计算机主板常用芯片介绍.doc

第二部分 主板芯片组Chipset一、芯片组芯片组（Chipset）是主板的核心组成部分，如果说中央处理器（CPU）是整个电脑系统的心脏，那么芯片组将是整个身体的躯干。在电脑界称设计芯片组的厂家为Core Logic，Core的中文意义是核心或中心，光从字面的意义就足以看出其重要性。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。芯片组性能的优劣，决定了主板性能的好坏与级别的高低。这是因为目前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不能正常工作。主板芯片组几乎决定着主板的全部功能，其中CPU的类型、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的；而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量（如USB2.0/1.1，IEEE1394，串口，并口，笔记本的VGA输出接口）等，是由芯片组的南桥决定的。还有些芯片组由于纳入了3D加速显示（集成显示芯片）、AC97声音解码等功能，还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。北桥芯片（North Bridge）是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（Host Bridge）。一般来说，芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的，例如英特尔 845E芯片组的北桥芯片是82845E，875P芯片组的北桥芯片是82875P等等。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持，整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片，这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切，为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大，发热量也越来越大，所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热，有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。因为北桥芯片的主要功能是控制内存，而内存标准与处理器一样变化比较频繁，所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的，当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样，而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。EVOC用到的芯片组主要有INTEL，VIA ，现将用到的这两款芯片组介绍如下1Intel芯片组（北桥芯片）(1) 845G(2) 852/855(3) 915(4) 945(5) Q9652VIA芯片组南桥芯片（South Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说，其数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连，而是通过一定的方式（不同厂商各种芯片组有所不同，例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）与北桥芯片相连。南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等，这些技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片。在Intel的芯片组中，为了更好地发挥效能，北桥和南桥之间是有个对应关系的，比方说Intel的i815EP芯片组，北桥芯片为82815EP，而南桥则是82801BA，简称为ICH2；而Intel的i845PE芯片组，北桥芯片为82845PE，南桥则是82801DB，简称为ICH4南桥芯片主要是控制一些接口，比如硬盘IDE接口、USB接口等等，当然PCI总线也是由南桥控制的，由于这些设备的速度都比较慢，所以Intel将它们分离出来让南桥芯片控制，这样北桥高速部分就不会受到低速设备的影响，可以全速运行。Intel目前主流的南桥有ICH2、ICH4、ICH5和ICH6，它们之间的性能也有所差别，比如说是否支持S-ATA的硬盘。