1、請點擊鼠標觀看請點擊鼠標觀看第三章第三章 微機的總線與主板微機的總線與主板 本章主要介紹系統總線、本章主要介紹系統總線、控制芯片組、常見主板、控制芯片組、常見主板、主板的結構等主板的結構等。 第 2 頁計算機硬件技術基礎本章學習的重點及要求本章學習的重點及要求總線的功能、定義和分類總線的功能、定義和分類掌握掌握ISA、VESA、PCI和和AGP總線的規格和特點總線的規格和特點熟悉芯片組（南橋和北橋芯片）的基本功能熟悉芯片組（南橋和北橋芯片）的基本功能掌握掌握Intel等的常用芯片組的基本特點等的常用芯片組的基本特點熟悉主板構成和各部分的功能熟悉主板構成和各部分的功能了解主板的技術術語和特點了解

2、主板的技術術語和特點掌握主板上各個設備接口的用途掌握主板上各個設備接口的用途第 3 頁計算機硬件技術基礎3.1 總線系統總線系統總線的定義：總線的定義： 總線就是各種信號線的集合，是計算機各部總線就是各種信號線的集合，是計算機各部件之間傳送數據、地址和控制信息的公共通路。件之間傳送數據、地址和控制信息的公共通路。通常根據傳送信號的不同將它們分別稱為地址通常根據傳送信號的不同將它們分別稱為地址(address bus)(address bus)、數據、數據(data bus)(data bus)和控制和控制(Control bus)(Control bus)三大總線。三大總線。 采用總線結構便于

3、部件和設備的擴充，尤其采用總線結構便于部件和設備的擴充，尤其制定了統一的總線標準則容易使不同設備間實現制定了統一的總線標準則容易使不同設備間實現互連。互連。 第 4 頁計算機硬件技術基礎總線的構成總線的構成 總線是數據總線、地址總線和控制總線的總稱?？偩€是數據總線、地址總線和控制總線的總稱。 數據總線數據總線傳送的是數據信號，可雙向傳送。它的線數即傳送的是數據信號，可雙向傳送。它的線數即總線寬度取決于系統采用的總線寬度取決于系統采用的CPU的字長指標。系統總線的字長指標。系統總線的寬度是指其數據線的位數。的寬度是指其數據線的位數。 地址總線地址總線傳送的是內存（或傳送的是內存（或I/O接口）的

4、地址信號，單向接口）的地址信號，單向傳送。它的線數與系統采用的傳送。它的線數與系統采用的CPU的地址線寬度一致，的地址線寬度一致，它決定了它決定了CPU直接尋址的內存容量。直接尋址的內存容量。 控制總線控制總線傳送的是傳送的是CPU和其它控制芯片發出的各種控制和其它控制芯片發出的各種控制信號，如：讀信號，如：讀/寫周期寫周期W/R、指令、指令/代碼傳送代碼傳送D/C、存儲器或、存儲器或IO口訪問口訪問M/IO和系統復位和系統復位Reset等。等。第 5 頁計算機硬件技術基礎總線的分類總線的分類片內總線片內總線 在在CPU內部，寄存器之間和算術邏輯部件內部，寄存器之間和算術邏輯部件ALU與控制部

5、件之間傳輸數據所用的總線與控制部件之間傳輸數據所用的總線稱為片內總線（即芯片內部的總線）稱為片內總線（即芯片內部的總線）片外總線片外總線 是是CPU與內存與內存RAM、ROM和輸入和輸入/輸出輸出設備接口之間進行通訊的通路。本節主要設備接口之間進行通訊的通路。本節主要介紹片外總線。介紹片外總線。第 6 頁計算機硬件技術基礎片外總線片外總線 片外總線通常指主板上傳輸數據的通道，就物理片外總線通常指主板上傳輸數據的通道，就物理特性而言就是一些并行的印刷電路導線。特性而言就是一些并行的印刷電路導線。 片外總線一般分為：片外總線一般分為： 系統總線（也叫前端總線系統總線（也叫前端總線FSB） 通常是指

6、通常是指CPU的的I/O接口單元與系統內存、接口單元與系統內存、L2 Cache和主板芯片組之間的數據、指令等傳輸通道。和主板芯片組之間的數據、指令等傳輸通道。 I/O總線總線 I/O總線用于總線用于CPU與其他部件的連接，實際中與其他部件的連接，實際中I/O總總線是通過系統總線連接到線是通過系統總線連接到CPU的。的。第 7 頁計算機硬件技術基礎詳細說明前端總線詳細說明前端總線 前端總線的英文名字是前端總線的英文名字是Front Side Bus，通常用，通常用FSB表示，表示，是將是將CPU連接到北橋芯片的總線。計算機的前端總線頻率連接到北橋芯片的總線。計算機的前端總線頻率是由是由CPU和

