第4章 深入认识和选购多核电脑主板

4.1 认识主板

主板可以分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX及BTX等结构。其中，AT和Baby-AT是多年前的老主板结构，现在已经淘汰；而LPX、NLX、Flex ATX则是ATX的变种，多见于国外的品牌机，国内尚不多见；EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板；ATX是目前市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI插槽数量为4～6个，大多数主板都采用此结构；Micro ATX又称Mini ATX，是ATX结构的简化版，就是常说的“小板”，扩展插槽较少，PCI插槽数量在3个或3个以下，多用于配备小型机箱的品牌机。图4-1展示了华硕ROG STRIX Z390-I GAMING主板。

主板的生产厂商比较多，如华硕（ASUS）、微星（msi）、技嘉（GIGABYTE）、华擎（ASROCK）、映泰（BIOSTAR）、盈通（YESTON）、精英（ECS）等。各厂商的产品各具优点。图4-2展示了技嘉Z390 AORUS PRO主板。

主板与CPU、内存等硬件不同，CPU、内存等硬件决定电脑性能的好坏，而主板则决定电脑的稳定性和功能。只有主板选用得当，电脑才能正常稳定地运行。

为什么说主板决定电脑的稳定性呢？

主板在为印刷前，可以直接看到错落有致的电路布线和棱角分明的各个部件：插槽、芯片、电阻、电容等，如图4-3所示。当主机加电（按下电源开关）时，电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口，以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。随后，主板会根据BIOS（基本输入输出系统）来检测识别硬件，并进入操作系统，发挥出支撑系统平台工作的功能。

其实，主板是在PCB上安装或焊接了各种电子元器件制作而成的。所谓的PCB就是印制电路板，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。它以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。主板上可以看到细的金属线，这些线路是用来传递数据的通信线路，被称为总线。也正是这些排线的巧妙结构保证了主板的稳定性，从而保证了电脑整体运行的稳定性。

4.2 电脑的所有部件都连接在主板上

主板是电脑中最重要的部件之一，也被称为母板、系统板、主机板。它是一张电路板，上面焊接或安插了各种功能的电子元器件，以实现电脑中各大电路功能。主板的主要作用是给CPU及其他的一些硬件提供一个放置的场所，同时允许所有设备之间相互进行通信。从外观看，主板是一大块电路板，在它的上面分布了各种元器件、接口、插槽及芯片等，如图4-4所示。

电脑的所有部件都连接在主板上，因为电脑的正常运行并非依靠某一个部件，只有将这些硬件都正确地连接在主板上，电脑才能运行，我们才能在显示器上看到各种画面、各种对话窗口等信息。所以，主板就成了电脑运行的基石，就如同一座楼房的房基一样。如图4-5所示，我们可以看到无论是硬盘、显卡、键盘、内存，还是CPU都要连接到主板之上。

4.3 多核电脑主板的结构

作为所有电脑配件运行的平台，主板的好坏决定了一台电脑的基本表现。所以主板的制造这一环节是非常重要的。主板的制造主要分为5步：

1）烘烤PCB和上漆胶。

2）安装IC芯片和贴片元件。

3）芯片级的初步检查。

4）完全手工的元器件安装。

5）严谨反复的检查。

完成了这5步，主板基本成形了，还要经过各种严谨的反复测试，若测试成功，一个完整的主板才算成为真正的成品。如图4-6所示为华硕ROG MAXIMUS XI HERO（WI-FI）主板。

主板一般采用四层板或六层板，目前也有八层主板，甚至更多层。为了节省成本，低档主板多为四层板：信号层（主、次）、接地层、电源层，而六层板则增加了辅助电源层和中信号层。板子的层次越多，布线空间越大，稳定性越高。六层PCB的主板抗电磁干扰能力更强，主板也更加稳定。图4-7展示了四层板层次结构。

4.4 芯片组是主板的大脑

如果说中央处理器（CPU）是整个电脑系统的大脑，那么芯片组（Chipset）将是整个主板的大脑。

随着各种新技术的出现，芯片组采用的技术有了很大的革新，从现在的电脑结构来看，所有的信息交换都要经过芯片组来完成，可以将CPU看作芯片组的一个辅助设备。正因为如此，芯片组才可以成为主板的大脑。

从一定意义上讲，芯片组决定了主板的级别和档次，其实主板芯片组几乎还决定着主板的全部功能，其中主板的系统总线频率、内存类型、容量和性能，显卡插槽规格是由处理器决定的；而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量（如USB2.0、USB3.0、SATA3.0、PCI3.0）等是由芯片组决定的。另外，芯片组还决定电脑系统的显示性能和音频播放性能等。图4-8展示了Intel Z390芯片组平台框图，不难看出它对内存、CPU等的制约性。

