主板选购最重要的就是了解主板的各个基础参数,为方便阅读,我们将主板参数拆分为【主板芯片组】、【板型与供电】、【其他外围参数】共三篇系列内容,按照从主要到次要,从核心到外围的讲解思路,带你全面了解主板的各种参数指标,相信这以系列文章之后,我相信你会具备基础的主板选购能力。
这是主板选购系列指南的第一篇,带你全面了解主板芯片组。购买主板的时候,什么H610、B660、B450、X570,这些都是芯片组的名称。这玩意是英特尔和AMD定的,不是主板厂商定的,目的就是先天的分割出高中低档,以满足市场需求。CPU厂商每推出一代新的CPU,都会为之设计一套专属的芯片组。
英特尔芯片组
下面以英特尔的600系芯片组为例,讲解英特尔的芯片组参数。600系芯片组用于12代处理器,它们分别是Z690芯片组、H670芯片组、B660芯片组和H610芯片组。其中H670的主板市面上基本看不到,厂商们没怎么做。
内存支持
这些芯片组都支持DDR5或者DDR4内存一般只能二选一,不能同时支持,但是有例外,这个一会儿讲。
CPU超频
Z690芯片组支持CPU超频,其他芯片组不支持。Z690、H670和B660均支持内存超频。
内存超频
H610最大支持3200内存频率,不支持内存超频。注意,这个3200频率指的是DDR4内存,能上DDR5的H610主板,目前几乎没有。为什么这么说呢?因为厂商们总是能给你整出点新花样。还记得刚才所说的例外吗?昂达有一款H610M+,它有两个内存插槽,一个用来插DDR4内存,另一个用来插DDR5内存。这个设计思路我说实话,我看不懂,但是大受震撼。
另外还有个特殊情况需要和大家讲一下,英特尔的12代CPU不带K的型号,比如12100、12400、12700,甚至12900等等,只要是不带K的型号,其内存控制器的电压就会被锁死到0.95伏左右,这会直接影响到内存超频。你在用这些U的时候,不管搭配的是B660主板还是Z690主板,只要是DDR4内存的,DDR4内存超3600频率都费劲,那DDR5内存则没啥太大影响,所以买之前要想仔细了。如果选择了不带K的12代CPU,内存这边随随便便弄个3200频率的DDR4内存就行了。想超内存最好是去买带K的处理器,或者买DDR5版本的主板。
CPU直连的PCIE显卡通道
Z690支持16条PCIE5.0,且可以拆分成两个x8。H670和Z6901样。B660依旧是支持16条PCIE5.0,但是不支持拆分。实际上主板厂商在设计的时候可能会降级成16条PCIE4.0。比如微星的全部B660主板,都把这个直连CPU和显卡的PCIE通道降级成了PCIE4.0x16。原因也很简单,目前为止PCIE4.0才刚刚普及。目前最新版本的显卡,最新版本的固态都是只支持PCI4.0的,而且还吃不满。所以英特尔这个先进的PCI5.0目前并没有什么实际用途。事实上现在最顶尖的显卡也就刚刚跑满PCIE3.0叉16,所以这个东西不用太过于纠结。到了H610,各主板厂商都不约而同的直接把原本CPU给的16条PCI5.0降级成了16条PCIE4.0。
看到这里我估摸着有些新手朋友可能就开始迷糊了,我们细讲一下,以一块Z690芯片组主板,微星Z690暗影举例:
可以看到它有三条PCIE插槽,两条是PCIE5.0x16的全长插槽和一个PCIE3.0x4的插槽。这两条全长的叉16插槽都是和CPU直连的,直接与CPU进行数据沟通。当你把你的显卡插到第一个PCI插槽时,就会把所有的x16带宽分配给你的显卡。但是如果你把任何的PCIE设备,例如显卡、声卡、网卡插在第2个PCI插槽上时,分配机制就变成了各自拥有x8的带宽。有人可能会问,那底下还有个x4的插槽呢,它什么来头?这个x4的插槽实际上是从芯片组,也就是从南桥这里扩展出来的,这个待会儿会讲到。
