爆炸,除非你扔一堆鞭炮雷.管什么的在機(jī)箱里)題外說(shuō)一下CPU散熱這方面,通常來(lái)說(shuō)百元級(jí)的風(fēng)冷散熱效果都是比同價(jià)位的一體式水冷要好。

例4 各大X570系主板

如圖例4 因AMD的X570系芯片組首發(fā)了PCIE4.0通道,功耗據(jù)說(shuō)上升了有10來(lái)瓦,帶來(lái)更強(qiáng)大的性能的同時(shí)也需要更強(qiáng)大的輔助散熱,所以從幾百塊的入門(mén)板子到七八千塊的頂級(jí)板子的南橋都有一顆散熱風(fēng)扇,部分主板MOS供電部也有風(fēng)扇輔助散熱。

例5

如圖例5所示,左邊為入門(mén)級(jí)主板,右邊為頂級(jí)主板,通過(guò)MOS供電模組的散熱可以給人一個(gè)直觀的判斷,通常入門(mén)/低端/縮水丐板的MOS散熱只有一塊小散熱馬甲或者壓根沒(méi)有散熱馬甲,但是一些中端板子也會(huì)采用全包圍的散熱,給人一種高大上的感覺(jué),對(duì)于這種判斷方式只能說(shuō)MOS模組擁有一小塊或者沒(méi)有散熱馬甲的板子必定是低端板子,而采用全包圍或者大面積半包圍散熱馬甲的主板一定差不到哪去。

PCB板/做工用料
主板的底板也是普通的一塊印刷電路板,這方面倒是沒(méi)什么,主要就是PCB層數(shù),一般是越厚越好。做工用料這塊關(guān)乎到很多東西,例如主板是否帶背板,各散熱馬甲的材質(zhì),以及上述的PCB層數(shù),

例6

如圖例6,帶背板的主板自然而然比不帶背板的主板要好(廢話),背板的存在是為了防止主板受重彎曲變形,也起到一定的散熱作用,同時(shí)也是一個(gè)直觀的判斷主板檔次、優(yōu)劣的方法。

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主板各大常見(jiàn)接口/核心部件及其作用:

例7 華碩ROG C6E

根據(jù)圖例7
1為SATA接口,SATA協(xié)議目前還可以見(jiàn)到的有SATA2.0/SATA3.0,廣泛用于連接硬盤(pán)儲(chǔ)存設(shè)備,也用于連接光驅(qū),說(shuō)實(shí)話就現(xiàn)在新的機(jī)子來(lái)說(shuō),光驅(qū)大部分已經(jīng)是不復(fù)存在了。硬盤(pán)又分機(jī)械硬盤(pán)及固態(tài)硬盤(pán),機(jī)械與固態(tài)硬盤(pán)最大的區(qū)別就算讀寫(xiě)速度,但是兩者的特性是相對(duì)的,機(jī)械硬盤(pán)容量大,速度慢,價(jià)格便宜,固態(tài)硬盤(pán)相較于機(jī)械硬盤(pán)容量小,速度快,價(jià)格小貴。

2為主板芯片組(南橋),那芯片組是啥個(gè)玩意?H310/B450/Z390/X570/X399就是芯片組的各系列命名,芯片組取決了這塊主板的定位,用屁股想都知道,H310芯片組的主板的做工用料有可能做和Z390的一樣?說(shuō)說(shuō)AMD、英特爾兩家的芯片組區(qū)別及相同點(diǎn)(早年還有英偉達(dá),已淪陷),例如說(shuō),H110/B150/Z170,同代芯片組有三個(gè)不同檔次的型號(hào)(AMD如此),H110這個(gè)最低端的拓展性差,什么都差,一般用于帶奔騰/賽揚(yáng)/i3等入門(mén)處理器,勉強(qiáng)可以帶i5,但是帶k的帶不起。B150各方面均衡,通常帶i5或者不帶k的i7,z170這個(gè)很明顯就是配i5帶k或者i7帶k,總所周知,英特爾當(dāng)代的U,只有后綴帶K的并搭配同系主板中最強(qiáng)的芯片組才可超頻/超內(nèi)存。AMD的板子分類及其各搭配的芯片組和英特爾差不多,但是AMD是比較良心的,就銳龍平臺(tái)來(lái)說(shuō),除了A320芯片組主板不可超U,其余都可以超U及內(nèi)存,只是超頻能力/供電/拓展性的差別就出來(lái)了。

3為24Pin(針)主板供電,這個(gè)沒(méi)啥好說(shuō)的,整個(gè)主板的供電。部分高端/頂級(jí)板子會(huì)在接口加固或者抗干擾處理。

4為M.2接口,用于連接固態(tài)硬盤(pán)或者M(jìn).2網(wǎng)卡,M.2的固態(tài)硬盤(pán)又分NVME協(xié)議和SATA協(xié)議,不要以為M.2固態(tài)就是好東西,如果你買了SATA協(xié)議的M.2接口固態(tài),意義也不大,還比普通SATA固態(tài)更貴,多此一舉,用M.2就一部到胃上NVME協(xié)議的。

5為PCI-E插槽,常用于插♂顯卡,一個(gè)固定的規(guī)律為PCIE插槽越多,主板必定越高端。也可用于連接PCIE接口的固態(tài)或者加速卡(例如傲騰)/視頻采集卡/網(wǎng)卡/聲卡等。PCIE插槽又分X16、X8、X4、X2(物理插槽不會(huì)出現(xiàn),用于內(nèi)部接口)、X1不同位寬,位寬越高,帶寬及傳輸數(shù)據(jù)隨之越高。位寬不同,插槽實(shí)際長(zhǎng)度也不同。

