電腦主板基礎實用知識
主板主要要求做工良好，可以為CPU，內存，以及其他的相關配件提供穩(wěn)定的供電支持，另外還加上對硬件的支持上限。AMD和Intel兩家的CPU接口不同，所以使用的型號也不同，通常主板上都會標注。下面就讓小編帶你去看看電腦主板基礎實用知識，希望能幫助到大家!
本文估計很多小白看不懂，但是還是建議你硬著頭皮看完，這篇文章主要講解了這幾種“BIOS”的啟動方式，對電腦啟動問題判斷的理解會有益處。
BIOS是個程序，存儲在BIOS芯片中，而現在的新式電腦用的基本都是UEFI啟動，早期的過渡電腦用的都是EFI啟動。其實EFI或UEFI的一部分也是存儲在一個芯片中，由于它們在表面形式、基本功能上和BIOS差不多，所以習慣上我們也把存儲EFI/UEFI的芯片叫做EFI/UEFI BIOS芯片，EFI/UEFI也叫做EFI/UEFI BIOS，但在實際上它們和BIOS根本是不一樣的，所以最好還是把后面的“BIOS”尾巴去掉為好，下面就來具體談一下BIOS、EFI和UEFI。
BIOS用于計算機硬件自檢、CMOS設置、引導操作系統啟動、提供硬件I/O、硬件中斷等4項主要功能，因此BIOS程序可以分為若干模塊，主要有Boot Block引導模塊、CMOS設置模塊、擴展配置數據(ESCD)模塊、DMI收集硬件數據模塊，其中引導模塊直接負責執(zhí)行BIOS程序本身入口、計算機基本硬件的檢測和初始化，ESCD用于BIOS與OS交換硬件配置數據，DMI則充當了硬件管理工具和系統層之間接口的角色，通過DMI，用戶可以直觀地獲得硬件的任何信息，CMOS設置模塊就是實現對硬件信息進行設置，并保存在CMOS中，是除了啟動初始化以外BIOS程序最常用的功能。
BIOS本身是匯編語言代碼，是在16位實模式下調用INT 13H中斷執(zhí)行的，由于__86-64是一個高度兼容的指令集，也為了遷就BIOS的16位實模式的運行環(huán)境，所以即使現在的CPU都已是64位，如果還是在BIOS啟動(基本見于09年以前的主板)，在開機時仍然都是在16位實模式下執(zhí)行的。16位實模式直接能訪問的內存只有1MB，就算你安了4G、8G或者16G還是32G內存，到了BIOS上一律只先認前1MB。在這1MB內存中，前640K稱為基本內存，后面384K內存留給開機必要硬件和各類BIOS本身使用，了解了這些，下面談一下BIOS啟動計算機的具體過程。
當按下電源開關時，電源就開始向主板和其他設備供電，這時電壓還不穩(wěn)定，在早期的南北橋主板上，由主板北橋向CPU發(fā)復位信號，對CPU初始化;穩(wěn)定電壓后復位信號便撤掉。而對于現在的單南橋主板，則由CPU自身調整穩(wěn)定電壓達到初始化的目的，當電壓穩(wěn)定后，CPU便在系統BIOS保留的內存地址處執(zhí)行跳轉BIOS起始處指令，開始執(zhí)行POST自檢。
在POST自檢中，BIOS只檢查系統的必要核心硬件是否有問題，主要是CPU、640K基本內存、顯卡是否正常，PS/2鍵盤控制器、系統時鐘是否有錯誤等等。由于POST檢查在顯卡初始化以前，因此在這個階段如發(fā)生錯誤，是無法在屏幕上顯示的，不過主板上還有個報警揚聲器，而且如果主板的8255外圍可編程接口芯片沒有損壞的話，POST報警聲音一定是會出來的?？梢愿鶕缶暤牟煌笾屡袛噱e誤所在，一般情況下，一聲短“嘀”聲基本代表正常啟動，不同的錯誤則是不同的短“嘀”聲和長“嘀”聲組合。POST自檢結束后，BIOS開始調用中斷完成各種硬件初始化工作。