需要注意的是,虽然Z690芯片组支持x16拆分成两个x8,但是并不是所有的Z690主板都会这么设计。比如微星的Z690战斧导弹主板,它的设计就是只有第一个PCIE插槽是和CPU直连,其他的PCIE插槽都是从芯片组里扩展出来的。华硕的B660重炮手第一个全长PCIE插槽是直连CPU的,带宽是PCIE5.0x16,其余的PCIE插槽都是从南桥芯片组扩展出来的。微星的B600迫击炮第一个全长PCIE插槽是直连CPU的,带宽是PCIE4.0x16,被微星给降级了。H610主板我就不展示了,几乎所有品牌所有型号的H610主板全部都降级成了PCIE4.0叉16了。
说回Z690芯片组,其实这个拆分不拆分对普通玩家影响不大,或者基本没影响,除非你想上双显卡。如果你有这种需求,在挑选主板的时候就要注意这个事儿了。第一你得买Z690,不能买B660或者H610。第二你还得看主板的PCE插槽设计。
CPU直连的PCIE NVME固态通道
这玩意儿就是给M.2固态准备的。Z690、H670和B660都是给了四条PCI4.0,H610则没有。举个例子,这是华硕的B660M重炮手主板:
有2个M.2接口,通道数都是PCIE4.0x4。第一个离CPU近的,就是直连CPU的。第二个则是从南桥芯片组里扩展出来的。
这是华硕的H610A:
它的2个M.2接口都是从南桥芯片组里扩展出来的。一个是PCIE3.0x4,另一个则是PCIE3.0x2。其实这四条PCIE4.0的固态硬盘通道都是CPU给的,而H610芯片组则直接把它给屏蔽了。哎,你别看你CPU给的通道,我主板不给你设计接口,哎,我看你怎么给这种设计,那还能说啥,人为区分高中低端呗,H610啥都给你,啥都支持,那谁还去买B660了。再者说了,啥都有的H610,它还能叫H610吗?成本和价格不也得提上来吗。
扩展能力和DMI总线
Z690芯片组DMI总线是4.0×8,最大可以扩展出12条PCIE4.0通道和16条PCIE3.0通道。H670芯片组DMI总线是4.0×8,最大可扩展出12条PCI4.0通道和12条PCIE3.0通道。B660芯片组DMI总线是4.0×4,最大可扩展出6条PCIE4.0通道和8条PCIE3.0通道。H610芯片组DMI总线是4.0×4,没有PCI4.0扩展,最大可扩展出8条PCI3.0通道。
看到这里想必新手朋友们更迷糊了。这里的内容非常重要,请认真听。下图是一块虚拟的板U:
CPU是大脑,当前的主流设计,是内存连接到CPU里边的内存控制器,可以说内存是直连CPU的。另外CPU还给了其他接口机会,也就是刚才所说的直连CPU的显卡PCIE插槽,和直连CPU的M.2固态插槽。IO接口里HDMI和DP接口也都是直连CPU的,因为核显在CPU里。
其余的各种扩展接口,比如其他的PCIE插槽,其他的M.2插槽,主板上的各种USB插槽、板载声卡、板载网卡,IO接口上的各种USB接口,还有主板上的SATA接口等等。一看这情况不乐意了呀,我们被抛弃了。CPU就说了,慌个毛,不要慌,这么的,给你们安排的南桥芯片组,我和南桥芯片组进行数据交流,你们通通给我接到南桥上,以后就由他来负责你们,都别来找我,烦死了。
重点来了,CPU和南桥芯片组之间沟通的这根水管子就是DMI总线。别看这个名字不好理解,你直接就把它当成PCIE通道就完事儿了。Z690和H610芯片组的DMI通道数是PCIE4.0x8管子比较粗一点。B660和H610芯片组的DMI通道数是PCIE4.0x4,管子比较细一点。所以你现在一下就明白了,为啥这Z690芯片组的扩展性会比B660强这么多。
那看到这里我相信大家又会有第二个疑问了,你这南桥芯片组挺猖狂啊,你和CPU之间也不过就是PCIE4.0x8或者是PCI4.0x4的带宽啊。就这么个水管子,你怎么敢扩展出来那么多的PCIE4.0和PCIE3.0出来呀?这个就属于是我比工程师更懂主板系列了。既然敢这么设计,就一定会经过了严格的计算分割,保证不会出现拥堵。现实中也几乎不可能出现连接在芯片组上的这些扩展,一起跑满拥堵DMI的情况。
USB扩展
在USB扩展方面,Z690芯片组最大支持4个USB3.2、10个USB3.1、10个USB3.0和14个USB2.0。H670芯片组最大支持2个USB3.2、4个USB3.1、8个USB3.0和14个USB2.0。B660芯片组最大支持2个USB3.2、4个USB3.1、6个USB3.0和12个USB2.0。H610芯片组最大支持2个USB3.1、4个USB3.0和10个USB2.0。