7、北橋芯片共同決定的。和北橋芯片共同決定的。 北橋芯片負責聯系內存、顯卡等數據吞吐量最大的部北橋芯片負責聯系內存、顯卡等數據吞吐量最大的部件，并和南橋芯片連接。件，并和南橋芯片連接。CPU就是通過前端總（就是通過前端總（FSB）連接）連接到北橋芯片，進而通過北橋芯片和內存、顯卡交換數據。到北橋芯片，進而通過北橋芯片和內存、顯卡交換數據。前端總線是前端總線是CPU和外界交換數據的最主要通道，因此前端和外界交換數據的最主要通道，因此前端總線的數據傳輸能力對計算機整體性能作用很大，如果沒總線的數據傳輸能力對計算機整體性能作用很大，如果沒足夠快的前端總線，再強的足夠快的前端總線，再強的CPU也不能明顯提

8、高計算機整也不能明顯提高計算機整體速度。目前體速度。目前PC機上所能達到的前端總線頻率有機上所能達到的前端總線頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz幾種，前端總線頻率越幾種，前端總線頻率越大，代表著大，代表著CPU與北橋芯片之間的數據傳輸能力越大，更與北橋芯片之間的數據傳輸能力越大，更能充分發揮出能充分發揮出CPU的功能?，F在的的功能?，F在的CPU技術發展很快，運算技術發展很快，運算速度提高很快，而足夠大的前端總線可以保障有足夠的數速度提高很快，而足夠大的前端總線可以保障有足夠的數據供給給據供給給CPU，較低的前端總線將無法供給足夠的數據給，較低的前端總線將

9、無法供給足夠的數據給CPU，這樣就限制了，這樣就限制了CPU性能得發揮，成為系統瓶頸。性能得發揮，成為系統瓶頸。第 8 頁計算機硬件技術基礎外頻與前端總線頻率的區別外頻與前端總線頻率的區別 前端總線的速度指的是前端總線的速度指的是CPU和北橋芯片間總線的速度和北橋芯片間總線的速度，更實質性的表示了更實質性的表示了CPU和外界數據傳輸的速度。而外頻的概和外界數據傳輸的速度。而外頻的概念是建立在數字脈沖信號震蕩速度基礎之上的，也就是說，念是建立在數字脈沖信號震蕩速度基礎之上的，也就是說，100MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鐘震蕩一萬萬次，它外頻特指數字脈沖信號在每秒鐘震蕩一萬萬次，它更多的更多的

10、影響其它總線的頻率影響其它總線的頻率。之所以前端總線與外頻這兩。之所以前端總線與外頻這兩個概念容易混淆，主要的原因是在以前的很長一段時間里個概念容易混淆，主要的原因是在以前的很長一段時間里（主要是在（主要是在Pentium 4出現之前和剛出現出現之前和剛出現Pentium 4時），前端時），前端總線頻率與外頻是相同的，因此往往直接稱前端總線為外總線頻率與外頻是相同的，因此往往直接稱前端總線為外頻，最終造成這樣的誤會。隨著計算機技術的發展，人們頻，最終造成這樣的誤會。隨著計算機技術的發展，人們發現前端總線頻率需要高于外頻，因此采用了發現前端總線頻率需要高于外頻，因此采用了QDR（Quad Dat

11、e Rate）技術，或者其他類似的技術實現這個目前。這些）技術，或者其他類似的技術實現這個目前。這些技術的原理類似于技術的原理類似于AGP的的2X或者或者4X，它們使得前端總線的頻，它們使得前端總線的頻率成為外頻的率成為外頻的2倍、倍、4倍甚至更高，從此之后前端總線和外頻倍甚至更高，從此之后前端總線和外頻的區別才開始被人們重視起來。的區別才開始被人們重視起來。 第 9 頁計算機硬件技術基礎內存總線速度內存總線速度 內存總線速度或者叫系統總路線速度，內存總線速度或者叫系統總路線速度，一般等同于一般等同于CPU的外頻。內存總線的速度對的外頻。內存總線的速度對整個系統性能來說很重要，由于內存速度的整

