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Tutorial

第二篇.主機板101: 從零開始.認識主機板

第二篇.主機板101: 從零開始.認識主機板

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上一篇我們推薦大家認識了各種不同類型的主機板,也提供給大家目前熱門的主機板型號,讓你在購買主機板時不會一頭霧水,而這一次,我們將從更細部的地方說起,帶你從頭到腳認識主機板,用最簡單的方式帶來新手也可以看懂的主機板介紹,讓你一次就了解必備的主機板知識。

 

1.主機板的主要基本架構有哪些?

 

本次我們請來Z490 AORUS PRO AX做為範例。

一台完整電腦的基本架構應有以下5件(參考下方說明~),也是初學者需要了解的部份,其中在主機板上的可見上圖,現在主機板上的組件幾乎都有防呆機制,只要把上圖所有的必要插座都插上,並且確定主機板說明書中電源的位置也都有安裝正確(見下圖),就是一部完整安裝的電腦主機了,因此只要能了解主機板上各插座所需對應的組件,便能了解主機板的基本架構:

 

    主機板(MB)如一部PC的靈魂,本文以Z490 AORUS PRO AX為案例,如上方圖片所示,最基本的PC組裝會包含主機板、處理器、獨立顯示卡、記憶體、硬碟、電源供應器等,主要會有幾個跟零組件連接的區塊:

 

處理器插座(CPU)

處理器品牌通常為Intel® 或AMD,為一部PC的運算中心。

顯示卡插座(GPU)

常聽見的獨顯或是獨立顯示卡便是安裝於此,品牌可劃分為NVIDIA或AMD。

記憶體插座(RAM)

全名為動態隨機存取記憶體(Random Access Memory),做為處理器處理資料前後的暫存區,它關係到瀏覽器能開多少分頁、繪圖渲染能開到多少材質等,是電腦性能的重要環節,一般人容易與儲存裝置搞混。
 

儲存裝置插座

M.2或者2.5吋、3.5吋的SATA硬碟,是實際上做為長時間記憶的組件,可擇一或同時使用。

 

電源供應器連接處(PSU)

電源供應器為供電腦動力的零組件,主機板與電源供應器連接的位置見下圖。

紅框處為主機板電源,沒插好或鬆脫是常見的新手開不了機主因。


 

2.主機板上這麼多大大小小的插座及晶片,各有什麼作用?

 

進一步開始認識主機板需要知道的插座介紹。

 

上圖是常會在說明書裡看到的編號圖形式,通常是初學者較為不易了解的部分,本篇我們稍微刪減掉一些可能不常用的部份,並且以順時針方式做數字序列來為大家詳細介紹各插座的作用:

 

ATX_12V_2X2/ ATX_12V_2X4電源插座

承前段介紹,12V主要是提供CPU供電的插座,上圖處從左到右共有2X2 PIN以及2X4 PIN兩處,若未接上則系統不會啟動。

 

CPU散熱器插座

處理器散熱器分為CPU FAN與CPU OPT,兩者皆為4PIN,並通常做在相鄰位置

;CPU FAN用於一般常見的CPU散熱器風扇,CPU OPT則是提供額外的風扇插座或提供CPU之水冷風扇使用,兩者間的差異是一般人容易有疑惑的地方。

 

 ATX主電源插座

同,此為連接電源供應器的主機板供電插座之一。

 

SYSTEM FAN插座

系統風扇使用的小4PIN插座,提供機殼內額外風扇的電源連接與監控。

 

F_USB32 (USB3.2)插座

19 PIN,使用於前面板USB3.2,當您發現機殼前面板USB3.2沒作用,可能就是此插座未連接。

 

F_USB32C插座 (USB3.2 Type C) 

類似,不過它用於前面板的USB TYPE-C接頭。

 

THB_C1/ THB_C2插座

安裝技嘉Thunderbolt™子卡時使用。

SATA3 插座

負責主機板和大容量儲存裝置之間的數據傳輸,通常用在2.5吋、3.5吋硬碟與光碟機的安裝,在本範例中,Z490 AORUS PRO AX提供了6個插座(見下圖) (最大可以連接6個裝置),簡單的理解方式及使用者可安裝1部光碟機加上5顆大容量傳統硬碟,以往傳統的SATAT3插座通常為垂直向上的安裝方式,AORUS則改為側向方便使用者整線、避免顯卡卡件,免除機殼內的雜亂可能。

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不同的主機板提供的SATA3數量不盡相同,若有多硬碟儲存需求,購買前需多加注意。

 

⑨F_PANEL

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怎麼接就是不對,新手障礙第一名F_PANEL。

前端控制面板插座,舉凡開機鍵、硬碟燈號等都由這個插座控制(上圖),因這些機殼線材英文名稱都為縮寫、各家標示也與主機板不見得相同又難對齊,同時看著主機板以及機殼說明書也不見得一次就插對,使得F_PANEL一直是新手DIY最困擾第一名,而技嘉主機板隨機都提供獨家G CONNECTOR快速接頭,貼心設計頗受玩家好評(見下圖)。

 

圖說:上圖呈現使用G CONNECTOR─F_PANEL快速接頭(左),以及不使用(右)的差異。

 

 F_USB插座

類似,提供前面板USB2.0數據功能。

 

⑪ TPM插座

安全加密模組連接插座。

 

⑫F_AIDIO插座

前端音源插座,用於機殼前方的3.5mm音源接孔。

 