目前，芯片组按用途可分为服务器/工作站、台式机、笔记本等类型；按芯片数量可分为单芯片型芯片组，标准的南、北桥芯片组和多芯片型芯片组（主要用于高档服务器/工作站）；按整合程度的高低，还可分为整合型芯片组和非整合型芯片组等。市场上主板芯片组厂商主要有两大公司：AMD和Intel公司，如图4-9所示。

常见的芯片组为单芯片型芯片组，即主板上只有一个芯片，其主要负责支持USB控制器、网络控制器、无线网控制器、硬盘控制器、音频控制器、实时时钟控制器、数据传递方式、高级电源管理等，如图4-10所示。

随着技术的不断发展，现在，北桥已经集成至CPU内部，这样做的好处是减小主板的走线，降低主板的损坏率，CPU也集成了内存管理器，让主板带宽更广，性能更优。

4.4 支持多核CPU的芯片组

4.4.1 支持Intel多核CPU的芯片组

Intel只为自家的CPU推出相应的主板芯片组产品。目前市场上流行的Intel芯片组主要包括：300系列芯片组、200系列芯片组。

1.Intel 300系列芯片组

300系列芯片组主要包括：Z390 /H370/Z370/B365/B360/H310等，其中Z390/Z370为高端芯片组，H370 /B365/B360为主流芯片组，H310为入门芯片组。

300系芯片组可以支持LGA1151接口的第九代和第八代Core i9/i7/i5/i3/Pentium/Celeron处理器（其中Z390支持第九代，其他不支持）。总线规格采用DMI3.0（H310为DMI2.0），总线带宽为7.9GT/s（H310为5.0 GT/s），支持6～24个PCI-E 3.0接口、4～6个SATA 3.0接口、4～6个USB 2.0接口、4～10个USB 3.0接口、0～6个USB 3.1接口、SATA-E接口（除H310）及802.11AC无线网。

2.200系列芯片组

200系列芯片组主要包括：X299/Z270/H270 /B250等，其中X299/Z270为高端芯片组，H270 /B250为主流芯片组。

200系芯片组可以支持LGA1151接口的第七代Kaby Lake核心的Corei7/i5/i3/Pentium/Celeron处理器。总线规格采用DMI3.0，总线带宽为7.9GT/s，支持12～24个PCI-E 3.0接口、6个SATA 3.0接口、12～14个USB 2.0接口，以及6～10个USB 3.0接口。

4.4.2 支持AMD多核CPU的芯片组

AMD公司的芯片组，主要包括如下系列：400系列芯片组、300系列芯片组、Hudson系列芯片组等。

1. AMD 400系列芯片组

400系列芯片组是AMD的新一代芯片组，主要包括X470、B450两款。400系列芯片组支持Socket AM4插槽的第二代和第一代的Ryzen 7/Ryzen 5/ Ryzen 3处理器、第九代A系列处理器，支持20个PCI-E 3.0接口、6个SATA 3.0接口、6个USB 2.0接口、10个USB 3.1接口，支持磁盘阵列，支持AMD StoreMI技术。

2. AMD 300系列芯片组

300系列芯片组是AMD的新一代芯片组，主要包括X399、X370、B350、A320、A300等几款。其中，X399支持Socket TR4插槽的第一代和第二代Ryzen Threadripper处理器，支持四通道DDR4内存，支持66条PCIE 3.0、支持8条PCIE 2.0插槽、多显卡交叉火力技术和SLI；支持16个USB 3.1接口、6个USB 2.0接口、12个SATA3.0 接口，支持磁盘阵列RAID 0/1/10，支持NVMe RAID技术，包含AMD StoreMI存储加速技术。

X370/B350/A320/A300支持Socket AM4插槽的第一代和第二代Ryzen 7/5/3处理器，和第七代A系列处理器。支持四通道DDR4内存，支持64条PCIE 3.0插槽、8条PCIE 2.0插槽，支持多显卡交叉火力技术和SLI，支持4～12个USB 3.1接口、2～6个USB 2.0接口、2～6个SATA3.0 接口，X399/B350支持多显卡技术。

4.5 主板中的主要芯片

主板中的芯片主要有BIOS芯片、I/O芯片、时钟芯片、电源控制芯片、网卡芯片等。

4.5.1 为硬件提供服务的BIOS芯片

BIOS（Basic Input Output System）是基本输入/输出系统，是为电脑中的硬件提供服务的。BIOS属于只读存储器，它包含了系统启动程序、系统启动时必需的硬件设备的驱动程序、基本的硬件接口设备驱动程序。目前主板中的BIOS芯片主要由Award和AMI两家公司提供。

目前，BIOS芯片主要采用PLCC（塑料有引线芯片）封装形式，采用这种形式封装的芯片非常小巧，从外观上看它大致呈正方形。这种小型的封装形式可以减少占用的主板空间，从而提高主板的集成度，缩小主板的尺寸，如图4-11所示。

