本篇為“電腦硬件知識科普第01課-主板簡介”的補(bǔ)充內(nèi)容。
本篇內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下。
本篇主要講解如何鑒別主板
在購買主板時，我們一般根據(jù)CPU來選擇主板。CPU分為Intel和AMD兩個系列，因此主板也涇渭分明地分成了兩個不同類型的平臺。
一般來說，支持Intel和AMD的主板通過其CPU插槽就可以簡單地分辨：
Intel主板的CPU插槽上有金屬陣腳。
支持Intel CPU的主板
AMD主板的CPU插槽是一些小孔。
此外，不同的主板在板型、芯片組、接口等方面也存在著差異。
我們在主板簡介中曾經(jīng)介紹過主板的板型。主板的板型由大到小分別為XL-ATX，ATX，M-ATX，ITX等四種，其中常見是ATX，M-ATX，ITX主板。這些主板的板型和主板芯片或者具體型號沒有對應(yīng)的關(guān)系。但由于板面的面積依次減小，擴(kuò)展能力也相應(yīng)降低。
ATX （Advanced Technology Extended）俗稱標(biāo)準(zhǔn)大板，其結(jié)構(gòu)為長方形，尺寸最大，需要搭配“中塔”以上大機(jī)箱，其優(yōu)點(diǎn)是做工用料較好，擴(kuò)展接口豐富。
標(biāo)準(zhǔn)型ATX主板
M-ATX（Micro-ATX）主板為緊湊型主板，也被稱為“小板”，其結(jié)構(gòu)為方形，尺寸大約24.4x 22.6cm，適合配置小型主機(jī)的電腦用戶使用。
緊湊型M-ATX主板
MINI-ITX主板為迷你型主板，其采用最小空間占用的設(shè)計(jì)原則，尺寸大約是17 x 17cm，此類主板的尺寸更小，適合安裝在小巧的一些迷你小電腦的主機(jī)中使用。
迷你型MINI-ITX主板
大尺寸主板和小尺寸主板的性能分析：
大尺寸主板和小尺寸主板性能相同，主板的尺寸并不會影響到電腦的性能；
大尺寸主板的擴(kuò)展接口可能會更豐富一些，比如尺寸大的主板標(biāo)配4個內(nèi)存插槽，而尺寸小的主板有可能只有2個（甚至是1個），另外尺寸大的主板上的PCI插槽也可能會更多一些；
大尺寸主板的做工用料相對充足，但價格上相對小尺寸主板也會更貴一些；
大尺寸主板需要選擇中塔以上尺寸的大機(jī)箱，而小尺寸的主板既可以兼容大機(jī)箱，也可以兼容一些迷你小機(jī)箱，價格也相對可能更便宜一些。
中塔機(jī)箱
如果說CPU是整個電腦系統(tǒng)的大腦，那么芯片組就相當(dāng)于電腦系統(tǒng)的心臟，其性能優(yōu)劣不但決定了主板性能的好壞與級別的高低，也影響到整個電腦系統(tǒng)性能的發(fā)揮。
過去，芯片組由兩塊超大規(guī)模集成電路組成，分別是北橋芯片（也稱主橋，North Bridge，NB）和南橋芯片（South Bridge，SB）。隨著成本和穩(wěn)定性的需要，北橋的部分功能如內(nèi)存控制器和核心顯卡一樣被集成到CPU中，剩余功能與南橋集成在一起，在主板上形成看起來只有南橋芯片的樣貌，稱為單橋（PCH，Platform controller Hub）。
由于芯片組本身會發(fā)熱，所以在芯片組上一般會覆蓋大塊散熱金屬，而很多主板就會同時把自家的LOGO貼在散熱片上。
主板上的PCH芯片
Intel和AMD各自都有自己的主板芯片組，兩家的芯片組互相不兼容。
支持Intel第八代CPU的是300系芯片組的主板，檔次從低到高分別為：H310、B360、H370、Z370、X299等。
Intel平臺
其中。
H310：為入門級芯片組，價格最低，不支持超頻。適合家用辦公電腦使用。
B360：為Intel平臺的主流芯片組，性價比較高，不支持超頻，適合后綴名不帶k的CPU。
H370：為中高端芯片組，價格稍貴，不支持超頻，建議搭配酷睿i7-8700使用。
