2024年10月10日发(作者:世丝微)
怎么看主板的好坏
一般大家说到主板质量到好坏,就是“做工好不好啊” 其实在工厂设计主板的过
程中,要对主板的工程出样进行评价,其评价标准可以作为大家看板,买板的时候
的一点参考. 首先,评价分为3个部分进行: 1.主板Layout设计的合理性一块好的
主板,优秀的Layout是根基,有实力的品牌,其旗下拥有数个甚至数十个设计组
RDT负责新品的PCB Layout设计.其评价内容包括PCB成本控制,线路设计合理
性,完成难度等,体现在物理上能够看到的就是供电模块的平衡性,线路设计,抗干
扰能力,CPU Socket 背部的强度,IDE,电源和I/O接口的位置等等.....举例ATX电
源输入接口的位置安排上,考虑到大部分元件是处于主板的上方,所以被安排到了
上方,而CPU和内存都需要很稳定的电流供应,所以接口就有两种安装方法(可以
在大多数主板上看到这种设计)1是安装在CPU旁边,2是安装在内存旁边,而最折
中的方法就是安装在CPU与内存之间北桥的上方,这3种方案如何取舍,就是
Layout设计部门的工作范畴.
2.主板元件的品质和搭配合理性一块主板光有优秀的Layout而没有质量稳定的
元件是不行的.主板上最大的元件是PCB板.PCB板的好坏很大程度上决定了主
板的稳定性,一般工控主板上选用的PCB是质量等级最高的THVL板,而一般服务
器,工作站和高端桌面板使用的是HT PCB,在PCB板的生产过程中,最主要的是过
孔上铜和钻孔的质量,好的PCB在过孔上铜和钻孔的工序上花的时间较长,品质
要求比较严的话,废品率就相对增高,成本也就增高,所以会出现某些品牌主板在
降价之后频繁更换PCB板的品牌.然后是附加Device的选用,比如PMW模块
(
PWM(Pulse Width Modulation)控制——脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽 度
进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
),频率发生器,I/O智能控制器
等等,不同的芯片成本都有一定的区别.之后是接插件的选用,一般很多媒体把
AMP,TYON的插件吹的神乎其神,其实接插件的品牌有很
多,FOXCONN,CONSER和FIC都是比较好的[品牌,之后就是电容和电感线圈的
使用.电容和电感线圈有多种搭配方法,这里篇幅限制就不多讲,一般用在比较好
专业主板的电容是Fujistu和SANYO,Nichicon和Chemicon的固体电
容,Matsushita和WIMA电容,但是成本昂贵,用在普通主板上并不合算,一般在民
用主板上使用的品质比较好的是日本KZG,KZE,Nichicon的SANYO WG和
Rubycon电容,还有台湾的Teapo电容品质也很不错,能满足日常应用的需求.线圈
的选用上一般高档的是选用的紫圈型号,而一般民用主板因为成本原因使用的3
线绕的普通线圈. 3.主板在工厂下线的生产品质主板的出样设计生产出来之后,需
要最终工厂里进行量产准备,而这个环节才是关系到主板稳定性最关键的一个环
节,在主板的生产过程中,不同的工厂对每个工段的质量控制标准并不一样,重点
是焊接线波峰焊工段的生产质量和最后的目视检测,计算机实物对比抽样质量检
测上.如果这三个步骤降低了标准最后的产品质量肯定降低.而ISO900X标准在大
陆很多工厂里似乎也成了一个面子,真正很多工厂里并不是按照ISO的标准来执
行质量控制的,一般初期产品因为品质还没有得到量产投放市场的最终检验,所以
工厂里一般不敢对初版本产品降低质量检测标准,而在大规模投放市场之后,当返
修曲线出来后就可以根据返修重点作出改进,,适度降低QC标准也是可以理解的,
毕竟大多数人等待的是降低价格. 4.主板正常状态下的性能检验这个比较简单,就
是最后大家做的测试了,人人都能做.工厂里的性能测试软件不大一样,不过一般
大家最后的测试已经能够说明产品的最终性能问题了.工厂里做进行的还有就是
UHT,VOT两个测试,即模拟高温测试和模拟老化测试.1、性能和速度首先是性能
和速度,简单地说是“快不快”,一般都是专门的一些测试软件来评估主板在实际
应用环境下的速度。不过一般性能和速度只有不同产品之间比较才有意义,因为
只有在完全一样的硬件和软件环境下的数据才具备可比性,因此普通用户难以做
到,只有一些专业媒体才会进行同类产品的横向比较。 2、必要的功能其次是考
虑主板是不是实现了必要的功能。比如是不是支持大容量硬盘、主机板的接口如
Power、HD工作指示灯、Reset、扬声器等是不是正常工作、BIOS的种类、系统
实时时钟是不是正常等。 3、稳定和可靠一般来说稳定性和可靠性与不同厂商的
设计水平、制作工艺、选用的元器件质量等有非常大的关系,但是它很难精确测
定,常用的测试方法有三种: 1、负荷测试:是指在主机板上尽可能多地加入外
部设备,比如插满内存,使用可用的频次最高的CPU等。在重负荷状况下(包
括软件使用资源需求比较大的Windows NT而不是Win 98),主机板功率损耗和
发热量均增大,主机板假如有稳定性和可靠性方面的问题比较容易暴露。2、烧
机测试:是让主机板长时间运行,看看系统是不是能延续稳定运行。3、物理环
境下的测试:可以改变环境变量包括温度、湿度、振动等考查主板在不同环境下
的体现。 4、兼容性对兼容性的考查有其特殊性,由于它很可能并不是主板的品
质问题。比如有时主板无法使用某个功能卡或者外设,可能是卡或者外设的自身
设计就有缺陷。不过从另一个方面看,兼容性问题根本上是简单的有和没有,而
且一般通过更换其它硬件也可以解决。对于自己动手装电脑的用户(DIY)来说,
兼容性是必须考虑的因素,假如用户还是请装机商动手的话就不容易碰到。 5、
升级和扩充或多或少购买主板的时候都需要考虑电脑怎么说呢 看做工 看布线
看外观是否粗糙是否整齐 一般看做工都可以看住质量 在来就是看 芯片组 看
电容 看参数 参数还是很重要的 .
和主板将来升级扩展的能力,尤其扩充内存和添加扩展卡最为常见,还有升级
CPU,一般主板插槽越多,扩展能力就越好,不过价格也更贵。 6、价格价格是
用户最关心的因素之一。不同产品的价格和该产品的市场定位有密切的关系,大
厂商的产品往往性能好一些,价格也就贵些。有的产品用料比较差一些,成本和
价格也就可以更低一些。用户应当按照自己的需要考查最好的性能价格比,完全
抛开价格因素而比较不同产品的性能、质量或者功能是不正当的。还有其它一些
因素,1、技术支持和售后服务,主要是看看厂商对产品的技术支持、售后服务
如何,大的厂商往往有比较固定的代理商,提供比较好的服务。2、主板是不是
容易使用,阐明书是不是简洁明了、附件是不是齐全、跳线阐明是不是清晰等。
3、电磁兼容性,电磁泄漏大的产品会影响使用者的身体健康。主板的好坏要看
做工 比如几项供电 电容品牌 插件品牌 等
而性能要看型号 一般有了型号就得到了北桥的型号
主板的型号就是北桥的型号
北桥越新 性能越是强悍。
说明书 主板PCB上面一般都有印刷型号
主板好坏的三大判断方向:
1、用料情况:包括电容、电感等主要主板元器件。
2、功能型电路:各种能够给主板增强基础功能或者附加上特
殊功能的电路设计。
3、容易体现问题的细节。(如常见的偷工减料点)
很多人还喜欢谈一个“做工”的指标,其实严格的说“做工”指的是工厂加工产品时
所采用的加工工艺,这是一般人很难接触到的。比如“波峰焊技术”、“双波峰焊
技术”、“油墨阻焊技术”、“制具阻焊技术”等,这些才是真正的“做工”,一般人所
说的“做工”其实往往谈的是“用料”。因为真正的做工技术离大家的生活太远
品牌---关键体现在服务 品质 价格
PCB的厚度如果按照公版设计的话,一般会是在3~4MM左右,也就是常说的6
层PCB板 在接触到主板以后可以看PCB板的4周是否光滑,没有毛边,如果
连这个基本的要求都不能达到的话,只能说明主板的生产厂商有技术问题,这样
的主板不建议选购。摸PCB板,好主板清洗工艺比较好,摸上去不会有很粘手
的感觉。
三、布线
判断走线的的好坏可以从走线的转弯角度和分布密度看出,好的主板布线应该比
较均匀整齐,从设备到控制的芯片之间的连线应该尽量短。走线转弯角度不应小
于135度,而且过孔应尽量减少,因为每一个过孔相当于两个90度的直角,转
弯角度过小的走线和过孔在高频电路中相当于电感元件,CPU到北桥附近的步
线应该量平滑均匀,排列整齐,过孔少。而对于电源走线则正与此相反,而工艺
达不到要求的步线会显的紧密杂乱无章。某些设计水平很差的厂商,成品会出现
缺陷,便采用人工加导线的方法来修补,称为“飞线”。
四、电容
主板上常见的有钽电容和电解电容。前者比后者要好,成本高,所以绝大多数主
板都是用的电解电容。好的主板电容应较多而且容量较大,一般采用3300μF的
电解电容,那种100微法以下的小电容焊得到处都是的情况都属于杂牌主板。电
容表皮标的容量和耐温指标越大越好。电容电压的范围非常重要,可以在电容上
看到“+、-”的字样,这是电容电压的承受范围,这个数值越小电容则越好。另外
电容的焊接要干净利索,不允许有歪歪扭扭的现象。如果采用金属铝壳帖片电容
和黄色四方形的钽电容比较多,一般这块主板应该比较好。从颜色上看黑色的电
容最差,绿色的电容要好一些,蓝色的电容要比绿色的电容又要强一点。所以我
们一般在主板上看到的CPU周围滤波电容都用的是绿色的,而其他地方有些则
是黑色的。 (虽然蓝的好一点,但绿的应用比较广泛)
五、供电电路
CPU供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力,MOSFET,电感线圈和电
容都会影响到这一能力。使用最快速的MOSFET,高磁通量粗导线的电感线圈,
以及超低ESR的输入输出电容。较好的主板使用高导磁的电感磁芯,它的线圈
使用单根比较粗一点的缠绕;但大多数厂商使用便宜的磁芯,使用三线并绕的方
式。现在的CPU功率都较大,主板最好是三相或四相供电,这样可以把电流分
配到更多回路,减少PCB板发热。一些做工优良的主板都为内存、AGP接口提
供独立供电电路设计,有助于提高主板稳定性。
六、布局
1、CPU插座的位置。如果过于靠近主板上边缘,则在一些空间比较狭小或者电
源位置不合理的机箱里面会出现安装CPU散热片比较困难的情况。同理CPU插
座周围的电解电容也不应该靠得太近,否则一则是安装散热器不方便甚至有些大
型散热片根本就没法安装,二则是有可能损坏电解电容。
2、ATX电源接口。不同主板千差万别,比较合理的位置应该是在上边缘靠右的
一侧或者在CPU插座同内存插槽之间,而不应该出现在CPU插座同左侧I/O接
口之间。这样可以避免一些电源的接线过短的尴尬,也不会出现妨碍CPU散热
器安装或者影响其周围空气流通的问题。
电容的品质:
电解电容分4等:黑 绿 蓝 黄
黑的最差 极容易出问题(漏夜暴顶)
绿的一般 比黑的好一点
蓝的不错 现在很多原装大厂货你都可以看到它们的身影(外号蓝宝石电容)
黄的最好 很少看到了,好象inter原装主板看到过(外号黄金电容)
接下我们图解下主板
前言:从奔三后期开始,玩家逐渐接触到多相供电这个概念。时至今日,CPU三相供电已经
成为基本配置,最高供电相数可达夸张的16相,而内存和芯片组供电也开始用上两相乃至三
相供电。数电路相数的时候玩家有时会犯一点错误,甚至一些见多识广的编辑也免不了要犯
错,那么如何准确地识别主板供电的相数呢?
