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3.0 写在前面

最近，有小朋友问我，说电脑的主板到底是什么，今天我就做一期专栏来讲一下主板。本专栏内带*的部分为进阶内容，想要提升自己知识水平的朋友可以重点学习一下

3.1 主板是什么

主板（又称主机板、母版，Motherboard），是一台电脑的“躯干”，也是一个在写配置单时很考验电脑水平的硬件（主板不像显卡和CPU一样，山寨难度很低）。主板的功能就是连接各电脑硬件，使他们之间能够进行数据的交互和传输；主板也为许多的设备（诸如显卡、CPU、USB设备）承担了供电功能。所以主板是电脑中第二不能缩的地方（你不想电脑运行不稳定，蓝屏死机不开机黑屏的话）。

3.2 现在市场上的主板厂家都有那些

主要分为以下几个等级（个人观点，仅供参考，从用料方面来排序）

一线：华硕（含玩家国度ROG）、技嘉（含AROUS雕牌电竞大师）、微星

二线：华擎、映泰、昂达等

三线：华南金牌等

此外还有通路品牌（靠其他厂家代工）：七彩虹、铭瑄、影驰等

很多电脑硬件都没有说推荐什么牌子的说法，推荐的只会是一个系列或者单独某一个型号。华硕好的板子可以做到ROG，差的也可以缩到比二线还容易翻车。所以小白还是无脑买一线品牌的旗舰或者高端产品。如果想要深入了解电脑的话，不如根据之后的主板各元器件介绍自己判断应该购买哪一张适合自己的主板。

3.3 主板由哪些部分构成

先上两张做了标记的图（以下部分比较繁杂，但是是基础知识，请掌握）：

3.3.1 CPU插槽

主板的CPU插槽类型和大程度上决定了这张主板能上那些CPU。由于intel和AMD基本上每几代都会更换一次CPU的插槽，如果不换插槽，一般也会更改针脚的定义，导致每一代的主板的CPU针脚一般都不通用（但6，7，8，9代酷睿主板的很多型号可以通过刷更新版bios或者给bios添加微码来上更新的CPU）

CPU插槽的形态一般有三种，LGA、BGA、PGA。LGA是现在主流Intel CPU使用的插槽，CPU上只有触点，而针脚在主板的插槽上。PGA是现在主流AMD CPU使用的插槽，针脚在CPU上，主板没有针脚。BGA是现在主流的所有移动版CPU的插槽形式，没有针脚，直接通过触点焊接的方式将CPU和主板焊在一起，如果需要拆卸更换，需要使用热风枪或者BGA焊台，所以这类CPU的更换比较麻烦。

3.3.2 内存插槽

内存插槽和CPU共同决定了这个主板能上什么内存。每一代的内存插槽都不同，都不可以通用。而且每一代CPU支持的内存规格也不一定相同。一般地，CPU和对应的主板支持的内存规格都相同，所以只要看准了CPU支持的内存规格进行购买内存，就万无一失。

（注意：intel ddr4的H和B字头主板最高只支持2666Mhz的内存，使用2666Mhz以上的内存需要Z字头的主板，不然内存会自动降频到2666Mhz。ddr3时代的主板则没有这些限制）

3.3.3 主板芯片组

主板芯片组包括了南桥和北桥（如果有）。在intel第二代酷睿把北桥完全整合进了cpu，amd则在锐龙一代正式发售之后才解决了这个问题。而在现在，很多的主板仍未解决南桥的问题，只有在服务器级别才有一些解决方案。

 在南北桥时期（如那张ga-970a-d3），CPU和很多设备沟通，均需要通过北桥，这导致了很多的问题，如内存延迟高等，并且北桥的发热量到后期也变得很大，这点在X58芯片组上得到了淋漓尽致的展现。直到Intel和AMD将内存控制器和PCIe控制器集成进CPU后，这些内存也就都被解决了。而南桥的功能一直都没改变。 

南桥主要控制的设备有：SATA、PCIe、IDE、USB、RJ45、PS2、音频设备等

 可以说，南桥承担了电脑中外部与主板沟通的绝大部分功能。所以南桥是主板上的重要部分。并且现在的绝大部分主板的型号命名均与芯片组有关。所以，了解芯片组，对选购主板有很大的帮助。

 以下是主流平台的CPU与主板芯片组和CPU插槽对应关系（以低端、主流、高端、旗舰排列）

Intel篇：

DDR3 时期：

CORE 2时期：G41、P45等

初代CORE i（LGA 1156）：H55 P55    X58（LGA 1366）(原生X58芯片组北桥发热巨大，需加小风扇辅助散热)