12、個系統性能來說很重要，由于內存速度的發展滯后于發展滯后于CPU的發展速度，為了緩解內存的發展速度，為了緩解內存帶來的瓶頸，所以出現了二級緩存，來協調帶來的瓶頸，所以出現了二級緩存，來協調兩者之間的差異，而內存總線速度就是指兩者之間的差異，而內存總線速度就是指CPU與二級與二級(L2)高速緩存和內存之間的工作高速緩存和內存之間的工作頻率。頻率。 第 10 頁計算機硬件技術基礎微機總線之間的關系微機總線之間的關系系統總線I/O總線 RAM控制器（含在芯片組）控制器（含在芯片組）L2CacheI/O設備驅動器鍵盤鼠標適配器等CPUCPU第 11 頁計算機硬件技術基礎3.1.1 總線的主要參數總線的主

13、要參數3.1.2 系統總線系統總線3.1.3 I/O總線總線3.1.4 ISA總線總線3.1.5 PCI總線總線3.1.6 AGP總線總線第 12 頁計算機硬件技術基礎3.1.1 總線的主要參數總線的主要參數總線的位寬總線的位寬 總線寬度指的是可以同時發送的數據總線寬度指的是可以同時發送的數據位數。位寬越寬則總線每秒數據傳輸率越大。位數。位寬越寬則總線每秒數據傳輸率越大?？偩€的工作時鐘頻率總線的工作時鐘頻率 總線的工作時鐘頻率以總線的工作時鐘頻率以MHz為單位，工作頻率越高則總為單位，工作頻率越高則總線工作速度越快。線工作速度越快?？偩€的帶寬總線的帶寬 帶寬實質上指的是給定時間內可以發送的最大

14、數據量，帶寬實質上指的是給定時間內可以發送的最大數據量，即我們常說的每秒鐘傳送多少即我們常說的每秒鐘傳送多少MB的最大穩態數據傳輸率。的最大穩態數據傳輸率。 總線帶寬總線帶寬=總線的位寬總線的位寬總線的工作時鐘頻率?？偩€的工作時鐘頻率。 第 13 頁計算機硬件技術基礎3.1.2 系統總線系統總線 系統總線在早期稱為局域總線（系統總線在早期稱為局域總線（local bus），），最新的叫法中稱為前端總線（最新的叫法中稱為前端總線（FSB）用于連接）用于連接CPU與與RAM（一般是（一般是L2-cache）。在主板上系統）。在主板上系統總線是主干，其它總線是其支干。在微機主板總線是主干，其它總線是

15、其支干。在微機主板上的系統總線一般都是根據特定類型的上的系統總線一般都是根據特定類型的CPU設設計的。系統總線的速度要求與其連接的電子部計的。系統總線的速度要求與其連接的電子部件的速度與一致。件的速度與一致。第 14 頁計算機硬件技術基礎現代現代CPU系統總線特性系統總線特性CPU主板芯片主板芯片Chip set系統總線速度系統總線速度CPU 速度速度Intel Pentium II82440BX82440GX100 MHz350, 400, 450 MHzAMD K6-2Via MVP3ALi 100 MHz250, 300, 400 MHzIntel Pentium II Xeon8245

16、0NX100 MHz450, 500 MHzIntel Pentium IIIi815i820133 MHz600, 667 MHz and upAMD AthlonVIA KT133200 MHz600 - 1000 MHzIntel Pentium82850、82801400MHZ1.4GHz以上以上第 15 頁計算機硬件技術基礎3.1.3 I/O總線總線 I/O總線用于總線用于CPU 與除與除RAM之外的其之外的其它部件的連接，它部件的連接， 微機主要微機主要I/O設備如顯卡、設備如顯卡、硬盤存儲設備、高速網卡與硬盤存儲設備、高速網卡與CPU、內存、內存及設備之間的數據交換都是通過及設備

17、之間的數據交換都是通過I/O總線總線完成的。在傳輸速度上完成的。在傳輸速度上I/O總線的速度要總線的速度要比系統總線低得多。比系統總線低得多。第 16 頁計算機硬件技術基礎 I/O總線的邏輯結構總線的邏輯結構 CPU北橋RAMAGP南橋PCIUSB鍵盤PS2系統總線（前端總線）ISAI/O總線EIDE網卡其它適配器COM1COM2LPT第 17 頁計算機硬件技術基礎 ISA總線，較早期使用的低速總線，現已總線，較早期使用的低速總線，現已逐漸被淘汰。逐漸被淘汰。PCI總線，目前使用最廣泛的高速總線?？偩€，目前使用最廣泛的高速總線。USB總線，新型高速串行總線?？偩€，新型高速串行總線。AGP總線總

