前端總線頻率
總線是將信息以一個或多個源部件傳送到一個或多個目的部件的一組傳輸線。通俗的說，就是多個部件間的公共連線，用于在各個部件之間傳輸信息。人們常常以MHz表示的速度來描述總線頻率�？偩�的種類很多，前端總線的英文名字是Front Side Bus，通常用FSB表示，是將CPU連接到北橋芯片的總線。計算機的前端總線頻率是由CPU和北橋芯片共同決定的。
北橋芯片負責聯(lián)系內存、顯卡等數(shù)據(jù)吞吐量最大的部件，并和南橋芯片連接。CPU就是通過前端總線（FSB）連接到北橋芯片，進而通過北橋芯片和內存、顯卡交換數(shù)據(jù)。前端總線是CPU和外界交換數(shù)據(jù)的最主要通道，因此前端總線的數(shù)據(jù)傳輸能力對計算機整體性能作用很大，如果沒足夠快的前端總線，再強的CPU也不能明顯提高計算機整體速度。數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率，即數(shù)據(jù)帶寬＝（總線頻率×數(shù)據(jù)位寬）÷8。目前PC機上所能達到的前端總線頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz幾種，前端總線頻率越大，代表著CPU與北橋芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸能力越大，更能充分發(fā)揮出CPU的功能。現(xiàn)在的CPU技術發(fā)展很快，運算速度提高很快，而足夠大的前端總線可以保障有足夠的數(shù)據(jù)供給給CPU，較低的前端總線將無法供給足夠的數(shù)據(jù)給CPU，這樣就限制了CPU性能得發(fā)揮，成為系統(tǒng)瓶頸。
外頻與前端總線頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是CPU和北橋芯片間總線的速度，更實質性的表示了CPU和外界數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣�。而外頻的概念是建立在數(shù)字脈沖信號震蕩速度基礎之上的，也就是說，100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一萬萬次，它更多的影響了PIC及其他總線的頻率。之所以前端總線與外頻這兩個概念容易混淆，主要的原因是在以前的很長一段時間里（主要是在Pentium 4出現(xiàn)之前和剛出現(xiàn)Pentium 4時），前端總線頻率與外頻是相同的，因此往往直接稱前端總線為外頻，最終造成這樣的誤會。隨著計算機技術的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)前端總線頻率需要高于外頻，因此采用了QDR（Quad Date Rate）技術，或者其他類似的技術實現(xiàn)這個目的。這些技術的原理類似于AGP的2X或者4X，它們使得前端總線的頻率成為外頻的2倍、4倍甚至更高，從此之后前端總線和外頻的區(qū)別才開始被人們重視起來。此外，在前端總線中比較特殊的是AMD64的HyperTransport。
目前各種芯片組所支持的前端總線頻率(FSB)：
Intel平臺系列

Intel芯片組：
845、845D、845GL所支持的前端總線頻率是400MHz，845E、845G、845GE、845PE、845GV以及865P、910GL所支持的前端總線頻率是533MHz，而865PE、865G、865GV、848P、875P、915P、915G、915GV、925X所支持的前端總線頻率是800MHz，925XE所支持的前端總線頻率是1066MHz，這是目前PC機最高的前端總線頻率。
VIA芯片組：
P4X266、P4X266A、P4M266所支持的前端總線頻率是400MHz，P4X266E、P4X333、P4X400、P4X533所支持的前端總線頻率是533MHz，PT800、PT880、PM800、PM880所支持的前端總線頻率是800MHz。
SIS芯片組：
SIS645、SIS645DX、SIS650所支持的前端總線頻率是400MHz，SIS651、SIS655、SIS648所支持的前端總線頻率是533MHz，SIS648FX、SIS661FX、SIS655FX、SIS655TX、SIS649、SIS656所支持的前端總線頻率是800MHz。
ATI芯片組：
Radeon 9100 IGP、Radeon 9100 Pro IGP、RX330所支持的前端總線頻率是800MHz。
ULI芯片組：
M1683和M1685所支持的前端總線頻率是800MHz。
AMD平臺系列
VIA芯片組：
KT266、KT266A、KM266所支持的前端總線頻率是266MHz，KT333、KT400、KT400A、KM400、KN400所支持的前端總線頻率是333MHz，KT600和KT880所支持的前端總線頻率是400MHz。
SIS芯片組：
SIS735、SIS745、SIS746、SIS740所支持的前端總線頻率是266MHz，SIS741GX和SIS746FX所支持的前端總線頻率是333MHz，SIS741和SIS748所支持的前端總線頻率是400MHz。
Uli芯片組：
M1647所支持的前端總線頻率是266MHz。
nVidia芯片組：
nForce2 IGP、nForce2 400和nForce2 Ultra 400所支持的前端總線頻率是400MHz。
此外，由于AMD64系列CPU內部整合了內存控制器，其HyperTransport頻率只與CPU接口類型有關，而與主板芯片組無關，所以其HyperTransport頻率的區(qū)分是相當簡單的：Socket 754平臺的HyperTransport頻率是800MHz，Socket 939平臺的HyperTransport頻率是1000MHz，而Socket 940平臺的HyperTransport頻率也是800MHz
主板結構

