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计算机硬件——主板

java 2025/6/16 11:20:19

主板（Motherboard）是计算机硬件系统的核心电路板，用于连接 CPU、内存、存储、显卡等各种组件，并为其提供电力和数据传输通道。

主板是计算机系统中最大的一块电路板，它的英文名字叫做 “Mainboard” 或 “Moth-erboard”，简称M／B。主板上布满了各种电子元件、插槽、接口等。主板的外号称为“航空母舰”，它为 CPU、内存和各种功能（声、图、通信、网络、TV、SCSI 等）卡提供安装插座（槽）；为各种磁、光存储设备、打印和扫描等 I／O 设备以及数码相机、摄像头、Modem 等多媒体和通信设备提供接口，实际上计算机通过主板将 CPU 等各种器件和外部设备有机地结合起来，形成一套完整的系统。

主要组成：CPU 插槽、芯片组、内存插槽、扩展插槽、存储接口、I/O 接口、供电模块（VRM）

CPU 插槽：用于安装 CPU，不同插槽（如 LGA 1700、AM5）对应特定型号的 CPU（如 Intel 13 代 / AMD Ryzen 7000 系列）。

芯片组：北桥：早期负责 CPU 与内存、显卡的高速通信（现多集成到 CPU）；南桥：管理低速设备（如 USB、SATA 接口、网卡）。

内存插槽：支持 DDR4/DDR5 等规格的内存条，通常有 2-4 个插槽，可组建双通道内存提升性能。

扩展插槽：PCIe 插槽：用于安装显卡、声卡、网卡等（如 PCIe 4.0 x16 插槽专为高性能显卡设计）；PCI 插槽：兼容老式扩展卡。

存储接口：M.2 接口：连接 NVMe 固态硬盘，支持 PCIe 4.0 高速传输；SATA 接口：连接传统机械硬盘或 SATA 固态硬盘。

I/O 接口：包括 USB（Type-A/Type-C）、HDMI/DP（视频输出）、RJ45（网线）、音频接口等，用于外接设备。

供电模块（VRM）：为 CPU 提供稳定电压，优质供电模块（如多相供电）可支持 CPU 超频或高负载运行。

计算机在正常运行时对系统内存、存储设备和其他 I／O 设备的操控都必须通过主板来完成，因此计算机的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能。

主板分类和总线

（1）不同用户的不同要求以及不同应用需求，主板可以分为台式机主板和服务器／工作站主板。台式机主板就是最常用的应用于PC的主板。服务器／工作站主板则是专用于服务器／工作站的产品。

（2）按主板上 I／0 总线的类型可以分为如下几类。

ISA （Industry Standard Architecture）工业标准体系结构总线；
EISA （Extension Industry Standard Architecture）扩展标准体系结构总线；
MCA（Micro Channel）微通道总线。

此外，为了解决CPU与高速外设之间传输速度慢的“瓶颈”问题，出现了两种局部总线，它们是：

VESA （Video Electronic Standards Association）视频电子标准协会局部总线，简称 VL 总线。
PCI（Peripheral Component Interconnect）外围部件互联局部总线，简称 PCI 总线。

PCIE（PCI Express）是新一代的总线接口，而采用此类接口的显卡产品，已经在 2004 年正式面世。采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起 PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到 PCI 所不能提供的高带宽。相对于传统 PCI 总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI Express 的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。

（3）按尺寸分类（常见规格）

ATX：标准尺寸（约 30.5cm×24.4cm），扩展性强，适合台式机。
Micro-ATX（mATX）：紧凑尺寸（约 24.4cm×24.4cm），插槽较少，适合小型主机。
Mini-ITX：超小尺寸（约 17cm×17cm），仅支持 1 个扩展插槽，适用于迷你主机或 HTPC。

（4）按芯片组品牌分类

1.Intel 平台：

高端：Z 系列（支持超频，如 Z790）；

中端：B 系列（主流性能，如 B760）；

入门：H 系列（基础功能，如 H610）。

2.AMD 平台：

高端：X 系列（支持超频，如 X670）；

中端：B 系列（主流性价比，如 B650）；

入门：A 系列（如 A620）

（3） AGP （Accelerated Graphics Ports），即加速图形端口。它是一种为了提高视频带宽而设计的接口规范。严格来说，AGP 是一种接口标准。