EVOC主要使用INTEL南桥芯片简介如下：1 ICH2(82801BA)2 ICH4(82801DB)3 ICH5(82801EB)4 ICH6（82801FB）5 ICH7（82801GB）Intel芯片组命名规则 Intel芯片组往往分系列，例如845、865、915、945、975等，同系列各个型号用字母来区分，命名有一定规则，掌握这些规则，可以在一定程度上快速了解芯片组的定位和特点： 一、从845系列到915系列以前PE是主流版本，无集成显卡，支持当时主流的FSB和内存，支持AGP插槽。E并非简化版本，而应该是进化版本，比较特殊的是，带E后缀的只有845E这一款，其相对于845D是增加了533MHzFSB支持，而相对于845G之类则是增加了对ECC内存的支持，所以845E常用于入门级服务器。G是主流的集成显卡的芯片组，而且支持AGP插槽，其余参数与PE类似。GV和GL则是集成显卡的简化版芯片组，并不支持AGP插槽，其余参数GV则与G相同，GL则有所缩水。GE相对于G则是集成显卡的进化版芯片组，同样支持AGP插槽。P有两种情况，一种是增强版，例如875P；另一种则是简化版，例如865P 二、915系列及之后P是主流版本，无集成显卡，支持当时主流的FSB和内存，支持PCI-EX16插槽。PL相对于P则是简化版本，在支持的FSB和内存上有所缩水，无集成显卡，但同样支持PCI-EX16。G是主流的集成显卡芯片组，而且支持PCI-EX16插槽，其余参数与P类似。GV和GL则是集成显卡的简化版芯片组，并不支持PCI-EX16插槽，其余参数GV则与G相同，GL则有所缩水。X和XE相对于P则是增强版本，无集成显卡，支持PCI-EX16插槽。总的说来，Intel芯片组的命名方式没有什么严格的规则，但大致上就是上述情况。另外，Intel芯片组的命名方式可能发生变化，取消后缀，而采用前缀方式，例如P965和Q965等等。 三、965系列之后 从965系列芯片组开始，Intel改变了芯片组的命名方法，将代表芯片组功能的字母从后缀改为前缀，并且针对不同的用户群体进行了细分，例如P965、G965、Q965和Q963等等。 P是面向个人用户的主流芯片组版本，无集成显卡，支持当时主流的FSB和内存，支持PCI-EX16插槽。 G是面向个人用户的主流的集成显卡芯片组，而且支持PCI-EX16插槽，其余参数与P类似。 Q则是面向商业用户的企业级台式机芯片组，具有与G类似的集成显卡，并且除了具有G的所有功能之外，还具有面向商业用户的特殊功能，例如Active Management Technology(主动管理技术)等等。 另外，在功能前缀相同的情况下，以后面的数字来区分性能，数字低的就表示在所支持的内存或FSB方面有所简化。例如Q963与Q965相比，前者就仅仅只支持DDR2 667二、显示芯片显示芯片是显卡的核心芯片，它的性能好坏直接决定了显卡性能的好坏，它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并将其进行构建、渲染等工作。显示主芯片的性能直接决定了显示卡性能的高低。不同的显示芯片，不论从内部结构还是其性能，都存在着差异，而其价格差别也很大。显示芯片在显卡中的地位，就相当于电脑中CPU的地位，是整个显卡的核心。因为显示芯片的复杂性，目前设计、制造显示芯片的厂家只有NVIDIA、ATI、SIS、3DLabs等公司。家用娱乐性显卡都采用单芯片设计的显示芯片，而在部分专业的工作站显卡上有采用多个显示芯片组合的方式。三、时钟芯片Clock如果把电脑系统比喻成人体，CPU当之无愧就是人的大脑，而时钟芯片就是人的心脏。如果心脏停止跳动，人的生命也将终结。时钟芯片也一样，通过时钟芯片给主板上的芯片提供时钟，这些芯片才能够正常地工作，如果缺少时钟信号，主板将陷入瘫痪之中。时钟芯片位于AGP槽的附近。放在这里也是很有讲究的，因为时钟给CPU、北桥、内存等的时钟信号线要等长，所以这个位置是再合适不过的了。时钟芯片的作用也非常重要，它能够给整个电脑系统提供不同的频率，使得每个芯片都能够正常地工作。没有这个频率，很多芯片可能都要罢工了。现在很多主板都具有线性超频的功能，其实这个功能就是由时钟芯片提供的。四、I/O芯片I/O是英文Input/Output的缩写，意思是输入与输出，掌管这个部分的芯片就是我们经常提到的I/O芯片。I/O芯片个头比较大，我们能够清楚地辨别出来（图5），它一般位于主板的边缘地带，目前流行的I/O芯片有ITE的8712和Winbond的83627等等。I/O芯片的功能主要是为用户提供一系列输入输出的接口，如我们经常用到的鼠标键盘，需要将字符或鼠标移动的信息传递给电脑，就必须将键盘鼠标连接到主板相应接口上，这个接口就是我们经常要用到的PS/2接口，控制这个接口的芯片就是I/O芯片。还有目前已经不常见的COM口（又称串口）、以前经常用到的软驱、打印机用的并口和USB接口等等，都统一由I/O芯片控制。部分I/O芯片还能提供系统温度检测功能，我们在BIOS中能够看到的系统温度最原始的来源也是这里。五、BIOS芯片BIOS的全称是Basic Input Output System，即基本输入输出系统。