18、線 ，用于顯示卡的高速總線。，用于顯示卡的高速總線。 第 18 頁計算機硬件技術基礎3.1.4 ISA總線總線 ISA總線的主要特點和性能指標總線的主要特點和性能指標 8位位ISA擴展擴展I/O插槽由插槽由62個引腳組成，用于個引腳組成，用于8位的插卡；位的插卡；8/16位的位的擴展插槽除了具有一個擴展插槽除了具有一個8位位62線的連接器外，還有一個附加的線的連接器外，還有一個附加的36線連線連接器，這種擴展接器，這種擴展I/O插槽既可支持插槽既可支持8位的插卡，也可支持位的插卡，也可支持16位插卡。位插卡。 ISA總線的主要性能指標如下總線的主要性能指標如下 :I/O地址空間地址空間0100

19、H-03FFH 24位地址線可直接尋址的內存容量為位地址線可直接尋址的內存容量為16MB 8/16位數據線位數據線 62+36引腳引腳 最大位寬最大位寬16位位(bit) 最高時鐘頻率最高時鐘頻率8MHz 最大穩態傳輸率最大穩態傳輸率16MB/s 中斷功能 DMA通道功能 第 19 頁計算機硬件技術基礎3.1.5 PCI總線總線 PCI (Peripheral Component Interconnect)(Peripheral Component Interconnect)總線主總線主要是為了滿足對高速的圖形圖像傳輸與顯示的要求而開要是為了滿足對高速的圖形圖像傳輸與顯示的要求而開發的一種先進

20、的高性能發的一種先進的高性能32位局部總線標準，也是目前最位局部總線標準，也是目前最流行的流行的PC擴展總線標準。目前該總線可分為擴展總線標準。目前該總線可分為PCIPCI.0.0和和PCI 2.0PCI 2.0。PCI1.0PCI1.0為位總線，時鐘頻率為位總線，時鐘頻率MHzMHz，總，總線最大傳輸率為線最大傳輸率為MB/SMB/S，而，而PCI PCI 2.02.0為位總線，時鐘頻率為位總線，時鐘頻率MHzMHz，最大傳輸率，最大傳輸率MB/S,MB/S,目前最新版本為目前最新版本為PCI 2.1PCI 2.1。 第 20 頁計算機硬件技術基礎PCI的特點的特點 在在CPU和外設之間插入

21、了一個復雜的管理層，以協調和外設之間插入了一個復雜的管理層，以協調數據傳輸并提供總線接口。數據傳輸并提供總線接口。由于采用了信號緩沖，由于采用了信號緩沖，PCI能支持種外設，并在高能支持種外設，并在高時鐘頻率下保持最高的傳輸速率。時鐘頻率下保持最高的傳輸速率。PCI芯片將大量系統功能高度集成節省聯接邏輯電路，芯片將大量系統功能高度集成節省聯接邏輯電路，使硬件成本大為降低。使硬件成本大為降低。PCI總線能夠自動配置參數，支持總線能夠自動配置參數，支持PCI總線擴展板和部總線擴展板和部件。件。PCI能支持線性突發的數據傳送模式，以確?？偩€更有能支持線性突發的數據傳送模式，以確?？偩€更有效地利用頻帶

22、寬，不斷地滿載數據進行傳送，減少無謂效地利用頻帶寬，不斷地滿載數據進行傳送，減少無謂的尋址操作。的尋址操作。另外另外PCI獨特的同步操作及對總線主控功能，可確保獨特的同步操作及對總線主控功能，可確保CPU能與總線同步操作，無須等待后者完成任務，有助能與總線同步操作，無須等待后者完成任務，有助于改善于改善PCI的性能。的性能。第 21 頁計算機硬件技術基礎3.1.6 AGP總線總線 AGP（Accelerated Graphics Port）是）是Intel公司開公司開發的新一代圖形總線標準。它是建立在發的新一代圖形總線標準。它是建立在PCI基礎基礎上專門針對上專門針對3D圖形處理而開發的高性能

