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　　选择主板是组装 PC 的一个非常重要的部分。主板很复杂，让我们逐个分解它们，并解释它们的工作原理。

　　主板有什么作用？它是将所有硬件连接到处理器的电路板，包括从电源分配电力，并定义可以连接到 PC 的存储设备、内存模块和图形卡（以及其他扩展卡）的类型。主板就像一个小基地。下面智慧教室设备清单，我们将深入剖析主板。一英特尔主板为例说明，也同样适用于AMD主板。

　　主板是 PC 的主要电路板。主板的外观会随着时间而改变，但它们的基本设计使连接新的扩展卡、硬盘驱动器和内存模块变得更容易。

　　主板通常包含至少一个处理器插槽，使 CPU（PC 的机械“大脑”）能够与其他关键组件进行通信。其中包括内存 (RAM)、存储设备和安装在扩展槽中的其他设备——包括 GPU 等内部设备和外围设备等外部设备。

　　选择主板时，请检查 CPU 的说明书以确保主板与您的 CPU 兼容。插座有多种形态，以便通过更改引脚阵列来支持基于世代、性能和其他因素的不同CPU产品。 （插槽名称来自引脚排列：例如，兼容第 9 代 CPU 的 LGA 1151 插槽有1151个引脚。）

　　现代英特尔主板将 CPU 直接连接到 RAM，它从RAM中获取来自不同程序的指令，以及一些可以容纳性能关键组件（例如 GPU 和存储驱动器）的扩展插槽。内存存在于 CPU 本身，但大多数其他设备通过芯片组与 CPU 通信，芯片组控制许多扩展槽、SATA 连接、USB 端口以及声音和网络功能。

　　芯片组是集成到主板中的硅基主干，可与特定世代的 CPU一起工作。它是CPU与许多连接的存储和扩展设备之间的通信中继。

　　虽然 CPU 直接连接到 RAM（通过其内置内存）和数量有限的 PCIe* 通道（扩展槽），但芯片组扮演了控制主板上其他总线的集线器角色，额外的 PCIe 通道、存储设备、外部端口（如 USB 插槽）和许多外围设备都要通过芯片组与CPU通信。

　　与标准型号相比，高端芯片组可以具有更多的 PCIe 插槽和 USB 端口，以及更新的硬件配置和不同的 PCIe 插槽分配（更多直接连接到 CPU）。

　　通用的经典芯片组设计中，奔腾处理器家族的芯片组分为“北桥”和“南桥”，分别处理主板的不同功能智慧教室设备清单。这两个芯片共同构成了芯片“组”。

　　在这种老式设计中局域网硬件组成，北桥（或叫“内存控制集线器”）通过称为系统总线或前端总线 (FSB) 的高速接口直接连接到 CPU。这控制了系统的性能关键组件：内存和连接到图形卡的扩展总线。南桥（或叫“I/O 控制集线器”）通过较慢的内部总线连接到北桥，并控制几乎所有其他内容：其他扩展插槽、以太网和 USB 端口、板载音频等等。

　　从 2008 年的第一代酷睿处理器开始，英特尔芯片组已将北桥的功能集成到 CPU 中仪器设备英语。内存作为影响芯片组性能的主要因素之一仪器设备英语，现在位于 CPU 内部，大大减少了 CPU 和 RAM 之间的通信延迟。 CPU连接到单个芯片（而不是两个）——平台集线器 (PCH)，它控制 PCIe 通道、I/O 功能、以太网、CPU 时钟等。而高速直连媒体接口 (DMI) 总线在 CPU 的内存和 PCH 之间创建了点对点的连接。

　　现代芯片组整合了许多曾经是连接到主板的分立组件的功能。板载音频、Wi-Fi、Bluetooth技术，甚至加密固件现在都集成到英特尔芯片组中。

　　PCIe是一种高速串行扩展总线，可集成到您的 CPU、主板芯片组或两者中。这使得可以将显卡、固态驱动器、网络适配器、RAID 卡、采集卡和许多其他扩展卡等设备安装到主板的 PCIe 插槽中。许多主板上的集成外围设备也通过 PCIe 连接。