3楼
首先让我们来认识一下CPU供电电路的器件,找一片技嘉X48做例子。
上图中我们圈出了一些关键部件,分别是PWM控制器芯片(PWM Controller)、MOSFET驱
动芯片(MOSFET Driver)、每相的MOSFET、每相的扼流圈(Choke)、输出滤波的电解电
容(Electrolytic Capacitors)、输入滤波的电解电容 和起保护作用的扼流圈等。下面
我们分开来看。
MOSFET,中文名称是场效应管,一般被叫做MOS管。这个黑色方块在供电电路里表现为受
到栅极电压控制的开关。每相的上桥和下桥轮番导通,对这一相的输出扼流圈进行充电和
放电,就在输出端得到一个稳定的电压。每相电路都要有上桥和下桥,所以每相至少有两
颗MOSFET,而上桥和下桥都可以用并联两三颗代替一颗来提高导通能力,因而每相还可
能看到总数为三颗、四颗甚至五颗的MOSFET。
下面这种有三个引脚的小方块是一种常见的MOSFET封装,称为D-PAK(TO-252)封装,
也就是俗称的三脚封装。中间那根脚是漏极(Drain),漏极同时连接到MOS管背面的金属
底,通过大面积焊盘直接焊在PCB上,因而中间的脚往往剪掉。这种封装可以通过较大的
电流,散热能力较好,成本低廉易于采购,但是引线电阻和电感较高,不利于达到500KH
z以上的开关频率。
下面这种尺寸小一些的黑方块同样是MOSFET,属于SO-8系列衍生的封装。原本的SO-8封
装是塑料封装,内部是较长的引线,从PN结到PCB之间的热阻很大,引线电阻和电感也
较高。现有CPU、GPU等芯片需要MOSFET器件在较高电流和较高开关频率下工作,因而各
大厂家如瑞萨、英飞凌、飞利浦、安森美、Vishay等对SO-8封装进行了一系列改进,演
化出WPAK、LFPAK、LFPAK-i、POWERPAK、POWER SO-8等封装形式,通过改变结构、使用
铜夹板代替引线、在顶部或底部整合散热片等措施,改善散热并降低寄生参数,使得SO-
8的尺寸内能通过类似D-PAK的电流,还能节省空间并获得更好的电气性能。目前主板和
显卡供电上常见这种衍生型。在玩家看来,SO-8系的YY度要好于D-PAK,但实际效果要
根据电路设计、器件指标和散热情况来判断,而原始的SO-8因为散热性能差,已经不适
应大电流应用了。
另外,近日IR公司的DirectFET封装也在一些主板上出现了,同样是性能非常棒的封装,
看上去也非常YY,找到实物大图以后会补充进来。
7楼
输出扼流圈(Choke),也称电感(Inductor)。每相一般配备一颗扼流
圈,在它的作用下输出电流连续平滑。少数主板每相使用两颗扼流圈并联,两颗扼流圈等
效于一颗。主板常用的输出扼流圈有环形磁粉电感、DIP铁氧体电感(外形为全封闭或半
封闭)或SMD铁氧体电感等形态,上图为半封闭式的DIP铁氧体功率电感。
面是两种铁氧体电感,外观都是封闭式。左边是DIP
直插封装,内部为线绕式结构,感值0.80微亨(“R”相当于小数点)。右边是SMD表贴封
装,内部只有一匝左右的导线,感值0.12微亨要小很多。
上面是三种环形电感。环形电感的磁路封闭在环状磁芯里,因而磁漏很小,磁芯材料为铁
粉(左一)或Super-MSS等其它材料。随着板卡空间限制提高和供电开关频率的提高,磁
路不闭合的铁氧体电感、乃至匝数很少的小尺寸SMD铁氧体功率电感以其高频区的低损
耗,越来越多地取代了环形电感,但是在电源里因为各种应用特点,环形电感还在被大量
使用。
输出滤波的电解电容(Electrolytic Capacitor)。供电的输出部分
一般都会有若干颗大电容(Bulk Capacitor)进行滤波,它们属于电解电容。电容的容量
和ESR影响到输出电压的平滑程度。电解电容的容量大,但是高频特性不好。
除了铝电解电容外,CPU供电部分常见固态电容。我们常见的固态电
容称为铝-聚合物电容,属于新型的电容器。它与一般铝电解电容相比,性能和寿命受温
度影响更小,而且高频特性好一些,ESR低,自身发热小。关于固态电容的诸多优点我们
就不再细说了。
8楼
Hi-c Cap
此外还能见到钽电容和钽-聚合物电容(图:三洋POSCAP系列)等,性能也比一般的铝电
解电容优异得多,钽-聚合物电容具有好于一般固态电容的ESR、高频特性和更小的尺寸。
网上已经有很详细的介绍。
插座中央这种电容叫做多层陶瓷电容(MLCC),它的单颗容量比电解电容小很多,然而高
频特性好很多,ESR很低。电解电容高频特性不好,因而主板CPU插座周围和CPU插座内
部会有几十颗MLCC用作高频去耦,和大容量的电解电容搭配,提供更好的滤波效果和动
态性能。近年来高端板卡开关频率较高的数字供电电路,就利用MLCC高频特性好的特点,
直接使用很多颗MLCC进行滤波,但是总容量上不去,只有很高的开关频率才适合用。
输入滤波的大电容也是电解电容,它为多相供电电路提供源源不断的能量,同时防止MOS
管开关时的尖峰脉冲对其它电路形成串扰,也可以滤除电源电压中的纹波干扰。输入滤波
电容同样可能用固态电容。分辨输入滤波电容和输出滤波电容的方法是看额定电压,输出
电容的额定电压一般是6.3V、2.5V之类的数值,而输入滤波电容要接在+12V输入上,额
定电压往往是16V。
9楼
输入
电路有时会串联一个扼流圈。这个扼流圈的作用是防止负载电流的瞬态变化影响到上一级
电路。它的形状可能是线圈绕在棒子上,也可能是绕在环形磁芯上的线圈。
10楼
还可能是封闭式的。很多主板上并没有这个扼流圈,或者有焊位,但把它省略掉了。此外
在供电部分我们还可以看到一些细小的起保护、缓冲等作用的料件。
好了,了解完这些主要元件,下面我们来看看如何识别CPU供电电路的相数。
12楼
这是一个常规的四相供电的连接方式。为了便于理解我们不画出电路图,而只是画出它们之
间的连接关系。
CPU将 n位的VID信号输送给PWM控制芯片作为产生Vcore电压的基准。主控芯片产生四路
脉宽可调的方波,每相错开90度相位(三相就是三路方波,每相错开120度,以此类推),送
到四相的MOSFET驱动芯片去。驱动芯片受到方波的控制,以一定的间隔向上桥和下桥MOS管
的栅极轮流送去方波,在一个周期的一定时间里上桥导通,另一段时间里下桥导通,电流分
别经过上桥和下桥流过扼流圈,四相的电流合在一起,由滤波电容平滑就得到了输出给CPU
的Vcore。当负载变化或者输出电压有偏差时,主控芯片监测到变化,相应地调整PWM方波
信号的脉宽占空比,输出电压就受调节回到预定值。
在上面这个结构图里,我们可以看到n相有1个主控芯片,n个输出扼流圈,n个驱动芯片,n
组MOS管,若干个并联的输出滤波电容,若干个并联的输入滤波电容,以及输入扼流圈。我
们来看几个例子对照一下。
三相供电的Intel DG45ID的供电部分。一般说来每相供电有一个扼流圈,我们看到3个扼流
圈,可以推测是三相供电。跟着我们可以找到9个MOSFET分成3组,每组3个,每组旁边还有
对应的1个MOSFET Driver芯片,这些可以验证我们三相供电的判断。不过这块主板+12V输
入的地方没有加扼流圈。
每相三颗MOSFET属于“一上两下”的设计。MOSFET分为上桥(High-side MOSFET)和下桥
(Low-side MOSFET),上桥的损耗中开关损耗占主要成分,受开关速度影响,和开关频率成
正比,要降低开关损耗需要提高开关速度;而下桥的损耗主要是导通损耗,与导通时间、导
通内阻、电流的平方成正比,降低导通内阻可以减少导通损耗。因而每相使用多于两颗MOS
的时候,首先是并联多颗下桥以降低导通损耗。
13楼
六相供电的技嘉EP45-UD3。我们可以看到六个扼流圈,MOSFET共18个正好每3个和一个
输出扼流圈搭配。我们还能看到每相旁边小小的MOSFET Driver芯片。最后我们还看到C
PU插座一角方形的PWM主控芯片,它是intersil ISL6336,支持最高到6相供电。由此我
们可以确认这是6相供电,每相MOSFET采用一上两下配置的主板。每相使用的三颗MOS
管属于SO-8衍生型封装,是具备低导通内阻(Low Rds-on)的MOSFET。
四相供电的技嘉EP43-DS3L,每相一颗扼流圈、一颗Driver和三颗MOSFET都能对号入座。
主控芯片是最高支持4相工作的intersil ISL6334,因而它是4相供电。
14楼
常规情况里MOSFET驱动芯片也有集成进主控芯片的情况。MOS管的驱动是通过给栅极加
上高电平或者低电平实现的,MOS管栅极有很大的电容,要驱动MOS管快速开关,驱动芯
片就要输出一定的电流,而这么大的电流集成到主控芯片里就有可能因为发热对主控芯片
(属于模拟集成电路)的工作精度造成影响,从而影响到输出电压的准确性。因而主控芯
片里最多集成三相的MOS驱动器。三相以内主板目前往往直接使用集成MOS驱动的主控芯
片,没有独立的MOSFET Driver。而4相、5相供电的主板,一般使用4个、5个独立的MOS
FET Driver,也有使用集成三相MOS驱动的主控,第四相、第五相用独立驱动芯片驱动的
方案。下面是几个例子。
映泰Tforce 945P
映泰Tforce 945P,三相供电,使用集成了三相MOS驱动的intersil ISL6566主控,每相
三颗MOSFET。同样我们也没有见到输入扼流圈。
泰TA790GX 128M
映泰TA790GX 128M,四相供电,使用集成了三相MOS驱动的intersil ISL6322主控,每
相三颗MOSFET,第四相的MOSFET Driver放在MOSFET旁边(圈出来了)。类似的还有映
泰TP43D2-A7,同样是ISL6322的方案。
昂达魔剑P35
昂达魔剑P35(同样地还有七彩虹C.P35 X7),五相供电,每相搭配两颗MOSFET,使用R
ichtek的主控芯片RT8802搭配两颗RT9619 MOSFET Driver,RT8802是支持2~5相的PWM
控制器,同时整合了三相MOSFET Driver,第四相和第五相就要外挂Driver芯片了。
15楼
老一些的MOSFET Driver芯片使用HIP6602这样单颗集成两相MOS驱动的芯片,也就是说
两相的驱动整合到一颗芯片里。它的外观可能是双列14引脚(SSOP-14)或四面共16引脚
(QFN-16)。下面是几个例子。
梅捷SY-15P-FG,四相供电每相三颗MOS管,PWM主控芯片是intersil ISL6561,每两相
使用了一颗14引脚的driver(已圈出)
升技AN8,四相供电,MOS管覆盖在散热片下面。我们同样可以看到每两相使用的一颗Dr
iver(已圈出),这里取代HIP6602的是intersil ISL6614芯片。Intersil的某款PWM主
控这里被贴上了μGURU标签,所以我们看不到型号。
磐正8RDA3I PRO,两相供电,每相搭配三颗MOS管和两颗并联的扼流圈(这个我们后面会
提到)。它的供电使用了intersil HIP6302(上图左边)主控搭配一颗HIP6602驱动芯片
来控制两相供电。尽管总共有四颗输出扼流圈,由于主控是只支持到2相的HIP6302,两
相Driver也只有一颗,MOS管总共6颗只能分给两相而不是四相,我们知道这是一个两相
而非四相的供电方案。
16楼
我们先来看这种容易导致困惑的情况。一些主板厂商选择每相使用两颗并联的扼流圈。一
般用户的认知是一颗扼流圈对应一相,看到豪华的十颗十二颗扼流圈就只有惊叹的份了,
这样在豪华程度上也迅速地与其它厂商拉开了差距。
我们并不清楚厂商用两个电感并联代替一个电感有什么技术上的理由。两个电感可以允许
两倍大的电流通过,相同大小的损耗分担到两个电感上每个电感温升更小,不过和真正分
成两相相比,纹波还是要输一些。
9
图:技嘉DQ6)
(图:梅捷超烧族OC3P45-GR)
上面这些主板包括台系和大陆的知名品牌,其共同点在于每相使用两颗并联电感代替一
颗,看上去是2n相供电的,其实是n相。我们来看看如何识破它们。
首先我们回到这个老祖宗,EPOX 8RDA3I PRO。前面我们说过它是两相而非四相的设计,
理由是如下两点:
PWM主控芯片和driver数量都表明这是两相供电的方案;
6个MOSFET,只能是两相,每相3个,而不可能是4相。
可以看到EPOX的智慧比这些后来者们足足早了三年有余!