常见BIOS芯片的型号有：

1）Winbond公司的W49F020、W49F002、W49V002FAP等。

2）SST公司的29EE020、49LF002、49LF004等。

3）Intel公司的82802AB等。

4.5.2 提供输入输出控制和管理的I/O芯片

I/O芯片是主板输入输出管理芯片，它在主板中起着举足轻重的作用，它负责管理和监控整个系统的输入输出设备。在主板的实际工作中，I/O芯片有时对某个设备只是提供最基本的控制信号，然后再用这些信号去控制相应的外设芯片，如鼠标键盘接口（PS/2接口）、串口（COM口）、并口、USB接口、软驱接口等都统一由I/O芯片控制。部分I/O芯片还能提供系统温度检测功能，我们在BIOS中看到的系统温度最原始的来源就是由它提供的。

I/O芯片个头比较大，能够清楚地辨别出来，它一般位于主板的边缘，如图4-12所示。目前流行的I/O芯片有iTE公司的IT8712 F-S和Winbond公司的W83627EHG等。

I/O芯片的工作电压一般为5V或3.3V。I/O芯片直接受南桥芯片控制，如果I/O芯片出现问题，轻则会使某个I/O设备无法正常工作；重则会造成整个系统的瘫痪。假如主板找不到键盘或串并口失灵，原因很可能是为它们提供服务的I/O芯片出现了不同程度的损坏。平时所说的热插拔操作就是针对保护I/O芯片提出的。因为进行热插拔操作时会产生瞬间强电流，很可能会烧坏I/O芯片。

常见I/O芯片的型号有：

1）Winbond公司的W83627HF、W83627EHG、W83697HF、W83877HF、W83977HF等。

2）ITE公司的IT8702F、IT8705F、IT8711F、IT8712F、IT8712F-S等。

3）SMSC公司的LPC47M172、LPC47B272等。

4.5.3 主板的心脏——时钟芯片

如果把电脑系统比喻成人体，CPU当之无愧就是人的大脑，而时钟芯片就是人的心脏。只有通过时钟芯片给主板上的芯片提供时钟信号，主板上的芯片才能正常工作，如果缺少时钟信号，主板将陷入瘫痪状态。

时钟芯片需要与14.318MHz的晶振连接在一起，为主板上的其他部件提供时钟信号。时钟芯片位于显卡插槽附近，放在这里也是很有讲究的，因为时钟芯片到CPU、北桥、内存等的时钟信号线要等长，所以这个位置比较合适。时钟芯片的作用非常重要，它能够为整个电脑系统提供不同的频率，使每个芯片都能够正常工作。没有这个频率，很多芯片可能就要罢工了。时钟芯片损坏后主板一般就无法工作了。

现在很多主板都具有线性超频的功能，其实这个功能就是由时钟芯片提供的。图4-13展示了时钟芯片和晶振。

常见时钟芯片的型号有：

1）ICS系列的ICS950213AF、ICS93725AF、ICS950228BF、ICS952607EF等。

2）Winbond系列的W83194R、W211BH、W485112-24X等。

3）RTM系列的RTM862-480、RTM560、RTM360等。

4.5.4 管理主板供电的电源控制芯片

电源管理芯片的功能是根据电路中反馈的信息，在内部进行调整后，输出各路供电或控制电压，主要负责识别CPU供电幅值，为CPU、内存、芯片组等供电。电源管理芯片如图4-14所示。

电源管理芯片的供电一般为12V或5V，电源管理芯片损坏将造成主板不工作。

常见电源管理芯片的型号有：

1）HIP系列的HIP6301、HIP6302、HIP6601、HIP6602、HIP6004B、HIP6016、HIP6018B、HIP6020、HIP6021等。

2）RT系列的RT9227、RT9237、RT9238、RT9241、RT9173、RT9174等。

3）SC系列的SC1150、SC1152、SC1153、SC1155/SC1164、SC2643、SC1189等。

4）RC系列的RC5051、RC5057等。

5）ADP系列的ADP3168、ADP3180、ADP3418等。

6）LM系列的LM2636、LM2637、LM2638、LM2639等。

7）ISL系列的ISL6312、ISL6326、ISL6556、ISL6537等。

4.5.5 管理声音和网络的声卡和网卡芯片

声卡芯片（也可称为音效芯片）是主板集成声卡时的一个声音处理芯片，声卡芯片是一个方方正正的芯片，四周都有引脚，一般位于第1根PCI插槽附近，靠近主板边缘的位置，在它的周围，整整齐齐地排列着电阻和电容，所以能够比较容易辨认出来，如图4-15所示。

目前提供声卡芯片的公司主要有Realtek、VIA和CMI等，不同公司的声卡会有不同的驱动。集成声卡除了有2声道、4声道外，还有6声道和8声道，不过要到系统中设置一下才能够正常使用。

