項目3挑選主板

主板又叫主機板（MainBoard）、系統(tǒng)板SystemBoard）或母板（MotherBoard），它為計算機的其他部件提供了接入計算機系統(tǒng)的通道并協(xié)調各部件進行工作。主板是計算機系統(tǒng)的最重要的部件之一，是構成計算機系統(tǒng)的基礎。主板的性能決定了接插在主板上各個部件性能的發(fā)揮，主板的可擴充性決定了整個計算機系統(tǒng)的升級能力。

3.1項目內(nèi)容及實施計劃3.2知識閱讀：主板3.3動手做：安裝與測試主板3.4網(wǎng)上學：挑選主板3.5拓展訓練：主板故障檢修3.6技術前沿：主板前沿產(chǎn)品及發(fā)展趨勢項目3挑選主板3.1.1項目描述市場上的主板產(chǎn)品報價單

挑選主板包括從市場上采購主板，然后將其安裝在主機箱內(nèi)，并對主板的性能進

行測試，如右圖所示。3.1.2項目目標1.德育目標（1）引導學生理解“工匠精神”，在學習中努力發(fā)揚工匠精神。（2）了解計算機行業(yè)從業(yè)人員應當具備的職業(yè)道德守則。2.知識目標（1）熟悉主板的分類、組成部件及性能指標。（2）了解主板新技術。（3）熟悉挑選主板的策略。3.技能目標（1）能正確安裝與拆卸主板。（2）能使用常見性能測試軟件對主板性能進行測試。4.素養(yǎng)目標（1）培養(yǎng)學生文化自信和科技自信。（2）培養(yǎng)學生的法治觀念和職業(yè)意識。3.1.3項目實施計劃右圖所示是挑選主板的實施計劃，其中左邊欄目是分析，右邊欄目是給讀者的建議。讀者也可以根據(jù)自己實際完成的順序，將順序號填入右上角的圓圈內(nèi)。3.2知識閱讀：主板

3.2.1主板的分類3.2.2認識主板的組成部件3.2.3主板的性能指標3.2.4主板的新技術3.2.5主板的挑選策略3.2.1主板的分類

主板的尺寸和結構不同，對主機箱及電源的要求也不相同。了解主板的尺寸與結構，可以幫助用戶選擇合適的主機箱和電源。根據(jù)主板的尺寸和總體結構，可以把主板分為AT主板、BabyAT主板、ATX主板、MicroATX主板、NLX主板和ITX主板等幾類。

3.2.1主板的分類1．AT主板AT主板，又稱為標準尺寸的主板，因為在IBMPC/AT機器上首先使用而得名。

它的尺寸為32cm×30cm，現(xiàn)在市場上已經(jīng)很少見了。3.2.1主板的分類

2．Baby_AT主板BabyAT主板，又稱為袖珍尺寸的主板，它是由傳統(tǒng)的AT主板演變而來的，比AT主板小，尺寸為26.5cm×22cm，在一些原裝機上率先使用，現(xiàn)已停產(chǎn)。右圖所示為一款Baby_AT主板。3.2.1主板的分類

3．ATX主板ATX（ATExtend）主板就是擴展的AT主板。ATX主板相對于AT主板來說，主

要改進的方面是主板上各個元器件的相對位置。從外觀上看，ATX主板相當于把AT（Baby_AT）主板旋轉了90°；它的CPU和內(nèi)存插槽均遠離了擴展槽；軟、硬、光盤

驅動器的接口正好位于支架附近，縮短了連線；ATX主板上集成了串/并口和PS/2鼠

標鍵盤接口；它還對主機電源做了改進，提供SoftPower（軟電源開關）功能，即由

主板控制電源開關，可實現(xiàn)遙控開機和操作系統(tǒng)自動關機等功能。ATX主板必須使用ATX機箱和電源。右圖所示為一款ATX主板。3.2.1主板的分類4．MicroATX主板MicroATX主板，也稱為小板，在尺寸上小于標準的ATX主板，提供的插槽也

