主機板 MB

Motherboard

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主機板的功能

主機板是組裝個人電腦最重要的電路板,所有的個人電腦營建都是直接或間接安裝在主機板上,下圖為現代主機的示意圖

以下分成各部分主要組成來說明

CPU 插槽

現在桌上型電腦可自行安裝的 CPU 品牌有 Intel 及 AMD ,可安裝 Intel CPU 的主機板,其插槽如下圖是有針腳的

至於可安裝 AMD CPU 的主機板,其插槽如下圖則是可讓針腳插入

筆電的 CPU 則是有設計成可更換升級,或是不可更換升級,不可更換升級 CPU 的筆電是把 CPU 直接焊接在主機板上。

記憶體插槽

主機板的記憶體插槽通常位於 CPU 插槽旁邊,如下圖

記憶體插槽分成一長一短兩段是防呆設計,避免插錯方向。

主機板會依 CPU 支援的記憶體規格來設計可安裝的記憶體種類,例如支援 DDR4 的記憶體就是能安裝 DDR4 的記憶體,其中長短的防呆設計也會改變,避免誤插。

通常桌上型電腦的主機板只設計成能安裝桌上型電腦的記憶體,有些主機板因為尺寸較小,設計能安裝的是筆電型的記憶體,如下圖

筆電型記憶體的尺寸較小,防呆設計不同,其他方面都跟桌上型電腦一樣。

絕大多數的筆電也有配備記憶體插槽,安裝方式是採如下圖的水平方向

上圖筆電的主機板也有直接焊接的記憶體顆粒。

M.2 插槽

現在個人電腦上通常會有 M.2 插槽可以直接安裝 M.2 的 SSD ,如下圖是筆電的 M.2 SSD

M.2 的 SSD 分成 B key 及 M key , B key 走 SATA 通道, M key 走 PCIe 通道,現在主機板通常兩種都支援。

下圖筆電的 M.2 插槽是 A E Key ,這是用來安裝 WiFi 及藍牙的網路卡

至於桌機主機板有些提供 A E Key 的 M.2 插槽,有些則無,沒有 A E Key M.2 插槽的主機板可以透過 PCIe 卡擴充無限網路的功能。

PCIe 插槽

PCIe 是目前主機板上最主要的擴充插槽,依頻寬分成 ×1 、 ×2 、 ×4 、 ×8 、 ×16 ,下圖長型藍色的插槽為 ×16 ,其他三個白色的插槽為 ×1

×16 的頻寬最高,通常用來安裝顯示卡,此外 ×16 的插槽也可以安裝 ×1 、 ×2 、 ×4 、 ×8 等的擴充卡,除了 ×16 的插槽外, ×1 的插槽比較常見。

PCIe 也有版本之分,從 1.0 、 2.0 、 3.0 到現在 4.0 是主流,版本的差別也在頻寬,新的版本會有較高的頻寬。

淡藍色為舊規格的 PCI 插槽,如下圖

PCIe 與 PCI 的防呆設計不一樣, PCIe 的短側靠近主機板的左側,也就是主機後方, PCI 的短側靠近主機板的右側,位置接近主機中央。

南橋

主機板原本有北橋南橋晶片用以擴充主機板的功能,後來北橋晶片的功能逐漸整合到 CPU 內,現時主機板剩下南橋晶片,主要功能用於各種周邊功能,例如 PCI 控制器、 PCIe 控制器、 SATA 控制器、 USB 控制器、網路控制器、音效控制器等等。

南僑晶片依規格分成低階、中階與高階三種,基本上主機板商會附散熱片,如以下 ASUS 的主機板南橋晶片便以散熱片覆蓋

SATA

SATA 插座是用來擴充硬碟裝置,現在通用的 SATA 版本為 3 , SATA 插座如下圖也有防插錯的防呆機制

前置 IO

前置 IO 為機殼的開機鍵、重開鍵等等的排線,如下圖在針腳附近會標示用途

擴充插座

主機板上會有其他的擴充插座,例如以下為 USB 2 的插座

現時 USB 的版本為 3 ,預計很快就會進入 USB4 , USB4 相容 Thunderbolt 3 ,可以高速傳輸資料,包括外接顯卡。

後置 IO

後置 IO 為主機板後方的輸入或輸出插座

上圖為早期的主機板,因此視訊輸出只有 VGADVI ,沒有現在主流的 HDMIDisplayPort ,其他包括 PS/2 插座, USB 插座、網路線插座與音源輸出孔。

主機板的分類

依尺寸

個人電腦主機板依尺寸可以分為三大類,主流規格為 ATX ,如下圖尺寸為 305mm×244mm ,有 7 個擴充卡插槽

比較小的主機板簡稱 M-ATX ,標準的 M-ATX 為 244mm×244mm ,下圖的主機板略小為 DTX 規格

其實個別尺寸都有個別專門的名稱,不過電腦賣家通常會籠統地拿 M-ATX 稱呼尺寸介於 ATX 與 mini-ITX 的主機板。

個人電腦組裝市場中最小的主機板為 mini-ITX ,尺寸如下圖為 170mm×170mm

主機板尺寸跟機殼尺寸有關,小尺寸的主機板可以裝在小的機殼中,大的 ATX 機殼則可以安裝相容從 ATX 到 mini-ITX 的主機板。

依晶片

現在主機板會用代號來區分南橋晶片的等級, Intel 從低階到高階為 H 、 B 、 Z , AMD 則是 A 、 B 、 X ,等級越高的晶片,主機板的擴充功能也就越多。

桌機主機板的製造商

主機板的製造商很多,俗稱三大廠為華碩、技嘉與微星。

選購電腦零件如何挑選主機板

選購主機板由以下三個面向來考慮

如果要用 Intel 的 CPU 就只能選 Intel CPU 插槽與 Intel 南橋晶片的主機板,反之亦然,而選用的機殼尺寸會是挑選主機板尺寸的重量考量,相對擴充功能也是,如果需要很多的擴充功能,像是接很多硬碟,就需要大的機殼與 ATX 主機板,相對不需要很多的擴充功能,就能選小型的機殼安裝 mini-ITX 主機板。

術語解釋

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