　　每个 PCIe 链路包含指定数量的数据通道，列为 ×1、×4、×8 或 ×16（通常发音为“by one”、“byfour”等）。每个通道由两对电线组成：一对传输数据，另一对接收数据。

　　在当前的 PCIe 技术中，PCIe ×1 链路具有一个数据通道，每个周期的传输速率为一位。 而PCIe × 16 通道，通常是主板上最长的插槽（也是最常用于显卡的插槽），有 16 个数据通道，每个周期最多可传输 16 位。然而仪器设备英语，未来的 PCIe 迭代将允许将每个时钟周期的数据速率加倍。

　　PCIe 的每次修订都使上一代的带宽大约增加了一倍，这意味着 PCIe 设备的性能更好。 PCIe 2.0 ×16 链路的理论双向峰值带宽为 16 GB/s； PCIe 3.0 ×16 链路峰值为 32 GB/s。在比较 PCIe 3.0 通道时仪器设备英语，许多固态驱动器常用的 ×4 链路的峰值理论带宽为 8 GB/s，而 GPU 所利用的 ×16 链路提供了四倍的带宽。

　　PCIe 的另一个特性是可以选择使用具有更多通道的插槽来替代具有较少通道的插槽。比如×4扩展卡插入×16插槽也可正常工作。然而，它的吞吐量与在 ×4 插槽中的吞吐量相同——额外的 12 个通道没有使用。

　　某些主板具有 M.2 和 PCIe 插槽，可以使用比平台上实际可用的更多的 PCIe 通道。例如，某些主板可能有 7 个 PCIe x16 插槽，理论上可以使用 112 条通道，但处理器和芯片组可能只有 48 条通道。

　　如果所有通道都在使用中，PCIe 插槽通常会切换到较低的带宽配置。例如，如果一对 GPU 安装在两个 ×16 PCIe 插槽中，则链路可能运行在 ×8 而不是 ×16（现代 GPU 不太可能受到 PCIe 3.0 ×8 连接的瓶颈）。然而，一些高级主板可能使用扇出物理通道的 PCIe 开关，因此插槽通道配置可以保持不变。

　　M.2 外形紧凑，适合小型扩展设备（16-110 毫米长），包括 NVMe（非易失性内存快速）固态驱动器仪器设备英语、英特尔® 傲腾™8 内存、Wi-Fi 卡和其他设备。

　　M.2 设备有不同的“键”（即末端的金色连接序列），它们决定了与主板上的插槽的兼容性。尽管它们可以使用许多不同的接口，但最常见的 M.2 卡使用四个 PCIe 低延迟数据通道或较旧的 SATA 总线 卡相对较小局域网硬件组成，因此它们提供了一种在较小系统中扩展存储容量或系统容量的简单方法。它们直接插入主板，从而消除了传统基于 SATA 的设备所需的电缆。

　　U.2 连接器是连接到使用有线 英寸 SSD 的替代接口。 U.2 存储驱动器经常用于数据中心和服务器等专业环境，但在消费者中使用频率较低。

　　U.2 和 M.2 都使用相同数量的 PCIe 通道并且速度相当，但 U.2 支持热插拔（意味着可以在使用它的系统保持开启时移除驱动器）并且可以比 M.2支持更多电源配置。

　　SATA（串行 ATA）是一种较旧的计算机总线，如今已不常用于连接 2.5 或 3.5 硬盘驱动器、固态驱动器以及播放 DVD 和蓝光的光驱。

　　虽然比 PCIe 慢，但常见的 SATA 3.0 接口支持高达 6Gbit/s 的数据传输速度。 较新的 SATA Express（或 SATAe）格式使用两个 PCIe 通道以达到高达 16Gbit/s 的速度。 不要将其与外部 SATA (eSATA) 混淆，后者是一种允许轻松连接（兼容）便携式硬盘的外部端口。

