adsl730802
進階會員
積分 2952
發文 96
註冊 2005-10-30
來自 火星
狀態 離線
|
#1 〔分享〕主機板
主機板(Main Board)英文也有寫作 Mother Board﹐意思就好像母親一樣﹐所有的部件有如是她的孩子﹐離開了她就根本就不會出世。這比喻足見主機板是何等重要的了。上面所介紹的輸入/輸出設備、CPU、記憶體、儲存設備、等等﹐其實都不能離開主機板而工作﹗
如果您有機會打開機器的箱子﹐您會發現裡面密密麻麻的電子零件都鑲嵌在一塊很大的電路板上面﹐那電路板就是主機板了。
主機板的晶片組
如果您留意到電腦廣告上面的主機板﹐通常都是以 X 結尾為型號的﹐如 VX、HX、KX、LX、BX、GX 等等。究竟這型號怎麼來的呢﹖其實這型號是主機板上面的一塊總線控制晶片組(Bus Controler Chips)的型號﹐就好像我們稱呼 CPU 型號為電腦型號一樣。同樣的，控制晶片組除了 Intel 生產的之外，還有許多其它廠商可供選則，例如 VIA、SiS 等等...
不同的 chips 其功能和服務對象也不同﹐比如 VX/HX 等是供 Pentium 機器使用﹔LX/BX 就給 Pentium II 使用。當然在速度上也很不同啦﹐比如 BX 就可以支持到 100MHz 的 BUS 速度﹐LX 卻不到這點﹐假如您使用 PC100 的 SDRAM 的話﹐選擇 BX 才能真正發揮到其作用。
這 chips 的功能可大了﹐它幾乎就是整個系統的信息交通指揮官。它負責將 I/O 和 RAM 的要求和資料傳送給 CPU ﹐也負責將 CPU 的命令和資料傳給它們。比如 CPU 要將信息傳給印表機﹐chips 就負責該把這信息送到正確位址了。注意﹐其實每一個設備都有自己位址的﹐比如列印口 LPT1 通常是 0x378﹔通訊口 COM1 通常是 0x3F8 等等。 CPU 只是給出位址﹐但怎麼傳達卻是 chips 負責。
如何選擇主機板﹖
除了 chips ﹐在選擇主機板的時候﹐有幾點是我們要考慮的﹕
處理器
當然是指這主機板支持的 CPU 類型了。比如此主機板是給 Pentium !!! 還是 Pentium 4 用的﹖而且不同類型的 CPU 使用的電壓也不同﹐比如有些是 2.8v﹐有些則是3.3v 或3.5v 等等的分別。有些主機板可以通過調整 jumper 來適合不同的 CPU 電壓要求。
處理器插槽
以前 Pentium 的 CPU 使用的插槽稱為 Socket 7(321孔)﹐更早期的用 socket 5 (320孔)﹐上面的插孔和 CPU 的小針一定是相對應的。其旁邊有一閘桿﹐可以將 socket 打開或關閉﹐如果要將 CPU 拿出來﹐拉起閘桿把 socket 打開就可以了﹔如果 CPU 已經放好﹐然後把閘桿往下面壓把 socket 關閉。以前的一些 486 CPU 的 socket3(237孔)﹐是沒有這設計的﹐要把 CPU 拿出來需要特殊的起子﹐否則很容易就把 socke t或 CPU 弄壞。到了 Pentium II 推出的時候﹐使用的插槽改為 slot 1, 及 Pentium II/III Xeon 使用的是 slot 2 了。
不過﹐我還是情鐘Socket7的形式﹐因為比較容易更換。可見，我是有建地的！看，P3 和 P4 又改回 socket 的形式了。現在您若要裝 P4 的話，很可能就是 socket 478 這款了。
緩沖記憶體(cache)
這個恐怕要多花些時間解釋一下了。
因為電腦的任何設備都是依靠一定的時鐘頻率(Clock Rate)工作的﹐今天的 CPU 很明顯比其他任何的週邊都要快得多﹐就算是和它交往最密的 RAM 也最快只有 333MHz而已(寫這篇文章的時候)﹐這樣就造成了CPU 和周邊的不協調了。Cache 的出現﹐就是為了解決這問題而來的。
前面提到的chips﹐它管轄著三種主要的Bus類型﹕
通往 CPU 的高速 Bus
通往其他 I/O 的低速 Bus
以及通往記憶體的高速 Bus
但記憶體 Bus 的速度和 CPU 的 Bus 速度還是有差別的。如果 CPU 處理好資料﹐要等其他設備來接走資料才可以進行下一個運算﹔或是其它設備要等 CPU 處理完才可以送下一個資料的話﹐這樣系統的效率就給拖慢了。那麼我們在 CPU 和 chips 之間的 Bus 增加一種靜態記憶體 SRAM(Static RAM)﹐其速度比普通的 RAM 要快得多﹐來做為 CPU 和 chips 之間的緩衝﹐將所有 CPU 輸出的資料先接下來﹐再等其他設備能反應過來再接走﹐這樣 CPU 就可以繼續其工作了﹔或先將週邊送來的資料接下來﹐等 CPU 有時間再運算。
我們稱這個 cahe 為 external cache 或 L2 (Level 2) cache﹐因為在 CPU 裡面本身就帶有一定數量的 internal cache 或稱 L1 (Level 1) cache ﹐只不過為數很少﹐比如 486DX 只有 8K 的 L1 cache ﹐Pentium 則有兩個獨立的 8K L1 cache﹐ ( PII 以後的因為偷懶﹐沒去找資料了﹐望諒 ^_^ )。
