如何从用料选择目前主流主板
前言:一直以来,主板的作用被冠以电脑核心和基石的高度。主板的竞争非常激烈,同样价位/定位的主板,可选择性仍很多。摒除了厂牌喜好,与芯片组本身的特性外,接下来就是用料的豪华度了。用料更是灵魂所在,攸关了系统稳定性与耐用度。
为了怕一时的贪小便宜而后悔莫及,今天我们将教导读者如何看懂主板用料,不被JS的浮夸宣传所蒙蔽。
[b]一、如何从用料看主板?[/b]
[color=Blue]1、色彩缤纷,难道只是为了养眼吗?[/color]
拿到一张主板,最吸引人目光的就是色彩缤纷的各种插槽了,例如内存、PCI Express、PCI、Socket脚座,甚至连PCB板本身也充满了色彩学。虽然色彩不会影响用料,但若主板有着明确的色彩标示,让玩家能更迅速找到对应的插槽,能更快组装好各式电脑零组件,可说大大增加了主板的组装方便性。
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虽然并非必要,不过缤纷色彩的主板,通常较吸引人目光;至于组装方便性与插槽色彩并无绝对关系。就像色彩较缤纷的多功能背包,并不代表它机能性很好-----因为按照新的主板规范给接口以及各种插槽使用不同颜色也是最基本的要求,但是市场上少数低价位主板因为采用库存接插件而无法做到这一点。比如主板上通常有四条DIMM内存插槽,因为支持双通道的关系,大部分厂商都两两一组,以不同颜色代表双通道的组别。当然一些主板采用两两一组颜色的四条DIMM内存插槽,并非以双信道来区分,懂电脑的玩家,如果没有看主板使用手册,就容易造成误解,以为该主板不支持双信道内存功能。
2、芯片组,有时南桥更重要!
就南北桥芯片组来说,各家主板都一样,同样是IntelX38主板的各家芯片组,都是一样的,主要差异在南桥芯片是Intel ICH9或ICH9-R。若要问到底是Intel还是NVIDIA或SIS芯片组的Intel Core2 Duo主板比较好呢?这就是见仁见智的芯片组品牌选择的问题了。因此主板厂商都会尽量推出多种芯片组主板,以满足玩家多变性的需求。
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南桥芯片因为品牌、型号的差异,多半具有2-6组SATA插槽,部分芯片组还支持了RAID功能,能架设RAID 0、1、0+1、5、10不等。例如Intel ICH9南桥芯片提供了6组SATAII插槽,而Intel ICH9-R则提供了6组SATAII插槽,并支持SATA RAID功能。若本身具有多个SATA装置或SATA RAID需求,就要特别注意SATA插槽数量,与SATA RAID支持性。
南桥芯片通常提供了6-10组USB 2.0端口的功能,不过主板的背板通常只有4组USB 2.0埠,其它的USB 2.0埠到哪去了?仔细瞧主板,通常在最旁边的部分,具有USB扩充埠,可供玩家连接机箱的前置面板使用,或扩充至后方挡板。例如Intel ICH8南桥芯片提供了10组USB 2.0连接端口,如果该主板没有提供10组USB 2.0连接埠,就有偷料的嫌疑。
3、PCB基板,层数越多越好吗?
一块主板放在面前,我们最先看到的就是它的PCB,即印刷电路板,它是主板的板基,是主板上所有元器件赖以“生存”的基础。PCB由层数不等的树脂材料粘合在一起制作制作而成;内部采用铜箔走线,叫做“迹线”(“蛇形线”)。一款好的主板,要用好的PCB基板。PCB板的层数越多,主板的根基越扎实,信号之间的干扰就会越少,能够保证主板上的电子元器件(芯片组,电容,IC等)在恶劣的环境下正常工作不受干扰,使用寿命越长,在使用过程中发生物理故障的可能性越少,当然成本也就会越高。
有人说四层板好,有人说六层、甚至八层的主板比较好?!到底PCB板的层数与主板的优劣有绝对关系吗?只能说,PCB板越多层,主板可容纳的线路也越多,因此可加入的功能也更多。不同层PCB板的交迭,加深了线路设计的难度。不小心弄巧成拙,可能会发生六层板与四层板的功能完全一样,却多浪费了成本。服务器所使用的主板都是6层或者8层板,高档一些的家用商用机使用的主机板使用6层板。目前市场上见到的大多数主板都是用的是4层板(4 layer),对于判断方法,也很简单,层数多的PCB板也就越厚。
相信没有任何人能看着主板的表面,就能断言PCB板的线路设计Layout的好不好。芯片组厂商在开发新平台时,都会提供公版线路设计图、设计要点给主板厂商当作设计范例,主板厂商再据此基点发展出自家的特色。因此,各家主板的线路设计都有芯片组大厂的背书,有着一定的质量保证。值得一提的是,通常同系列主板的PCB板线路设计大致相同,因此旗舰款主板布满了各式组件,而一般款看起来就显的空洞许多,这是因为产品定位、价位不同所致,并非见到空焊点就是主板厂商偷料,厂商大可连电路都不要Layout出来不是更省嘛。例如PCB板规划了两个网络芯片的置放位置,只搭载一个网络芯片的主板价位一定比较便宜,而搭载Dual LAN的主板功能更为丰富,价位一定也较高。
4、供电模块,处理器的动力之源!