然后是梅捷超烧族P45,可以看到它也很容易看透。尽管有10个扼流圈,可MOS总数只有
5对,只能是5相供电、每相一对MOS管的配置。此外在供电的两角我们还可以看到两颗d
river芯片,是驱动第四相、第五相的。
翔升P45T
下面这个就比较tricky了,翔升P45T。8个扼流圈8对MOS管,怎么看都是8相供电嘛!
不过等等,我们可以找到它的主控芯片是支持4相控制的ISL6312,旁边还能找到1颗MOS
FET Driver(已圈出)。这是典型的使用内置3组driver和一个外置driver控制的四相电
路,每相两个扼流圈并联,4颗MOSFET每两个并联为一组。
类似地还有技嘉DQ6系列。这个“12相”供电是由支持6相控制的ISL6327/ISL6336控制芯
片配合6个ISL6609 driver芯片驱动的,通过主控芯片的规格和driver数量我们可以得
知它是6相供电。技嘉官方已经承认DQ6系列的设计是“虚拟12相”。早期DQ6主板每相配
备4颗MOSFET,到了EX48-DQ6上,每相配备了5颗,这样通过MOSFET数量也能自动排除1
2相的可能。
每相两颗并联往往出现在“超过6相”供电的主板上。实际上多相供电的控制器已经出现
的最多到6相(注:在本文完成前夕,惊悉台湾uPI已经推出了原生12/8相的VR11控制器
uP6208,ADI也有原生8相的控制器,看来我是out了,hoho)
17楼
容易被混淆的输入扼流圈(Input Choke)
前面我们提到供电的输入部分可能有一个扼流圈。通常它紧挨着+12V输入的4pin/8pin
插座。
这个扼流圈常常以磁棒的形态出现。
由于这种外观和输出扼流圈差别较大,一般不会混淆。——甚至有些人意识不到这是一个
电感。
然而有的时候它也是一个封闭电感的样子
如上图,如果它和输出扼流圈靠得比较近,就容易被认错了。不过一般来讲输入扼流圈的
感值和输出扼流圈不大一样,这会体现在标记上。同时因为输入扼流圈的电流小一些,所
以外观尺寸上也会不大一样。
有的时候它是个环形的扼流圈,这种情况就更容易认错了。
青云PX915 SLI
这张图我们可以看到供电的输出扼流圈和输入扼流圈都是环形,绿色磁芯,只是输入扼流
圈的绕数比输出扼流圈少一些。注意到这点区别就不会把它当成四相供电的主板。
三相供电么?不,这是两相,输入扼流圈的磁芯和绕线外皮颜色都有点差异。当年有很多
编辑会把这种主板当作三相供电。
磐正8RDA+
曾经非常流行的EPOX 8RDA+。尽管输入扼流圈的外观和个头都与输出扼流圈相差无几,
从它的位置以及MOS管总数可以把它和输出扼流圈区分开来。
捷SY-15P-FG供电部分
相信没有人会把它认成5相供电了。只要注意位置和外观的差异,识别输入扼流圈并不是
难事。
18楼
真8相和真16相供电是如何实现的?("True 8-phase/16-phase" voltage regulators)
主流的PWM控制芯片最多支持到6相(本文完成前夕,台湾uPI已经推出了原生12/8相的
VR11控制器uP6208)。然而华硕很高调地宣称他们的主板具备真8相甚至真16相供电,这
是如何做到的?
华硕P5Q供电部分
在华硕8相和16相供电的主板上,我们确实能找到每相对应的MOSFET driver芯片,也就
是说每相有一颗独立的driver在驱动。不幸的是PWM控制芯片表面被华硕自家的编号以
及EPU字样给覆盖了,这样我们也就不知道PWM控制芯片的规格。
台湾网友LSI狼对8相供电的早期型号A8N32 SLI Deluxe进行过分析。A8N32 SLI Delux
e的主控芯片是支持4相工作的ADI ADP3186,配合了ADG333A四路的二选一开关。据我分
析这样的工作方式是让ADP3186输出4相的相位信号,单刀双掷开关在第一个周期里把四
相信号输送给第1、2、3、4个driver,第二个周期里把四相信号输送给第5、6、7、8个
信号。这样8相的driver就能错开相位轮流导通,实现8相工作方式——第一代8相供电主
板就是这样实现的。由此推测,真16相的做法可能是两个8相交替开关动作或者4个4相交
替动作。
在P5Q主板的8相供电电路中我们只找到一颗打着EPU2标记的PWM控制芯片,而没有看到
类似电子开关的额外芯片。在P5Q Deluxe这样16相供电设计的主板上除了EPU还能找到
一颗名为PEM的芯片。对它们的具体功能我们找不到公开资料,结合华硕的说法来看,E
PU是一颗原生控制8相的PWM控制器,而PEM作为电子开关一类的器件负责将8相信号送
到16相的驱动芯片实现16相与8相可切换的工作方式。
K10的分离供电与N+1相供电设计(K10's Split-Plane design and "N+1" phase power
delivery circuits)
AMD K10处理器引入了分离电源层(Split Power Plane)的设计。分离电源层是指,CPU
内部被划分成处理器内核(每个核心以及L2缓存)和片上北桥(L3缓存、HTT3.0控制器、
内存控制器等等)两部分,处理器内核使用名为VDD的电源,片上北桥使用名为VDDNB
的电源,这两个电源的工作电压我们分别称为内核电压和北桥电压。在不同的工作状态下
两组电压可以独立地进行控制,实现更好的节能效果。
要获得两组独立的电压,就需要两个独立的供电电路。在分离供电设计的主板上,一个传
统的N相供电电路根据VID信号中内核VID的指示提供VDD电源,另外还有一个独立的单
相供电电路根据VID中北桥VID的指示提供独立的VDDNB电源,这就是所谓“N+1相”设
计。N+1相供电设计的主板在插上单一电源设计的K8 CPU时,只有N相的VDD电源工作,
产生VDD电压提供给CPU。
K10的供电需求对VDD电源的输出电流要求最高可达100A,TDP最高达到140W(Phenom 99
50 2.6GHz),需要四相供电支持,否则供电电路会发热过大不够稳定。因此K10主板常见
的供电设计是4+1相,面向低端的整合主板常见3+1相的设计,而部分超频主板甚至做到了
5+1相。
我们以技嘉MA770-DS3H的供电为例看看如何判断N+1相供电。
MA770-DS3H的供电部分
在供电部分我们看到五颗输出扼流圈,标称感值都是0.50微亨,不过供电部分的MOSFET
总共有14颗(旁边还有一颗风扇调速用器件,不属于CPU供电电路)。此外我们能找到主
控芯片是最高支持4+1相供电设计的ISL6324(CPU内核支持2~4相供电,并内建2个drive
r),还能找到一颗driver芯片。MOS管数量14=3*4+2,于是VDD是4相供电每相3颗MOS
管,VDDNB是1相供电2颗MOS管。由于ISL6324的VDD供电内建2个driver,VDD供电的第
三第四相是通过两颗外置driver来驱动的。由此我们可以判断其为4+1相供电设计。在M
A78GH-S2H上面我们能看到14颗MOS管和4颗0.60微亨扼流圈,ISL6323主控芯片配合1颗
外挂driver,同理可推断为3+1相供电。
K10发布以后intersil推出了对应的混合式电源管理方案ISL6323和ISL6324,这两个芯
片都支持最高4+1相供电设计,如果看到这个控制芯片,那基本上就是N+1相的方案了。
映泰TF8200 A2+供电部分
这个更容易识别,4个扼流圈是3个0.60微亨和1个2.2微亨,显然是3+1相供电,MOS管数
量14=4*3+2,所以是VDD供电每相4颗MOS,VDDNB供电两颗MOS。VDD的控制芯片是内置3
个driver支持最高4相的ISL6312,在775主板上很常见。ISL6312是单一供电设计的PWM
控制芯片,单独使用是不能支持分离供电设计的,为了实现分离供电,主板使用了一颗F
intek的F75125电源芯片,这颗芯片将K10 CPU发来的VDD串行VID(SVI)的信号翻译
成并行VID(PVI)的内核电压VID信号输送给ISL6312,同时自己将VDDNB串行VID信号
转换为信号电压,通过F78215单相buck控制器驱动1相供电生成北桥电压。相对地,ISL
6324这种混合式芯片是另一种分离供电的设计方案。随着790GX主板的流行,基于ISL63
23和ISL6324的4+1相供电方案非常常见了。
精英A780GM-A供电部分
4个扼流圈3个半封闭和1个封闭式,3+1相供电,VDD供电每相3个MOS管,VDDNB两个MOS
管。主控芯片是ISL6323,搭配了1颗driver。
19楼
Nehalem的分离供电设计(Split-Plane power delivery design on Nehalem)
这一阵子关注X58主板的网友应该已经注意到,Nehalem主板除了环绕CPU的一圈供电以
外,还要多出几相不知道给谁的供电。
EX58-UD3R
Nehalem/Bloomfield也引入了分离供电设计,CPU中QPI控制器和三通道DDR3内存控制
器的部分称为“Uncore”,由独立电源供电。因为这部分功耗不算小,再加上超频需求,
主板的Uncore供电以两相居多。上面这片主板使用了4+1相供电的配置,核心供电和Unc
ore供电用了两颗独立的PWM控制芯片(图中左下和右下),核心供电每相为双倍用料。
DrMOS
我们常见的供电,每一相要包含MOSFET Driver、上桥MOSFET和下桥MOSFET。
何为DrMOS?Driver+MOS是也。所谓DrMOS实际上是一种整合式电源IC,它把每相的dr
iver和上桥MOSFET、下桥MOSFET整合到一颗芯片里。
华硕Blit2 Formula上的DrMOS
微星P45白金版上的DrMOS
上面这两块主板都使用了DrMOS芯片,分别来自飞兆半导体和瑞萨科技。DrMOS的好处首
先是节省PCB空间,同时通过多个元件封装到一个芯片里可以减少PCB和元件引脚的寄生
电感,降低开关损耗和振荡,可以工作在更高的开关频率下。按照瑞萨科技的说法,DrM
OS可以提高转换效率并显著地降低供电区域的温度。应该说这是一种在每相的器件使用
上直接提高效率降低温度的做法。
微星790GX上的DrMOS
这张790GX的供电仍然是4+1相intersil方案。我们可以看到,其中VDDNB供电和两相V
DD供电使用了三颗SO-8扁平引脚封装的传统MOSFET,而另外两相使用了DrMOS。通过这
张图我们可以得知两点:
DrMOS占用空间确实有优势;
DrMOS可以直接替换传统供电里的driver+MOSFET的位置。
华硕在玩家国度P35 “Blitz”主板上率先使用了DrMOS器件但并未继续下去,而微星从
08年起把DrMOS作为其节能卖点的特色技术和宣传重心,在越来越多的高端新产品上使用
瑞萨第二代DrMOS并配合动态相位切换的技术以提高效率。提高供电转换效率和提高供电
电压稳定度、瞬态响应性能始终是我们追求的目标,如果通过新兴的器件可以达到这个目
的,何乐而不为呢?关于DrMOS这种新型器件的性能表现我们会继续关注。
20楼
数字电源(数字供电)
数字电源(数字供电)技术是一项新兴的高端技术,对数字电源的定义各个厂商给出了不
同的说法。数字电源比较重要的特点是,通过数字电路实现电源的控制、通信等功能,这
样重新编程和增加功能很方便,要适应新的负载点和新的规范只要调整程序就可以做到,
实现全面的监控和通信功能也很容易。如今CPU和GPU在朝着低压大电流的方向发展,节
能技术使得芯片在轻载下会工作在较低功耗,而满载时又可能达到很高的功耗(GT200和
RV770 GPU就是个很好的例子),模拟电源的电路参数只是在某个负载点做到最优化,而
应用数字电源就容易实现从轻载到满载全功率范围内效率最佳化,同时满足大幅度的瞬态
响应要求。数字电源领域的厂商包括了TI(德州仪器)、NSC(国家半导体)这样的老牌
厂商,也有Primarion(现已被Infineon收购)、Volterra这样的新兴公司。这里我们仅
举两个例子。
9800GTX的供电方案
Primarion的数字供电方案见于每一代的高端GPU。以9800GTX/GTX+为例,从外观上我们