23、圖形總線。圖形處理而開發的高性能圖形總線。 它支持的它支持的AGP插槽可以插入符合該規范的插槽可以插入符合該規范的AGP插卡。其視頻信號的傳輸速率可以從插卡。其視頻信號的傳輸速率可以從PCI的的132MB/s提高到提高到266MB/s（1模式）現最高可達模式）現最高可達2128MB/s（8模式）模式） 。 第 22 頁計算機硬件技術基礎AGP的性能特點的性能特點 AGP是一種在系統芯片集和圖形芯片之是一種在系統芯片集和圖形芯片之間的高速點對點連接通道。間的高速點對點連接通道。AGP的設計使的設計使得圖形子系統可以以較高的速度訪問系統得圖形子系統可以以較高的速度訪問系統內存，利用系統內存完成內存

24、，利用系統內存完成3D渲染任務。渲染任務。 借助借助AGP連接，圖形芯片可以通過系統芯連接，圖形芯片可以通過系統芯片直接操作系統內存，操作速度相當于內片直接操作系統內存，操作速度相當于內存總線的速度，與存總線的速度，與PCI總線相比，可以減少總線相比，可以減少等待時間并提高性能。等待時間并提高性能。第 23 頁計算機硬件技術基礎AGP相對與相對與PCI的改進的改進 1.對內存的讀寫操作實行流水線處理，充分利用等待的時對內存的讀寫操作實行流水線處理，充分利用等待的時延，大大的增加了讀內存的速度，使其與寫內存的速度延，大大的增加了讀內存的速度，使其與寫內存的速度相當。而在相當。而在PCI中，讀內存

25、的速度只是寫內存速度的一中，讀內存的速度只是寫內存速度的一半。半。 2.使總線上的地址信號與數據信號分離，一方面充分利用使總線上的地址信號與數據信號分離，一方面充分利用了讀寫請求與數據傳輸之間的空閑，使總線的效率達到了讀寫請求與數據傳輸之間的空閑，使總線的效率達到最大；另一方面可以有效的分配系統資源，避免了死鎖最大；另一方面可以有效的分配系統資源，避免了死鎖的發生。的發生。 3.可以達到可以達到133MHz的數據傳輸速率，這樣數據吞吐速度的數據傳輸速率，這樣數據吞吐速度可達到可達到533MB/s。由于達到了這么高的傳輸速率，便可。由于達到了這么高的傳輸速率，便可以將圖形內存的數據調入系統內存，

26、從而大大減輕了圖以將圖形內存的數據調入系統內存，從而大大減輕了圖形內存的壓力，而形內存的壓力，而PCI總線的速度只有總線的速度只有33MHz，最大吞，最大吞吐率只有吐率只有133MB/s。第 24 頁計算機硬件技術基礎AGP總線的總線的DIMEDIME原理原理 DIME(Direct Memory Excute )直接內存執行，就是直接內存執行，就是直接用系統的內存作為直接用系統的內存作為Texture材質的存放空間，材質的存放空間，來增加來增加3D顯示卡所需的顯存，并降低顯示卡的成顯示卡所需的顯存，并降低顯示卡的成本。本。 由于由于PCI是一個是一個33MHz的的32bit擴展槽，數據頻擴展

27、槽，數據頻寬僅有寬僅有33*32/8=132MB/sec,通過通過PCI卡訪問內存速度卡訪問內存速度太慢，無法達到太慢，無法達到實時的實時的3D 運算運算的要求。采用的要求。采用AGP 總線，帶寬高達總線，帶寬高達528MB/sec,這跟顯示芯片組訪問顯這跟顯示芯片組訪問顯卡內存的帶寬一樣?？▋却娴膸捯粯?。AGP可以直接取用系統內存可以直接取用系統內存來當作自己的來當作自己的local memory,來存放所需的材質來存放所需的材質（texture）資料。內存的資料直接傳送到顯示芯）資料。內存的資料直接傳送到顯示芯片上處理，所以叫做片上處理，所以叫做Direct Memory Excute。

28、第 25 頁計算機硬件技術基礎AGP總線的總線的DIMEDIME原理原理圖形控制器顯存（4-32M)RAMDAC圖型顯示卡AGP總線控制芯片（北橋）內存RAMCPUCPU系統總線前端總線TextureCacheDIME第 26 頁計算機硬件技術基礎PCI Express插槽插槽第 27 頁計算機硬件技術基礎PCI Express插槽插槽 PCI-Express是最新的總線和接口標準，是由英特是最新的總線和接口標準，是由英特爾提出的，英特爾的意思是它代表著下一代爾提出的，英特爾的意思是它代表著下一代I/O接口標準。交由接口標準。交由PCI-SIG（PCI特殊興趣組織）認特殊興趣組織）認證發布后才

