【硬件科普】从零开始认识主板
00:12电路板、铜线、芯片、针脚,数千个精密的元器件组合在一起,共同构成了一块完整的主板
00:24作为把显卡、CPU、内存等核心硬件串在一起的骨架,主板在计算机中发挥着重要的作用
00:37它是如何工作的?这些密密麻麻的元器件都起到什么作用?本期节目,我们以微星Z790战斧MAX为例,带你从零开始认识主板
00:49为了给电子元件散热,同时兼顾美观,主板的表面覆盖有很多的装甲
01:02移 这些装甲以后就可以看到全部的接口和元器件了
01:19我们可以把主板大致划分为六个区域:左上角的IO接口区域,正上方的CPU区域,右侧的内存区域,下方的扩展区域,右下角的芯片组区域,以及四周的接口和针脚区域
01:36IO区域是大部分人最常用的部分,在主板安装进机箱以后,左上角的IO接口会出现在机箱尾部
01:53这里有常见的网线接口,USB-A接口,Type-C
02:10 接口,视频与音频接口,你可以把键盘、鼠标、耳机、音响等外设设备接驳在这里
02:28很多带Wi-Fi和蓝牙的主板上也会有天线接口,需要从主板盒子里找到天线并安装好,Wi-Fi和蓝牙的信号才能达到最佳值
02:46CPU是计算机的大脑,负责处理电脑上所有的数据,因此这一块区域是主板最核心的区域
03:04在这里,你可以看到安装CPU的插槽,不同型号、不同品牌CPU所使用的插槽
03:22 有所不同的,例如这块Z790战士MAX主板使用的是Intel LGA1700插槽,内有1700根针脚,支持Intel D12、D13、D14代酷睿处理器
03:45这是这几年来所有CPU针脚和主板型号的对应表,在挑选主板之前,一定要确保插槽的规格和CPU是兼容的
04:08通常在主板的左上角或者右上角,你可以看到这样的多孔插槽,这就是电源给CPU供电的接口
04:30插槽里有几根针脚,就 是几片接口,目前CPU均采用的是8PIN接口,在正常情况下,8PIN接口可以提供350W左右的供电,已经很接近现在旗舰CPU的功耗了,所以很多高端主板会提供双8PIN供电,以应对更高的CPU功耗,同时满足超频发烧有的需求
05:02电脑电源会通过这个接口向CPU输入正12V的供电,但CPU的工作电压大多在1.3V以内,所以CPU的周围,你可以看到很多的芯片
05:34 小方块和小编柱,它们分别叫做MOS管、电感和电容,和左上角的PWM芯片,一起组成了CPU的供电模块,负责把电源输入过来的12V电压,转换到CPU需要的电压
06:01现代主板一般采用直出供电,一个MOS管和一个电感,就是一个供电项,但单项供电能提供的供电能力非常有限,所以现在计算机主板都采用多项供电
06:27我们常说的,主板CPU供电有多强,指的就是每一项能承 受电流的大小以及总共的供电项数
06:53比如说,这块Z790战神Max主板有27项,其中24项给CPU核心供电
07:10每一项在25度下,可以承受105安培的电流,供电能力非常强大
07:26另外三项给CPU内置的核显以及其他元器件供电
07:43就像我们做数学题需要操高值一样,CPU在计算时也需要把数据缓存到内存里
07:59目前DDR内存已经发展了5代了,这块主板支持最新的DDR5内存
08:16 需要注意,也有一些主板只支持上一代的DDR4内存,两代内存的插槽互不兼容,在购买之前需要提前确认
08:34大部分主板的内存插槽都有安装优先级,对于常见的四槽主板,如果有单根内存,就插在第二槽内;两根内存,就插在第二、第四槽内
08:51如果你的主板只有两根内存插槽,那单根内存插在第一槽内,两根内存直接插满就行
09:09插槽的优先级主要受到主板的内存布线的影响,如果想了解 相关的内容可以看我们的往期节目
09:26内存的频率越高,延迟越低,CPU从内存中读取数据的速度就会越快
09:42为了达到高速低延迟,内存和CPU之间采用的是并行数据传输模式
09:57这种模式需要多条线路同时传输数据,更容易受到干扰
10:13为此,内存插槽被设计在了CPU的旁边,以尽可能的缩短线路
10:28同时,CPU和内存之间的电路并不是直线,而是像爬行的蛇一样歪歪扭扭
10:43这是因为 并行传输需要保证每条线路的信号同时到达,如果线路不等长,信号在抵达CPU时就会产生延迟,影响数据传输的准确性
11:01主板的内存电路设计会影响内存能跑多高的频率,但这和固件的优化调校、CPU的内存控制器体质以及内存本身的颗粒品质等等因素有关
