三言两语话品质——主板篇

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  同样的芯片组、同样的内存颗粒、甚至同样的用料或者同样的公板设计,为什么产品品质却是参差不齐、价格高低不均呢?答案很简单.设计、用料、做工决定了产品的品质。厂商产品一贯的品质决定了品牌,而品牌决定了价格。如果说芯片组等关键部位是电脑配件的灵魂,那设计则是电脑配件的血液、用料是骨架、而做工则是皮囊,灵魂再强大,若没有与之匹配的血液、骨架、瘦囊等硬性条件做后盾,是比不上使用同样灵魂,而身体条件同样出色的对手的……
  
  主板
  
  从外表上看,同一芯片组不同型号的主板样子大同小异,事实上,它们的结构也差不多,都是以芯片组厂商提供的原理图为蓝本,再根据自身品牌和这一块主板在产品线上的定位以及厂商对市场的判断设计出来的。主板厂商的研发水平、工艺高低、产品定位都决定了主板之间的差异。当主板厂商要研发一款新主板时,都会首先给主板的成本,功能等进行定位,原理图工程师再根据定位对照着芯片组厂商提供的设计指南绘制出新的原理图;而同一张原理图,不同的Layout工程师布出来的PCB走线以及元器件摆放又有很大区别;此外成本的定位又将限制主板的用料,如何取舍也是由原理图工程师同采购工程师商量而定。以上这些都需要很高的技术含量和丰富的经验,对主板厂商的研发实力也是一个很大的考验,而做工又将考验工厂的工艺水平。这就是主板品质存在差异的根本原因。
  
  品质看点一:供电电路
  一提到主板品质,大部分人首先想到的就是CPU供电电路。众所周知,如果主板供电电路模块满足不了CPU对电能的需求,就可能造成电脑不稳定、超频能力下降、系统不能启动、主板以及CPU寿命过短甚至主板供电模块发热量过大烧毁主板等一系列严重后果。
  主板的CPU供电电路模块主要由MOSEFT管、滤波电容、电感组成,它为CPU提供工作电能,保证CPU在高频、大电流工作状态下稳定地运行。一般来说,从供电回路数量和用料就能大概判断出主板供电部分的好坏:CPU对电流需求很高,而单相供电一般只能提供最大25A的电流,多相供电则可以把CPU工作需要的总电流分配到各个回路,有效减少每相回路供电负担,从而降低供电元件发热量。如CPU工作需要60A的电流,三相供电电路每相需要负担20A,而四相供电电路每相只需负担15A的电流,每相回路负担就减轻了很多(如图1)。
  


  通常情况下,每箱供电由一个电感、两个MOSEFT营和一个(或多个)大容量电容构成。由于供电模块一般集中在CPU插槽附近,因此要判断主板采用几相回路供电我们只要从CPU插槽周围的电感和MOSEFT管数量上就能推算出来。很多人以为电感数目就等于供电回路相数,这是错误的,因为现在几乎所有主板都有CPU辅助供电电路,其第一级电感也做在附近,所以通常情况下电感数目减一才等于供电回路相数(如图2)
  


  对比图1和图2,大家可能会发现电感有很大的区别,这分别是封闭式电感和开放式电感。早期的主板用的都采用开放式电感,容易受到其它元器件电磁干扰的影响,并且自身产生的电磁波也会干扰别的元件。两者对比,自然是图1所用的封闭式电感性能要好一些。
  其次,由于受到几次著名品牌电容大面积爆浆事件的影响,现在主板电容很受媒体和消费者的重视,一般厂商都不会也不敢在CPU供电电路的电容上省料。然而不少主板甚至投消费者所好,以全固态电容作为卖点,却对固态电容的品牌闭口不提。所以并非固态电容就比普通电解电容好,对主板来说,使用RUBYCON、NICHICON、SANYO、TEAPO等名牌电解电容要比某些杂牌固态电容更管用。因此在电容用料上不要迷信固态电容,只要主板上不是小厂或者口碑不好容易爆浆的电容即可。
  最后还要关注散热和干扰问题。CPU供电电路是主板上元件和布线密度最高的地方,也是电磁于扰强度最大温度最高的地方,处理不好则会让主板“发烧”、并导致CrossTalk(串绕)效应的出现,从而影响CPU电压的稳定性,并干扰较弱信号的数字电路部分(如图3)。因此,CPU供电电路部分所占面积最好大一点,并且要尽量做到各种元器件区域分布分明,排列井然有序(如图4)
  


  


  主板除了给CPU供电外,还给内存、显卡提供工作所需电能,因此这两个地方的设计也很重要。
  同CPU一样,完整的内存供电电路也由MOSEFT管、滤波电容、电感组成,目前DDR2内存电压需要1.8V核心电压和3.3V输入和输出这两路电压,因此一个完整的内存供电电路由两个电感线圈,若干MOSEFT管和滤波电容组成。而显卡供电电路也与内存类似,需要核心电压和输人和输出共两路电压。
  
