2.3 组装机的硬件匹配

现代计算机的发展日新月异,各硬件组成部分都在突飞猛进,每种配件又有不同的型号、规格和品牌,因此在组装计算机时有很多需要注意的问题,如CPU与主板的匹配问题,内存与CPU、主板的匹配,显卡与CPU、主板的匹配问题等。这些问题在组装计算机前需要提前考虑,以便制订出合理的配置方案,同时也能保证计算机的质量。

2.3.1 CPU与主板的匹配

在购买主板时,首先要考虑主板与CPU的匹配问题。

1.Intel与AMD品牌主板的区别

目前CPU主要是Intel与AMD两大品牌,由于商业竞争的缘故,它们的产品并不兼容。例如最早的Intel酷睿i7采用的是LGA 1366接口,其对应的CPU插座也是LGA 1366接口。而AMD的AMD羿龙II处理器采用的是Socket AM3接口,使用的CPU插座也必须是这种接口。目前CPU接口主要有AMD公司的Socket AM3、Socket AM3+和Intel公司的LGA 1155、LGA 1156、LGA 1366、LGA 1150、LGA 1151、LGA 2011、LGA 2011-3等,图2-7所示为Socket AM3和LGA1366插座。

图2-7 Socket AM3插座与LGA1366插座

2.主板芯片组与CPU之间的关系

既然CPU与主板的接口必须匹配,那么在购买时如何让它们匹配呢?关键在主板芯片组。CPU有Intel与AMD两个生产厂商,芯片组也因此分为For Intel与For AMD两类,也就是说支持Intel CPU的芯片组绝对不会兼容AMD的CPU。目前,支持Intel CPU的芯片组厂商有Intel、nVIDIA、VIA、SiS、ALi等几家,支持AMD CPU的芯片组厂商有AMD、nVIDIA、VIA、SiS、Ali等。当确定了CPU的品牌后,就只能在该CPU的芯片组阵营中选择支持该CPU的芯片组。需要注意的是nVIDIA、VIA、SiS、Ali这4个厂商同时为Intel和AMD服务,因此在选择这类厂商的芯片组时,一定要看清楚该款芯片组是“For Intel”的还是“For AMD”的。

3.CPU与主板之间的匹配技巧

在选择主板时,必须根据CPU的品牌、接口类型、特性来选择具体的芯片组。例如,主板芯片组所支持的前端总线(或QPI总线)应等于或高于CPU的前端总线(或QPI总线)。例如使用QPI总线6.4GT/s的i7 CPU,那么就需要匹配支持QPI总线6.4GT/s的Intel X58或其他支持QPI总线6.4GT/s的芯片组,而最好不要搭配那些只支持QPI总线4.8GT/s的芯片组。

另外,需要注意CPU的特殊功能能够得到芯片组的支持。例如,一些发烧友常用的超频,必须CPU和主板同时支持才行。又如Socket AM3+的主板一般来说支持Socket AM3+和Socket AM3接口的CPU。但是当Socke AM3+CPU在AM3主板上工作时,有可能不兼容。为帮助大家了解芯片组与CPU的对应关系,总结如表2-1所示。

表2-1 芯片组与CPU的对应关系

续表

2.3.2 内存与CPU、主板的匹配

对于组装计算机来说,CPU、内存、主板这3个配件是计算机组成的重要核心,它直接影响整个计算机系统的性能。要弄清内存与CPU、主板如何匹配,首先要认识内存控制器。内存控制器是计算机系统内部控制内存并通过它使内存与CPU之间交换数据的重要组成部分。内存控制器决定了计算机系统所能使用的最大内存容量、内存BANK数、内存类型和速度、内存颗粒数据深度和数据宽度等重要参数,也就是说决定了计算机系统的内存性能,对计算机系统的整体性能也产生较大影响。

传统的计算机系统其内存控制器位于主板芯片组的北桥芯片内部,CPU要和内存进行数据交换,需要经过“CPU—北桥—内存—北桥—CPU”5个步骤,在此模式下数据经由多级传输,数据延迟显然比较大,从而影响计算机系统的整体性能;AMD自K8 CPU之后,Intel从i3 CPU开始处理器内部整合了内存控制器,CPU与内存之间的数据交换过程就简化为“CPU—内存—CPU”3个步骤,省略了两个步骤,与传统的内存控制器方案相比显然具有更低的数据延迟,这有助于提高计算机系统的整体性能。

