计算机组成与维护讲义.doc

微机组成与维护微机组成与维护讲义一、课程性质 微机组装与维护是计算机应用专业的一门专业必修课。 是理论与实践相结合的一门课程。通过该课程的学习，让学生能够对计算机进行组装、维护和维修，并能够掌握计算机系统维护中一些常用软件的操作。 二、课程任务 微机组装与维护是计算机应用专业的学生必须具备的技能。因此该课程在计算机应用专业的学习中具有相当重要的地位。本课程以实践为主体，理论和实践相结合开展教学。主要介绍了最新微型计算机系统的各个组成部件的组成、工作原理、常见型号、选购及硬件组装，多媒体计算机的组成及工作原理，安装调试和常见故障的检测与维修技巧等内容。目的是使学生了解微机的组成部件及其工作原理， 让学生掌握计算机的组装，计算机系统故障的判断，系统维护和维修的方法以及一些常用的计算机系统维护的软件的使用。 三、参考教材 本课程的参考教材为：广东、北京、广西中等职业技术学校教材编写委员会组编的微机组成与维护 广东教育出版社。四、课程的目标和要求 课程目标：学生应该掌握计算机系统的组装方法，能进行计算机的维护、熟练使用计算机外设、诊断计算机系统的故障、对常见故障进行排除和维修。 课程要求： （1）、掌握计算机系统的组装方法 （2）、掌握计算机系统的故障诊断方法 （3）、掌握计算机系统故障排除的一般方法 （4）、掌握计算机维护过程中一些常用软件的操作 1、计算机的发展1.1 微型计算机的发展1.早期微型计算机（1）诞生：1971年 Intel 4004 MCS-4（2）其它：Intel 80808085 MC6800 Z80 Apple2.IBM-PC机及各种兼容机（1）16位机发展：Intel 8086 MC68000 Z8000（2）PC机诞生：1981年，IBM公司使用Intel 8088生产了第一台个人计算机IBM PC/XT，所用操作系统是Microsoft的MS-DOS。（3）兼容机3.高性能微型机（1）Pentium时代（2）多媒体时代1.2微型计算机基本组成1.主机系统（1）机箱（2）电源（3）主板（4）CPU（5）内存（6）显卡（7）硬盘（8）视频（9）光驱（10）声卡（11）软驱2.外部设备（1）显示器（2）键盘（3）鼠标（4）音箱（5）打印机（6）扫描仪（7）上网设备3、软件系统（1）系统软件：操作系统（2）应用软件1.3 微型计算机系统的硬件资源管理1、中断请求2、DMA3、I/O地址1.4 微型机配置的一般原则1、配置与用途相适应2、总体配置的先进性与合理性3、兼容性或可扩充性4、性价比高2、CPU2.1 CPU 概述 CPU的英文全称是Central Processing Unit，中文名称即中央处理器。CPU作为是整个微机系统的核心，CPU的性能大致上反映出了一台计算机的性能，因此它的性能指标十分重要。2.1.1 CPU的结构 CPU内部结构可以分为控制单元、运算单元、存储单元和时序电路等几个主要部分。运算单元是计算机对数据进行加工处理的中心，它主要由算术逻辑部件（ALU：Arithmetic and Logic Unit）、寄存器组和状态寄存器组成。 控制单元是计算机的控制中心，它不仅要保证指令的正确执行，而且要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑等几个部分。 CPU控制整个系统指令的执行、数学与逻辑的运算、数据的存储和传送、以及对内对外输入输出的控制，是整个系统的核心。2.1.2 CPU的发展 1971年，Intel公司推出了世界上第一个微处理器4004。它含有2300个晶体管，主频为108Khz。 1982年，Intel推出了划时代的最新产品80286芯片，时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。 1985年Intel推出了80386芯片，它是80X86系列中的第一种32位微处理器。 1989年，Intel推出了80486芯片，它突破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管。 1993年3月Intel公司推出Pentium CPU。 1997年Intel公司Pentium MMX（Mult-Media-Extension，多媒体扩展）微处理器推出，这是第一款使用MMX指令集的CPU，0.35微米制造工艺。同期AMD公司和Cyrix公司分别推出K5和6X86微处理器 。 1997年5月Intel公司在推出Pentium II CPU， Pentium II采用了新的slot 1插槽接口、SEC板卡封装。同期AMD也推出性能相当的K6、K6-2、K6-3和K7 微处理器。K7是第一款主频超过1GHz的微处理器。 2000年6月Intel公司推出全新NetBurst构架Pentium 4微处理器，它仍采用X86结构。AMD公司推出了采用Palomino核心的Athlon XP。 2001年1月， Intel发布IA-64位技术处理器- Itanium，这是第一款IA体系64位CPU。 