主板
主板
-{H|zh-cn:重定向;zh-tw:重新导向;}-
-{zh-hans:主板; zh-hant:主机板}-()或母板(--
)也称-{zh-hans:主机板; zh-hant:主板}-、系统板、逻辑板(logic board)、底板等,简称--
,是构成复杂电子系统例如电子计算机的中心或者主电路板。
主板的主要功能是提供一系列接合点,形成一个能整合处理器、内存、存储装置(硬盘、固态驱动器、闪存等)、显示卡、声卡、网卡和各种外部设备的连接平台。主板通常直接固定在机箱内壁,表面设计有可以直接插入扩展卡的插槽或可以连接其它内置设备(比如光驱)的线路连接。主机板上最重要的构成元件是晶片组。早期的晶片组通常由北桥和南桥组成,不过在2010年后,Intel/AMD将北桥功能整合至CPU,所以现在的主机板只剩下南桥晶片。晶片组为主机板提供一个通用平台供不同装置连接,控制不同装置的沟通。它亦包含对不同扩充插槽的支援,例如处理器、PCI Express。晶片组亦为主机板提供额外功能,例如内建于晶片组的GPU。现在的家用主板绝大多数内建音效卡、网路卡。一些主板也集成红外通讯技术、蓝牙和802.11(Wi-Fi)等功能。部分电竞主机板支援RGB LED光效功能。
主板特指具有扩展能力的PCB,顾名思义,该主板通常被称为所有连接组件的“母”,通常包括外围设备、接口卡:声卡、显卡、网卡、硬盘、电视调谐卡、IEEE 1394卡以及各种其他自定义组件。
类似地,术语「主板」应用于具有单个板并且没有额外扩展能力的设备,例如打印机、电视机、洗衣机、手机、嵌入式系统中的控制板。
主要组成.
下图的LGA 1366主机板包含南桥和北桥,这是最后一代使用双晶片的主机板。之后所有Intel与AMD的主机板仅有南桥,北桥已整合到CPU。
#CPU插座 (LGA 1366)
温度与可靠度.
主机板一般会使用散热片给晶片组和CPU散热,在以前这种被动散热方式可以满足需求。直到1990年,因为处理器的频率提升以及功率上升,所以CPU散热器需要挂载风扇以满足散热需求。除此之外,也有机壳的风扇帮助散热。现在的主机板整合了温度感测器,用于侦测CPU等装置的温度,透过BIOS或是作业系统分析温度变化以控制风扇的转动速度。
历史.
在微处理器的发明之前,数字计算机由卡笼外壳中的多个印刷电路板组成。在非常古老的设计中,铜线是卡连接器引脚之间的分立连接,但印刷电路板很快成为标准做法。中央处理单元(CPU)、存储器和外围设备安装在单独的印刷电路板上,这些印刷电路板插入背板中。20世纪70年代无处不在的S-100总线就是这种背板系统的一个例子。
20世纪80年代最流行的计算机,如Apple II和IBM PC,已经发布了允许快速逆向工程和第三方替换主板的原理图和其他文档。通常用于构建与示例兼容的新计算机,许多主板提供额外的性能或其他功能,并用于升级制造商的原始设备。
在20世纪80年代末至今,将越来越多的周边装置功能整合到主板上让电脑变得经济实惠。在20世纪80年代后期,个人计算机主板能够通过Super I/O晶片支持一组低速外设:键盘、鼠标、软盘驱动器、串行端口和并行端口。20世纪90年代末至今,许多个人电脑主板都整合了声卡、显示卡、网路卡而不需要安装多余的扩展卡,现在的个人电脑通常仅将显示卡保留为单独的介面卡。工作站和服务器更可能需要扩展卡。
BIOS 启动.
电脑主机板是电脑的主要骨干,上面有实体电路并且用电路将各元件做联结,而可控制主机板上逻辑电路运作的是使用者、软体程式以及输入装置;但是要从关机状态启动,则必须执行初始化的软体指令。
大部分的主机板的BIOS储存在Flash ROM晶片内,用于对主机板作启动的初始化;在启动的过程中包含记忆体、周边装置都会被测试以及做初始设定,这个过程称为 加电自检(POST),若是在 POST 的过程中出现错误,则主机会发出"哔"声或是出现错误讯息在萤幕上。
从2011年起,大部分的零售主板已采用UEFI BIOS,一些厂商(尤其是微星科技、华硕)还率先汇入图形界面UEFI BIOS等技术。
大约从Pentium III起,主板厂商逐步在BIOS中加入了超频功能,但是自Intel Sandy Bridge微架构开始,Intel对超频进行大幅限制,不支援超频的Intel处理器(如大部分型号不以K结尾的桌上型Intel Core处理器)难以超频。AMD则是持开放的态度不禁止玩家超频,这个情况一直到AMD Ryzen系列后AMD才锁上A320主机板。OEM主板的BIOS通常不支援超频。基于稳定性考虑,伺服器超频是不允许的。
CPU插座.
不同CPU系列使用不同插槽。后期CPU插槽,数字多数与针脚数量相同。前期CPU插槽则根据问世次序命名。
扩展插槽.
主板通常有数条插槽供扩展之用。早年的主机板使用AGP插槽连接显示卡,现时AGP已被PCI-Express x16取代。PCI亦已被PCI-Express取代。OEM根据芯片组的限制来决定插槽的类型和数量。
通常有:
主板规格.
不同主机板规格有不同功用,所以大小也有不同。现时常用ATX、MicroATX、Mini-ITX 。