二代CORE i（LGA 1155）：H61 P67 Z68

三代CORE i（LGA 1155）：H61 B75 Z77     X79（LGA 2011）（洋垃圾服务器）

四代CORE i（LGA 1150）：H81 B85 Z87 Z97

DDR4 时期：

五代CORE i（LGA 1150）：与上代相同

六代CORE i（LGA 1151）：H110 B150 Z170 X99

七代CORE i（LGA 1151）：H210 B250 Z270 X299

八代CORE i（LGA 1151）：H310 B360 Z390 X399

九代CORE i（LGA 1151）：与上代相同

十代CORE i（LGA 1200）：H410 B460 Z490

AMD：

DDR3时期的芯片组就不必太多地去刻意记忆，只需要记住接口，如am2、am2+、am3、am3+、FM1、FM1+、FM2等，就可以搜索出对应的主板了，再通过供电相数即可正确选择主板。

DDR4时期：

初代锐龙：A320、B350、X370

二代锐龙：B450、X470

三代锐龙：B550、X570 

3.3.4 PCIe槽

PCIe是电脑速度最快的插槽之一。它的速度表在上一期中有展现过给大家。很多的设备都可以通过PCIe与电脑进行连接，也可以通过PCIe槽转出各种各样的接口。可以说，PCIe是一种全能型接口。PCIe现在最常用的有四种形态的接口。高速的设备可以连接到低速的接口上，速度会同步到低速接口的速度，但低速的设备连接到高速的接口上时，速度并不会有提升。这从金手指和接口的长度关系上就可见一斑。

现在主流的Intel CPU直连PCIe通道直接提供给用户的仅有可怜的16条（原则上分给了最长的那条主PCIe X16接口，用于接显卡），另外还有八条分成了4和4，分别提供给了芯片组和核显（如果不使用核显，那么这四条会腾给M.2插槽）。所以芯片组和CPU之间连接的速度仅有PCIe X4。AMD这边则是因为没有核显，所以分为16(主PCIe)+4（M.2）但大部分主板除了那条主PCIe槽之外，还会有许多的PCIe X1的插槽，甚至某些Z390有三条全长的PCIe槽，这是怎么回事呢？原来，主板厂商都学精了，芯片组本身可以转出一些PCIe槽，厂商就把这些槽位做到了主板上，就成了PCIe X1。但是要注意的是，这些接口的总带宽是被CPU与南桥之间的连接带宽限制住的，也就是说插在这些扩展槽上的设备的总速度不能超过PCIe X4。

那些所谓的全长PCIe槽则是

1.有可能针脚未铺满X16，成了PCIe X16形态的PCIe X8甚至X4。

2.支持交火和sli主板在插上两张显卡后会自动把PCIe X16的主槽位拆分成8和8，具体的需要看主板的说明书。

3.如果插在这些副槽位的设备使用的带宽超过了X4，南桥就会找CPU诉苦：“你去接管这个设备吧，我承受不住了，它吃的带宽太大了”，CPU就会去接管这个设备，并且将主PCIe槽阉割一些速度分给那个设备。这就是为什么翼王的旧的剪辑主机上的显卡会被抢通道了，因为万兆网卡吃的带宽确实挺大。

如果你有幸接触到了HEDT或者服务器平台，你就可以享受到了全部槽位都可以同时跑满的快感（直连CPU的PCIe通道很多），不需要分来分去，那么麻烦。

3.3.5 PCI槽

PCI槽是比较老旧的一种扩展接口，这个接口的速度仅有133MB/s，对比PCIe来说可慢得多，但是对于网卡和声卡设备来说，这个接口的速度已经足够。目前的主流主板已经没有这个接口了，了解一下就好。

3.3.6主板的后置io接口 主板向着机箱后部的部分有许多的接口。这些接口基本涵盖了这张主板支持的所有接口。目前主要的接口有以下这些。 

3.3.6.1 USB接口 

目前的主板上都会有的接口。但他跟pcie一样，分成了好几个版本。包括USB 1.0、2.0、3.0、3.1、3.2等很多版本。鉴于目前的USB 1.0接口已经全面淘汰，这里只介绍更新版本的USB接口

USB 2.0:最快的传输速度仅有50-60MB/s，在现在看来已经比较慢了。拿来接一些很垃圾的为USB 2.0设计的U盘还是不错的，也可以拿来接键鼠。（一般是除了蓝色以外的那个颜色的USB接口）

USB 3.0:最快的传输速度达到了500MB/s左右，接近SATA 3.0。放在现在来看，仍不过时。后面的产品也大多数是他的换壳 。（一般为蓝色USB接口，如果主板没有USB 2.0的话就可能为任意颜色）

