第一章计算机系统部件的选型.ppt

2023年8月4日星期五,1,项目1 计算机系统硬件导购,任务3 主板选型,2023年8月4日星期五,2,任务3 主板选型,主板是微机最基本的也是最重要的部件之一，主板的性能影响着整个微机系统的性能。主板一般为矩形多层(一般为四层以上)电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有CPU插座、控制芯片组、内存插槽、扩展插槽、BIOS等。主板采用了开放式结构。主板上有36个扩展插槽，供计算机外设的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡，可以对微机的相应子系统进行局部升级。主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次。,2023年8月4日星期五,3,任务3 主板选型,2023年8月4日星期五,4,任务3 主板选型,一、主板结构与类型 1主板结构 1）CPU插座,由于CPU的结构和形状、针脚数以及各个针脚的功能定义都不相同，因此，不同CPU使用不同的插座。Intel公司推出的一种称为Socket的零插拔力ZIF(Zero Insert Force)的CPU插座，只要将拉杆扳起，CPU就可以轻轻地取下或装上。,2023年8月4日星期五,5,任务3 主板选型,2）控制芯片组 控制芯片组是主板的灵魂，决定了主板的等级和性能。CPU通过芯片组与内存、高速缓存、PCI卡、ISA卡、AGP卡、硬盘等外部设备进行通信。一般为两个集成电路，接受CPU的指令、控制内存、总线和接口等。芯片组通常分,总线的管理)北桥芯片连接CPU、内存等，南桥芯片连接其他部分。,北桥芯片(负责CPU的总线即系统总线管理)和,南桥芯片(负责其他,2023年8月4日星期五,6,任务3 主板选型,3）主板供电电路,在主板电源插口和CPU插座附近有一些大容量电解电容、大功率稳压管、滤波线圈和稳压集成块等，共同组成了主板的电源部分。其性能好坏影响主板工作的稳定性。,2023年8月4日星期五,7,任务3 主板选型,目前主板上用来固定内存条的插槽为DIMM槽。DIMM内存条安装时要垂直地将内存插入插座，取下时要扳开两边的卡子，内存就会被抬出插座。,4）内存插槽,2023年8月4日星期五,8,任务3 主板选型,5）AGP(Accelerated Graphics Port，图形加速端口)插槽,是主板上靠近CPU插座的褐色插槽，通过专用的AGP总线直接与北桥芯片相连。将显卡与主板的芯片组、内存直接相连进行点对点传输，拥有高速频宽特点。,2023年8月4日星期五,9,任务3 主板选型,6）PCI(Peripheral Component Interconnect，外部设备互联端口)插槽 最常用的主板插槽(白色)，声卡、网卡和SCSI卡都采用此接口。7）ISA(Industry Standard Architecture，工业标准架构端口)插槽 为黑色插槽，它的工作频率只有8MHz。Intel公司已经在PC99规范中将此插槽取消。,2023年8月4日星期五,10,任务3 主板选型,PCI Express总线技术 PCI Express是第三代I/O总线技术，有1X、4X、8X及16X。PCI Express接口支持热拔插。用于取代AGP接口的PCI Express接口位宽为16X，能够提供上行、下行24GB/s的带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。,双PCI-E X16插槽；中间是PCI-E X1插槽,第一个32bit PCI插槽下面，是3个64bit PCI-X插槽。,2023年8月4日星期五,11,任务3 主板选型,8）AMR(Audio/Modem Riser，声音/调制解调端口)插槽 可插入声卡或Modem卡，棕色插槽。位置一般在AGP插槽旁边。9）CNR(Communication Networking Riser，通信网络端口)插槽 CNR与AMR很相似，CNR还能实现LAN功能；不过CNR与AMR并不兼容。CNR将取代AMR。,2023年8月4日星期五,12,任务3 主板选型,10）ACR(Advanced Communication Riser，先进通讯接口)插槽 ACR标准接口的最大优势是完全兼容传统的AMR卡，插槽设计方式类似于倒装的PCI槽，白色插槽。11）BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)BIOS是被固化在主板上一块ROM中的一组程序，为计算机提供最原始、最低级、最直接的硬件控制。