本篇為“電腦硬件知識科普第01課-主板簡介”的補充內容。

本篇內容結構如下,。

在購買主板時,，我們一般根據(jù)CPU來選擇主板,。CPU分為Intel和AMD兩個系列，因此主板也涇渭分明地分成了兩個不同類型的平臺,。

一般來說,，支持Intel和AMD的主板通過其CPU插槽就可以簡單地分辨：

• Intel主板的CPU插槽上有金屬陣腳。

• AMD主板的CPU插槽是一些小孔,。

此外,，不同的主板在板型、芯片組,、接口等方面也存在著差異,。

1.板型

我們在主板簡介中曾經介紹過主板的板型。主板的板型由大到小分別為XL-ATX,，ATX,，M-ATX，ITX等四種,，其中常見是ATX,，M-ATX，ITX主板,。這些主板的板型和主板芯片或者具體型號沒有對應的關系,。但由于板面的面積依次減小，擴展能力也相應降低,。

ATX主板

ATX （Advanced Technology Extended）俗稱標準大板,，其結構為長方形，尺寸最大,，需要搭配“中塔”以上大機箱,，其優(yōu)點是做工用料較好，擴展接口豐富,。

M-ATX主板

M-ATX（Micro-ATX）主板為緊湊型主板,，也被稱為“小板”，其結構為方形,，尺寸大約24.4x 22.6cm，適合配置小型主機的電腦用戶使用,。

MINI-ITX主板

MINI-ITX主板為迷你型主板,，其采用最小空間占用的設計原則，尺寸大約是17 x 17cm,，此類主板的尺寸更小,，適合安裝在小巧的一些迷你小電腦的主機中使用。

大尺寸主板和小尺寸主板的性能分析：

• 大尺寸主板和小尺寸主板性能相同,，主板的尺寸并不會影響到電腦的性能,；

• 大尺寸主板的擴展接口可能會更豐富一些,，比如尺寸大的主板標配4個內存插槽，而尺寸小的主板有可能只有2個（甚至是1個）,，另外尺寸大的主板上的PCI插槽也可能會更多一些,；

• 大尺寸主板的做工用料相對充足，但價格上相對小尺寸主板也會更貴一些,；

• 大尺寸主板需要選擇中塔以上尺寸的大機箱,，而小尺寸的主板既可以兼容大機箱，也可以兼容一些迷你小機箱,，價格也相對可能更便宜一些,。

2. 芯片組

如果說CPU是整個電腦系統(tǒng)的大腦，那么芯片組就相當于電腦系統(tǒng)的心臟,，其性能優(yōu)劣不但決定了主板性能的好壞與級別的高低,，也影響到整個電腦系統(tǒng)性能的發(fā)揮。

過去,，芯片組由兩塊超大規(guī)模集成電路組成,，分別是北橋芯片（也稱主橋，North Bridge,，NB）和南橋芯片（South Bridge,，SB）。隨著成本和穩(wěn)定性的需要,，北橋的部分功能如內存控制器和核心顯卡一樣被集成到CPU中,，剩余功能與南橋集成在一起，在主板上形成看起來只有南橋芯片的樣貌,，稱為單橋（PCH,，Platform controller Hub）。