　　由于主板是電腦中各種設備的連接載體，而這些設備的各不相同的，而且主板本身也有芯片組，各種I/O控制芯片，擴展插槽，擴展接口，電源插座等元器件，因此制定一個標準以協(xié)調各種設備的關系是必須的。所謂主板結構就是根據(jù)主板上各元器件的布局排列方式，尺寸大小，形狀，所使用的電源規(guī)格等制定出的通用標準，所有主板廠商都必須遵循。
　　主板結構分為AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等結構。其中，AT和Baby-AT是多年前的老主板結構，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰；而LPX、NLX、Flex ATX則是ATX的變種，多見于國外的品牌機，國內尚不多見；EATX和WATX則多用于服務器/工作站主板；ATX是目前市場上最常見的主板結構，擴展插槽較多，PCI插槽數(shù)量在4-6個，大多數(shù)主板都采用此結構；Micro ATX又稱Mini ATX，是ATX結構的簡化版，就是常說的“小板”，擴展插槽較少，PCI插槽數(shù)量在3個或3個以下，多用于品牌機并配備小型機箱；而BTX則是英特爾制定的最新一代主板結構。
1. AT
2. Baby AT
3. ATX
4. Micro ATX
5. BTX

AT結構

　　在PC推出后的第三年即1984年，IBM公布了PCAT。AT主板的尺寸為13"×12"，板上集成有控制芯片和8個I/0擴充插槽。由于AT主板尺寸較大，因此系統(tǒng)單元（機箱）水平方向增加了2英寸，高度增加了1英寸，這一改變也是為了支持新的較大尺寸的AT格式適配卡。將8位數(shù)據(jù)、20位地址的XT擴展槽改變到16位數(shù)據(jù)、24位地址的AT擴展槽。為了保持向下兼容，它保留62腳的XT擴展槽，然后在同列增加36腳的擴展槽。XT擴展卡仍使用62腳擴展槽（每側31腳），AT擴展卡使用共98腳的的兩個同列擴展槽。這種PC AT總線結構演變策略使得它仍能在當今的任何一個PC Pentium/PCI系統(tǒng)上正常運行。
　　PC AT的初始設計是讓擴展總線以微處理器相同的時鐘速率來運行，即6MHz 的286，總線也是6MHz；8MHz的微處理器，則總線就是8MHz。隨著微處理器速度的增加，增加擴展總線的速度也很簡單。后來一些PC AT系統(tǒng)的擴展總線速度達到了10和12MHz。不幸的是，某些適配器不能以這樣的速度工作或者能很好得工作。因此，絕大多數(shù)的PC AT仍以8或8.33MHz為擴展總線的速率，在此速度下絕大多數(shù)適配器都不能穩(wěn)定工作。
Baby AT

