【转】【茶茶】基础知识扫盲贴，PC主机的基石-电脑主板基本篇

章节一、电脑主板是什么
电脑主板是什么：
主板，又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard)；它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。 主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。（摘自百度百科）

所以个人认为将主板单纯的认为只是一块集成PC插槽的电路板是不确切的。虽然现在的主板对PC性能的影响已经越来越小，但是主板就好比PC主机的骨骼和经络，选择一块具有适当功能（例如ITX主板对安装兼容性和无线功能的需求）和与其他配置相匹配的电气性能的主板还是很有必要的。（曾经遇到过H61带680电流过大导致显卡插槽烧毁的案例）。
主板的板型分类：
我觉得主板的板型分类是在选择主板时首先要考虑的问题之一，主板的板型会决定整台PC的大小与相应的扩展性。
现在DIY PC通用的板型：
主板的板型主要通过数主板的扩展插槽数来判断。

其中最常见的就是ATX（大板），M-ATX（小板），ITX。ATX主板比较适合安装在中塔机箱中，M-ATX比较适合中塔\迷你塔机箱，ITX主板比较适合HTPC机箱。
E-ATX、XL-ATX、HTPX则相对较少有相关产品，产品更多的集中在旗舰级产品或服务器级产品。（服务器级有很多奇葩板型，所以就不多着墨介绍了）

PCI扩展卡插槽：
PCI扩展卡插槽是主板上使用最广泛最灵活的扩展插槽，主要用来安装各种扩展设备，包括显卡、声卡、网卡、SATA扩展卡等大量设备。

PCI插槽的分类：
现在主板上最主要的扩展卡插槽主要有PCIe显卡插槽、PCIe X1插槽、PCI插槽。

PCIe显卡插槽：
PCIe显卡插槽是主板上最重要的扩展插槽类型，他不仅可以安装显卡，还可以替代PCIe X1、PCIe X4插槽。PCIe显卡插槽的典型特征就是他是主板上最长的插槽，而且在插槽尾部会有一个卡扣，用来更好的固定显卡。

PCIe显卡插槽的分类：
PCIe显卡插槽其实分为两种规范和三种类型。两种规范即指PCIe 3.0规范和PCIe 2.0规范。三种类型是指X16、X8、X4三种不同的通道数。PCIe 3.0规范在同等通道数下可以带来的PCIe 2.0规范两倍的数据带宽。同规范下数据带宽与通道数成正比，例如PCIe 3.0 X4就相当于PCIe 2.0 X8的带宽。所以对于显卡来说，能用3.0就不用2.0，能用X16就不要用其他通道数。双卡最好采用16+16（高端芯片组或桥接），或者8+8的主板插槽组合。

一般辨别主板PCIe显卡插槽的带宽可以通过分辨主板背面的焊点来看。X8插槽焊点长度是X16的一半，X4的则相应更短。但是现在有不少主板厂商为了在这个问题上打马虎眼，会故意多焊焊点来混淆，所以查看主板的官网规格或主板手册才是最好的方式。
显卡的PCIe通道除了通过CPU内部引出，还可以从南桥引出一根PCIe 2.0 X4的插槽。现在有相当多的主板会提供16+4显卡插槽组合，一般而言后面的X4插槽是从南桥引出而非CPU内部，所以这样的主板很不建议组建双卡平台，对性能会有限制，还容易导致延迟和跳帧。
说一个比较简单的辨别办法，就是如果是PCIe 3.0 X4则是CPU引出相当于PCIe 2.0 X8带宽的插槽，如果是2.0 X4基本都是南桥出来的。
PCIe X1插槽：
PCIe X1插槽是主板上比较常见的一种接口，主要用于安装PCIe X1接口的各类扩展卡。当主板的PCIe X1不能使用时，也可以使用PCIe 2.0 X4显卡插槽来代替使用。

