计算机科学系 第二章 计算机硬件

第二章计算机硬件

计算机科学系

第二章计算机硬件

■2-1CPU

■2-2主板

■2・3存储器

■2・4输入设备

■2-5输出设备

■2・6其他设备

2

2-1CPU

■CPU即中央处理器,它是计算机的大脑，计

算机的运算、控制都是由它莱处理的。它

的发畏非常迅速，就像列不断在加速的列

车一样。个人也脑从8088(XT)发展到现友

的Pentium4时代，只经过了不到20车的时

间。从生产技术来说，最初的8088集成了

20000个晶体管，而Pentium4的集或度超

过了4200万个晶体管；从CPU的运行速度，

以MIPS(百万个指令每抄)为单住，8088是

0.75,而Pentium4超过了2000。

3

2"1"1CPU的夕卜形

Silicon

A

S

MS

AE

LM

AB

YL

SE

ID

A

I

N

匚L

CeramicSubstrate

4

Intel公司的CPU

CPU的物理构造

1、CPU内核:

CPU的中间就是我们平时称作核心芯片或CPU内核的地方，这颗

由单晶硅做成的芯片可以说是电脑的大脑了，所有的计算、接受/存

储命令、处理数据都是在这指甲盖大小的地方进行的。

2、CPU的基板：

CPU基板就是承载CPU内核用的电路板，它负责内核芯片和外界

的一切通讯，并决定这一颗芯片的时钟频率，在它上面，有我们经

常在电脑主板上见到的电容、电阻，还有决定了CPU时钟频率的电路

桥（俗称金手指），在基板的背面或者下沿，还有用于和主板连接

的针脚或者卡式接口。

比较早期的CPU基板都是采用陶瓷制成的，目前AMD的Duron仍

然采用这种材料，而最新的CPU,例如Pentiumlll、Celeron2,

Palomino内核的AthlonXP,都转用了有机物制造，它能提供更好的

电气和散热性能。

6

4CPU的封装方式

CPU的封装也是一种不断发展与更新的技术。目前

最常见的是PGA（Pin—GridArray,针栅阵列）封装，通常

这种封装是正方形的，或者是长方形的，在CPU的边缘周

围均匀的分布着三、四排甚至更多排的引脚，引脚能插入

主板CPU插座上对应的插孔，从而实现与主板的连接。

奔腾IIICoppermine（铜矿）CPU,以及AMD公司的

部分产品采用了一种独特的FC—PGA（FlipChipPin-Grid

Array,反转芯片针栅阵列）封装技术，把以往倒挂在封装

基片下的核心翻转180度，稳坐于封装基片之上，这样可

以缩短连线，并有利散热。

7

CPU和主板连接的接口

■一类是卡式接口，称为SLOT,卡式接口的CPU

像我们经常用的各种扩展卡，例如显卡、声卡、

网卡等，是竖立插到主板上的，当然主板上必

须有对应SLOT插槽。

■另一类是针脚式接口，称为Socket,Socket接

口的CPU有数百个针脚（因为针脚数目不同而

称为Socket478、Socket462>Socket423

等），一一对应插在主板CPU插座的针孔上。

■CPU的接口和主板插座必须完全吻合

8

Socket接口

SOCKETCPU®座

9

4Socket接口

■socket7：支持Intel75mhz-200mhzp54c/p54cs/p55c

系列cpu、支持AMDk5/k6-2/k6-3、支持Cyrix

6x86/6x86l/mII/mediagx

■Super7：Super7接口主板是AMD、VIA、ALLSIS等

厂商共同倡导创建的。它最大的特点是直接支持

100MHz总线频率和AGP图形加速端口，延长了Socket7

接口主板的寿命。目前市场上新型的Super7主板已非常

少见。

■Socket423：早期的奔腾4系列处理器都采用423封装，

不过此款接口已经被淘汰。

■Socket370：Intel为赛扬处理器设计的接口标准。

■SocketA是AMD对抗Intel的有力武器，此款接口的主板

多基于KT133A、266A等VIA的芯片组主板。

■Socket478：Intel为奔腾4系列处理器设计的接口标准

Slot接口

Slot1：Intel公司专利，它是一个狭长的242引脚的插槽,

可以支持采用SEC（单边接触）封装技术的PentiumII、

PentiumHI和Celeron处理器

Slot2：服务于高端服务器及图形工作站的系统。所用

的CPU是Xeon（至强）系歹U。

SlotA接口标准是由Intel的竞争对手AMD提出的，它支