很难把它和传统的模拟多相供电分开来。PCB正面我们可以看到4相核心供电的每相配备3
颗LFPAK封装的MOSFET以及这一相的MOSFET driver芯片,背面就是支持1~4相配置的主
控芯片Primarion PX3544。这反映了数字电源的重要一点——仍然有电路需要用模拟电
路来实现,比如独立的MOSFET驱动芯片,可能还有独立的功率MOSFET等。
出现在ATI、NV高端显卡和DFI、富士康高端主板上的Volterra方案就要显得标新立异
许多。它的主要特色是元件高度整合,每相的MOSFET Driver和上桥、下桥MOSFET整合
到一颗小芯片里,极大地减少了PCB的占用,缩短的引线长度还有利于提高开关频率。当
然代价是发热更加集中了。因为开关频率的提升,纹波电流减小,输出电容容量得以降低,
Volterra数字供电方案使用大量MLCC电容(高频特性最好,ESR最小,但容量小)并联
进行输出滤波,输出扼流圈使用小型封闭式电感,在DFI主板和ATI R700显卡上更是使
用了多相连体式的功率电感,可以降低寄生参数和内阻,并获得更好的动态性能。
R700显卡的Volterra供电方案
ATI R700显卡,使用两颗VT1165MF主控芯片分别控制3相核心和2相显存供电,每相核心
供电使用VT1195SF slave芯片(整合驱动和功率MOS在内),显存供电使用VT1195SF,
输出扼流圈为Pulse的连体式薄型电感(4合1加2合1),输入输出滤波电容都是MLCC。连
体电感的相数如何识别?连体电感内部的每个电感有两个输入脚和两个输出脚,从输出脚
一侧两个两个数,就得知内部总共有几个电感了。对Pulse这个电感有更简单的方式,P
A131"4"是四相,PA1312是两相。
DFI LANParty UT X58的Volterra供电方案
DFI LANParty UT X58主板,使用Volterra VT1115MF主控芯片控制8相供电,每相使用V
T1165SF芯片,电感为两颗4合1连体式薄型电感,输入输出滤波电容都是MLCC。
富士康 Black OPS的Volterra供电方案
富士康Quantum Force系列的X48主板Black OPS,同样是VT1115MF,搭配8颗VT1195SF
芯片实现8相供电。输出扼流圈使用每相一颗的小型封闭式电感,输入和输出滤波电容都
采用了铝聚合物电容(固态电解电容)与MLCC搭配使用的方式在成本、容量和滤波效果
间取得折中。
系统越复杂,数字电源的优势就越明显。单纯为CPU或GPU单一电源进行供电,性能参数
不是很多变的情况下,模拟电源有很成熟的方案,在成本上有优势,也有DrMOS这样的整
合式器件来控制空间占用,加上动态相数调节,数字供电未必能在输出纹波、转换效率、
瞬态响应等性能方面取得优势。数字电源在这里有点杀鸡用牛刀的意思,然而我们不能否
认它具有突出的优点,本质在于配置方式的灵活性。我们也将继续关注数字电源在PC领
域的进一步发展以及成本、性能上的改变。
9
23楼
内存和芯片组供电(Memory and Chipset power delivery circuits)
主板的内存VDD/VDDq以及芯片组VDD供电在以往是需求不高的,还能见到用线性供电为芯片组
或内存提供电力,从+5V或+3.3V通过一般是LDO(低压差稳压器)一类的器件转换出需要的电
压,中间差值的部分就消耗在稳压器上变成了发热。随着内存工作电压由3.3V降低到2.5V再降
低到1.8V、1.5V,芯片组核心电压也从1.5V降低至1.1V而需要的电流上升,线性电源的低效率
和高发热变得不可接受,内存与芯片组供电纷纷转向了开关电源。
ABIT GD8 pro
通常来讲,内存供电位于内存槽的附近,可能是靠近南桥一侧,也可能是远离南桥一侧。芯片组
供电则可能位于显卡插槽附近或者北桥与IO挡板之间的位置。这张图示意芯片组供电和内存供
电可能出现在ATX主板上的常见位置。
开关供电电路的标志性元件就是那个输出扼流圈,如果没有输出扼流圈那肯定不是开关供电电
路。要确定供电的方式,我们就得找出这些扼流圈,在前面的图上我用红圈做了标记。
注意,内存和芯片组的开关供电就是单相或者多相的开关供电电路,和CPU供电一样会有输入输
出滤波电容,同样也可能有输入扼流圈来减小输出对上一级电路的影响。在这张ABIT GD8主板
上我们可以看到内存和芯片组供电的输入端都有一个黄色磁芯的环形扼流圈。输出电流比输入电
流大,所以输出扼流圈采用了三股线并绕的方式,磁芯个头也要大一些。
富士康Black OPS
这张富士康Black OPS的内存和芯片组(X48)供电也使用了开关供电,我们可以看到扼流圈放
在那里,内存供电有两个,芯片组供电也是两个。然而这两个扼流圈的感值分别是1微亨和2微亨,
不会都是输出扼流圈,其中一个是输出,一个是输入扼流圈。从尺寸上判断1微亨是输入扼流圈,
2微亨是输出扼流圈。我们还可以通过附近滤波电容的耐压值来判断。
内存供电使用+5V转换为DDR3的工作电压1.5V到2V多,因而耐压6V的电容是输入滤波电容,耐
压4V的电容是输出滤波电容,由此确定了2微亨扼流圈是输出扼流圈。
芯片组供电使用+12V转换为芯片组的内核电压1.25V左右,因而耐压16V的电容是输入滤波电容,
耐压4V的电容是输出滤波电容,由此确定了2微亨扼流圈是输出扼流圈。
(图:技嘉X48-DQ6的内存供电与芯片组供电)
这是货真价实的两相供电,每相使用一颗1.2微亨输出扼流圈和两颗SO-8衍生型的低内阻MOSFE
T。两个两相供电分别使用了一颗ISL6312进行控制,这可是4相供电的主板会用到的标准配置!
在芯片组供电这边我们还能看到一颗1.2微亨的输入扼流圈,别搞错了哦。
图:华硕P5Q Deluxe的内存供电)
这也是货真价实的两相供电,每相一对LFPAK封装的MOSFET,PWM控制芯片是uPI的uP6203。
24楼
多相供电的好处(Why Multiphase?)
在供电电路中使用多相供电的第一个目的是为了将电流分配到每一相。随着晶体管规模的
提升和制程的进化,芯片正朝着低电压大电流的方向发展。一相供电输出电流的上限大概
在30~40A,随着处理器向80A、100A、120A迈进,两相供电、三相供电就纷纷告破。K7和
P4时代我们还在为是否有必要做三相供电而争论,如今三相供电已经是低端配置了——当
然,低主频双核CPU需要的输出电流不超过50A,两相供电也能勉强满足要求,就是供电
电路会比较热,于是真的有一线大厂做两相供电的低端主板!高功耗的K10四核CPU令很
多早期的K10主板倒了下来,于是现在4+1相纷纷成为了K10主板的标准配置,这似乎也在
给我们暗示——相数不够是不行的!既然是将电流分配到多相上,那么分配给每相更多的
器件也可以达到相同的效果。这就是多相的第一个目的,降低损耗,分散发热,提高输出
容量。
同时相数多了还能带来一些额外的好处。假设电路的开关频率是f(比方说,100kHz),4
个相位交错工作,等效的开关频率就是4f(也就是400kHz),更高的等效开关频率带来了
更快的瞬态响应速度。另外,多相交错工作可以大大降低纹波电流(ripple current)。
我们还是以1相和4相来对比。假定输出电流都是100A,纹波电流占输出电流的5%。输入电
压12V,输出电压1.2V,开关占空比是1/10。下面是电流波形的示意图。
上方是四相叠加的电感电流,下方是每相电感的电流,锯齿的上沿和下沿之差就是纹波电
流的大小。可以直观地看到,四相总的纹波电流只有每相(仅担负了总输出的1/4)的1/
4,如果以单相输出全部的电流,纹波电流值将达到四相的16倍!多相交错工作可以减小
纹波电流。纹波电流与输出电压纹波成正比,因此纹波电流小了意味着输出电压更干净,
或者相同纹波程度下输出电感和输出电容数量得以减少,这就是相数多了带来的好处。
主板好坏之间的区别
1.电容 电容在主板中主要用于保证电压和电流的稳定(起滤波作用)。现在的个人电脑越来
越快,随着CPU主频和系统总线工作频率的提高,对主板供电的要求也越来越严格,因此
主板稳定工作的前提是必须有纯净的电流供应。从机箱电源出来的电流如果用示波仪器观察
会发现有很多的尖峰和杂波,这些尖峰和杂波都是主板稳定工作的大敌,因此主板必须对电
源进行过滤和净化才能使用,针对不同的杂波用不同的元件来进行过滤和净化。主要的元件
有扼流线圈和电容。原始电流首先流经扼流线圈(俗称线圈),因为线圈有一个蓄能的特性,
它可以初步过滤掉一些高频杂波,然后进入电容组进一步过滤、净化、拉平(把峰形波拉成
方波)。所以,主板质量的好坏直接反映在其电容上。 那么,怎样从外观上来简单判断主
板电容的好坏呢?可以从以下几方面入手 : ⑴按照颜色来区分:黑色的电容最差,绿色
的电容要好一些,蓝色的电容要比绿色的电容又要强一点。所以我们一般在主板上看到的
CPU周围滤波电容都用的是绿色的,而其他地方有些则是黑色的。蓝---->绿---->黄---->黑
(最次) ⑵从指标上区别:电容电压的范围非常重要,可以在电容上看到"+、-"的字样,
这是电容电压的承受范围,这个数值越小电容则越好。一般是6.3V 也有用10V 、12V、 16V。
⑶看电容的容量:按照Intel主板技术白皮书的说法,现在主板CPU插槽附近的滤波电容单
个容量最低为1000μF,一般主板都采用1000μF的电解电容(很会精打细算啊),而在Intel
的原装主板上,这样的电容单个容量高达3300μF,这就是大家推崇Intel主板稳定性的原因
之一。 ⑷从数量上看: 目前有些主板喜欢用少量的几个大电容来替代一堆的小电容,这
样从用料上看成本是增加了,但从生产成本上看则减小了,因为这些电容都是人工安装的,
零件越少人为安装的步骤也越少,人工花费就越低,维修也相对方便,生产成本也可以降低。
这就是题外话了,不再多说。总之,一块性能出众的主板必定拥有众多高品质的电容。 2.
插件 通过插件识别主板好坏: 一块好的主板,应该采用象AMP、FOXCONN、TEKCON、
MOLEX、AMCO等一样的大厂商的插件,这些厂商对接插件的簧片及触点进行过特殊处理,
其刚性、抗氧化性和触点导通电阻比普通小厂的产品有很大优势,使用过程中多次插拔也不
易变形、接触可靠,而一些采用不知名的小厂的接插件的主板,就会给系统留下隐患,比如
时常有莫名其妙的死机、花屏和系统不稳定等。 另外在购买主板时还应注意,在中国
大陆销售的稍有名气点的品牌的正品行货主板全部采用中文包装盒、中文说明书、提供中文
客户产品保证书;包装盒上贴有易碎激光防伪标签;主板上的条码、产品质保卡上的条码和
包装盒上的条码相一致。
主板分为,四层板、六层板、八层板,目前叫多的几乎是四层板,六层板和八层板基本用在
服务器上,区别就是在,信号线和供电线的不同,主板是由PCB制成的印刷电路板,它是
由几层树脂胶粘合在一起内部采用铜泊走线。例如:一块四层板上下走的是信号层(这样做
为了对信号做出更好的修正),中间一层走地线、一层走供电。主板上密密麻麻比较细的线
就是信号线,比信号线稍粗点的就是供电线。六层板、八层板的信号线之间相距比较远这样
可以防止电磁干扰。六层板有三个或者四个信号层,一个接地层,一个或者两个供电层(用
来提供足够的动力为使系统能正常的工作)信号线的布局和长度是重要的因素它设计的宗
旨:尽量避免信号线的干扰造成信号失真。目前市场上比较流行的一类主板华硕、华擎、英
特尔主板造价比较高,一般杂牌主板造价比较低所以信号与信号之间干扰比较大,那就决定
了好的主板性能更加稳定,差的主板性能或多或少影响系统正常工作
一台电脑的性能主要取决于主板、CPU、内存(如果玩游戏,显卡也相当的重要),这三者
之间互相协调,又互相牵制,有一项指标上不去,其余两项指标再高,也发挥不出来,由此
可见主板的重要性! 你的电脑有些慢,不一定就是主板的事情。硬盘呀、内存啊出现问题,
都有可能导致电脑的运行速度变慢。 电脑出现问题,应本着先软件、后硬件;先机外、后
机内;先总体、后局部的原则进行检修。 你可以清理一下系统(或恢复一下系统、重新安
装系统),是不是有病毒了,换一种杀毒软件重新查杀一遍试一试,都有可能解决问题的!
