台式计算机/主板

台式计算机/主板设计资源和方框图

设计注意事项

台式计算机(个人计算机)是固定计算系统,其主要功能是接收数据输入、处理数据、产生输出和/或存储合成数据。因此,台式计算机的三个主要方面分别是性能(执行任务的速度)、存储容量(未遭到破坏时能够存储的数据量)以及可靠性(计算机能正常运行多长时间)。台式计算机拥有各种配置,能吸引尽可能多的潜在客户的注意力。例如,具有大存储容量的系统对于在计算机中存储并编辑他/她的图像的摄影师,可能非常具有吸引力。近年来另一种流行配置是具有供游戏爱好者使用的高功率图形卡的系统。

台式计算机的发展趋势:

  • 硬盘:
    利用磁技术存储数据(如程序、文档、您上次度假的照片等)的大容量永久存储器;多年以来,该组件为台式计算机中的数据存储立下了汗马功劳,但它与笔记本电脑的混合硬盘 (HHD) 却有着异常激烈的竞争。HHD 不仅具有能够存储数据的磁盘,还拥有在正常使用期间缓存数据的非易失性闪存。HHD 的主要优势在于速度更快、功耗更低、稳定性更高、引导进程更快,但价格却比其前身更为昂贵。由于闪存依然比硬盘昂贵,因此在台式计算机中实现此技术仍需要一段时间。
  • PCI Express 总线:
    多年来,外设组件互连 (PCI) 总线一直是连接其它组件与计算机最为普遍的方式,但它现在已被更新的后继技术 PCI Express (PCIe) 所取代。尽管当前许多台式计算机仍然有 PCI 端口,但 PCI 将最终(可能在一年之内)向 PCIe 拱手让出其在计算机市场的霸主地位。PCI 由 33.33MHz 时钟、32 或 64 位数据总线、5V 信令组成,它依赖反射波开关来包含所需的电压信号(它会进一步减慢信令速度)。一方面,PCIe 基于称为线路的串行链路,它被设计成速度更快的接口来替换计算机扩展卡和图形卡的 PCI、PCI-X 和 AGP 接口。PCIe 1.1 总线以 2.5GHz 的速度运行,同时检测错误和提供定时,它需要花费 10 个时钟节拍来发送一个字节(8b10b 编码)。因此,每条线路的传输速度为 250MB/s。卡与主板之间的连接由 1 至 32 条线路组成,可使每个方向的传输速率最高达到 8GB/s。从速度的角度上说,单线路的数据速率几乎是普通 PCI 总线的两倍,四线路插槽的数据速率与最快版本的 PCI-X 1.0 相当,而八线路插槽的数据速率则与最快版本的 AGP(高级图形端口)相当。当前正在的定义的 PCIe 2.0 将每条线路的数据速率从 250MB/s 翻倍至 500MB/s。PCIe 2.0 将与 PCIe 1.1 兼容(物理接口和软件),因此旧版卡也能在具有此新版本的机器上工作。一旦完成过渡,并且台式机主板上不再支持 PCIe,则仍需要具有 PCI 功能的台式计算机。为此,德州仪器 (TI) 开发了 PCI 至 PCIe 桥接 IC。
  • CPU:
    CPU 将在未来几年内经历一些变化。通常,除其它方式以外,还通过提高时钟频率、降低内核电压、增加缓存存储等来提高 CPU 性能,其它主要功能方面的集成则相对较少。基于 Intel 的芯片组将内存控制器集线器 (MCH) 与 CPU 分隔开来,而 AMD CPU 则将其集成。预计集成将在制造商的微控制器空间中更为流行。微控制器中另一大创新就是将多个内核处理器组合成一个多内核单片单元。
  • DisplayPort:
    DisplayPort 通过 15 米长电缆支持最小为 1080p 的分辨率,它是由 VESA(视频电子标准协会)提出并被选定来替换计算机中的 DVI 和 HDMI 的新数字显示接口标准。HDMI 是用于高清消费类电子设备的实际数字连接。DisplayPort 定义了新的免许可证数字音频/视频互连,它专门在计算机与其显示监视器或计算机与家庭影院系统之间使用。视频信号不与 DVI 或 HDMI 兼容,但该规范允许这些信号通过。DisplayPort 在许多方面优于 HDMI;它执行时的功耗相对较低,拥有较少的引脚数,数据传输速率可达到 10.8Gbps,支持高达 2560x1600 (WQXGA) 甚至更高的分辨率。它即使通过长达 15 米的电缆也能正常执行,与 HDMI 相比,这可以看作是一个很大的优势。
  • 能源利用率:
    计算机制造商正在生产更加环保且节能的产品。这些新产品旨在满足众多主要生态标签计划(如 ENERGY STAR® 计划、德国的蓝天使标签、中国的节能计划和瑞典的 TCO 标签)的能效标准。为了减少电源浪费,高能效台式计算机包含能效为 80% 的电源,它不仅能将 AC 输入(120V 和 60Hz)转换成较低的 DC 电压(5V、3.3V 和 12V),而且满足 EPA ENERGY STAR 4.0 的严格要求。
  • 绿色计算机:
    除提供高能效台式计算机之外,制造商还提供了几乎不含有害物质的产品,以便在系统报废并销毁时能够保护地球环境。TI 提供的几乎所有的 IC 都采用符合无铅标准的“绿色”封装,并且不含溴或锑。

技术文章

应用手册和用户指南

应用手册 (4)

标题 摘要 类型 大小 (KB) 日期 查看次数 下载最新英文版本
PDF 73 KB 2018年 1月 17日 477
HTM 8 KB 2017年 4月 26日 82
PDF 1003 KB 2015年 11月 16日 0 下载英文版本
HTM 8 KB 2009年 7月 28日 25

产品公告和白皮书

白皮书 (4)

标题 摘要 类型 大小 (MB) 日期 查看次数 下载最新英文版本
PDF 1.48 MB 2016年 6月 9日 355
PDF 1.01 MB 2015年 12月 4日 594
PDF 679 KB 2015年 7月 10日 152
PDF 840 KB 2015年 7月 7日 102

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