2003年9月25日，AMD公司推出了Athlon 64微处理器，这是第一款64位X86结构CPU。2005年二月，Intel推出64位X86结构CPU-P4 EM64T。2.1.3 CPU的性能指标 通常CPU的主要性能指标如下：1. 主频、外频、倍频 CPU主频又称为CPU工作频率，即CPU内核运行时的时钟频率。 CPU外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率，也称为系统总线频率。 前端总线（FSBFront System Bus）指的是CPU和北桥芯片间数据传输的总线。 CPU内部的时钟信号是由外部输入的，在CPU内部采用了时钟倍频技术。按一定比例提高输入时钟信号的频率，这个提高时钟频率的比例称为倍频系数。这三者之间的关系为：主频=外频倍频。 2. 字长 电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。当前的CPU大部分是32位的CPU，但是字长的最佳是CPU发展的一个趋势。AMD已经将推出64位的CPU-Atlon64。未来必然是64位CPU的天下。计算机的每个字所包含的位数称为字长。根据计算机的不同，字长有固定的和可变的两种。固定字长，即字长度不论什么情况都是固定不变的；可变字长，则在一定范围内，其长度是可变的。计算的字长是指它一次可处理的二进创数字的数目。计算机处理数据的速率，自然和它一次能加工的位数以及进行运算的快慢有关。如果一台计算机的字长是另一台计算机的两倍，即使两台计算机的速度相同，在相同的时间内，前者能做的工作是后者的两倍。一般地，大型计算机的字长为3264位，小型计算机为1232位，而微型计算机为4一16位。字长是衡量计算机性能的一个重要因素。3. 工作电压 是指CPU正常工作所需的电压，提高工作电压，可以加强CPU内部信号，增加CPU的稳定性能。但会导致CPU的发热问题，CPU发热将改变CPU的化学介质，降低CPU的寿命。早期CPU工作电压为5V，随着制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有着很大的变化，PIIICPU的电压为1.7V，解决了CPU发热过高的问题。4. L1/L2 高速缓存 CPU缓存（Cache Memory）是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。2.1.4 CPU的封装方式 所谓“封装技术”是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPU为例，我们实际看到的体积和外观并不是真正的CPU内核的大小和面貌，而是CPU内核等元件经过封装后的产品。封装对于芯片来说是必须的，也是至关重要的。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB（印制电路板）的设计和制造，因此它是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此，对于很多集成电路产品而言，封装技术都是非常关键的一环。目前采用的CPU封装多是用绝缘的塑料或陶瓷材料包装起来，能起着密封和提高芯片电热性能的作用。由于现在处理器芯片的内频越来越高，功能越来越强，引脚数越来越多，封装的外形也不断在改变。封装时主要考虑的因素：芯片面积与封装面积之比为提高封装效率，尽量接近1:1。引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能基于散热的要求，封装越薄越好。作为计算机的重要组成部分，CPU的性能直接影响计算机的整体性能。而CPU制造工艺的最后一步也是最关键一步就是CPU的封装技术，采用不同封装技术的CPU，在性能上存在较大差距。只有高品质的封装技术才能生产出完美的CPU产品。 CPU芯片的封装技术：DIP封装QFP封装 PFP封装 PGA封装 BGA封装 OPGA封装 mPGA封装 CPGA封装 FC-PGA封装 目前CPU按其安装插座规范可分为Socket x和 Slot x 两大架构。 1. Socket 370Intel为P的简化版本Celeron（赛扬）系列微处理器而开发的。2. Socket 423 Intel最初推出P4时，重新开发的一种Socket 423架构。3. Socket 478 Intel推出第二种架构Socket 478架构的P4。 4. Socket 7752004年，Intel推出了Socket 775架构的CPU。5. Socket 462（Socket A）2000年7月，AMD推出了Socket 462-Socket A。6. Socket 754、 Socket 939 和Socket 9402003年，AMD公司推出的Athlon 64系列和部分Sempron处理器分别采用上述三种架构。 2.2 CPU新技术简介 1.