计算机组装与维护：主板及接口选购，了解主要参数

职业能力

掌握目前市场上主板的主流产品，能准确讲述其性能参数，并根据客户要求进行选购。

核心概念

通过主板的主流产品及其性能参数学习，掌握主板的选购。

学习目标

认识主板，了解主板插槽和接口。

了解目前市场上主板的主流产品。

了解目前主流的Intel及AMD平台主板芯片组。

掌握主板的主要参数，并进行选购。

基础知识

2.2.1　认识主板

2.2.1.1　主板概述

电脑主板，又叫主机板（mainboard）、系统板（systemboard）或母板（motherboard），如图2-2-1所示。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。

主板采用了开放式结构。主板上大都有6～15个扩展插槽，供PC机外围设备的控制卡（适配器）插接。通过更换这些插卡，可以对微机的相应子系统进行局部升级，使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。

主板在整个微机系统中扮演着举足轻重的角色。可以说，主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次。

图2-2-1　主板外形图

2.2.1.2　主板的插槽与接口

主板是电脑的连接中心，计算机中的其他配件基本都接在主板上，如CPU、内存、显卡、电源、鼠标、键盘、硬盘等。有些主板芯片组或CPU集成了显卡芯片，显示器也可以直接连接到主板上。主板就像一个数据的交通枢纽中心，所有传送的信息都是通过主板上的线路来进行传输。

举个例子，当我们打字时在键盘上按下“P”，那么这个字的信号就从键盘来到主板，到内存，然后到CPU中进行处理加工，最后再通过显卡传送到显示器上显示出来。

图2-2-2所示为ATX主板插槽与接口。

图2-2-2　ATX主板插槽与接口

2.2.1.3　主板中的重要芯片

图2-2-3所示标识了主板重要芯片的分布，包括主板芯片组、供电芯片、I/O芯片等，这些芯片位置非固定，会根据主板的品牌、型号有不同的调整，但基本都在标注的范围附近。

图2-2-3　主板重要芯片位置示例

1.核心芯片：主板芯片组

主板芯片组的版本决定主板的型号，组位于南桥的散热装甲下面。图2-2-4所示是Intel九代Z390芯片组，芯片组对主板各个硬件提供支持，CPU、显卡、内存等都需要芯片组的支持，芯片组版本越新并不说明主板性能越好，但是版本越新性能指标上限也就越高。Z系列芯片组是英特尔高端消费级系列，对应的AMD的X系列芯片组。

图2-2-4　主板芯片组示例

2.供电芯片：PWM控制芯片

PWM控制芯片也叫数字供电芯片，一般位于主板左上方，主板常提到的供电相数就是由这个芯片所主导，图2-2-5所示的PWM控制芯片是由Intersil推出的ISL69138芯片，最多支持七个相位，通过倍相技术，主板的14相供电就形成了。PWM芯片现在是主流供电芯片，有各种规格，ISL69138是一些高端主板经常采用的芯片，一些高端品牌还使用特供的PWM来展示技术水平。

图2-2-5　PWM主控芯片

3.监控芯片：Nuvoton芯片

Nuvoton芯片一般位于主板的中左部。监控芯片的目的是为了监控各个硬件硬件监控功能，能硬件的运行状况，风扇速度，CPU核心电压等信息在BIOS界面显示出来，图2-2-6所示是NCT6797D-M监控芯片，Nuvoton的芯片很现在多主板都在使用，很常见。

图2-2-6　Nuvoton芯片

4.音频芯片：Realtek声卡

声卡位于左下方音频电容附近。Realtek声卡级别现在已经过度到了ALC1220，目前级别最高的就是这款声卡，常见声卡的有ALC1150、ALC898、ALC892等，数值越大越好，高品质音源现在需求越来越高，声卡芯片也决定着PC音质的上限，很多的主板也会采用多个声卡芯片来提供更多解决方案。图2-2-7所示为Realtek声卡芯片。

图2-2-7　Realtek声卡芯片

5.I/O芯片：面积巨大

I/O芯片是控制USB、键鼠PS等接口的芯片，高端如图2-2-8所示的ITE IT8665E的I/O芯片，还有温控调速的能力，I/O芯片除了常见的ITE公司的产品，一些主板会使用Winbond、SMSC公司的芯片。现在Nuvoton芯片整合了I/O的功能，很多主板已经不带这个芯片。

