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本主题由 fs999 于 2007-10-20 01:49 加入精华

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发表于:2007-9-24 11:07　　标题：【硬件技术】
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【显卡篇】

所谓AGP即Accelerated Graphics Port(图形加速端口)。这是一种与PCI总线迥然不同的图形接口，它完全独立于PCI总线，可以直接与主板控制芯片进行通讯，从而很好地解决了低带宽PCI接口造成的系统瓶颈问题。目前的插槽式显卡已经全面使用了AGP技术。

　　很多朋友都升级到了P4系统，但依然使用以前的AGP显卡，如TNT2 Vanta、Voodoo3等，结果造成主板北桥芯片等被烧毁的“惨剧”。到底是什么原因造成的呢？这是因为P4主板不能支持AGP2x显卡所致。要知道为何会不支持？还得从AGP显卡的规范说起。

　　AGP规范简述

　　1996年7月AGP 1.0规范问世，分为AGP 1x和AGP 2x两种模式，数据传输带宽分别为266MB/s和533MB/s，它们的工作电压为3.3V。1998年5月份，AGP 2.0规范正式发布，其工作频率仍为66MHz，但工作电压降低到了1.5V，并且增加了AGP 4x模式，这样它的数据传输带宽达到了1066MB/s，数据传输能力大大地增强了。1999年4月，AGP Pro规范推出，它包含有三个不同的版本：分别为AGP Pro 3.3V、AGP Pro 1.5V和AGP通用型。目前具备AGP Pro插槽的主板多采用AGP通用型插槽。AGP Pro的作用只有一个，就是满足AGP显卡对更高功率的供电需求。前不久VIA、SiS两家厂商又推出了支持AGP 8x(AGP 3.0规范)的主板，它的工作频率为266MHz，数据传输带宽高达2133MB/s，标准工作电压只有0.8V，支持它的主板接口只能向下兼容到1.5V标准，即在1.5V的电压下也可以正常运行，但在3.3V的电压下是绝对无法工作的。也就是说支持AGP 8x的主板最低只能兼容到AGP 4x的显卡，而AGP 2x显卡是不能用在这些主板上的，强行使用的话，将很有可能会导致主板或显卡烧毁！

图1 AGP 2x显卡的金手指部分通常为两组

　辨别AGP模式
　　我们现在进行分辨的是AGP 2x、AGP 4x以及AGP Pro三种规范。

　　显卡金手指的比较
　　那么我们该采用什么样的方法来对这三者进行分辨呢？通常采用的方法是观察它们的金手指。AGP 2x显卡的金手指分为两组(如图1)，而AGP 4x显卡则是三组(如图2)，

图2 AGP 4x显卡的金手指部分是三组

但有的厂商也生产了有三组金手指的AGP 2x显卡，这是因为它们使用的是支持AGP 4x的PCB，可实际上还是AGP 2x的显卡。对于这些显卡来说，如果用上面的方法来判断的话，显然是会被误导的。

AGP插槽的比较
　　如果比较一下AGP Pro、AGP 4x和AGP 2x插槽的接口，可以发现它们有很大的不同(如图3)，

图3三种不同AGP模式的比较

后两者明显比AGP Pro短了许多。而AGP 2x与AGP 4x插槽相比，AGP 2x的中间位置多了一个阻断，这是AGP 2x插槽与AGP 4x插槽在外观上的惟一区别。

　　特殊引脚的比较

　　把显卡翻过来(显卡背面)，从右边数第二根引脚，这根引脚决定了显卡的AGP模式。如果这根引脚没有连入显卡主回路内(如图4)，那么此显卡肯定是AGP 2x，反之则是AGP 4x(如图5)。要是你觉得还不放心的话，可以用万用表测一下，只要这根金手指与地线是通路的，那么就是AGP 4x，否则为AGP 2x。这种方法基本适用于目前所有的显卡类型。