Z370：為高端芯片組，價格較貴，支持超頻，支持DDR4高頻內(nèi)存。需要搭配1151接口的八代i5-8600K或者i7-8700K CPU。
X299：為Intel最高等級的芯片組，一般都是搭配旗艦CPU的，這類CPU型號一般也會帶有X的后綴。
微星（MSI）X299 RAIDER主板
AMD芯片組支持銳龍CPU的主板檔次從低到高分別為A320、B350、X370、X470、X399。
AMD平臺
A320：為AMD平臺的入門級芯片，不支持超頻，價格便宜。適合家用辦公電腦使用。
B350：為AMD平臺的主流芯片組，支持超頻（但不支持完整的XFR超頻），性價比較高，適合大部分用戶。
X370\X470：為高端芯片組，支持自適應(yīng)動態(tài)擴(kuò)頻（XFR）超頻，價格較高，并且可以組雙顯卡。
X399：為AMD高端芯片組，價格昂貴，面向?qū)I(yè)用戶，僅支持AMD TR4接口的 銳龍 Threadripper（線程撕裂者）CPU。
技嘉（GIGABYTE）X470 AORUS ULTRA GAMING電競主板
與Intel幾乎新一代的CPU需要搭配新一代主板不同，AMD平臺的主板可以向下兼容，例如銳龍一代和二代的CPU除了能夠支持400系列芯片組，還可以向下兼容300系列芯片組的主板。
由于電腦的硬件擴(kuò)展能力主要取決于主板接口數(shù)量的多少，因此接口也是我們鑒別一款主板性能的參考條件之一。
CPU插槽是安裝CPU的插座。
根據(jù)CPU的類型不同，主板上CPU插槽的插孔數(shù)、體積、形狀都有區(qū)別?，F(xiàn)在AMD CPU主要使用socket 插槽。而Intel CPU則使用LGA系列的插槽。
目前主流電腦主板上至少會配置兩種供電接口，一種是24pin主供電接口，另一種則是CPU供電接口。
供電接口
CPU供電接口早期的標(biāo)準(zhǔn)配置是4pin接口。
而現(xiàn)在8pin接口已經(jīng)逐步成為主流。
8pin CPU供電接口
中高端主板上配置的則多采用4+8pin接口。
4+8pin CPU供電接口
旗艦級主板則可能使用2個甚至是3個8pin接口，以滿足不同狀況下的CPU供電需求。
從CPU供電接口的配置越來越高這點(diǎn)來看，我們不難得出這樣一個結(jié)論，那就是CPU的功耗是越來越高了。這個結(jié)論似乎與我們的認(rèn)知有些矛盾，因?yàn)樾碌腃PU會采用更先進(jìn)的制程工藝，而更先進(jìn)的制程往往會帶來更低的功耗。
但實(shí)際上這是相對而言的，在性能與規(guī)模相同的情況下，更先進(jìn)的制程工藝確實(shí)能帶來更低的功耗，但反過來說那就是在相同的功耗下，先進(jìn)的制程工藝往往可以帶來更高的硬件規(guī)模和更高的性能，對于廠商而言，其實(shí)它們更傾向于后者，因此新的CPU往往是有著更高的性能與更高的能耗比，但是就功耗而言，新的CPU還真的不一定比舊款產(chǎn)品更低。
DIMM(Dual Inline Memory Modules）內(nèi)存插槽，就是主板用來安裝內(nèi)存的地方。這里需要注意的是：很多主板是有內(nèi)存插槽優(yōu)先級，我們在主板的內(nèi)存插槽旁可以看到相應(yīng)的標(biāo)識，一般來講絕大多數(shù)主板從左往右數(shù)2、4槽是被優(yōu)先使用的。
主板上的內(nèi)存插槽及內(nèi)存插槽優(yōu)先級說明
此外，不同的主板所支持的內(nèi)存類型是不同的。一般在主板內(nèi)存插槽的旁邊會標(biāo)注其支持的內(nèi)存類型，如果標(biāo)注只能支持DDR4內(nèi)存，那就無法安裝DDR3內(nèi)存，因?yàn)椴煌瑑?nèi)存的PCB電路板上的金手指接口不同。
關(guān)于內(nèi)存的相關(guān)知識這里有詳細(xì)介紹：內(nèi)存簡介
主板上PCI-E(PCI-Express)插槽的主要作用是連接高帶寬（高數(shù)據(jù)吞吐量）需求的配件，比如顯卡。