简析固态电容的利与弊
液体电解电容的电介质为液态电解液,液态粒子在高温下十分活跃,对电容内部产生压
力,它的沸点不是很高,因此可能会出现爆浆的情况,固态电容采用了高分子电介质,固态
粒子在高温下,无论是粒子澎涨或是活跃性均较液态电解液低,它的沸点也高达摄氏350
度,因此几乎不可能出现爆浆的可能性。 从理论上来说,固态电容几乎不可能爆浆。 第二,
固态电容在等效串联阻抗表现上相比传统电解电容有更优异的表现,据测试显示,固态电容
在高频运作时等效串联电阻极为微小,而且导电性频率特佳,具有降低电阻抗和更低热输出
的特色,在100KHz至10MHz之间表现最为明显。 而传统电解电容比较容易受使用环境的
温度和湿度影响,在高低温稳定性方面稍差。即使是在零下摄氏55度至105度,固态电容
的ESR(等效串联电阻)阻抗可以低达0.1~0.3欧姆,但电解电容则会因温度而改变。 在
电容值方面,液态电容在摄氏20度以下,将会比其标示的电容值为低,温度越低电容值也
会随之而下降,在摄氏零下20度下电容量下降约13%、摄氏零下55度下电容量更达至37%。
当然,这对普通用户来说没有什么影响,但对于采用液态氮作终极超频的玩家来说,固态电
容可保证不会因温度降低而使电容容量上受到影响,从而导致超频稳定性大打节扣,因为固
态电容在零下55度其电容值只会下降不足5%。 固态电容确实有很多优点,但它并不是任
何时候都适用。固态电容的低频响应不如电解电容,如果用于涉及到音效的部分会得不到最
佳的音质效果。也就是说,一款主板采用全固态电容并不一定是最合理的! 前面我已经解
释得很清楚了,不管是固态电容还是电解电容,它们的主要作用是滤除杂波,因此电容只要
容量达到一定的数值要求即可,只要其元件质量过关,也能确保主板的稳定运行。而这一点,
电解电容也完全能做到! 再重新复习一下固态电容的优点。在105摄氏度的时候,它和电
解电容的寿命同样为2000小时,在温度降低后,它们的寿命会增加,但是固态电容寿命增
加的幅度更大,一般情况下电容的工作温度在70度或更低,这个时候固态电容的寿命可能
会达到23年,几乎是电解电容的6倍多!但是……你的主板在23年后还会继续使用吗?而
且这个23年是指全天候24小时开机,即使电容有那么长的寿命,其它元器件恐怕也不能挺
23年! 目前看来,不少厂商推出的以超频为卖点的主板大都会使用固态电容,所以说你说
的“固态电容的主板更能超”这个说法勉强正确。但是对超频起决定作用的并不是电容,线路
的设计、BIOS的研发,CPU本身体质的好坏以及散热措施都可能决定超频的成败。所以不
存在说“将主板上的普通电解电容更换为全固态电容就能提升主板的超频性能”,这种说法完
全错误!如果真的要说固态电容对超频的影响的话,那就是由于它拥有更高的耐压和耐温能
力,因此对超频后的系统稳定性提供了一定的保障。
2024年10月10日发(作者:世丝微)
怎么看主板的好坏
一般大家说到主板质量到好坏,就是“做工好不好啊” 其实在工厂设计主板的过
程中,要对主板的工程出样进行评价,其评价标准可以作为大家看板,买板的时候
的一点参考. 首先,评价分为3个部分进行: 1.主板Layout设计的合理性一块好的
主板,优秀的Layout是根基,有实力的品牌,其旗下拥有数个甚至数十个设计组
RDT负责新品的PCB Layout设计.其评价内容包括PCB成本控制,线路设计合理
性,完成难度等,体现在物理上能够看到的就是供电模块的平衡性,线路设计,抗干
扰能力,CPU Socket 背部的强度,IDE,电源和I/O接口的位置等等.....举例ATX电
源输入接口的位置安排上,考虑到大部分元件是处于主板的上方,所以被安排到了
上方,而CPU和内存都需要很稳定的电流供应,所以接口就有两种安装方法(可以
在大多数主板上看到这种设计)1是安装在CPU旁边,2是安装在内存旁边,而最折
中的方法就是安装在CPU与内存之间北桥的上方,这3种方案如何取舍,就是
Layout设计部门的工作范畴.
2.主板元件的品质和搭配合理性一块主板光有优秀的Layout而没有质量稳定的
元件是不行的.主板上最大的元件是PCB板.PCB板的好坏很大程度上决定了主
板的稳定性,一般工控主板上选用的PCB是质量等级最高的THVL板,而一般服务
器,工作站和高端桌面板使用的是HT PCB,在PCB板的生产过程中,最主要的是过
孔上铜和钻孔的质量,好的PCB在过孔上铜和钻孔的工序上花的时间较长,品质
要求比较严的话,废品率就相对增高,成本也就增高,所以会出现某些品牌主板在
降价之后频繁更换PCB板的品牌.然后是附加Device的选用,比如PMW模块
(
PWM(Pulse Width Modulation)控制——脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽 度
进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
),频率发生器,I/O智能控制器
等等,不同的芯片成本都有一定的区别.之后是接插件的选用,一般很多媒体把
AMP,TYON的插件吹的神乎其神,其实接插件的品牌有很
多,FOXCONN,CONSER和FIC都是比较好的[品牌,之后就是电容和电感线圈的
使用.电容和电感线圈有多种搭配方法,这里篇幅限制就不多讲,一般用在比较好
专业主板的电容是Fujistu和SANYO,Nichicon和Chemicon的固体电
容,Matsushita和WIMA电容,但是成本昂贵,用在普通主板上并不合算,一般在民
用主板上使用的品质比较好的是日本KZG,KZE,Nichicon的SANYO WG和
Rubycon电容,还有台湾的Teapo电容品质也很不错,能满足日常应用的需求.线圈
的选用上一般高档的是选用的紫圈型号,而一般民用主板因为成本原因使用的3
线绕的普通线圈. 3.主板在工厂下线的生产品质主板的出样设计生产出来之后,需
要最终工厂里进行量产准备,而这个环节才是关系到主板稳定性最关键的一个环
节,在主板的生产过程中,不同的工厂对每个工段的质量控制标准并不一样,重点
是焊接线波峰焊工段的生产质量和最后的目视检测,计算机实物对比抽样质量检
测上.如果这三个步骤降低了标准最后的产品质量肯定降低.而ISO900X标准在大
陆很多工厂里似乎也成了一个面子,真正很多工厂里并不是按照ISO的标准来执
行质量控制的,一般初期产品因为品质还没有得到量产投放市场的最终检验,所以
工厂里一般不敢对初版本产品降低质量检测标准,而在大规模投放市场之后,当返
修曲线出来后就可以根据返修重点作出改进,,适度降低QC标准也是可以理解的,
毕竟大多数人等待的是降低价格. 4.主板正常状态下的性能检验这个比较简单,就
是最后大家做的测试了,人人都能做.工厂里的性能测试软件不大一样,不过一般
大家最后的测试已经能够说明产品的最终性能问题了.工厂里做进行的还有就是
UHT,VOT两个测试,即模拟高温测试和模拟老化测试.1、性能和速度首先是性能
和速度,简单地说是“快不快”,一般都是专门的一些测试软件来评估主板在实际
应用环境下的速度。不过一般性能和速度只有不同产品之间比较才有意义,因为
只有在完全一样的硬件和软件环境下的数据才具备可比性,因此普通用户难以做
到,只有一些专业媒体才会进行同类产品的横向比较。 2、必要的功能其次是考
虑主板是不是实现了必要的功能。比如是不是支持大容量硬盘、主机板的接口如
Power、HD工作指示灯、Reset、扬声器等是不是正常工作、BIOS的种类、系统
实时时钟是不是正常等。 3、稳定和可靠一般来说稳定性和可靠性与不同厂商的
设计水平、制作工艺、选用的元器件质量等有非常大的关系,但是它很难精确测
定,常用的测试方法有三种: 1、负荷测试:是指在主机板上尽可能多地加入外
部设备,比如插满内存,使用可用的频次最高的CPU等。在重负荷状况下(包
括软件使用资源需求比较大的Windows NT而不是Win 98),主机板功率损耗和
发热量均增大,主机板假如有稳定性和可靠性方面的问题比较容易暴露。2、烧
机测试:是让主机板长时间运行,看看系统是不是能延续稳定运行。3、物理环
境下的测试:可以改变环境变量包括温度、湿度、振动等考查主板在不同环境下
的体现。 4、兼容性对兼容性的考查有其特殊性,由于它很可能并不是主板的品
质问题。比如有时主板无法使用某个功能卡或者外设,可能是卡或者外设的自身
设计就有缺陷。不过从另一个方面看,兼容性问题根本上是简单的有和没有,而
且一般通过更换其它硬件也可以解决。对于自己动手装电脑的用户(DIY)来说,
兼容性是必须考虑的因素,假如用户还是请装机商动手的话就不容易碰到。 5、
升级和扩充或多或少购买主板的时候都需要考虑电脑怎么说呢 看做工 看布线
看外观是否粗糙是否整齐 一般看做工都可以看住质量 在来就是看 芯片组 看
电容 看参数 参数还是很重要的 .