常见声卡芯片的型号有：

1）ALC系列的ALC650, ALC662、ALC850, ALC888、ALC889、ALC1150。

2）AD系列的AD1981、AD1988、AD1998。

3）CMI系列的CMI7838, CMI988。

4）VIA系列的VIA1616等。

网卡芯片是主板集成网络功能时用来处理网络数据的芯片，一般位于音频接口或USB接口附近，如图4-16所示。

常见的网络芯片的型号有：

1）RTL系列的RTL8100C、RTL8101L、RTL8201、RTL8101E、RTL8201BL。

2）Intel网络芯片88E8503、82599、82563。

4.6 认识主板中的这些插槽

主板中的插槽主要包括CPU插座、内存插槽、扩展槽等。

4.6.1 连接多核CPU的CPU插座

CPU插座是主板上最重要的插座，一般位于主板的右侧，它的上面布满了一个个的“针孔”或“触角”，而且边上还有一个固定CPU的拉杆。CPU插座的接口方式一般与CPU对应，目前主流的CPU插座主要有Intel公司的LGA2066、LGA2011-v3、LGA1151插座，以及AMD公司的Socket TR4、Socket AM4插座等，如图4-17所示。

4.6.2 连接DDR4内存的插槽

内存插槽是用来安装内存条的，它是主板上必不可少的插槽，一般主板上都有2～6个内存插槽，方便内存升级时使用。目前市场上的主流内存是DDR4。DDR4内存针脚为288针，工作电压为1.2V。主板内存插槽主要有双通道、三通道、四通道内存插槽，图4-18展示了双通道的DDR4内存插槽。

4.6.3 连接显卡的总线扩展槽

总线扩展槽是用于扩展电脑功能的插槽，一般主板上都有1～8个扩展槽。扩展槽是总线的延伸，在它上面可以插入任意的标准选件，如显卡、声卡、网卡等。

主板中的总线扩展槽主要有ISA、PCI、AGP、PCI Express（PCI-E）、AMR、CNR、ACR等。其中，ISA总线扩展槽和AGP总线扩展槽已经被淘汰，AMR、CNR、ACR等总线扩展槽用得也比较少，而PCI总线扩展槽和PCI-E总线扩展槽是目前的主流扩展槽。

（1）PCI总线扩展槽

PCI（Peripheral Component Interconnection）是外设部件互连总线，它是Intel公司开发的一套局部总线系统，支持32位或64位的总线宽度，频率通常是33MHz。PCI 2.0总线速度是66MHz，带宽可以达到266MB/s。PCI扩展槽一般为白色。

（2）PCI-E总线扩展槽

PCI-E是PCI Express的简称，PCI-E是最新的总线和接口标准，是由Intel公司提出的接口标准，目前主要应用在显卡的接口上。PCI-E采用了目前业内流行的点对点串行连接，使每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，它的传输速度可以达到2.5GB/s。PCI-E的规格主要有PCI-E 1.0、PCI-E 2.0、PCI-E 3.0等，如图4-19所示。

4.7 认识连接重要部件的接口

4.7.1 连接大容量存储设备的SATA接口

SATA接口（Serial ATA）即串行ATA，它是目前硬盘中采用的一种新的接口类型。Serial ATA接口主要采用连续串行的方式传输数据，这样在同一时间点内只会有1位数据传输，此做法能减小接口的针脚数目，用4个针脚就完成了所有的工作。其中，Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s, Serial ATA 2.0的数据传输率达到300MB/s, Serial ATA 3.0的数据传输率达到625MB/s。图4-20展示了Serial ATA数据线及接口。

4.7.2 适用性最广泛的USB接口

USB（Universal Serial Bus）接口，即通用串行总线接口，它是一种性能非常好的接口。它可以连接127个USB设备，传输速率可达12 Mbps, USB 2.0标准可以达到480 Mbps, USB 3.0标准可以达到5.0Gbps , USB3.1标准可以达到10 Gbps 。USB接口不需要单独的供电系统，而且还支持热插拔，不需要麻烦地开关机，因此设备的人工切换省时省力。

目前USB接口被普遍应用于各种设备，如硬盘、调制解调器、打印机、扫描仪、数码相机等。主板中一般有4～8个USB接口，如图4-21所示。

4.7.3 为主板提供供电的几种电源接口

目前主板电源接口插座主要采用ATX电源接口，ATX电源接口一般为24针电源插座、8针电源插座、4针电源插座等，主要为主板提供±5V、±12V、3.3V电压，如图4-22所示。ATX电源都支持软件关机功能。