您或許不知道 cache 的緩衝模式還有兩種 : Write Through 和 Write Back。究竟它們的工作模式有什麼分別呢﹖前者是按順序的接一個資料就傳遞一個資料出去﹐而後者則是先將資料按一定數量接受下來﹐然後將相同位址的資料一次過整批送出。好比一部電梯﹐如果按先入先出的規矩﹐即在 write through 模式下﹐要是第一個客人去 3 樓﹐第二個去 2 樓﹐然後第三個也是去 3 樓的話﹐這電梯就得先到 3 樓﹐然後 2 樓﹐然後再去 3 樓﹔但如果在 write back 模式下﹐電梯先到 2 樓把第二個送出去﹐然後再到 3 樓把第一和第三送出去﹐效率顯然快多了。早期的 cache 只有 write through 模式﹐但現在的 cache 都使用 write back 模式了。
好了﹐明白到 cache 的工作以後﹐我們在選購主機板的時候就看上面有否 (L2)cache 和 cache 的數量多寡了。這在 Pentium 時代裡面尤其重要﹐因為 cache 的造價比 RAM 貴多了。以前額外加多 256K 的 cache 的假期幾乎可以加多好幾十 MB 的 RAM 了。不過﹐現在給 Pentium II 或 PIII 用的主機板好像已經沒有 cache 的了﹐因為 CPU 本身就自帶 了 L2 cache。或許您還會聽過 Celeron 的名字﹐它之所以比相同速度的 PI I要便宜﹐其中一個很主要原因是少了 cache (不過 Celeron A 系統則有 256K)﹐而 PI I一般都自帶有 512K 的cache。
記憶體插槽
如果您沒有忘記前面所述的有關記憶體的文章﹐相信您知道 SIMM 和 DIMM 的分別吧﹐也應該知道為什麼要電腦需要最少 1 個 Bank 的記憶體來工作﹐同時也知道怎樣計算 Bank 的大小了吧。
如果您手上有塊 TX 或 LX 主機板﹐您很有可能會同時看到 72pin 的 SIMM 和 168pin 的 DIMM 插槽。這時候如果您也有兩種 RAM 在手﹐安裝的時候就要格外小心了。因為對於 Pentium 和 P II 來說﹐需要兩條 SIMM 才可以夠一個 Bank﹐而用 DIMM 的話﹐則一條就夠了。在安裝時﹐第一個 Bank 可以是最前兩條 SIMM ﹐也可以是最前面的一條 DIMM ﹐但卻不可以同時分配給 SIMM 和 DIMM 使用(雖然它們的 socket 是不同的﹐但都屬於 Bank 1 )。
如果您的主機板上有 4 條 SIMM 和 2 條 DIMM 插槽﹐您可以全部只插 SIMM 或 DIMM﹔或者是﹕要麼用第一條 DIMM 加第三第四條 SIMM﹔要麼用第二條 DIMM 加第一第二條 SIMM。混亂﹖哈哈﹐開始我也是給搞得糊里糊塗的啦~~~ 不過，這還要看主機板啦，若有 AutoBank 功能的話，則不用傷那麼多腦筋。
不過現在好了﹐如果使用BX主機板的話﹐幾乎清一色是 DIMM﹐因為 SIMM 沒有可能上到 100MHz 的﹐加上去的話就等於給主機板降級了。
BUS 類型
嗯~~~ 恐怕這也不是個容易解說清楚的題目。簡單來說﹐一般 PC 使用的 Bus 有兩種類型: ISA (Industry Standard Architecture) 和 PCI (Peripheral Component Interconnect)。當然還有諸如 MCA、EISA、VESA、和 PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association﹐主要是給 notebook 電腦用的)、等等﹐但因為比較少碰到﹐這裡也不做說明了。
如果觀察主機板﹐ISA 通常都是黑色﹐較寬較長的插槽。再仔細點看的話﹐它應該會分為兩段﹐前面一段有 31 對接觸頭(contact)﹐後面一段則有 18 對接觸頭。如果您有一張卡只用到前面的那段﹐那麼它所使用的是 8bit 的 ISA 了﹔如果同時還用到後面那段﹐那麼﹐這應該是一張16bit 的 ISA 卡了。
以前的 ISA 運行於不同的速度上面: 4.77Mz、6 MHz和 8 MHz﹐不過後來一致公認的最快速度只能有 8.33MHz。而且﹐任何 ISA 都需要 2 周到 8 周時鐘運算(cycle)來傳送資料。那麼﹐理論上 ISA BUS 傳輸速度最快只有每妙 8 MB：8MHz x 16bit = 128 megabit/每秒 = 16 megabyte(MB)/每秒 /2(cycles) = 8MB/每秒。
這裡還要一提的是 Local Bus。最早期的 PC，其 I/O 和 CPU 速度差不多﹐但後來 CPU 的速度不斷提高﹐遠遠拋離 I/O 速度。然而 I/O (ISA) 還只能停留在原來的低速﹐因為實在太大數量的插卡和 ISA 設備只能工作在低速上面(想象一下您敲鍵盤的速度能有多快呢﹖)。這樣當 CPU 要和 IO 交換大量數據的時候就造成瓶頸了。這時候工程師們將一些較高速的 I/O 設備搬到高速的 Processor Bus 之上﹐這樣的安排就是所謂的 Local Bus 了。但原先的低速 ISA 設備﹐仍然是經過低速的 I/O Bus 然後連到 System Bus 和 CPU 交換資料﹐(當然也不能離開 Bus Controller Chips 啦)。
[ Last edited by TCG on 2006-5-8 at 10:26 AM ]
|
|
