主板的架构一般分为那两大类？

Question

？？？？

Answer 1

ATX结构主板

Baby AT结构标准的首先表现在主板横向宽度太窄（一般为22cm），使得直接从主板引出接口的空间太小。大大限制了对外接口的数量，这对于功能越来越强、对外接口越来越多的微机来说，是无法克服的缺点。其次，Baby AT主板上CPU和I/0插槽的位置安排不合理。早期的CPU由于性能低、功耗小，散热的要求不高。而今天的CPU性能高、功耗大，为了使其工作稳定，必须要有良好的散热装置，加装散热片或风扇，因而大大增加了CPU的高度。在AT结构标准里CPU位于扩展槽的下方，使得很多全长的扩展卡插不上去或插上去后阻碍CPU风扇运转。内存的位置也不尽合理。早期的计算机内存大小是固定的，对安装位置无特殊要求。Baby AT主板在结构上按习惯把内存插槽安放在机箱电源的下方，安装、更换内存条往往要拆下电源或主板，很不方便。内存条散热条件也不好。此外，由于软硬盘控制器及软硬盘支架没有特定的位置，这造成了软硬盘线缆过长，增加了电脑内部连线的混乱，降低了电脑的中靠性。甚至由于硬盘线缆过长，使很多高速硬盘的转速受到影响。ATX主板针对AT和Baby AT主板的缺点做了以下改进：

主板外形在Baby AT的基础上旋转了90度，其几何尺寸改为30.5cm×24.4cm。
采用7个I/O插槽，CPU与I/O插槽、内存插槽位置更加合理。
优化了软硬盘驱动器接口位置。
提高了主板的兼容性与可扩充性。
采用了增强的电源管理，真正实现电脑的软件开/关机和绿色节能功能。

在IDF2003上，Intel推出了新一代的机箱、主板结构规范—BTX规范，它就是ATX的继任者，将在未来大行其道。

　　一、BTX简介

　　1.主板结构规范的发展

　　主板，我们常常称为电脑的平台，是电脑中关键的部分，它连接了芯片组、各种I/O控制芯片、扩展槽、电源插座等部件。根据主板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形状、所使用的电源规格等，业界便对主板及其使用的电源、机箱等制定了相应的工业标准，也就是“结构规范”。例如我们目前使用的ATX架构主板，ATX就是一种结构规范。

　　主板曾经出现了AT、Baby AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX等多种类型的结构规范，其中又以AT、ATX两种结构最为有名。AT结架构是最原始的板型，一般用于早期的586机型中，早已被淘汰。取而代之的ATX架构则是目前的主流规范标准。

2.什么是BTX规范

　　但是随着个人电脑的进一步发展，ATX规范逐渐显现出一些不足之处。特别是随着Serial ATA和PCI Express等新技术、新总线的出现，ATX架构在散热性能、抗信号干扰、噪声控制等方面的表现已经很难让人满意，于是“BTX”诞生了，它的全称是“Balance Technology Extended”。

二、BTX同门三兄弟

为了适应不同用户的需要，BTX规范分为三种样式—标准BTX、Micro BTX和Pico BTX，分别支持三种不同尺寸的系统。
三种BTX架构的主板在布局方面是相同的

　　这三种BTX架构的主板在布局方面是相同的，并且主板的宽度也一致，仅仅是主板的长度和支持的扩展槽数量有所不同。这种设计使得BTX具有更多的灵活性。

　　三、新规范、新特色

　　相对于ATX，BTX规范主要在散热、噪音控制等方面有着更优秀的表现，那么这些优点具体是如何实现的呢?

　　1.出色的散热性能

　　(1)改良的主板元器件布局

出色的散热性能

　　为了增强整体散热效果，BTX重新设计、布局了主板上各元器件及扩展接口在主板上的位置。BTX架构把系统最主要的组件都安排在主板的上部，因此减小了主板的尺寸，只需要去掉多余的外围设备扩展槽便可实现。

　　在BTX架构中，CPU是整个热源的核心。CPU插座的位置移到了主板的前侧，紧紧挨着机箱上的进风口。南北桥芯片的位置也有所调整，北桥与南桥之间的距离进一步缩短，并且与CPU插座基本上在同一条轴线上。如此一来，从CPU散热模块吹进来的风，可以直接吹到南北桥芯片上，从而带走芯片组上的热量。仔细观察不难发现，显卡的位置也基本与CPU插座在同一轴线上，虽然显卡有单独的散热系统，但这股从CPU吹来的气流同样可以辅助显卡的散热。