双总线模式的CPU内部结构 2. CPU的生产工艺技术 3. CPU的扩展指令集 (1) MMX指令集 (2) 3DNOW! 指令集 (3) SSE指令集： (4) SSE2指令集： （5）SSE3指令集:4. 超线程技术（Hyper-Threading Technology） 5.多核心处理器技术 6.新型材料技术的应用7.变频节能技术8.硬件病毒防护技术 2.3 主流CPU简介 2.3.1 Intel系列1. Pentium 4 CPU P 4具有以下新的特性：（1）超级流水线技术 （2）改进的浮点运算能力（3）快速执行引擎（4）FSB总线 的提升：400MHz-1066MHz FSB总线的使用。（5）高度动态执行（6）数据流单指令多数据扩展指令（SSE2）（7）高速缓存 （8）超线程技术（9）SSE3指令集：Intel为Prescott内核新增加的13条命令。（10）64位扩展技术（EM64T）2. Celeron CPU Intel的Celeron系列CPU是面向低端市场的产品，最初于1998年推出。 目前，Intel的Celeron CPU有Socket370 构架Tualatin核心的Celeron、Socket 478构架Northwood核心的Celeron和Prescott核心的Celeron D以及LGA 775封装的Celeron D。3. Intel双核心Pentium 4处理器 2005年Intel推出了Pentium D和Pentium EE（Extreme Edition）两个系列的双核心Pentium 4处理器，并且支持EM64T（64位扩展技术）。两个系列的区别是Pentium XE系列加入HT（超线程技术）。2.3.2 AMD系列1. Athlon XP CPU AMD公司于2001年10月推出的CPU，正式名称是Athlon XP。2. Duron CPU AMD的Duron系列CPU是AMD面向低端市场的产品。Duron系列CPU基本是同期的Athlon XP的简化版本。3. Sempron CPU AMD公司于2004年7月推出了Sempron CPU。目前AMD共推出了Socket 462、 Socket 754 和Socket 939三种接口的Sempron CPU。4. Athlon 64系列CPUAMD公司2003年9月推出的Athlon 64 CPU是第一种支持64位计算的X86处理器，它“向下兼容”32位计算 。Athlon 64使用的接口有以下几种：Socket 754。Socket 939。 Athlon 64 CPU具有以下新的特性： X86-64技术 HzHyper Transport总线 集成的内存控制器 “CoolnQuiet”节能技术 硬件病毒防护技术5.AMD双核心处理器Athlon 64 X2AMD在2005年6月份推出了双核心桌面处理器Athlon 64 X2。2.3.3VIA(威盛) CPU1999年6月，台湾威盛电子分别从美商国家半导体（NS）以及IDT公司买下了Cyrix与Centaur（从IDT）微处理器设计团队，正式跨入了个人计算机运算核心CPU的研发领域。2.4CPU的性能测试 理论上说，CPU主频越高，运行速度越快，其性能越好。假如从检测的方面来说，应该重点检测CPU基本性能和CPU的超频能力。CPU基本性能能够通过测试软件来实现，比如能够通过SiSoftSandra2004来检测CPU BenchMark和CPU Multi-Media BenchMark这两项确定其性能。CPU超频能力的检测能够通过硬超频或软超频来检测。硬超频能够采用主板硬跳线的方法来实现，软超频能够通过BIOS免跳线超频或使用超频软件SoftFSB。SoftFSB通过软件改变时钟芯片部分寄存器的工作参数，从而让该芯片根据这些数值产生相应的系统总线频率达到改变系统总线频率的目的，这种方法更简单实用。2.5CPU的选用和安装 2.5.1CPU的选用 CPU是计算机的核心部件，一些人常用CPU的型号来标称一台计算机。通常可按下面的原则选用CPU：1. 按微机的用途来选用CPU2. 综合考虑微型机的总体性能均衡性3. 注意Remark CPU 2.5.2CPU的安装 1. 安装前的注意事项 2. 散热风扇支架的安装 Intel Pentium 4微处理器风扇支架的安装步骤如下：（1）将白色的按钉从黑色的塑料扣件中取出；（2）将风扇支架放在主板上，并使四角的安装孔对齐，把四个黑色的塑料扣件分别插入对应的四个安装孔内；（3）将白色按钉插入黑色塑料扣件中，固定风扇支架。3. 安装微处理器和散热风扇4微处理器的拆卸（1）关闭计算机，拆除主板上的电源线；（2）拆除散热风扇的电源线；（3）松开风扇夹上的压杆，用一字螺丝刀从上面插入风扇夹扣钩和支架之间，轻轻用力将扣钩与脱离；（4）依次把风扇夹上的四个扣钩打开，然后将散热器连同风扇一并取下。2.6CPU的常见故障处理1、使用不当2、设置故障3、匹配故障3、主板3.1 主板结构与组成目前常用的主板结构有：ATX和Micro-ATX 两种。