比標準ATX主板少，比如，MicroATX主板上只提供了兩個PCI插槽和內(nèi)存槽。設

計該類主板的主要目的是降低制造成本，節(jié)約能源和材料。右圖所示為一款MicroATX主板。3.2.1主板的分類

5．NLX主板NLX即NewLowProfileExtension（新型小尺寸擴展結構），它的尺寸為32.5cm×22.5cm，主要用于進口品牌機上。NLX主板的特性之一是擴展槽與主板分

離，擴展槽專門做在一塊電路板上（也稱為Add-in卡），用時直接將該電路板插進主板上相應的插槽中即可。這種設計使計算機的安裝、升級更加方便靈活，具有較高的

可操作性，同時也縮小了機箱的尺寸。右圖所示為一款NLX主板。

3.2.1主板的分類

6．ITX主板ITX是Mini-ITX的簡稱，是一種結構緊湊的主板。Mini-ITX非常小，尺寸為170mm×170mm（6.75英寸×6.75英寸），電源功率小于100W。Mini-ITX處理器是

超低功率的x86處理器，它焊接在主板上，且只用heatsink散熱器冷卻，而不是用散

熱器加風扇冷卻。顯卡、聲卡和局域網(wǎng)連接都集成在Mini-ITX主板上。右圖1所示為

一款ITX主板。目前市場上主流的主板板型有ATX、Micro-ATX和Mini-ITX三種，其尺寸對比

如右圖2所示。圖1圖23.2.2認識主板的組成部件

主板是一塊長方形的多層印制的集成電路板，它是組成計算機系統(tǒng)的主要電路系

統(tǒng)。主板上集成有各種擴展插槽、BIOS芯片、各種控制芯片、CPU插槽、內(nèi)存條插

槽、跳線開關、鍵盤（鼠標）接口、指示燈接口、主板電源插座、軟驅接口、硬盤IDE接口、串/并行接口等部件，如下圖所示。3.2.2認識主板的組成部件3.2.2認識主板的組成部件1.主板芯片組

主板芯片組是主板上僅次于CPU的第二大芯片，它上面集成了許多高密度的電

子元器件，采用表面封裝的形式焊接在主板上。目前以Intel公司和AMD公司的芯片

組最為常見。

隨著技術的

發(fā)展，芯片組將打破南北橋的架構，朝著更高級的加速集線架構發(fā)展。下圖所示為主板上的南北橋芯片組。3.2.2認識主板的組成部件

2.主板上的CPU插座

根據(jù)CPU接口規(guī)范的變化，主板上對應的CPU插座規(guī)范也在不斷變化。選定了CPU，就必須選擇與該CPU接口規(guī)范相匹配的主板。當前市場上主流的CPU插座的

主板主要有LGA1700、LGA1200、LGA2066、SocketAM5、SocketAM4等幾種，

如圖1～圖5所示。圖1圖2圖3圖4圖53.2.2認識主板的組成部件

3.內(nèi)存插槽

內(nèi)存插槽是主板上提供的用來安裝內(nèi)存條的插座，它決定了主板所支持的內(nèi)存類

型和容量。常見的插槽有SIMM、DIMM、RIMM等。下圖所示為SIMM和DIMM內(nèi)存插槽。3.2.2認識主板的組成部件

4.擴展槽

擴展槽也稱為擴充槽，是主板上用于固定擴展卡（如聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等）并將

擴展卡連接到系統(tǒng)總線上的插槽。在主板上使用的擴展槽有ISA、PCI、AGP、CNR、AMR、ACR、PCIExpress等。3.2.2認識主板的組成部件（1）PCI插槽PCI