硬件初始化工作中，主要說明兩點，首先經過POST檢測后，電腦終于出現了開機啟動畫面，這就是已經檢測到了顯卡并完成了初始化。但是請注意，由于BIOS是在16位實模式運行，因此該畫面是以VGA分辨率(640__480，縱橫比4:3)顯示的，因為實模式最高支持的就是VGA。以前的小14-17寸CRT顯示器由于都是4:3比例，最高分辨率也比較低，因此這個開機啟動畫面沒有什么違和感，但現在的液晶顯示器基本上都是寬屏16:9的，分辨率也較高，因此在這樣的顯示屏下，啟動畫面上的一切東西顯示都可以說“慘不忍睹”——圖形被拉長，字體很大很模糊，可以很明顯看到顯示字體的鋸齒。第二，BIOS只識別到由主引導記錄(MBR)初始化的硬盤，之所以說明這點，是因為后續(xù)的EFI或UEFI采用了一種新的GUID磁盤分區(qū)系統(GPT)格式，這種硬盤在BIOS下是無法識別的。硬件全部初始化完畢后，接下來進入更新ESCD階段。
在ESCD更新階段中，BIOS將對存儲在CMOS中和操作系統交換的硬件配置數據進行檢測，如果系統硬件發(fā)生變動，則會更新該數據，否則不更新保持原狀不變，ESCD檢測或更新結束后，BIOS將完成最后一項工作，就是啟動操作系統。
最后這一步中，BIOS根據CMOS中用戶指定的硬件啟動順序，讀取相應設備的啟動或引導記錄，引導相應設備上的操作系統啟動，進入操作系統，此后便由操作系統接替BIOS負責硬件和軟件間的相互通信。如果發(fā)現所有硬件都沒有能引導操作系統的記錄，則會在屏幕上顯示相應錯誤信息，并將電腦維持在16位實模式。
雖然BIOS作為電腦加電啟動所必不可少的部分，但是從其于1975年誕生之日起近30余年，16位匯編語言代碼，1M內存尋址，調用中斷一條條執(zhí)行的理念和方式竟然一點都沒有改變，雖然經各大主板商不懈努力，BIOS也有了ACPI、USB設備支持，PnP即插即用支持等新東西，但是這在根本上沒有改變BIOS的本質，而英特爾為了遷就這些舊技術，不得不在一代又一代處理器中保留著16位實模式(否則根本無法開機的)。但是，英特爾在2001年開發(fā)了全新的安騰處理器，采用IA-64架構，并推出了全新的EFI。后來證明，安騰處理器、IA-64架構沒有推廣開來，而EFI和后繼的UEFI卻發(fā)揚光大，成為現在電腦的主要預啟動環(huán)境。
EFI，是E__tensible Firmware Interface的詞頭縮寫，直譯過來就是可擴展固件接口，它是用模塊化、高級語言(主要是C語言)構建的一個小型化系統，它和BIOS一樣，主要在啟動過程中完成硬件初始化，但它是直接利用加載EFI驅動的方式，識別系統硬件并完成硬件初始化，徹底摒棄讀各種中斷執(zhí)行。EFI驅動并不是直接面向CPU的代碼，而是由EFI字節(jié)碼編寫成，EFI字節(jié)碼是專用于EFI的虛擬機器指令，需要在EFI驅動運行環(huán)境D__E下解釋運行，這樣EFI既可以實現通配，又提供了良好的兼容。