主板的结构标准

主板按照结构标准，可分为 ATX、MicroATX、Minu-ITX、BTX、BabyAT、NLX 等。

（1）ATX和Micro ATX型

将 Baby - AT 主板旋转 90°，同时将串、并口和鼠标接口等直接设计在主板上，取消连接电缆，使串、并、键盘等接口集中在一起，对机箱工艺有一定要求。Micro ATX 主板与 ATX 基本相同，但通常只有两个 PCI 和两个 ISA 扩展槽，两个 168 线的 DIMM 内存槽，整个主板尺寸减少很多，需要特制的 Micro ATX 机箱。

ATX（Advanced Technology Extended）标准的 ATX 主板尺寸为 305 mm ×244 mm，能为众多电子元件的布局提供充足空间，有利于散热和减少元件之间的干扰。将 CPU、内存、扩展插槽等关键组件进行了科学布局。CPU 插槽周围空间较大，便于安装大型散热器；内存插槽位置方便用户插拔和升级内存，且与北桥芯片或 CPU 的数据传输路径较短，可提高内存读写速度。采用专门的 20/24 针电源接口，能够提供更稳定、更高功率的电源供应。同时提供多个 PCI-Express 扩展插槽，用于安装显卡、声卡、网卡等扩展卡，还有多个 SATA 接口用于连接硬盘、光驱等存储设备。

Micro ATX通常为 244mm×244mm，比 ATX 主板更小，从横向减小了主板宽度，其总面积减小约 0.92 平方英寸，整体结构更为紧凑12。保持了 ATX 标准主板背板上的外设接口位置，与 ATX 兼容，但在扩展性上有所妥协，扩展插槽减少为 3-4 只，DIMM 插槽为 2-3 个13。多用于品牌机并配备小型机箱，对于普通家庭用户和办公用户来说，Micro ATX 主板基本可以满足需求，还可以适配更小的机箱，节省桌面空间

（2）Minit-ITX

由于尺寸限制，其扩展性很小，但功能相对齐全，一些 Mini-ITX 主板集成了 CPU，可大大降低平台的组建成本。尺寸为 17.02cm×17.02cm，是一种超小型的主板规格，刚好能包括四颗固定螺丝和一条扩充插槽。主要用于嵌入式系统，也有部分用于小型媒体中心、瘦客户机等对空间要求极高的特殊应用场景。

（3）BTX

BTX（Balanced Technology Extended）根据板型宽度不同，分为标准 BTX（325.12mm）、microBTX（264.16mm）及 Low-profile 的 picoBTX（203.20mm），以及未来针对服务器的 Extended BTX。支持窄板设计，系统结构更加紧凑。针对散热和气流的运动，对主板的线路布局进行了优化设计，还通过预装的 SRM（支持及保持模块）优化散热系统，特别是对 CPU 的散热效果有很大提升。新架构对接口、总线、设备有新的要求，流行的新总线和接口，如 PCI Express 和串行 ATA 等，都能在 BTX 架构主板中得到很好的支持

（4）Baby-AT型

这种主板是我们以前常用的，它的特征是串口和打印口等需要用电缆连接后安装在机箱后框上。沿袭了 AT 主板的 I/O 扩展插槽、键盘插座等外设接口及元件的摆放位置，基本 I/O 插槽、外围设备接口及主板固定孔的位置保持不变，这使得即使是最小的 Baby-AT 主板也能在标准机箱上使用。标准的 Baby-AT 主板长度为 8.5 英寸，宽度在 10-13 英寸之间（216mm×254-330mm），最常见的 Baby-AT 主板尺寸是 3/4Baby-AT 主板，为 26.5cm×22cm 即 10.7"×8.7"。Baby-AT 主板主要应用于 286 至 Pentium 处理器的电脑上，适用于当时的个人电脑和办公电脑，满足了人们对于基本计算和办公应用的需求。

（5）NLX型

NLX 结构（Now Low Profile Extension，新型小尺寸扩展结构）是进口品牌机经常使用的主板，它在将各串、并等接口直接安装在主板上后，专门用一块电路板将扩展槽设置在上面，然后再将这块插人主板上预留的一个安装接口槽，这样可以将机箱尺寸做得比较小。