29、改名為證發布后才改名為“PCI-Express”。這個新標準。這個新標準將全面取代現行的將全面取代現行的PCI和和AGP，最終實現總線標，最終實現總線標準的統一。它的主要優勢就是數據傳輸速率高，準的統一。它的主要優勢就是數據傳輸速率高，目前最高可達到目前最高可達到10GB/s以上，而且還有相當大的以上，而且還有相當大的發展潛力。發展潛力。PCI Express也有多種規格，從也有多種規格，從PCI Express 1X到到PCI Express 16X，能滿足現在和將來，能滿足現在和將來一定時間內出現的低速設備和高速設備的需求。一定時間內出現的低速設備和高速設備的需求。能支持能支持PCI Ex

30、press的主要是英特爾的的主要是英特爾的i915和和i925系列芯片組。當然要實現全面取代系列芯片組。當然要實現全面取代PCI和和AGP也也需要一個相當長的過程，就象當初需要一個相當長的過程，就象當初PCI取代取代ISA一一樣，都會有個過渡的過程。樣，都會有個過渡的過程。第 28 頁計算機硬件技術基礎第5章 主板系統故障維修第28頁 共72頁主板總線與接口主板總線與接口常用接口：SATA 2.0接口帶寬為3.0Gbit/sSATA使用點對點傳輸協議，不存在硬盤設備的主從問題，并且每個驅動器獨享接口帶寬，SATA支持設備熱插拔。第 29 頁計算機硬件技術基礎主板總線與接口主板總線與接口常用接口

31、：ATA-133標準的IDE接口采用的接口型式，帶寬為133MB/s，主要用于連接硬盤和光驅。 第 30 頁計算機硬件技術基礎主板總線與接口主板總線與接口常用接口：鍵盤接口、鼠標接口、RS-232接口、LPT接口、軟驅接口等。光纖SPDIFeSATA1394aUSBRJ45同軸電纜SPDIF第 31 頁計算機硬件技術基礎3.2 主板的控制芯片組主板的控制芯片組 芯片組芯片組(chip sets)是是CPU與其它周邊溝通的橋梁。芯片與其它周邊溝通的橋梁。芯片是整個電腦的控制中心。由芯片來聯系是整個電腦的控制中心。由芯片來聯系CPU 和其他周邊和其他周邊設備的運作。芯片組是主板的靈魂和核心，芯片組

32、性能設備的運作。芯片組是主板的靈魂和核心，芯片組性能的優劣，決定了主板性能的好壞與級別的高低。的優劣，決定了主板性能的好壞與級別的高低。CPUCPU控制芯片組RAMPCIEIDEROM-BIOS,RTC鍵盤PS/2,IrDACOM,LPT第 32 頁計算機硬件技術基礎南北橋的功能南北橋的功能 芯片組就是主板的大腦，人的大腦分為左腦和芯片組就是主板的大腦，人的大腦分為左腦和右腦，芯片組也是由北橋芯片與南橋芯片所組成。右腦，芯片組也是由北橋芯片與南橋芯片所組成。 北橋北橋芯片控制的是系統總線、芯片控制的是系統總線、L2 Cache、AGP總總線，決定著支持內存的類型及最大容量，是否支持線，決定著支

33、持內存的類型及最大容量，是否支持AGP高速圖形接口及高速圖形接口及ECC數據糾錯等。數據糾錯等。 南橋南橋負責對負責對USB、DMA33/66 EIDE 傳輸和傳輸和ACPI（高級能源管理）和大部分的（高級能源管理）和大部分的I/O設備（包括鍵盤、設備（包括鍵盤、鼠標、串并口、軟驅等）控制和支持。鼠標、串并口、軟驅等）控制和支持。第 33 頁計算機硬件技術基礎3.2.1 芯片組功能綜述芯片組功能綜述 ISA總線（總線（16位）位）IrDAIrDA鍵盤鍵盤PS/2(PS/2(鼠鼠) )LPTLPTCOM(COM(串）串）軟驅軟驅系統總線（系統總線（64位）位）PCI總線（總線（32位）位）L2C

