电脑硬件的一些基本知识主板

　　1主板介绍
　　如果把电脑比作一座繁华的城市，那么我觉得主板就是城市中密集的道路网。主板是一块印刷电路板，上面集成了各种电路以及元器件。打开机箱侧板，移除CPU散热器以及显卡之后，暴露在我们眼前的就是我们的一整片主板。不同年代，不同定位，不同使用环境，不同厂家的设计风格都会有所不同。
　　为了保证散热和美观，这些高端主板还会带有各种散热片以及主板装甲，都是满满的金钱气息。市面上民用的主板一般有四种尺寸，从小到大依次为ITX（迷你型），MATX（紧凑型），ATX（标准型），EATX（加强型），相对来说，大主板会比小主板的扩展性更强。ITX主板是为追求便携性的用户提供的，主板元器件更加密集，生产设计成本更高，相对价格也更高。
　　所有硬件均会连接到主板上，通过主板上复杂的电路完成各种讯号传递，数据传输等。我们可以通过主板来调整各个硬件的工作状态。一块主板的型号通常标注在第一条PCIE插槽附近或内存插槽附近，字体一般较为偏大，较为突出，但部分特供主板以及品牌机主板并不会在主板标注型号。主板命名的第一决定因素就是芯片组了，在芯片组的基础上再加上各厂家的系列名，便有了主的板型号。例如下面这块主板的芯片组型号为B450，系列为微星Mortor迫击炮系列。当然华硕纯血ROG系列（ROG后方无Strix）的主板型号通常不包含芯片组名称，其中（民用常见的）包含了ROGMAXIMUS、ROGRAMPAGE、ROGCROSSHAIR和ROGZENITH四个系列。
　　2接口2。1IO面板接口IO接口位于主板后侧，是我们日常使用过程中常用的接口。主板IO接口的USB协议接口，通常以TypeA和TypeC的形式出现，这里的TypeA和TypeC指的是接口规范，讲的通俗一点，就是接口的长相。USB协议指的是接口的传输方式和形式是通过USB协议定义的，直接影响接口最大传输速度。USB协议根据速度被分为了多种分别命名，但USB的命名在历史上多次变革，造成了极大的混乱。在现在的命名规范中，USB种类被分为USB2。0，USB3。2gen1，USB3。2gen2，USB3。2gen2x2，理论最大速度USB2。0USB3。2gen1USB3。2gen2USB3。2gen2x2，并且理论最大速度为成倍的增长，需要USB设备支持。现在民用支持USB3。2gen2x2的设备较少，因此该接口在许多主板上都还未出现。为方便说明，我们统称USB2。0，USB3。0，USB3。1，USB3。2。这些接口往往都有不同的颜色和不同的标识，SS为USB3。0，SS10为USB3。1，SS20为USB3。2。
　　雷电协议接口是来自于英特尔的一种接口协议，相比USB协议，雷电协议有更高的接口速度以及更多的功能。它们的接口规范为TypeC，并且在接口附近会标注雷电符号。而目前台式主板上也只有一些高端英特尔主板拥有支持雷电3协议的接口。在AMD主板上则需要通过雷电扩展卡转接出雷电3接口。
　　核显视频输出接口，这类接口常有4种类型：VGA、DVI、HDMI、DP，主要内容在显卡篇已经介绍，用于核显视频输出。
　　WIFI天线接口是用于接入板载无线网卡所配套的天线，音频接口用于接入耳机，音箱等音频设备，RJ45网线接口用于接入有线网，PS2接口用于接入早期的鼠标键盘设备，已经基本上被淘汰，许多高端主板更是不提供该接口，光纤接口用于连接数字式音箱等设备。
　　2。2插槽在主板正中偏上的这个部分为CPU的插槽，是安装位置，不同的插槽也有不同的名称，例如我们现在常见的几种插槽为LGA1200（英特尔），LGA1151（英特尔），LGA2066（英特尔）