　　AT主板尺寸較大，板上能放置較多的元件和擴充插槽。但隨著電子元件集成化程度的提高，相同功能的主板不再需要全AT的尺寸。因此在1990年推出了Baby/Mini AT主板規(guī)范，簡稱為Baby AT主板。
　　Baby AT主板是從最早的XT主板繼承來的，它的大小為15"×8.5"，比AT主板是略長，而寬度大大窄于AT主板。Baby AT主板沿襲了AT主板的I/0擴展插槽、鍵盤插座等外設接口及元件的擺放位置，而對內存槽等內部元件結構進行了緊縮，再加上大規(guī)模集成電路使內部元件減少，使得Baby AT主板比AT主板布局緊湊而功能不減。
　　但隨著計算機硬件技術的進一步發(fā)展，計算機主板上集成功能越來越多，Baby AT主板有點不負重荷，而AT主板又過于龐大，于是很多主板商又采取另一種折衷的方案，即一方面取消主板上使用較少的零部件以壓縮空間（如將I/0擴展槽減為7個甚至6個，另一方面將Baby AT主板適當加寬，增加使用面積，這就形成了眾多的規(guī)格不一的Baby AT主板。當然這些主板對基本I/0插槽、外圍設備接口及主板固定孔的位置不加改動，使得即使是最小的Baby AT主板也能在標準機箱上使用。最常見的Baby AT主板尺寸是3/4Baby AT主板（26.5cm×22cm即10.7"×8.7"），采用7個I/0擴展槽
ATX結構

　　由于Baby AT主板市場的不規(guī)范和AT主板結構過于陳舊，英特爾在95年1月公布了擴展AT主板結構，即ATX（AT extended）主板標準。這一標準得到世界主要主板廠商支持，目前已經(jīng)成為最廣泛的工業(yè)標準。97年2月推出了ATX2.01版。

ATX結構主板
　　Baby AT結構標準的首先表現(xiàn)在主板橫向寬度太窄（一般為22cm），使得直接從主板引出接口的空間太小。大大限制了對外接口的數(shù)量，這對于功能越來越強、對外接口越來越多的微機來說，是無法克服的缺點。其次，Baby AT主板上CPU和I/0插槽的位置安排不合理。早期的CPU由于性能低、功耗小，散熱的要求不高。而今天的CPU性能高、功耗大，為了使其工作穩(wěn)定，必須要有良好的散熱裝置，加裝散熱片或風扇，因而大大增加了CPU的高度。在AT結構標準里CPU位于擴展槽的下方，使得很多全長的擴展卡插不上去或插上去后阻礙CPU風扇運轉。內存的位置也不盡合理。早期的計算機內存大小是固定的，對安裝位置無特殊要求。Baby AT主板在結構上按習慣把內存插槽安放在機箱電源的下方，安裝、更換內存條往往要拆下電源或主板，很不方便。內存條散熱條件也不好。此外，由于軟硬盤控制器及軟硬盤支架沒有特定的位置，這造成了軟硬盤線纜過長，增加了電腦內部連線的混亂，降低了電腦的中靠性。甚至由于硬盤線纜過長，使很多高速硬盤的轉速受到影響。ATX主板針對AT和Baby AT主板的缺點做了以下改進：
主板外形在Baby AT的基礎上旋轉了90度，其幾何尺寸改為30.5cm×24.4cm。
采用7個I/O插槽，CPU與I/O插槽、內存插槽位置更加合理。
優(yōu)化了軟硬盤驅動器接口位置。
提高了主板的兼容性與可擴充性。
采用了增強的電源管理，真正實現(xiàn)電腦的軟件開/關機和綠色節(jié)能功能。
Micro ATX
Micro ATX保持了ATX標準主板背板上的外設接口位置，與ATX兼容。