现在主板中应用最多的是 ATX 和 BabyAT 主板，目前兼容机经销商和个人大都使用这两类主板组装计算机。MicroATX 主板使用较少，目前只有在个别品牌机中得到应用。至于 NLX 主板市场是没有零售的，由于它的结构小巧特殊，可以使用体积较小的机箱，所以目前仅用于厂家批量生产的品牌计算机。

如果把中央处理器 CPU 比喻为整个计算机系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个计算机系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。

主板的芯片组与 CPU 插座

主板的芯片组和 CPU 插座是决定主板性能、兼容性及功能的核心组件，两者需协同工作才能确保 CPU 与其他硬件正常通信。

芯片组

芯片组（Chipset）是主板的核心组成部分，芯片组是主板的 “大脑”，由一组集成电路组成，负责协调 CPU 与内存、存储设备、扩展接口等硬件的数据传输和功能支持。其性能直接影响主板的扩展性、兼容性及功能上限。按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。

北桥芯片提供对 CPU 的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA／PCI／AGP 插槽、ECC 纠错等的支持。靠近 CPU，负责高速通信，如连接 CPU、内存、显卡（早期通过 PCI-E 接口）、南桥芯片等，支持内存类型（DDR4/DDR5）、频率及多显卡技术（SLI/CrossFire）。

南桥芯片则提供对 KBC（键盘控制器）、RTC（实时时钟控制器）、USB（通用串行总线）、Ultra DMA／33（66）EIDE 数据传输方式和 ACPI（高级能源管理）等的支持。其远离 CPU，负责低速设备，如 USB 接口、SATA 接口、PCI-E x1 插槽、声卡、网卡、BIOS 芯片等，部分还集成 I/O 控制功能。

其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥（Host Bridge）。

单芯片架构（近年主流）：随着 CPU 集成度提升，北桥功能（如内存控制器、PCI-E 控制器）被整合到 CPU 中，仅保留南桥功能（I/O 控制），形成 “PCH（Platform Controller Hub）” 单芯片，如 Intel 的 Z790、AMD 的 X670 等。

主流芯片组厂商与型号

Intel 芯片组：高端系列：Z 系列（如 Z790、Z690），支持超频、多 PCI-E 通道，适配 K/KF 系列 CPU。

中端系列：B 系列（如 B760、B660），平衡性价比与功能，适合主流用户。

入门系列：H 系列（如 H710、H610），限制超频，接口较少，适合办公机。

AMD 芯片组：高端系列：X 系列（如 X670、X570），支持超频、PCI-E 5.0、多显卡，适配 Ryzen 7000 系列。

中端系列：B 系列（如 B650、B550），支持 PCI-E 4.0，性价比突出。

入门系列：A 系列（如 A620、A520），简化接口，适合预算装机。

芯片组的核心功能

内存支持：决定支持的内存类型（如 DDR5/DDR4）、容量及频率（如 DDR5-5600）。

扩展接口：提供 PCI-E 通道数（如 Z790 支持 PCI-E 5.0 x16 显卡插槽）、SATA/USB 接口数量。

超频功能：高端芯片组（如 Z/X 系列）支持 CPU 和内存超频，释放硬件性能。

新技术支持：如 PCI-E 5.0、USB4、Wi-Fi 6E 等，需芯片组原生支持。

CPU插座

CPU 插座就是主板上安装 CPU 的接口，通过针脚（AMD）或触点（Intel）与 CPU 物理连接，传输电力和数据。不同插座类型对应不同 CPU 型号，是兼容性的核心指标。CPU 经过这么多年的发展，采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前 CPU 的接口都是针脚式接口，对应到主板上就有相应的插槽类型。CPU 接口类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。

历史主流的 CPU 插座主要有 Socket 478、Socket 775、Socket A 和 Socket AM2 等几种。

（1）Socket 478 接口是早期 Pentium 4 系列处理器所采用的接口类型，针脚数为 478针。Socket 478 的 Pentium 4 处理器面积很小，其针脚排列极为紧密。英特尔公司的 Pentium 4 系列和 P4 赛扬系列都采用此接口，目前这种 CPU 已经逐步退出市场。