持AMDK7处理器，与其搭配的芯片组为AMD自己的AMD

751芯片

CPU主要性能指标

CPU主要性能指标有主频、外频、地址总线宽度、数据总

线宽度、高速缓存、工作电压

1主频：也就是CPU的时钟频率，也就是CPU的工作频率。

一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，

CPU的速度也就越快。

2外频：就是系统前端总线的工作频率；而倍频则是指

CPU外频与主频相差的倍数。用公式表示就是：主频二

外频X倍频。

12

CPU主要性能指标

3工作电压

工作电压指CPU正常工作所需的电压。早期CPU

（386、486）由于工艺落后，它们的工作电压一般为5V,

随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐

步下降的趋势，Intel最新出品的Coppermine已经采用

L6V的工作电压了。低电压能解决耗电过大和发热过高

的问题。

13

CPU主要性能指标

4协处理器(数学协处理器)

在486以前的CPU里面，是没有内置协处理器的。协

处理器主要的功能就是负责浮点运算

5流水线技术、超标量

流水线(pipeline)是Intel首次在486芯片中开始使用

的。在CPU市由5〜6个不同功能的电路单元组成一条指令

处理流水线，然后将一条X86指令分成5〜6步后再由这些

电路单元分别执行，这样是为了提高CPU的运算速度。

14

超流水和超标量

■超流水线

指某型CPU内部的流水线超过通常的5〜6步以上，

例如Pentiumpro的流水号就也达14步。蒋流水鹿设并

的步（级）数越多，其完成一条指令的速度越快，因此才

能适应工作主频更高的CPU。

■超标量

是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指

令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的，只有

Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构；这是因为

现代的CPU越来越多的采用了RISC技术，所以才会超

标量的CPU。

15

CPU主要性能指标

6LI、L2高速缓存

一般集成在CPU内部。PentiumPro处理器的L2和

CPU运行在相同频率下，但成本昂贵。为降低成本Intel

公司曾生产了一种不带L2的CPU名为赛扬。

7制造工艺

PentiumCPU的制造工艺是035微米，PII和赛扬

可以达到0.25微米，最新的CPU制造工艺可以达到0.13

微米，并且将采用铜配线技术，可以极大地提高CPU的

集成度和工作频率。

16

CPU的发展历程

■1971年。INTEL公司推

出了世界上第一台微处

理器4004。4004含有

2300个晶体管，时钟频

率为1MHz,功能有限,

速度慢

17

早期的微型计算机

IBMPCAppleII

18

Intel8088

■准16住微处理器，内

含29000个晶体管，

时钟频率为4.77MHz,

地址总线为20住，可■

使用1MB内存。

X___P8088-I

yTH87U2jm

07^©INTEL

19

yIntel80286

1982年的Intel

80286虽然是16位芯片，

但是其内部已包含了13.4

万个晶体管，时钟频率也

到了前所未有的20MHz。

其内、外部数据总线均为

16位，地址总线为24位，

可以使用16MB内存

20

Intel80386

1985年，Intel公司又推出了

80386芯片，含有27.5万个晶体

管，主频由最初的12.5MHZ逐

步提高到33MH乙内部和外部

数据总线都是32位，最大内存

可达4GB,它是80x86系列芯片

中的第一个32位微处理器。

21

Intel80486

■1989年，Intel公司推出了

80486芯片，集成了120万个

晶体管，主频由最初的25MHz

逐步提高到100MHZ,80486

将80386和数学协处理器

80387以及一个8KB的高速缓

存集成在一个芯片内，并且在

80x86系列中首次采用了RISC

技术。80486的性能比带有

80387数学协处理器的

80386DX提高了4倍。

22

IntelPentium

■晶体管数〉300万

■内置了16KB的一级缓存

TopBottom(pins)

