计算机组成原理——主板篇

PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)基板：
由几层树脂材料粘合在一起，每一层PCB上都密布着信号线，普通的PCB有4层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层。
CPU插座：
目前常见的CPU插座有两种，一种是采用ZIF标准的CPU针脚插座，另一种是采用Socket T标准的LGA775插座。
主板芯片组(Chipset)：
芯片组是主板的核心部件，起着协调和控制数据在CPU、内存和各部件之间传输的作用。一块主板的功能、性能和技术特性都由主板芯片组的特性决定，芯片组总是与某种类型的CPU配套。
芯片组有单片、两片或多片结构。目前面向普通PC用户的芯片组通常由两片组成，分别为南桥和北桥。
靠近CPU的为北桥，北桥芯片主要负责CPU与内存之间的数据交换，它还承担着AGP总线或PCI-E x16的控制、管理和传输工作。总的来说，北桥芯片主要承担高速数据传输设备的连接。
靠近PCI槽的为南桥，南桥芯片负责低速设备之间的连接，如PCI、PCI-E x1、USB、LAN、SATA、RAID、键盘控制器等。南桥芯片本身无法独立实现如此多的功能，它需要和其他功能芯片协作，从而使各种低速设备正常运转。
南桥与北桥两片芯片之间的数据传递由专用总线完成。北桥芯片决定了芯片组的档次和性能。
扩展插槽(Slot)：
扩展插槽是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽，也叫扩展槽、I/O插槽，主板上一般有1~8个扩展槽。通过插入扩展卡可以添加或增强系统的特性及功能。
扩展槽按其发展历史和连接的总线类型分为许多种。总线是构成计算机系统的桥梁，是各个部件之间进行数据传输的公共通道。作为PC内部必不可少的I/O总线，经历了从最初的8位PC/XT、16位的ISA、32位的EISA和VL到PCI、PCI Express总线几个发展阶段。
内存插槽：
内存插槽的作用就是安装内存。
BIOS单元：
BIOS(Basic Input Output System)的全称是ROM BIOS，即只读存储器基本输入输出系统。BIOS程序是微机中最基础、最重要的程序，它为计算机提供最底层、最直接的硬件控制。这段程序保存在主板上的一个只读存储器(ROM)芯片中。
BIOS程序包括：基本输入输出程序、系统设置程序、开机上电自检程序和系统启动自举程序。BIOS程序是连接软件程序与硬件设备的接口程序，负责解决硬件的即时要求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。简单的说，BIOS是连接计算机硬件与操作系统的桥梁。
用户在BIOS中设置的各项参数保存在南桥芯片中的RAM单元中。
电源插座：
主板、键盘和所有接口卡都通过电源插座供电。
电源供电单元：
主板的供电系统是指为CPU、内存和显卡供电的单元，其作用是对电源输送过来的电流进行电压的转换，将电压转换至CPU所能接受的电压值，保证CPU在高频、大电流工作状态下稳定运行。
硬盘、光驱接口：
IDE接口插槽：IDE接口为40针双排针插座，第一个IDE接口标注为IDE1或Primary IDE，第二个IDE接口标注为IDE2或Secondary IDE，最多可以连接4个IDE设备。
Serial ATA接口插座：Serial ATA仅用4根针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电源线、连接地线、发送收据和接受数据。SATA接口差错带有防插错设计，SATA接口的设备与IDE的不同，没有主从之分。
声卡控制芯片：
板载声卡已经成为主板的标准配置，几乎所有的主板都己成了符合AC'97 Rev 2.3规范的音频编解码芯片Codec。大部分声卡都为6或8声道解码，支持5.1或7.1声道的环绕立体音频输出和立体声的输入。
网卡控制芯片：
随着网络的普及，许多主板上都集成了具备网卡功能的芯片，同时在后测的I/O面板中也有一个RJ-45网卡接口。
时钟发生器：
自从IBM发布第一台PC以来，主板上就开始使用一个频率为14.318MHz的石英晶体振荡器(简称晶振)来产生基准频率。用晶振与时钟发生器芯片 (PPL-IC)组合，构成系统时钟发生器。晶振负责产生非常稳定的脉冲信号，而后经时钟发生器整形和分频，把多种时钟信号分别传输给每个设备，使得每个芯片都能够正常工作，例如CPU的外频、内存总线频率、PCI总线频率等。现在很多主板都具有线性超频的功能，它就是由时钟芯片提供的。
时钟芯片位于AGP槽附近，因为时钟给CPU、北桥、内存等设备的时钟信号线要等长。
I/O及硬件监控芯片：
I/O芯片的功能主要是提供一系列输入输出的接口，如鼠标、键盘、COM口、USB口等，它们都是统一由I/O芯片控制。部分I/O芯片还能提供系统监控、检测功能，可以用来监控受监控对象的温度、转速、电压等。对于温度的监控要与温度传感元件配合使用，对风扇电动机转速的监控则需与CPU或显卡的散热风扇配合使用。主板上的I/O芯片又称Super I/O芯片。
跳线、DIP开关、插针：
跳线(Jumper)主要用来设定硬件的工作状态，例如CPU的电压、外频和倍频，主板的资源分配，以及启用或关闭某些主板功能等。跳线实际上就是一个短路小开关，它由两个部分组成：一部分固定在电路板上，由两根或两根以上金属跳针组成，另一部分是“跳线帽”，这是一个可以活动的部件，外层是绝缘塑料，内层是导电材料，可以插在跳线针上面，将两根跳线针连接起来。跳线帽扣在两根跳线针上时是接通状态，有电流通过，称为ON，反之称为OFF。
DIP开关与普通跳线一样，只是将跳线做成了开关，这样可以更为直观和容易地设置硬件的工作状态。跳线赋予了主板更为灵活的设置方式，但是随着大量硬件参数逐渐在BIOS中设置，主板中的跳线已经越来越少了。
外部接口(I/O接口背板)：
随着主板技术的增加，主板上集成的接口越来越多。主流的外部接口有键盘鼠标PS/2接口、串口、并口、USB接口、IEEE 1394接口、RJ-45接口、声卡接口、VGA接口、S端子、E-SATA接口等。