在一些主板上还会存在PCIe X4插槽、PCIe X2插槽。

PCIe X4插槽、PCIe X2插槽对于一般家用主机来说，很大的一个用途就是可以支持一些需要占用多条PCIe通道的高端PCIe SSD。不过这种SSD价格基本可以用天价来形容，而且这个插槽可以用主板PCIe 2.0 X4显卡插槽来替代，所以并不多见。
PCI插槽：
PCI插槽是主板上一种比较古老的插槽，主要用于安装各类PCI接口的扩展卡。虽然主板芯片组早已开始不原生支持，但PCI插槽依然是主板的常客。PCI插槽的典型特征是插槽比较长，但尾部没有卡扣。

章节五、主板的力量之源，主板供电
主板24PIN供电：
主板24PIN供电是主板最重要的一个外接供电接口，一般位于内存插槽与主板边缘之间，是一个比较大比较显眼的接口。他会为主板非CPU的其他部分提供所需要的供电。

CPU外接供电：
CPU外接供电接口是用来直接从电源取电，为CPU提供电力的供电接口。

一般低端主板多采用4PIN供电，中端多采用8PIN供电，高端主板上会看到4+8PIN或8+8PIN的配置。一般4+8PIN或8+8PIN在电源接线不足的情况下，只插单8PIN也可以保持主板的正常使用。CPU供电与PCI 8PIN供电接口的塑料针脚会有不同具有防呆效果，所以在安装时只要不依靠蛮力就可以避免安装错误。
CPU供电：
CPU供电部分顾名思义就是用来为主板上的CPU提供供电的模块，主要是将电源的+12V供电转化为CPU可以接受的电压，并净化电流。一般CPU供电都位于CPU插槽与后窗接口之间，有些相数比较多主板需要用到L型布局的供电模块。相当多的主板也会在这个部分，为供电MOS管安装散热片，来辅助散热并改变主板的外观。

PCI额外供电接口：
首先普及一个知识，即使是拥有外接供电的显卡，依然可以从PCIe显卡插槽获取最高75W的供电。对于可以组多卡的主板来说，单单依靠24PIN的供电就会让接口面临巨大的压力。曾经就见过早期的超频玩家为此在24PIN上焊接额外的供电线。所以现在相当多的主板都会提供额外的供电接口。

这个接口的类型比较多变不尽相同，显卡6PIN、大4PIN、SATA供电接口都有，位置也没有统一的标准。一般6PIN多出现在PCIe插槽与CPU插槽之间，大4PIN位于主板板载接口所在的那一条边缘上，SATA供电接口位于主板SATA口旁边。

显示接口：
显示接口是主板上用来输出视频信号的接口。常见显示接口的分类见下图：

下面两张图片就是现在常见的显示接口，其中DVI-D与DVI-I的区别就是在接口右边，-D只有一根沟槽，-I是一个十字。雷电接口就是用mini DP的接口修改得到的，两者外观相同，我就不另外找图片了。


音频接口：
后窗音频接口：
主板后窗音频接口一般由标准3.5mm接口、光纤接口、同轴接口、USB音频专用接口组成。HDMI、DP也可以提供数字音频输出。一般我们使用的音箱和耳机，都是插在绿色的3.5接口上，如果主板背面是镀金接口，则建议查看主板挡板上的简单说明或查看说明书。
下图中的主板后窗就包括了3.5、光纤、同轴、HDMI四种可以输出、输入音频的接口。

还有一种新的接口就是USB DAC专用接口，主要是为某个USB接口提供独立的供电，减少USB接口比较脏的问题。可以安装USB解码器、声卡、耳机、音箱等各类音频设备。估计后续这个接口会得到普及，所以也加了进来。

板载音频接口：
板载音频接口主要用于连接机箱前面板的音频接口，这是一个9PIN的接口，里面缺掉一根针主要用于防呆。

网线接口：
网线接口就是用来安装网线保证PC网络连接的接口，一般上方会有两个指示灯，显示接口的连接和工作状态。

主板风扇接口：
主板风扇接口顾名思义就是为机箱内各类风扇提供供电的接口。一般主板上的风扇接口都是3PIN或者4PIN的接口，接口上会竖起一个塑料片作为防呆。

主板跳线接口：
主板跳线接口也是主板上100%会有的接口，主要用来接机箱上的开关、重启按键，POWER、磁盘指示灯，主板蜂鸣器，CI侧板锁等插针。

下图就是一张主板跳线的定义图，一般跳线会有的功能这张图上都有了。

PS/2键鼠接口：
PS/2键鼠接口主要是用于安装老式的键鼠设备，虽然芯片组都已经不再支持，但介于这类设备庞大的存量，PS/2键鼠接口仍几乎是标配。不过现在大部分主板已经不再提供键盘鼠标两个接口，而是提供一个键鼠接口，键盘和鼠标都可以接，但只能接一个设备，外观一般为绿紫混色。