■早期版本的核心频率

为60〜66MHz、每秒钟

执行1亿条指令

■工作频率有75、90、

100、120、133、150、

166、200几种规格。

23

PentiumPro

■PentiumPro主频可达

200MHz,每秒钟完成

4.4亿条指令，集成了

550万个晶体管。

■LICache16KB

■L2Cache256KB

intel®

-jlPentiumMMXpentium®

w/MMX™tech

■PentiumMMX(Multimedia

extension)在Pentium的基础

上进行了重大的改进，增加

了片内16KB数据缓存和

16KB指令缓存，特别是新增

加的57条MMX多媒体指令，

使得PentiumMMX即使在运

行非MMX优化的程序时也比

同主频的PentiumCPU要快

的多。57条MMX指令专门用

来处理音频、视频等数据，

使CPU拥有更强大的数据处

理能力。

25

PentiumII

■最大的变化就是它采用了Slot1架构，PentiumII处

理器使用SEC（单边插接）与主板相连

■32KB一级Cache

■PentiumII系列包含有MMX指令集。

<PentiumIIXeon

>象用Slot2插口技术

>32KB一级高速缓存

>具有512KB及1MB的统一、无障

碍二级高速缓存

>100MHz条统总线加速了处理器

与系统间数据的传输

>支持多达8个处理器

>双独立总线结构和动点指令执行

技术

>面向工作站和服务器市

场推出

27

»IntelCeleron

-第一阶段的赛扬266和300,采

用0.25微米工艺制造，Slot1架

构，没有片内L2缓存。正因为

如此，其运算能力较Pentium

n差

-第二阶段的赛扬采用0・25微米

工艺，Slot1架构，增加了整

合在CPU内部的128KL2缓存，

并以与CPU相同频率工作。

■第三阶段的赛扬采用了Socket

370架构

28

PentiumIII

■PentiumIII处理器是Intel的

新一代产品，它采用0.25微

米制造工艺，使用的是

Katmai内核，新的SECC2插

口。PIII拥有32K一级缓存和

512K二级缓存，包含MMX指

令和Intel自己的“3D”指令

-SSE,StreamingSIMD

Extensionso最初发行的Pin

有450和500MHz两种规格，

其系统总线频率为100MHz。

29

PentiumIII—Coppermine

■系统前端忍线为133MHz,CPU主频最高达到733MHz。

Coppermine集用全新的核心设计，内置256KB与CPU

主频同步运行的二级缓存，并率先采用0.18微米的制

程。

■由于制造工艺的提高，新一代的Coppermine处理器的

集成度大为提高，它的核心集成了二千八百万个晶体

管，远超过原来Katmai处理器的九百万个晶体管教量。

■Socket370接口

30

।Pentium4

■Pentium4还拥有全速的256KB二级缓存,

■Pentium4的总线频率高达400MHz,是

目前PC133总线的PentiumIII的三僖。

■Pentium4的算术变子牌单元(ALU)以核心

的两僖运行，还包含了144条重新设计的

SSE2指令集。

31

Pentium4

■早先采用的是Socket423接

口，而新品的Pentium4则

采用Socket478接口。

■使用Socket423结构的P4,

采用0.18微米铝连线、六层

CMOS工艺，晶体管教日达

到了4200万个，功耗高

■代号为Northwood的新款

Pentium4处理器，它套采用

0.13微米生产工艺、拥有

478才艮针脚

32

AMD系列

■AMDK5处理器

K5是AMD公司第一个

独立生产的x86级CPU,由

于K5在开发上辿到了问题,

其上市时间比Intel的奔腾

脱了许多。

■外部总线频率为60Mhz或

66Mhz

■内置24KB一级缓存

33

$AMDK6

■AMDK6处理器是与Pentium

MMX一个档次的产品，包含

了全新的MMX指令以及64K

L1缓存。

■K6-HI内部整合了256K的L2缓

存

■K6-III支持“3DNow!”指令，

3DNow!指令是对x86体系结

构的重大突破，它大大加强啜

了处理3D图形和多媒体所需

要的密集浮点运算能力

34

BAMD—K7

K7后被更名为“Athlon”