目前，PCI-E插槽已經(jīng)成為了主板上的主要擴(kuò)展插槽，除了顯卡會用到PCI-E插槽外，例如獨(dú)立聲卡、獨(dú)立網(wǎng)卡、USB 3.0/3.1接口擴(kuò)展卡以及SSD（固態(tài)硬盤）等硬件都可以使用PCI-E插槽，因此現(xiàn)在的主板除非是受到板型或者平臺芯片的限制，否則廠商都會給它們裝上足夠多的PCI-E插槽，以確保自家產(chǎn)品的擴(kuò)展能力，滿足玩家的使用需求。
PCI-E接口的顯卡
我們在了解PCI-E插槽之前，需要先簡單了解一下PCI-E的相關(guān)規(guī)范。PCI-E規(guī)范又稱為PCI Express規(guī)范，它由PCI-SIG協(xié)會制定，該組織組成立于1992年，其成員有包括英特爾、AMD、NVIDIA、惠普、戴爾、高通、聯(lián)想、IBM等900多家精英企業(yè)，除了現(xiàn)行的PCI-E規(guī)范之外，早年的PCI規(guī)范以及PCI-X規(guī)范也是由該協(xié)會制定的。
目前PCI-E規(guī)范已經(jīng)發(fā)展出5個大版本，每一次大版本的進(jìn)化，都能帶來相比上一版本近乎于翻倍的帶寬。
與經(jīng)常換插槽的CPU不同，PCI-E規(guī)范雖然已經(jīng)發(fā)展出5大版本，但是在插槽的結(jié)構(gòu)卻基本維持一致，同樣通道數(shù)的PCI-E插槽，我們是無法從外觀判定其對應(yīng)的是哪個版本的PCI-E規(guī)范。同時更高版本的插槽也兼容低版本的設(shè)備，反之亦然，只是速率上要遵守“短板原理”（水桶效應(yīng)），因此PCI-E插槽的兼容性是很強(qiáng)的。
按照PCI-SIG提供的規(guī)范，PCI-E插槽有x1，x2，x4，x8，x12，x16和x32共計(jì)7種版本，對應(yīng)1/2/4/8/12/16/32通道，其中PCI-E x32由于體積問題，僅應(yīng)用在某些特殊場合中，對應(yīng)的量產(chǎn)產(chǎn)品幾乎為零；PCI-E x12則主要用在服務(wù)器領(lǐng)域，基本不會出現(xiàn)在消費(fèi)級平臺上；PCI-E x2則主要用于內(nèi)部的接口而非擴(kuò)展插槽，即便是部分有提供該接口的主板，其PCI-E x2也基本是以M.2接口的形式出現(xiàn)，而非PCI-E插槽的形式。因此目前主板上主流的PCI-E插槽，就只有PCI-E x1、x4、x8、x16四種。
PCI-E x16插槽
主板上最靠近CPU的PCI-E x16插槽最適合安裝顯卡。
PCI-E x16插槽全長89mm，擁有164根針腳，分為前后兩組，位于前面較短的插槽有22根針腳，主要用于供電，后面一組較長的插槽142根，主要用于數(shù)據(jù)傳輸。這樣設(shè)計(jì)讓PCI-E x16插槽擁有極佳的兼容性，它可以向下兼容x1/x4/x8級別的設(shè)備，在加上其16通道所帶來的高帶寬，因此PCI-E x16插槽可以說是PCI-E插槽的完全體，多數(shù)用于安裝數(shù)據(jù)吞吐量很大的產(chǎn)品，如顯卡以及RAID陣列卡等。
PCI-E x16插槽
PCI-E x8插槽
PCI-E x8插槽全長56mm，擁有98根針腳，相比于PCI-E x16插槽主要是數(shù)據(jù)針腳減少至76根，供電針腳并無變化。我們一般很少能在主板上看見真正的PCI-E x8插槽，因?yàn)樗ǔ訮CI-E x16插槽的形式出現(xiàn)，但數(shù)據(jù)針腳只有一半是有效的。
PCI-E x8插槽
實(shí)際上把PCI-E x8插槽做成PCI-E x16的樣子是有原因的，因?yàn)镻CI-E x8就是為了搭建多顯卡平臺而生的，為了讓采用PCI-E x16接口的顯卡順利安裝到PCI-E x8接口上，后者自然需要把自己“偽裝”成PCI-E x16插槽。