插槽是基于

PCI（周邊元件擴展接口）總線的擴展槽，一般為白色。PCI

插

槽最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達到

266MB/s（64位），可插接顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等擴展卡。下圖所示為

PCI插槽。3.2.2認識主板的組成部件（2）AGP插槽

AGP是圖形加速接口的簡寫，它是在PCI總線基礎上發(fā)展起來的，專門用于插接圖形顯示卡。AGP插槽的傳輸速率達到了2100MB/s。AGP插槽從外形上看比ISA和PCI插槽都要短，顏色為棕色。下圖所示為AGP插槽。3.2.2認識主板的組成部件（3）PCIExpress插槽PCIExpress（簡稱PCI-E）是一種新型總線和接口標準，原名稱為3GTO，采用了業(yè)內(nèi)流行的點對點串行連接。比起PCI以及更早期的計算機總線的共享并行架構，PCI-E插槽支持每個設備都有自己的專用連接，不需要向整個總線請求帶寬，而且可以大幅提高數(shù)據(jù)傳輸率，提供PCI所不能提供的高帶寬。下圖1所示為常見的4種不同規(guī)格的PCI-E插槽。圖2所示為不同接口標準的演進歷史和傳輸速率。圖1圖23.2.2認識主板的組成部件5.軟驅接口

軟驅接口用于連接軟盤驅動器與主機，一般位于IDE接口旁，標記為Flopp、FDD、FDC。從外觀上看，軟驅接口要比IDE接口短，實質上它是一個34針的插座，

現(xiàn)在的主板上已經(jīng)取消了這種接口。下圖所示為軟驅接口及其數(shù)據(jù)排線。3.2.2認識主板的組成部件6.IDE接口IDE是IntegratedDeviceElectronics的縮寫，中文意思為集成設備電子部件。IDE接口又稱ATA接口（并行口），常用來接硬盤和光驅等IDE設備。下圖所示為主

板上常見的IDE接口及40芯和80芯的數(shù)據(jù)排線。3.2.2認識主板的組成部件7．SATA接口SATA接口是一種串行ATA傳輸方式，即SerialATA。與ATA并行傳輸方式相比，SATA的數(shù)據(jù)傳輸速率更快，最高可達到600MB/s，而且SATA接口非常小巧，排線也很細，更有利于機箱內(nèi)部空氣流動，從而加強散熱效果。SATA傳輸方式還有一個特點就是支持熱插拔。SATA接口的針腳數(shù)為4：一針用于連電纜，一針用于連地線，一針用于發(fā)送數(shù)據(jù)，一針用于接收數(shù)據(jù)。下圖所示為SATA接口及其數(shù)據(jù)排線。3.2.2認識主板的組成部件8.USB接口USB，是UniversalSerialBus的簡寫，中文意思是“通用串行總線”。USB是一種應用在PC領域的接口技術，主板上主要使用的是USB1.1和USB2.0兩種版本。USB接口為4針插頭，需要主機硬件、操作系統(tǒng)和外設三個方面的支持才能工作。USB接口具有傳輸速度快（如USB2.0可達到480Mbps）、使用方便、支持熱插拔、連接靈活等優(yōu)點，廣泛應用于鼠標、鍵盤、打印機、攝像頭、U盤、MP3播放機、手機、移動硬盤、數(shù)碼相機等外部設備上。如圖所示為USB接口。3.2.2認識主板的組成部件9．IEEE1394接口IEEE1394也是一種高效的串行接口標準，功能強大且性能穩(wěn)定，支持熱插拔和

即插即用，主要適用于高速外置式硬盤、數(shù)碼攝像機等需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O備。下圖所示為IEEE1394接口。3.2.2認識主板的組成部件10.外置I/O接口主板上的外置I/O接口主要用于連接鼠標、鍵盤、打印機等設備，如下圖所示。3.2.2認識主板的組成部件11．BIOS芯片BIOS，是BasicInputOutputSystem的簡寫，中文意思是基本輸入輸出系統(tǒng)。BIOS實際上是一組程序，為計算機提供最基本的硬件支持信息。它通常被固化在計算機的