（2）Socket 775 接口又称为 Socket T，是目前应用于 Intel LGA775 封装的 CPU 所对应的接口，目前采用此种接口的有 LGA775 封装的单核心的 Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D 以及双核心的 Pentium D 和 Pentium EE 等 CPU。

（3）Socket A 接口也叫 Socket 462，是 AMD 公司 Athlon XP 和 Duron 处理器的插座接口。Socket A 接口具有 462 插孔，可以支持 133 MHz 外频。

（4）Socket AM2 接口是 2006 年 5 月底 AMD 发布的支持 DDR2 内存的 AMD64 位桌面 CPU 的接口标准，具有 940 根 CPU 针脚，支持双通道 DDR2 内存。按照 AMD 的规划，Socket AM2 接口将逐渐取代原有的 Socket 754 接口和 Socket 939 接口，从而实现桌面平台 CPU 接口的统一。

目前主流接口类型：Intel 插座、AMD 插座。

Intel 插座是 Intel CPU 与主板连接的接口，目前主流的是 LGA（Land Grid Array）触点式接口，具有更高的电气性能和稳定性。

LGA 775：随着 Core 2 Duo 的推出而诞生，采用 LGA 技术，让 CPU 与主板连接更稳定，在性能和功耗方面有较大提升，曾广泛应用于酷睿 2 系列等处理器。
LGA 1155：又被称为 Socket H2，用于英特尔代号为 Sandy Bridge 的第二代 Core i7/i5/i3 系列台式电脑微处理器，是 LGA 1156 插座的替代产品。
LGA 1151：主要支持第六代、第七代、第八代和第九代英特尔酷睿处理器，具备较高的性能和较低的能耗，是一段时间内 Intel 消费级市场的主流插座。
LGA 1200：用于第十代和第十一代英特尔台式机处理器，搭配新的 400 系列主板，相比 LGA 1151，在供电等方面有所改进，能更好地支持新一代处理器的性能发挥。
LGA 1700：适用于第十二代、第十三代和第十四代 Intel Core 处理器，需要 Intel 600 或 Intel 700 系列芯片组主板才能发挥额定效能。该插槽针脚数相比 LGA 1200 更多，电力输送更优异，且插座键控机制与前代不同。
LGA 3647：主要用于英特尔的高端服务器和工作站处理器，如至强可扩展处理器系列，能够提供大量的 PCIe 通道和内存通道，支持多处理器架构，满足企业级应用对高性能和高扩展性的需求。
LGA 4189：是 Intel 新一代服务器处理器所用插座，如 Copper Lake 处理器。它分为 LGA4189-4 和 LGA4189-5 两个版本，可支持更多核心、内存以及更高级的 PCIe，能满足服务器对高性能和高扩展性的要求。
LGA 9324：专为 Intel 第七代至强 Diamond Rapids 处理器设计，针脚数多达 9324 个，面积约为消费级 LGA1851 插座的五倍，可支持更多内存通道、I/O 接口以及高达 700W 的功耗。