图2-2-8　I/O芯片

6.拓展接口芯片

asmedia芯片，位于SATA、USB接口附近。一些高端主板为了拓展更多的接口，在I/O或者SATA附近的还会添加asmedia芯片，一些SATA和USB拓展接口都是用这个主控芯片，图2-2-9所示是ASM3142芯片，用于支持USB 3.1接口，常见的还有ASM1042，用于拓展USB 3.0接口。

图2-2-9　asmedia芯片

7.网络芯片

千兆网卡，位于主板左侧。现在的主板网卡方面都采用了千兆网卡，图2-2-10所示是Intel I211-AT网卡，用于多用于服务级的市场，一些高端主板会板采用双千兆设计，常见高端网卡的还有Intel I219V，KillerE2400，KillerE2500。

图2-2-10　Intel I211-AT芯片

主板的芯片决定了主板的线路设计，从硬件层面出发，芯片的选用也决定着商家的技术水平和主板的发挥能力。

2.2.2　主板芯片组

在电脑组装中，配件并不是随意搭配的，什么样的主板能安装什么CPU、什么显卡、什么内存等，这些都是由主板芯片组所决定。

2.2.2.1　主板芯片组概述

主板芯片组（chipset）是主板的核心组成部分，可以比作CPU与周边设备沟通的桥梁。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一，如果芯片组不能与CPU良好地协同工作，将严重地影响计算机的整体性能甚至使其不能正常工作。

到目前为止，能够生产芯片组的厂家有英特尔（美国）、AMD（美国）、NVIDIA（美国）、ServerWorks（美国）、VIA（中国台湾）、SiS（中国台湾）等几家，其中以Intel、AMD最为常见。

华硕、微星等各大主板厂商也会随着芯片组厂商推出的芯片组相继研发生产相应的不同型号的主板。

2.2.2.2　主流INTEL平台芯片组

由英特尔公司的CPU和英特尔公司的主板芯片组为核心部件搭配的电脑称为INTEL平台计算机。目前主流的英特尔芯片组有100系列和200系列，如图2-2-11所示。

图2-2-11　Intel平台（图片来自英特尔官网）

1.Intel 100系列芯片组

Intel 100系列芯片组是英特尔公司在2015年后相继推出的芯片组，包括高端的Z170、主流的H170、入门的H110、小中企业的B150、商务的Q170/Q150。六款芯片组将分别对位取代此前的H87/H97、B85、H81、Q87、Q85、Z87/Z97。

其中，Q170、Q150是面向商务市场的，主要会在一些品牌机里看到。B150在一些中小型企业中的商用电脑中比较常见。Z170、H170、H110都主要面对消费型客户，其中，Z170是旗舰级型号，或叫发烧友型，和其他型号最大的区别就是完全支持超频，当然规格也是最齐整的；H170属于主流型，相对于Z170只是少了支持超频，其他规格上基本类似；H110是入门级的，比较超值，但规格相对较低。

从I/O输入输出的层面分析，Intel 100系列芯片组的总线全面升级到PCI-E 3.0，USB 3.0接口数量大增，还支持RST PCI-E设备，与处理器的通道也首次升级为PCI-E 3.0通道的DMI 3.0总线。

2.Intel 200系列芯片组

在CES 2017，Intel正式发布了第七代酷睿智能处理器家族以及它们的“天仙配”，也就是200系主板。Intel 200系列的芯片组包括高端的Z270、主流的H270、小中企业的B250、商务的Q270/Q250。图2-2-12为100/200系列消费型主板芯片组对比图。

图2-2-12　100/200系列消费型主板芯片组对比图（图片来自太平洋电脑网）

相对于100系列芯片组，200系列在以下方面做了改进。

（1）内存频率提升为DDR4-2400MHz。

（2）PCIe总线数升级为24条。

（3）Intel Optane磁盘技术。

（4）前置USB 3.1接口。

【拓展知识】

Intel Optane磁盘技术是200系列带来最大的改变。Intel Optane使用了3D Xpoint技术，据说可以将存储速度提高约1000倍，而且它的耐用性也会比普通闪存更高。理念是把内存和硬盘合二为一，3DXPoint Optane非易失性存储技术结合了DRAM内存的高速度与NAND闪存的数据保持性，简而言之就是有内存的持续读写、4K读写速度，也有SSD的断电储存数据能力。采用M.2接口，走的是PCI-E 3.0 x4高速通道，将会以M.2/PCIe/U.2的形态存在，暂时只有同时使用7系CPU特定200系主板才能支持。

