Post view

Lesson One:認識主機板

▲  篇名:Lesson One:認識主機板

●  作者:蘇言霖

▲  時間:2/7/95

▲  期數:1

▲  引言:


■  主機板結構

    Motherboard 主機板是整部電腦的運作核心,無論是選購新的電腦
或 DIY 升級,如何選擇您心目中喜歡的對象,是最重要的事。

    圖一是 486 社區的寫真照,有 3 個標準的 VL-Bus 插槽和 4 片
72 Pin 記憶體 SIMMs。圖二則是 Pentium 所住的豪華別墅,3 個
PCI-Bus 和 4 個 ISA 插槽,搭配 6 片 72 Pin SIMMs 大包裝。以及
一顆金光閃閃的 Intel Pentium。

    主機板各部份機構的簡介如下:

‧  介面卡插槽

    常用的介面卡插座有 ISA、VL-Bus 和 PCI 三種。其中 VL-Bus 與
早期的 ISA 介面卡 100% 相容,您可以當做 VL-Bus 不存在,直接使用
舊的介面卡,這也是 VL-Bus 設計的目的之一。PCI 設計是希望取代舊的
規格,因此只能裝 PCI 專用介面卡。

    通常主機板會提供 3 個 VL-Bus 或 3 個 PCI 插座,以及 3-4 個
標準的 ISA 插座,供使用者選用。因為還有很多的介面卡,如音效卡、
MPEG 卡只支援 ISA 插槽。

‧  主記憶體插槽

    SIMMs 有 30 Pin 和 72 Pin socket 兩種。30 Pin 是早期的規格,
一次要插滿 4 片 SIMMS RAM 才能使用,不像 72 Pin 喜歡裝多少片 SIMMs
記憶體都可以。一般主機板可插滿 64MB-196MB 的記憶體。

‧  Cache RAM

    快取記憶體是為了提昇主記憶體的存取速度而設計的。由於主機板
使用的 DRAM 為 60-80ns,數字愈小速度愈快。但即使是 60ns DRAM
還是太慢了,換算成 Mhz 不過約 16Mhz 而已,怎能與 486DX4-100 相
提並論?

    486 主機板通常可以安裝 128K-512K 的快取記憶體,某些主機板
還可以讓您裝到 1024K 的 Cache RAM。就像主記憶體容量,快取記憶體
愈多,主記憶體的加速效果也愈明顯。

‧  CPU 插座

    為便於升級,現在的主機板都採用 ZIF(Zeor Insertion Force,
易於安裝的意思)Socket CPU 插座。要更換 CPU 只要拉開扳手,即可
輕鬆升級。雖然 ZIF 長像類似,但接腳數不同,不是任何 CPU 都可以
裝上去。

    不是用 ZIF 而是使用 CPU IC 座的主機板,也可以升級,只是換
掉 CPU 要多花些時間和巧思。

    某些直接安裝 Cyrix 或 IBM CPU 的主機板,請注意了升級的問題
,雖然這種主機板+CPU 價格低廉,但如果升級時要同時更換主機板和
CPU,就得合計合計前後花費是否划算了。

‧  電池

    主機板的電池是用來維持 CMOS RAM 和內建「電子鐘」的電力。以
便電腦開機時可依 CMOS 指定的方式來啟動電腦(這也就是 CMOS 沒電
了會導致無法正常開機的主因),並提供系統時間和日期。

    一般主機板都是搭配可充電電池,但這種電池用久了容易釋出酸性
電池液,腐蝕主機板,因此某些主機板也採用「鋰電池」,沒電了?直
接換新即可。

■  介面卡種類

    IBM PC 有多少種介面卡呢?請看:

ISA :Industry Standard Architecture,8/16-bit bus。即 AT-Bus。
      工作頻率 8Mhz。
VL-Bus:VESA Local Bus,32-bit 或 64-bit bus。
      工作頻率 25-50Mhz,與 CPU 外部的工作頻率同步。
PCI :Peripheral Component Interconnect,32-bit 或 64-bit bus。
      工作頻率 33Mhz。
EISA :Extended Industry Standard Architecture,32-bit bus。
      工作頻率 8Mhz。
MCA :Micro Channel Architecture,32-bit bus。
      工作頻率 10Mhz。
PCMCIA:Personal Computer Memory Card International Association。
        16-bit。
      工作頻率 8Mhz。