使用0.25微米工艺，矩点主

频定住在500MHz

提供200MHz系统前端总线和

3DNow!技术的支持

在CPU核心中集成128K的一

级缓存

二级缓存采用类似Intel的

Xeon的灵活配置，目前标准

版本的二级缓存为512KB

Athlon处理器使用SlotA架构,

不能与现有的Slot1或Slot2

架构兼家

35

yAMDAthlonXP

■XP2800+

接o：SocketA

生产工艺：0.13um

LI128Ks

二级缓存：L2256Ks

主频：2.25GHz

FSB（前端总线）：前端总线

333MHz

ASSEMBLEDIN-

MALAYSIA6

LZ

AMDAthlon™Z

AXDA2800DKV3D5820462280011

A1UA80236SPAU©©1999AMD/

36

CPU的发展方向

■提升主频与外频

■全面选入64位时代

■更精细的制造工艺与

更先进的技术

e

8

5

X

-

-

B

3

37

・主板是电脑系统中最大的一块电路板，它的英文名

字叫做“Mainboard”或Motherboard^,简祢M/B。

主板上布满了各种电子元件、插槽、接口等。它为CPU、

内存和各种功能（声、图、通信、网络、TV、SCSI等）

卡提供安装插座（槽）；为各种磁、光存储设备、打

印和扫描等I/O设备以及数码相机、摄像头、“猫”