至于再往上的级别的话，一般用户都基本没必要接触，只需要知道一个type-c接口就好了。

type-c，也叫雷电三，也是USB接口家族中的一员。因其目前使用的带宽是PCIe 3.0 X4而得名。马上要推出的雷点四，顾名思义，使用的带宽是PCIe 4.0 X4。由于雷电三分了数据和图像传输的带宽（22Gbps+18Gbps），所以使用雷电三接口传输数据并不能真正跑满PCIe 3.0 X4。不过就算是这个速度，也足够99.99%的场景使用了。你们可能见过雷电三的显卡拓展坞，但那个玩意也受到了雷电三带宽的限制，如果显卡性能高于1060，就可能会造成肉眼可见的性能损失。估计雷电四应该可以解决这个问题

3.3.6.2 RJ45网线接口 

目前的大部分主板都搭载了这个接口，俗称水晶头。其实这种接口只能适用于家庭网络。如果要上到万兆的网络的话，就需要更豪华的网卡，可见下面这个视频： 

3.3.6.3 视频输出接口

例：HDMI、VGA、DVI等

板载视频输出接口都只能输出核显的画面（p106魔改也是要走核显），当插上独显之后，这些接口就已经基本报废了，所以不必太在意。 

3.3.6.4 PS2键鼠接口 

这个接口是用于接老式鼠标键盘和老式手柄等设备的。目前的键鼠已经全部使用上了USB接口，所以现在的主板都只有一个这样的接口，也不必太在意这个接口的数量等。 

3.3.6.5 音频输入/输出接口 这个接口用于接麦克风等音频的输入设备及音响等输出设备的接口。红的接麦克风，3.5mm的耳机则要接到绿色上（如果是耳麦合一的耳机，需要到某宝购买转接线。不然只能输出音频，插到红色麦克风接口里也没有声音输入）。如果是一整套（多声道）的音频输入输出接口的话，可以连接多声道音箱。但对于我们这些臭打游戏的来说，这些都不重要。 这些音频输入输出接口都是从主板的板载声卡上输出出来/输入进去的，足够应付除了hifi玩家以外的所有人群的需求了。所以如果对音质有很高要求的话，还是上独立声卡吧。

除此之外，还有一些其他的接口或者按键，比如bios清除按钮、串口等。不过要用到的人基本都懂怎么使用，不懂的人也可以百度，这里就不细说了，毕竟一般用户一辈子都不一定用得到一次。

（注意：主板装上独立板卡后，很多的后置IO的接口都会失效，如音频和视频接口等，所以不要插错了） 

3.3.7主板的硬盘接口

目前硬仅存的主流硬盘接口分为三种 

3.3.7.1 SATA

sata是使用最广泛的硬盘接口，分sata 2.0和sata 3.0两种。对应的速率等问题等到硬盘篇再细说。 

3.3.7.2 M.2 (NGFF)

m.2是现在最多区分点的接口，分sata的m.2和nvme的m.2。而NVME接口的形态也分了B key（两个缺口）和M key（一个缺口），等到硬盘篇也会细说。 

3.3.7.3 IDE 

IDE是一个很老的接口，基本使用这种接口的硬盘都是机械硬盘，因为速度很慢，现在已经大部分被抛弃了。 

除此之外，还有一些硬盘接口，像sas等。但这些离我们比较遥远，这里就不细说了。 

3.3.8主板的风扇接口

主流的主板一般都提供了两到三个风扇的接口，有3Pin和4Pin两种。3Pin的接口定义为1脚位和2脚位为正负极，第三脚位用于测速（风扇转速）。4Pin多了一个脚位，是用于通过脉冲调控风扇转速（PWM调速）。由于3Pin接口没有脉冲脚位，所以只能DC调速（通过改变电压来调速）。如果你用的散热器是水冷，并且达到了240或者360（2或3风扇），那么水冷厂家会配一根转换线，把这两个或者三个风扇转成一个接口，再接到主板的风扇插针上（会只使用一个风扇的第三针，因为是通过电压来判定转速，所以如果第三针也串联上的话会导致系统内显示的风扇转速乱七八糟）。个人原则上不建议在一个风扇接口上并联四个及以上风扇，这很有可能造成风扇插针的烧毁，危及主板。

也有一些风扇是使用大4D接口，那么就完全无法调速，需要考虑风扇的噪音。

（CHA_FAN和SYS_FAN用于接机箱风扇，CPU_FAN用于接CPU散热的风扇。）

 3.3.9 CPU相关的供电

CPU供电的主要职责就是将CPU 4或8Pin接口输入的12V电力降压到1-1.3V，来为CPU所用。CPU供电由三个部分组成：核显供电，SOC供电（如果有）和核心供电（大头）。可以查主板的参数来获取供电项数信息。现在的CPU需要考虑的主板供电仅有主板的核心供电，另外两种只多不少。很多主板在这个方面进行了很大程度的缩水，所以需要特别注意。主流家用主板一项的CPU供电能力撑死为30A，再乘以核心电压，就可以得到一项供电的的理论最大能够提供的功耗值。鉴于目前的CPU的功耗都比较高，所以建议CPU功耗不高于I5 9400F的CPU搭配没有供电散热的主板，而高于它的话就建议选购带有供电散热片的主板，不然主板供电比较容易过载，甚至有烧毁的危险。如果你用的是老主板，并且没有MOS散热片，可以自己用一个风扇吹着来散热，效果立竿见影。