    其中 VESA 的全名是 Video Electronics Standards Association。
除了 PCMCIA 是筆記型電腦專用的介面,其他介面也只剩下前 3 名「撐」
到現在。EISA 和 MCA 因價格高、支援介面卡少、速度慢,已被市場淘汰
出局,這裡就不再介紹了。

    早期的 ISA AT-Bus 設計由於 CPU、記憶體、周邊設備各跑各的,
沒有統一的工作時脈,比如 CPU 是 33Mhz,記憶體是 14Mhz、周邊介
面卡則是標準的 8Mhz,結果往往使電腦性能大打折扣。

    為了改善系統效率低落的問題,就有人提出 EISA、MCA、VL-Bus、
PCI 等不同規格的匯流排,而 VL-Bus 與 AT-Bus 100% 相容,加速快、
價格便宜,最受消費者喜愛。

‧  認識 VL-Bus

     VL-Bus 是把電腦主機的最高速時脈,25、33、40 或 50Mhz 直接
接到 CPU 和 VL-Bus 插槽,使 CPU 周邊設備可「同步奔馳」,再也不
必相互等待。這就是為什麼 VL-Bus 比一般 ISA-Bus 電腦快很多的原
因。

    以 486DX2-66 或 DX2-80 來說,透過 VL-Bus controller 把 33
或 40Mhz 的高頻接到介面卡上,如果使用者插了太多的介面卡,會因
為連接的接腳太多和寄生電容的關係,影響了介面卡的推動力和穩定性
。(註:平行線路產生的電容會影響高頻的電子零件)

    一般在 33Mhz 只能同時推動 3 個介面卡,40Mhz 則只有 2 個,
50Mhz 就只能插一片 VL-Bus 卡了。還好,現在的主機板和 VL-Bus
2.0 已克服了這些問題。

    VL-Bus 2.0 在 50Mhz 最高速的資料傳輸率可達 267Mbps,與 PCI
33Mhz 達 264Mbps 相當。好消息是 PCI 有 Intel 推波助瀾,支援 PCI
的介面卡愈來愈多,而價格也愈來愈便宜。ISA 的速度?8Mbps,EISA 33Mbps。
這麼慢,難怪不受歡迎。

‧  認識 PCI-Bus

    PCI Bus 可說是 Pentium 系列的主角,同為 Intel 公司設計的。
目前也有一些 486 主機板採 VL-Bus/ISA/PCI 設計,簡稱 VIP 貴族主
機板。好處是各種介面卡板子「通吃」!

    PCI 最大的特點是與 CPU 無關的獨立設計,因為以前 Intel 每推
出一個 CPU,主機板就得修修改改。比如從 486DX2-66 到 486DX4-100
。另外也希望 PCI 介面能應用在其他非 IBM PC 的電腦。

    PCI 可提供 32/64 bit 資料寬度、固定 33Mhz 的工作頻率,264Mbps
的效率,而且沒有 VL-Bus 最多只能插 3 片介面卡的困擾。因此可輕易
支援多媒體、MPEG 等影像處理軟體。

    由於 VL-Bus 和 PCI 工作速度比 ISA 快 16-33 倍!因此這些插
槽是給顯示卡、磁碟機卡、Ethernet 網路卡等趕時間的介面卡用的,
可別浪費了。

‧  認識 PCMCIA-Bus

    筆記型電腦限於空間,改用另一套介面卡規格,叫做 PCMCIA。因
此筆記型電腦得選用支援 PCMCIA 的硬碟、記憶體卡、Modem...等。

    PCMCIA 的優點是系統獨立,可在任何支援 PCMCIA 的電腦上使用。
易於使用,就像「插卡式電子英漢字典」,您可以隨插隨用,不必關機
再重新啟動。缺點是插頭較易損壞。

■  認識 CPU

    Intel 486 全系列的 CPU 包含 SX、DX、DX2、DX4 四大類。其中
SX 系列 CPU 不含 x87 NPU,比較像一顆功能更強的 80386,這裡就不
介紹了。

    Intel 486DX 和 DX2 全系列,則包含了 DX-33、DX-50、DX2-50
(50/25)、DX2-66(66/33,內部頻率/外部頻率)4 種。而 DX-50
因內外頻率均為 50Mhz,不是所有主機板都可以承受如此高之工作速
度,因此也逐漸在市場上消失。