（Modem）等多媒体和通讯设备提供接口

■电脑通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合

起来形成一套完整的系统。

38

连接硬盘、软驱数据线的接口

39

受

11____________________________________________________

.在计算机各部件之间传递数据信息的通道就叫做总

线（Bus）。总线的作用是实现数据传输和交换。总线的

数据通道越宽，能传输的数据就越多。而总线速度越高,

数据传输的速度就越快。

微机系统总线有五种类型：ISA（IndustryStandard

Architecture,标准工业结构）、EISA（ExtendedIndustry

StandardArchitecture,扩展标准工业结构）、MCA

（MicroChannelArchitecture,微通道结胸）和局部总线

（VESA、PCI）o

40

LISA总线

ISA总线是1984年IBM首先采用的总线结构，工作频率为8MHz,数据宽度

为16位，数据传输率最高为8MB/S。1988年这种总线成为全世界计算机界所遵循

的工业标准，被广泛应用于IBMPC及兼容机，386以下的计算机几乎都采用ISA

总线结构。

2.EISA和MCA总线

1987年，IBM公司推出它的第一台386微机时，创造了一个全新的系统总线

标准一MCA总线，其数据宽度为32位，最大数据传输率可达40MB/S,但IBM公

司没有公布MCA总线标准，以求垄断市场。

为突破IBM的技术垄断，1989年以COMPAQ为代表，包括HP、AST、NEC

等九大计算机厂家联合制定了开放式32位总线标准EISA,EISA总线的工作频率

为8MHz,数据传输率为33MB/s。

EISA不仅具有MCA的全部功能，还保持了与ISA总线百分之百的兼容。但

EISA总线除在服务器上使用外，始终没有广泛应用在32位微机上。

41

3.局部总线

系统总线虽然从ISA总线发展到MCA、EISA总线，但都不能充分利用CPU的

3r处理能力，大部分时间内，CPU都处于写等待状态。特别是使硬盘、显示卡

_—高速外设只能逋过一个慢速且狭窄的路径传输数据,从而影响了系统

的标工作效率，而局部总线则打破了这个瓶颈。

⑴VESA总线

1991年，VESA（VideoElectronicsStandardAssociation,视频电子标准协会）

与60余家公司联合推出了一个全开放的局部总线标准VESALocalBus（简称VL总

线）。VESA总线是一个通用的局部总线标准，数据宽度为32位，工作频率为

33MHz,数据传输率可达132MB/s。由于VESA总线标准不够严格，兼容性差，加

之带负载能力较低，很快被PCI总线所取代。

⑵PCI总线

1991年底，Intel公司结构实验室推出PCI（PeripheralComponentInterconnect,

外围部件互联）总线的概念，并联合IBM、COMPAQ>AST、HP、NEC等100多

家公司成立了PCI集团，统筹及强化PCI标准，使其成为开放的、非专利的局部总

线标准。

PCI总线宽度为32位，并可升级为64位，工作频率为33MHz,数据传输率为

132MB/S,升级后可达264MB/S。PCI总线支持并发工作，即PCI总线上的外围设备

可与CPU并发工作，并能同时兼容ISA、EISA、MCA等总线，其图形显示能力和

输入输出能力都高于VESA总线。Q

4.系统总线频率

・CPU通过系统总线与存储器或外设接口打交道，它们是主板芯片组、内

存、主板上集成的高速缓存、PCI接口、AGP接口、外设接口等。

决定主板及CPU的工作频率的并不是CPU,而是振荡晶体，简称晶振。

晶振产生适当的频率，使主板工作在某个速度。

系统总线频率又称为外部频率（与CPU的内频相对应），是计算机的主

时钟频率（晶振频率）。计算机系统的整体工作速度主要取决于系统总线频

率的高低，早期586主板的系统总线频率为66MHZ,部分非Intel芯片组主板还

支持75MHz和83MHz。以后的主板则分别支持100MHz或133MHz系统总线频

率。

电脑中各分支系统中所有不同工作频率都与主时钟相关联，ISA总线的频

率为11.1MHz,PCI总线的频率为33.3MHz,AGP接口总线为66.6MHz。由于

各种总线的频率不同，所以其数据传输率也不同，这必然造成各个部件之间

数据传输的瓶颈问题，因此要采用分频技术使不同总线相互配合。当主时钟

为66MHz时，ISA为1:6分频,PCI为1:2分频，AGP为1:1分频；当主时钟为

100MHz时，ISA为1:9分频，PCI为1:3分频，AGP为1:1.5分频。

43

5.AGP接口

(AcceleratedGraphicsPort,图形加速接口)是Intel公司为了配合