  品质看点二:PCB板与布局
  PCB板的电气性能是决定主板稳定性的关键因素之一,辨别PCB板电气性能最基本方法的就是查看其层数,多层PCB板大大增加了可布线的面积,有助于降低主板布线密度从而提高稳定性,目前主流的主板PCB通常为6层,甚至还有更多层的,但也有一些主板缩水为4层,通过对比厚度很容易就能区分。此外,主板版型也起着同样的作用.大板增加可布线面积,小板则可节约成本。
  主板的布线和布局也是体现主板设计功底的地方,好的主板在整体布局看起来应该井然有序;内存插槽不能同PCI-E16X插槽有冲突,以免装不上较长的显卡;显卡插槽旁不能有太大的电容阻碍显卡的安装、PCI接口不能过密以影响多个PCI设备的正常安装使用;CPU附近应该留有一定的空间便于安装大体积风扇…而布线学问就更深,不过一般人看布线,只要注意不选择PCB板各部分线路疏密差别过大、布线不均匀、走线转弯角度很急(大于135度)的主板就可以了。这样的主板布线密集之处传输不同信号的线路很容易造成信号间的互相干扰,引起主板信号传递效率降低,导致主板的效能受影响,出现不稳定等症状。
  
  品质看点三:细节
  细节决定成败,主板也一样,在细微处的做工、用料以及设计,决定了一块主板真正的档次。
  首先观察PCB板边脚有无毛刺,是否平整,有无异常切割,印刷电路部分是否清晰明了,PCB是否平整无变形,PCB板走线部分是否有修补过的痕迹(会呈现不同颜色)。
  最后还要看看主板元件的焊接工艺,检查焊点是否均匀光滑,有无毛刺;元器件焊接是否牢固,有无虚焊;贴片元件贴装精度如何,有无偏移和歪斜等。
  最后还要看看细微之处有没有省料,如主板的I/O接口及USB接口附近的压敏电阻,它一般为绿色、红色或者黄色的贴片小元件,能提供过压保护,只要在其通路范围内的元件工作在正常范围内,其阻值 不会变化。但是一旦通路内电流发生变化或者电压剧烈波动。该压敏电阻立即大幅度调整阻值,从而保护主板电路免受损害。由于压敏电阻成本不低而且对贴片工艺与设备有较高要求,因此在不少低端主板中被省去,让主板失去了非常实用的保护功能。与之类似的还有CPU插槽是否为BGA封装、CPU插槽背面的固定底座是否由金属底座缩减为塑料底座、音频芯片附近是否省去了大部分滤波电容。
  


  
  主板避购实战
  
  学以致用.现在我们可以去市场实际选购,看看自己是否练就了火眼金睛。下面以最近很热门的一块主板为例,谈谈主板选购时需要注意的品质问题。
  这块很热门的主板是以全固态电容和双BIOS设计为卖点,以低价为杀手锏的主板,但它真的名副其实吗(如图5)
  先看看PCB板,4层设计Mlc ro-AT×版型,布线和元器件布局密集程度可想而知,从前面学到的知识可以知道,布局密集的主板电气性能差,更容易产生干扰和元器件散热问题,影响主板的稳定性、超频能力和使用寿命。
  看看CPU供电电路,全固态电容、英飞凌MOSEFT管和封闭式电感看起来比较“彪悍”,但仅有3相供电,PCB板上又没有大面积铜箔线路,现在主流的CPU尽管对电量要求已经降低了很多,但毕竟这是以超频为卖点的主板,再加上布线密集,如此设计真的能满足CPU稳定超频所需功耗,并能同时保证电路元器件温度不超标(如图6)?
  


  显卡供电部分缩水比较严重,PCf-E X16插槽的周围看不到电感的存在,笔者很为外接显卡的稳定性和超频能力担忧(如图7)。
  


  再看看CPU插槽的背面,可以发现使用的是插针式处理器插槽和塑料底座而非成本更高的BGA插槽和金属底座。与BGA插槽相比,插针式插槽的可靠性和抗干扰性都较差:而金属底座与塑料底座相比的优势在于能给散热器提供更强的支撑力、保证长时间使用不变形,并能辅助主板散热。
  最后,再看看其另一个卖点双BIOS,前者是宣传图片,后者是消费者最近实际买到的产品,明显可以看出后者省料了(如图8、如圈9)。
  


  


  可以看出,某些主板厂商为了假意迎合消费者,将门面功夫做得很足,但门面之外,我们看到的是满目凄凉。当然,既然你已经看到了凄凉,那本文的目的就达到了。
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