    這實在太可惜了,我們很喜歡這款 CPU,這可以使 CPU 和主機板
各部份都工作在 50Mhz 的最高極速,整體性能跑起來不比 DX2-66 遜
色。可惜日後也沒有 DX2-100 或底下的 DX4:

    Indel 486DX4 全系列包含 100/33、100/50、83/33、75/25(內/外頻率)
四種產品,目前只推出 100/33 和 75/25 兩款,理由或許就像前面
所說的,主機板的問題。

    新的 DX4 晶片全部以 0.6 Micron Technology 微米的技術製作,
不僅能在 3.3 Volt 伏特的低電壓工作,CPU 甚至可以完全靜止在 0Mhz,
新技術除了能降低 CPU 工作溫度,而且符合 EPA 能源之星的標準。
如果您需求選購綠色電腦,或筆記型電腦不妨考慮 DX4 系列。

    AMD 的 486 也有 DX、DX2、DX4 幾個系列,而且只要 Intel 有那
些 CPU,AMD 隨後就會推出同級的 CPU 與之因應,而且速度快、價格便
宜,往往逼得 Intel 不得不降價求售。現在我們可以享用又快又好的
CPU,還真是要好好由衷地「感謝 AMD」!

    就像 AMD 的 DX2-80,這款 CPU 的定位是 Intel DX2-66,卻提供
更快的速度(應該快 20% 左右)、更低的售價,以及 100% 相容性。
跑起來甚至不會輸給 DX4-75!除了 CPU 內部工作頻率較高,DX2-80
的 40Mhz 外部頻率,也比 DX4-75 外部的 25Mhz 快多了。不失為最佳
選擇!

    AMD 486 全系列的 CPU 有 DX-40、DX2-50、DX2-66、DX2-80、DX4-100
等。今年可能會推出 DX4-120 和 Pentium 同級的 CPU,不妨拭目以
待。底下是 Intel CPU 各級 CPU 的性能指標:

‧  CPU 性能指標

Intel CPU     iCOMPTM 指數    Intel CPU    iCOMPTM 指數
486SX-25        100             486DX4-75       319
486DX-25        122             486DX4-100      435
486SX-33        136             Pentium-60      510
486DX-33        166             Pentium-66      567
486SX2-50       180             Pentium-90      735
486DX2-50       231             Pentium-100     815
486DX-50    249       
486DX2-66       297

    iCOMP 指數只能表示某個 CPU 性能的參考值,不含外部快取、記
憶體等,因此整體性能高低還必須視主機板設計、記憶體容量,以及執
行的應用軟體而定。其他品牌的 CPU 全都以 Intel 為比較對象,您可
以參考同級產品的性能指標。

■  如何善用主機板

    主機板在出廠時,通常會設定在標準值,比如 128K 的 Cache RAM
、33Mhz 的工作頻率。可以的話,把快取記憶體加到 256K 或 512K,
電腦會跑得更快。

    要特別說明的是,能跑多快並不是用 SPEED 等測速程式可測得。
測試軟體只能測出 CPU、FPU、顯示卡、硬碟等工作速度,不能測出加
了多少主記憶體、Cache 記憶體,會使軟體跑多快!這得靠您自己親身
體驗了。

    如果您是使用 DX、DX2、DX4 等 CPU,不妨試試把主機板的工作頻
率調高一些,這樣或許可以省下一些升級費用喲。比如把 DX2-50,調
到 33Mhz,看看是否可當 DX2-66 使用?

    DX2-66、DX4-100 則可以調到 40Mhz,試試能否當 DX2-80、DX4-120
使用?至於 DX2-80,可調到 50Mhz 直接當做 DX2-100 用!