供电模块可说是主板的灵魂所在。为什么主板的供电模块这么重要?供电模块主要负责了电力输入、转换,并将不同电压的电力输送到主板的各适当位置。若供电模块不稳定或用料不佳,将造成主板寿命降低,甚至导致其它零组件,例如内存、显示卡的损坏。
国内品牌主板的供电模块以内建在PCB板为主,国外品牌主板则以插卡式设计为多。供电模块内建在PCB板时的阻抗最小,且少了插槽接口转换的多一层连接,传输能迅速也不容易衰减。插卡式的优点是供电模块坏了可以换。就国内常见主板来说,如果供电模块坏了,即使其它组件仍正常,整张主板也无法再使用了,因此供电模块的优劣好坏十分重要。
一般用户如何看出主板采用几相(Phase)供电设计呢?在这里,我们主要是看电感线圈的数量,通常一个电感线圈(CHOKE)算一相电源设计。因为一相电源的构成,主要包含了一个电源控制芯片(Pulse with Modulation,PWM)、两个金氧半导体晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)、一个电感线圈(CHOKE)与多个电容所组成,通常单相电路能提供的电流量有限,对于处理器、显示卡功率消耗TDP已经破百的时代来说,三相电源设计主板已是最基本了。
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单相供电原理
一相供电设计主要分成输入、输出、控制三部分,输入部分需要一个电感线圈与一个电容,输出部分也相同,而控制部分则由一个电源控制芯片与二~四个MOSFET所构成。以往一个PWM电源控制芯片只能支持一相供电,随着科技的进步,有更多单PWM电源控制芯片可支持两相甚至三相供电;若再搭配一颗控制芯片,甚至能做到两个PWM电源控制芯片支持四相供电设计。因此,以电源控制芯片数量,或电感线圈或MOSFET的数量来判断主板为几相供电,是大致的分法。不过,各家的供电设计皆不相同,RD工程师在没有见到电路设计图前,都不轻易透过目视主板来断言,此主板为几相供电设计。
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三相供电原理
多相电源是由N个单相电路并联而成,可提供N倍的电流,主要透过PWM电源管理芯片来精准控制并平衡各相电流,相数越多,输出的电流越接近直流。主板供电模块的相数当然越多越好,因为可以将总电力供应分配给各相位共同负担,所以每对MOSFET的承载电流较小,发热量也相对降低,可以有效降低主板供电模块的散热。MOSFET主要作用在于控制电流并保护电压,是供电模块中最发烫的组件,因此多半覆有散热片。
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由一个线圈,两颗MOS管和两或三颗电容组成一项供电,上图中采用四个线圈构成了四项供电
除了CPU供电,很多主板还对AGP/PCI Express显卡以及内存单独供电,这种设计的好处勿庸置疑。此时每个电源模块单独对相应元件进行电压过载保护,不会因为某个稳压器的故障使系统瘫痪。此外有利于减小公共阻抗的相互耦合及公共电源的相互耦合,大大提高供电系统的可靠性,也有助于电源的散热。更为重要的是,CPU总线上电压的变化不会影响内存和显卡的电压,有助于在超频时提高稳定性。在十分重要的内存供电部分,一般由扼流圈与MOSFET组成,但是不同的组成方式存在明显区别。
5、电解电容,还是固态电容?
俗话说:外行看广告内行看工料,一款好的主板,好的电容、电感、电阻、稳压管等各种电器元件精益求精。最常用来评判一款主板质量优劣的要算电容了,相信板卡玩家已经发现固态电容大战已经开打,各家主板、显示卡莫不以全固态电容为号召点。到底固态电容还是电解电容好,各有何优劣点?