目前双核CPU主板上的电源插座一般为24针电源插座和8针电源插座，以提供更大的功率。

目前鼠标和键盘接口绝大多数采用PS/2接口，因为鼠标和键盘的PS/2接口物理外观完全相同，所以在主板中通常用两种不同的颜色来将其区别开（鼠标接口为绿色，键盘接口为蓝色）。而且键盘、鼠标接口的工作原理是完全相同的，但不能混用。下面具体讲解。

4.8 给主板供应稳定电压

电脑主板的供电是一个非常重要的部分，如果没有供电单元的正常工作，主板、CPU再好也是枉然。

一块主板的供电部分可以分成3个部分，包括输入部分、控制部分和输出部分。

1）输入部分：现在的CPU已经从12V直接取电，而较老的CPU比较依赖5V供电。目前，一般的主板采用12V供电及24PIN+8PIN输入端口，直接连接到主板，提供主板及其他元件电量，如图4-23所示。

2）控制部分：由于不能保证电源100%输出的是纯净的直流电，主板必须经过扼流电感、电容等整流控制部分。12V电压输入后，与CPU使用的电压还有很大差距，需要一段转变的过程，于是通过PWM控制的两个MOS管开始工作，一开一关作用下形成脉冲电流，然后通过电感储能形成平滑直流电，获得CPU所需要的电流。

3）输出部分：经过以上电路的处理还不能达到元件用电要求，经过降压后的电流还是不够平整，必须经过输出滤波电容的过滤，方可输出到CPU，为CPU提供稳定的低电流。

在图4-23中我们可以看到24PIN+4PIN电源输入接口、滤波电容、保护电感、控制芯片、MOSFET等部件。

图中“1”是晶体管的一种，在电路中主要起到一个开关的作用，它可以防止高电压传送，以至于引起主板故障。

图中“2”是一个电源控制芯片，能把主板电压降低为CPU和芯片组能够使用的电压。通过快速的开启和关闭，把12V的电压降低为1.5V供CPU使用。在这个过程中，会产生噪声，而这个芯片能去除噪声。

图中“3”是滤波电容，用来存储电荷的设备，如果外界电压比自身的电压高，就会充电，反之会放电，使得供应的电压一直保持稳定的状态。

图中“4”是电感元件，它的作用主要是减少噪声，保持电流的稳定。我们都知道，当流过电感的电流发生变化的时候，线圈会对电流造成一个阻碍，阻碍电流的变化，因此它在此处起到了稳定电流的作用。

4.8.1 影响主板供应稳压电源的部件

我们已经知道主板供电的重要性，但是主板如果没有一个稳定的供电，即使主板安装了性能良好、稳定性高的芯片组、CPU和内存，系统也不会稳定。所以说鉴别主板电源是否稳定是一个比较重要的问题。

主板供电电路中有一些关键的部件，如PWM控制器芯片（PWM Controller）、MOSFET驱动芯片（MOSFET Driver）、输出扼流圈（Choke）、输出滤波的电解电容（Electrolytic Capacitors）等。如果这些部件都比较好，那么主板供电基本上就比较稳定了。下面我们分开来看。

1.PWM控制器芯片（PWM Controller）

在CPU插座附近能找到控制CPU供电电路的中枢神经，就是如图4-24所示的这颗PWM主控芯片。主控芯片受VID的控制，向每相的驱动芯片输送PWM控制芯片的方波信号来控制最终核心电压Vcore的产生。它对于主板的电压稳定性起着至关重要的作用。

2.MOSFET驱动芯片（MOSFET Driver）

它是CPU供电电路里常见的8根引脚的小芯片，通常是每相配备一颗。很多PWM控制芯片里集成了三相的Driver，这时主板上就看不到独立的驱动芯片了。它对于主板的电压稳定性起着至关重要的作用。图4-25展示了MOSFET驱动芯片（MOSFET Driver）。

其实，MOSFET的中文名称是场效应管，一般被叫作MOS管。黑色8引脚的黑色方块在供电电路里表现为受到栅极电压控制的开关。

每相中的驱动芯片受到PWM主控芯片控制的上MOS管和下MOS管轮番导通，对这一相的输出扼流圈进行充电和放电，在输出端得到一个稳定的电压。每相电路都要有上桥和下桥，所以每相至少有两颗MOSFET，而上MOS管和下MOS管都可以用并联两三颗代替一颗来提高导通能力，因而每相还可能看到总数为3颗、4颗甚至5颗的MOSFET，如图4-26所示。

如图4-27所示，这种有3个引脚的小方块也是一种常见的MOSFET封装，称为D-PAK （TO-252）封装，也就是俗称的三脚封装。中间那根脚是漏极（Drain），漏极同时连接到MOS管背面的金属底，通过大面积焊盘直接焊在PCB上，因而中间的脚往往被剪掉。这种封装可以通过较大的电流，散热能力较好，成本低廉，易于采购，但是它的引线电阻和电感较高，不利于达到500KHz以上的开关频率。