由于芯片組本身會發(fā)熱,，所以在芯片組上一般會覆蓋大塊散熱金屬,，而很多主板就會同時把自家的LOGO貼在散熱片上。

Intel和AMD各自都有自己的主板芯片組,，兩家的芯片組互相不兼容,。

Intel芯片組

支持Intel第八代CPU的是300系芯片組的主板，檔次從低到高分別為：H310,、B360,、H370、Z370,、X299等,。

其中。

• H310：為入門級芯片組，價格最低,，不支持超頻,。適合家用辦公電腦使用。

• B360：為Intel平臺的主流芯片組,，性價比較高,，不支持超頻，適合后綴名不帶k的CPU,。

• H370：為中高端芯片組,，價格稍貴，不支持超頻,，建議搭配酷睿i7-8700使用,。

• Z370：為高端芯片組，價格較貴,，支持超頻,，支持DDR4高頻內存。需要搭配1151接口的八代i5-8600K或者i7-8700K CPU,。

• X299：為Intel最高等級的芯片組,，一般都是搭配旗艦CPU的，這類CPU型號一般也會帶有X的后綴,。

AMD芯片組

AMD芯片組支持銳龍CPU的主板檔次從低到高分別為A320、B350,、X370,、X470、X399,。

• A320：為AMD平臺的入門級芯片,，不支持超頻，價格便宜,。適合家用辦公電腦使用,。

• B350：為AMD平臺的主流芯片組，支持超頻（但不支持完整的XFR超頻）,，性價比較高，適合大部分用戶。

• X370\X470：為高端芯片組,，支持自適應動態(tài)擴頻（XFR）超頻,，價格較高，并且可以組雙顯卡,。

• X399：為AMD高端芯片組,，價格昂貴,，面向專業(yè)用戶,，僅支持AMD TR4接口的 銳龍 Threadripper（線程撕裂者）CPU,。

與Intel幾乎新一代的CPU需要搭配新一代主板不同,，AMD平臺的主板可以向下兼容,，例如銳龍一代和二代的CPU除了能夠支持400系列芯片組,，還可以向下兼容300系列芯片組的主板,。

3. 接口

由于電腦的硬件擴展能力主要取決于主板接口數(shù)量的多少,，因此接口也是我們鑒別一款主板性能的參考條件之一,。

CPU插槽

CPU插槽是安裝CPU的插座,。

根據(jù)CPU的類型不同，主板上CPU插槽的插孔數(shù),、體積,、形狀都有區(qū)別。現(xiàn)在AMD CPU主要使用socket 插槽,。而Intel CPU則使用LGA系列的插槽,。

供電接口

目前主流電腦主板上至少會配置兩種供電接口，一種是24pin主供電接口,，另一種則是CPU供電接口,。

CPU供電接口早期的標準配置是4pin接口。

而現(xiàn)在8pin接口已經逐步成為主流,。

中高端主板上配置的則多采用4+8pin接口,。

旗艦級主板則可能使用2個甚至是3個8pin接口，以滿足不同狀況下的CPU供電需求,。

從CPU供電接口的配置越來越高這點來看,，我們不難得出這樣一個結論，那就是CPU的功耗是越來越高了,。這個結論似乎與我們的認知有些矛盾,，因為新的CPU會采用更先進的制程工藝，而更先進的制程往往會帶來更低的功耗,。

但實際上這是相對而言的,，在性能與規(guī)模相同的情況下，更先進的制程工藝確實能帶來更低的功耗,，但反過來說那就是在相同的功耗下,，先進的制程工藝往往可以帶來更高的硬件規(guī)模和更高的性能,，對于廠商而言，其實它們更傾向于后者,，因此新的CPU往往是有著更高的性能與更高的能耗比,，但是就功耗而言，新的CPU還真的不一定比舊款產品更低,。

內存插槽

DIMM(Dual Inline Memory Modules）內存插槽,，就是主板用來安裝內存的地方。這里需要注意的是：很多主板是有內存插槽優(yōu)先級,，我們在主板的內存插槽旁可以看到相應的標識,，一般來講絕大多數(shù)主板從左往右數(shù)2、4槽是被優(yōu)先使用的,。

此外,，不同的主板所支持的內存類型是不同的。一般在主板內存插槽的旁邊會標注其支持的內存類型,，如果標注只能支持DDR4內存,，那就無法安裝DDR3內存，因為不同內存的PCB電路板上的金手指接口不同,。