要區(qū)分真正的PCI-E x16插槽和PCI-E x8模式的PCI-E x16插槽，我們可以觀察主板上的PCI-E插槽布線，后者的后半段往往是沒有線路連接的，甚至沒有針腳焊接。
PCI-E x4插槽
PCI-E x4插槽的長度為39mm，同樣是在PCI-E x16插槽的基礎(chǔ)上，以減少數(shù)據(jù)針腳的方式實(shí)現(xiàn)的。主要用于PCI-E SSD（固態(tài)硬盤），或者是通過PCI-E轉(zhuǎn)接卡安裝M.2 SSD等方面。
PCI-E x4插槽
PCI-E x4插槽在有些主板上以“速率為PCI-E x4級別的PCI-E x16插槽”的形式登場，在有些主板上則擴(kuò)展為M.2接口，用于安裝M.2 SSD（固態(tài)硬盤）、M.2無線網(wǎng)卡或者其他M.2接口設(shè)備。
PCI-E x4插槽也會以M.2接口的形式出現(xiàn)
PCI-E x1插槽
PCI-E x1插槽的長度是最短的，僅有25mm，相比PCI-E x16插槽，其數(shù)據(jù)針腳是大幅度減少至14個。
PCI-E x1插槽的帶寬通常由主板芯片提供，獨(dú)立網(wǎng)卡、獨(dú)立聲卡、USB 3.0/3.1擴(kuò)展卡等都會用到PCI-E x1插槽。
此外PCI-E x1插槽還存在著另外一個形態(tài)，一般稱為Mini PCI-E插槽，常見于Mini-ITX主板以及筆記本電腦上，多數(shù)用來擴(kuò)展無線網(wǎng)卡，但由于其在物理結(jié)構(gòu)上與mSATA插槽相同，因此也有不少主板會通過跳線或者BIOS設(shè)定讓Mini PCI-E接口在PCI-E模式或者SATA模式中切換，以實(shí)現(xiàn)一口兩用的效果。
SATA的全稱是SerialAdvancedTechnology Attachment(一種基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行硬件驅(qū)動器接口)，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規(guī)范。
SATA接口的主要功能是用作主板和大量存儲設(shè)備（如硬盤）之間的數(shù)據(jù)傳輸之用。
目前，SATA接口在主板上十分常見，幾乎每一款主板上都有SATA接口?，F(xiàn)在SATA接口的最高版本是SATA3.0，其最大傳輸速度為6Gbps(實(shí)際速度最大為560MB/s)，已經(jīng)無法滿足固態(tài)硬盤日益增長的讀寫速度，所以M.2插槽應(yīng)運(yùn)而生。
M.2接口，是Intel推出的一種替代MSATA（迷你版本SATA接口）新的接口規(guī)范。主板上M.2插槽的主要作用是安裝固態(tài)硬盤（也可以裝M.2接口的無線網(wǎng)卡）。
M.2接口在主板上的插槽又分為B-KEY和M-KEY兩種設(shè)計(jì)，目前的絕大多數(shù)主板都采用M-KEY設(shè)計(jì)，走PCI-E x4（PCH）通道。
主板上的風(fēng)扇插座一般都是4Pin接口，也有老式的主板采用3Pin接口。接口都是相互兼容的，區(qū)別是4Pin接口的插座可以調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度。
在主板上的所有風(fēng)扇插座中，連接CPU風(fēng)扇的插座旁一般會標(biāo)注CPU_FAN，如果在組裝電腦時插錯了，或者沒有接，電腦啟動時可能會有報警提示。
CPU_FAN
此外，主板上的風(fēng)扇接口不僅可以接風(fēng)扇，還可以接水冷系統(tǒng)泵。
一般情況下，主板除了會在背板I/O接口上提供USB接口以外，還會將一部分USB接口以接針的形式放在其四周，這是為了給機(jī)箱前置USB接口提供跳線。