PentiumII处理器而开发的，专门用于安装具有图形加速功能显示卡接口标准，

现在大多数显示卡使用AGP接口。

AGP接口的工作原理是将显示芯片独立设置在系统总线上，把显示芯片

同芯片组的内存控制器直接相连，进行点对点传输，因此速度成倍提高。

AGP仅仅是一种一对一连接的“端口”(Port),和前面介绍的总线不同,

它不是一种系统总线，甚至称为“总线”也是不严密的，因为“总线”必须

是两个以上设备之间数据传输的公共通道。AGP仅仅是对PCI总线在3D图形

显示等方面性能不足的一种补充。

AGP经历了IX、2X和4X三种工作模式。IX模式采用66MHz工作频率，

数据传输率是266MB/S；从AGP2X开始，工作频率为66MHz，但它采用上下

沿触发的工作方式，使得传输频宽加倍，达到533MB/S；AGP4X的触发方式

同AGP2X相当，不过每个频率周期所能传输的数据宽度却增加为16个字节，

最高传输带宽的理论值可达到IGB/s。

AGP8X是Intel在2000年8月发布的新型端口标准，它定义为一条32位宽

的并行总线，可以提供两倍于AGP4X的带宽，达到2.1GB/S,AGP8X可向

下兼容AGP4X,但并不支持AGPIX和AGP2X,不是真正的向下兼容。

44

芯片组

-L

控制芯片组（Chipset）是由焊接在主板上的若干相关的IC芯片的集合，也称

,套片，是主板上最为重要的部件，它不仅决定主板自身性能和档次，还决定整个

-电脑系统的性能。

芯片组是CPU与所有元件的接口，CPU通过芯片组对主板上的各个部件进行

控制，CPU只与芯片组直接打交道，芯片组负责处理CPU与内存、高速缓存、接

口电路适配卡、硬盘等外部设备的交往。主板能支持哪些CPU、是否支持高速硬

盘等都取决于芯片组。芯片组由一组（2片〜4片）超大规模集成电路芯片构成,

并固定在主板上。

586以后主板采用的芯片组有Intel的824x5828xx系列、VIA（威盛）的

Apollo（阿波罗）系列、SiS（矽统）的酌系列、ALi（扬智）的Aladdin系列等。

芯片组按照在主板上的排列位置不同，分为南桥芯片和北桥芯片。北桥芯片

靠近CPU插座（或插槽），芯片上通常会覆盖着一块散热片。北桥芯片提供对

CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等

支持。南桥芯片一般靠近PCI插槽，提供对KBC（键盘控制器）、RTC（实时时

钟控制器）、USB（通用串行总线）、UltraDMA/33（66）EIDE数据传输方式和

ACPI（高级能源管理）等的支持。

对电脑使用CPU和内存类型起到决定性作用的是北桥，因此北桥芯片也称为

主桥（HostBridge）。

45

芯片组

|C-JIntel&片组

Intel研制的Pentium系列芯片组主要有以下儿种：

82430系列是Intel为Pentium开发的芯片组，它有LX（支持P5）,NX（支持Pentium

75/90/100），FX（支持Pentium75〜133），HX、VX、TX（支持PentiumMMX）六类芯

片组。

82440FX是为PentiumPRO开发的芯片组；

440LX是为PentiumII设计的产品，支持AGP图形显示；

440EX则是支持“赛扬”处理器的芯片组；

440BX是为支持高主频PentiumII（即100MHz系统总线频率、350MHz以上主频CPU）

而开发的，可支持1GB内存和AGP图形显示卡，是PentiumIICPU的主流芯片组；

440Gx支持Slot2架构的芯片组；

440ZX则是专门为Socket370设计的芯片组；

810/815支持Celeron、PentiumIII系列CPU；

815E/EP支持Celeron和Tualatin核心的PentiumIII；

820则增加了对CeleronIII的支持；

840的定位是服务器市场，支持两个PentiumIII或XeonIII处理器；

845/850则支持PentiumIV处理器。

46

芯片组

JIntel恙片组

Li82810/815/820芯片组

Inteli82810>i82815和i82820（简写为810、815和820）芯片组的设计思想是

一样的。它们都引入了最新集线器概念，只不过所面对的市场定位不同。

⑴加速集线器结构

⑵正式的133MHz外频

⑶支持新型内存

⑷整合技术

2.1nteli82840

与以前的芯片组相比，840具有如下特点：

⑴两个Rambus通道（820只有一个）。

⑵理论峰值带宽3.2GB/s（PC100和PC133体系分别为0.8GB/s和1GB/s）。

⑶提供133MHz外频，支持AGP4X。

⑷840的定位是服务器市场，支持两个PentiumHI或XeonHI处理器。

（5）双PCI总线,一个33MHz/32位,一个66MHz/64位;