11:18因此,大部分主板厂商会在官网提供一个排除CPU、内存等其他瓶颈,单看主板本身能跑多高内存频率
11:36 的下限值,这个下限值越高,越能代表主板的内存性能越强
11:53例如,这张Z790战神Max的官网参考值为7800MHz,比市售主流的6000、6800MHz的内存频率高出了一截
12:16需要注意的是,这个7800MHz不代表最高只能支持到7800MHz,而是保底可以跑到7800MHz
12:38如果你自己手动超频,还是有希望冲击更高频率的
13:00CPU区域的下方是高速扩展接口区域,其中长方 这个的接口是M.2接口,用来安装固态硬盘,是电脑的仓库,存储着你下载的软件和电影
13:22银色的被金属包边的插槽叫做PCIe插槽,主要用来安装显卡,也可以安装PCIe固态硬盘、声卡、万兆网卡或者采集卡等设备
13:23PCIe接口也可以通过转接卡转接成M.2接口来安装更多的硬盘
13:23M.2接口和PCIe接口都需要走PCIe通道和CPU汇报数据
13:24PCIe通道就 就像电脑里的高速公路,版本越新、数量越多、通信速度就越快
13:24比如说,这张主板的第一个M.2接口有4条PCIe 4.0通道,每秒可以传输8GB的数据,而第一个PCIe插槽有16条PCIe 5.0通道,每秒钟可以传输64GB的数据,是前者的8倍
00:00这两个接口都是和CPU直接连接的,它们的速度最快,延迟也最低,但并不是所有的设备都需要像显卡和硬盘那样直接找CPU
00:00 通讯一方面是没必要,另一方面也会让CPU插槽周边的布线变得异常的复杂,所以,在主板上还有一个额外的芯片,也叫做南桥芯片组,它就像是CPU的秘书,将一些不是那么重要的接口以及低速接口的数据汇总后,再传输给CPU
00:01南桥的本质其实就是一个扩展坞,通过它可以扩展出更多的接口和插槽,由于主板的最大职责就是提供各种各样的接口,连通硬件,所以通常我们就会直接 用芯片组的名称来给主板命名,例如这张微星主板是Z790芯片组,所以它的名字叫Z790战神MAX
00:01不同的芯片组,扩展性不同,例如Z790战神MAX就比B760M迫击炮2的接口数量要更丰富
00:02当然,芯片组决定的是这张主板扩展能力上线,但每多一个接口都意味着制造成本的上升,所以很多主板并不会完整的利用上芯片组的全部扩展能力
00:02同样都是B760,不同 价位的主板接口和数量的规格也是完全不同的,同时芯片组还会绑定一些特殊功能
00:03例如,英特尔这边只有Z系列主板可以超频CPU和内存,而B系列只能超频内存,H系列则大多数不能调整内存
00:03AMD这边全系列主板都能超频内存,但是只有B系列和X系列芯片组可以超频CPU
00:04芯片组往往也会和主板的规格挂钩,在大多数情况下,Z系列和X系列主板的供电与接口都 B系列主板的供电与接口,大多也要比H与A系列都要强一些
00:04在主板的底部和右边缘还有很多的插针,这些插针也可以叫做跳线,可以连接风扇,或者扩展出更多的接口
00:05不同主板的跳线区别很大,这里我们重点介绍一下常用的部分
00:05最左下角这个是音频跳线,和机箱的音频线连接以后,就可以在机箱的正面扩展出两个3.5毫米的耳机孔,用来连接
00:06 麦克风和耳机,右边是用来控制灯光的RGB跳线,在接入灯条和风扇以后,就可以实现炫酷的RGB效果
00:06这个是老式的12V4针的RGB跳线,接在上面的设备,虽然可以调整颜色,但是所有的灯珠都只能一块变色
00:07主板的其他位置上,还有三个5V3针的新跳线,接在上面的设备,可以实现不同的灯珠显示不同的颜色,以达成流光溢彩的效果
00:07接下来是散热相关的风扇和水泵跳
00:08 主板可以通过这些跳线为风扇和水泵供电,同时调节风扇或者水泵的转速
00:08USB跳线和音频跳线类似,和机箱连接以后,可以扩展出机箱正面的USB接口
00:09这张主板上有两个USB 2.0跳线,两个USB 3.0跳线,以及两个USB 3.2跳线
00:09这里的两个按钮,用于开机和重启
00:10右侧的前面板跳线接口GFP,则用于连接机箱上的开机键、重启键和开机指示灯,与硬盘
00:10 指示灯,这些堆叠的接口叫做SATA接口,主要用来连接机械硬盘和2.5寸固态硬盘
00:11上方的6Pin插针用来给前面的USB-C接口提供大功率的快充供电,而24Pin接口则为整块主板的硬件供电
00:11右上角的两位LED数字灯会在系统启动失败时显示错误代码,下方的4个小灯可以在对应的硬件工作不正常时亮起,方便你排查故障