存儲芯片上，將其稱為BIOS芯片。BIOS芯片是主板上的一塊長方形或正方形芯片，

包括自診斷程序（完成系統(tǒng)自檢和初始化工作）、CMOS設置程序（對CMOS參數(shù)進

行設置）、系統(tǒng)自檢裝載程序（自檢成功后將磁盤0道0扇區(qū)的引導程序裝入內(nèi)存）、

主要I/O設備的驅動程序和中斷服務等幾個方面的內(nèi)容。目前市場上主要的BIOS有AMIBIOS、AwardBIOS和PhoenixBIOS等版本，其中，AwardBIOS和PhoenixBIOS已經(jīng)合并。下圖所示為常見的BIOS芯片。3.2.2認識主板的組成部件12.電池

通過BIOS設置程序可以對系統(tǒng)的硬件進行參數(shù)設置。這些設置的內(nèi)容存儲在一

塊名為CMOS的RAM芯片上，而RAM芯片的內(nèi)容在斷電后會自動丟失。為了在斷

電期間維持CMOS的內(nèi)容不丟失，主板上安裝了一個專門為CMOS芯片提供電力支

持的鋰電池。該電池的外形像一顆紐扣，使用壽命一般為3～5年。用戶如果發(fā)現(xiàn)計

算機的時間變慢，就表明該電池的使用壽命已完，要及時更換電池，以防電池的電解

溶液泄漏而腐蝕主板。下圖所示為主板上的鋰電池。3.2.2認識主板的組成部件13.電源插座

電源插座就是為連接主板的電源而提供的插座。它是一個雙排20針的白色長方形插座，有防反插的設計。在Pentium4主板上，為保證CPU有充足的電力支持，在CPU插座附近還專門設計了一個4針的12V專用插座。下圖所示為主板上的電源插座。3.2.2認識主板的組成部件14.CPU風扇的插座

CPU的工作頻率非常高，在高頻率下工作必然會產(chǎn)生大量的熱，如果這些熱量不能及時散發(fā)出去，就會燒毀CPU，因此必須為CPU安裝專用的散熱器。為了保證CPU散熱器（風扇）與CPU更好地接觸，主板上專門提供了用于固定CPU風扇的插座。下圖所示為一款CPU風扇插座。3.2.2認識主板的組成部件15.面板插座

下圖所示為主板上的一組面板插座，包括電源開關、復位開關、電源指示燈、PC喇叭接頭和硬盤指示燈等幾項。與之相應的還有一組連線，連線頭上分別標注著相應的英文名稱。在進行連接時，要確保連線頭上的英文名稱與主板的面板插座旁標注的英文名稱一致。不同主板的連接方式有區(qū)別，一般在主板說明書上都有詳細地介紹。面板插座標注及含義說明插座標注含義及用途HDDLED硬盤工作指示燈插座，該指示燈是紅色，燈亮時表示硬盤正在讀寫POWERLED電源指示燈插座，該指示燈為綠色，燈亮時表示電源已接通RESET復位插座，用于硬行重新啟動計算機PWRSW電源開關插座，用于接通電源SPEAKERPC喇叭接頭，用于連接PC喇叭，使其發(fā)聲3.2.2認識主板的組成部件

3.2.3主板的性能指標

如何去衡量一塊主板的好壞呢？決定一塊主板性能好壞的因素有很多，主要有芯

片組、外頻及調頻、BIOS及刷新、主板緩存、安全設計等幾項技術指標。1.芯片組

芯片組（Chipset）是主板的核心組成部分，用于聯(lián)系CPU和其他周邊設備的運

行。對于主板而言，芯片組幾乎決定了這塊主板的功能，進而影響到整個計算機系統(tǒng)

性能的發(fā)揮。芯片組是主板的靈魂，其性能的優(yōu)劣直接決定了主板性能的好壞與級別的高低。2.外頻及調頻

主板的外頻是由主板上的時鐘發(fā)生器產(chǎn)生的，實際就是系統(tǒng)總線頻率。調頻可以

改變主板的外頻，以達到改變CPU工作速度的目的。調頻的方法有兩種：一是通過BIOS程序進行設置（軟調頻）；二是通過主板跳線來設置（硬調頻）。具體調頻的方

法與步驟請查閱主板說明書。3.主板緩存

主板緩存實際是實現(xiàn)“預處理”操作的一種特殊存儲器。通過主板緩存可以縮短CPU的等待時間。主板上通常會提供256KB～2MB的緩存。3.2.3主板的性能指標