　　当冷空气经CPU、南北桥芯片、显卡及其他板卡之后，到主板I/O接口这一侧时，变热的气流很快就会被电源风扇抽出到机箱外。

　　通过CPU风扇及电源风扇的作用，整个系统形成了一个非常通畅的散热通道，整个系统内的气流非常有规律，因此散热性能比ATX架构更加出色。

　　(2)出色的模块化设计及布局

　　为了增强散热效果，BTX规范中将元器件进行了模块化设计，并且布局更为科学。例如CPU及其散热器构成了第一个模组，南桥北桥、I/O接口为一个模组，扩展卡为一个独立模组，电源部分为一个模组，驱动器以及内存部分为另外一个模组。如此设计主要是保证系统内的空气流通效果。

　　(3)增强型散热模块

增强型散热模块

　　在BTX架构中，CPU散热模块采用了高散热型模块，虽然主要还是由散热片和风扇组成，但为了提高散热效果，采用了导流槽、密封圈等。导流槽包裹在CPU散热片周围，保证气流从散热鳍片之间流过，气流流经CPU之后，一部分会到达显卡或是PCI Express插槽，对显卡进行散热，另一部分被分流到内存和系统其他部件上。

　　2.更科学的安装与固定方式

　　BTX规范中，出现了新的螺丝孔布置方式，使主板受力均匀、方便安装，另外，安装了可选的SRM配件的BTX主板会更加牢固，稳定。

　　3.大量采用新型总线及接口

　　在BTX规范中，大量采用新型总线及接口，而一些老的总线及接口将会消失，譬如串口和并口，将来新的BTX规范甚至有可能抛弃PS/2接口。为了接替传统I/O接口，BTX规范增加了面板上USB接口的数量。当然空余出来的位置将用于以太网、蓝牙等新型设备或接口。

　　在BTX规范中，PCI Express总线将成为耀眼的新星。在标准BTX主板的7个扩展槽中，有一个PCI Express X16插槽、两个PCI Express X1插槽和4个32位的PCI插槽。在BTX标准中，显卡将主要以PCI Express X16接口为主。

　　4.丰富多样的电源供给模式

　　在电源供给方面，BTX并没有背离ATX的设计。从Intel公布的样品上以及散热部分看，电源的改变比较大。不过实际上改变的极有可能是电源的外形以及散热风扇的位置，实际上的电源规范并没有太大的变化。

　　BTX相对于旧规范ATX来说，优势是相当明显的，它除了应用在桌面电脑上外，还将应用在服务器和工作站上。如果想充分利用PCI Express和Serial ATA，同时又不再需要传统接口的话，那么你很有可能成为第一批BTX主板的用户。不过，BTX能否成为个人电脑标准现在还是未知数，虽然前途会有坎坷，但相信BTX终究会凭借众多优势而最终取代ATX的。

Answer 2

英特尔�0�3宽位动态执行（Intel�0�3 Wide Dynamic Execution）

当今衡量一款处理器的性能水平，已经不能再单纯的以频率的高低考量，而是更强调“每瓦特性能”，也就是所谓的能效比。“性能＝频率×每个时钟周期的指令数”是英特尔提出的对性能的创新理解，英特尔�0�3宽位动态执行通过提升每个时钟周期完成的指令数，从而显著改进执行能力。

英特尔�0�3酷睿�6�4微架构拥有4组解码器，相比上代Pentium Pro (P6) / Pentium II / Pentium III / Pentium M架构拥有3组可多处理一组指令，简单讲，每个内核将变得更加“宽阔”，这样每个内核就可以同时处理更多的指令。

英特尔�0�3酷睿�6�4微体系结构在提升每个时钟周期的指令数方面做了很多努力，例如新加入宏融合(Macro-Fusion)技术，它可以让处理器在解码的同时，将同类的指令融合为单一的指令，这样可以减少处理的指令总数，让处理器在更短的时间内处理更多的指令。为此英特尔�0�3酷睿�6�4微体系结构也改良了ALU（算术逻辑单元）以支持宏融合技术。