⑹840芯片组由82840MCH、82801ICH、82802FWH芯片组成。

47

I芯片组

JIntelJrM

3.1nteli82845/850

Intel845/850系列芯片组不再有北桥芯片和南桥芯片之分，而是用MCH和

ICH两颗核心芯片代替，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。

⑴850/850E芯片组

850是Intel推出的支持PentiumIV处理器的芯片组。发布的时间是2001年

1月，支持的CPU接口为Socket423/478o

MCH芯片支持PentiumIV,可以达至U3.2GB/s的数据交换速度，支持双

Rambus通道，可以提供3.2GB/s的带宽。可以为AGP接口提供IGB/s的带宽，全面

支持AGP2X/4X标准。

850E芯片组是850芯片组的升级版本，和850最大的区别就是可以支持

533MHz前端总线。

48

&芯片组

(7Intel,桧片组

(2)845/845D

由于850芯片组只支持RDRAM内存，使得PentiumIV一时成了高贵的象征。

Intel公司为了开拓市场，在2001年7月正式推出了845芯片组，和850芯片组的区

别是它不支持RDRAM,而支持廉价的SDRAM。

845主板的MCH和850芯片组最大的差别是支持内存的型号不同。由于支持

SDRAM,所以内存带宽最大可以达到1.06GB/S,最大内存容量为2048MB。

ICH2和850芯片组的ICH2一样，支持2个ATA100硬盘接口，向下支持ATA66/33

，提供4个支持USB1.1规范的接口，提供6声道输出，为PCI设备提供了133MB/S的

市览。

49

芯片组

（一）Intel总片组

⑶845E/845G/845GL

845E支持533前端总线。

ICH4和ICH2相比最大的改变是可以支持USB2.0规范，并且可以提供6个USB输

出端口。

845G和815E采用同一个概念，整合了图形显示芯片组。

845G和845E相比，ICH方面没有变化，也是支持USB2.0,6声道输出，集成了

网卡。但是MCH方面就不一样了，845G支持数字图像输出，支持DDR333和533MHz前

端总线。支持最大内存容量为3072MB。

845GL是Intel为PentiumIV系列整合主板开发的芯片组，相当于PentiumIII

系列中的810主板。845GL主板和845G主板相比，只是不能外接AGP显示卡，其他的

方面完全一样。

集成在845G/845GL中的显示图形芯片叫做IntelExtremeGraphics,中文大

概是“极度的图形芯片”的意思，性能规格如下：

200MHz的工作频率，256Bit的图形引擎，350MHz的RAMDAC,支持硬件DVD解码

,支持双屏同步显示。

50

VIA芯片组

IA（威盛电子）是一家老资格的控制芯片组生产厂商。

VIA公司出品的Apollo系歹！J的586档次芯片组。

51

4VIA芯片组

l.ApolloPro

ApolloPro是一组支持Slot1架构的高性能芯片组。功能十分完善，为

主板设计了很大的灵活性，基本可以满足各个层次的要求。它支持便携式微机

系统和台式PC系统的高级系统电源管理、66/100MHz外频、PC100SDRAM>

AGP2X规范码多CPU/DRAM定时配置。

ApolloPro采用二片结构，北桥芯片是VT82c691,南桥芯片是VT82c596。

用于MVP3芯片组的南桥芯片VT82c586B,也可以与VT82c691配合使用。

52

VIA芯片组ApolloProPlus

WnoProPlus是一组支持Slot1或Socket370架构的高性能芯片组。它适用于

便携式微机系统和台式PC机系统，包含了ApolloPro芯片组的全部功能。

⑴它由两片芯片组成，北桥芯片VT82c693（492脚BGA）与南桥芯片VT82c596A

（324脚BGA）。

⑵系统控制器VT82c693为CPU、DRAM、AGP、PCI总线和管线突发并行操作提供

了良好的工作平台，极大地提高了系统性能，最大内存容量为1GB。

⑶它内含的存储控制器支持FPM、EDO、SDRAM,允许混合配置使用。

⑷符合AGPV2.0标准，支持2X模式。

⑸支持3.3V/5VAGP和PCI系统总线，允许它们以同步/伪同步方式与CPU总

线通信。

⑹集成了键盘控制器、PS2鼠标控制器、DS12885RTC和256字节的CMOSRAM,

集成了主方式EIDE控制器，支持OnNow/ACPI接口功能。

⑺与VT82c693配套的最新南桥芯片VT82c686A,除包含596A的全部功能外，还

支持UltraDMA/66标准。53

4VIA芯片组

3.ApolloKX133芯片组

ApolloKX133芯片组是VIA第一款支持K7的芯片组，ApolloKX133有如下特

点：

⑴采用了和AMD-751类似的设计方式；

⑵支持66MHz、100MHz>133MHz外频;