    若不慎買到 Remark CPU(被變更標示的 CPU),您已經超速在使
用 CPU 了,一旦提高工作頻率保證會無法開機。其實正常的 CPU,整
批出廠時,CPU 工作頻率的極限高低不一。只要可以穩定在 50Mhz 工
作,就標上 DX2-50,以此類推。

    難免有某些 CPU 可飆到 DX2-80,卻被打上 DX2-66。有些是客戶
要大量的 DX2-50,CPU 公司沒有足夠現貨,只好把 DX2-66 標成 DX2-50
出售。買到這種 CPU 的 User 可說是「賺」到了!因為原廠就幫您 Remark
,不好好發揮 CPU 和主機板的極限,似乎對不起自己。

    加速工作會不會使 CPU 燒掉?只要散熱得宜就不會!只是在極速
邊緣可能不會跑得很穩定。如果該 CPU 無法加速,也只會因 clock 無
法同步 CPU 乾脆罷工,而無法開機罷了不會因此燒毀。只要調回原
工作頻率即可。

    如果擔心電池漏液或沒電,所有主機板都有外接 Battery 的 Jumper
和插座,您可以拆掉老舊的電池,接上 4 個耐力超強的「鹼性電池」
保證可以撐好幾年,說不定用到電腦淘汰壞了,電池還可以「繼承」給
下一代的主機板。每個 3 號電池為 1.5V,可提供 6V 電力。

■  主機板功能詳介

    主機板規格上常標上各種專業名詞,使用者可能不太明白其中用意
,底下是常見標示的功能說明:

‧  Supports 486SX/DX/DX2 and Pentium Overdrive
    指這款主機板可支援 486 全系列或 Pentium 升級式 CPU。由於
    真正的 Pentium CPU 和主機板與 486 不同,因此插上 Pentium
    Overdrive(Intel 尚未推出這款 CPU)也不會變成真正的奔騰,
    但至少可比 486 系列跑得更快!

‧  Pentium 75/90/100 CPU
    這是支援 Intel Pentium 或 AMD K5(即將推出)系列的新主機板
    。由於 60/66 系列與 90/100 系列不相容,如果選購 Pentium 66
    主機板將無法升級到 Pentium 100。

‧  256K/512K cache write thru/write back。
    表示主機板可安裝 256K 或 512K 的快取記憶體,並提供直接寫入
    和寫入快取功能。

    某些主機板的快取記憶體可選擇 write through 或 write back。
    write through 會把 CPU 要寫入 RAM 的資料,同時更新在快取記
    憶體和 DRAM。特點是安全可靠,但寫入快取效率較差。
    write back 則會把寫入資料快取起來,等 CPU 比較有空、資料會
    被覆蓋、太久沒有更新等,才會把快取的資料寫入 DRAM。特點的
    讀寫快取效率較佳,但可能 lost 資料。

‧  3 PCI Slots(32 bit)
    提供 3-4 個 32 位元的 PCI 插槽。

‧  3 VL-Bus Slots(32 bit)
    提供 3 個 32 位元的 VESA-Locak Bus 插槽,或 3 個 16 bit ISA
    插槽。

‧  4 ISA Slots(8 或 16 bit)
    提供 4 個 8/16 位元的標準 ISA AT-Bus 插槽。

‧  72 Pin SIMMS Sockets(4)
    這片主機板提供 4 條 72 隻接腳的記憶體插槽!72 Pin 比 30 Pin
    DRAM 更有彈性,一般可隨意安裝 1-64MB 的主記憶體。您可以在出
    廠時直接安裝一片 4MB、8MB 或 16MB 的記憶體,以空出 3 片,保
    留更多的升級空間。

‧  MAX 196MB on-board RAM
    指這塊主機板最多可裝 196MB 的記憶體。哇,這麼多,其實能裝到
    32MB 就很不錯了,一般 User 也只裝 4MB 而已。

‧  AMI/AWARD BIOS

    大部份的主機板都是由 AMI 和 Award 公司所設計的 BIOS,這兩
    種 BIOS 程式都不錯,只是畫面的設計和操作方式出入頗大。至於
    BIOS 提供的設定功能與主機板 Chipset 線路設計有關,不是換一
    顆新的 BIOS 就能擁有其他主機板各項全新功能。

    某些主機板採 FLASH ROM 設計,可隨時更新 BIOS 程式,要注意
    的是,可否取得新的 BIOS 磁片,以便更新 BIOS,否則這種設計
    就沒有什麼特別了。

‧  Two year warranty
    這是什麼?提供 2 年品質保證,不錯哦!