AMD 插座是 AMD CPU 与主板连接的接口，常见的有 AM 系列、FM 系列和 TR 系列等。

Socket AM2：于 2006 年 5 月发布，具有 940 个插孔，主要适用于 Sempron、Athlon 64、Athlon 64 X2 和 Athlon 64 FX 等处理器，它实现了 AMD 桌面平台接口标准的统一，逐步取代了 Socket 754 和 Socket 939。
Socket AM2+：是 AM2 的下一代接口，同样为 940 针。它是因支持 AMD 四核 K8L 处理器的 AM3 接口推迟发布而出现的过渡性接口，不支持 DDR3 内存。
Socket AM3：2009 年 2 月推出，有 940 个插孔，其中 938 个是激活的，用于取代 Socket AM2+。它支持 AMD 45 纳米产品和 Hyper-Transport 3.0 传输协议，处理器内建 DDR2 及 DDR3 内存控制器，可向下兼容 Socket AM2 及 AM2 + 主板。
Socket AM3+：又称 Socket AM3b，于 2011 年发布，主板插座有 942 个接口，CPU 有 938 支针脚。它支持 AMD 新一代 32 纳米处理器 AMD FX，支援 HyperTransport 3.1，供电比 AM3 更完善。Socket AM3 + 与 Socket AM3 可互相兼容，但 AM3+ CPU 只可在部分 AM3 主板上运作，且可能需刷新 BIOS。
Socket FM1：是 AMD 公司 2011 年 6 月发布的研发代号为 “Llano” 的新处理器所用的桌上型电脑 CPU 插槽，针脚有 905 个，用于 AMD 的 APU 产品，集成了显示核心。
Socket FM2：是 AMD Trinity APU 桌面平台的 CPU 插座，适用于代号 Trinity 及 Richland 的第二代加速处理器，如 A10、A8、A6、A4、Athlon 处理器等。FM2 接口不向下兼容 FM1。
Socket FM2+：是 FM2 的继任者，于 2013 年 10 月上市，相比 FM2 多了两个针脚，主要是为了支持 PCI-E 3.0。它支持 AMD 的第三代 APU Kaveri，FM2 + 主板会向下兼容 FM2 APU，但 FM2 主板不能安装 FM2 + 处理器。
Socket AM4：AMD 锐龙系列处理器常用的插座，自 2017 年起广泛应用，采用 PGA 针脚式设计，具有较高的兼容性和扩展性，支持多代锐龙处理器以及部分 Athlon 处理器等。
Socket AM5：是 AM4 插座的后继产品，随着 Zen4 架构的锐龙 7000 系列处理器推出。其类型从 PGA 改为 LGA，有 1718 个触点，也称为 LGA 1718 插座。它支持 DDR5 内存和 PCIe 4.0，搭配 AMD 600 系列主板使用。
Socket TR4：用于 AMD Threadripper 处理器，是一种较大尺寸的插座，能够满足高性能处理器的供电和散热需求，主要应用于高端桌面和工作站平台。

芯片组和 CPU 插座是主板的 “灵魂”，前者决定功能上限，后者决定硬件兼容。组装电脑时，需先确定 CPU 型号，再匹配对应插座的主板，并根据需求选择芯片组（如超频选 Z/X 系列，办公选 H/A 系列）。通过官网查询兼容性列表，可避免因型号不匹配导致的硬件无法识别问题。

主板上的插槽与ATA接口

主板上的插槽和 ATA 接口是连接外部设备与主板的重要组件，主要是用来安装重要部件的地方。

CPU 插槽

CPU 插槽是主板上安装处理器的接口，连接 CPU 与主板，实现电力供应和数据传输，决定了主板与 CPU 的兼容性。不同品牌和代际的 CPU 通常对应特定的插槽类型。

Intel CPU 插槽

LGA 系列（Land Grid Array）触点式设计（无针脚，CPU 底部为平整触点），主板插槽为针脚，通过压力固定。主流型号包括：

LGA 1700（2021 年至今）

支持 12/13/14 代酷睿（Alder Lake/Raptor Lake），需 600/700 系列主板（如 Z790）。
首次采用大小核设计，适配 DDR5/PCIe 5.0，供电能力更强。

LGA 1200（2020-2021 年）

支持 10/11 代酷睿（Comet Lake/Rocket Lake），搭配 400/500 系列主板。
兼容 DDR4，部分主板可通过 BIOS 升级支持 11 代 CPU。

LGA 1151（v2）（2017-2020 年）

支持 8/9 代酷睿（Coffee Lake），需 300/400 系列主板。
与前代 LGA 1151 不兼容，针脚定义不同。

LGA 3647（Sapphire Rapids）（服务器 / 工作站插槽）

适用于至强系列服务器处理器，支持多 P 处理器架构，提供大量 PCIe 通道和内存插槽。

LGA 4189（Cooper Lake）（服务器 / 工作站插槽）

用于高端服务器，支持傲腾持久内存和高速 I/O。

AMD CPU 插槽

AM 系列（Socket AM）针脚式设计（CPU 底部有针脚，插槽为触点），需小心避免针脚弯曲。主流型号包括：

AM5（2022 年至今）

支持锐龙 7000 系列（Zen4 架构），搭配 600 系列主板（如 X670E）。
首次采用 LGA 设计（1718 触点），支持 DDR5/PCIe 5.0，功耗提升至 170W+。

