Computer Fundamentals 简明教程
Computer - Motherboard
What is a Computer Motherboard?
主板是一个电路板，固定在计算机的中央处理器 (CPU) 内。它可以视为将计算机的大多数基本组件集成的计算机系统。
主板作为连接计算机所有部件的单一平台。它直接或通过电缆连接 CPU、内存、硬盘驱动器、光盘驱动器、显卡、声卡以及其他端口和扩展卡。它可以被认为是计算机的骨干。通常，它由玻璃纤维和铜制成。
主板安装在外壳内，并通过事先钻好的孔中的小型螺钉牢固地固定。主板包含用于连接所有内部组件的端口。它为 CPU 提供了一个单一插座，而对于内存，通常提供一个或多个插槽。主板提供端口以通过带状电缆连接软盘驱动器、硬盘驱动器和光盘驱动器。主板承载风扇和一个专为电源设计的特殊端口。
主板前面有一个外围卡插槽，可用于将显卡、声卡和其他扩展卡连接到主板。
在左侧，主板承载多个端口，用于连接显示器、打印机、鼠标、键盘、扬声器和网络电缆。主板还提供 USB 端口，允许将兼容的设备插入/拔出连接方式，例如 U 盘、数码相机等。
Components of a Motherboard
主板由不同组件组成；一些主要组件如下 -
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CPU Socket − 它是一个主要组件，它决定了连接到系统的处理器。
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Memory Slots − 这些插槽允许将内存设备连接到其中。
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Storage Connectors − 这些插槽包括串行 ATA 端口，用于连接硬盘驱动器，如机械硬盘和固态硬盘。
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ROM Slots − 这些插槽允许 ROM BIOS 连接。
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Chipset − 连接 CPU、内存、存储和外设。
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Cooling fans − 冷却风扇，可保持合适的内部工作温度。
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Peripheral connector − 其中包括 USB 端口，可连接外围设备。
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Audio Connectors − 可通过模拟和数字音频信号使用音频输入和输出设备。
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Network Connectors − 这些端口可用于有线网络连接或无线网络连接以访问互联网。
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Power connector − 电源连接器用于连接外部电源。有两种基本类型：24 针 ATX 电源连接器和 4 或 8 针 CPU 电源连接器。
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BIOS/UEFI − 基本输入/输出系统 (BIOS)，也称为统一可扩展固件接口 (UEFI)，是一款固件，可在引导过程中初始化和测试硬件；它还向操作系统和程序提供运行时服务。
Features of Computer Motherboard
主板具有以下功能 −
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主板在支持各种类型的组件时差异很大。
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主板支持单一类型的 CPU 和少数类型的内存。
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显卡、硬盘和声卡必须与主板兼容才能正常运行。
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主板、机箱和电源必须兼容才能正常协同工作。
Types of Motherboards
不同类型的主板如下 −
Advanced Technology (AT) motherboard
此主板是由 IBM 于 1984 年使用 IBM PC/AT 设计的。它在工业中得到最广泛的使用，并影响了许多后继主板的设计。此主板的物理尺寸较大，但不适用于小型台式电脑。
最初的 AT 主板有 12 英寸×13.8 英寸（305 mm x 351 mm）的尺寸，按照现代标准，它们相对较大。AT 主板的配置没有标准化，导致制造商之间存在很大的差异。这常常导致气流不足和复杂的线缆管理。