和主板将来升级扩展的能力,尤其扩充内存和添加扩展卡最为常见,还有升级
CPU,一般主板插槽越多,扩展能力就越好,不过价格也更贵。 6、价格价格是
用户最关心的因素之一。不同产品的价格和该产品的市场定位有密切的关系,大
厂商的产品往往性能好一些,价格也就贵些。有的产品用料比较差一些,成本和
价格也就可以更低一些。用户应当按照自己的需要考查最好的性能价格比,完全
抛开价格因素而比较不同产品的性能、质量或者功能是不正当的。还有其它一些
因素,1、技术支持和售后服务,主要是看看厂商对产品的技术支持、售后服务
如何,大的厂商往往有比较固定的代理商,提供比较好的服务。2、主板是不是
容易使用,阐明书是不是简洁明了、附件是不是齐全、跳线阐明是不是清晰等。
3、电磁兼容性,电磁泄漏大的产品会影响使用者的身体健康。主板的好坏要看
做工 比如几项供电 电容品牌 插件品牌 等
而性能要看型号 一般有了型号就得到了北桥的型号
主板的型号就是北桥的型号
北桥越新 性能越是强悍。
说明书 主板PCB上面一般都有印刷型号
主板好坏的三大判断方向:
1、用料情况:包括电容、电感等主要主板元器件。
2、功能型电路:各种能够给主板增强基础功能或者附加上特
殊功能的电路设计。
3、容易体现问题的细节。(如常见的偷工减料点)
很多人还喜欢谈一个“做工”的指标,其实严格的说“做工”指的是工厂加工产品时
所采用的加工工艺,这是一般人很难接触到的。比如“波峰焊技术”、“双波峰焊
技术”、“油墨阻焊技术”、“制具阻焊技术”等,这些才是真正的“做工”,一般人所
说的“做工”其实往往谈的是“用料”。因为真正的做工技术离大家的生活太远
品牌---关键体现在服务 品质 价格
PCB的厚度如果按照公版设计的话,一般会是在3~4MM左右,也就是常说的6
层PCB板 在接触到主板以后可以看PCB板的4周是否光滑,没有毛边,如果
连这个基本的要求都不能达到的话,只能说明主板的生产厂商有技术问题,这样
的主板不建议选购。摸PCB板,好主板清洗工艺比较好,摸上去不会有很粘手
的感觉。
三、布线
判断走线的的好坏可以从走线的转弯角度和分布密度看出,好的主板布线应该比
较均匀整齐,从设备到控制的芯片之间的连线应该尽量短。走线转弯角度不应小
于135度,而且过孔应尽量减少,因为每一个过孔相当于两个90度的直角,转
弯角度过小的走线和过孔在高频电路中相当于电感元件,CPU到北桥附近的步
线应该量平滑均匀,排列整齐,过孔少。而对于电源走线则正与此相反,而工艺
达不到要求的步线会显的紧密杂乱无章。某些设计水平很差的厂商,成品会出现
缺陷,便采用人工加导线的方法来修补,称为“飞线”。
四、电容
主板上常见的有钽电容和电解电容。前者比后者要好,成本高,所以绝大多数主
板都是用的电解电容。好的主板电容应较多而且容量较大,一般采用3300μF的
电解电容,那种100微法以下的小电容焊得到处都是的情况都属于杂牌主板。电
容表皮标的容量和耐温指标越大越好。电容电压的范围非常重要,可以在电容上
看到“+、-”的字样,这是电容电压的承受范围,这个数值越小电容则越好。另外
电容的焊接要干净利索,不允许有歪歪扭扭的现象。如果采用金属铝壳帖片电容
和黄色四方形的钽电容比较多,一般这块主板应该比较好。从颜色上看黑色的电
容最差,绿色的电容要好一些,蓝色的电容要比绿色的电容又要强一点。所以我
们一般在主板上看到的CPU周围滤波电容都用的是绿色的,而其他地方有些则
是黑色的。 (虽然蓝的好一点,但绿的应用比较广泛)
五、供电电路
CPU供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力,MOSFET,电感线圈和电
容都会影响到这一能力。使用最快速的MOSFET,高磁通量粗导线的电感线圈,
以及超低ESR的输入输出电容。较好的主板使用高导磁的电感磁芯,它的线圈
使用单根比较粗一点的缠绕;但大多数厂商使用便宜的磁芯,使用三线并绕的方
式。现在的CPU功率都较大,主板最好是三相或四相供电,这样可以把电流分
配到更多回路,减少PCB板发热。一些做工优良的主板都为内存、AGP接口提
供独立供电电路设计,有助于提高主板稳定性。
六、布局
1、CPU插座的位置。如果过于靠近主板上边缘,则在一些空间比较狭小或者电
源位置不合理的机箱里面会出现安装CPU散热片比较困难的情况。同理CPU插
座周围的电解电容也不应该靠得太近,否则一则是安装散热器不方便甚至有些大
型散热片根本就没法安装,二则是有可能损坏电解电容。
2、ATX电源接口。不同主板千差万别,比较合理的位置应该是在上边缘靠右的
一侧或者在CPU插座同内存插槽之间,而不应该出现在CPU插座同左侧I/O接
口之间。这样可以避免一些电源的接线过短的尴尬,也不会出现妨碍CPU散热
器安装或者影响其周围空气流通的问题。
电容的品质:
电解电容分4等:黑 绿 蓝 黄
黑的最差 极容易出问题(漏夜暴顶)
绿的一般 比黑的好一点
蓝的不错 现在很多原装大厂货你都可以看到它们的身影(外号蓝宝石电容)
黄的最好 很少看到了,好象inter原装主板看到过(外号黄金电容)
接下我们图解下主板
前言:从奔三后期开始,玩家逐渐接触到多相供电这个概念。时至今日,CPU三相供电已经
成为基本配置,最高供电相数可达夸张的16相,而内存和芯片组供电也开始用上两相乃至三
相供电。数电路相数的时候玩家有时会犯一点错误,甚至一些见多识广的编辑也免不了要犯
错,那么如何准确地识别主板供电的相数呢?
3楼
首先让我们来认识一下CPU供电电路的器件,找一片技嘉X48做例子。
上图中我们圈出了一些关键部件,分别是PWM控制器芯片(PWM Controller)、MOSFET驱
动芯片(MOSFET Driver)、每相的MOSFET、每相的扼流圈(Choke)、输出滤波的电解电
容(Electrolytic Capacitors)、输入滤波的电解电容 和起保护作用的扼流圈等。下面
我们分开来看。
MOSFET,中文名称是场效应管,一般被叫做MOS管。这个黑色方块在供电电路里表现为受
到栅极电压控制的开关。每相的上桥和下桥轮番导通,对这一相的输出扼流圈进行充电和
放电,就在输出端得到一个稳定的电压。每相电路都要有上桥和下桥,所以每相至少有两
颗MOSFET,而上桥和下桥都可以用并联两三颗代替一颗来提高导通能力,因而每相还可
能看到总数为三颗、四颗甚至五颗的MOSFET。
下面这种有三个引脚的小方块是一种常见的MOSFET封装,称为D-PAK(TO-252)封装,
也就是俗称的三脚封装。中间那根脚是漏极(Drain),漏极同时连接到MOS管背面的金属
底,通过大面积焊盘直接焊在PCB上,因而中间的脚往往剪掉。这种封装可以通过较大的
电流,散热能力较好,成本低廉易于采购,但是引线电阻和电感较高,不利于达到500KH
z以上的开关频率。
下面这种尺寸小一些的黑方块同样是MOSFET,属于SO-8系列衍生的封装。原本的SO-8封
装是塑料封装,内部是较长的引线,从PN结到PCB之间的热阻很大,引线电阻和电感也
较高。现有CPU、GPU等芯片需要MOSFET器件在较高电流和较高开关频率下工作,因而各
大厂家如瑞萨、英飞凌、飞利浦、安森美、Vishay等对SO-8封装进行了一系列改进,演
化出WPAK、LFPAK、LFPAK-i、POWERPAK、POWER SO-8等封装形式,通过改变结构、使用
铜夹板代替引线、在顶部或底部整合散热片等措施,改善散热并降低寄生参数,使得SO-
8的尺寸内能通过类似D-PAK的电流,还能节省空间并获得更好的电气性能。目前主板和
显卡供电上常见这种衍生型。在玩家看来,SO-8系的YY度要好于D-PAK,但实际效果要
根据电路设计、器件指标和散热情况来判断,而原始的SO-8因为散热性能差,已经不适
应大电流应用了。
另外,近日IR公司的DirectFET封装也在一些主板上出现了,同样是性能非常棒的封装,
看上去也非常YY,找到实物大图以后会补充进来。
7楼
输出扼流圈(Choke),也称电感(Inductor)。每相一般配备一颗扼流
圈,在它的作用下输出电流连续平滑。少数主板每相使用两颗扼流圈并联,两颗扼流圈等
效于一颗。主板常用的输出扼流圈有环形磁粉电感、DIP铁氧体电感(外形为全封闭或半
封闭)或SMD铁氧体电感等形态,上图为半封闭式的DIP铁氧体功率电感。
面是两种铁氧体电感,外观都是封闭式。左边是DIP
直插封装,内部为线绕式结构,感值0.80微亨(“R”相当于小数点)。右边是SMD表贴封
装,内部只有一匝左右的导线,感值0.12微亨要小很多。
上面是三种环形电感。环形电感的磁路封闭在环状磁芯里,因而磁漏很小,磁芯材料为铁
粉(左一)或Super-MSS等其它材料。随着板卡空间限制提高和供电开关频率的提高,磁
路不闭合的铁氧体电感、乃至匝数很少的小尺寸SMD铁氧体功率电感以其高频区的低损
耗,越来越多地取代了环形电感,但是在电源里因为各种应用特点,环形电感还在被大量
使用。
输出滤波的电解电容(Electrolytic Capacitor)。供电的输出部分
一般都会有若干颗大电容(Bulk Capacitor)进行滤波,它们属于电解电容。电容的容量
和ESR影响到输出电压的平滑程度。电解电容的容量大,但是高频特性不好。
除了铝电解电容外,CPU供电部分常见固态电容。我们常见的固态电
容称为铝-聚合物电容,属于新型的电容器。它与一般铝电解电容相比,性能和寿命受温
度影响更小,而且高频特性好一些,ESR低,自身发热小。关于固态电容的诸多优点我们
就不再细说了。
8楼
Hi-c Cap
此外还能见到钽电容和钽-聚合物电容(图:三洋POSCAP系列)等,性能也比一般的铝电
解电容优异得多,钽-聚合物电容具有好于一般固态电容的ESR、高频特性和更小的尺寸。
网上已经有很详细的介绍。
插座中央这种电容叫做多层陶瓷电容(MLCC),它的单颗容量比电解电容小很多,然而高
频特性好很多,ESR很低。电解电容高频特性不好,因而主板CPU插座周围和CPU插座内
部会有几十颗MLCC用作高频去耦,和大容量的电解电容搭配,提供更好的滤波效果和动
态性能。近年来高端板卡开关频率较高的数字供电电路,就利用MLCC高频特性好的特点,
直接使用很多颗MLCC进行滤波,但是总容量上不去,只有很高的开关频率才适合用。
输入滤波的大电容也是电解电容,它为多相供电电路提供源源不断的能量,同时防止MOS
管开关时的尖峰脉冲对其它电路形成串扰,也可以滤除电源电压中的纹波干扰。输入滤波
电容同样可能用固态电容。分辨输入滤波电容和输出滤波电容的方法是看额定电压,输出
电容的额定电压一般是6.3V、2.5V之类的数值,而输入滤波电容要接在+12V输入上,额
定电压往往是16V。
9楼
输入
电路有时会串联一个扼流圈。这个扼流圈的作用是防止负载电流的瞬态变化影响到上一级
电路。它的形状可能是线圈绕在棒子上,也可能是绕在环形磁芯上的线圈。
10楼
还可能是封闭式的。很多主板上并没有这个扼流圈,或者有焊位,但把它省略掉了。此外
在供电部分我们还可以看到一些细小的起保护、缓冲等作用的料件。
好了,了解完这些主要元件,下面我们来看看如何识别CPU供电电路的相数。
12楼
这是一个常规的四相供电的连接方式。为了便于理解我们不画出电路图,而只是画出它们之
间的连接关系。
CPU将 n位的VID信号输送给PWM控制芯片作为产生Vcore电压的基准。主控芯片产生四路
脉宽可调的方波,每相错开90度相位(三相就是三路方波,每相错开120度,以此类推),送
到四相的MOSFET驱动芯片去。驱动芯片受到方波的控制,以一定的间隔向上桥和下桥MOS管
的栅极轮流送去方波,在一个周期的一定时间里上桥导通,另一段时间里下桥导通,电流分
别经过上桥和下桥流过扼流圈,四相的电流合在一起,由滤波电容平滑就得到了输出给CPU
的Vcore。当负载变化或者输出电压有偏差时,主控芯片监测到变化,相应地调整PWM方波
信号的脉宽占空比,输出电压就受调节回到预定值。
在上面这个结构图里,我们可以看到n相有1个主控芯片,n个输出扼流圈,n个驱动芯片,n
组MOS管,若干个并联的输出滤波电容,若干个并联的输入滤波电容,以及输入扼流圈。我
们来看几个例子对照一下。
三相供电的Intel DG45ID的供电部分。一般说来每相供电有一个扼流圈,我们看到3个扼流
圈,可以推测是三相供电。跟着我们可以找到9个MOSFET分成3组,每组3个,每组旁边还有
对应的1个MOSFET Driver芯片,这些可以验证我们三相供电的判断。不过这块主板+12V输
入的地方没有加扼流圈。
每相三颗MOSFET属于“一上两下”的设计。MOSFET分为上桥(High-side MOSFET)和下桥
(Low-side MOSFET),上桥的损耗中开关损耗占主要成分,受开关速度影响,和开关频率成