⑶支容PC133SDRAM；

(4)ApolloKX133支持4条DIMM和最大2GB的内存，是BX芯片组支持数的两倍。

⑸ApolloKX133的北桥芯片为VT8371,主要负责管理高速的系统总线(支持

AGP4X)；南桥芯片则是和ApolloPro133相同的VT82c686A,可以支持Ultra

DMA/66和4个USB接口，具有强大的外设扩充功能。

(6)ApolloKX133还内建了符合AG97的音频芯片和软Modem,提高了产品的集

成度。

54

4VIA芯片组

4.ApolloP4X266/P4X266A/P4X333/P4M266/P4X400

上述芯片组是VIA为PentiumIV系列处理器推出的芯片组。

P4X266北桥芯片采用的是VIAVT8753,支持Socket423/478接口CPU,同时

支持PC100/133SDRAM和PC200/266的DDRSDRAM,支持AGP4X/2X显示卡，前端

总线频率为400MHz。

南桥芯片采用的是VIAVT8233,支持VIA的V-Link技术，它可以让南北桥以

266MB/S的速度传送数据，支持6个USB1.1标准的接口，内置AG97规范的声卡，

支持5.1声道，还集成了3coM的10/100M以太网网卡。

P4X266A芯片组，只支持Socket478接口的CPU。

北桥采用VIA的VTP4X266A芯片，取消了对SDRAM的支持，全面支持DDR内存

,正式支持533MHz前端总线，支持内存容量最大为3072MB。

南桥采用VT8233A芯片，支持的PCI插槽变成了4个，USB接口的数量也减少至1)4

个，但是正式提供了ATA133规范。

55

▲VIA芯片组

P4X333也只支持Socket478接口。北桥采用VT8754芯片，南桥采用的是

VT8235芯片。

P4X333可以支持DDR333规范的内存，最大内存支持容量可以达到32GB。AGP

总线标准也达到了8X,采用V-Link技术，南桥和北桥之间数据的交换速度可

以达到533MB/S,提供6声道输出，整合了10M/100M的以太网网卡，支持ATA133

标准的硬盘，传输速率可以达到133MB/s,P4X333也支持USB2.0规范，可以提

供6个标准的输出接口。整合了MG97规范的内置Modem。

P里266是整合了图形显示芯片的整于PentiumIV处理器的主板，整合的图

形显示芯片是S3公司的ProSavage8显示芯片。支持DDRSDRAMPC200/266,也支

持SDRAMPC133/100,最大支持内存容量为4GB,只支持前端总线为400MHz的

PentiumIV,整合了ProSavage8显示芯片，但可以外接AGP接口的显示卡。

P4X400是VIA新推出的芯片组，北桥采用VIAApolloP4X400芯片，南桥采

用VT8235芯片。支持前端总线为533MHz的PentiumIV,3个DDR400规格内存接口

，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，6声道音频输出，6个基于USB2.0标准的接口，还提供一个IEEE1394接口

。整合了MC'97的内置Modem。

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SiS茗比组

SiS（矽统科技）和扬智科技的芯片组

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SiS芯片组

l.SiS635/SiS735

SiS635和SiS735芯片组的主要功能包括：

⑴支持IntelCeleron>PentiumIII处理器;SiS735支持AMDAthlon及

Duron处理器。

⑵支持使用DDR266、DDR200或PC133SDRAM内存，支持3个DIMM插槽。

⑶内建Multi-Threaded10Link(多线程输入输出连接)，集成北桥、

南桥控制功能，外部PCI总线带宽1.2GB/S。

⑷支持AGP4X接口与FastWrite传输。

⑸双重通道支持IDEATA33/66/100传输速率。

⑹双通道USB控制器，可支持6个USB接口。

⑺组合AC，97Audio/Modem控制器，采用S/PDIF输出。

⑻提供高品质数据通讯(56KModem).高速以太网络传输(10M/100M

FastEthernet)及家庭网络(IM/10MHomeNetWorking)。

⑼符合ACP11.1/APM1.2规范。

58

4SiS芯片组

2.SiS645/645DX/648

SIS645芯片组于2001年11月推出，SiS645芯片组并不支持423接口，只支持478

接口的PentiumIV。

北桥采用的是SiS645芯片，但它是最早支持DDR333规格内存的芯片组，最大

支持容量为3GB,在AGP总线方面提供2.IGB/s的带宽，前端总线为400MHz。

南桥采用SIS961芯片，提供6个PCI接口，6个USB1.1接口，可以提供基于AG97

规范的5.1声道输出（6声道），提供两个标准IDE接口，全面支持ATA100/66/33规

格。南桥和北桥的传送数据的速度是533MB/S。

SiS648芯片组北桥采用全新的SiS648芯片，全面支持AGP3.0标准，也就是

AGP8X,带宽为2.IGB/s,兼容AGP4X。和645DX一样支持最大内存容量为2048MB。

可以外接AGP4X的显示卡。

南桥采用SiS963芯片，几乎包括了现有主板的所有主流技术，ATA133规格兼容

ATA100/66/33o提供6个USB2.0接口，6个PCI插槽，基于AC97的6声道输出，

提供3个IEEE1394接口，整合了10M/100M网卡。

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主板的结构

「TA主板的基本结构看，目前常见的主板主要有AT主板和ATX(ATeXtend)主

板两大类。

LAT主板2.ATX主板

PentiumIVATX结构主板

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主板的接口

■主板的内部接口包括有CPU接口、各种板卡接口、内存接口和驱动器的数

据线接口等。

1.CPU插座

目前常见的主要有Socket7/Supe