A Motherboard Tour

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作者: Sam Goldheart

主板结构复杂，包含极多的组件和连接，对于不习惯在 PC 内部工作的人来说，这可能会让人感到不知所措。不过，正所谓万事开头难，理解整体工作原理的最简单方法，就是先理解各个单独部件的工作原理。因此，让我们开启一场现代主板的巡览之旅，你将在此学习到每个重要组件的功能，以及如何通过外观识别这些组件。

首先，让我们看看芯片组的方框图。图 4-4 展示了 Intel 925XE 芯片组的主要组件和功能。（其他现代芯片组与之类似。）925XE 芯片组使用两颗物理芯片。「北桥」芯片（Intel 称其为「MCH（内存控制器中心）」）即图中标记为 82925X MCH 的蓝色方块。MCH 负责仲裁并协调处理器、内存和 PCI Express 显卡之间的通信。MCH 提供了极高带宽的通道：MCH 与处理器之间为 6.4 GB/s；MCH 与显卡之间为 8.0 GB/s；MCH 与内存之间为 8.5 GB/s。

图 4-4：Intel 925X 芯片组方框图（图片由 Intel 公司提供）

「南桥」芯片（Intel 称其为「ICH（I/O 控制器中心）」）即图中标记为 ICH6RW 的蓝色方块。ICH 处理输入/输出功能，其工作数据速率远低于处理器、内存和显卡通道。这些通道包括四个 150 MB/s 的 SATA 端口、总带宽 133 MB/s 的六个 PCI 插槽、每个带宽 60 MB/s 的八个 USB 2.0 端口，以及四个 500 MB/s 的 PCI Express x1 插槽。ICH 还处理嵌入式音频、系统 BIOS 接口以及无线联网等功能。

图 4-5a 和 4-5b 将这些芯片组功能对应到了现实中主板的组件布局上。为了便于说明，我们使用了 Intel D925XECV2 主板，但任何近期主板都具有类似的功能和布局。并非所有主板都具备图中显示的所有组件，某些组件的确切位置也可能有所不同，但基本要素保持不变。

图 4-5a：典型主板的组件布局（图片由 Intel 公司提供）

图 4-5b：布局键

主板的左后象限如图 图 4-6 所示，主要分布着扩展插槽：两对白色 PCI 插槽夹着一对 PCI Express x1 插槽，最右侧是一个黑色的 PCI Express x16 显卡插槽。左侧那对 PCI 插槽的上方中心位置可以看到白色的辅助后置风扇连接器。顶部中心的黄色连接器是前面板音频连接器，其左上方是音频编解码器芯片。右上角两个安装孔之间可以看到居中的千兆以太网控制器芯片。PCI Express x1 插槽下方的圆形物体是系统扬声器。底部中心的较大芯片是 FireWire 控制器，其右侧的两个蓝色针脚排针连接器是前面板 FireWire 接口连接器。

图 4-6：D925XECV2 主板的左后象限（图片由 Intel 公司提供）

主板的右后象限如图 图 4-7 所示，主要分布着处理器插孔（右下）、北桥芯片的散热片（左下）以及后置 I/O 面板的俯视图（顶部）。左上角的一组三个白色连接器从左到右依次为：后机箱风扇连接器、辅助电源连接器（若电源提供的是 20 针主电源连接器而非 24 针连接器，则该连接器用于为母板提供额外电流）以及 ATX12V 电源连接器。CPU 风扇连接器位于图片右下角。

图 4-7：D925XECV2 主板的右后象限（图片由 Intel 公司提供）

图 4-8 展示了后置 I/O 面板连接器。最左侧可以看到传统的 PS/2 鼠标（上方）和键盘连接器。第二组连接器包括顶部的并口 (LPT) 和左下角的 9 针串口。该组右下角是同轴（圆形）和光纤（方形）数字音频输出端口。第三组连接器均为音频连接器，可配置用于多种功能。第四组连接器顶部有一个 FireWire 连接器，下方有两个 USB 2.0 连接器。第五组连接器顶部有一个千兆以太网连接器，下方有两个 USB 2.0 连接器。

图 4-8：后置 I/O 面板连接器（图片由 Intel 公司提供）

I/O 连接器颜色代码

虽然花的时间比预期的要长，但许多主板上的 I/O 连接器现在都使用了大致标准化的颜色代码，如 表 4-3 所示。显然，制造商会根据具体情况做出一些例外。例如，这块主板上的同轴数字音频输出连接器是橙色的，按理应该对应扬声器输出/低音炮。同样，其中一个音频连接器是亮黄色的，按理应该对应视频输出连接器。好吧，就这样吧。

表 4-3：I/O 连接器颜色代码

主板的左前象限如图 图 4-9 所示。右下角的圆形物体是电池。紧靠其左侧的大芯片是固件中心 (FWH)，其下方是橙色的 BIOS 设置配置跳线块。跳线块左侧的白色物体是前机箱风扇电源连接器。该电源连接器上方是可信平台模块 (TPM) 芯片，TPM 芯片和电源连接器的左侧有一组四个 SATA 接口连接器。右侧中心的大型银色物体是 ICH6 南桥芯片的散热片。南桥散热片左侧的黑色针脚排针连接器是一个前面板 USB 连接器，其下方是第二个相同的连接器。主板底边缘中心处的多色跳线块是前面板连接器。