在ATX标准之前曾使用过AT标准的主板，但是由于AT结构的主板存在多种弊端，目前市面上已经很难看到AT结构的主板了。另外，还有一种NLX标准的主板，则主要是供品牌机（尤其是国外品牌）厂家生产整机使用。3.1.1 主板的结构1ATX结构2Micro-ATX结构3NLX结构3.1.2主板的组成目前主流的主板依据其使用的芯片组不同可划分为多个类别，但它们在工作原理与结构组成上基本相同，而且多数都是使用ATX结构，都是由相同的几个部分组成。1.CPU插座方型多针、零插拔力。2.内存插槽Sdram插槽：144、168。DDR插槽：200、240。3.扩展槽4.芯片组在采用HUB LINK 技术后，INTEL将北桥更名为MCH，南桥为ICH，并增加了一个FWH，全并构成芯片组。GMCH(Graphics&Memory Controller Hub)芯片、ICH(I/O Controller Hub)芯片和FWH(Firm Ware Hub)。AHA(Accelerated Hub Architecture)加速中心架构。DMI（Direct Media Interface），直接媒体接口DMI是MCH和ICH6芯片到芯片的连接，取代了原先的Hub-Link，提供了更高的带宽和服务。这个高速接口集成了高级优先服务，允许并发通讯和真正的同步传输能力。它的基本功能对于软件是完全透明的，因此早期的软件也可以正常操作。它提供了真正同步传输和可配置的QoS（Quality Of Service）传输，ICH6的DMI支持两个虚拟通道：VC0和VC1，这两个通道允许一个固定仲裁配置，VC1一直处于最高优先级，VC0是DMI的一个缺省管道，它一直被开启。VC1必须明确被开启和配置在所有DMI链接后面。DMI的主要特征如下：针对ICH6的chip-to-chip接口点对点DMI接口具有2GB/s带宽（每个方向1GB/s）100MHz刷新时钟（和PCI Express接口共享）32位downstream寻址支持APIC和MSI中断信号，当处理器中断时将发送Intel定义的“End Of Interrupt”广播信号消息信号中断（MSI）SMI，SCI和SERR错误指示5.BIOS系统BIOS(Basic Input Output System，基本输入/输出系统)是被固化到计算机主板上的ROM芯片中的一组程序，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。运行设置程序后的设置参数都放在主板的CMOS RAM芯片中。6.IDE接口和软驱接口7.I/O接口8.AMR和CRN插槽9.CPU电源插座10.电池 11.电源插座12.跳线开关3.2 主板的参数和测试3.2.1 主板的参数3.2.2 主板的参数测试 （1）SiSoftware：该软件是Windows综合类型测试软件，拥有超过 30 种以上的分析与测试模组，还有 CPU、Drives、CD-ROM/DVD、Memory 的 Benchmark 工具，还可将分析结果报告列表存盘。（2）HWiNFO32：该软件主要用于微型机硬件检测。它可以显示出处理器、主板及芯片组、PCMCIA接口、BIOS版本、内存等信息，另外HWiNFO还提供了对处理器、内存、硬盘以及CD-ROM的性能测试功能。3.3 主板的芯片组、总线和接口3.3.1 主板的芯片组 在早期主板的芯片组种类很多，如VIA（威盛）、UMC（联华）SIS（矽统）、ALI（杨智）等等，Pentium处理器出现后,为了更好支持Pentium处理器，Intel公司开始自己设计芯片组，由于激烈的市场竞争，很快许多厂商都转向其它领域的生产上去了，目前主板芯片组生产厂家主要是Intel、ViA、SiS，另外，ALI和AMD也有生产。当前主流Pentium 4芯片组主要有Intel的i850、i845D、i845E、i845G、i845GL、i845PE和E7205等，其中845G和845GL整合了图形芯片；VIA的P4X266、P4X333、P4X 400和整合图形芯片的P4M266等；SiS的645/DX、648和整合图形芯片的650、651等。1.Intel芯片组Intel 845/850系列芯片组不再有北桥芯片和南桥芯片之分，而采用MCH和ICH代替，MCH就相当于传统意义上的北桥，ICH相当于传统意义上的南桥，为了方便理解，一般仍沿用原来的习惯说法，把MCH叫做北桥，ICH叫做南桥。(1)i850芯片组i850芯片组是Intel公司最早推出支持Pentium 4 CPU的芯片组之一，随着Pentium 4的发布，这款芯片组也就跟着一起上市了。i850支持CPU接口类型为Socket 423/478，它的北桥芯片是Intel KC82850，南桥芯片是Intel 82801BA。(2)845/845D845芯片组是由MCH82845）和ICH2 (82801BA)构成的。