电脑开机以后到进入操作系统之前的这一段时间里，BIOS起到了关键性作用。在BIOS芯片里固化了一定的程序和一些硬件的基本驱动（可以通过刷新BIOS来改变），我们刚开机就能使用外部设备键盘就是因为有BIOS提供的基本驱动程序。BIOS芯片位于最后一个PCI附近，目前主要有Award和AMI两个公司的产品，不过Award的BIOS更普遍一些。开机以后， BIOS程序首先会对电脑的基本硬件进行检测并读取信息，最后将主控权交给操作系统，BIOS的任务就完成了。开机按“Del”键我们能够进入BIOS界面对BIOS进行设置，设置的信息被保存在Ram芯片中，也就是我们经常说的CMOS，RAM芯片的特点就是断电内容将被清空，所以需要主板上的电池供电才能够保存设置。六、网卡芯片台式机一般都采用内置网卡来连接网络。网卡也叫“网络适配器”，英文全称为“Network Interface Card”，简称“NIC”，网卡是局域网中最基本的部件之一，它是连接计算机与网络的硬件设备。无论是双绞线连接、同轴电缆连接还是光纤连接，都必须借助于网卡才能实现数据的通信。 网卡的主要工作原理是整理计算机上发往网线上的数据，并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。对于网卡而言，每块网卡都有一个唯一的网络节点地址，它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM（只读存储芯片）中的，我们把它叫做MAC地址（物理地址），且保证绝对不会重复。 我们日常使用的网卡都是以太网网卡。目前网卡按其传输速度来分可分为10M网卡、10100M自适应网卡以及千兆(1000M)网卡。如果只是作为一般用途，如日常办公等，比较适合使用10M网卡和10100M自适应网卡两种。如果应用于服务器等产品领域，就要选择千兆级的网卡。七、声卡芯片音效芯片是一个方方正正的IC，周围都有引脚，一般位于第一根PCI附近，靠近主板边缘的位置，在它的周围，整整齐齐地排列着电阻和电容，所以能够比较容易辨认出来。目前的音效芯片公司主要有：Realtek、VIA和CMI等等，因为它们都支持AC97规格，统一都可以被称为AC97声卡，但不同公司的声卡会有不同的驱动。集成声卡除了有两声道、四声道外，还有六声道的，不过要到系统中设置一下才能够正常使用到六个声道。集成声卡是从2002年开始兴起的，当时的主板很多都没有集成声卡，原因就是软声卡比较占用系统资源而造成性能下降，不过随着CPU性能的巨大提升，集成声卡已经成为目前主板必不可少的芯片之一了。集成声卡的音效虽然和中高档PCI声卡还存在着一定的差距，不过应付一般的听歌和游戏已经绰绰有余了。八、其它芯片ITE IT8888：PCI-to-ISA桥接芯片主板常用接口1. CPU插座CPU插座就是主板上安装处理器的地方。主流的CPU插座主要有Socket370、Socket 478、Socket 423和Socket A几种。其中Socket370支持的是PIII及新赛扬，CYRIXIII等处理器；Socket 423用于早期Pentium4处理器，而Socket 478则用于目前主流Pentium4处理器。 而Socket A(Socket462)支持的则是AMD的毒龙及速龙等处理器。另外还有的CPU插座类型为支持奔腾/奔腾MMX及K6/K6-2等处理器的Socket7插座；支持PII或PIII的SLOT1插座及AMD ATHLON使用过的SLOTA插座等等。 2. 内存插槽 内存插槽是主板上用来安装内存的地方。目前常见的内存插槽为SDRAM内存、DDR内存插槽，其它的还有早期的EDO和非主流的RDRAM内存插槽。需要说明的是不同的内存插槽它们的引脚，电压，性能功能都是不尽相同的，不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。对于168线的SDRAM内存和184线的DDR SDRAM内存，其主要外观区别在于SDRAM内存金手指上有两个缺口，而DDR SDRAM内存只有一个。 3.PCI插槽 PCI(peripheral component interconnect)总线插槽它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。它为显卡、声卡、网卡、电视卡、MODEM等设备提供了连接接口，它的基本工作频率为33MHz，最大传输速率可达132MB/s。 4.AGP插槽 AGP图形加速端口(Accelerated Graphics Port)是专供3D加速卡(3D显卡)使用的接口。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，而且在显存不足的情况下还可以调用系统主内存，所以它拥有很高的传输速率，这是PCI等总线无法与其相比拟的。AGP接口主要可分为AGP1X/2X/PRO/4X/8X等类型。 5. ATA接口 ATA接口是用来连接硬盘和