34、acheCPURAMAGP北橋北橋EIDE1USB2EIDE2USB1南北橋結構芯片組南橋南橋I/O控制器控制器第 34 頁計算機硬件技術基礎550MHzIDE2Pentium III北橋北橋440BXAGP南橋南橋PIIX4ECMOS & RTCUSB超級超級I/OIDE1COM1COM2LPT1550MHzL1CacheL2Cache處理機總線處理機總線 100MHz100MHzPCI 總線總線 33MHzPCI 插槽插槽ISA插槽插槽硬件實驗箱硬件實驗箱ISA總線總線 8MHz內存條內存條ROM BIOS顯顯示示器器硬盤硬盤光驅光驅軟驅軟驅鍵盤鼠標鍵盤鼠標打印機打印機MODEM6

35、6MHz顯卡顯卡第 35 頁計算機硬件技術基礎3.2.2 芯片組介紹芯片組介紹 到目前為止，能夠生產芯片組的廠到目前為止，能夠生產芯片組的廠家有家有INTEL（美國英特爾）、（美國英特爾）、VIA（中國臺灣威（中國臺灣威盛）、盛）、SiS（中國臺灣矽統科技）、（中國臺灣矽統科技）、ULI（中國（中國臺灣宇力）、臺灣宇力）、Ali（中國臺灣揚智）、（中國臺灣揚智）、AMD（美（美國超微）、國超微）、NVIDIA（美國英偉達）、（美國英偉達）、ATI（加拿（加拿大大 已被已被AMD收購）、收購）、ServerWorks（美國）、（美國）、IBM（美國）、（美國）、HP（美國）等為數不多的幾家，（美

36、國）等為數不多的幾家，其中以英特爾和其中以英特爾和NVIDIA以及以及AMD的芯片組最為的芯片組最為常見。常見。 第 36 頁計算機硬件技術基礎不同領域對芯片組的要求不同領域對芯片組的要求 臺式機芯片組臺式機芯片組要求有強大的性能，良好的兼容性，要求有強大的性能，良好的兼容性，互換性和擴展性，對性價比要求也最高，并適度考慮用互換性和擴展性，對性價比要求也最高，并適度考慮用戶在一定時間內的可升級性，擴展能力在三者中最高。戶在一定時間內的可升級性，擴展能力在三者中最高。 在最早期的在最早期的筆記本筆記本設計中并沒有單獨的筆記本芯片設計中并沒有單獨的筆記本芯片組，均采用與臺式機相同的芯片組，隨著技術

37、的發展，組，均采用與臺式機相同的芯片組，隨著技術的發展，筆記本專用筆記本專用CPU的出現，就有了與之配套的筆記本專用的出現，就有了與之配套的筆記本專用芯片組。筆記本芯片組要求較低的能耗，良好的穩定性，芯片組。筆記本芯片組要求較低的能耗，良好的穩定性，但綜合性能和擴展能力在三者中卻也是最低的。但綜合性能和擴展能力在三者中卻也是最低的。 服務器服務器/工作站芯片組工作站芯片組的綜合性能和穩定性在三者的綜合性能和穩定性在三者中最高，部分產品甚至要求全年滿負荷工作，在支持的中最高，部分產品甚至要求全年滿負荷工作，在支持的內存容量方面也是三者中最高，能支持高達十幾內存容量方面也是三者中最高，能支持高達十

38、幾GB甚甚至幾十至幾十GB的內存容量，而且其對數據傳輸速度和數據的內存容量，而且其對數據傳輸速度和數據安全性要求最高，所以其存儲設備也多采用安全性要求最高，所以其存儲設備也多采用SCSI接口而接口而非非IDE接口，而且多采用接口，而且多采用RAID方式提高性能和保證數據方式提高性能和保證數據的安全性。的安全性。第 37 頁計算機硬件技術基礎市場情況分析市場情況分析 在臺式機的英特爾平臺上，英特爾自家的在臺式機的英特爾平臺上，英特爾自家的芯片組占有最大的市場份額，而且產品線齊芯片組占有最大的市場份額，而且產品線齊全，高、中、低端以及整合型產品都有，其全，高、中、低端以及整合型產品都有，其它的芯片

39、組廠商它的芯片組廠商VIA、SIS、ULI以及最新加入以及最新加入的的ATI和和NVIDIA幾家加起來都只能占有比較小幾家加起來都只能占有比較小的市場份額。的市場份額。第 38 頁計算機硬件技術基礎市場情況分析市場情況分析 在在AMD平臺上，平臺上，AMD在收購在收購ATI以后，也開以后，也開始像始像INTEL一樣，走向了自家芯片組配自一樣，走向了自家芯片組配自家家CPU的組合，產品現在不但多，而且市的組合，產品現在不但多，而且市場份額也不小，而曾經場份額也不小，而曾經AMD平臺上最大的平臺上最大的芯片組供應商芯片組供應商VIA已經基本上在市場上看已經基本上在市場上看不到，而不到，而SIS與與