(3)845E芯片组845E支持CPU接口类型只有Socket 478，北桥采用82845E芯片，FC-BGA 593封装，南桥采用ICH4 (82801DB)，421 pin BGA封装。(4)845G/GL芯片组845G采用760 FC-BGA封装，支持USB2.0，6声道输出，集成了网卡,内置显卡，支持数字图象输出。845GL采用760 (FCBGA)封装，ICH是82801DB ICH4，421 (BGA)封装。由于845GL没有提供AGP接口，因此845GL主板不能外接AGP显示卡，这是它与845G主板唯一的区别，其他的方面完全都一样。(5)845PE/845GE芯片组Intel推出了支持DDR333内存的Pentium 4芯片组845PE 和 845GE，它们分别是845E 和845G芯片组的升级版本。 845PE芯片组与845E相比，除了支持DDR333外，还支持Hyper-Threading（超线程）技术。其他方面二者没有区别。845GE与845PE的关系和845E 和845G的关系一样，就是845GE内置显卡功能。 (6)E7205芯片组Intel E7205是用于支持Pentium 4处理器的入门级工作站芯片组。支持Intel最新的Hyper-Threading（超线程）技术；支持双PC2100内存控制器技术，通过双通道DDR内存控制技术实现了4.2GB/s内存带宽，提供了同PC1066 RDRAM一样的带宽；支持ECC（错误校正码）；支持AGP 3.0规格（即AGP 8x），这使得其图形数据传输带宽达到了2.1GB/s. E7205芯片组的北桥MCH（内存控制中心）E7205，是一个1005针 FCBGA封装的芯片，南桥仍然是ICH4（82801DB）芯片，支持ATA/100和USB 2.0。另外，新的电源管理能力和音频控制器，也被整合到了这个芯片当中。(7)915芯片组(8)945P芯片组英特尔 945P高速芯片组可通过其高带宽接口带来卓越系统性能，包括双通道DDR2内存、1066/800 MHz系统总线、PCI Express*x16显卡端口、PCI Express x1 I/O端口、以及下一代串行ATA和高速USB 2.0接口等。此外，英特尔 945P高速芯片组还可以支持英特尔 主动管理技术。该技术是面向企业的下一代远程客户端网络管理技术。(9)975x芯片组英特尔 975X 高速芯片组成就了英特尔性能最高的平台，且支持最新英特尔双内核处理器，增加了有助于管理和排列多（四）个处理器线程优先顺序的智能。除支持多个线程之外，英特尔 975X 高速芯片组还支持一些主要特性以优化性能，如支持多个 2x8 显卡、英特尔 内存流水线技术（英特尔 MPT），支持 64 位计算的 8GB 内存寻址能力，以及纠错码（ECC）内存等。2. VIA芯片组(1) P4X266/AP4X266芯片组P4X266/AP4X266芯片组支持CPU的架构是Socket 423/478，采用的北桥芯片是VIAVTP4X266，南桥芯片采用的是VIA VT8233，不过最有特点的是它不仅仅支持SDRAM，也支持DDRRAM。P4X266是较早支持DDR的P4芯片组。(2)P4X333芯片组P4X333是只支持478接口的CPU，北桥采用VT8754芯片，南桥采用的是VT8235芯片。(3) P4X400芯片组北桥采用VIA Apollo P4X400芯片，南桥采用VT8235芯片，支持前端总线为533的P4 CPU，3个DDR400规格插槽接口，最大支持内存容量为3GB，一个APG8X的接口，标准电压为1.5V，提供6个PCI插槽，提供6声道音频输出，提供6个基于USB2.0标准的接口输出，并且还提供一个IEEE1394接口。整合了MC97的内置MODEM。(4)P4M266芯片组P4M266北桥采用VIA公司的VT8751芯片，支持DDRRAM PC200/266，也支持SDRAM PC133/100，最大支持内存容量为4GB，只支持前端总线为400MHz的P4 CPU，整合了ProSavage8显示芯片，但是可以外接AGP规格的显示卡；南桥方面由于推出的时间不同有3个版本VT8233/8233A/8233C，但是基本提供的功能差别不大，主要是修复了一些BUG。3.SiS芯片组(1) SiS 645芯片组芯片组北桥采用的是SiS 645芯片，南桥采用了SiS 961芯片。SiS 645是最早支持DDR333规格内存的芯片组，最大支持容量为3GB，支持前端总线（FSB）为400MHz的P4系列的CPU。(2) SiS648 芯片组SiS648芯片组北桥芯片采用SiS648，南桥芯片使用了SiS 963。4.支持Socket A架构的芯片组(1)AMD 760芯片组AMD 760是较早的一款支持Socket A处理器的DDR芯片组。它是同具有266MHz总线的Athlon处理器同时发布的。AMD 760是由AMD-761北桥和AMD-766南桥组成的，它们之间依然通过传统的PCI总线连接。AMD 760一般情况下仅支持4个内存bank，而且不支持registered DDR SRDAM。