负责开机时对系统的各项硬件的初始化设置和测试。若硬件不正常则立即停止工作，并把出错的设备信息反馈给用户。,2023年8月4日星期五,13,任务3 主板选型,12）跳线 可以改变主板的工作状态，如主频、倍频数和CPU电压等。目前绝大多数为免跳线主板。13）接口 键盘(5针,PS为6针)，软驱(34针)，打印机(25针)，COM1和COM2(9针，PS为6针)，CPU FAN(3针)，IDE(40针)，ATX电源(20针)，USB(四线)，游戏杆(15针)，显卡(15针)，话筒、线路、喇叭等接口。,2023年8月4日星期五,14,任务3 主板选型,其他还有：硬盘灯HD-LED(2针)、电源灯POWER-LED(3针位)、复位RESET(2针)、键盘锁KEY-LOCK(2针)、喇叭SPEAKER(4针位)、ATX开关POWER-SW(2针)。2主板的类型 按照板型可以划分为AT板、ATX板、NLX板。586以前的主板多为AT主板。ATX主板集成度提高了，扩展卡明显变少。ATX主板必须使用ATX电源，可实现定时开机、用键盘、Modem开机。另外还有一种Micro ATX主板，在结构上只是减少了扩展插槽，这样降低了生产成本。,NLX主板只是改变了扩展卡的插法，扩展卡与主板是平行的，所以有一块扩展转向卡，这样有利于减薄机箱。,2023年8月4日星期五,15,任务3 主板选型,二、主板主要指标 主要是指支持CPU的能力，包括类型、主频。支持内存的种类、大小和条数，高速缓存能力、系统BIOS参数、I/O接口类型、数量等。三、主板技术 1芯片组 芯片组是主板的核心，直接影响主板的性能。一般由24片组成。芯片组由控制器、缓冲器、总线电路组成，控制RAM、Cache总线状态及转换、复位、数据传送等，并还控制软硬盘驱动器，负责处理中断请求(IRQ)和直接内存访问,2023年8月4日星期五,16,任务3 主板选型,1）Intel芯片组主要产品(1)i810系列。有i810(66MHz前端、PC100 256MB内存)、i810L(66MHz前端、PC100 256MB内存)、i810-DC100(100MHz前端、PC100 512MB内存)、i810E和i810T(133MHz前端、PC133 512MB内存)。,(2)i815系列。i815芯片组是Intel公司第一款全面支持PC133 SDRAM的芯片组，其GMCH芯片为82815，ICH芯片为82801AA，FWH芯片为82802AB。,2023年8月4日星期五,17,任务3 主板选型,(3)i845系列。有i845、i845D、i845E、i845G、i845GL、i845PE、845GE及845GV等，适用于P4，Socket478架构，南桥芯片为82801BA。(4)i850/i860。i850用于P4处理器，前端总线频率400MHz，使用RDRAM内存(最大2GB)，i860用于服务器。,(5)i865。i865G/PE(82865G/PE+82801EB)芯片组支持FSB 400/533/800MHz P4和Prescott CPU，支持Hyper Threading超线程技术.,2023年8月4日星期五,18,任务3 主板选型,(6)i870。用于服务器。适用于64位Itanium(安腾)处理器，可达400MHz外频。(7)i875P。i875P芯片组支持533/800MHz前端总线，双通道DDR400/333，加入了内存ECC校验支持，采用82801EB南桥，支持S-ATA150。(8)i848P。由i865芯片组派生来的，也支持800MHz前端总线，只支持单通道PC2100、PC2700、PC3200 DDR，AGP 8X，超线程技术。i848P配合82801EB I/O控制器，支持S-ATA150和USB2.0等。(9)i915芯片组(2004年6月)专为LGA775封装且支持超线程技术的奔腾4设计，支持双通道DDR2 533内存，高达8.5GB/s的带宽。4个Serial ATA RAID接口。USB接口从原来的6个增加到8个，提供4个PCI Express x16插槽，集成Azalia音频芯片。集成Intel Extreme Graphic 3(IEG3)图形芯片。,2023年8月4日星期五,19,任务3 主板选型,(10)i925芯片组(2004年6月)支持超线程技术。i925X芯片组还采用了64位内存扩展技术，该技术支持64位内存寻址能力。集成192KHz、24位的8声道Azalia音频芯片，支持杜比音效。925XE(2004年11月)支持FSB1066。