關于內存的相關知識這里有詳細介紹：內存簡介

PCI-E插槽

主板上PCI-E(PCI-Express)插槽的主要作用是連接高帶寬（高數(shù)據(jù)吞吐量）需求的配件，比如顯卡,。

目前,，PCI-E插槽已經成為了主板上的主要擴展插槽，除了顯卡會用到PCI-E插槽外,，例如獨立聲卡,、獨立網卡、USB 3.0/3.1接口擴展卡以及SSD（固態(tài)硬盤）等硬件都可以使用PCI-E插槽,，因此現(xiàn)在的主板除非是受到板型或者平臺芯片的限制,，否則廠商都會給它們裝上足夠多的PCI-E插槽，以確保自家產品的擴展能力,，滿足玩家的使用需求,。

我們在了解PCI-E插槽之前，需要先簡單了解一下PCI-E的相關規(guī)范,。PCI-E規(guī)范又稱為PCI Express規(guī)范,，它由PCI-SIG協(xié)會制定，該組織組成立于1992年,，其成員有包括英特爾,、AMD,、NVIDIA、惠普,、戴爾,、高通,、聯(lián)想,、IBM等900多家精英企業(yè)，除了現(xiàn)行的PCI-E規(guī)范之外,，早年的PCI規(guī)范以及PCI-X規(guī)范也是由該協(xié)會制定的,。

目前PCI-E規(guī)范已經發(fā)展出5個大版本，每一次大版本的進化,，都能帶來相比上一版本近乎于翻倍的帶寬,。

與經常換插槽的CPU不同，PCI-E規(guī)范雖然已經發(fā)展出5大版本,，但是在插槽的結構卻基本維持一致,，同樣通道數(shù)的PCI-E插槽，我們是無法從外觀判定其對應的是哪個版本的PCI-E規(guī)范,。同時更高版本的插槽也兼容低版本的設備,，反之亦然，只是速率上要遵守“短板原理”（水桶效應）,，因此PCI-E插槽的兼容性是很強的,。

按照PCI-SIG提供的規(guī)范，PCI-E插槽有x1,，x2,，x4，x8,，x12,，x16和x32共計7種版本，對應1/2/4/8/12/16/32通道,，其中PCI-E x32由于體積問題,，僅應用在某些特殊場合中，對應的量產產品幾乎為零,；PCI-E x12則主要用在服務器領域,，基本不會出現(xiàn)在消費級平臺上；PCI-E x2則主要用于內部的接口而非擴展插槽,，即便是部分有提供該接口的主板,，其PCI-E x2也基本是以M.2接口的形式出現(xiàn)，而非PCI-E插槽的形式,。因此目前主板上主流的PCI-E插槽,，就只有PCI-E x1,、x4、x8,、x16四種,。

PCI-E x16插槽

主板上最靠近CPU的PCI-E x16插槽最適合安裝顯卡。

PCI-E x16插槽全長89mm,，擁有164根針腳,，分為前后兩組，位于前面較短的插槽有22根針腳,，主要用于供電,，后面一組較長的插槽142根，主要用于數(shù)據(jù)傳輸,。這樣設計讓PCI-E x16插槽擁有極佳的兼容性,，它可以向下兼容x1/x4/x8級別的設備，在加上其16通道所帶來的高帶寬,，因此PCI-E x16插槽可以說是PCI-E插槽的完全體,，多數(shù)用于安裝數(shù)據(jù)吞吐量很大的產品，如顯卡以及RAID陣列卡等,。

PCI-E x8插槽

PCI-E x8插槽全長56mm,，擁有98根針腳，相比于PCI-E x16插槽主要是數(shù)據(jù)針腳減少至76根,，供電針腳并無變化,。我們一般很少能在主板上看見真正的PCI-E x8插槽，因為它通常會以PCI-E x16插槽的形式出現(xiàn),，但數(shù)據(jù)針腳只有一半是有效的,。

實際上把PCI-E x8插槽做成PCI-E x16的樣子是有原因的，因為PCI-E x8就是為了搭建多顯卡平臺而生的,，為了讓采用PCI-E x16接口的顯卡順利安裝到PCI-E x8接口上,，后者自然需要把自己“偽裝”成PCI-E x16插槽。