这也就意味着大多数采用AMD 760芯片组的主板都只有2条DDR DIMM插槽。而且，AMD 760仅仅支持DDR SRDAM而不支持PC133 SDRAM。南桥芯片AMD-766也没有提供任何额外的功能，比如它没有整合AC97声卡和modem，也没有整合LAN控制器，不过提供了4个USB端口的支持。(2) VIA KT266芯片组VIA KT266北桥VT8366，南桥VT8233，南北桥之间采用了特殊的V-Link总线相连，带宽为166MB/s带宽是PCI总线的两倍。VIA KT266对于主流内存提供了全方位的支持：DDR SDRAM和PC133 SDRAM。并且采用了内存异步技术。最大可支持3GB的unregistered DDR SDRAM。南桥芯片VIA KT266，整合了LAN控制器和6声道AC97声卡。(3)VIA KT400芯片组KT400A芯片组，支持Barton内核，更新了北桥内存控制设计，支持DDR400内存（单通道）和AGP8X。VIA P4M800 VIA K8T890P4M8903.3.2 主板的总线总线按功能可分为：地址总线（ABUS）、数据总线（DBUS）和控制总线（CBUS）。通常所说的总线都包括上面三个组成部分，称为三总线结构。在微型机系统中有各式各样的总线，这些总线可以从不同层次来分类：（1）内部总线，指在CPU内部、寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线。（2）外部总线，是CPU与内存、缓存控制芯片和输入/输出设备接口之间的数据通道。（3）扩展总线，在控制芯片和扩展槽之间还有数据通道，称作扩展总线或系统总线。总线的主要参数有：（1）总线的带宽，它指在一定时间内总线上可传送的数据量，即最大稳态数据传输率，单位为MB/S.（2）总线的位宽，它指的是总线能同时传送数据的位数，如32位、64位总线位宽。（3）总线的工作频率，即总线工作的时钟频率，以MHz为单位，工作频率越高，则总线工作速度越快。微型机上的扩展总线主要有ISA总线、EISA总线、MCA总线、VESA总线和PCI总线。l PCI总线PCI总线可支持10种外部设备，总线时钟频率为33MHz，最大数据传输率133MB/S，总线宽度32位（5V）/64位（3.3V）。l PCI-X总线PCI-X是PCI总线的一种扩展架构，它与PCI总线不同的是，PCI总线必须频繁的于目标设备和总线之间交换数据，而PCI-X则允许目标设备仅于单个PCI-X设备进行交换，同时，如果PCI-X设备没有任何数据传送，总线会自动将PCI-X设备移除，以减少PCI设备间的等待周期。所以，在相同的频率下，PCI-X将能提供比PCI高14-35%的性能。3.3.3 主板的接口接口电路功能：（1）设置数据的寄存或缓冲逻辑，以适应CPU与外设之问的速度差异。（2）进行信息格式的转换。（3）协调CPU与外设之间的电平差异和信息类型差异。如进行电平转换、A/D或D/A转换等。（4）协调时序差异.（5）实现地址译码和设备选择功能。（6）设置中断和DMA控制逻辑，以保证在中断和DMA允许时，产生中断和DMA请求信号，并在接到中断和DMA应答之后，完成中断处理和DMA传输。 随着计算机技术的不断发展，新的接口标准不断出现。现在各种I/O接口大多直接集成在主板上，这些接口主要有并行接口、串行接口、EIDE接口、软驱接口、USB接口、IEEE1394接口、AGP接口等。1、并行接口25针、8位。2、串行接口9针。3、软驱接口4、IDE接口(ATA接口)5、USB接口6、1394接口7、AGP接口3.4 主板的技术发展3.4.1 整合技术的发展3.4.2接口技术的发展1、SATA（1） SATA的特点n 传输速率高。 Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/sec，这比目前最块的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高，而目前SATA II的数据传输率则已经高达300MB/sec。n 高度简化接口和连线。与并行ATA相比，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据， Serial ATA接线较传统的并行ATA(Paralle ATA)接线要简单得多，而且容易收放，对机箱内的气流及散热有明显改善。n 点对点模式。（2） SATA2.5SATA 2.5规范是7个规范的综合，包括了SATA 1.0a规范和6个前SATA 2.0扩展规范。其中SATA 2.0的6个规范分别是：3Gb/s、NCQ、Staggered Spin-up、Hot Plug、Port Multiplier及eSATA。n 3Gb/s300MB/s的外部接口传输速率，即最初版本SATA的150MB/s的两倍。这个速度是SATA设备和控制器点对点的连接速度，也就是说两者之间的通信以300MB/s为速度上限。