此外，EFI完全是32位或64位，摒棄16位實模式，在EFI中就可以實現處理器的最大尋址，因此可以在任何內存地址存放任何信息。另外，由于EFI的驅動開發(fā)非常簡單，基于EFI的驅動模型原則上可以使EFI接觸到所有硬件功能，在EFI上實現文件讀寫，網絡瀏覽都是完全可能的。i，BIOS上的的CMOS設置程序在EFI上是作為一個個EFI程序來執(zhí)行的，硬件設置是硬件設置程序、而啟動管理則是另一個程序，保存CMOS又是另一個程序，雖然它們在形式的Shell上是在一起的。
EFI在功能上完全等同于一個輕量化的OS(操作系統)，但是EFI在制定時就定位到不足以成為專業(yè)OS的地位上，首先，它只是一個硬件和操作系統間的一個接口;其次，EFI不提供中斷訪問機制，EFI必須用輪詢的方式檢查并解釋硬件，較OS下的驅動執(zhí)行效率較低，最后，EFI只有簡單的存儲器管理機制，在段保護模式下只將存儲器分段，所有程序都可以存取任何一段位置，不提供真實的保護服務。伴隨著EFI，一種全新的GUID磁盤分區(qū)系統(GPT)被引入支持，傳統MBR磁盤只能存在4個主分區(qū)，只有在創(chuàng)建主分區(qū)不足4個時，可以建立一個擴展分區(qū)，再在其上建立被系統識別的邏輯分區(qū)，邏輯分區(qū)也是有數量的，太多的邏輯分區(qū)會嚴重影響系統啟動，MBR硬盤分區(qū)最大僅支持2T容量，對于現在的大容量硬盤來說也是浪費。GPT支持任意多的分區(qū)，每個分區(qū)大小原則上是無限制的，但實際上受到OS的規(guī)定限制不能做到無限，不過比MBR的2T限制是非常重要的進步。GPT的分區(qū)類型由GUID表唯一指定，基本不可能出現重復，其中的EFI系統分區(qū)可以被EFI存取，用來存取部分驅動和應用程序，雖然這原則上會使EFI系統分區(qū)變得不安全，但是一般這里放置的都是些“邊緣”數據，即使其被破壞，一般也不會造成嚴重后果，而且也能夠簡單的恢復回來。
當EFI發(fā)展到1.1的時候，英特爾決定把EFI公之于眾，于是后續(xù)的2.0吸引了眾多公司加入，EFI也不再屬于英特爾，而是屬于了Unified EFI Form的國際組織，EFI在2.0后也遂改稱為UEFI，UEFI，其中的EFI和原來是一個意思，U則是Unified(一元化、統一)的縮寫，所以UEFI的意思就是“統一的可擴展固件接口”，與前身EFI相比，UEFI主要有以下改進：
首先，UEFI具有完整的圖形驅動功能，之前的EFI雖然原則上加入了圖形驅動，但為了保證EFI和BIOS的良好過渡，EFI多數還是一種類DOS界面(仍然是640__480VGA分辨率)，只支持PS/2鍵盤操作(極少數支持鼠標操作)，不支持USB鍵盤和鼠標。到了UEFI，則是擁有了完整的圖形驅動，無論是PS/2還是USB鍵盤和鼠標，UEFI一律是支持的，而且UEFI在顯卡也支持GOP VBIOS的時候，顯示的設置界面是顯卡高分辨率按640__480或1024__768顯示，因此畫面雖小但很清楚，但是這樣會導致屏幕周圍大片留黑，不過魚和熊掌不可兼得，除非UEFI默認窗口大小也是最高分辨率。