先进技术 (AT) 主板是个人计算机历史上的一个关键外形规格，它建立了影响后续设计的标准。然而，由于其大尺寸、布局复杂和集成受限，它最终被更加高效和用户友好的 ATX 规范所取代。
Standard ATX motherboard
ATX 表示高级技术扩展；它是英特尔在 20 世纪 90 年代创建的 AT 主板的扩展版本。由于其兼容性和可互换组件特性，它已成为台式机中使用最广泛的主板尺寸之一。标准 ATX 主板是一种流行的台式机外形尺寸，它提供了尺寸、能力和扩展性的良好组合。标准 ATX 主板通常大小为 305 mm x 244 mm（12 英寸 x 9.6 英寸）。此尺寸为组件和扩展卡槽提供了足够的空间。
ATX 主板采用通用布局以增强散热和组件放置。CPU 插槽通常位于主板顶部或中部，扩展插槽对齐以实现有效的冷却和轻松安装。
Micro ATX motherboard
Micro ATX 主板比标准 ATX 主板尺寸小，端口和插槽较少。这款主板更适合不需要太多连接和后续更新的用户。
Micro ATX (mATX) 主板是传统 ATX 主板外形尺寸的较小版本。它经过专门设计，考虑了尺寸和功能，这使其非常适合紧凑型台式机构建，同时不会过多地牺牲可扩展性或速度。
Micro ATX 主板通常尺寸为 244 mm x 244 mm（9.6 英寸 x 9.6 英寸），比传统 ATX 小，但比 Mini-ITX 大。
Micro ATX 主板提供了大小、功能和可扩展性的正确组合，使其成为多种台式机配置的流行选择。它们为大多数用户提供了充足的 PCIe 插槽和连接选择，同时比典型的 ATX 主板更适合小型机箱。这使其适用于广泛的应用，包括游戏、娱乐和家庭办公室设备。
Extended ATX motherboard
Extended ATX (eATX) 主板是普通 ATX 主板的较大型号，旨在提供附加功能、更高的性能和更广泛的功能，例如多达 8 个 RAM 插槽，此外，还有更多的 PCIe（其中 e 表示 Express）和 PCI 插槽。
扩展 ATX (E-ATX) 主板的外形尺寸比传统的 ATX 主板更大，从而可以容纳更多组件和更多功能。E-ATX 主板通常尺寸为 305 mm x 330 mm（12 英寸 × 13 英寸）或更大。它们比常规 ATX 主板更宽，为更多组件和扩展插槽提供了足够的空间。
E-ATX 主板的外形尺寸比普通 ATX 大，可以容纳更多组件、扩展插槽和功能。它们非常适合高性能台式机构建和需要灵活、性能和各种联网选项的爱好者系统。
E-ATX 主板通常有几个 PCIe 插槽，包括几个用于高性能显卡的 PCIe x16 插槽和几个用于进一步扩展卡的 PCIe x1 插槽。
Flex ATX motherboard
FlexATX 标准在尺寸和功能之间取得了平衡，使其成为需要在不牺牲功能的情况下使用小尺寸的项目中的流行选择。FlexATX 主板通常比普通 ATX 和 microATX 主板更小，尺寸为 229 mm x 191 mm（9 英寸 × 7.5 英寸）。
尽管尺寸紧凑，FlexATX 主板可以提供广泛的功能，例如多个 USB 端口、集成音频和网络连接。但是，它们包含的端口和连接器可能比大型外形尺寸有限。
Low-Profile EXtended (LPX) motherboard
这些是较旧的主板外形尺寸，在上世纪 80 年代末到 90 年代初非常流行。它专为低外形台式机机箱设计。LPX 主板的尺寸约为 330 mm x 229 mm（13 英寸 x 9 英寸），尽管可能有所不同。
LPX 主板的一个显着特点是使用了立管卡。立管卡使扩展卡能够与主板并行放置，从而降低了系统的整体高度。这种设计非常适合低外形台式机机箱。LPX 主板对计算机外形尺寸的演变产生了重大影响，尤其是在允许创建更小的台式机系统方面。但是，它随后被更现代和更适应性强的标准取代。
BTX motherboard
BTX 代表平衡技术扩展。它由英特尔于 2003 年设计，以克服与 ATX 标准相关的限制和热问题。BTX 主板有不同的尺寸，包括传统、迷你和微型。标准 BTX 主板的典型尺寸为 325 mm x 267 mm（12.8 英寸 x 10.5 英寸）。它们与 ATX 主板布局不同。通过以一种方式排列关键的发热部件（例如 CPU 和 GPU），从而允许更有效的冷却，它们被创建用于优化气流和热管理。BTX 主板包括与 ATX 主板类似的功能和连接选项，例如多个 USB 端口、SATA 连接器、集成音频和网络接口。
Pico BTX motherboard
Pico BTX（平衡技术扩展）主板是 BTX 外形尺寸的小版本，专用于超紧凑型设备。Pico BTX 主板有 203 mm x 267 mm（8 英寸 x 10.5 英寸）的尺寸。这种紧凑的尺寸专为小型规格 (SFF) 机箱设计。
与所有其他 BTX 外形尺寸一样，Pico BTX 主板也旨在优化气流和热管理。CPU 和其他重要的发热部件的位置与系统的气流路径对齐，该气流路径通常从前部进气口运行到后部排气口。