3Gb/s特性不能给现有的ATA硬盘驱动器带来什么帮助，设备和控制器之间握手速率的提升仅仅能在改进了硬盘缓存效率之后让突发传速速率突破150MB/s而已，这可能让硬盘在某些情况下比同等SATA150硬盘快上1/10秒，也许还不到1/10秒。n NCQ（原生命令排序）NCQ可以排列硬盘所接收到的指令以改进性能。具体来说是将所接收的指令以某种顺序进行重新排序，排序的目的在于让磁头能集中寻址，减少磁头不必要的来回寻址以缩短整体用时，当遇到大量随时寻址的操作时，通过硬盘的微处理器，他们会被标记然后重新排序。这样是为了减少硬盘寻找数据头时的时间。n Hot Plug（热插拔）热插拔，也称Hot Swap。在PATA时代，ATA硬盘本身不具备这样的功能，插针接口的物理特性本身限制了热插拔操作的可能。而SATA一开始就设计成支持热插拔，无论是控制器等部分，还是物理接口都在为支持热插拔而特别设计。最明显的是SATA的弹片式接口，长短不一的数据/电力接口触点保证硬盘和主机/电力脱离的瞬间保持接地，来保护硬盘控制电路以及主机部分免受击穿。不过，目前SATA热插拔还局限于机箱内部，要在一台运行中的计算机机箱内热插拔SATA硬盘是一件复杂、麻烦及不必要的事。而USB接口的移动硬盘、优盘等，在方便性方面相对更具优势。n Port Multiplier（端口复用技术）Port Multiplier（端口复用技术），其作用是一个活动主机连接多路复用至多个设备连接，实现以通道的形式和单独的每个硬盘通讯，即每个SATA硬盘都独占一个传输通道，所以不存在像并行ATA那样的主/从控制的问题。其形式就像是网络中的交换机，实现局域网内每台PC独占一条网线。n eSATA（外部SATA）eSATA是希捷(Seagate)公司推出的外部SATA规格接口，一种扩展SATA-2接口，它是用来连接外部而不是内部SATA设备。eSATA在实际应用时，数据传输率高达150MBps300MBps，而且为外部设备的使用提供了更佳的保护措施。SATA的数据线是一条大约1cm宽的扁平线缆，而eSATA的数据线则是由两条圆线缆并排粘合在一起构成的，外面还包着坚固的外皮。这种新接口可以提供USB2.0接口的5倍速度，并且具有SATA-2的所有新增功能。n Staggered Spin-up（交错启动）交错启动模式(Staggered Spin-up)功能，该项交错启动功能可使主机于多重硬盘装置中启动个别的硬盘。这一模式可减少系统启动时所消耗的电源，并让系统设计减少电源供应，以及减低终端用户的拥有成本(TCO)。新款硬盘同时也具备错误侦测码(Error Correction Code，ECC)功能，可在硬盘运行期间确保用户数据安全。（3）eSATAeSATA的全称是External Serial ATA(外部串行ATA)，它是SATA接口的外部扩展规范，传输速度和SATA完全相同。换言之，eSATA就是“外置”版的SATA，它是用来连接外部而非内部SATA设备。相对于SATA接口来说，eSATA在硬件规格上有些变化，数据线接口连接处加装了金属弹片来保证物理连接的牢固性。原有的SATA是采用L形插头区别接口方向，而eSATA则是通过插头上下端不同的厚度及凹槽来防止误插，它同样支持热拔插。虽然改变了接口方式，但eSATA底层的物理规范并未发生变化，仍采用了7针数据线，所以仅仅需要改变接口便可以实现对SATA设备的兼容。 eSATA是SATA的外接式接口，可以达到如同SATA般的传输速度，例如eSATA 1500Mbps或eSATA 3000Mbps。eSATA 3000Mbps速度同样向下兼容于1500Mbps，与目前台式硬盘的情况相同。2、PCI-E在2001年春节的Intel开发者大会上，Intel展示在将用来替代PCI总线和各种不同内部芯片连接的第三代I/O总线技术，当时Intel称之为3GIO，意为第三代I/O标准。（1）在两个设备之间点对点串行互联；与PCI所有设备共享同一条总线资源不同，PCIExpress总线采用点对点技术，能够为每一块设备分配独享通道带宽，不需要在设备之间共享资源，这样充分保障了各设备的宽带资源，提高数据传输速率；（2）双通道，高带宽，传输速度快。在数据传输模式上，PCIExpress总线采用独特的双通道传输模式，类似于全双工模式，大大提高了数据传输速度。在传输速度上，1.0版本的PCIExpress将从每个信道单方向2.5Gbps的传输速率起步，而它在物理层上提供的132速可选信道带宽特性更使其可以轻松实现近乎无限的扩展传输能力。PCIExpressX1（双通道）500MB/SPCIExpressX2（双通道）1GB/SPCIExpressX4（双通道）2GB/SPCIExpressX8（双通道）4GB/SPCIExpressX16（双通道）8GB/S（3）灵活扩展性。与PCI不同，PCIExpress总线能够延伸到系统之外，采用专用线缆可将各种外设直接与系统内的PCIExpress总线连接在一起。