AM4（2017-2022 年）

支持锐龙 1-5 代、APU（Zen-Zen3 + 架构），生命周期长达 6 年。
兼容性强，部分主板通过 BIOS 升级可支持全代际 CPU，但需注意供电能力。

sTRX4/TR4（2017-2022 年）（高端桌面（HEDT）与服务器插槽）

支持线程撕裂者（Threadripper）处理器，4094 针脚，用于工作站和多 GPU 渲染。

SP3（sWRX8）（高端桌面（HEDT）与服务器插槽）

用于 AMD EPYC 服务器处理器，支持多 P 配置和海量内存扩展。

选择主板时，需先确定 CPU 型号，再匹配对应插槽的主板，并通过厂商官网查询 BIOS 支持列表，确保兼容性。

内存插槽

内存插槽是主板上用于安装内存条（RAM）的接口，其类型、数量和规格直接影响计算机的内存容量、频率和性能。目前常见的内存插槽主要按 DDR（Double Data Rate）技术代际划分，不同代际的插槽在物理结构、电气规格和性能上有显著差异，且互不兼容。

按 DDR 技术代际分类可分为 DDR4 和 DDR5 插槽；按设备类型与功耗分类可分为标准台式机内存插槽（DIMM）、笔记本内存插槽（SO-DIMM）和低功耗嵌入式插槽（LPDDR）；按通道数与主板定位分类可分为双通道内存插槽（主流消费级）和四通道内存插槽（高端平台）特殊场景内存插槽（小众或历史型号）：DDR3 插槽（淘汰中）和ECC 内存插槽（服务器 / 工作站）。

需要说明的是不同的内存插槽它们的引脚、电压、性能功能都是不尽相同的，不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使。

主板的ATA接口

ATA 接口是用来连接硬盘和光驱等设备而设的，分并行 ATA 接口和串行 ATA 接口

并行 ATA 接口形态分为 40 针或 80 针排线，传输速度较慢（最高 133 MB/s），早期机械硬盘（HDD）、光驱，目前已基本淘汰，仅部分老设备使用，排线粗、传输距离短、带宽低，无法满足现代高速存储需求。

串行 ATA 接口形态分为 7 针数据线 + 15 针电源线，体积小，支持热插拔，应用在机械硬盘、SATA 固态硬盘（SSD）、光驱等，相比 PATA，SATA 支持更高速度、更长传输距离，且排线更灵活。

（1）并行ATA接口：主流的并行ATA接口有 ATA 33／66／100／133。
（2）串行ATA接口：它是一种完全不同于并行 ATA 的新型硬盘接口类型，它用来支持 SATA 接口的硬盘，其传输率可达 150 MB／s。

PCI-E 插槽

PCI-E（Peripheral Component Interconnect Express）插槽是主板上用于连接高性能硬件的关键接口，广泛用于显卡、固态硬盘、网卡、声卡等设备。按照长度分为 x16 插槽和 x8/x4/x1 插槽，

x16 插槽：最长（约 89mm），用于显卡、高端 PCI-E 设备，主板上通常为第一条插槽（靠近 CPU）。
x8/x4/x1 插槽：长度递减，x1 插槽最短（约 25mm），用于低速设备（如网卡、声卡）。

不同代际的 PCI-E 插槽缺口位置相同（距左端约 30%），但代际兼容性需依赖电气规格（如 PCI-E 4.0 插槽可插入 PCI-E 3.0 设备，反之亦然）。

按设备类型与应用场景分为显卡专用插槽（PCI-E x16）、高速存储接口（PCI-E x4/x8）、扩展设备接口（PCI-E x1/x4）、服务器 / 工作站专用（PCI-E x16 多插槽）。

