主板是主印刷电路板,含计算机总线,亦称电气通路。这些总线允许数据在计算机的各种组件之间传递。图 1 显示了各种主板。主板也称为系统板或母板。

主板容纳中央处理单元 (CPU)、随机访问存储器 (RAM)、扩展槽、散热片和风扇组件、基本输入/输出系统 (BIOS) 芯片、芯片组,以及互连主板组件的电路。主板上还有插槽、内置和外置连接器以及各种端口。

主板的规格尺寸与基板的大小和形状相关。主板的规格尺寸还说明不同组件和设备在主板上的物理布局。主板的规格尺寸决定了各个组件到主板的插接方式以及计算机机箱的形状。主板规格尺寸有多种,如图 2 所示。

台式计算机最常见的主板规格尺寸是基于 IBM AT 主板的 AT。AT 主板最大可至约 1 英尺宽。因其尺寸大、笨重,于是人们开始开发更小的规格尺寸。但规格尺寸变小后,散热片和风扇常会干扰扩展槽的使用。

一种更新型的规格尺寸 ATX 应运而生,它在 AT 的设计基础上进行了改进。ATX 机箱容纳 ATX 主板上集成的 I/O 端口。ATX 电源通过一个 20 针连接器连接到主板,取代了早期的主板规格中容易让人插接错误的 P8 和 P9 连接器。ATX 电源不再使用物理开关,而是用来自主板的信号来加电和断电。

后来,人们设计了更小的规格尺寸,这就是 Micro-ATX,它向后兼容 ATX。由于 Micro-ATX 主板的安装点是 ATX 板上所用安装点的子集,而且 I/O 面板也相同,因此可以在全尺寸 ATX 机箱中使用 Micro-ATX 主板。

因为 Micro-ATX 板通常使用与全尺寸 ATX 板相同的芯片组(北桥和南桥)和电源连接器,因此它们的很多组件可以通用。但是,Micro-ATX 机箱通常比 ATX 机箱小得多,因此扩展槽也更少。

有些制造商还生产基于 ATX 设计的专用规格。这造成有些主板、电源和其它组件不与标准 ATX 机箱兼容。

ITX 规格因其尺寸极小而广受青睐。ITX 主板有很多型号。Mini-ITX 是最受欢迎的一种。Mini-ITX 规格尺寸功耗很小,不需要风扇来散热。Mini-ITX 主板只有一个 PCI 槽可插扩展卡。基于 Mini-ITX 规格的计算机可在不便使用大体积计算机或需要安静的场合中使用。

主板上还有一组重要组件,这就是是芯片组。芯片组由主板上的各种集成电路组成。它们控制系统硬件如何与 CPU 和主板交互。CPU 安装在主板的插槽或插座中。主板上的插座决定了可安装的 CPU 类型。

芯片组允许 CPU 与计算机的其它组件通信和交互,与系统内存(即 RAM)、硬盘驱动器、视频卡和其它输出设备交换数据。芯片组确定了主板上可增加多少内存。芯片组还决定了主板上的连接器类型。

大多数芯片组分成两个截然不同的组件,北桥和南桥。每个组件的具体功能因制造商而异。一般来说,北桥控制对 RAM 和视频卡的访问,以及 CPU 与 RAM 和视频卡通信的速度。视频卡有时集成到北桥中。AMD 和 Intel 都有将内存控制器集成到 CPU 内核中的芯片,此举提高了性能,降低了功耗。而南桥在大多数情况下,允许 CPU 与硬盘驱动器、声卡、USB 端口及其它 I/O 端口通信。