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《电脑之家》

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主板术语  

2011-03-10 13:59:05|  分类: 主板术语 |  标签: |举报 |字号 订阅

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︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻编辑:自然醒︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻︻

品牌: 爱利冠主板
型号: 其他型号
适用类型: 台式机
芯片组: SIS芯片系列
CPU类型: AMD AM2 Athlon64
双通道内存: 支持
支持内存类型: DDR2
主板结构: ATX
硬盘接口标准: SATA2
显卡接口标准: PCI-Express X16
处理器插槽: Socket 940...
支持处理器类型: Althon 64 X2
主板显卡: 集成显卡
集成显卡芯片组: SiS Ultra256
平台类型: AMD平台

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1:芯片组

        芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。

       北桥芯片【如图A部分】提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。

       南桥芯片【如图B部分】则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。

      其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。

      目前垄断和霸主地位的芯片组市场,占据份额最大的依然是Intel,当然参与芯片组竞争的厂商也非常多。台湾芯片组三巨头矽统SIS、威盛VIA、扬智ALI、以及图形显示芯片霸主ATI、NVIDIA,它们之间的较量越来越激烈。

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2:什么是CPU主频
       在电子技术中,脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔称为周期;而将在单位时间(如1秒)内所产生的脉冲个数称为频率。频率是描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是Hz(赫)。电脑中的系统时钟就是一个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。频率在数学表达式中用“f”表示,其相应的单位有:Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫)。其中1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,1kHz=1000Hz。计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是:s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒),其中:1s=1000ms,1 ms=1000μs,1μs=1000ns。

  CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频,达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。

  CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说,假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当CPU运行在100MHz主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后,电脑整体的运行速度才能真正得到提高。

  提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的,在硅片上的元件之间需要导线进行联接,由于在高频状态下要求导线越细越短越好,这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确。因此制造工艺的限制,是CPU主频发展的最大障碍之一。

 
3:双通道内存
        双通道,就是在北桥(又称之为MCH)芯片级里设计两个内存控制器,这两个内存控制器可相互独立工作,每个控制器控制一个内存通道。
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       作用:在这两个内存通过CPU可分别寻址、读取数据,从而使内存的带宽增加一倍,数据存取速度也相应增加一倍(理论上)。流行的双通道内存构架是由两个64bit DDR内存控制器构筑而成的,其带宽可达128bit。因为双通道体系的两个内存控制器是独立的、具备互补性的智能内存控制器,因此二者能实现彼此间零等待时间,同时运作。两个内存控制器的这种互补“天性”可让有效等待时间缩减50%,从而使内存的带宽翻倍。
        双通道是xxx主板芯片组(Athlon 64集成于CPU中)内部所采用的一种新技术,与内存本身无关。任何DDR内存都可工作在支持双通道技术的主板上,所以不存在所谓“内存支持双通道”的说法。正确的说法应该是:“主板支持内存双通道”
4:支持内存类型
支持内存类型是指主板所支持的具体内存类型。不同的主板所支持的内存类型是不相同的。内存类型主要有FPM,EDO,SDRAM,RDRAM已经DDR DRAM等。
  FPM是Fast Page Mode(快页模式)的简称,是较早的PC机普遍使用的内存,它每隔3个时钟脉冲周期传送一次数据。现在早就被淘汰掉了。 
  EDO是Extended Data Out(扩展数据输出)的简称,它取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据,大大地缩短了存取时间,使存取速度提高30%,达到60ns。EDO内存主要用于72线的SIMM内存条,以及采用EDO内存芯片的PCI显示卡。这种内存流行在486以及早期的奔腾计算机系统中,它有72线和168线之分,采用5V工作电压,带宽32 bit,必须两条或四条成对使用,可用于英特尔430FX/430VX甚至430TX芯片组主板上。目前也已经被淘汰,只能在某些老爷机上见到。
 