图4引脚未连入显卡主回路内为AGP 2x
　　主板的支持状况
　　面对这么多的AGP规范，了解一下主板的支持状况是十分必要的。早期的VIA 693芯片组及Intel BX芯片组都支持AGP 2x规范，后来推出的i815系列(包括i815E、i815EP、815EP B-Step等)及VIA 694X等则可以同时支持AGP 2x和AGP 4x。当Intel推出P4平台后，新的平台所搭配的芯片组均以AGP 4x为标准。目前市场里的i845、i845D、i845E、i845G及i850、i850E芯片组，VIA P4X266、P4X266A芯片组，SiS的645、645DX芯片组等都只能支持AGP 4x，也就是说老的AGP 2x显卡不能用在这些主板上。而像采用i810、i845GL等集成有显卡的芯片组，由于不具备AGP插槽，所以不在我们的讨论范围之内。

图5引脚连入显卡主回路内为AGP 4x
　　

[ 本帖最后由 fs999 于 2007-9-29 12:14 编辑 ]

2007-9-24 11:07

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发表于:2007-9-24 11:28　

下面这张表列出了几种AGP模式的主要规格：

　　虽然新的规范主要是针对专业级应用制定的，但是仍然有一些功能对3D游戏有很大的帮助。其中之一就是AGP8x模式，它可以有效地将带宽提升到2.1 GB/秒。不过这项功能是否能发挥它的作用还值得怀疑，因为最近的一些测试表明，AGP 4x应付现在的游戏已经绰绰有余。

这是铭瑄风之翼Ti200的金手指，风之翼Ti200支持AGP4X，支持Direct 8.1，我们可以看见有的金手指是断的，AGP8X显卡的金手指全部是连接着的，这是AGP4X与AGP8X在金手指的区别。
　前在显卡市场主要有AGP4X和AGP8X显卡并存，因此我下面将AGP4X和8X显卡从接口上来进行对比，下面是AGP8X显卡的代表：铭瑄极光之翼NV28，和AGP4X显卡的对比,从正面看，AGP8X和AGP4X的金手指没有区别，上面的为AGP8X金手指，下面的为AGP4X金手指，如下图：

从上图，我们实在看不出有什么区别，但是如果我们从后面看，就可以发现两者的金手指还是有区别的，上面的是AGP4X金手指，下面的为AGP8X金手指，如下图：

我们点击放大就可以发现，AGP4X的金手指与AGP8X的还是有区别的，AGP4X的金手指，从右至左，我们看出第3、4、11、17、18、20、21金手指是断开的，而AGP8X的都是联结在一起的。

　　AGP 3.0规范最特别的一点就是可以支持多个AGP接口。主板生产生可以在主板上提供多个AGP插槽。一些用户需要将图象输出到两个甚至三个显示器上，有时候就不得不增加一块PCI显卡。但是使用PCI显卡会影响到系统的显示性能。即使是在一块显卡上连接多台显示器也会影响到显卡的性能。使用另外一块AGP显卡是解决这个问题的最好方法。即使同时连接四台显示器也不会导致显卡的性能下降。
　　另外，对于对称多处理器系统来说，显卡一直是系统的瓶颈。多个处理器必须共享一条AGP总线和一块AGP显卡。这势必会影响系统的整体性能。现在系统拥有多条AGP总线以后，每个处理器可以拥有自己的AGP显卡，性能会得到显著的提升。最后需要指出的是，AGP3.0对GART进行了优化。优化后的GART可以支持更多的功能，例如多个GTLB（Graphics translation look-asidebuffers）。简单的说，GTLB和GART很相似，但是它是由AGP总线本身提供的，因此速度更快。不过这项功能也很可能不会应用在家用级显卡上
在Intel宣布AGP 2.0规范时，让它兼容AGP1.0是很重要的。除了信号电压降低了以外，AGP 2.0规范仅仅是在AGP 1.0规范的基础上作了一些改良。在使用“通用AGP主板”标准以后，Intel对旧显卡也提供了良好的支持。这一次Intel 注重的是专业用户和工作站。Intel将信号电压降低了47%，新的标准电压只有0.8V，不再对AGP 3.3V显卡提供支持。不过，主板生产商可以通过“通用AGP 3.0主板”标准对3.3V信号电压提供支持。
现在AGP主板的标准是这样的：

