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芯片组的好邻居
  • 2012-8-27 12:20:14
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:罗琪
  • 作者:悟空
【电脑报在线】从本周开始接下来的两期,我们将认识与主板芯片组有关系的插槽、硬件、芯片,这将会为我们认识芯片组打下良好的基础,所以大家千万别错过!


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    从本周开始接下来的两期,我们将认识与主板芯片组有关系的插槽、硬件、芯片,这将会为我们认识芯片组打下良好的基础,所以大家千万别错过!


弄懂芯片组


    芯片组重要性琪琪就不废话了,我们常用它的名字称呼主板,如Intel的H77主板、AMD的A75主板,其中H77和A75就是主板芯片的名字。至于它干什么用,就要看懂图1。


    图1是标准的CPU、主板与其他硬件的关系图,也是我们这节课的重中之重。首先我们找到最正中的芯片组,可看见它和CPU、USB接口、网卡、SATA接口(硬盘)等相接,这说明芯片组就像数据中转站,硬盘、声音、闪存里的数据等要通过芯片组才能传到CPU里去处理,而数据中转也就是芯片组起的最主要作用。接下来我们就逐一在主板上找到并认识和芯片组相连的部件。



图1 主板单芯片组设计成为主流,所以本节课我们以单芯片为主


 

内存、CPU好邻居


    上一节课,我们知道了CPU插槽和芯片组离得很近,方便数据更快传输,而内存插槽设计在CPU插槽附近也有类似原因,毕竟CPU要处理的数据和处理完的数据要过一下内存才能传给其他部件。


    讲到这里,大家就会疑惑:图1显示内存是和CPU直接连接的,根本没有经过芯片组。其实,以前内存是和芯片组连接的,每次交换数据都要通过芯片组再到CPU,后来CPU厂商嫌速度慢,索性就把内存控制器集成到CPU里去了,就成了图1这个样子。不过,数据走的路线只是略有改变而已,看着图1,同学们跟着琪琪走走数据的“路”:数据从硬盘出来,路过芯片组、CPU,再去内存,最后去CPU里面接受计算,而被处理后的数据再回到内存,路过CPU、芯片组最后回到硬盘。也许你会觉得奇怪,数据路过CPU时就该被计算了,还要去内存绕个弯干嘛?其实,这样的设计还不能实现,因为CPU暂存不了那么多数据(只有几MB),只能让数据路过,放到内存后(几个GB,是CPU的一千倍以上),再让CPU拿去计算才行。


    小贴士:内存插槽有不同的颜色区分,如图1显示,两条内存可以单独同时和CPU传数据,这就是双通道原理。而为了防止菜鸟们差错,如图2,插槽和内存条都有防呆设计(防插反),反着插只要不硬来是插不进去的。



图2 内存插槽和内存有个防呆设计,就是为了避免内存插错而设计的


PCI-E ×16,显卡专用卡座


    咱们还是先看本节课的核心图,如图1所示,CPU除了和内存直接相连外,还和显卡插槽相连,所以我们可大胆判定单块独立显卡和CPU直接交换数据。


    如图3,这是一张芯片组叫Z77的主板图片,琪琪圈出的1、2、3就是PCI-E×16插槽(显卡插槽),值得强调的是这三个插槽虽外形、名称一样,但它们能提供的速度却不同的,这就好比水管,样子都相同,但自来水公司规定,3号“水管”只允许有1号、2号“水管”四分之一的水量(数据)通过,这就有了一种新的表示方式外形是PCI-E×16,但实际通过数据的通道是PCI-E×4,所以以后大家见到×4、×8就不要觉得奇怪了。目前PCI-E已是3.0版本,大家也别觉得有多深奥,它更新版本目的就是增大插槽供电量、兼容以前版本、速度更快罢了。


    接下来,我们逐一认识3个插槽。1号、2号插槽,它们表里如一,外形是×16的,数据通道是×16的,不过这只是插一块显卡的情况下。如果同时在他们身上各插一块显卡,我们上面提到的厂商规定就出来了,此时,他们“管子”里的数据流量减半,最多×8。而3号接口就比较特殊一点,虽然外形和1号、2号插槽一样,也可以叫它PCI-E×16,不过它里面的数据通道是PCI-E×4的。


    小贴士:4号插槽虽也是PCI-E,不过明显短了不少,所以就不能叫PCI-E×16,它叫PCI-E×1,通道只有×1,它是用来插一些独立声卡、USB3.0扩展卡等很多功能性硬件。



图3 PCI-E接口全家福


 

SATA,硬盘的口


    第三个出现的重要接口就是硬盘接口了,它叫SATA,也可叫它串口,而与之相对应的我们见到的硬盘就叫串口硬盘。


    通过图1,我们看到SATA接口与芯片组直接相连,所以我们知道硬盘里的数据是先要经过芯片组的。如同USB一样,不同的串口拥有不一样的速度:目前串口有SATA3.0、SATA2.0两种速度规格。SATA3.0的传输速度(6Gbps)是SATA2.0(3Gbps)的两倍,因此大家接硬盘时优先使用SATA3.0接口。一般SATA 3.0接口旁边都有SATA 3.0或SATA 6Gbps的标注,而SATA2.0则有SATA2.0或SATA 3Gbps的标注。



网卡声卡找“螃蟹”


    最后,我们认识一下声卡和网卡芯片吧,还是先在图1中找到对应的内容。我们知道,电脑里传输的都是数字信号,所以即便芯片支持高保真音频标准,但并不是就可以提供音频输出,还需要一块音频CODEC(数据信号转换解码器)芯片,把数字信号转换成能音频信号才行。目前,主板上采用的CODEC芯片大部分都是Realtek公司产品(找找芯片上的那只螃蟹吧)。


    而集成网卡输出与声卡同理:目前芯片组虽都整合了网络MAC控制器,但MAC控制器只是负责网卡数据的控制和运算,而数据处理完了还需要一个“物理出口”才能实现网络数据通信连接,所以还是得要一颗独立的网络芯片来充当这个角色,至于品牌嘛,最常见的还是Realtek。



“螃蟹”基本上垄断了主板上集成网卡和集成声卡

写在最后

琪琪微博http://weib*.c*m/luoqi77

    今天,我们通过图解让大家了解了芯片组的功能及主板上与之相对应的接口、芯片等,知道了主板与其他硬件之间的关系,是不是觉得主板的地位很像一个数据的集散、传输中心?而下周咱们就会在这次基础上,学习主板芯片厂商如何运用技术手段,有意识的削减主板上这些功能达到分出高中低等销售的目的——主板档次是砍出来!


 
本文出自2012-08-27出版的《电脑报》第34期 E.硬件发烧友
(网站编辑:黄旭)


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