要區(qū)分真正的PCI-E x16插槽和PCI-E x8模式的PCI-E x16插槽,，我們可以觀察主板上的PCI-E插槽布線,，后者的后半段往往是沒有線路連接的，甚至沒有針腳焊接,。

PCI-E x4插槽

PCI-E x4插槽的長度為39mm,，同樣是在PCI-E x16插槽的基礎上，以減少數(shù)據(jù)針腳的方式實現(xiàn)的,。主要用于PCI-E SSD（固態(tài)硬盤）,，或者是通過PCI-E轉接卡安裝M.2 SSD等方面。

PCI-E x4插槽在有些主板上以“速率為PCI-E x4級別的PCI-E x16插槽”的形式登場,，在有些主板上則擴展為M.2接口,，用于安裝M.2 SSD（固態(tài)硬盤）,、M.2無線網卡或者其他M.2接口設備。

PCI-E x1插槽

PCI-E x1插槽的長度是最短的,，僅有25mm,，相比PCI-E x16插槽，其數(shù)據(jù)針腳是大幅度減少至14個,。

PCI-E x1插槽的帶寬通常由主板芯片提供,，獨立網卡、獨立聲卡,、USB 3.0/3.1擴展卡等都會用到PCI-E x1插槽,。

此外PCI-E x1插槽還存在著另外一個形態(tài)，一般稱為Mini PCI-E插槽,，常見于Mini-ITX主板以及筆記本電腦上，多數(shù)用來擴展無線網卡,，但由于其在物理結構上與mSATA插槽相同,，因此也有不少主板會通過跳線或者BIOS設定讓Mini PCI-E接口在PCI-E模式或者SATA模式中切換，以實現(xiàn)一口兩用的效果,。

SATA接口

SATA的全稱是SerialAdvancedTechnology Attachment(一種基于行業(yè)標準的串行硬件驅動器接口),，是由Intel、IBM,、Dell,、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規(guī)范,。

SATA接口的主要功能是用作主板和大量存儲設備（如硬盤）之間的數(shù)據(jù)傳輸之用,。

目前，SATA接口在主板上十分常見,，幾乎每一款主板上都有SATA接口?，F(xiàn)在SATA接口的最高版本是SATA3.0，其最大傳輸速度為6Gbps(實際速度最大為560MB/s),，已經無法滿足固態(tài)硬盤日益增長的讀寫速度,，所以M.2插槽應運而生。

M.2插槽

M.2接口,，是Intel推出的一種替代MSATA（迷你版本SATA接口）新的接口規(guī)范,。主板上M.2插槽的主要作用是安裝固態(tài)硬盤（也可以裝M.2接口的無線網卡）。

M.2接口在主板上的插槽又分為B-KEY和M-KEY兩種設計,，目前的絕大多數(shù)主板都采用M-KEY設計,，走PCI-E x4（PCH）通道。

風扇插座

主板上的風扇插座一般都是4Pin接口,，也有老式的主板采用3Pin接口,。接口都是相互兼容的,，區(qū)別是4Pin接口的插座可以調節(jié)風扇速度。

在主板上的所有風扇插座中,，連接CPU風扇的插座旁一般會標注CPU_FAN,，如果在組裝電腦時插錯了，或者沒有接,，電腦啟動時可能會有報警提示,。

此外，主板上的風扇接口不僅可以接風扇,，還可以接水冷系統(tǒng)泵,。

USB接針

一般情況下，主板除了會在背板I/O接口上提供USB接口以外,，還會將一部分USB接口以接針的形式放在其四周,，這是為了給機箱前置USB接口提供跳線。

USB接口主要分為USB 2.0,、USB 3.0,，還有一些高端主板會裝備USB 3.1接口。

• USB2.0接針：主板上的USB2.0接針主要用于給機箱上的前置USB2.0接口提供條線,，一般為9針,，在其四周會標注有USB字樣。

• USB3.0接針：USB 3.0接針又名USB 3.1 Gen 1接針,，它在主板上的明顯標志就是有兩排19針（多余的一針是為了防止插反）,。

• USB 3.１接針：下圖所示U31G2_E1實際上就是USB 3.1 Gen ２的縮寫，也就是沒改名的USB 3.１接針,，這個接口用于連接機箱前置USB 3.1接口,。