　　采用新的规范肯定会引起一些兼容性问题。另外，要使用AGP3.0的一些功能，不仅是软件需要重新编写，甚至连操作系统都要做一些修改。软件需要重新编写是很正常的，因为软件需要使用到硬件提供的新功能。但是要支持多AGP接口，连操作系统都需要进行修改。现在我们还不清楚微软的Windows XP Home/Professional是否支持AGP 3.0的一些功能。
下面这张表列出了AGP 3.0和AGP2.0的区别，表格里的类别包括三个种类：

　AGP 8X作为新一代AGP并行接口总线，在数据传输频宽上也是32bit，但总线频率达了533MHz，在数据传输带宽达到2.1Gb/s，是原来AGP 4X的2倍。它的出现正好适应了现今CPU和GPU（图形工作站）的飞速发展。
　　随着CPU主频的逐步提升以及GPU的性能的日新月异，系统单位时间内所要处理的3D图形和纹理越来越多，大量的数据要在极短的时间内频繁地在CPU和GPU之间反复交换，因此AGP3.0的规范也很难以满足超大量的数据传输需求，据Intel声称，AGP3.0将是最后一个采用并行AGP接口的版本，到2004年将逐渐过渡到基于PCI Express规格的串行图形接口。
　　等PCI Express正式进入适用的时候，AGP的发展也就走到尽头了。PCI Express是个可以热插拔、序列式（serial）的I/O内部连接总线（PCI及AGP是平行式的总线），其传输率可能达到每秒8GB，或者甚至更高。PCI Express的设计不只要取代PCI及AGP的插槽，同时也会是一些电脑内次系统的内部连接接口，如处理器、绘图、网络，及磁盘的I/O。

[ 本帖最后由 fs999 于 2007-9-24 11:41 编辑 ]

2007-9-24 11:28

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发表于:2007-9-25 11:32　

【主板芯片篇】

nVidia Geforce 6100 系列芯片

C61芯片系列详解&690对比

C61系列芯片是nVIDIA于2006年八月为替代C51G芯片组而推出“C61三兄弟”中的其中一员。规格上相比于C51G，C61最大的改进就是增加了SM3.0/HDR特效的支持，从而全面支持DirectX9.0C，并重新采用单芯片设计，提高了集成度之余还降低了生产成本，从而提供更好的性价比。和C51G分为C6100和 C6150两种北桥芯片相当，C61也采用了多芯片的市场策略，分别为NF6100-400（C61V）、NF6100-405（C61S）、NF6100-430（C61P），同时针对不同的市场。它们三者除了整合GPU频率不同外，所提供的PCI-E带宽也不有较大区别。而其C61V作为同门小第，定位主流市场，性价比非常高。

作为一款低端整合性芯片组，C51系列的成功出乎人们的意料。随着AM2平台的逐步普及，采用nVIDIA公司专门为AM2平台设计的MPC61系列芯片的主板成品已经在市场上开卖,产品型号较多在选购的时候最好能对C61有详细的了解,才能选购到合适自己的主板。

MCP61系列单芯片包括了MCP61P （Premium加强型)、MCP61S（Standard标准型）和MCP61V（Value经济型），定位于传统南北桥的C51系列芯片组之下。三者将会在规格上及图形核心的运算能力上有所差异。

C61P核心支持完整的PCI Express X16显卡插槽，便于用户对系统升级。同时这款芯片还具备等效于nForce 430南桥芯片的能力，支持2个SATA 2接口，并且提供RAID 0，1，0+1配置模式。
C61S核心仅支持PCI Express X8显卡插槽，便于用户对系统升级。同时这款芯片还具备等效于nForce 405南桥芯片的能力，支持4个SATA 2接口，并且提供RAID 0，1，0+1，5配置模式。同时C61P核心也是C61家族中唯一一款主持千兆网络的芯片。

C61S核心不支持PCI Express X16显卡插槽，不过很多厂家把PCI－E1X改成了PCI Express X16显卡插槽，看起来便于升级显卡，可是显卡的性能受到了非常大的影响，这种升级PCI Express X16显卡插槽的方法就像PCI改成AGP那种恶劣的手段一样。

[ 本帖最后由 fs999 于 2007-9-29 13:00 编辑 ]