3．输出扼流圈（Choke）

输出扼流圈（Choke），也称电感（Inductor）。输入电路中，每相一般配备一颗扼流圈，它的作用是使输出电流连续平滑。少数主板每相使用两颗扼流圈并联，两颗扼流圈等效于一颗。主板常用的输出扼流圈有环形磁粉电感、DIP铁氧体电感（外形为全封闭或半封闭）或SMD铁氧体电感等形态。图4-28展示了半封闭式和全封闭式的铁氧体功率电感，电感体上标注的1R0或1R2表示其电感值为1.0或1.2微亨，其中“R”代表小数点。

图4-29展示了主板环形电感。环形电感的磁路封闭在环状磁芯里，因而磁漏很小，磁芯材料为铁粉或Super-MSS等其他材料。随着板卡空间限制和供电开关频率的提高，磁路不闭合的铁氧体电感，乃至匝数很少的小尺寸SMD铁氧体功率电感，因其高频区的低损耗，越来越多地取代了环形电感。但是因为电源里各种不同的应用特点，环形电感还在被大量用作扼流圈或其他用途。

4．输出滤波的电解电容（Electrolytic Capacitors）

供电的输出部分一般都会有若干颗大电容（Bulk Capacitor）用于滤波，它们属于电解电容。电容的容量和ESR会影响输出电压的平滑程度。电解电容的容量大，但是高频特性不好，所以还有其他形式的滤波电容——固态电容。图4-30展示了电解电容和固态电容。

固态电容在CPU供电部分常见。一般的固态电容称为铝-聚合物电容，属于新型的电容器。它与一般铝电解电容相比，性能和寿命受温度影响更小，而且高频特性好一些，ESR低，自身发热小。

4.8.2 计算多核电脑的耗电量

一般地，电视机的耗电量大约在80W以下，电脑大约为250～500W。另外，电脑的工作状态不同，耗电量也是不同的。一份由加拿大某大学提出的报告指出，最新的电脑如果拥有省电功能，每小时待机耗电约为35W，比一个一般亮度的白炽灯泡稍高。

电脑在睡眠状态下也有能耗，约为7.5W。即便关了机，只要插头还没拔，电脑照样有能耗，约为4.81W。

对于想要攒机的用户来说，购买电源的第1步是估算一下电脑的耗电量。而购买电源的时候，要根据电脑正常运行状态最大功耗，若选择的电源不能达到电脑正常运行的最大功耗，电脑就会出现各种故障，运行不稳定。所以说计算功耗是比较重要的。那么如何计算电脑的耗电量呢？

电脑的耗电主要是CPU、内存、显卡、主板、硬盘、声卡、光驱等硬件的耗电。只要将这些硬件的耗电量相加，基本上就能算出电脑的耗电量到底有多大了。

CPU的功耗设计一般为50～130W，时钟频率越高，耗电量越大。多数主板都包含网络芯片、音频芯片等多种芯片，它的耗电量大多为30W左右。在台式机上多采用7200转的硬盘，它的耗电量多为30W以内。内存的耗电量比较小，多为15W以内。显卡的种类比较多，不同级别的显卡耗电量相差很大，普通用户级的显卡耗电量大多为50W左右。光驱耗电量与其转速有关，转速越大耗电越大，通常电脑的光驱不是长时间工作的，其耗电量大概为20W以内。

将上述硬件的耗电量相加，就可以得到电脑的耗电量了。其实，电脑中还有其他硬件在消耗电能，所以电脑的耗电量不止这些。但是大多数电脑的耗电量都在400W以内。

下面我们以一个实例来计算一下电脑的功耗：

电脑的主要硬件情况为CPU采用X3 435开核X4 B35，主板采用梅捷890GX V2.0，内存采用两条威刚DDR3内存，显卡采用铭瑄GTS450/HD4290，硬盘采用西数500G蓝盘加2TB绿盘，电源采用航嘉DH6。在全默认状态下，分别测试了采用独显和集显的待机、游戏、满载的功耗情况，测试结果如表4-1所示。

从表中我们可以看到，电脑的满载功耗为228.75W，游戏功耗为156.75W，待机功耗为77.25W。采用集显的话3项数据分别是64.5W、76.5W、124.5W。

另外，网络上有好多软件可以通过检测电脑硬件的功率，自动计算出电脑的功耗情况，这种功能的软件有“鲁大师”等。图4-31展示了用“鲁大师”检测电脑功耗结果，该电脑的功耗总值大约为131W。

当今社会倡导节能。下面我们介绍几个节电节能的方法：

1）暂停使用电脑时，如果预计暂停时间小于1小时，建议将电脑置于待机；如果暂停时间大于1小时，最好彻底关机。

2）平时用完电脑后要正常关机，应拔下电源插头或关闭电源接线板上的开关，而不要让其处于通电状态。

3）使用降温软件为CPU以及其他硬件降温。

4.8.3 查看电脑电源容量

电脑硬件中，电源也是至关重要的一个。电脑需要的一般是12V、-12V、3.3V、5V、-5V等不同值的直流电，而家庭用电基本上为220V的交流电。那么电源的作用就是将220V的交流电进行转化。