由于内存插槽集成在主板上,且内存与内存插槽之间也有一一对应的关系,因此购买内存时要考虑内存与主板、CPU的匹配问题。目前内存主要采用DDR3和DDR4内存规格。例如,DDR3内存主要包括DDR3 1066、DDR3 1333、DDR3 1600和DDR3 1866等多种规格。它的性能参数不像主板、CPU那么多,基本上只要容量足、频率对就可以了,不过频率也不是越高越好,要根据主板芯片组或CPU内置的内存控制器来决定。以现在主流DDR3 1600内存为例,并不是所有支持DDR3的主板都实现1600的频率,假设买了i3 2120 CUP+B75主板,内存就会被锁定在DDR3 1333频率上,而不能发挥其全部性能。

考虑到现今CPU内部集成核心显卡(简称核显),而核显是直接使用部分内存作为显存使用,内存带宽就显得尤为重要,这时最好选择双通道内存或三通道内存,它是内存倍增方案中最有效率的,是唯一一个能在物理上直接让内存带宽倍增的操作方案。组成双通道内存需要主板或CPU集成的内存控制器支持才可以,并且需要两条内存插槽。需要强调的是,如果内存控制器支持的是“对称双通道工作模式”,则对组建双通道的内存条有着严格的限制,必须是相同容量、相同结构(如单面、双面或内存颗粒的数量、每个颗粒的位宽等参数必须相同)和相同品牌(不同品牌内存的SPD信息有可能不同)的内存才行。反之,无论第一内存控制器(一般是两组插槽)插着多少内存,也不管里面的内存容量是否相同,只要在另一内存控制器插槽中(颜色会与第一控制器插槽不同)插入对应容量的内存(如左侧2GB,那么右侧也要插入2GB),系统都会自动匹配并组成内存双通道,性能不受影响。图2-8所示为DDR3内存组成的双通道架构。

图2-8 DDR3内存组成的双通道架构

另外,有些主板同时提供DDR2和DDR3两种内存插槽,这类主板被称为Combo主板。Combo主板同时拥有DDR2和DDR3两种内存插槽,只要供电单元足够强,可以兼容更多CPU(例如同一款AMD CPU插座可插接多款不同CPU,每款CPU对内存要求不同)。但是DDR2和DDR3两种内存是不能够同时使用的,因此,Combo主板更多的是为了满足用户将来升级内存的需要。图2-9所示主板分别提供两个DDR2插槽和两个DDR3插槽,其中红色为DDR3插槽,黄色为DDR2插槽。

图2-9 两个DDR2插槽和两个DDR3插槽

2.3.3 显卡与CPU、主板的匹配

显卡接口是指显卡与主板连接所采用的接口种类。显卡的接口决定着显卡与CPU之间数据传输的最大带宽,也就是瞬间所能传输的最大数据量。不同的接口决定着主板是否能够使用此显卡,只有在主板上有此相应接口的情况下,显卡才能使用,并且不同的接口能为显卡带来不同的性能。例如PCI-E接口的显卡不能插接在AGP接口的主板上。目前显卡的主流产品采用PCI Express接口,主板上也必须配套PCI Express插槽来安装显卡。

在选购显卡时,首先要参考主板中的显卡接口来选择显卡的接口类型,在选定显卡接口类型后,还要考虑主板显卡接口的技术规范。对于PCI Express插槽来说,PCI Express插槽又分为PCI-E 1X、PCI-E 2X、PCI-E 4X、PCI-E 8X、PCI-E 16X、PCI-E 2.0及PCI-E 3.0等规范,每种规范的工作电压、时钟频率、工作频率、带宽等都不相同,因此它们之间并不完全兼容。例如,显卡GTX 650 Ti是PCI-E 3.0 16X接口,PCI- E 3.0向下兼容,PCI-E 2.0 16X的主板可以用GTX 650 Ti,不过整个通道接口带宽降速为PCI-E 2.0的规格。目前比较常见的为PCI-E 16X和PCI-E 2.0接口规范,而PCI-E 3.0将是未来的主流接口。

注意

传统主板上包含有北桥芯片,它负责与处理器对接,主要功能为:内存控制、PCI-E控制、集成显卡等,因此显卡的匹配主要取决于主板北桥的PCI-E控制器及其对应PCI-E插槽。而Intel与AMD的新一代处理器,已经将传统北桥的大部分功能都整合在了CPU内部,Intel的Clarkdale与Sandybridge处理器则是完全整合北桥芯片。而在这种情况下,显卡的匹配则要看整合在CPU内部的PCI-E控制器及主板上的PCI Express插槽了。