　　主板也有 RAM 模块插槽。RAM是临时存储数据以便快速检索的易失性内存条。 多根高速 RAM 可以帮助 PC 处理并发程序而不会减慢速度。

　　全尺寸主板（如 ATX 外形）通常有四个插槽，而尺寸受限的主板（如 mITX）通常使用两个。 但是，HEDT 主板，例如用于英特尔® 酷睿™ X 系列处理器家族（以及基于英特尔® 至强® 9 平台的服务器/工作站主板）的主板最多可以有 8 个。

　　最近的英特尔主板支持双通道内存架构，这意味着有两个独立的通道在 CPU 的内存和一根 DIMM（双列直插内存模块）RAM 之间传输数据。 只要以匹配的频率成对安装 RAM，就可以在某些应用程序中实现更快的数据传输和更好的性能。

　　您主板的外形尺寸决定了您需要的机箱尺寸、您必须使用的扩展插槽数量以及主板布局和散热的许多方面。一般来说，更大的外形尺寸为制造商提供了更多的 DIMM、全尺寸 PCIe 和 M.2 插槽。

　　为了方便消费者和制造商，台式机主板尺寸已高度标准化。另一方面，由于独特的尺寸限制，笔记本电脑主板的外形尺寸通常因制造商而异。这对于高度专业化的预构建桌面也是如此。

　　：全尺寸主板的当前标准。标准消费类 ATX 主板通常具有七个扩展插槽，间隔 0.7 英寸，以及四个 DIMM（内存）插槽。

　　：ATX 外形的扩大版，专为发烧友和专业用途而设计，这些板具有额外的空间，可实现更灵活的硬件配置。

　　：更紧凑的 ATX 变体，具有两个全尺寸 (×16) 扩展插槽和四个 DIMM 插槽。适合小型塔式，但仍与较大 ATX 机箱中的安装孔兼容。

　　：小巧的外形设计用于没有风扇冷却的紧凑型计算机。提供一个全尺寸 PCIe 插槽和两个 DIMM 插槽。安装孔同样与 ATX 机箱兼容。>

　　尽管用户和主板标签经常将其称为 BIOS，但现代主板上的固件通常是 UEFI（统一可扩展固件接口）。这种更灵活的环境拥有许多用户友好的改进，例如支持更大的存储分区、更快的启动和现代 GUI（图形用户界面）。

　　主板制造商通常会添加 UEFI 实用程序，以简化超频 PC 的 CPU 或内存的过程并提供有用的预设。它们还可能具有风格化的外观，添加日志记录和屏幕截图功能，简化从另一个驱动器启动等过程，并显示监视器内存、温度和风扇速度。

　　UEFI 还支持 BIOS 的旧功能。用户可以启动到 Legacy 模式（也称为 CSM，或兼容性支持模块）以访问传统的 BIOS，这可能会解决与较旧的操作程序或实用程序的兼容性问题。然而，当用户以 Legacy 模式启动时，他们显然失去了 UEFI 的现代优势，例如支持超过 2TB 的分区局域网硬件组成。 （注意：切换启动模式前一定要备份好重要数据）。

　　主板是外部设备连接的集线器，其 I/O 管理着这些设备。消费类主板提供将 CPU 的集成显卡连接到显示器的端口、键盘和鼠标等外围设备、音频设备、以太网电缆等。这些端口的不同版本（如 USB 3.1 Gen 2）可以实现更高的传输速度。

　　主板在其背部面板上对外部端口进行分组，背面板上覆盖有可拆卸或集成的“I/O 屏蔽”，屏蔽通过与金属外壳接触而接地。它有时连接到主板上，或者在组装系统时单独安装。

　　USB 端口：一个无处不在的端口，用于连接鼠标、键盘、耳机、智能手机、相机和其他外围设备。它提供电力和数据（使用 USB 3.2 时速度高达 20 GBit/s）。当前的主板可能同时具有经典的 USB Type-A 连接器和更纤薄的可逆 Type-C 连接器。

　　Thunderbolt 3 端口：使用 USB-C 连接器的高速端口。 Thunderbolt 3 技术以高达 40 GB/s 的速度传输数据，并且还支持 DisplayPort 1.2 和 USB 3.1 标准。 DisplayPort 支持使“菊花链”多个兼容显示器成为可能，并从同一台 PC 驱动它们。