4.供電模塊

在了解主板的板型、芯片組和接口等參數(shù)之后,，如果我們想要進一步學會鑒別主板的質量和使用壽命,，判斷其供電模塊的質量是最好的途徑之一。一個好的供電模塊輸出將會使主板不會有任何的電壓波動或雜波,，可以提供給CPU和其他電腦部件干凈,、平穩(wěn)的電壓。而差的供電模塊則會導致電腦在工作時電壓波動及雜波,，造成各種故障（例如重啟,、死機、藍屏等),。

主板的供電電路很容易識別,。因為它是主板上唯一采用電感(線圈)的主板電路，電感附近一般就能找到供電模塊。通常供電模塊環(huán)繞在CPU四周,。但也有一些電感散布在主板上,，通常靠近內存和臨近南橋（PCH）芯片,，為這些組件提供所需電壓,。

CPU四周的供電模塊由“多相并聯(lián)”控制電路組成，其中比較標準的每一相供電是由1個電容,、1個電感,、1對MOS管組成的，還有一塊PWM芯片負責控制,，它決定了供電相數(shù),。

此外，有些主板上也有“每相2顆電感”這種的組合,，或者說“2上2下”4個一組的MOS管等配置,，主板上供電模塊用料越多給人的感覺確實就越高端，不過也要看所用元器件的品牌和具體的型號規(guī)格,，一些差的8相供電可能還比不上稍微好點的6相供電,。

電容的作用

電容主要起到濾波的作用（高通），在電腦運行的過程中保證電壓,、電流的穩(wěn)定，它就像蓄水池一樣,，當忽高忽低的水流進入后,，使水流緩緩地流出。

電感的作用

電感的作用也是濾波（低通）,，具體來說就是凈化電流,、提高穩(wěn)定性。它就像水車一樣,，當突然而來的高速水流會被它阻擋,。主板上每相可能會有多顆電感，采用“并聯(lián)”或者“倍相”方案,。

• “并聯(lián)”電感就是把2電感個當1個用,，實際相數(shù)只有看到的一半，對實際供電效果并沒有任何幫助,。但能夠通過分攤供電壓力,，在一定程度上降低溫度。

• “倍相”電感則需要通過專門的倍相芯片的介入,，其實際效果接近原生相數(shù),，但發(fā)熱量也也會增大。

MOS管的作用

MOS管起到開關的作用,。主要用于給硬件設備穩(wěn)定電壓,，CPU,、內存、顯卡等硬件都會使用它,。MOS管的體積非常小,，但發(fā)熱量較大，有些主板在MOS管上覆蓋一塊散熱片,。

PWM芯片的作用

PWM芯片非常重要，它利用數(shù)字輸出的方式對模擬電路進行控制,，可以對模擬信號電平實現(xiàn)數(shù)字編碼,。通過輸出N路脈沖寬度可調方波，控制MOS管的開關得到相應的電壓,。

通過主板上PWM芯片可以查詢主板的實際供電相數(shù),，以及供電效果。但由于很少有廠商宣傳其型號和規(guī)格,，我們需要自己抄下PWM芯片上的編號去網絡中搜索,。

一般來說，每一相供電根據(jù)用料的不同,，能夠負載20~30A左右的電流,，主板供電相數(shù)越多能夠承載的電流就越大。因此,，主板主板的在供電模塊中的用料越豐厚,，其運行相對就越穩(wěn)定。