MATX結構主板
　　Micro ATX主板把擴展插槽減少為3-4只，DIMM插槽為2-3個，從橫向減小了主板寬度，其總面積減小約0.92平方英寸，比ATX標準主板結構更為緊湊。按照Micro ATX標準，板上還應該集成圖形和音頻處理功能。目前很多品牌機主板使用了Micro ATX標準，在DIY市場上也常能見到Micro ATX主板。
BTX
BTX是英特爾提出的新型主板架構Balanced Technology Extended的簡稱，是ATX結構的替代者，這類似于前幾年ATX取代AT和Baby AT一樣。革命性的改變是新的BTX規(guī)格能夠在不犧牲性能的前提下做到最小的體積。新架構對接口、總線、設備將有新的要求。重要的是目前所有的雜亂無章，接線凌亂，充滿噪音的PC機將很快過時。當然，新架構仍然提供某種程度的向后兼容，以便實現(xiàn)技術革命的順利過渡。

BTX具有如下特點：
支持Low-profile，也即窄板設計，系統(tǒng)結構將更加緊湊；
針對散熱和氣流的運動，對主板的線路布局進行了優(yōu)化設計；
主板的安裝將更加簡便，機械性能也將經(jīng)過最優(yōu)化設計。
　　而且，BTX提供了很好的兼容性。目前已經(jīng)有數(shù)種BTX的派生版本推出，根據(jù)板型寬度的不同分為標準BTX （325.12mm）， microBTX （264.16mm）及Low-profile的picoBTX （203.20mm），以及未來針對服務器的Extended BTX。而且，目前流行的新總線和接口，如PCI Express和串行ATA等，也將在BTX架構主板中得到很好的支持。
　　值得一提的是，新型BTX主板將通過預裝的SRM（支持及保持模塊）優(yōu)化散熱系統(tǒng)，特別是對CPU而言。另外，散熱系統(tǒng)在BTX的術語中也被稱為熱模塊。一般來說，該模塊包括散熱器和氣流通道。目前已經(jīng)開發(fā)的熱模塊有兩種類型，即full-size及l(fā)ow-profile。
　　得益于新技術的不斷應用，將來的BTX主板還將完全取消傳統(tǒng)的串口、并口、PS/2等接口。
北橋芯片

　　北橋芯片（North Bridge）是主板芯片組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱為主橋（Host Bridge）。一般來說，芯片組的名稱就是以北橋芯片的名稱來命名的，例如英特爾 845E芯片組的北橋芯片是82845E，875P芯片組的北橋芯片是82875P等等。北橋芯片負責與CPU的聯(lián)系并控制內存、AGP、PCI數(shù)據(jù)在北橋內部傳輸，提供對CPU的類型和主頻、系統(tǒng)的前端總線頻率、內存的類型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。北橋芯片就是主板上離CPU最近的芯片，這主要是考慮到北橋芯片與處理器之間的通信最密切，為了提高通信性能而縮短傳輸距離。因為北橋芯片的數(shù)據(jù)處理量非常大，發(fā)熱量也越來越大，所以現(xiàn)在的北橋芯片都覆蓋著散熱片用來加強北橋芯片的散熱，有些主板的北橋芯片還會配合風扇進行散熱。因為北橋芯片的主要功能是控制內存，而內存標準與處理器一樣變化比較頻繁，所以不同芯片組中北橋芯片是肯定不同的，當然這并不是說所采用的內存技術就完全不一樣，而是不同的芯片組北橋芯片間肯定在一些地方有差別。
　　由于已經(jīng)發(fā)布的AMD K8核心的CPU將內存控制器集成在了CPU內部，于是支持K8芯片組的北橋芯片變得簡化多了，甚至還能采用單芯片芯片組結構。這也許將是一種大趨勢，北橋芯片的功能會逐漸單一化，為了簡化主板結構、提高主板的集成度，也許以后主流的芯片組很有可能變成南北橋合一的單芯片形式（事實上SIS老早就發(fā)布了不少單芯片芯片組）。
　　由于每一款芯片組產(chǎn)品就對應一款相應的北橋芯片，所以北橋芯片的數(shù)量非常多。針對不同的平臺，目前主流的北橋芯片有以下產(chǎn)品（不包括較老的產(chǎn)品而且只對用戶最多的英特爾芯片組作較詳細的說明）