2007-9-25 11:32

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发表于:2007-9-29 13:22　

　　南桥芯片（South Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说，其数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连，而是通过一定的方式（不同厂商各种芯片组有所不同，例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）与北桥芯片相连。
　　南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等，这些技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。例如早期英特尔不同架构的芯片组Socket 7的430TX和Slot 1的440LX其南桥芯片都采用82317AB，而近两年的芯片组845E/845G/845GE/845PE等配置都采用ICH4南桥芯片，但也能搭配ICH2南桥芯片。更有甚者，有些主板厂家生产的少数产品采用的南北桥是不同芯片组公司的产品，例如以前升技的KG7－RAID主板，北桥采用了AMD 760，南桥则是VIA 686B。
南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能，例如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等。

上图中，中间靠下的那个较大的芯片，就是主板的南桥芯片，放大后效果如下图：

2007-9-29 13:22

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发表于:2007-9-29 13:26　

主板 : BIOS

　　计算机用户在使用计算机的过程中，都会接触到BIOS，它在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。

　　BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）全称是ROM－BIOS，是只读存储器基本输入／输出系统的简写，它实际是一组被固化到电脑中，为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，通俗地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口（虽然它本身也只是一个程序），负责解决硬件的即时要求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。
BIOS芯片是主板上一块长方型或正方型芯片，BIOS中主要存放：

自诊断程序：通过读取CMOS RAM中的内容识别硬件配置，并对其进行自检和初始化；
CMOS设置程序：引导过程中，用特殊热键启动，进行设置后，存入CMOS RAM中；
系统自举装载程序：在自检成功后将磁盘相对0道0扇区上的引导程序装入内存，让其运行以装入DOS系统；
主要I／O设备的驱动程序和中断服务；
由于BIOS直接和系统硬件资源打交道，因此总是针对某一类型的硬件系统，而各种硬件系统又各有不同，所以存在各种不同种类的BIOS，随着硬件技术的发展，同一种BIOS也先后出现了不同的版本，新版本的BIOS比起老版本来说，功能更强。

BIOS的功能
　　目前市场上主要的BIOS有AMI BIOS和Award BIOS以及Phoenix BIOS，其中，Award和Phoenix已经合并，二者的技术也互有融合。从功能上看，BIOS分为三个部分：

自检及初始化程序；
硬件中断处理；
程序服务请求；

（一）自检及初始化
　　这部分负责启动电脑，具体有三个部分，第一个部分是用于电脑刚接通电源时对硬件部分的检测，也叫做加电自检（Power On Self Test，简称POST），功能是检查电脑是否良好，通常完整的POST自检将包括对CPU，640K基本内存，1M以上的扩展内存，ROM，主板，CMOS存储器，串并口，显示卡，软硬盘子系统及键盘进行测试，一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛警告。自检中如发现有错误，将按两种情况处理：对于严重故障（致命性故障）则停机，此时由于各种初始化操作还没完成，不能给出任何提示或信号；对于非严重故障则给出提示或声音报警信号，等待用户处理。

　　第二个部分是初始化，包括创建中断向量、设置寄存器、对一些外部设备进行初始化和检测等，其中很重要的一部分是BIOS设置，主要是对硬件设置的一些参数，当电脑启动时会读取这些参数，并和实际硬件设置进行比较，如果不符合，会影响系统的启动。

　　最后一个部分是引导程序，功能是引导DOS或其他操作系统。BIOS先从软盘或硬盘的开始扇区读取引导记录，如果没有找到，则会在显示器上显示没有引导设备，如果找到引导记录会把电脑的控制权转给引导记录，由引导记录把操作系统装入电脑，在电脑启动成功后，BIOS的这部分任务就完成了。

（二）程序服务处理和硬件中断处理

　　这两部分是两个独立的内容，但在使用上密切相关。
　　程序服务处理程序主要是为应用程序和操作系统服务，这些服务主要与输入输出设备有关，例如读磁盘、文件输出到打印机等。为了完成这些操作，BIOS必须直接与计算机的I／O设备打交道，它通过端口发出命令，向各种外部设备传送数据以及从它们那儿接收数据，使程序能够脱离具体的硬件操作，而硬件中断处理则分别处理PC机硬件的需求，因此这两部分分别为软件和硬件服务，组合到一起，使计算机系统正常运行。
　　BIOS的服务功能是通过调用中断服务程序来实现的，这些服务分为很多组，每组有一个专门的中断。例如视频服务，中断号为10H；屏幕打印，中断号为05H；磁盘及串行口服务，中断14H等。每一组又根据具体功能细分为不同的服务号。应用程序需要使用哪些外设、进行什么操作只需要在程序中用相应的指令说明即可，无需直接控制。
CMOS是互补金属氧化物半导体的缩写。其本意是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。在这里通常是指电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。它存储了电脑系统的实时钟信息和硬件配置信息等。系统在加电引导机器时，要读取CMOS信息，用来初始化机器各个部件的状态。它靠系统电源和后备电池来供电，系统掉电后其信息不会丢失。