其次，UEFI具有一個獨特的功能，安全啟動，而EFI是沒有安全啟動的，安全啟動(Secure Boot)，實際上通俗的解釋是叫做固件驗證。開啟UEFI的安全啟動后，主板會根據TPM芯片(或者CPU內置的TPM)記錄的硬件簽名對各硬件判斷，只有符合認證的硬件驅動才會被加載，而Win8以后的Windows則是在操作系統加載的過程中對硬件驅動繼續(xù)查簽名，符合Windows記錄的硬件才能被Windows加載，這在一定程度上降低了啟動型程序在操作系統啟動前被預加載造成的風險，但是這也會造成系統安裝變得壟斷。
無論EFI還是UEFI，都必須要有預加載環(huán)境、驅動執(zhí)行環(huán)境、驅動程序等必要部分組成，為了支持部分舊設備(如在UEFI下掛載傳統MBR硬盤，不支持UEFI啟動的顯卡在UEFI下仍然支持運行等)，還需要一個CSM兼容性支持模塊、EFI或UEFI都是僅支持GPT磁盤引導系統的，下面就具體談一下EFI或UEFI啟動計算機的過程。
一般地，預加載環(huán)境和驅動執(zhí)行環(huán)境是存儲在UEFI(UEFI BIOS)芯片中的，當打開電源開關時，電腦的主要部件都開始有了供電，與BIOS不同的是，UEFI預加載環(huán)境首先開始執(zhí)行，負責CPU和內存(是全部容量)的初始化工作，這里如出現重要問題，電腦即使有報警喇叭也不會響，因為UEFI沒有去驅動8255發(fā)聲，不過預加載環(huán)境只檢查CPU和內存，如果這兩個主要硬件出問題，屏幕沒顯示可以立即確定，另外一些主板會有提供LED提示，可根據CPU或內存亮燈大致判斷故障。
CPU和內存初始化成功后，驅動執(zhí)行環(huán)境(D__E)載入，當D__E載入后，UEFI就具有了枚舉并加載UEFI驅動程序的能力，在此階段，UEFI會枚舉搜索各個硬件的UEFI驅動并相繼加載，完成硬件初始化工作，這相比BIOS的讀中斷加載速度會快的多，同樣如加載顯卡的UEFI驅動成功，電腦也會出現啟動畫面，硬件驅動全部加載完畢后，最后同BIOS一樣，也得去啟動操作系統。
在啟動操作系統的階段，同樣是根據啟動記錄的啟動順序，轉到相應設備(僅限GPT設備，如果啟動傳統MBR設備，則需要打開CSM支持)的引導記錄，引導操作系統并進入，這里需要注意的是，UEFI在檢測到無任何操作系統啟動設備時，會直接進入UEFI設置頁面，而不是像BIOS那樣黑屏顯示相關信息。
綜上對BIOS和UEFI啟動計算機過程的敘述，可以概括為：BIOS先要對CPU初始化，然后跳轉到BIOS啟動處進行POST自檢，此過程如有嚴重錯誤，則電腦會用不同的報警聲音提醒，接下來采用讀中斷的方式加載各種硬件，完成硬件初始化后進入操作系統啟動過程;而UEFI則是運行預加載環(huán)境先直接初始化CPU和內存，CPU和內存若有問題則直接黑屏，其后啟動P__E采用枚舉方式搜索各種硬件并加載驅動，完成硬件初始化，之后同樣進入操作系統啟動過程。
此外，BIOS是16位匯編語言程序，只能運行在16位實模式，可訪問的內存只有1MB，而UEFI是32位或64位高級語言程序(C語言程序)，突破實模式限制，可以達到要求的最大尋址。
電腦新手必備維修常識：主板上常見英文標識解釋!