2.2.2.3　主流AMD平台芯片组

由AMD公司的CPU和AMD公司的主板芯片组为核心部件搭配的电脑称为AMD平台计算机。

AMD台式电脑芯片组可支持面向家庭娱乐、游戏和商务生产力的先进平台技术。目前主流的有A系列、9系列和AM4系列的芯片组，如图2-2-13所示。

图2-2-13　AMD平台主流芯片组

1.A系列芯片组

AMD A系列芯片组旨在充分发挥AMD加速处理器（APU）的性能，并提供各种不同的I/O配置。如A88X采用AMD CrossFireTM技术配置，甚至能使最终用户同时运行双独立显卡（dGPU）。

2.9系列芯片组

AMD 9系列芯片组支持AMD的物理真8核台式机处理器AMD FXTM。它支持全新的器件工艺，能够带来舒适的无缝式电脑体验，同时支持AMD OverDriveTM软件，轻松实现超频调整和硬件监控。(www.xing528.com)

3.锐龙AMD Ryzen处理器AM4平台芯片组

AMD AM4支持锐龙AMD Ryzen处理器，是AMD公司面向未来的全新平台。它支持当前超快的DDR4内存、PCIe©3.0和NVMe技术，并且率先原生支持芯片组的USB 3.1 Gen2接口。处理器可直连SATA和USB，并且根据实际需求灵活配置，使全新的AM4平台能够充分利用当今和未来的尖端功能。

2.2.3　主板的性能指标

登录太平洋网站（www.pconlien.com.cn），分组学习。

下面以技嘉Z270X-Designare为例来对主板的一些主要参数进行分析说明。

技嘉Z270X-Designare旗舰级主板采用超耐久用料，全新钛银PCB设计，支持RGB背光和AMPUP音频，适合专业工作站以及游戏玩家。

图2-2-14　技嘉Z270X-Designare外形

芯片组或北桥芯片：Intel Z270

CPU插槽：LGA 1151

支持CPU类型：Core七代i7/i5/i3，Core六代i7/i5/i3，Celeron，Pentium

主板架构：ATX

内存插槽：4 DDR4 DIMM DDR4 3400MHz最大支持64GB

支持显卡标准：PCI Express CrossFire，PCI Express SLIPCI-E 3.0

板载声卡：Realtek ALC1220

硬盘接口：S-ATA III

扩展插槽：1×M.2插槽，1×U.2插槽

扩展接口：键盘鼠标PS/2，DVI，HDMI，Display Port接口，USB2.0，USB 3.0，USB 3.1（Type-C），1×RJ45网卡接口，音频接口

电源接口：24PIN+8PIN

特色功能：Intel Optane技术，SLI技术CrossFire技术，RGB背光，M.2接口，Type-C接口，全固态电容

2.2.4　主板选购技巧

2.2.4.1　看芯选板

在进行电脑组装时，我们一般要选选定CPU，然后才选择相应的主板使之搭配。CPU的参数必须和主板芯片组对应才能正确搭配。所以要看主板支持CPU的参数。如前面讲的技嘉Z270X-Designare支持的CPU类型为：英特尔Core七代i7/i5/i3，Core六代i7/i5/i3，Celeron，Pentium；又如技嘉AX370-Gaming支持AMD的Ryzen 7系列处理器。

目前市面的CPU市场各种接口并存，互不兼容，场面颇为混乱，对于大部分用户，在选择主板时推荐买新不买旧。

2.2.4.2　看料选板

随着PC硬件行业的发展成熟，目前的主板产品已经趋于同质化，特别是中低端主流级别市场，出于成本方面的考虑，自身特色也相对更少。不过，我们仍然能通过识别主板做工用料，支持规格等方面来找到适合用户使用的主板。

1.通过PWM芯片识别真实供电相数

CPU供电部分可以说是用户选购主板时考虑的一个重要因素，通过结合供电PWM芯片，以及MOSFET、MOSFET驱动和电感的组合来判断。在500元内的主流级主板产品中，了解供电PWM芯片的具体型号，是一个能够便捷可靠地识别供电真实相数的方法。

例如，通过对技嘉B85M-D3H和微星B85M-E45主板进行识别对比。虽然微星B85ME45供电部分电感数量更多，但其实只有三相供电，而技嘉B85M-D3H拥有四相供电，因此搭配功耗较高的处理器使用时，具有比前者更稳定的供电输出能力，而且MOSFET散热片也能有效降低供电部分的温度，从而提高元件的运行寿命。对比两者，技嘉B85M-D3H显然更佳。