4.安全設計

主板的安全是計算機系統(tǒng)正常工作的基礎，也是一個不容忽視的問題。用戶在追求主板速度快、功能全、性能穩(wěn)定的同時，需要注重主板的安全設計。主板的安全主要體現(xiàn)在3個方面：電壓、溫度、防病毒。主板要正常運行，必須要有穩(wěn)定的供電電源。電壓不穩(wěn)會損壞主板上的元器件。主板工作速度快時，便會產(chǎn)生較高的溫度。為避免燒壞主板上的元器件，必須要為主板散熱，讓它的溫度保

持在安全線以內(nèi)。主板上的BIOS也是重點保護的對象，因為病毒喜歡侵入其中

并破壞信息。有些主板采用了雙BIOS芯片，其中的一片BIOS用于維持正常的工作所需，另一片BIOS做備份。主板的安全性設計已成為評價一款主板好壞的不可忽視的性能指標。3.2.4主板新技術

主板的發(fā)展是異常迅速的，平均每隔幾個月就要升級一次。為了提高自己產(chǎn)品的市場競爭力，主板生產(chǎn)商便不斷地推出自己的主板新技術。事實證明，有很多新技術在推出不久便成了主板上的主流技術。主板新技術的推陳出新，加快了主板更新

換代的速度。本書主要在課程網(wǎng)站上為讀者介紹如下幾種目前正應用于主板上的新技術。①APM與ACPI技術。②BIOS抗病毒技術。③

防電磁輻射技術。④

超線程技術。⑤PAT技術。⑥PCIExpress技術。⑦

四通道DDR技術。⑧

多相供電電路技術。⑨SerialATA技術。⑩USB3.0技術。?QPI（QuickPathInterconnect，快速通道互連）總線技術。3.2.5主板挑選策略

主板作為計算機中一個非常重要的部件，其質量的優(yōu)劣直接影響整個計算機的穩(wěn)

定，因此在品牌繁多的市場上，挑選出質量過關的主板顯得非常必要。挑選主板的策

略可以參考本書項目2。挑選時，需要注意的是以下幾點。1.主板平臺的選擇

依照支持CPU類型的不同，主板產(chǎn)品可以有AMD、Intel平臺之分。不同的平臺

決定了主板的不同用途。相對來說，AMD平臺有著很高的性價比，但是它的兼容性

稍微差一些，而且主板工作時間一長，就特別容易發(fā)熱，因此非常適合普通用戶日常

辦公使用。而Intel平臺的穩(wěn)定性就比較好，而且支持高速運行，特別適合游戲玩家

或圖形設計者。2.主板品牌劃分

目前市場上比較出名的品牌主板廠商有微星、技嘉、華碩等幾家，這些主板的做

工、穩(wěn)定性、抗干擾性等都處于同類產(chǎn)品的前列。更為重要的是，這些品牌廠商幾乎

提供了免費3年的質保，而且售后服務也非常完善。當然，如果用戶是一位DIY（自

己動手做）愛好者，也可以選擇類似聯(lián)想、精英、奔馳、磐英、升技、捷波、天虹、

碩泰克之類的主板，這類品牌的主板大多數(shù)有著良好的性價比，而且也提供1年或3年的質保期，非常適合組裝計算機使用。3.2.5主板挑選策略

3.產(chǎn)品網(wǎng)站

在去商家那里購買主板之前，可先根據(jù)自己的需要和經(jīng)濟情況定位幾款主板。用戶應先估計自己所要買的主板的價格，然后到相應的門戶網(wǎng)站上去查詢主板的價格及相應的介紹。此處給讀者推薦幾個網(wǎng)站，如下表所示。