LPT、COM接口：
LPT\COM这两个接口虽然家用中很少用到，但是在商业领域使用非常广泛。LPT接口组要用于安装老式打印机，由于很多商用打印机更新十分缓慢，所以还是会有主板附带这个接口。COM接口则是一种使用极为广泛的接口，是商业领域的通用接口，几乎可以达到USB接口一般的广泛程度。
后窗的LPT、COM接口：

板载的LPT、COM接口，一般主板上的LPT、COM接口通过一个转接挡板，将接口从机箱的PCI挡板引出。

章节七、主板其他部分拾遗
主板电池：
主板电池也是主板上一个比较重要的部件，他的主要工作就是在主板断电后帮助主板的CMOS保存里面的设置。
所以，当主板出现故障、超频失败、BIOS设置错误等导致机器点不亮时，最快的排障方法就是将PC的电源线拔掉，拔掉电池三分钟后装回电池重新尝试开机。这个时候BIOS的设置会被彻底清空。至少有60%的情况下可以用这个方法解决故障。

对于主板的基本介绍就到这里，相信如果有仔细阅读这个文章网友，已经可以对主板的基本构成，各个部分的用途和一些简单的注意事项有了比较完整的了解。
从这个帖子也希望大家能了解到，PC是一个整体的系统，每一个部件都是这个系统的一部分。并不存在最强的单个产品，无论是主板、显卡、CPU、机箱、散热器，都需要与其他部件结合在一起才能发挥最好的效果。我始终希望，大家能有树立一个自己思考的观念，自己根据产品的特性来分析是不是适合自己，而不是发一个求助帖诸如什么主板才是最强的主板啊，什么散热器才是市面上最强的散热器啊。
谢谢欣赏

根据大家这几天的讨论我再增加几个说明的部分，由于贴吧不能编辑，所以要看完整排版的文章，请到我的博客：http://chacha121.blog.163.com/blog/static/21100927020139510732737/
关于mSATA与mini PCIe的切换：
mSATA接口与mini PCI-E其实是共用同一种插槽，但并不能直接互通使用。要实现一个接口同时兼容mSATA与mini PCI-E，需要使用PCI-Express/SATA路由芯片来解决。
主板跳线知识补遗：
在主板跳线中，电源、硬盘的指示灯，机箱蜂鸣器这三个插针是需要正负极之分的，如果插反不会烧东西但是对应的设备就不能使用。如果机箱线是双色的，一般彩色线是正极，白色是负极。此外还有一种比较简单的方式，就是在安装时，接线的字朝着自己，接线没有字的一面对着CPU插槽的方向。绝大多数机箱都符合这个规律。
eSATA接口：
eSATA接口是一个已经被逐步淘汰，出现几率越来越低的接口，他主要是用于大容量的移动存储设备。他的接口原理就是把主板的SATA接口直接引导后窗或机箱前面板。早期USB接口速度比较慢的时候eSATA还能保持一定的优势，由于自身不带供电和接口稳定较差，随着USB接口的成熟，eSATA已经非常没有存在感了。
后窗的eSATA接口见下图，在主板内部eSATA一般就是直接接主板SATA接口。

IEEE 1394接口：
IEEE 1394接口又称火线接口，是苹果公司主导开发的一个数据接口，在发布之初（2007年）传输性能相当彪悍，但随着USB规范的发展和苹果自身的封闭特性，1394接口也日渐没落，称为小众接口。现在主要用于专业视频制作领域。
后窗上的1394接口如下图：

板载的1394接口和USB 2.0接口针脚是相同的9PIN， 但两者针脚定义不同，插错很容易烧设备。所以如果主板上有1394插针，在安装时务必看清主板上的丝印，或查看主板说明书。