順帶一提,⑬為「AORUS AMP-Up 」音效模組,內建Realtek ALC1220-VB音效晶片,提供更好更耐聽的音樂體驗,也特別針對前置麥克風提供更高動範輸入範圍,可令遊戲時通訊變得更清晰,要使用到此模組必須使用3.5mm插座,主機板的音效模組是無法透過USB插座來享受體驗的。

有線網路晶片

Intel 2.5GbE乙太網路,支持Multi-Gig技術,透過RJ-45乙太網路介面,不需更換線材,便能相容於10/100/1000 / 2500Mbps等網路速度。

 

⑮後置I/O面板

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圖說:現在的AORUS主機板皆採用『改良型擋板設計(Integrated I/O Shield)』,排除傳統擋板孔位不準易變形入塵的問題。

 

I/O背板是每個人一定接觸過的PC部件,舉凡乙太網路、HDMI接口、USB2.0、USB3.2等主要插座都集中在這裡,由於每張主板提供的I/O數量也都不盡相同,購買前可以先至官網看一下是否符合要求,本次的例子也有提供內建的TYPE-C,相信是未來選購很值得考慮的一環。

 

WiFi 6 802.11ax + BT 5模組

Intel無線解決方案支援802.11ax,提供千兆網路等級的無線網路效能,高達2.4Gbps *的傳輸速度,提供流暢的影像串流、更好的遊戲體驗,同時穩定性更高,有效減少斷線狀況。 此外,藍牙5提供比BT 4.2多的4倍訊號涵蓋範圍和更快的傳輸。

 

最後來說說進階知識

北橋與南橋晶片

較好理解的區分方式─

北橋晶片主要負責處理器、記憶體、顯示卡的高速資料交換。 

南橋晶片負責儲存設備和PCI設備之間的低速資料流通。

 

註:從LGA 1156、LGA 2011開始,Intel處理器整合了北橋晶片,所以目前在主機板上只看的到覆蓋有散熱片的南橋晶片,而沒有北橋晶片。

 

固態電容

電容用料以及供電方式,屬於常會聽見,但實際上比較複雜的主機板知識。

在看下去前建議先參考一下我們以前的文章:耐用沒煩惱 技嘉主機板 質選超耐久

 

早期為爭取價格優勢,主機板製造大部份採用電解電容,固態電容雖具備低阻抗、高低溫穩定、耐高紋波及高信賴度等優越特性,是電容產品中最高階的產品,但是成本較高,所以在約莫2000-2010年間還可以看到市場上絕大部份主機板都只有三年保固,僅有高階產品會強調使用日系電容、超耐久等等;但其實像技嘉2006年就已經開始主打超耐久的全固態電容主機板,很多消費者都已經理解這是一張主機板耐不耐久的關鍵,因此在耐久已經成了基本功的背景下,「穩定的供電設計」開始成為目前各家兵家必爭之地。

 

數位供電

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圖說:IR 數位電源控制器。

 

處理器不穩定,配備再好都是白搭,而這個課題與主機板供電方式息息相關,主機板供電方式可分為類比供電與數位供電兩大類,主要差異在於電源控制器型式,其中類比供電雖普及已久,成本也相對較低,但穩定度不如全數位供電,無法視電壓設定做即時調節,如在意長時間的遊戲或工作時之穩定度,筆者建議優先選擇全數位供電的主機板。

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圖說:供電相數夠不夠多,是DIY玩家非常重視的參數。

 

供電相數怎麼看

處理器核心越來越多、功耗越來越強,因此已經到了需要足夠多相位供電才能保證穩定的時代,除了各家官方資料外,早期老玩家們也常以數電感的方式做粗淺判斷,但其實在數位供電設計下這方式已經不太適用,依據不同成本跟用料需求,有些廠商是全數位設計,有些是數位類比混搭,或者採並聯方式等,是需要靠比較多經驗跟查規格表的時間才能完全理解的,本篇走的不是繁瑣研究報告風格,而是為讓新手快速看懂,如果想了解更多,可以參考我們之前這篇專題文章:電源設計面面觀 直出式電源設計哪裡好?

 

早期的主機板多著墨於在一般人看的懂的用料及擴充性加強,但真的買回家才會發現『CASE與主機板說明書在前端控制面板插座的標示不同』、『SATA3插座位置不盡合理』、『獨立顯示卡卡件』、『傳統後擋板安裝時都要用敲的,易變形積塵、孔位不準』等問題在使用者社群中不斷被提出。

 

雖考量文章的閱讀性,我們只能舉一張主機板為例,但其實可以看到上面提到的諸如『G CONNECTOR』、『橫置SATA3插座設計』、『改良型擋板設計(Integrated I/O Shield) 』等,都是產品設計者實際接收到玩家問題後產生的設計巧思,是否全面採固態電容以及數位供電也是需要注意之處。

 

一張好的主機板雖然藏在機殼內,但每天只要開機,影響的是每分每秒的穩定與效能,希望大家透過本篇按圖索驥後,對於主機板有更進一步的認識,並可思考如何挑選適合自己的主機板,展開DIY玩家之路!


 

討論

張 :
推詳細
2021-01-04 14:07
blueleo007 :
好產品好設計...好解說!!!....新手入門一定要讀!XD
2021-01-14 18:07
陳建志 :
詳細解說,推一個
2021-01-23 21:18
邱柏鈞 :
比說明書還要清楚多了
2021-02-02 17:50
Wei :
2021-02-12 19:42
William Hsu :
真棒????
2021-02-15 01:18
阿翰 :
2021-02-23 19:46
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