1.硬盤和軟驅接口
PRIIDE和IDE1及SEC IDE和IDE2···表示硬盤和光驅接口的主和副
FLOPPY和FDD1 ····· 表示軟驅接口
注意：在接口周圍有針接順序接示，如1，2和33，34及39，40樣數字指示。我們使用的軟驅線和硬盤線紅線靠近1的位置。
2.CPU插座
SOCKET-478和SOCKET 462，SOCKET 370··表示CPU的類型的管腳數。
3.內存插槽
DIMM0，DIMM1，和DDR1，DDR2，DDR3···表示使用的內存類型
4.電源接口
AT__1或AT__PWR ···20針AT__電源接口
AT__12V······CPU供電的專用12V接口(2黃2黑共4根)
AT__P5 ······內存供電接口(顏色為1紅，2橙，3黑，共6根)
5.風扇接口
CPU-FATN1····· CPU風扇
PWR-FAN1······電源風扇
CAS-FAN1和CHASSIS FAN和SYS FAN等···表示機箱風扇電源接口
FRONTFAN ······前置機箱風扇
REARFAN ·······后置機箱風扇
6.機箱面板接口
P_PANEL或FRONT PNL1···前置面板接口
RESET或RST ······· 復位
PWR_SW或PW_ON ······電源開
PWR_LED·········電源指示燈
ACPI_LED·········高級電源管理狀態(tài)指示燈
TUBRO_LED或TB_LED ····表示加速狀態(tài)指示燈
HD_LED或IDE_LED ·····硬盤指示燈
SCSILED·········SCSI硬盤工作狀態(tài)指示燈
HD+和HD-········硬盤指示燈的正負極，如MPD+和MPD-，PW+和PW-
SPEAKER和SPK······主板喇叭接口
BZ1··········峰鳴器
KB_LOCK和KEYLOCK···表示鍵盤鎖接口
TUBROS/W·······加速轉換開關接口
7.外設接口
LPT1和PARALL·····表示打印機接口
COM1和COM2······串行通訊端口，也是外圍MODEM接口，老的方形鼠標接口
RJ45·········內置網卡接口
RJ11·········內置MODEM接口
USB或USB1及USB2，FNT USB等···表示主板前置或后置USB接口
MSE/KYBD······鼠標和鍵盤接口
CD_IN1和JCD···· 表示CD音頻輸入接口
AU___IN1和JAU__···· 表示線路音頻輸入接口
JAUDIO或AUDIO····表示板載音頻輸出接口。如果你的音箱有前置耳機和話筒插孔時，并且其接口符合板載AUDIO接口，這時你就可以方便的同時使用前置和后置音頻輸出，不必來回地拔來拔去。
F_AUDIO······· 前置音頻輸入輸出接口
MODEMIN1······內置調制解調器輸入接口
主板、顯卡的全新工包是什么意思?
在DIY硬件中，工包基本會出現在主板和顯卡以及電源上，尤其是主板和顯卡。所謂的“工包”就是沒有零售包裝盒的產品，硬件單獨只有一個防靜電袋包裝，也有的工包有牛皮紙簡易的包裝盒(非零售彩盒)，通常這些產品會放置在一個大紙箱內，里面有紙片將每一個硬件隔開，全新工包就更好理解了，也就是全新并且沒有零售包裝盒的產品，非零售產品，工包產品價格相比零售產品的便宜不少。
在知名硬件品牌中，例如華碩、技嘉、微星等，也存在工包的主板和顯卡產品，而這些工包產品主要是針對人群主要是網吧、DIY整機商等大批量采購裝機的人群，價格便宜，安裝的時候更方便，無需一個一個拆包裝。
可能會有用戶說，這和散片CPU是不是一個道理，也是沒有包裝，只有一個裸CPU，表面上是一個道理，但是大有不同。CPU散片主要在供貨渠道、質保、包裝不同，CPU性能、做工上沒有差別，但是工包的顯卡和主板在供貨渠道是相同的，正規(guī)渠道流出的產品，主要是面向的群體不同，質保通常和零售產品是相同的，但是做工用料上相比零售產品存在差異，出現用料縮水的現象，這也是工包產品便宜的主要原因，不只是沒有零售包裝盒那么簡單。
談論到工包縮水產品，不得不說一下電腦整機，電腦整機為什么不推薦，從目前市場來看，魚龍混雜，主要可以分為三類。
1、二手硬件組裝而成的一臺電腦