00:12高端主板还会有一些特
00:12 殊的针脚或者组件,比如说,这两个跳线可以用来接驳主板盒内的温度传感器
00:13还有一些发烧友用液氮超频的时候,可能会碰到主板温度太低而无法启动
00:13右下角的这两个pin的插针,就能让电脑强制启动
00:14除此之外,还有一些其他的特殊的跳线和按钮,我们平时很少会用到
00:14有需要的话,大家可以自行查阅主板的说明书,里面会有详细的提及
00:15整张主板,除了用于接驳设备的接口和 插槽以及供电电容、电阻之外,还有很多的附属芯片,其中大家接触最多的,应该就是处于左下角的音频解码芯片,也叫做板载声卡
00:15除此之外,有的是负责扩展USB接口,有的是负责电源管理,有的是负责时钟同步,还有的是负责切分与切换数据传输通道
00:16这些元器件共同协作,让整台电脑得以顺利运行
00:16除开硬件之外,主板还有一个属性,那就是尺寸规格
00:17目前大家接触到的主板,大多都 是,大号的ATX和中号的MATX版型,除此之外,还有超大号的EATX以及小号的ITX
00:17主板的版型尺寸一方面决定了你能不能和机箱很好的匹配,另一方面也决定了扩展性的上限
00:18但小版未必会比大版扩展性差很多,高端的ITX主板,不管是接口的数量还是规格,都会比很多乞丐版MATX主板要好,具体还要看厂家的定位和具体型号
00:18现在我们已经熟悉了主板的硬件构成
00:19 但,这所有的硬件都需要一套规则来指导它们运行,例如CPU和内存该以什么参数运行,这个配件该如何通讯,所有的底层硬件运行规则综合在一块,就是主板的固件程序,简称BIOS,它存储在主板的BIOS芯片里
00:19部分高端主板为了防止超频折腾BIOS时出现意外,导致无法开机,还会设置有双BIOS芯片,通过主板上的开关,即可切换主副BIOS,把部分可调整的选项以 设置界面的形态,开放给用户
00:20一般是在开机后,看到主板的logo时,按下键盘上的DEL键进入
00:20像微星这样的大厂主板,还会有图形化的BIOS设置界面
00:21在这里,可以看到不同硬件的运行状态和参数,还能一键开启CPU和内存的超频,或者进行深度的微调
00:21为了防止设置错误导致无法开机,BIOS设置可以通过物理开关重置
00:22很多低端主板需要拔掉电源以后,拆卸
00:22 掉主板上的纽扣电池才能重置BIOS设置,非常麻烦
00:23一些中端主板则可以通过短接主板上的重置针脚来进行重置,而像Z790战神Max这样的高端主板,在IO面板上就有重置按钮,按下即可重置,无需拆机,非常方便
00:23主板的BIOS每隔一段时间会进行更新,除了修复一些会导致硬件工作异常的bug之外,还会添加一些新的功能,比如支持新一代的CPU,优化性能等等,但如 硬件正常工作,我们一般不建议频繁的更新BIOS
00:24现在你已经对整张主板有一个完整的了解了
00:24在节目的最后,我们简单聊一下如何选择合适的主板
00:25一般来讲,你需要考虑CPU的插槽、板型、供电、内存频率、扩展性五个因素
00:25CPU插槽直接决定了你的CPU能不能顺利的安装
00:26板型决定了主板能不能和机箱匹配,不会偏大或者偏小,这个根据你的机箱灵活的选择
00:26供电决定了这张主 能否发挥你CPU全部的性能,通过网友和博主的实测便可以
00:27窒息内存频率的支持,决定了你能用多好的内存,通过官方提供的参考值即可确定
00:27扩展性决定了接口的规格和数量够不够你用,在主板的规格部分也可以查询
00:28结合自己的设备数量大致就能判断
00:28除开这些,主板的外观你喜不喜欢,接口的布局和位置你觉得方不方便,BIOS的功能风不丰富,以及配套的软件你用 不用,这些综合因素基本上该选什么主板就很清晰了
00:29当然,如果你对自己的需求完全不了解,那直接去抄网友的作业也不是不行
00:29本期节目是一期小白向的主板科普节目,虽然我们很难通过一期视频让你完整的学会如何选择主板,但这些内容也足够你了解主板的基本结构以及核心组件的作用,从完全不懂的小白变成略知一二的萌新,在选购主板时也会变得更加得心应手
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00:30我们是全正UP主,你们的三连对我们来说非常重要,感谢各位的耐心观看与支持,我们下期节目再见
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