　　AM4（AMD），TR4（AMD），sTR4（AMD）
　　2。3南桥芯片组主板的南桥芯片组通常位于主板的右下方，有散热片覆盖，移除散热片后，就会看到如下图左侧的一个芯片，这就是南桥芯片。南桥芯片组为主板上各个数据交互的拓展接口提供了传输宽带，不同芯片组提供的带宽也不同，因此做出的主板的扩展能力也不同。早期的主板还有北桥芯片，但是现在的北桥芯片已经全部集成了CPU内部了。CPU是否能装上主板取决于插槽，但是否能兼容就得看主板南桥芯片组的型号了。例如英特尔酷睿6、7、8、9代CPU都为为LGA1151的插槽，但是由于插槽中的部分针脚定义不同，无法相互兼容。6、7代CPU兼容的主板芯片组为H110、H170、B150、Z170、B250、Z270。8、9代CPU兼容的主板芯片组为H310、B360、B365、Z370、Z390。
　　2。4CPU供电部分对于电脑用户来说，一块主板的CPU供电部分占着十分重要的作用。它决定着我们CPU工作时的稳定性。CPU供电部分通常位于主板的左上侧。CPU是用电大户，因此主板上给CPU设计了单独的供电接口。我们可以一眼看见这里的一个凸出的插槽，这就是电源给CPU供电的插口。插口的一侧有向外凸出的卡扣，用于标明接口的方向并锁紧电源线供电接口。以下图中的这块主板为例，可以看到这个插口共有8个孔位，我们称它为8pin供电。当然，不同定位的主板，这个插槽的孔位也并不相同，一些低端的主板通常只有4pin供电。有的供电豪华的主板，甚至会有23个插槽，每个插槽为4或8pin供电。插槽越多，孔越多，供电线材为CPU提供的理论功率就越大。当然电能还需要通过主板上的元器件进行转化，才能被CPU利用，而这正是CPU插槽左侧与上方的这些mos管，电感与电容影响着这部分CPU供电的转化。因此，它们的用料很大程度上影响了CPU供电，内部还包含了倍相、并联、直出三种供电方案。并且还受布线影响
　　在CPU右侧为内存插槽，在内存篇中已经说过，不再赘述。2。5主板电池在主板的中下部，我们可以看到一颗纽扣电池，这就是给主板CMOS芯片供电的电池。CMOS芯片中存储了主板BIOS的设置。移除电池之后CMOS芯片中的数据应付丢失，BIOS将会恢复默认的设置。BIOS则是主板上自带的一个监控与调整当前硬件状态的系统。
　　2。6风扇供电接口在主板的多个部分，我们经常会看到这种接口，并在接口旁标有CPUFAN，SYSFAN，CHAFAN，CPUOPT，AIOPUMP，PUMPFNA等。其中CPUFAN为CPU风扇接口，通常只有一个，CPU风扇会接在此位置。但是CPUFAN这个接口较为特殊，若主板这个接口没有接风扇，在开机时通常会报错显示没有检测到CPU散热风扇，从而为了防止CPU过热会不让我们进入操作系统。CPUOPT为备用CPU风扇接口，在我们使用双塔双风扇风冷时，它可以用于接入另外一个双风扇。AIOPUMP，PUMPFAN为水冷的水泵接口，仅有中高端主板才有这种接口。SYSFAN和CHAFAN为机箱风扇接口，不同主板这类接口数量也不尽相同。越是高端的主板往往会有越多的此类接口，并且它们的针脚定义均相同，因此可以相互通用。但需要注意，不同接口的供电能力有时会不同。当我们接入水泵、高功率风扇或单接口通过一分多风扇线接入多个风扇时，我们需要尽可能选择能输出更大的风扇接口。这些接口具体信息，例如共用调速，输出功率等，都可通主板说明书查看。