  SDRAM是Synchronous Dynamic Random Access Memory(同步动态随机存储器)的简称,是前几年普遍使用的内存形式。SDRAM采用3.3v工作电压,带宽64位,SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使RAM和CPU能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,与 EDO内存相比速度能提高50%。SDRAM基于双存储体结构,内含两个交错的存储阵列,当CPU从一个存储体或阵列访问数据时,另一个就已为读写数据做好了准备,通过这两个存储阵列的紧密切换,读取效率就能得到成倍的提高。SDRAM不仅可用作主存,在显示卡上的显存方面也有广泛应用。SDRAM曾经是长时间使用的主流内存,从430TX芯片组到845芯片组都支持SDRAM。但随着DDR SDRAM的普及,SDRAM也正在慢慢退出主流市场。
  RDRAM是Rambus Dynamic Random Access Memory(存储器总线式动态随机存储器)的简称,是Rambus公司开发的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的内存,它能在很高的频率范围下通过一个简单的总线传输数据,同时使用低电压信号,在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。最开始支持RDRAM的是英特尔820芯片组,后来又有840,850芯片组等等。RDRAM最初得到了英特尔的大力支持,但由于其高昂的价格以及Rambus公司的专利许可限制,一直未能成为市场主流,其地位被相对廉价而性能同样出色的DDR SDRAM迅速取代,市场份额很小。
  DDR SDRAM是Double Data Rage Dynamic Random Access Memory(双数据率同步动态随机存储器)的简称,是由VIA等公司为了与RDRAM相抗衡而提出的内存标准。DDR SDRAM是SDRAM的更新换代产品,采用2.5v工作电压,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度,并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽,例如DDR 266与PC 133 SDRAM相比,工作频率同样是133MHz,但内存带宽达到了2.12 GB/s,比PC 133 SDRAM高一倍。目前主流的芯片组都支持DDR SDRAM,是目前最常用的内存类型。
  ECC并不是内存类型,ECC(Error Correction Coding或Error Checking and Correcting)是一种具有自动纠错功能的内存,英特尔的82430HX芯片组就开始支持它,使用该芯片组的主板都可以安装使用ECC内存,但由于ECC内存成本比较高,所以主要应用在要求系统运算可靠性比较高的商业电脑中,例如服务器/工作站等等。由于实际上存储器出错的情况不会经常发生,而且普通的主板也并不支持ECC内存,所以一般的家用与办公电脑也不必采用ECC内存。
  一般情况下,一块主板只支持一种内存类型,但也有例外。有些主板具有两种内存插槽,可以使用两种内存,例如以前有些主板能使用EDO和SDRAM,现在有些主板能使用SDRAM和DDR SDRAM。
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       上图中的主板就支持两种内存类型(SDRAM和DDR SDRAM),采用两种类型的内存插槽(蓝色和黑色)区分。值得注意的是,在这些主板上不能同时使用两种内存,而只能使用其中的一种,这是因为其电气规范和工作电压是不同的,混用会引起内存损坏和主板损坏的问题。
5:主板结构
       主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等结构。其中,AT和Baby-AT是多年前的老主板结构,现在已经淘汰;而LPX、NLX、Flex ATX则是ATX的变种,多见于国外的品牌机,国内尚不多见;EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板;ATX是目前市场上最常见的主板结构,扩展插槽较多,PCI插槽数量在4-6个,大多数主板都采用此结构;Micro ATX又称Mini ATX,是ATX结构的简化版,就是常说的“小板”,扩展插槽较少,PCI插槽数量在3个或3个以下,多用于品牌机并配备小型机箱;而BTX则是英特尔制定的最新一代主板结构。
6:硬盘接口标准
IDE接口:
        IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。
(Integrated-Drive-Electronics)是现在普遍使用的外部接口,主要接硬盘和光驱。采用16位数据并行传送方式,体积小,数据传输快。一个IDE接口只能接两个外部设备。   IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展,性能也不断的提高,其拥有的价格低廉、兼容性强的特点,为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。
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SATA接口:
        SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment(串行高级技术附件,一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口),是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,在当年的IDF Fall 大会上,Seagate宣布了Serial ATA 1.0标准,正式宣告了SATA规范的确立。
        SATA是Serial ATA的缩写,即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
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7:显卡接口标准
 