一般来说，主板上的IC芯片等电路的电压都是采用5V和3.3V直流电进行驱动的。但是直流电也有时候会用于内存、某些插槽、软驱、硬盘等。驱动硬盘或软驱的驱动器的电压多为12V直流电。

那么如何查看电脑电源的容量呢？

有一个直观且简单的方法，就是查看电脑电源侧面的铭牌，在上面会有相关的数据标识。图4-32展示了惠普电源的铭牌，图中我们可以看到输入电压为200～240V交流电压，可输出最高为+12V的直流电压。

4.9 目前使用的多核电脑主板

主板的生产厂商很多，这里列举部分厂商（排位不按先后顺序），分别是：华硕、技嘉、精英、微星、Intel、富士康、七彩虹、映泰。

1．支持Intel公司处理器的主板

目前主流的Intel公司处理器主要包括：十六核处理器、八核处理器、六核处理器和四核处理器。

（1）支持Intel公司十六核/八核处理器的主板

支持Intel公司第九代Core i9/i7十六核/八核处理器的主板有：采用Intel的Z390芯片组的主板。如技嘉Z390 AORUS MASTER主板，支持双通道DDR4 4133MHz内存，最大支持64GB内存，提供8个USB2.0接口和9个USB3.1接口，提供6个SATA3.0接口，支持PCI-E 3.0接口，支持多显卡技术，支持无线网，采用8相CPU供电，2相QPI/内存供电，2相北桥供电，提供千兆网卡，如图4-33所示。

（2）支持Intel公司六核处理器的主板

支持Intel公司第八代Core i7/i5六核处理器（采用LGA1151 CPU插座）的主板有：采用Intel的Z370/H370/B360等芯片组的主板。如华硕TUF Z370-PLUS GAMING主板，支持双通道DDR4 4000MHz内存，提供6个USB2.0接口和8个USB3.1接口，提供6个SATA3.0接口，支持多显卡AMD CrossFireX混合交火技术，采用7相供电，支持RAID 0/1/5/10，如图4-34所示。

（3）支持Intel公司双核处理器的主板

支持Intel公司Corei5/i3、奔腾G3系列双核处理器（采用LGA1150 CPU插座）的主板有：采用Intel的Z87、H87、B85、H81等芯片组的主板。

支持Intel公司第七代Core i3、奔腾G4、赛扬G3系列双核处理器（采用LGA1151 CPU插座）的主板有：采用Intel的Z270、H270、B250等芯片组的主板。如微星Z270-A PRO主板全固态电容，电路板采用8层设计，支持双通道DDR4 3800内存，提供6个USB2.0接口和8个USB3.1接口，提供6个SATA3.0接口，支持AMD CrossFireX混合交火技术，采用6相供电，提供千兆网卡，如图4-35所示。

2．支持AMD公司CPU的主板

目前AMD公司的主流处理器主要包括三十二核、十六核、八核处理器、六核处理器、四核处理器、双核处理器。

（1）支持AMD公司三十二核和十六核处理器的主板

支持AMD三十二核和十六核处理器的主板主要有：采用AMD公司的X399芯片组的主板，CPU接口为Socket TR4。如华硕ROG STRIX X399-E GAMING主板，支持四通道DDR4 3600MHz内存，最大支持128GB内存，提供4个USB2.0接口和15个USB3.1接口，提供6个SATA3.0接口，支持3路SLI，支持Crossfire技术，支持组建ATI CrossFireX、NVIDIA SLI双路交火技术，AMD 3-Way CrossFireX三路交火技术等多显卡模式，支持无线网、蓝牙功能，提供千兆网卡，如图4-36所示。

（2）支持AMD公司八核和六核处理器的主板

支持AMD Ryzen 7/5系列八核和六核处理器的主板主要有：采用AMD公司的X470、B450、X370、B350芯片组的主板，其CPU接口为Socket AM4。如微星X470 GAMING PRO CARBON主板，支持双通道DDR4 3466MHz内存，最大支持64GB，提供6个USB2.0接口和6个USB3.1接口，提供8个SATA3.0接口，支持PCI-E 3.0显卡接口，支持支持AMD 3-Way CrossFire三路交火技术多显卡模式，提供千兆网卡，如图4-37所示。

（3）支持AMD公司四核处理器的主板

支持AMD Ryzen 5/3系列和APU第七代系列四核处理器的主板主要有：采用AMD公司的X370、B350、A320芯片组的主板等。如技嘉AX370M-DS3H主板，支持双通道DDR4 3200MHz内存，提供8个USB2.0接口和6个USB3.1接口，提供4个SATA3.0接口，支持PCI-E 3.0显卡接口，支持RAID磁盘阵列，支持无线网功能。