40、ULI依舊是扮演配角，主要依舊是扮演配角，主要也是在中、低端和整合領域。也是在中、低端和整合領域。第 39 頁計算機硬件技術基礎市場情況分析市場情況分析 筆記本方面，英特爾平臺具有絕對的優勢，所以英特爾筆記本方面，英特爾平臺具有絕對的優勢，所以英特爾自家的筆記本芯片組也占據了最大的市場份額，其它廠自家的筆記本芯片組也占據了最大的市場份額，其它廠家都只能扮演配角以及為市場份額極小的家都只能扮演配角以及為市場份額極小的AMD平臺設計平臺設計產品。服務器產品。服務器/工作站方面，英特爾平臺更是絕對的優勢工作站方面，英特爾平臺更是絕對的優勢地位，英特爾自家的服務器地位，英特爾自家的服務器/工作站芯片組

41、產品占據著絕工作站芯片組產品占據著絕大多數的市場份額，但在基于英特爾架構的高端多路服大多數的市場份額，但在基于英特爾架構的高端多路服務器領域方面，務器領域方面，IBM和和HP卻具有絕對的優勢，只不過都是卻具有絕對的優勢，只不過都是只應用在本公司的服務器產品上而名聲不是太大罷了；只應用在本公司的服務器產品上而名聲不是太大罷了；而而AMD服務器服務器/工作站平臺由于市場份額較小，以前主要工作站平臺由于市場份額較小，以前主要都是采用都是采用AMD自家的芯片組產品，現在也有部分開始采自家的芯片組產品，現在也有部分開始采用用NVIDIA的產品。值得注意的是，曾經在基于英特爾架的產品。值得注意的是，曾經在

42、基于英特爾架構的服務器構的服務器/工作站芯片組領域風光無限的工作站芯片組領域風光無限的ServerWorks在在被被Broadcom收購之后已經徹底退出了芯片組市場；而收購之后已經徹底退出了芯片組市場；而ULI也已經被也已經被NVIDIA收購，也極有可能退出芯片組市場。收購，也極有可能退出芯片組市場。第 40 頁計算機硬件技術基礎3.3.1 主板的組成部件主板的組成部件1.印刷電路板印刷電路板2. CPU插座（或插槽）插座（或插槽）3. 主板芯片組主板芯片組4. PCI總線插槽總線插槽5. AGP插槽槽插槽槽6. 主板電源插座主板電源插座7. 內存插槽內存插槽8. IDE接口與軟驅接口接口與軟

43、驅接口9. AMR、CNR和和NCR插槽插槽10.各種外部設備輸入各種外部設備輸入 輸出端口輸出端口11. BIOS芯片芯片12. CMOS芯片芯片13. 跳線或跳線或DIP開關開關第 41 頁計算機硬件技術基礎1.印刷電路板印刷電路板 主板所用的印刷電路板（主板所用的印刷電路板（PCB）是由幾層樹脂材料粘）是由幾層樹脂材料粘合在一起的，內部采用銅箔走線。一般的合在一起的，內部采用銅箔走線。一般的PCB線路板分線路板分有四層，最上和最下的兩層是信號層，中間兩層是接地有四層，最上和最下的兩層是信號層，中間兩層是接地層和電源層。層和電源層。主信號層接地層電源層輔助信號層主信號層接地層內部信號層電源

44、層1電源層2輔助信號層(a)四層印刷電路板(b)六層印刷電路板第 42 頁計算機硬件技術基礎 CPU插座用于插座用于CPU芯片的插入，主流的芯片的插入，主流的CPU插座主要有插座主要有SOCKET370和和SOCKET A兩兩種，其中種，其中SOCKET370支持的是支持的是PIII及新賽揚，及新賽揚，CYRIXIII等處理器，而等處理器，而SOCKET A支持的則是支持的則是AMD的毒龍及雷鳥等處理器。的毒龍及雷鳥等處理器。2.CPU插座（或插槽）插座（或插槽）第 43 頁計算機硬件技術基礎3.主板芯片組主板芯片組 主板芯片組是主板的靈魂與核心，主板芯片組是主板的靈魂與核心，它主要由南橋芯片（它主要由南橋芯片（SOUTH BRIDGE）和北橋芯片（和北橋芯片（SORTH BRIDGE）組成。）組成。其中北橋芯片是