(11)i945P/945G/945PL芯片组(2005年6月)支持奔腾D 处理器或含超线程技术的奔腾4处理器，GMA 950显卡内核、双通道667MHz DDR2内存、1066/800 MHz系统总线、PCI Express x16显卡端口、PCI Express x16 I/O端口，4个ATA 3.0 Gbps和8个USB 2.0接口等。(12)i955X芯片组(2005年6月)双通道DDR2-667内存,最高8GB,SATA2,动态管理。高达8GB的内存寻址能力可帮助支持64位计算。(13)975X(2005年11月)65nm 处理器,支持下一代Conroe架构，支持双 x16 PCI-E接口，每个接口工作于X8。,2023年8月4日星期五,20,任务3 主板选型,Intel P31、P43、P45、P55、H55、H57、G31、G41、G43、G45、X48、X58 首先出现的是X68芯片组，搭配的南桥为ICH11，它和上一代X58芯片组相比的重要改进为采用了DMI 2.0总线技术，它可以让南桥和北桥的通讯带宽由2.5GT/s提升为5GT/s。当然S-ATA 6Gb/s和USB 3.0技术也将在下一代最顶级产品线被引入，而且USB接口数目再次升级到16个。P65芯片组同样支持5GT/s DMI 2.0总线技术，同样也支持S-ATA 6Gb/s和USB 3.0技术，USB接口数目同样为16个。而几乎同期推出的H65和Q65芯片组延续P65的规格特点，5GT/s DMI 2.0总线技术、S-ATA 6Gb/s和USB 3.0技术一个都不少。,2023年8月4日星期五,21,任务3 主板选型,板载声卡一般有软声卡和硬声卡之分。这里的软硬之分，指的是板载声卡是否具有声卡主处理芯片之分，一般软声卡没有主处理芯片，只有一个解码芯片，通过CPU的运算来代替声卡主处理芯片的作用。而板载硬声卡带有主处理芯片，很多音效处理工作就不再需要CPU参与了。,2023年8月4日星期五,22,任务3 主板选型,在使用相同网卡芯片的情况下，板载网卡与独立网卡在性能上没有什么差异，而且相对与独立网卡，板载网卡也具有独特的优势。首先是降低了成本，例如现在板载千兆网卡的主板越来越多，而购买一块独立的千兆网卡却需要好几百元；能够实现良好的兼容性和稳定性，不容易出现独立网卡与主板兼容不好或与其它设备资源冲突的问题。,2023年8月4日星期五,23,任务3 主板选型,2）VIA芯片组产品(1)P4M266。由VT8751、VT8233A/8233C/8233组成，支持Socket 478 P4 CPU，前端主频400MHz，DDR200/266。(2)P4X266/P4X266A。由VT8753、VT8233/8233C组成，Socket 478 P4处理器，主频400MHz，DDR200/266 SDRAM，AGP 4X和UDMA100等。(3)P4X333。由VT8754、VT8235/VT8233A组成，P4处理器Socket 478，前端主频400/533 MHz，DDR200/333 SDRAM。(4)P4X400。由P4X400、VT8235组成。P4处理器Socket 478，前端主频400/533MHz，DDR200/333或400。(5)KT400A/KT600/KT880。支持200/266/333/400MHz外频AMD Athlon XP和Duron CPU。搭配VT8237南桥芯片可支持Serial ATA。(6)K8T800/K8M800。南桥为VT8237，支持AMD Opteron、Athlon 64 CPU，支持AGP 8X/4X，支持Serial ATA。(7)PT880/PM880。南桥为VT8237，支持P4 CPU，800/533/400MHz前端总线，支持8GB双通道DDR400/333/266，AGP 8X/4X，支持VIA Vinyl 6通道和Vinyl Gold 8通道音频组件，串行ATA接口，ATA133、100、66接口，支持8个USB 2.0端口，集成10/100M以太网控制器，集成MC97 调制解调器。,2023年8月4日星期五,24,任务3 主板选型,2023年8月4日星期五,25,任务3 主板选型,2扩展槽技术 1)ISA总线技术 ISA：工业标准架构，数据位宽16位，总线速度8MHz，带宽15.9MB/s。EISA：增强型工业标准架构，兼容ISA插槽，32位，总线速度8MHz，带宽31.8MB/s。但成本太高与兼容性差的限制，EISA的应用并不广泛。2)PCI总线技术 PCI又称PCI局域总线。它在CPU和外围设备之间提供一个独立的数据通道，让每一个设备都能与CPU直接联系。PCI：数据位宽32位，总线速度33MHz，带宽127.2MB/s；PCI 2.1：数据位宽64位，总线速度66MHz，带宽508.6MB/s；PCI-X：数据位宽64位，总线速度133MHz，带宽1017.2MB/s。