　　在主板的右侧我们可以看到另外一个和CPU供电口类似的凸出的插槽，里面共有24个孔位。在其中一侧也有向外凸出的卡扣，这就是24pin主板供电接口，给主板供电的接口。电能会通过主板源源不断地提供给主板上的各个设备。例如：内存插槽、PCIE插槽，南桥芯片组，各种接针，USB接口等。2。7PCIE插槽在整个主板的下半部分，我们可以看到前面提到的PCIE接口了。形态有长有短，有卡扣也有无卡扣的。这些插槽是安装独立显卡、PCIE独立声卡、采集卡等扩展卡。
　　为了保证性能，我们常用的独立显卡通常插在第一条的位置。第一条长槽为PCIEx16，占用16条PCIE通道，关于PCIE拆分的问题，内容较为复杂。我们现在需要注意的是将显卡插在最上方一根长槽上，以及根据说明书查看各接口的冲突性即可。2。8M。2插槽m。2接口用于连接m。2固态硬盘，在硬盘篇中已经介绍过。但需要补充一点的是，M。2接口共有两种类型，分别为Bkey与Mkey。Bkey和Mkeym。2接口理论上均支持NVMe和SATA固态，但具体兼容性需要查看主板说明书。它们除接口上的区别外，另外的区别为当运行在NVMe协议模式时，Bkeym。2分配到的PCIE通道仅为为2条，而Mkey为4条。
　　2。9RGB接口此外，在我们的主板上经常还会有两种样式的接口。一种为单排3针，5V供电，另一种为单排四针，12V供电，这两种都为RGB灯光的接口。常见的接入设备有散热风扇的RGB灯光线，水冷头的RGB灯光线，显卡的RGB灯光线，机箱RGB灯光带等。接入后我们就可以在我们的操作系统内对这些设备的灯光进行控制。其中5V3针的接口对灯光控制功能更多，更加强大，相比12V四针的接口会更加高级。但同时由于这二者的针脚定义不同，因此也无法相互兼容。
　　2。10SATA数据线接口SATA接口用于连接SATA固态硬盘，机械硬盘等，在硬盘篇中已经介绍过，不再说明。除此之外，SATA接口也可以用于连接一些老式光驱。2。11机箱前置面板接口在主板的底部，我们可以看到各种各样的带针的接口，其中他们大部分都是机箱前置面板的接口。机箱面板音频接口常位于底部左侧，为两排上方4针下方5针的接口，常见的主板标识为AAFP、JAUD1、FAUDIO，用于接入机箱的Audio音频线。
　　机箱面板USB2。0接口十分常见，为两排上方5针下文4针的接口。主板标识为USB（后面的数字为序号），用于接入机箱前置USB线。
　　机箱面板USB3。0接口一般主板上会提供12个，为两排上方10针下方9针的接口，用于接入机箱前置USB3。0线。
　　机箱电源灯、硬盘灯、开机键、重启键接口，这类接口常见的主板标识为FPANEL、JFP1，其中每个接口为两针，其中电源灯和硬盘灯线需要区分正负极，即接入方向，开机键和重启键则不用。COM口接针为两排上方四针下方五针的接口，已经基本上被淘汰，用于连接串口挡板，引出的串口常用于连接老式打印机等设备。
　　清空CMOS针脚，用于清空CMOS，只有两针，常见的主板标识为CLRTC、JBAT、CLRCMOS、CLRMOS，短接这俩针脚510秒能将主板BIOS恢复出厂状态，与抠电池有着相同效果。这是超频用户常用的两个针脚。
　　蜂鸣器接口为单排四针，主板标识为SPEAKER、JEP2。许多主板会将其设置于机箱电源接针附近，也有部分主板会将其独立设置，连接时通过主板标识寻找即可，此接针用于连接主板的蜂鸣器和报警器。在系统上电时，蜂鸣器报警器会根据系统出现的不同问题发出不同声音警示，便于维修人员判断电脑故障，但由于目前DEBUG灯的兴起，蜂鸣器也已经十分少见。