对于计算机发烧友来说,为了使自己的组装机拥有更强的显示性能,往往会组建双显卡或多显卡互联(即两块显卡或多块显卡协同处理图像数据的工作方式)的显示系统;而对于笔记本用户,要实现由集成显卡或核显与独立显卡形成混合交火(及集成显卡和独立显卡同时工作)的显示系统,或是能够实现显卡智能切换(独显和集显之间的切换通过应用程序的触发完成,无需重启,无屏幕闪烁,瞬间无缝完成)的显示系统。要实现这些显卡新技术的应用,更需要注意显卡与各硬件的匹配,要实现多显卡技术一般来说需要主板芯片组、显示芯片以及驱动程序支持,同时对电源也有要求。另外,要保证双显卡性能的充分发挥,一定要优先选择组建内存双通道模式。例如,在CrossFire(交火,AMD的双显卡互联技术)发布初期,要求主板必须使用支持CrossFire技术的AMD芯片组,以及需要两张AMD PCI-E接口的显卡,并且还必须是相同等级支持CrossFire技术的显卡芯片。如果玩家已经有一片Radoen X850XT PCI-E显,则必须额外购买一片Radeon X850 CrossFire Edition才能组建CrossFire,并且需要配以支持CrossFire技术的内存和电源,才能保证显示性能的提升。图2-10所示为PCI-E双显卡系统的匹配硬件。

图2-10 PCI-E双显卡系统的匹配硬件

2.3.4 机箱、电源与主板的匹配

机箱、电源的结构在设计和制造时要遵循主板结构规范标准。每种结构的机箱只能安装该规范所允许的主板类型,并配以相应类型的电源。机箱、电源结构与主板结构是相对应的关系。

各种结构的机箱只能安装与其相对应的主板(向下兼容的机箱除外,例如ATX机箱除了可以安装ATX主板之外,还可以安装Baby-AT、Micro-ATX等结构的主板)。因此,在选购机箱时要注意根据自己的主板结构类型来选购,以免出现无法使用的情况。

目前主板的电源接口普遍采用24pin电源接口和4Pin电源接口,但还有一些主板采用20针电源接口和4针电源接口。所以在购买电源时,要参考主板的电源接口来选购。另外值得一提的是,为了兼容老主板,大部分电源并没有将24pin接口连为一体,而是可以拆卸为20+4pin,以便于使用在老主板上。图2-11所示为两种解决24pin电源与20pin主板兼容性的方法。

图2-11 两种解决24in电源与20in主板兼容性的方法

另外,因主板匹配的CPU、显卡不同,需要的功率也不同。如果用户配置的是四核或六核的高端CPU,还有高级显卡等,则需要匹配功率更高的多核电源,以提供6pin或8pin的CPU独立供电接口和6pin或8pin的显卡独立供电接口,并保障强大的功率输出。

2.3.5 CPU散热器与CPU的匹配

目前计算机的CPU主要包括AMD公司和Intel公司的产品,另外CPU又可以分为单核、双核和多核。CPU的功率各不相同,有的35W,有的65W,有的125W。功率不同,相对的CPU的发热量也不相同,功率大的发热量大,功率小的发热量小。发热量大所配的风扇就大,发热量小所配的风扇就小。如果CPU风扇和CPU不配套,将可能导致CPU过热,无法正常工作。因此要注意CPU风扇与CPU的匹配问题。

除个别型号之外,盒装的CPU都会带有一个原装风扇。原装散热器是CPU厂商(AMD、Intel)自己在出厂时就已经设计并检测好的,完全可以满足CPU在正常使用时遇到的所有发热情况,所以原装CPU风扇对于普通用户而言足够使用。

但对于DIY玩家,原装风扇的劣势就很明显,因为对于超频和开核等非默认条件下的发热量会很大,这时原装的散热器就不能胜任,必须选配散热器。而要选择一款性能强劲的CPU散热器,散热器要做到导热好、对流好、辐射好。导热好是指散热片应选择热传导好的材质,铜质的最好,其次是铝合金,而不要选择纯铝质的散热片。对流好需要散热风扇可以提供足够的风量,以确保凉快的空气可以源源不断的补充,好的散热风扇往往采用滚珠式风扇,并且应用多叶片,镰刀形状,这样可以有效增大风量,降低噪声。辐射好是指散热器的散热片应该具有足够的散热面积,如G涡轮风扇,从原理上基本做到了出色的散热,体积大、表面积大、鳍片设计合理、底板带有通风孔。图2-12所示为G涡轮风扇除上面分析的问题外,由于散热器是要安装在主板上的,所以还要考虑散热器与主板安装接口及供电调控设计,原装的风扇在监控和调节速度方面会比选配的散热器支持的更精确。

图2-12 G涡轮风扇