4.10 主板选购要素详解

CPU是一台电脑的心脏，而主板则是CPU稳定、高效工作的保障，一块好的主板会影响整台机器的各个部分。在选购主板时，到底怎么考虑主板的优劣，要注意的东西可不少。

4.10.1 一分钱一分货

选购主板时要看主板的用料是否讲究。不懂电脑的使用者如何才能挑选一张不偷工减料的主板呢？

因为主板产品定位的缘故，即使采用同一芯片组的主板，市面上就有多款可选择。到商店里说要买一张某某牌主板，若没有指定型号款式，如果商家只想着赚钱，当然是挑利润最高的那款推荐了。当然，有良心的商家，除了利润外，还会推荐稳定性较佳，并符合消费者预算的板子。

说到重点了：稳定性。一样是某某牌同芯片组的主板，怎么还会有稳定性的差异呢？难道说比较贵的板子，稳定性一定高于低价板吗？毋庸置疑，599元与999元的主板的定位与用料一定有所差异。用料较好的主板，原则上稳定性一定比较好，若没有价格考虑，相信大家都想买最好的。当然，主板厂商在设计一张主板前，最重要的当然是定位与价钱的考虑。价位决定了主板用料的差异，定位也会有所不同。

另外，购买时要注意两点，一个是主板的电容，一个是主板厚度。

主板电容是保证主板质量的关键因素之一，电容在主板中的作用主要是保证电压和电流的稳定（起到滤波的作用）。高品质的电解电容有利于机器长期稳定地工作。常见的电容主要分为铝电容和固体钽电容。固体钽电容多为贴片式，一般大量集中在处理器插槽附近。与普通电解电容相比，它拥有更佳的电气性能和更高的可靠性，不易受高温影响。图4-38展示了高品质的电解电容。

选购主板时，一般厚的主板比较好。厚的主板一般是多层板，把主板拿起来，隔着主板对着光源看，若能观察到另一面的主板为双层板，否则就是四层或多层板。选购时最好选四层或多层板。另外，布线是否合理流畅，也会影响整块主板的电气性能。所以要观察主板电路板的层数及布线系统是否合理。

4.10.2 不追求全功能性，适合自己才是最好的

大家在选主板时，常常会问这么一个问题：哪个品牌或型号的主板比较好？“好”的定义是什么？最稳定、功能最多、最贵的那款吗？我们认为，最符合个人需求与预算的款式，就是最适合自己的产品。买主板也是一样，最好的主板是所有功能都贴近自己需求，价位也符合预算的那一款。

我们到电脑商店去买主板前，要注意哪些事情呢？商家当然没有时间，也不可能让你一一装机测试，或看BIOS超频设定，因此购买主板前，要先做足功课，锁定符合需求的几款主板。例如，有没有IEEE 1394, BIOS是否可以超频或智慧风扇调校等。通常厂商卖产品时，都是扬长避短，包装盒上写了满满的优点，因此没有Gigabit LAN、没有IEEE 1394，甚至没有超频调校、节能等功能，都不会主动标明，只能由用户自己发觉。

4.10.3 切莫过分迷信超频主板

一般来说，超频、极致板的主板对质量要求更为严格。比如华硕对于超频款主板的要求比一般款主板更为严苛，即使是同一系列的不同等级主板的超频能力也一定不同。不过，这并不代表一般款主板的质量较差，只是超频板主板的要求更高。

据统计，超频用户其实比较少，可谓是九牛一毛。既然超频用户这么少，那么为什么主板厂商还要绞尽脑汁打超频这张牌呢？

很大一部份消费者认为能超频的主板会在做工和用料上比较扎实，即使现在不超频，也许以后性能不够用了也会考虑超频。一些厂商正是抓住用户这样的心理，才会不遗余力地推广自己的超频产品。一般来说，超频主板的确采用较为扎实的用料和做工，更有甚者搭配了花哨的热管、内存散热等功能。对于一位追求稳定的用户而言，这样一款主板60%的价值都已经被浪费了，用户还要为那些自己用不到的功能和技术多花钱，不值。

值得注意的是，一些打着超频旗号的主板却并没有做到这一点，但这样的主板往往在价格上十分吸引人。用户在购买这类主板时的确也能够实现超频，但超频行为会加重主板及其他配件的工作负荷，很难想象一款“阉割”主板在超频后的寿命能够有多久。所以，在选购主板时应当擦亮双眼，莫让厂商给蒙蔽了。

目前一线、二线品牌中的绝大多数主流的高性价比主板均能够满足用户的需求，因此广大用户完全没有必要刻意追求做工豪华的超频主板。