主板主要部分详解

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1、主板主板中的新技术1.第三代I/O体系结构-PCIExpress(PCIe)目前应用的计算机内部总线技术为PCI（PeripheralComponentInterconnect，外围组件互连），它是由Intel于1991年提出的。后来PCI-SIG小组接替了Intel的PCI规范的发展，在1993年5月发布了PCI2.0。10多年来PCI的发展步伐相对来说是缓慢的，PC总线每3年性能提高一倍，而处理器却通常是每18个月性能就提高一倍，这种技术发展上的不同步，使得PCI总线慢慢成为了整个系统的瓶颈。 虽然PCI总线技术至今仍是主流，但实际上早在几年前它就已经力不从心了。高性能的图形芯片在5

2、年前就第一个从PCI总线中分离出来，形成单独一种总线技术，那就是AGP（图形加速处理）。到了1997年，PCI总线已经成为了图像数据传输最大的瓶颈，于是，在Intel的440LX芯片组中，AGP图形加速接口出现了，目的有两个：提升显卡的性能和将图像数据从PCI总线中独立出来，PCI被解放出来供其他设备使用。同时,随着RAID阵列、千兆以太网和其他高带宽设备在消费级系统上的出现，PCI133MB/s的带宽明显不能满足这些应用的需要。芯片组制造商们预见到这种限制所带来的问题，并且对主板芯片组作了一系列改进以减轻PCI总线的负担。在旧式的芯片组(如Intel的440系列)中，只使用一条PCI总

3、线来连接北桥芯片和南桥芯片，这条PCI总线不仅要应对南北桥之间的通信，还有普通的PCI设备、IDE、各种I/O（串口、并口、PS/2）和USB设备的通信。为了改善这种情况，Intel、VIA和SiS用新型的高速连接方式取代了南北桥之间的PCI总线，然后让IDE、各种I/O和USB分别使用专用连接方式连接到南桥芯片。如Intel自800系列芯片组开始采用HubLink连接技术，AMD的芯片组之间采用HyperTransport技术代替原来一直采用的133MB/sPCI总线，VIA和SiS芯片组南北桥之间分别采用各自的Via-Link和MuTIOL芯片连接技术。90年代后期，在服务器和工作站

4、中的高速磁盘和网络适配器开始向66MHz/64位的PCI总线转移，于是又形成了PCI-X新总线标准，不久PCI-X2.0标准也出现了。接下来在系统内部南、北桥芯片之间的总线技术也开始绕过PCI采用其他总线技术，在外设接口方面更是早已不再采用PCI总线，在芯片组南桥中基本都集成了IDE、USB和10/100Mbps以太网接口。所以，今天我们的计算机系统无论是在计算机内部，还是在外部，各自为政的总线技术混在一起，统一总线标准和提高总线带宽已是当务之急。另外，PCI总线采用并行技术，受到以下几方面的性能限制：数据传输速度只有133MB/s，根本不能满足现在多媒体数据实时传输的需求；采用同步时钟

5、传输数据不能随着主频的提高或者电压的降低而灵活调整传输速度，受FR4板材技术影响，接口引脚过多，不利于将来发展。这些限制促使建立一个更高带宽、通用的I/O总线。此外，软件应用越来越依靠硬件平台，特别是I/O子系统，各种不同的音、视频数据流应用在桌面和笔记本电脑中应用已非常普遍，但是在目前来说带宽仍是制约其应用的主要因素，仍未有一个完全的解决方案，无论是PCI2.2，还是PCI-X。 正是基于PCI以上这些种种不足和计算机的应用需求，Intel提出了替代PCI总线的新总线技术——PCIExpress。在2001年的Intel开发者大会上，Intel展示在将用来替代PCI总线和各种不同内部芯

6、片连接的第三代I/O总线技术，当时Intel称之为“3GIO”，意为“第三代I/O标准”，根据Intel的说明，这个3GIO技术将成为下一个10年的总线标准。串行、高带宽连接点、芯片到芯片连接……这样一些关键词能够勾勒出PCIExpress的大致轮廓。的确，PCIExpress是一种全新的串行技术，它彻底变革了原来的并行PCI技术，同时，又能够兼容PCI技术。到了2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM等在内的20多家业界主导公司加入了PCI-SIG（PCI特殊兴趣小组），并开始起草3GIO规范的草案。2002年，草案完成，并把3GIO正式命名为PCIExpress（简称P

7、CIe）。与传统的PCI以及更早的计算机总线的共享并行架构相比，PCIe采用设备间的点对点串行连接（SerialInterface），即允许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，同时利用串行的连接特点使传输速度提到一个很高的频率。PCIExpress的接口根据总线位宽不同包括×1、×4、×8及×16（×2模式用于内部接口而非插槽模式）几种模式。第一代的PCIExpress将提供2.5Gbps的单向连接传输速率,并将逐