硬件基础03主板和总线.ppt

主板与总线主要内容 3 1主板外形规格3 2主板的构成部件3 3芯片组3 4Intel8xx系列芯片组3 5系统总线类型 功能及特性 主板构成 向系统各部件提供协调工作的基础时钟电路控制各部件 设备协调工作的芯片组实现与外设通信的各接口电路实现对可用CPU 内存等的支持总线扩展槽实现对各扩展卡的支持 并为其提供电能提供访问硬件的基础服务程序 及对硬件参数的修改与设置 BIOS和BIOSSETUP程序保存系统参数及设置的CMOS电路对其它新硬件 新功能的支持主板的主要作用是实现各部件间的同步 在各部件及外设间传送数据 三大最基本的 时钟电路 芯片和BIos 3 1主板外形规格 工业标准的主板外形规格 工业标准的主板外形规格 续 ATX规范 ATX规范由Intel于1995年7月发布 ATX规范的最新版本是2 03 公布于2000年5月 ATX布局的改进 内置双高度外部I O连接器面板 单独键控内部电源连接器 重新布置的CPU及存储器 好处有 不会阻挡较大扩展卡的安装与使用 且便于通风 重新布置的内部I O连接器 改进的制冷 制造成本的降低 ATX主板尺寸 ATX 305mm 244mmMiniATX 284mm 208mmMicroATX244mm 244mmFlex ATX 229mm 191mm Micro ATX1 由Intel在1997年12月推出 它是ATX用于较小的廉价系统的ATX外形规格的改进产品2 Micro ATX同标准ATX或mini ATX的区别如下 主板宽度变小 9 6英寸 244mm 而不是12英寸 305mm 或11 2英寸 284mm 较少的I O总线扩展槽 最多4个 多数仅3个 较小的电源选择 SFX外形规格 3 使用一种称做SPX规格的电源 这种电源有更小的外形尺寸 更小的功率输出 可以没有 5V输出 BTX规范 BTX是英特尔提出的新型主板架构BalancedTechnologyExtended的简称 是ATX结构的替代者 这类似于前几年ATX取代AT和BabyAT一样 革命性的改变是新的BTX规格能够在不牺牲性能的前提下做到最小的体积 BTX规范 BTX具有如下特点 支持Low profile 也即窄板设计 系统结构将更加紧凑 针对散热和气流的运动 对主板的线路布局进行了优化设计 主板的安装将更加简便 机械性能也将经过最优化设计 BTX规范 3 2主板的构成部件 主板的构成部件 超级I O芯片 3 3芯片组 芯片组 1986年 ChipsandTechnologies公司引入了82C206的部件 这是一个集成了AT兼容系统中主板芯片的所有主要功能的单芯片 1994年开始 Intel牢牢地控制着芯片组市场 芯片组体系结构 North SouthBridge体系结构HUB体系结构 North SouthBridge体系结构 早期Intel芯片组采用North SouthBridge架构 外加超级SuperI O的芯片 构成整个主板系统 NorthBridge 连接了高速处理器总线 200 133 100 66MHz 与慢速AGP 66MHz 及PCI 33MHz 总线 SouthBridge 桥接PCI总线 33MHz 与更慢的ISA总线 8MHz 通常还包含2个IDE硬盘控制器接口 1个USB UniversalSerialBus 接口 HUB体系结构 较新的8xx系列芯片使用HUB体系结构 NorthBridge芯片现在被叫做MemoryControllerHub MCH SouthBridge现在被称做I OControllerHub ICH 由一个特定的HUB接口进行连接 MemoryControllerHub MCH I OControllerHub ICH HUB体系结构的优点 速度更快 HUB接口速率为266MB sec 是PCI输出的2倍 PCI负载减少 HUB接口独立于PCI总线 抢占芯片组和SuperI O的PCI总线带宽 从而提高了与PCI总线相连的其他设备的性能 主板布线减少 而PCI则至少需要路由64个信号 导致电磁接口 EMI 增加 信号衰落以及噪音增强 同时增加了主板制造成本 HUB接口设计十分经济 3 4Intel8xx系列芯片组 Intel810 810E和810E2 Intel810是1999年4月推出 采用的全新的HUB体系结构 由GMCH以及ICH组成 810E还包括一个FWH Intel810芯片组系统框图 810芯片组的主要特性 Intel815 815E和815EP 815和815E芯片组于2000年6月推出 集成了能通过AGP4x插槽升级的视频 815EP是几个月以后推出的版本 为了降低成本 815EP没有集成视频 这是Intel设计的第一款直接支持PC133SDRAM内存的芯片组 Intel815芯片组系统框图 815芯片组的主要特性 Intel850 Intel850是第一款为IntelPentium4处理器设计的芯片组 因而也是首款支持NetBurst微体系结构的芯片组 主要的构成部件MCH支持400MHzRDRAM内存 带宽达3 2GBps 也支持1 5VAGP4x视频卡 ICH2支持32位PCI2 2版本 UltraATA33 66 100 Intel850芯片组系统框图 Intel845 845芯片组支持SDRAM内存 845 和DDRSDRAM内存 845D及以上 845芯片组的主要特性 Intel865 875 Intel在2004年4月发布了基于800MHz外频的P4CPU后 将处理器带宽进一步提升到高达惊人的6 4GB S速率 它像533MHz外频CPU发布的时候一样 