停產硬件組裝的電腦，多為淘汰多年的i5、i7處理器，一般是intel第一代、二代、三代i5、i7處理器，型號一般是i5-750、i7-920、i5-2400、i5-3470等停產產品。要知道現在已經是intel第九代處理器了，每一代會有不同程度的升級，包括架構、工藝、核心、單核性能，雖然開頭都是i5、i7型號，可以說已經淘汰歷代i5、i7處理器還不如目前的低端產品，要知道，intel七代到八代已經有了40%性能提升，八代到九代也有著10%左右的性能提升。對于只認i5、i7處理器，而不知道代數的重要性的小白來說，被坑真的還蒙在鼓里，看起來型號是i5、i7開頭，顯得很高端，但是與新產品性能對比，可能也就是入門產品的性能水平。
2、洋垃圾硬件組裝而成的一臺電腦
洋垃圾其實也是二手，只是是服務器淘汰下來的產品，它的優(yōu)勢就是核心多，洋垃圾硬件組裝而成的電腦可以說是最可以“唬人”，什么六核十二線程什么吊打i5、i7，什么喪盡天良的性能對比圖等，在忽悠小白面前什么假話都說盡了。通常這些CPU基本都是E5、E、__開頭的型號，號稱是i5級、i7級、i9級，總之能寫多夸張就寫多夸張。這些洋垃圾雖然具有核心數量和線程數較多，但是架構偏老，工藝落后、發(fā)熱量大，單核性能偏弱，論性能來說，還不如目前在售的入門級CPU。一般在主板上會搭配淘汰魔改的__58、__79主板，像__58、__79這種LGA1366、LGA 2011接口的主板早淘汰了，市面上根本沒有全新貨，intel更不可能生產淘汰產品，都是小工廠回收的__79、__58芯片進行翻新的“新主板”，這類主機除了機箱是新的，其它不可能是新的。
3、縮水工包硬件組裝而成的一臺電腦
說到這里，又進行關于工包硬件的主題了，這種主機雖然采用的是全新目前在售的硬件，但是“水”依然很深，首先CPU不用說肯定是散片，甚至會摻雜雜牌或者三線品牌的產品，這一切都是為了降低成本。相信不少用戶發(fā)現有些電腦整機采用華碩等知名的主板，整機出現之類的知名品牌，像主板、顯卡、電源之類基本是工包產品，就拿華碩主板為例，號稱華碩四大神獸，例如DRAGON (龍)、 PI__IU (貔貅) 、BASALT (玄武) 、KYLIN (麒麟)，這些也可以稱之為電商專供，其實就是工包，例如華碩B365M-BASALT(有些電商很聰明，直接不寫，就直接寫華碩B360M或者華碩B365M，不敢寫后綴的基本都是這種類型)，都是屬于工包主板，價格比較低，在做工用料、供電相數、接口等方面有一定縮水，用料能省都省了，都是為了降低整機預算，而這些“工包”產品，被不少用戶稱之為“縮水”產品。
就像如下網上某款整機的主板，型號為華碩B365M-BASALT，就是屬于工包產品。
我們來看下工包的華碩B365M-BASALT和零售的華碩 TUF B365M-PLUS GAMING主板有什么區(qū)別吧，如下圖所示。
從主板外觀上來看，相信大家可以一目了然，工包主板在沒有散熱裝甲，無疑在散熱和顏值上會差點，尺寸上，工包主板也縮小了不少，雖然都是基于M-AT__板型，華碩B365M-BASALT尺寸只有22.6 厘米 __ 18.5 厘米，而零售版的華碩 TUF B365M-PLUS GAMING尺寸為24.4 厘米 __ 24.1 厘米，尺寸上的縮水就意味著主板布局更加緊湊，例如少了兩根內存插槽、一根顯卡插槽、一個M.2插槽、兩個sata接口等等，總之基本能省都省了，做工用料基本一目了然，就不一一介紹了。還有尤為重要的供電部分，工包只有5相供電，而零售版的擁有7相供電，包括采用的電容等采用都是有所不同的。
而工包顯卡也類似主板這樣，主要是用料上的“縮水”，與零售版可能會存在用料、散熱、RGB燈效、PCB板、供電、顯示接口支持等區(qū)別。最大的區(qū)別主要反映在散熱和超頻能力上，散熱會相對差一些，超頻能力弱一些，如果零售最便宜的版本，稱之為丐版，那工包顯卡一定是丐中丐，丐中的霸主!
就像某彩虹家的網馳版本顯卡，就是屬于工包產品，如下圖所示，這款顯卡雖然是擁有定位中高端的RT__2060芯片，但是做工用料看起來甚至還不如千元級的顯卡。
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