  接口类型是指显卡与主板连接所采用的接口种类。显卡的接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽,也就是瞬间所能传输的最大数据量。不同的接口决定着主板是否能够使用此显卡,只有在主板上有相应接口的情况下,显卡才能使用,并且不同的接口能为显卡带来不同的性能。
    目前各种3D游戏和软件对显卡的要求越来越高,主板和显卡之间需要交换的数据量也越来越大,过去的显卡接口早已不能满足这样大量的数据交换,因此通常主板上都带有专门插显卡的插槽。假如显卡接口的传输速度不能满足显卡的需求,显卡的性能就会受到巨大的限制,再好的显卡也无法发挥。显卡发展至今主要出现过ISA、PCI、AGP、PCI Express等几种接口,所能提供的数据带宽依次增加。其中2004年推出的PCI Express接口已经成为主流,以解决显卡与系统数据传输的瓶颈问题,而ISA、PCI接口的显卡已经基本被淘汰。目前市场上显卡一般是AGP和PCI-E这两种显卡接口。
AGP是Accelerated Graphics Port(图形加速端口)的缩写,是显示卡的专用扩展插槽,它是在PCI图形接口的基础上发展而来的。AGP规范是英特尔公司解决电脑处理(主要是显示)3D图形能力差的问题而出台的。AGP并不是一种总线,而是一种接口方式。随着3D游戏做得越来越复杂,使用了大量的3D特效和纹理,使原来传输速率为133MB/sec的PCI总线越来越不堪重负,籍此原因Intel才推出了拥有高带宽的AGP接口。这是一种与PCI总线迥然不同的图形接口,它完全独立于PCI总线之外,直接把显卡与主板控制芯片联在一起,使得3D图形数据省略了越过PCI总线的过程,从而很好地解决了低带宽PCI接口造成的系统瓶颈问题。可以说,AGP代替PCI成为新的图形端口是技术发展的必然.
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    PCI Express(以下简称PCI-E)采用了目前业内流行的点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输,PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量,它们之间的差异跟半双工和全双工类似。
  PCI-E的接口根据总线位宽不同而有所差异,包括X1、X4、X8以及X16,而X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道连接到32条通道连接,有非常强的伸缩性,以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。此外,较短的PCI-E卡可以插入较长的PCI-E插槽中使用,PCI-E接口还能够支持热拔插,这也是个不小的飞跃。PCI-E X1的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求,但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。 因此,用于取代AGP接口的PCI-E接口位宽为X16,能够提供5GB/s的带宽,即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽,远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。
    尽管PCI-E技术规格允许实现X1(250MB/秒),X2,X4,X8,X12,X16和X32通道规格,但是依目前形式来看,PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格,同时很多芯片组厂商在南桥芯片当中添加对PCI-E X1的支持,在北桥芯片当中添加对PCI-E X16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外,PCI-E因为采用串行数据包方式传递数据,所以PCI-E接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽,这样就可以降低PCI-E设备生产成本和体积。另外,PCI-E也支持高阶电源管理,支持热插拔,支持数据同步传输,为优先传输数据进行带宽优化。
    在兼容性方面,PCI-E在软件层面上兼容目前的PCI技术和设备,支持PCI设备和内存模组的初始化,也就是说过去的驱动程序、操作系统无需推倒重来,就可以支持PCI-E设备。目前PCI-E已经成为显卡的接口的主流,不过早期有些芯片组虽然提供了PCI-E作为显卡接口,但是其速度是4X的,而不是16X的,例如VIA PT880 Pro和VIA PT880 Ultra,当然这种情况极为罕见。
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