USB接口主要分為USB 2.0、USB 3.0，還有一些高端主板會裝備USB 3.1接口。
USB2.0接針：主板上的USB2.0接針主要用于給機(jī)箱上的前置USB2.0接口提供條線，一般為9針，在其四周會標(biāo)注有USB字樣。
USB 2.0接針
USB3.0接針：USB 3.0接針又名USB 3.1 Gen 1接針，它在主板上的明顯標(biāo)志就是有兩排19針（多余的一針是為了防止插反）。
USB 3.0接針
USB 3.１接針：下圖所示U31G2_E1實(shí)際上就是USB 3.1 Gen ２的縮寫，也就是沒改名的USB 3.１接針，這個接口用于連接機(jī)箱前置USB 3.1接口。
USB 3.1接針
在了解主板的板型、芯片組和接口等參數(shù)之后，如果我們想要進(jìn)一步學(xué)會鑒別主板的質(zhì)量和使用壽命，判斷其供電模塊的質(zhì)量是最好的途徑之一。一個好的供電模塊輸出將會使主板不會有任何的電壓波動或雜波，可以提供給CPU和其他電腦部件干凈、平穩(wěn)的電壓。而差的供電模塊則會導(dǎo)致電腦在工作時電壓波動及雜波，造成各種故障（例如重啟、死機(jī)、藍(lán)屏等)。
主板的供電模塊
主板的供電電路很容易識別。因?yàn)樗侵靼迳衔ㄒ徊捎秒姼?線圈)的主板電路，電感附近一般就能找到供電模塊。通常供電模塊環(huán)繞在CPU四周。但也有一些電感散布在主板上，通?？拷鼉?nèi)存和臨近南橋（PCH）芯片，為這些組件提供所需電壓。
CPU四周的供電模塊由“多相并聯(lián)”控制電路組成，其中比較標(biāo)準(zhǔn)的每一相供電是由1個電容、1個電感、1對MOS管組成的，還有一塊PWM芯片負(fù)責(zé)控制，它決定了供電相數(shù)。
此外，有些主板上也有“每相2顆電感”這種的組合，或者說“2上2下”4個一組的MOS管等配置，主板上供電模塊用料越多給人的感覺確實(shí)就越高端，不過也要看所用元器件的品牌和具體的型號規(guī)格，一些差的8相供電可能還比不上稍微好點(diǎn)的6相供電。
電容主要起到濾波的作用（高通），在電腦運(yùn)行的過程中保證電壓、電流的穩(wěn)定，它就像蓄水池一樣，當(dāng)忽高忽低的水流進(jìn)入后，使水流緩緩地流出。
電感的作用也是濾波（低通），具體來說就是凈化電流、提高穩(wěn)定性。它就像水車一樣，當(dāng)突然而來的高速水流會被它阻擋。主板上每相可能會有多顆電感，采用“并聯(lián)”或者“倍相”方案。
“并聯(lián)”電感就是把2電感個當(dāng)1個用，實(shí)際相數(shù)只有看到的一半，對實(shí)際供電效果并沒有任何幫助。但能夠通過分?jǐn)偣╇妷毫?，在一定程度上降低溫度?/p>
“倍相”電感則需要通過專門的倍相芯片的介入，其實(shí)際效果接近原生相數(shù)，但發(fā)熱量也也會增大。
MOS管起到開關(guān)的作用。主要用于給硬件設(shè)備穩(wěn)定電壓，CPU、內(nèi)存、顯卡等硬件都會使用它。MOS管的體積非常小，但發(fā)熱量較大，有些主板在MOS管上覆蓋一塊散熱片。
PWM芯片非常重要，它利用數(shù)字輸出的方式對模擬電路進(jìn)行控制，可以對模擬信號電平實(shí)現(xiàn)數(shù)字編碼。通過輸出N路脈沖寬度可調(diào)方波，控制MOS管的開關(guān)得到相應(yīng)的電壓。
通過主板上PWM芯片可以查詢主板的實(shí)際供電相數(shù)，以及供電效果。但由于很少有廠商宣傳其型號和規(guī)格，我們需要自己抄下PWM芯片上的編號去網(wǎng)絡(luò)中搜索。
一般來說，每一相供電根據(jù)用料的不同，能夠負(fù)載20~30A左右的電流，主板供電相數(shù)越多能夠承載的電流就越大。因此，主板主板的在供電模塊中的用料越豐厚，其運(yùn)行相對就越穩(wěn)定。