这个就不用我多解释了吧,芯片组越高端,主板上的各种USB接口越多。而且请注意我说的是最大支持,这个并不代表实际情况。实际上主板厂商在设计的时候一般不会给你这么多,那太多了你也用不上。另外USB各版本命名十分烧脑奇葩。我在文章里就统一用3.2、3.1和3.0来描述。
SATA 3.0
Z690和H670都给了八条SATA 3.0,B660和H610都只给了4条,也就是主板上的那些SATA 接口。
案例分析
来个案例分析吧,这是微星Z690战斧导弹:
从上到下有4个PCI插槽。第一个插槽是全长的直连CPU支持PCIE5.0x16。第2个PCIE插槽是从芯片组扩展出来的,长度是x1,通道数是PCIE3.0x1。第3个PCIE插槽还是由芯片组扩展出来的,长度是全长的,但是它的通道数是PCI3.0x4。我们仔细观察一下插槽就会发现它的金属触点只有一部分。第4个PCIE插槽还是由芯片组扩展出来的。想必此时会有人抢答的,哎,这题我会,这和第三个金属插槽一样啊,所以也一定是PCIE3.0x4。恭喜你答错了,它的通道数只有PCIE3.0x1,那就很奇葩。按道理来说这个金属触点的规模应该是x4的规模,实际上呢并不是。所以大家记住插槽长度是物理规格,具体的通道数是多少,要看有多少触点,以及厂商的PCIE设计分配。
这块主板有4个M.2固态插槽,第一个M.2插槽和CPU是直连的,通道数是PCIE4.0x4,其余三个均由南桥芯片组扩展出来,通道数分别是PCIE4.0x4、PCIE3.0x4和PCIE4.0x4。
AMD芯片组
AMD的芯片组参数信息和英特尔的差不多,会看英特尔的也就会看AMD的了,我们这里就简要讲解一下AMD的500系芯片组给大家做个巩固
500系芯片组用于AMD的5000系CPU,同时也支持AMD 3000系CPU。它们分别是X570芯片组、B550芯片组和A520芯片组。
X570芯片组、B550芯片组和A520芯片组都支持DDR4内存。
X570和B550支持CPU超频,A520不支持。
他们都支持内存超频。
和CPU直连的显卡PCIE通道,X570和B550都是16条PCIE4.0,并且都支持拆分,A520是16条PCIE3.0,并且支持拆分。
和CPU直连的NVME固态通道,X570和B550都是四条PCIE4.0支持拆分,A520是四条PCIE3.0同样支持拆分。之前也讲过了,虽然支持拆分,但是具体能不能拆,怎么拆拆要看厂商各自的主板设计。
直连CPU的USB3.1都是4个。这个和英特尔不同,英特尔的USB全是由南桥芯片组扩展出来的。
接下来看看芯片组的扩展能力和PCIE总线,X570芯片组可扩展出16条PCIE4.0,CPU与芯片组之间的总线通道数是PCIE3.0x4。你看AMD就比较实诚,不像英特尔还特意起了个DMI总线的名字,AMD直接就告诉你了这条总线是PCIE的。B550芯片组可扩展出10条PCIE3.0,CPU与芯片组之间的总线通道数是PCIE3.0x4。A520芯片组可扩展出6条PCIE3.0,CPU与芯片组之间的总线通道数是PCIE3.0x4。
芯片组的USB扩展,X570芯片组最大可扩展出8个USB3.1和4个USB2.0。B550芯片组最大可扩展出2个USB3.1、2个USB3.0和6个USB3.0。A520芯片组最大可扩展出一个USB3.1、2个USB3.0和6个USB2.0。
Sata 3.0方面,X570和B550一样都是给了4个,A520则是给了2个。
经过梳理我们可以看到AMD这边芯片组的定位不是很清晰,那正是这种不清晰反倒会对消费者比较友好。核心的参数CPU超频,内存超频和直连CPU的通道,叉570和B550是完全一模一样的。甚至就连低端的A520都支持内存超频,再加上B550实际上比X570上市还晚,有些B550高端板子的甚至KO了一大票X570主板,希望AMD继续保持这种风格。
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