網(wǎng)

站中關村在線—主板頻道華碩官網(wǎng)技嘉科技官網(wǎng)Intel官網(wǎng)微星科技官網(wǎng)3.3動手做：挑選主板3.3.1主板的安裝與拆卸

3.3.2主板的測試3.3.1主板的安裝與拆卸

主板是通過在機箱內(nèi)部安裝一些金屬螺絲柱和塑料釘，利用螺絲固定在機箱上。正式安裝主板前需要認識一下用來固定主板的螺絲。如圖所示為金屬螺絲柱、塑料釘、螺絲和一些工具。3.3.1主板的安裝與拆卸步驟1確定固定位置。將機箱平放，將主板小心地放入機箱進行比照，看看需要在機箱哪些位置安裝固定金屬螺柱或塑料定位卡。步驟2固定金屬螺柱。按照剛才比照的結果，將機箱附帶的金屬螺柱和塑料定位卡固定好，至少需要安裝4個。3.3.1主板的安裝與拆卸步驟3去掉擋板鐵片。用螺絲刀將機箱后邊I/0擋板上的鐵片去掉。步驟4放入主板。將主板輕輕放入機箱。3.3.1主板的安裝與拆卸步驟5固定主板。將主板上面的連接孔對準機箱上邊已經(jīng)固定好的螺柱或塑料定位卡，如果均已一一對應后，先將金屬螺絲套上紙質絕緣墊圈加以絕緣，再用螺絲刀旋入此金屬螺柱內(nèi)。主板拆卸很簡單，只需要將固定主板的幾顆螺絲釘松開，然后將主板從機箱內(nèi)取出來就行了。3.3.2主板的測試

主板是計算機最關鍵的部件，所有的配件都要依賴于主板。對于計算機的測試，

主板測試的要求更全面，涉及各個子系統(tǒng)。一般來說，對主板進行測試的軟件都是測

試整機的，然后通過各個子系統(tǒng)的性能來衡量主板的性能。本小節(jié)以測試軟件EVERESTUltimateEdition為例來介紹測試主板性能的步驟。1.測試軟件介紹EVERESTUltimateEdition原名AIDA32，是一個測試軟硬件系統(tǒng)性能的工具，

支持包括中文在內(nèi)的30種語言，可以讓用戶輕松使用。用戶可以通過網(wǎng)絡搜索并下載該軟件。3.3.2主板的測試

2.測試主板。步驟1運行EVERESTUltimateEdition。啟動軟件后，可以看到下圖

所示的

軟件的主界面。3.3.2主板的測試展開“主板”項。單擊窗口左側導航框內(nèi)“主板”項前的+號，展開主板折疊項，如下圖所示。步驟23.3.2主板的測試查看主板信息。選擇主板展開項中的“主板”選項，就會在窗口右側

欄中顯示出主板的相關信息，如下圖所示。用戶可以根據(jù)這些信息了解主板的相關

性能指標。步驟33.4網(wǎng)上學：挑選主板

進入本課程網(wǎng)站后，通過首頁左側的“課程章節(jié)”導航，打開“第2章

計算機硬件系統(tǒng)”→“2.2挑選主板”網(wǎng)上學習窗口，可以通過網(wǎng)絡學習的所有內(nèi)容，如下圖所示。3.5拓展訓練：主板故障檢修

主板故障往往表現(xiàn)為系統(tǒng)啟動失敗、屏幕無顯示、有時能啟動有時又啟動不了等

難以直觀判斷的現(xiàn)象。在對主板的故障進行檢查維修時，一般采用“一看、二聽、三

聞、四摸”的方法進行，即觀察故障現(xiàn)象、聽報警聲、聞是否有異味、用手摸某些部

件是否發(fā)燙等。下面列舉幾種常見的主板維修方法，每種方法都有自己的優(yōu)勢和局限

性，一般要幾種方法結合使用。（1）清潔法