这样可以允许开发商生产出能够与主系统脱离的高性能的存储控制器，不必再担心由于改用FireWire或USB等其它接口技术而使存储系统的性能受到影响。（4）低电源消耗，并有电源管理功能。这主得益于PCIExpress总线采用比PCI总线少得多的物理结构，如单x1带宽模式只需4线即可实现调整数据传输，实际上是每个通道只需4根线，发送和接收数据的信号线各一根，另外各一根独立的地线。当然实际上在单通道PCIExpress总线接口插槽中并不是4针引脚，而是18针，这其余的14针都是通过4根芯线想互组合得到的。由于减少了数据传输芯线数量，所以它的电源消耗也就大降低了。（5）支持设备热拨插和热交换。（6）使用小型连接，节约空间，减少串拢。（7）在软件层保持与PCI兼容。3、RAID磁盘阵列技术n RedundantArraysofIndependentDisks的简称，独立磁盘冗余阵列。n RAID0：将多个较小的磁盘合并成一个大的磁盘，不具有冗余，并行IO，速度最快。RAID0亦称为带区集。它是将多个磁盘并列起来，成为一个大硬盘。在存放数据时，其将数据按磁盘的个数来进行分段，然后同时将这些数据写进这些盘中。所以，在所有的级别中，RAID0的速度是最快的。但是RAID0没有冗余功能的，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。n RAID1：两组相同的磁盘系统互作镜像，速度没有提高，但是允许单个磁盘错，可靠性最。RAID1就是镜像。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘（物理）损坏时，镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份，所以RAID1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID上磁盘利用率最低的一个级别。n RAIDLevel3RAID3存放数据的原理和RAID0、RAID1不同。RAID3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位，数据则分段存储于其余硬盘中。它象RAID0一样以并行的方式来存放数，但速度没有RAID0快。如果数据盘（物理）损坏，只要将坏硬盘换掉，RAID控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。不过，如果校验盘（物理）损坏的话，则全部数据都无法使用。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高，但是硬盘利用率得到了很大的提高，为n-1。n RAID5：向阵列中的磁盘写数据，奇偶校验数据存放在阵列中的各个盘上，允许单个磁盘出错。RAID5也是以数据的校验位来保证数据的安全，但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位，而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样，任何一个硬盘损坏，都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率为n-1。n RAID01：同时具有RAID0和RAID1的优点。 3.5 主板的选用3.5.1 主板的选用1. 注重功能和稳定性2. 注意对芯片组的选择3. 注意主板的设计、制造工艺4. 注意价格和售后服务3.5.2 主流主板简介1.Intel 845GBV22.微星845E MAX23.升技IT7 MAX2 V2.04.精英P4S8AG3.6 主板的故障诊断3.6.1主板的常见故障1. 设置故障：这类故障主要是由于对主板CMOS或调线设置不当引起的。比较常见的是把CPU或内存的频率设置过高，硬盘的主、从设置和SCSI设备的ID号设置重复等等。要避免这类故障发生，就需要详细阅读主板的使用说明书，了解主板各项设置的含义。2. 兼容故障：这类故障一般是由于使用的组件中存在冲突或接口标准不匹配造成的。最常见的是主板与内存不兼容，造成计算机运行不稳定，如频繁死机、不能安装操作系统等。这类故障通常与主板的品牌、型号有关。3. 接口故障：据统计这类故障在主板中出现的几率最大。由于目前的计算机是由多种配件通过主板插接在一起组成的，因此插槽接口的稳定性至关重要。一些总线为了与外围设备相连接采用控制接口卡是不可避免的。而接口在使用中由于使用不当很可能造成插口变形及接触不良，插口与主板间的连接线断裂，插口自身插针断裂或歪斜等故障。 3.6.2主板故障诊断卡的使用故障诊断卡也叫DEBUG卡、POST卡，它是利用主板中BIOS内部自检程序的检测结果，通过代码一一显示出来，对照代码手册就可以确定故障所在。4、内存41 内存的类型内存是一组，或多组具有数据输入/输出和数据存储功能的集成电路。内存根据其存储信息的特点，主要有两种基本类型：第一种类型是只读存储器ROM（Read Only Me