主板知识详解：从结构到组件的全面解析

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主板知识详解：从结构到组件的全面解析

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https://www.cnblogs.com/shao-ye/p/11110184.html

主板是计算机系统中最基本也是最重要的部件之一，它不仅为CPU及其他硬件提供了安置场所，还负责实现各设备之间的通信。本文将详细介绍主板的基本概念、结构组成以及各类芯片和电子元器件的功能，帮助读者全面了解主板的工作原理和重要性。

一、主板简介

主板，又称为主机板（mainboard）、系统板（systemboard）或母板（motherboard），是计算机硬件的核心组件。它安装在机箱内，主要由矩形电路板构成，上面集成了计算机的主要电路系统。主板上通常包含CPU芯片、BIOS芯片、I/O控制芯片、键和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、电源供电接插件等关键元件。

主板采用开放式结构设计，通常配备6-15个扩展插槽，用于连接各种外围设备的控制卡（适配器）。这种设计使得用户可以通过更换插卡来实现对微机系统的局部升级，为厂家和用户提供了更大的配置灵活性。主板的类型和档次直接决定了整个计算机系统的性能和级别。

主板主要分为两种类型：商用主板和工业主板。商用主板主要用于家用及办公电脑；而工控主板则面向工业设备使用。主板的核心作用是为CPU及其他硬件提供安置场所，并确保所有设备之间能够进行有效通信。

二、主板结构

目前主流的主板结构主要有ATX和Micro ATX两种。下图展示了这两种主板的基本布局：

三、主板的组成

主板由多个关键组件构成，每个组件都发挥着重要作用：

1. PCB板（Printed Circuit Board）

PCB板是印制电路板的简称，是电子元器件连接的基础。它以绝缘板为基板，通过切割成特定尺寸，用于安装各种元器件，并实现它们之间的电气连接。在主板上看到的细金属线就是用于数据传输的通信线路，称为总线。

PCB板根据电路层数可分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达几十层。

单面板（Single-sided）：所有元器件都集中在一面，导线则集中在另一面，这种结构主要用于早期的简单电路。
双面板（Double-Sided Boards）：电路板的两面都有布线，通过导孔（via）实现两面导线的连接。双面板解决了单面板中布线交错的问题，适合更复杂的电路设计。
多层板（Multi-Layer Boards）：为了增加布线面积，多层板使用多块单面或双面布线板，通过定位系统和绝缘粘结材料交替连接，形成四层、六层甚至更多层的印刷电路板。

主要的PCB板生产厂商包括：

2. 芯片组（Chipset）

主板芯片组几乎决定了主板的全部功能。其中，北桥芯片主要控制CPU类型、主频、系统总线频率、内存类型和性能、显卡插槽规格等；南桥芯片则负责I/O支持、扩展槽和接口类型等。

北桥芯片：
提供对CPU类型和主频的支持
系统高速缓存的支持
主板的系统总线频率
内存管理（内存类型、容量和性能）
显卡插槽规格
ISA/PCI/AGP插槽
ECC纠错等支持
南桥芯片：
提供对KBC（键盘控制器）、RTC（实时时钟控制器）、USB（通用串行总线）、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI（高级能源管理）等的支持
决定扩展槽的种类与数量
扩展接口的类型和数量

芯片组按用途可分为Server/workstation、PC-Desktop、PC-Notebook；按芯片数量可分为单芯片型、标准南北桥、多芯片组；按整合程度可分为整合型和非整合型。目前主要的芯片组生产厂商有Intel、AMD、NVIDIA、VIA、SIS、IBM、HP，其中Intel和AMD占据主导地位。