,2023年8月4日星期五,26,任务3 主板选型,3)AGP总线技术 AGP是由Intel开发的图形加速接口，该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，在显存不足的情况下，可调用系统主内存。AGP：数据位宽32位，总线速度66MHz，带宽254.3MB/s；AGP 2x：数据位宽32位，总线速度66MHz2，带宽508.6MB/s；AGP 4x：数据位宽32位，总线速度66MHz4，带宽1017.3MB/s；AGP 8x：数据位宽32位，总线速度66MHz8，带宽2034.6MB/s。3内存技术 除CPU的运行速度外，内存子系统也是影响整个系统效率的重要因素。不同系统和不同内存条的内存技术也不一样。相应的内存条有FPM、EDO、ECC、BEDO、SDRAM、RD RAMBUS、DDR SDRAM等。,2023年8月4日星期五,27,任务3 主板选型,4通用串行总线技术USB(UNIVERSAL SERIAL BUS)USB为一种新标准接口。USB技术由3部分组成：具备USB接口的PC系统、能够支持USB系统软件和使用USB接口的设备。理论上USB可以串接127个设备，但需要USB HUB。USB标准有USB 1.1和2.0。USB 2.0的数据传输率为480Mbit/s，整整比USB 1.1超出40倍。USB 2.0和1.1完全兼容。允许热拔插，支持即插即用和即时声音播放及影像压缩。5IEEE1394接口IEEE1394是为增强外部多媒体设备与计算机连接性能而设计的高速串行总线，其现有速率达400Mbps。IEEE1394可连接多达63个设备。支持热拔插。,2023年8月4日星期五,28,任务3 主板选型,6中断处理方式 当CPU在运行程序期间，一旦外部设备交换数据准备就绪时，就向CPU提出服务请求；CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序，执行与该请求对应的服务程序，完成后再继续执行原来被中断的程序。中断处理方式不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪的时间，提高了CPU的工作效率。还满足了外设的实时要求。但是需要为每个设备分配一个中断号和相应的中断服务程序，此外还需要一个中断控制器(I/O接口芯片)管理I/O设备提出的中断请求，如设置中断屏蔽、中断请求优先级等。7DMA(直接存储器存取)传送方式 DMA最明显的个特点是采用个专门的DMA控制器控制内存与外设之间的数据交流，无须CPU介入，从而大大提高了CPU的工作效率。,2023年8月4日星期五,29,任务3 主板选型,9ATX主板技术 ATX电源是Intel公司1997年2月推出的电源结构，P以上计算机采用了ATX主板技术，和AT电源相比，增加了+3.3V和+5V Stand By(辅助电源)两路输出和一个PS-ON信号，并将电源输出线改为20芯的电源插头为主板供电。PS-ON信号是主板向电源提供的开关机信号，低电平时电源启动，高电平时电源关闭。利用+5V Stand By和PS-ON信号，就可能实现软件开关机、键盘开机、网络唤醒等功能。由于辅助+5V电压始终是处于存在，因此在拔插硬件设备的时候一定要彻底关闭计算机。,2023年8月4日星期五,30,任务3 主板选型,四、主板选购注意事项 1选择主板必须关注的因素(1)与CPU配套。不同架构的CPU应该配备不同类型的主板。(2)兼容性与计算机升级能力。兼容性是指系统在使用不同配件，运行不同软件时能否稳定运行。兼容性好的主板便于升级。(3)功能和可扩展性。购买时一定要注意主板功能。除了常用功能、技术参数、价格及售后服务等到项目外，对其一些特色功能要留意，尽可能地发挥其特色性能，以免造成资源的浪费。2技术角度的考虑(1)主板芯片组。芯片组是主板的精髓。采用同样芯片组的主板一般来说功能都差不多，所以选择主板的重点就是选择芯片组，应采用主流芯片组。,2023年8月4日星期五,31,任务3 主板选型,(2)主板速度。当今越来越多的用户要求处理大量的数据，所以主板的运行速度在一定程度上决定了整个系统的运行速度。因此，在选购主板时，不要忽视主板的运行速度。(3)主板的稳定性。一块性能不稳定的主板，会给用户带来无穷的麻烦。影响主板稳定性的主要因素有整体电路设计水平及用料和做工。主板上的焊接点要均匀圆滑，蛇形走线转弯角度应大于135。在CPU旁的滤波电容容量应尽量大，在北桥芯片上最好有散热片或散热风扇加强散热效果。,