例8 不同長(zhǎng)度的PCI^E插槽

如圖例8所示,第一根最長(zhǎng)的為標(biāo)準(zhǔn)的PCI-E 3.0 X16插槽,往下第二、三根為PCIE X1插槽,X1插顯卡基本沒(méi)有意義,通常都是網(wǎng)卡或者其他設(shè)備。如果你的主板擁有多根不同的PCI^E插槽,顯卡首選插在從下往上第一根PCI^E X16插槽,也有部分主板廠商將PCI^E X8或者X4做成和X16的長(zhǎng)度,要注意區(qū)分,一般插槽旁邊都會(huì)有注明。題外說(shuō)一下,如果你是多張顯卡交火或者組Sli,就算你都插在X16的插槽,但實(shí)際運(yùn)行并不會(huì)多張顯卡都按X16的位寬運(yùn)行(雙卡除外),一般三卡運(yùn)行狀態(tài)是X16、X16、X8。雙卡可以同時(shí)雙X16運(yùn)行。

6為CMOS電池,為主板BIOS、CMOS芯片維持供電,在主板完全斷電后繼續(xù)供電,使時(shí)間/日期/BIOS設(shè)置等得以保存。

7為PCI-E X1插槽,參考5的詳細(xì)描述,不再贅述

補(bǔ)充

PCI插槽

此為PCI插槽,當(dāng)代用處不多,多為主板維修檢測(cè)連接診斷卡用,或者連接其他轉(zhuǎn)接卡(打印機(jī)、COM串口等)。

8為板載聲卡芯片,用于處理音頻輸出,一般都有做屏蔽、抗干擾設(shè)計(jì)。高端/頂級(jí)主板的板載聲卡并不亞于獨(dú)立聲卡。

9為RGB接口,分12V和5V兩種,風(fēng)扇/燈板什么一切支持主板RGB同步的會(huì)亮的東西插上(電壓相同可串聯(lián))就可以在各大燈光控制軟件中設(shè)置同步方案。目前最好用也最強(qiáng)大的是華碩的AURA神光同步。

10為主板跳線,一般用于連接機(jī)箱的前置面板(開(kāi)關(guān)機(jī)鍵、重啟鍵、前置音頻輸出、硬盤(pán)燈、主板報(bào)警蜂鳴器、前置USB口、讀卡器等)

11為CPU散熱風(fēng)扇的供電,通常為4針接口,也可用于接其他機(jī)箱散熱風(fēng)扇為其供電。一般每塊主板上都有2-4/5個(gè)風(fēng)扇供電口。

12為CPU供電插槽,針數(shù)越多,可以支持的CPU功耗就越大,性能也越強(qiáng),超頻能力更強(qiáng)。

13為主板DeBug診斷器,這是在高端或者頂級(jí)主板普遍搭配的,部分良心中端板子也有搭載,用處在于,當(dāng)你的電腦無(wú)法正常啟動(dòng)/正常自檢時(shí),Debug燈會(huì)顯示錯(cuò)誤代碼,如68、36等,按照說(shuō)明書(shū)查閱對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤代碼的相應(yīng)問(wèn)題,可以快速地找到問(wèn)題所在。也有的主板是以幾顆LED燈表示的 例如微星的迫擊炮系主板,CPU一顆燈,顯示輸出一顆燈,RAM(內(nèi)存)一顆燈,ROM(硬盤(pán))一顆燈,哪里不行亮哪里。兩者各有優(yōu)劣,錯(cuò)誤代碼雖需要時(shí)間查閱對(duì)應(yīng)的根本問(wèn)題,但更加直觀和詳細(xì),LED可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在,但是只有模糊方向,沒(méi)有精準(zhǔn)識(shí)別。

14為板載的開(kāi)關(guān)機(jī)鍵/重啟鍵/超頻或非超頻撥鍵等按鈕,基本只有高端/頂級(jí)主板出現(xiàn),為了就是在裝入機(jī)箱前的調(diào)試更加方便,比較人性化的一種設(shè)計(jì)。

15為板載內(nèi)置USB接口,作用和普通USB口一樣,不過(guò)可以讓內(nèi)置的外設(shè)更加簡(jiǎn)便地連接。

16為板載USB輸出口,和10類似,主要是連接機(jī)箱前置的USB3.0/3.1接口用的。

17為CPU供電模組,本文開(kāi)頭已有詳細(xì)說(shuō)明,不再贅述。

18為背板IO接口,同上。

19為CPU插槽

例9

如圖例9所示,頂部?jī)蓮垐D為AMD系CPU底部針腳及主板CPU插槽,底部?jī)蓮垐D則為英特爾系。關(guān)于CPU插槽有一個(gè)細(xì)節(jié)就是英特爾系芯片組的主板CPU插槽都是針腳,CPU底部為觸點(diǎn),AMD則相反,主板CPU插槽都是密密麻麻的小孔,而CPU底部則是針腳。所以無(wú)論是存放、安裝CPU或者主板,都要注意保護(hù)CPU針腳,這玩意要是彎了或者斷了那就麻煩得不得了。

20為板載網(wǎng)卡(看不到,因?yàn)楸簧狁R甲蓋住了),通常板載網(wǎng)卡芯片都是在主板的這個(gè)位置,網(wǎng)卡干啥用的應(yīng)該就不用我說(shuō)了吧

。

全文完   

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