    要特別說明的是,BIOS 如果不支援 EIDE,就算買一部大於 540MB
的硬碟,您還是只有 504MB 可用,這是早期 BIOS 極限,除非更換 BIOS,
要使用 600MB 以上的高容量 EIDE 硬碟是不可能的。

    SCSI 則沒有這個限制,因為 BIOS 不支援 SCSI、滑鼠、音效卡、
光碟機,因此 SCSI 的限制是在 SCSI 介面卡。

    某些主機板還支援 Green PC,但要注意的是您選購的介面卡、電源
供應器、螢幕、硬碟、是否統統支援綠色環保的 EPA 功能,否則只打開
主機板的 Green 功能,並不能省下多少電費。往往在電腦自動睡眠後,
一旦喚醒,常會發現螢幕、硬碟或某個介面卡無法正常工作。選購綠色電
腦前建議您先試試所有的省電和睡眠功能是否正常可用。

    某些高性能 Pentium 主機板會支援 Symmetric MultiProcess,SMP
對稱式多重處理器。您可以同時安裝 2 顆 CPU,使電腦工作效率再加倍
。不過須搭配支援多重處理的 Windows NT 等高級作業系統才行。以後
電腦升級,只怕不是換掉勞苦功高的 CPU,而是再加裝 CPU!

■  主機板與軟硬體的搭配

    一塊性能優異的主機板,自然需要漂亮的綠葉陪襯。您可以選擇
的介面卡有:

‧  EIDE 磁碟機介面卡。請看圖三。搭配支援 EIDE 的 BIOS,您就可
    以使用 540MB以上的硬碟。Enhanced IDE 還同時支援 4 部 IDE
    硬碟(Mode 3 & 4)或 2 部 IDE 光碟機。EIDE 傳輸速度理想可
    達 13.3MB/Sec。實際只有 1.5-2MB,但還是比 IDE 快多了。

    某些還提供 ECP/EPP 加強型 LPT,可大幅提昇支援 EPP 印表機的
    列印速度。比如 HP LaserJet 4 系列。以及「電腦迷」最喜歡的
    16550 UART,14400bps 高速 Modem 不可或缺的基本配備。請看圖
    四。

‧  SCSI 磁碟機介面。請參考圖五。IDE 硬碟無法突破 504(528)MB
    的極限,SCSI 給您更多的選擇。SCSI 可同時串接 7 部各式的硬
    碟、光碟機、磁帶機,以及兩部軟碟,而且資料傳輸速度與 EIDE
    相當。缺點是 BIOS 不支援 SCSI,要另掛 SCSI 驅動程式才能使用
    ,而且與軟體,特別是作業系統和磁碟機工具程式的衝突較多。

‧  音效卡。PC 喇叭的音質聽膩了吧,請試試 16 bit 高傳真音響以及
    立體環繞會給您什麼樣清新的感受。音效卡通常會支援 AT-Bus 或
    SCSI 的光碟機,只要選購「多媒體 Kit 套件」再花點時間裝上去,
    就什麼都有了!請看圖六。註:音效卡上的 SCSI 只能驅動 SCSI
    光碟,不能接 SCSI 硬碟。

    只是光碟機得全數支援 IS0 9660、XA、Multisession Photo CD、
    CD-I、Video CD、Audio CD,否則就會有某些光碟片無法讀取。

‧  排版軟體、CAD 軟體、影像處理軟體,都適合在 486 以上的機種
    執行。您可以把希望永久保存的照片到一般柯達沖印店,把底片洗
    成光碟片,就可以用 Photo Shop、Photo Style 等軟體,為您整型
    美容一番,保證年青 20 歲。哦,架 BBS 站?只要 386 即可,再
    快的電腦,遇到 9600、14400,還有人用 2400 的 Modem,也只是
    原地踏步罷了。

‧  Windows 95、Windows NT、OS/2 3.0。這麼好的主機板,只用來跑
    MS-DOS 是不是太浪費了,還不如用 386。另外像超級電腦遊戲,
    MPEG、多媒體也不錯,這些都可以發揮 486、Pentium 的專長。
    只是誰會花大把銀子,買一部高級「CD 放影機」、「電視遊樂器」
    回家呢?大概只有購買力最強的「學生族群」了。

蘇言霖 09/14/2013 0 1768
Comments
Order by: 
Per page:
 
  • There are no comments yet
Rate
0 votes
Post info
蘇言霖
「超級懶貓級」社群網站站長
09/14/2013 (1894 days ago)
Actions