2.主板音频部分

目前市场主流的主板，音频解码芯片大多是瑞昱的ALC892或ALC887，两者的素质相差不多，因此对于这个级别的主板来说，音频部分的PCB布线、用料更容易影响最终的音频输出效果。固态电容比起传统的电解电容，有更强的耐高温和耐压能力，基本不可能出现爆浆的情况；而且其稳定性较高，不像一般电解电容那样，性能容易受环境温度影响，工作寿命也更长。但是固态电容的低频响应不如电解电容，如果用于涉及音效的部分，很可能会得不到最佳的音质效果。

对比上述两款主板音频部分用料，音频解码芯片两者性能相差无几，但技嘉B85M-D3H采用了音频专用的电解电容，而微星B85M-E45则与主板其他部分一样使用普通的固态电容，故音效体验上技嘉B85M-D3H也要更胜一筹。

2.2.4.3　看品牌选板

主板的芯片组生产商只有少数几家，主要以Intel和AMD两家公司独大，但主板厂商就有很多，主要有：华硕、微星、七彩虹、技嘉、华擎、映泰、梅捷、昂达、铭瑄、翔升、捷波、精英、盈通、磐正、双敏、富士康等。

通过品牌占有率的数据，我们可以了解某一品牌商品在市场上占该类商品总销售量的百分比。从中关村在2018年年底发布的数据我们可以看出各种品牌的主板的销售情况。其中华硕、微星、七彩虹、技嘉这四家主板厂商的品牌占有率就高达82.5%，也就是说在市场上的100块主板中，就有82块是华硕、微星、七彩虹或技嘉品牌的。图2-2-15所示为2018年年底中关村发布的主板品牌排行榜。

图2-2-15　主板品牌排行榜（前四）（图片来自中关村电脑网）

任务设计

1.任务条件：需在微机维护实训室进行，能登录互联网进行信息查阅。

2.任务组织：每组四人，一人担任组长，组织任务实施。

3.安全及注意事项：注意满足客户要求，性价比合理。

4.任务实施：各小组成员轮流扮演客户，提出选购要求，其他小组成员，根据选购要求登录太平洋网（http：//www.pconline.com.cn），查看相关性能指标，进行选购，要求总价不能超过2000元，并填写选购单（如表2-2-1所示）。

表2-2-1　选购单

任务小结

主板是整机的信息枢纽中心，是计算机最核心的部件之一，板卡上的电子元件是最多最复杂的，也是最容易出现故障的部件。本任务通过学习主板的插槽与接口，Intel、AMD等主流芯片组等相关知识，掌握如何选购主板与其他配件相匹配，以达到计算机的最高性能。

能力考核

一、选择题

1.以下哪项不是主板的作用？（　　）

A.连接各种部件或设备　B.实现各部件间的同步

C.控制计算机各部件协调一致地工作　D.在各部件及外设间传送数据

2.同步与传送数据是（　　）的主要作用。

A.内存　B.I/O接口电路

C.主板　D.CPU

3.一种类型的主板能安装何种处理器是由（　　）来决定的。

A.主板的外形规格　B.芯片组

C.处理器插座　D.主板说明书中的约定

4.一种类型的主板能支持多大容量的内存是由（　　）来决定的。

A.主板的外形规格　B.内存插槽的数量

C.芯片组　D.主板说明书中的约定

5.以下哪个芯片是主板中的核心芯片？（　　）

A.I/O芯片　B.芯片组

C.供电芯片　D.网络芯片

6.以下哪个不是主板上的芯片？（　　）

A.芯片组　B.音频芯片

C.供电芯片　D.CPU芯片

7.Intel Z270芯片组最大可支持多大的内存？（　　）

A.32GB 　B.64GB

C.128GB 　D.256GB

8.目前占有市场份额最大的主板品牌是（　　）。

A.微星　B.华硕

C.七彩虹　D.技嘉

9.以下哪个不是生产主板芯片组的厂商？（　　）

A.英特尔　B.AMD

C.华硕　D.NVIDIA

10.PWM是属于主板中哪种类型的芯片？（　　）

A.I/O芯片 　B.监控芯片　C.供电芯片 　D.网络芯片

二、填空题

请在图中写出主板中各个芯片的类型名称。