正比,要降低开关损耗需要提高开关速度;而下桥的损耗主要是导通损耗,与导通时间、导
通内阻、电流的平方成正比,降低导通内阻可以减少导通损耗。因而每相使用多于两颗MOS
的时候,首先是并联多颗下桥以降低导通损耗。
13楼
六相供电的技嘉EP45-UD3。我们可以看到六个扼流圈,MOSFET共18个正好每3个和一个
输出扼流圈搭配。我们还能看到每相旁边小小的MOSFET Driver芯片。最后我们还看到C
PU插座一角方形的PWM主控芯片,它是intersil ISL6336,支持最高到6相供电。由此我
们可以确认这是6相供电,每相MOSFET采用一上两下配置的主板。每相使用的三颗MOS
管属于SO-8衍生型封装,是具备低导通内阻(Low Rds-on)的MOSFET。
四相供电的技嘉EP43-DS3L,每相一颗扼流圈、一颗Driver和三颗MOSFET都能对号入座。
主控芯片是最高支持4相工作的intersil ISL6334,因而它是4相供电。
14楼
常规情况里MOSFET驱动芯片也有集成进主控芯片的情况。MOS管的驱动是通过给栅极加
上高电平或者低电平实现的,MOS管栅极有很大的电容,要驱动MOS管快速开关,驱动芯
片就要输出一定的电流,而这么大的电流集成到主控芯片里就有可能因为发热对主控芯片
(属于模拟集成电路)的工作精度造成影响,从而影响到输出电压的准确性。因而主控芯
片里最多集成三相的MOS驱动器。三相以内主板目前往往直接使用集成MOS驱动的主控芯
片,没有独立的MOSFET Driver。而4相、5相供电的主板,一般使用4个、5个独立的MOS
FET Driver,也有使用集成三相MOS驱动的主控,第四相、第五相用独立驱动芯片驱动的
方案。下面是几个例子。
映泰Tforce 945P
映泰Tforce 945P,三相供电,使用集成了三相MOS驱动的intersil ISL6566主控,每相
三颗MOSFET。同样我们也没有见到输入扼流圈。
泰TA790GX 128M
映泰TA790GX 128M,四相供电,使用集成了三相MOS驱动的intersil ISL6322主控,每
相三颗MOSFET,第四相的MOSFET Driver放在MOSFET旁边(圈出来了)。类似的还有映
泰TP43D2-A7,同样是ISL6322的方案。
昂达魔剑P35
昂达魔剑P35(同样地还有七彩虹C.P35 X7),五相供电,每相搭配两颗MOSFET,使用R
ichtek的主控芯片RT8802搭配两颗RT9619 MOSFET Driver,RT8802是支持2~5相的PWM
控制器,同时整合了三相MOSFET Driver,第四相和第五相就要外挂Driver芯片了。
15楼
老一些的MOSFET Driver芯片使用HIP6602这样单颗集成两相MOS驱动的芯片,也就是说
两相的驱动整合到一颗芯片里。它的外观可能是双列14引脚(SSOP-14)或四面共16引脚
(QFN-16)。下面是几个例子。
梅捷SY-15P-FG,四相供电每相三颗MOS管,PWM主控芯片是intersil ISL6561,每两相
使用了一颗14引脚的driver(已圈出)
升技AN8,四相供电,MOS管覆盖在散热片下面。我们同样可以看到每两相使用的一颗Dr
iver(已圈出),这里取代HIP6602的是intersil ISL6614芯片。Intersil的某款PWM主
控这里被贴上了μGURU标签,所以我们看不到型号。
磐正8RDA3I PRO,两相供电,每相搭配三颗MOS管和两颗并联的扼流圈(这个我们后面会
提到)。它的供电使用了intersil HIP6302(上图左边)主控搭配一颗HIP6602驱动芯片
来控制两相供电。尽管总共有四颗输出扼流圈,由于主控是只支持到2相的HIP6302,两
相Driver也只有一颗,MOS管总共6颗只能分给两相而不是四相,我们知道这是一个两相
而非四相的供电方案。
16楼
我们先来看这种容易导致困惑的情况。一些主板厂商选择每相使用两颗并联的扼流圈。一
般用户的认知是一颗扼流圈对应一相,看到豪华的十颗十二颗扼流圈就只有惊叹的份了,
这样在豪华程度上也迅速地与其它厂商拉开了差距。
我们并不清楚厂商用两个电感并联代替一个电感有什么技术上的理由。两个电感可以允许
两倍大的电流通过,相同大小的损耗分担到两个电感上每个电感温升更小,不过和真正分
成两相相比,纹波还是要输一些。
9
图:技嘉DQ6)
(图:梅捷超烧族OC3P45-GR)
上面这些主板包括台系和大陆的知名品牌,其共同点在于每相使用两颗并联电感代替一
颗,看上去是2n相供电的,其实是n相。我们来看看如何识破它们。
首先我们回到这个老祖宗,EPOX 8RDA3I PRO。前面我们说过它是两相而非四相的设计,
理由是如下两点:
PWM主控芯片和driver数量都表明这是两相供电的方案;
6个MOSFET,只能是两相,每相3个,而不可能是4相。
可以看到EPOX的智慧比这些后来者们足足早了三年有余!
然后是梅捷超烧族P45,可以看到它也很容易看透。尽管有10个扼流圈,可MOS总数只有
5对,只能是5相供电、每相一对MOS管的配置。此外在供电的两角我们还可以看到两颗d
river芯片,是驱动第四相、第五相的。
翔升P45T
下面这个就比较tricky了,翔升P45T。8个扼流圈8对MOS管,怎么看都是8相供电嘛!
不过等等,我们可以找到它的主控芯片是支持4相控制的ISL6312,旁边还能找到1颗MOS
FET Driver(已圈出)。这是典型的使用内置3组driver和一个外置driver控制的四相电
路,每相两个扼流圈并联,4颗MOSFET每两个并联为一组。
类似地还有技嘉DQ6系列。这个“12相”供电是由支持6相控制的ISL6327/ISL6336控制芯
片配合6个ISL6609 driver芯片驱动的,通过主控芯片的规格和driver数量我们可以得
知它是6相供电。技嘉官方已经承认DQ6系列的设计是“虚拟12相”。早期DQ6主板每相配
备4颗MOSFET,到了EX48-DQ6上,每相配备了5颗,这样通过MOSFET数量也能自动排除1
2相的可能。
每相两颗并联往往出现在“超过6相”供电的主板上。实际上多相供电的控制器已经出现
的最多到6相(注:在本文完成前夕,惊悉台湾uPI已经推出了原生12/8相的VR11控制器
uP6208,ADI也有原生8相的控制器,看来我是out了,hoho)
17楼
容易被混淆的输入扼流圈(Input Choke)
前面我们提到供电的输入部分可能有一个扼流圈。通常它紧挨着+12V输入的4pin/8pin
插座。
这个扼流圈常常以磁棒的形态出现。
由于这种外观和输出扼流圈差别较大,一般不会混淆。——甚至有些人意识不到这是一个
电感。
然而有的时候它也是一个封闭电感的样子
如上图,如果它和输出扼流圈靠得比较近,就容易被认错了。不过一般来讲输入扼流圈的
感值和输出扼流圈不大一样,这会体现在标记上。同时因为输入扼流圈的电流小一些,所
以外观尺寸上也会不大一样。
有的时候它是个环形的扼流圈,这种情况就更容易认错了。
青云PX915 SLI
这张图我们可以看到供电的输出扼流圈和输入扼流圈都是环形,绿色磁芯,只是输入扼流
圈的绕数比输出扼流圈少一些。注意到这点区别就不会把它当成四相供电的主板。
三相供电么?不,这是两相,输入扼流圈的磁芯和绕线外皮颜色都有点差异。当年有很多
编辑会把这种主板当作三相供电。
磐正8RDA+
曾经非常流行的EPOX 8RDA+。尽管输入扼流圈的外观和个头都与输出扼流圈相差无几,
从它的位置以及MOS管总数可以把它和输出扼流圈区分开来。
捷SY-15P-FG供电部分
相信没有人会把它认成5相供电了。只要注意位置和外观的差异,识别输入扼流圈并不是
难事。
18楼
真8相和真16相供电是如何实现的?("True 8-phase/16-phase" voltage regulators)
主流的PWM控制芯片最多支持到6相(本文完成前夕,台湾uPI已经推出了原生12/8相的
VR11控制器uP6208)。然而华硕很高调地宣称他们的主板具备真8相甚至真16相供电,这
是如何做到的?
华硕P5Q供电部分
在华硕8相和16相供电的主板上,我们确实能找到每相对应的MOSFET driver芯片,也就
是说每相有一颗独立的driver在驱动。不幸的是PWM控制芯片表面被华硕自家的编号以
及EPU字样给覆盖了,这样我们也就不知道PWM控制芯片的规格。
台湾网友LSI狼对8相供电的早期型号A8N32 SLI Deluxe进行过分析。A8N32 SLI Delux
e的主控芯片是支持4相工作的ADI ADP3186,配合了ADG333A四路的二选一开关。据我分
析这样的工作方式是让ADP3186输出4相的相位信号,单刀双掷开关在第一个周期里把四
相信号输送给第1、2、3、4个driver,第二个周期里把四相信号输送给第5、6、7、8个
信号。这样8相的driver就能错开相位轮流导通,实现8相工作方式——第一代8相供电主
板就是这样实现的。由此推测,真16相的做法可能是两个8相交替开关动作或者4个4相交
替动作。
在P5Q主板的8相供电电路中我们只找到一颗打着EPU2标记的PWM控制芯片,而没有看到
类似电子开关的额外芯片。在P5Q Deluxe这样16相供电设计的主板上除了EPU还能找到
一颗名为PEM的芯片。对它们的具体功能我们找不到公开资料,结合华硕的说法来看,E
PU是一颗原生控制8相的PWM控制器,而PEM作为电子开关一类的器件负责将8相信号送
到16相的驱动芯片实现16相与8相可切换的工作方式。
K10的分离供电与N+1相供电设计(K10's Split-Plane design and "N+1" phase power
delivery circuits)
AMD K10处理器引入了分离电源层(Split Power Plane)的设计。分离电源层是指,CPU
内部被划分成处理器内核(每个核心以及L2缓存)和片上北桥(L3缓存、HTT3.0控制器、
内存控制器等等)两部分,处理器内核使用名为VDD的电源,片上北桥使用名为VDDNB
的电源,这两个电源的工作电压我们分别称为内核电压和北桥电压。在不同的工作状态下
两组电压可以独立地进行控制,实现更好的节能效果。
要获得两组独立的电压,就需要两个独立的供电电路。在分离供电设计的主板上,一个传
统的N相供电电路根据VID信号中内核VID的指示提供VDD电源,另外还有一个独立的单
相供电电路根据VID中北桥VID的指示提供独立的VDDNB电源,这就是所谓“N+1相”设
计。N+1相供电设计的主板在插上单一电源设计的K8 CPU时,只有N相的VDD电源工作,
产生VDD电压提供给CPU。
K10的供电需求对VDD电源的输出电流要求最高可达100A,TDP最高达到140W(Phenom 99
50 2.6GHz),需要四相供电支持,否则供电电路会发热过大不够稳定。因此K10主板常见
的供电设计是4+1相,面向低端的整合主板常见3+1相的设计,而部分超频主板甚至做到了
5+1相。
我们以技嘉MA770-DS3H的供电为例看看如何判断N+1相供电。
MA770-DS3H的供电部分
在供电部分我们看到五颗输出扼流圈,标称感值都是0.50微亨,不过供电部分的MOSFET
总共有14颗(旁边还有一颗风扇调速用器件,不属于CPU供电电路)。此外我们能找到主
控芯片是最高支持4+1相供电设计的ISL6324(CPU内核支持2~4相供电,并内建2个drive
r),还能找到一颗driver芯片。MOS管数量14=3*4+2,于是VDD是4相供电每相3颗MOS
管,VDDNB是1相供电2颗MOS管。由于ISL6324的VDD供电内建2个driver,VDD供电的第
三第四相是通过两颗外置driver来驱动的。由此我们可以判断其为4+1相供电设计。在M
A78GH-S2H上面我们能看到14颗MOS管和4颗0.60微亨扼流圈,ISL6323主控芯片配合1颗
外挂driver,同理可推断为3+1相供电。
K10发布以后intersil推出了对应的混合式电源管理方案ISL6323和ISL6324,这两个芯
片都支持最高4+1相供电设计,如果看到这个控制芯片,那基本上就是N+1相的方案了。
映泰TF8200 A2+供电部分
这个更容易识别,4个扼流圈是3个0.60微亨和1个2.2微亨,显然是3+1相供电,MOS管数
量14=4*3+2,所以是VDD供电每相4颗MOS,VDDNB供电两颗MOS。VDD的控制芯片是内置3
个driver支持最高4相的ISL6312,在775主板上很常见。ISL6312是单一供电设计的PWM
控制芯片,单独使用是不能支持分离供电设计的,为了实现分离供电,主板使用了一颗F
