2.2 主板架构
主板架构是指主板各个部件之间的连接及隶属关系。每个主板设计时都有一个架构图，从架构图可以明确看出主板的结构及各个设备之间的管理关系。不同芯片组的主板架构都不同。本书将对Intel、AMD芯片组主板架构进行分析讲解，使广大维修者了解各个芯片组之间的管理关系，在维修中能加强对主板相关理论知识的理解，还能有效地增强主板维修的故障分析能力。
例如，当出现SATA接口不能使用的故障时，除了检测SATA接口电路外，还应重点检查是否由于南桥芯片出现问题而导致了故障的产生。这是因为SATA接口电路直接与南桥芯片相连，并受南桥芯片控制。而当PCI-E X16显卡插槽出现故障时，除了检查PCI-E X16插槽电路外，还应重点检查北桥芯片是否存在问题而导致故障。因为PCI-E X16插槽电路直接与北桥芯片相连，并受北桥芯片控制。
随着技术的发展，主板的系统架构也处于不断的变化中。例如，CPU内集成了内存控制器、PCI-E控制器和显卡核心，使内存、独立显卡等设备直接与CPU连接和通信，同时，主板上的芯片组也由北桥芯片和南桥芯片的双芯片架构衍变为单芯片架构。
2.2.1 Intel H61芯片组系列主板架构
Intel H61芯片组是单桥架构。Intel H61芯片组主板架构如图2-1所示。
图2-1 Intel H61芯片组主板架构图
H61系列芯片组主板的管理及支持功能如下。
① CPU插座采用1155针，支持Intel二代I3、I5、I7 CPU。CPU内部集成显卡控制器和内存控制器。
② CPU与PCH之间使用FDI总线传输视频信息，DMI总线传输控制信号。
③ PCH支持VGA模拟信号和DVI数字信号视频接口。
④ PCH通过PCI-E总线管理网卡芯片和PCI-E X1插槽，并转换出PCI插槽。
⑤ PCH管理USB2.0接口、SATA硬盘接口、SPI BIOS和声卡芯片。
⑥ PCH通过LPC总线管理I/O芯片。
⑦ I/O芯片管理键盘、鼠标、串口和并口。
2.2.2 Intel Z77芯片组系列主板架构
Intel Z77芯片组主板架构如图2-2所示。
图2-2 Intel Z77芯片组主板架构图
Intel Z77芯片组主板的管理及支持功能如下。
① CPU插座采用1155针，支持Intel I3、I5、I7 CPU，CPU内部集成显卡控制器和内存控制器，支持最高1600MHz内存。
② CPU与PCH之间使用FDI总线传输视频信息，DMI总线传输控制信号。
③ PCH支持VGA模拟信号、DVI数字信号和HDMI高清多媒体三种视频接口。
④ PCH通过PCI-E总线管理网卡芯片和PCI-E X1插槽，已不再支持PCI插槽。
⑤ PCH管理USB 2.0接口、USB 3.0接口、SATA硬盘接口、SPI BIOS和声卡芯片。
⑥ PCH通过LPC总线管理I/O芯片。
⑦ I/O芯片管理键盘、鼠标、串口、并口和各个硬件温度监控。
2.2.3 Intel H87芯片组主板架构
Intel H87芯片组主板架构如图2-3所示。
图2-3 Intel H87芯片组主板架构图
Intel H87芯片组主板的管理及支持功能如下。
① CPU插座采用1150针，支持Intel I3、I5、I7 CPU，CPU内部集成显卡控制器和内存控制器，支持最高1600MHz内存。CPU还支持DP、DVI和HDMI输出。
② CPU与PCH之间使用FDI总线传输视频信息，DMI总线传输控制信号。
③ PCH支持VGA模拟信号。
④ PCH支持8个PCI-E通道。
⑤ PCH管理USB 2.0接口、USB 3.0接口、SATA硬盘接口、SPI BIOS和声卡芯片。
⑥ PCH通过LPC总线管理I/O芯片。
⑦ I/O芯片管理键盘、鼠标、串口、并口和各个硬件温度监控。
2.2.4 Intel H110/Z270/Z370芯片组主板架构
Intel H110/Z270/Z370芯片组主板架构如图2-4所示。
图2-4 Intel H110/Z270/Z370芯片组主板架构图
Intel H110/Z270/Z370芯片组主板的管理及支持功能如下。
① CPU插座采用1151针，支持Intel I3、I5、I7 CPU，CPU内部集成显卡控制器和内存控制器，支持DDR4内存。CPU还支持DP、DVI和HDMI输出。
② CPU与PCH之间只使用DMI总线传输控制信号。
③ 显示类接口全部由CPU管理了，不再支持VGA。如需使用，需要通过DP信号转换。
④ PCH支持8个PCI-E通道。
⑤ PCH管理USB 2.0接口、USB 3.0接口、USB 3.1接口、SATA接口、M.2接口、SPI BIOS和声卡芯片。
⑥ PCH通过LPC总线管理I/O芯片。
⑦ I/O芯片管理键盘、鼠标、串口、并口和各个硬件温度监控。
2.2.5 AMD A85芯片组主板架构
AMD A85芯片组主板架构如图2-5所示。
图2-5 AMD A85芯片组主板架构图
AMD A85芯片组主板的管理及支持功能如下。
① AMD A85主板使用FM2的CPU。
② FM2支持DVI、HDMI高清多媒体接口、PCI-E X16独立显卡插槽和PCI-E X1网卡。
③ FM2 CPU同样集成内存控制器管理内存，支持最高1866MHz内存。
④ FM2内部集成网络控制模块管理1000MHz网卡芯片。
⑤ 桥被称为FCH，与APU之间使用UMI和DP总线相连。DP用于传输显示信号，桥管理VGA接口。
⑥ FCH管理USB 2.0接口、USB 3.0接口、声卡芯片、SATA硬盘接口、E-SATA外接硬盘接口、PCI-E X1插槽、PCI插槽和SPI BIOS。
⑦ FCH通过LPC总线管理I/O芯片。
⑧ I/O芯片管理COM接口。
2.2.6 AMD B350芯片组主板架构
AMD B350芯片组主板架构如图2-6所示。
图2-6 AMD B350芯片组主板架构图
AMD B350芯片组主板的管理及支持功能如下。
① AMD B350主板使用AM4的CPU。
② AM4支持DVI、HDMI、DP接口和PCI-E X16独立显卡插槽。
③ AM4 CPU同样集成内存控制器管理内存，支持最高2400MHz内存。
④ AM4内部集成网络控制模块管理1000MHz网卡芯片。
⑤ AM4管理I/O芯片、SPI BIOS和声卡芯片。
⑥ 桥与CPU之间使用UMI和DP总线相连。DP总线用于传输显示信号至桥管理的VGA接口。
⑦ 桥和CPU都有管理USB 2.0接口、USB 3.1接口、M.2接口和PCI-E X1插槽。
⑧ CPU通过LPC总线管理I/O芯片。
⑨ I/O芯片管理键盘、鼠标等外设接口。
⑩ 桥管理SATA硬盘接口。