为了适合不同用户的需要 将推出的i865系列分为有865P 865PE 865G 865GV这四款芯片组 Intel865 875 865P并不支持800MHzFSB和DDR400内存 只能支持双通道的DDR333 在双通道DDR333内存的支持下 865P芯片组可让533MHz的P4处理器带宽发挥得卓卓有余865PE是基于865P芯片组改版和升级的主芯片 865PE芯片组在支持800MHz总线和超线程技术的基础上 还增加了对双通道DDR400内存的支持 它在功能上与高端的875P芯片组相当接近 Intel865 875 865G芯片组除了支持800MHz总线 超线程技术 双通道DDR400内存之外 还集成了Intel的ExtremeGraphics显示图形芯片 集成的显示芯片速度是845G的1 5倍 同时也可支持外接AGP8X显卡 865GV是865G的精简版 虽然支持800MHz总线 整合了图形核心和支持超线程技术 但只支持单通道DDR400 同时也取消了对AGP8X的支持 Intel865 875 875P不但支持800MHz系统总线 双通道DDR400内存和超线程技术 而且还采用了Intel的性能加速技术 PAT 此外 还加入了对内存ECC模式 即数据错误检查与更正功能 和Turbo内存模式 一项特殊的内存优化模式 的支持 与它配搭的南桥有ICH5或ICH5R 都可让P4CPU性能得能充分的发挥 以及为台式机带来最佳的性能 不过 i875P不支持单通道DDR内存 也不支持400MHz总线的P4CPU Intel865 875系统框图 865 875芯片组主要特性 865 875芯片组主要特性 865 875芯片组主要特性 865 875芯片组主要特性 Intel848P 在中高端方面 Intel已经推出了865PE跟875P芯片组 对800MHzFSB和双通道DDR400内存提供了稳定的支持 为Pentium4发挥最佳性能的平台 在中低端方面却只有支持比较落后技术的845PE跟845E芯片组在打拼 显然是力不从心的 因此 Intel为了提高中低端的竞争力 在2004年8月份毅然推出848P芯片组 Intel推出848P的目的是十分明确的 就是配合Intel中低端的CPU 全面取代已经老态龙钟的845E和845PE 从而组成875P 865PE 848P产品线 Intel848P系统框架图 848P和865PE唯一的区别在于内存单通道和双通道的支持上 Intel915 925 915 925系列芯片组可以认为是分别对865 875系列芯片组的升级版本 915系列有915P 915G 915GV三款 915G就是915P芯片组的内置显卡型号 而915GV跟915G的分别就是915GV省掉了915G上面的PCIExpressx16显卡接口 从而使得价格更低廉 925系列有925X和925XE两款 Intel915 925 CPU支持方面PCIExpress插槽硬盘的支持方面音频系统的改进第三代图形处理外核全新的ICH6南桥芯片整合了无线WI FI网关技术 915 925系列芯片组技术 Intel915 925系统框架图 915 925芯片组主要特性 915 925芯片组主要特性 915 925芯片组主要特性 915 925芯片组主要特性 VIA芯片组 VIA芯片组系统框架图 VIA芯片组 VIA芯片组 VIA芯片组 关于芯片组有几点需要说明 1 处理器与其它部件或电路模块之间的相互联络是通过芯片组来完成的 芯片组决定了主板上的内存型号及大小 声卡传输方式 处理器类型等 2 芯片组包括处理器接口 存储器控制器 总线控制器 I O控制器及其他 主板的所有线路位于芯片组中 但芯片组不集成串 并口电路 3 5系统总线 明确几个定义 1 主板最少应有三种总线 数据 地址 控制总线2 主板使用最多的总线有 AGP PCI FSB ISA等3 主板扩展槽的作用是使扩展卡能连接到相应的总线上 ISA总线及扩展槽 较老版本是8位总线 以4 77MHz速度运行 较新版本是16位总线 以6MHz速度运行 后来提高为8MHz 后来 工业上一致同意ISA的8 16位版本的最大标准速度为8 33MHz以实现向后兼容 8位ISA 上 16位ISA 下 PCI总线图解 PCI总线于1992年发布 目前使用的标准是PCI2 2版 有5种类型 最常使用的是32位 33M的PCI总线 PCI总线类型 PCI总线识别 64位 33M的PCI 64位 64M的PCI 32位 33M的PCI 1 64位的PCI主要用在服务器2 还有一种PCI也经常用户于服务器 32位 66M 台式一般用32位 33M的PCI AGP端口 AGP 图形加速端口 是由Intel创建的新总线 专门用作高性能图形及视频支持 定义了66MHz时钟速度及1x或2x使用3 3V的信号 AGP规范2 0发布于1998年5月 增加了4x信号及1 5V的工作能力 AGP规范最近版本是于2000年8月发布的AGP8x AGP槽比较 PCIExpress总线 PCI总线技术面临的几个的问题 最高带宽133MB s工作频率只有33MHzIRQ共享问题主板铜布线工艺设备数目限制 PCIExpress总线 2003年7月发布PCIExpressPCIExpress从名称上来看似乎同PCI有着很大的关系 但实际上这并不是PCI技术的延续 不是新的具有更高带宽的PCI技术 也更不是一个驱动程序或者一个升级补丁 PCIExpress不只要取代PCI及AGP的插槽 同时也将是一些电脑内部系统连接接口 如处理器 绘图 网络及磁盘的I O子系统芯片间的连接 PCIExpress