英特尔�0�3智能功率能力（Intel Intelligent Power Capability）

英特尔�0�3智能功率能力，可以进一步降低功耗，优化电源使用，从而为服务器、台式机和笔记本电脑提供个更高的每瓦特性能。新一代处理器在制程技术方面做出优化，采用了先进的65nm应变硅技术、加入低K栅介质及增加金属层，相比上代90nm制程减少漏电达1000倍。

值得注意的是，英特尔加入了超精细的逻辑控制机能独立开关各运算单元，具体来讲，酷睿�6�4微体系结构采用先进的功率门控技术。以往功率门控技术实现起来十分困难，因为元件开关过程需要消耗一定的能源，而且由休眠到恢复工作也会出现延迟，但英特尔�0�3酷睿�6�4微体系结构已经解决这些问题。

通过该特性，可以智能地打开当前需要运行的子系统，而其他部分则处于休眠状态，这样将大幅降低处理器的功耗及发热。

英特尔�0�3高级智能高速缓存（Intel Advanced Smart Cache）

以往的多核心处理器，其每个核心的二级缓存是各自独立的，这就造成了二级缓存不能够被充分利用，并且两个核心之间的数据交换路线也更为冗长，必须要通过共享的前端串行总线和北桥来进行数据交换，影响了处理器工作效率。

英特尔�0�3酷睿�6�4微结构体系结构采用了共享二级缓存的做法，有效加强了多核心架构的效率。这样的好处是，两个核心可以共享二级缓存，大幅提高了二级高速缓存的命中率，从而可以较少通过前端串行总线和北桥进行外围交换。

英特尔�0�3高级智能高速缓存还有其他方面的优势，每个核心都可以动态支配全部二级高速缓存。当某一个内核当前对缓存的利用较低时，另一个内核就可以动态增加占用二级缓存的比例。甚至当其中的一个内核关闭时，仍可以保持全部缓存在工作状态，另外也可以根据需求关闭部分缓存来降低功耗。

这样可以降低二级缓存的命中失误，减少数据延迟，改进处理器效率，增加绝对性能和每瓦特性能。

英特尔�0�3智能内存访问（Intel Smart Memory Access）

英特尔�0�3智能内存访问是另一个能够提高系统性能的特性，通过缩短内存延迟来优化内存数据访问。英特尔�0�3智能内存访问能够预测系统的需要，从而提前载入或预取数据，反映到用户的直接使用体验上，就是大幅提高了执行程序的效率。

以前我们要从内存中读取数据，就需要等待处理器完成前面的所以指令后才可以进行，这样的效率显然是低下的。而英特尔�0�3酷睿�6�4微体系结构中加入一项名为内存消歧的能力，它可以对内存读取顺序做出分析，智能地预测和装载下一条指令所需要的数据，这样能够减少处理器的等待时间，减少闲置，同时降低内存读取的延迟，而且它可以侦测出冲突并重新读取正确的资料及重新执行指令，保证运算结果不会出错误，大大提高了执行效率。

英特尔�0�3高级数字媒体增强（Intel Advanced Digital Media Boost）

上面提到了“性能＝频率×每个时钟周期的指令数”这个新概念，而英特尔�0�3高级数字媒体增强也同样是为了提高每个时钟周期的指令数而诞生，它可以提高SIMD流指令扩展指令（SSE/SSE2/SSE3）的执行效率。之前的处理器需要两个时钟周期来处理一条完整指令，而Intel酷睿微体系结构则拥有128位的SIMD执行能力，一个时钟周期就可以完成一条指令，效率提升明显。

当前SSE指令集已经十分普遍地用于主流的软件中，包括绘图、影像、音频、加密、数学运算等用途，单周期128位SIMD处理器能力令处理器拥有高能效表现

Answer 3

按照搭载的芯片组的不同，分为两类：

搭载AMD芯片组的主板，Intel芯片组是专门为英特尔的处理器设计的，用来连接CPU与其他的设备如内存、显卡等。

搭载Intel芯片组的主板，AMD芯片组是专门为英特尔的处理器设计的，用来连接CPU与其他的设备如内存、显卡等。

主板芯片组几乎决定着主板的全部功能，其中CPU的类型、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的；而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量（如USB2.0/1.1，IEEE1394，串口，并口，笔记本的VGA输出接口）等，是由芯片组的南桥决定的。