CMOS与BIOS的区别

　　由于CMOS与BIOS都跟电脑系统设置密切相关，所以才有CMOS设置和BIOS设置的说法。也正因此，初学者常将二者混淆。CMOS RAM是系统参数存放的地方，而BIOS中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准确的说法应是通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置。而我们平常所说的CMOS设置和BIOS设置是其简化说法，也就在一定程度上造成了两个概念的混淆。

升级BIOS的作用

　　现在的BIOS芯片都采用了Flash ROM，都能通过特定的写入程序实现BIOS的升级，升级BIOS主要有两大目的：

免费获得新功能
　　升级BIOS最直接的好处就是不用花钱就能获得许多新功能，比如能支持新频率和新类型的CPU，例如以前的某些老主板通过升级BIOS支持图拉丁核心Pentium III和Celeron，现在的某些主板通过升级BIOS能支持最新的Prescott核心Pentium 4E CPU；突破容量限制，能直接使用大容量硬盘；获得新的启动方式；开启以前被屏蔽的功能，例如英特尔的超线程技术，VIA的内存交错技术等；识别其它新硬件等。

解决旧版BIOS中的BUG

　　BIOS既然也是程序，就必然存在着BUG，而且现在硬件技术发展日新月异，随着市场竞争的加剧，主板厂商推出产品的周期也越来越短，在BIOS编写上必然也有不尽如意的地方，而这些BUG常会导致莫名其妙的故障，例如无故重启，经常死机，系统效能低下，设备冲突，硬件设备无故“丢失”等等。在用户反馈以及厂商自己发现以后，负责任的厂商都会及时推出新版的BIOS以修正这些已知的BUG，从而解决那些莫名其妙的故障。

　　由于BIOS升级具有一定的危险性，各主板厂商针对自己的产品和用户的实际需求，也开发了许多BIOS特色技术。例如BIOS刷新方面的有著名的技嘉的@BIOS Writer，支持技嘉主板在线自动查找新版BIOS并自动下载和刷新BIOS，免除了用户人工查找新版BIOS的麻烦，也避免了用户误刷不同型号主板BIOS的危险，而且技嘉@BIOS还支持许多非技嘉主板在windows下备份和刷新BIOS；其它相类似的BIOS特色技术还有华硕的Live Update，升技的Abit Flash Menu，QDI的Update Easy，微星的Live Update 3等等，微星的Live Update 3除了主板BIOS，对微星出品的显卡BIOS以及光存储设备的Firmware也能自动在线刷新，是一款功能非常强大的微星产品专用工具。此外，英特尔原装主板的Express BIOS Update技术也支持在windows下刷新BIOS，而且此技术是BIOS文件与刷新程序合一的可执行程序，非常适合初学者使用。在预防BIOS被破坏以及刷新失败方面有技嘉的双BIOS技术，QDI的金刚锁技术，英特尔原装主板的Recovery BIOS技术等等。

　　除了厂商的新版BIOS之外，其实我们自己也能对BIOS作一定程度上的修改而获得某些新功能，例如更改能源之星LOGO，更改全屏开机画面，获得某些品牌主板的特定功能（例如为非捷波主板添加捷波恢复精灵模块），添加显卡BIOS模块拯救BIOS损坏的显卡，打开被主板厂商屏蔽了的芯片组功能，甚至支持新的CPU类型，直接支持大容量的硬盘而不用DM之类的软件等等。不过这些都需要对BIOS非常熟悉而且有一定的动手能力和经验以后才能去做。

[ 本帖最后由 fs999 于 2007-9-29 13:28 编辑 ]

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