在认识电解、固态电容,首先需要了解一下电容的功能为何。因为电脑在运作时,其耗电量并不是固定的,因此所需电力随时在变动。但主板电压调整模块(Voltage Regulator Module,VRM)无法对这些不稳定变化产生够及时的响应,因此透过电容来储存电量,可以随时处理这些细微且经常变动的电压需求变化,并滤除杂波。主板供电模块部分,经常使用的电容有电解电容与固态电容两种,到底要如何辨识电解、固态电容,它们各有何优劣点呢?
电容器(或简称电容)的英文为Capacitor,电解电容的全名为液态铝质电解电容器,固态电容的全名为导电高分子铝质固态电容器(FPCON)。拿到一张主板或显示卡,要如何简单分辨电解电容与固态电容呢?[color=Red]通常电解电容的外层会包覆一层塑料膜,上头印有电容基本数据,最上方会有防爆线。固态电容的外层直接是铝制外壳,最上方印有电容信息,通常没有防爆线。(小提示:有部分容量较小的电解电容,因为空间限制,因此上头没有防爆线。许多人常将固态电容称为铝质电容,这是不太正确的讲法,因为不论是电解或固态电容皆采铝质外壳,只是电解电容的铝质外壳外,包覆了塑料膜,而让人有此误解。)[/color]
固态电容相比电解电容有以下优势:
首先是不会爆浆。这有什么用呢?举个简单例子:在80℃工作环境中,固态电容的寿命可望高达50,000小时,约5~7年。一颗电解电容与一颗固态电容的成本约差了3~5倍。
另外,固态电容在高频下呈现较低的阻抗,从而即使是在超频的状态下,仍能稳定工作,固态电容能耐高涟波电流,固态电容具有超长的寿命,不同的温度下比液态电容寿命高60%到300%。
最后,就是具有耐高温性。
电解、固态电容都有台系、日系多款品牌可选择,主板厂商为了成本的考虑,经常需要在日系或台系电容间作抉择。一般来说,日制电容的质量要求较为严格,因此容质的耐压性与稳定性都较佳,当然价格也比台制电容高昂。日系电解电容的主要大厂为Chemi-con、Nichicon、Rubycon、Matsishita、Hitachi,台系电容则以OST、TAICON、TEAPO、CAPXON为代表。日系固态电容则有Chemi-con、Fujitsu、Sanyo等,Sanyo OSCON系列因为质量获广泛高度认可,几乎已成为固态电容的代名词了。一般来说,有生产线的品牌厂商在决定采购某批电容前,会自我进行电容的特性测试,测试的部分包括量测连波电流的高低变化,还有寿命测试等。寿命测试是最难进行的,因为动辄几千几万小时的电容寿命,测试时间至少得耗费数月以上。因此,将电容置放于高温潮湿的环境,连续不断烧机运行,将可比较出彼此的优劣。
6、电阻工艺也要看清楚
很多消费者都知道主板存在很多“空焊”是偷工减料的迹象,但是所谓的“空焊”并不是指最显而易见的板载芯片空缺,因为这对于一般面向中低端市场的主板而言无可厚非,更不会影响稳定性,仅仅是减少部分功能而已。但是如果发现电阻的位置存在大量空焊现象,那么大家可就得留心了。判断电阻用料是否十足并非仅仅查看贴片电阻的数量,以现今的工艺和成本,做到这一步一点也不难,也不会花去多少成本,[color=Red]真正的关键在于Poly Fuse压敏电阻[/color]。
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Poly Fuse压敏电阻
压敏电阻的主要作用:提供过压保护。阻值在电流或电压发生剧烈变化时变化,从而第一时间保护重要的电子元件和芯片。
如何识别:主板上的Poly Fuse压敏电阻一般为绿色、红色或者黄色的贴片小元件,但是由于其成本不低而且要求较高的贴片工艺与设备,因此不少低价位主板中几乎绝迹。
7、电感线圈也有差异!
电感线圈主要作用:去除高频噪声干扰,它们也是CPU供电的重要组成部分。
分类: 最常见的电感线圈有裸露式与封闭式(屏蔽式)两种
识别:
裸露式:
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线径细、绕组多的普通线圈。难以通过较大的电流,发热量大,容易松动且产生噪音。
绕线圈数较少,但是线径很粗的线圈。可以顺畅地流过非常高的电流,有效地控制发热量和防止噪音产生,充分保障了处理器的稳定工作甚至超频使用。目前主流主板厂商基本上都采用这个。
封闭式:
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封闭式的电感线圈因为外面覆有铁心外壳提供防磁保护,因此抗噪声能力较好,磁场也不易影响周边装置,外型更加美观。但是由于更换不易,很少采用
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