　　这些显示端口连接到主板的板载图形解决方案；安装在其中一个扩展插槽中的图形卡将提供自己的显示端口选项。

　　HDMI（高清多媒体接口）：从 HDMI 2.1 版本开始，这种无处不在的数字连接支持高达 8K、30Hz 的分辨率。

　　DisplayPort：自 DisplayPort 1.4 起，此显示标准支持高达 8K、60Hz 的分辨率。虽然在显卡上比在主板上更常见，但许多主板都通过 Thunderbolt™ 3 端口支持 DisplayPort。

　　DVI（数字视频接口）：一个可追溯到 1999 年的传统端口，这种数字 29 针连接可以是单链路或更高带宽的双链路 DVI。双链路在 60Hz 时支持高达 2560 × 1600 的分辨率。它可以通过适配器轻松连接到 VGA。

　　VGA（视频图形阵列）：模拟 15 针连接，以 85Hz 刷新率支持高达 2048 × 1536 的分辨率。有时仍会在主板上看到此旧端口仪器设备英语。使用更高的分辨率或更短的电缆时，信号通常会下降。

　　PC 机箱的正面通常具有两个标记为耳机（耳机输出）和麦克风（麦克风输入）的模拟 3.5 毫米音频端口。

　　主板的尾部面板通常有一组六个颜色编码和标记的 3.5 毫米模拟音频端口，用于连接到多声道扬声器系统。

　　主板还可能配备 S/PDIF（索尼/飞利浦数字接口）连接器，例如同轴和光纤音频端口，可与数字扬声器、家庭影院接收器和其他音频设备配合使用智慧教室设备清单。如果您使用的设备不支持通过 HDMI 进行音频传输，这可能是一个有用的选项。

　　大多数消费类主板都包含一个 RJ45 LAN 端口，可以通过以太网电缆连接到您的路由器或调制解调器。某些主板具有用于 Wi-Fi 天线的双端口，以及高级连接功能，例如双 10 千兆位以太网端口。

　　高端主板通常提供自动测试和调整来超频CPU、GPU 和内存，为在 UEFI 环境中手动调整频率和电压数字提供了一种易于使用的替代方案局域网硬件组成。它们还可能具有用于精细控制 CPU 速度的板载时钟发生器、增强型 VRM（电压调节器模块）、超频组件附近的额外热传感器，甚至主板上用于启动和停止超频的物理按钮。

　　PCH 和 VRM 等主板组件会产生大量热量。为了使它们保持在安全的工作温度并防止性能下降，主板制造商安装了各种冷却解决方案。包括从散热器提供的被动冷却到主动解决方案，例如小风扇或集成水冷。

　　主板软件套件可以更轻松地在 Windows 中以图形化形式管理主板。功能集因制造商而异，但软件可能会扫描过时的驱动程序、自动监控温度、安全更新主板 BIOS、允许轻松调整风扇速度、提供比 Windows 10更深入的节能配置文件，甚至跟踪网络交通。

　　先进的音频编、内置放大器和增强型电容器可以提高板载音频系统的输出。不同的音频通道也可以在PCB的不同层分开，以避免信号干扰。

　　许多制造商宣传 PCB 构造技术，据说有助于隔离存储器电路并提高信号完整性。一些主板还在 PCB 顶部添加额外的钢板以保护连接器或支撑显卡（通常用简单的闩锁固定）。

　　高端主板通常提供 RGB 接头来为一系列具有可定制颜色和效果的 LED 灯供电。不可寻址的 RGB 接头为一次显示单一颜色的 LED 灯条供电（具有不同的强度和效果）。可寻址 RGB 接头为具有多个颜色通道的 LED 供电，使它们能够同时显示多种色调。内置软件和智能手机应用程序通常可以轻松配置 LED。

　　你需要一个与你的CPU 匹配的插槽、一个最大限度发挥硬件潜力的芯片组，以及最后一个满足您的计算需求的功能集。 在做出决定之前花点时间列出几种兼容的主板并比较它们的主要优势，你应该会找到你正在寻找的东西局域网硬件组成。

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