一般的主板的一项核心供电由两个MOS管，一个电感和一个或两个电容组成。有很多主板使用了很多项的核显供电，但CPU的核心供电却没几项。这就是很多厂商坑人的一点。比如“军工级主板十项CPU供电”，最后可能只剩下个4项是给核心的，最后所谓的十项供电下来甚至还不如别人一些低端板子。不过有一些极端的例子——无脑堆料。。。

3.3.10 CPU的供电接口

现在主流主板的CPU供电接口只有两种，4Pin和8Pin。4Pin接口建议搭配功耗100w以下的CPU，而8Pin的供电能力据说可以达到三百余瓦。但是现在高端的Z390主板为了满足Intel的标准，都采用了8+4Pin的CPU供电。所以如果现在要购买一块能够带i5或者i7的CPU的主板，最好起步采用8Pin供电口+4项核心供电的板子，要带i9的话就无脑旗舰吧。A家这边也差不多这么选就完事了。

3.3.11 前置接口插针

有很多样式和种类的接口，这里只介绍最常用的四种

有USB 2.0插针（9针）、USB 3.0插针（19针）（主板上都会标有F_USB等字符）、前置音频接口（F_AUDIO）、开机跳线等。具体怎么去接，我后面在装机实战中会给大家交代。

3.3.12 主板供电接口

现在所有的主流主板均采用了24Pin的电源接口来未主板供电，而这个接口同时也会为接在板子上的PCIe设备和PCI设备提供一定的电力。目前的主流电源和主板都是这个标准，选购主板和电源时无需过多担心

目前的主流主板上的24Pin供电有一个脚位是用不上的，那个脚位原本是用于-5V输出的，用于给软驱供电，而现在软驱已经彻底淘汰，所以不必过多担心。

3.3.13 RGB插针

由于我对这个接口不太了解（买不起，没玩过），所以单开一个小节

有4针RGB同步和3针ARGB同步两种。前者一个设备只能显示一种颜色，而后者可以给设备的每一个灯珠都自定义颜色。一般这个接口只是辅助控制灯光用，而供电一般会有其他的接口负责（例如风扇的4Pin）。如果你的主板上没这个接口，可以去购买一个RGB控制盒，可以用来接上这个接口来辅助控制。

3.3.14 外围供电

一般分为芯片组供电和内存供电。主要作用和形态跟CPU供电相差不是很大。 

3.3.15 主板的BIOS芯片

主板的BIOS芯片用于存储主板的BIOS数据，由主板上的那颗电池在电脑关机时提供电力来保持里面的数据。如果主板的电池被抠下，那么BIOS芯片内的数据将会重置（BIOS芯片重新从南桥中读取BIOS数据），表现就是CPU和内存超频设置全部重置（最明显的表现），以及其他一些方面的重置。但不会影响正常开机，也不会影响系统和硬盘内的数据！

3.4 主板的BIOS

主板的BIOS可以理解为主板的独立于操作系统外的一个系统，它只负责在开机时自检（检查硬件是否有错误或者缺少硬件）以及控制一些主板上的设备的开与关和状态。比如在BIOS页面里你就可以手动设置是否同时开启核显和独显，对CPU和内存进行超频，关闭和开启主板的网卡、声卡，选择使用U盘启动PE等等等等的操作。当主板开机时自检完成之后，他就会把这台电脑的控制权部分交给系统。

由于BIOS会负责识别CPU，所以如果在同插槽的旧主板的BIOS内添加一些微码（可以理解为CPU的“驱动”），就有机会使一些“换壳”的CPU有机会点亮。比如i3 9100F其实有一部分就是I5 7400或7500的马甲，很多旧主板（例如B150），虽然它的供电能力其实可以带动这颗CPU，并且二手价也够便宜，但它不认识这颗新的CPU，有些大神就把新主板的BIOS中的处理器微码提取出来，再添加到这块主板的BIOS里，这样就可以让部分步进的9100F在这块主板上点亮（B0步进CPU就是纯马甲，可以直接添加微码后点亮，而U0步进的9100F则是6核屏蔽之后得来的，需要根据主板的品牌甚至型号，屏蔽部分触点并魔改BIOS之后才能点亮，相比B0步进来说麻烦的多，所以某些商家甚至会把这两种步进的9100F分开来进行售卖，售价嘛。。。你懂的）