显卡专用插槽（PCI-E x16）：占用全部 16 条通道，需主板和 CPU 同时支持对应代际（如 PCI-E 4.0 x16）。
高速存储接口（PCI-E x4/x8）：NVMe SSD：占用 PCI-E 3.0/4.0 x4 通道，带宽最高 8GB/s（PCI-E 4.0 x4），如三星 980 Pro。PCI-E 转接卡：通过 x8/x4 插槽连接多盘位 SSD 阵列、RAID 卡，提升存储带宽。
扩展设备接口（PCI-E x1/x4）：网卡：2.5G/10G 网卡通常占用 x1 通道，万兆网卡可能需 x4。声卡 / 视频采集卡：低速设备用 x1 插槽，专业 4K 采集卡可能需 x4。USB 4.0 / 雷电转接卡：通过 PCI-E x4 通道实现 40Gbps 传输速率。
服务器 / 工作站专用（PCI-E x16 多插槽）：多显卡互联：高端主板（如 X299、TRX40）支持 2-4 条 PCI-E x16 插槽，用于 SLI/CrossFire 或深度学习多卡协作。高速互联：数据中心主板支持 PCI-E 5.0 x16，用于 GPU 服务器内部数据传输（如 NVIDIA H100 显卡）。

M.2 插槽

M.2 设备（如 SSD）的长度以 “数字 + 字母” 表示，常见规格 2242（22mm 宽 ×42mm 长）、2260、2280（主流 SSD 尺寸）、22110（超长型，如企业级 SSD）。主板 M.2 插槽通常兼容多种长度，如标注 “2242/2260/2280” 表示支持这三种尺寸。 M.2 插槽有不同的防呆键位：

Key M：支持 PCI-E x4/NVMe 协议或 SATA 协议 SSD，缺口靠近中部（常见于存储插槽）。
Key E：支持 Wi-Fi / 蓝牙模块、部分 5G 网卡，缺口靠近边缘（多位于主板角落）。
Key B：支持 SATA 协议 SSD、USB 3.2 转接卡，缺口位置与 Key M 不同。

按协议与传输速度分类：PCI-E 协议（高速存储首选）、SATA 协议（兼容传统存储）、其他协议（非存储应用）

主板的扩展插槽

主板上的扩展插槽有几种不同的类型。PCI 总线的最高传输速率为 133 MB／s，目前大部分的扩展卡都使用 PCI 总线结构，PCI 插槽多为白色。AGP 插槽是图形专用接口，它可以将要处理的图形数据存放在主内存里，提高图形数据处理速度，现在 AGP 的最大理论数据传输率已达到 2.1 GB／s。PCIE（PCI Express）是新一代的总线接口，最大理论数据传输率已达到 8.0 GB／s。

主板的供电与机箱连接

电源插口及主板供电

主板的供电及稳压电路也是主板的重要组成部分，它一般由电容、稳压块或三极管场效应管、滤波线圈、稳压控制集成电路块等元器件组成。此外，P4 主板上一般还有一个 4 口专用 12 V 电源插。

BIOS 及电池

BIOS （BASIC INPUT／OUTPUT SYSTEM）基本输入输出系统是一块装入了启动和自检程序的 EPROM 或 EEPROM 集成块。实际上它是被固化在计算机 ROM（只读存储器）芯片上的一组程序，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制与支持。除此而外，在 BIOS 芯片附近一般还有一块电池组件，它为 BIOS 提供了启动时需要的电流。

机箱及其他部分的连接

（1）机箱前置面板接头

机箱前置面板接头是主板用来连接机箱上的电源开关、系统复位、硬盘电源指示灯等排线的地方。一般来说，ATX 结构的机箱上有一个总电源的开关接线（Power SW），它是个两芯的插头，跟 Reset 的接头一样，按下时短路，松开时开路。按一下，计算机的总电源就被接通了，再按一下就关闭。

而硬盘指示灯的两芯接头，一线为红色。在主板上，这样的插针通常标着 IDE LED 或 HD LED 的字样，连接时要红线对一。这条线接好后，当计算机在读写硬盘时，机箱上的硬盘的灯会亮。电源指示灯一般为两或三芯插头，使用 1、3 位，1 线通常为绿色。

（2）外部接口

ATX 主板的外部接口都是统一集成在主板后半部的。现在的主板一般符合 PC 99 规范，也就是用不同的颜色表示不同的接口，以免搞错。一般键盘和鼠标都是采用 PS/2 圆口，只是键盘接口一般为蓝色，，鼠标接口一般为绿色，便于区别。而 USB 接口为扁平口，柯可接 Modem、光驱、扫描仪等 USB 接口的外设。而串口可连接 Modem 和方口鼠标等，并口一般连接打印机。