intek的F75125电源芯片,这颗芯片将K10 CPU发来的VDD串行VID(SVI)的信号翻译
成并行VID(PVI)的内核电压VID信号输送给ISL6312,同时自己将VDDNB串行VID信号
转换为信号电压,通过F78215单相buck控制器驱动1相供电生成北桥电压。相对地,ISL
6324这种混合式芯片是另一种分离供电的设计方案。随着790GX主板的流行,基于ISL63
23和ISL6324的4+1相供电方案非常常见了。
精英A780GM-A供电部分
4个扼流圈3个半封闭和1个封闭式,3+1相供电,VDD供电每相3个MOS管,VDDNB两个MOS
管。主控芯片是ISL6323,搭配了1颗driver。
19楼
Nehalem的分离供电设计(Split-Plane power delivery design on Nehalem)
这一阵子关注X58主板的网友应该已经注意到,Nehalem主板除了环绕CPU的一圈供电以
外,还要多出几相不知道给谁的供电。
EX58-UD3R
Nehalem/Bloomfield也引入了分离供电设计,CPU中QPI控制器和三通道DDR3内存控制
器的部分称为“Uncore”,由独立电源供电。因为这部分功耗不算小,再加上超频需求,
主板的Uncore供电以两相居多。上面这片主板使用了4+1相供电的配置,核心供电和Unc
ore供电用了两颗独立的PWM控制芯片(图中左下和右下),核心供电每相为双倍用料。
DrMOS
我们常见的供电,每一相要包含MOSFET Driver、上桥MOSFET和下桥MOSFET。
何为DrMOS?Driver+MOS是也。所谓DrMOS实际上是一种整合式电源IC,它把每相的dr
iver和上桥MOSFET、下桥MOSFET整合到一颗芯片里。
华硕Blit2 Formula上的DrMOS
微星P45白金版上的DrMOS
上面这两块主板都使用了DrMOS芯片,分别来自飞兆半导体和瑞萨科技。DrMOS的好处首
先是节省PCB空间,同时通过多个元件封装到一个芯片里可以减少PCB和元件引脚的寄生
电感,降低开关损耗和振荡,可以工作在更高的开关频率下。按照瑞萨科技的说法,DrM
OS可以提高转换效率并显著地降低供电区域的温度。应该说这是一种在每相的器件使用
上直接提高效率降低温度的做法。
微星790GX上的DrMOS
这张790GX的供电仍然是4+1相intersil方案。我们可以看到,其中VDDNB供电和两相V
DD供电使用了三颗SO-8扁平引脚封装的传统MOSFET,而另外两相使用了DrMOS。通过这
张图我们可以得知两点:
DrMOS占用空间确实有优势;
DrMOS可以直接替换传统供电里的driver+MOSFET的位置。
华硕在玩家国度P35 “Blitz”主板上率先使用了DrMOS器件但并未继续下去,而微星从
08年起把DrMOS作为其节能卖点的特色技术和宣传重心,在越来越多的高端新产品上使用
瑞萨第二代DrMOS并配合动态相位切换的技术以提高效率。提高供电转换效率和提高供电
电压稳定度、瞬态响应性能始终是我们追求的目标,如果通过新兴的器件可以达到这个目
的,何乐而不为呢?关于DrMOS这种新型器件的性能表现我们会继续关注。
20楼
数字电源(数字供电)
数字电源(数字供电)技术是一项新兴的高端技术,对数字电源的定义各个厂商给出了不
同的说法。数字电源比较重要的特点是,通过数字电路实现电源的控制、通信等功能,这
样重新编程和增加功能很方便,要适应新的负载点和新的规范只要调整程序就可以做到,
实现全面的监控和通信功能也很容易。如今CPU和GPU在朝着低压大电流的方向发展,节
能技术使得芯片在轻载下会工作在较低功耗,而满载时又可能达到很高的功耗(GT200和
RV770 GPU就是个很好的例子),模拟电源的电路参数只是在某个负载点做到最优化,而
应用数字电源就容易实现从轻载到满载全功率范围内效率最佳化,同时满足大幅度的瞬态
响应要求。数字电源领域的厂商包括了TI(德州仪器)、NSC(国家半导体)这样的老牌
厂商,也有Primarion(现已被Infineon收购)、Volterra这样的新兴公司。这里我们仅
举两个例子。
9800GTX的供电方案
Primarion的数字供电方案见于每一代的高端GPU。以9800GTX/GTX+为例,从外观上我们
很难把它和传统的模拟多相供电分开来。PCB正面我们可以看到4相核心供电的每相配备3
颗LFPAK封装的MOSFET以及这一相的MOSFET driver芯片,背面就是支持1~4相配置的主
控芯片Primarion PX3544。这反映了数字电源的重要一点——仍然有电路需要用模拟电
路来实现,比如独立的MOSFET驱动芯片,可能还有独立的功率MOSFET等。
出现在ATI、NV高端显卡和DFI、富士康高端主板上的Volterra方案就要显得标新立异
许多。它的主要特色是元件高度整合,每相的MOSFET Driver和上桥、下桥MOSFET整合
到一颗小芯片里,极大地减少了PCB的占用,缩短的引线长度还有利于提高开关频率。当
然代价是发热更加集中了。因为开关频率的提升,纹波电流减小,输出电容容量得以降低,
Volterra数字供电方案使用大量MLCC电容(高频特性最好,ESR最小,但容量小)并联
进行输出滤波,输出扼流圈使用小型封闭式电感,在DFI主板和ATI R700显卡上更是使
用了多相连体式的功率电感,可以降低寄生参数和内阻,并获得更好的动态性能。
R700显卡的Volterra供电方案
ATI R700显卡,使用两颗VT1165MF主控芯片分别控制3相核心和2相显存供电,每相核心
供电使用VT1195SF slave芯片(整合驱动和功率MOS在内),显存供电使用VT1195SF,
输出扼流圈为Pulse的连体式薄型电感(4合1加2合1),输入输出滤波电容都是MLCC。连
体电感的相数如何识别?连体电感内部的每个电感有两个输入脚和两个输出脚,从输出脚
一侧两个两个数,就得知内部总共有几个电感了。对Pulse这个电感有更简单的方式,P
A131"4"是四相,PA1312是两相。
DFI LANParty UT X58的Volterra供电方案
DFI LANParty UT X58主板,使用Volterra VT1115MF主控芯片控制8相供电,每相使用V
T1165SF芯片,电感为两颗4合1连体式薄型电感,输入输出滤波电容都是MLCC。
富士康 Black OPS的Volterra供电方案
富士康Quantum Force系列的X48主板Black OPS,同样是VT1115MF,搭配8颗VT1195SF
芯片实现8相供电。输出扼流圈使用每相一颗的小型封闭式电感,输入和输出滤波电容都
采用了铝聚合物电容(固态电解电容)与MLCC搭配使用的方式在成本、容量和滤波效果
间取得折中。
系统越复杂,数字电源的优势就越明显。单纯为CPU或GPU单一电源进行供电,性能参数
不是很多变的情况下,模拟电源有很成熟的方案,在成本上有优势,也有DrMOS这样的整
合式器件来控制空间占用,加上动态相数调节,数字供电未必能在输出纹波、转换效率、
瞬态响应等性能方面取得优势。数字电源在这里有点杀鸡用牛刀的意思,然而我们不能否
认它具有突出的优点,本质在于配置方式的灵活性。我们也将继续关注数字电源在PC领
域的进一步发展以及成本、性能上的改变。
9
23楼
内存和芯片组供电(Memory and Chipset power delivery circuits)
主板的内存VDD/VDDq以及芯片组VDD供电在以往是需求不高的,还能见到用线性供电为芯片组
或内存提供电力,从+5V或+3.3V通过一般是LDO(低压差稳压器)一类的器件转换出需要的电
压,中间差值的部分就消耗在稳压器上变成了发热。随着内存工作电压由3.3V降低到2.5V再降
低到1.8V、1.5V,芯片组核心电压也从1.5V降低至1.1V而需要的电流上升,线性电源的低效率
和高发热变得不可接受,内存与芯片组供电纷纷转向了开关电源。
ABIT GD8 pro
通常来讲,内存供电位于内存槽的附近,可能是靠近南桥一侧,也可能是远离南桥一侧。芯片组
供电则可能位于显卡插槽附近或者北桥与IO挡板之间的位置。这张图示意芯片组供电和内存供
电可能出现在ATX主板上的常见位置。
开关供电电路的标志性元件就是那个输出扼流圈,如果没有输出扼流圈那肯定不是开关供电电
路。要确定供电的方式,我们就得找出这些扼流圈,在前面的图上我用红圈做了标记。
注意,内存和芯片组的开关供电就是单相或者多相的开关供电电路,和CPU供电一样会有输入输
出滤波电容,同样也可能有输入扼流圈来减小输出对上一级电路的影响。在这张ABIT GD8主板
上我们可以看到内存和芯片组供电的输入端都有一个黄色磁芯的环形扼流圈。输出电流比输入电
流大,所以输出扼流圈采用了三股线并绕的方式,磁芯个头也要大一些。
富士康Black OPS
这张富士康Black OPS的内存和芯片组(X48)供电也使用了开关供电,我们可以看到扼流圈放
在那里,内存供电有两个,芯片组供电也是两个。然而这两个扼流圈的感值分别是1微亨和2微亨,
不会都是输出扼流圈,其中一个是输出,一个是输入扼流圈。从尺寸上判断1微亨是输入扼流圈,
2微亨是输出扼流圈。我们还可以通过附近滤波电容的耐压值来判断。
内存供电使用+5V转换为DDR3的工作电压1.5V到2V多,因而耐压6V的电容是输入滤波电容,耐
压4V的电容是输出滤波电容,由此确定了2微亨扼流圈是输出扼流圈。
芯片组供电使用+12V转换为芯片组的内核电压1.25V左右,因而耐压16V的电容是输入滤波电容,
耐压4V的电容是输出滤波电容,由此确定了2微亨扼流圈是输出扼流圈。
(图:技嘉X48-DQ6的内存供电与芯片组供电)
这是货真价实的两相供电,每相使用一颗1.2微亨输出扼流圈和两颗SO-8衍生型的低内阻MOSFE
T。两个两相供电分别使用了一颗ISL6312进行控制,这可是4相供电的主板会用到的标准配置!
在芯片组供电这边我们还能看到一颗1.2微亨的输入扼流圈,别搞错了哦。
图:华硕P5Q Deluxe的内存供电)
这也是货真价实的两相供电,每相一对LFPAK封装的MOSFET,PWM控制芯片是uPI的uP6203。
24楼
多相供电的好处(Why Multiphase?)
在供电电路中使用多相供电的第一个目的是为了将电流分配到每一相。随着晶体管规模的
提升和制程的进化,芯片正朝着低电压大电流的方向发展。一相供电输出电流的上限大概
在30~40A,随着处理器向80A、100A、120A迈进,两相供电、三相供电就纷纷告破。K7和
P4时代我们还在为是否有必要做三相供电而争论,如今三相供电已经是低端配置了——当
然,低主频双核CPU需要的输出电流不超过50A,两相供电也能勉强满足要求,就是供电
电路会比较热,于是真的有一线大厂做两相供电的低端主板!高功耗的K10四核CPU令很
多早期的K10主板倒了下来,于是现在4+1相纷纷成为了K10主板的标准配置,这似乎也在
给我们暗示——相数不够是不行的!既然是将电流分配到多相上,那么分配给每相更多的
器件也可以达到相同的效果。这就是多相的第一个目的,降低损耗,分散发热,提高输出
容量。
同时相数多了还能带来一些额外的好处。假设电路的开关频率是f(比方说,100kHz),4
个相位交错工作,等效的开关频率就是4f(也就是400kHz),更高的等效开关频率带来了
更快的瞬态响应速度。另外,多相交错工作可以大大降低纹波电流(ripple current)。
我们还是以1相和4相来对比。假定输出电流都是100A,纹波电流占输出电流的5%。输入电
压12V,输出电压1.2V,开关占空比是1/10。下面是电流波形的示意图。
上方是四相叠加的电感电流,下方是每相电感的电流,锯齿的上沿和下沿之差就是纹波电
流的大小。可以直观地看到,四相总的纹波电流只有每相(仅担负了总输出的1/4)的1/
4,如果以单相输出全部的电流,纹波电流值将达到四相的16倍!多相交错工作可以减小
纹波电流。纹波电流与输出电压纹波成正比,因此纹波电流小了意味着输出电压更干净,
或者相同纹波程度下输出电感和输出电容数量得以减少,这就是相数多了带来的好处。
主板好坏之间的区别
1.电容 电容在主板中主要用于保证电压和电流的稳定(起滤波作用)。现在的个人电脑越来
越快,随着CPU主频和系统总线工作频率的提高,对主板供电的要求也越来越严格,因此
主板稳定工作的前提是必须有纯净的电流供应。从机箱电源出来的电流如果用示波仪器观察
会发现有很多的尖峰和杂波,这些尖峰和杂波都是主板稳定工作的大敌,因此主板必须对电
源进行过滤和净化才能使用,针对不同的杂波用不同的元件来进行过滤和净化。主要的元件
有扼流线圈和电容。原始电流首先流经扼流线圈(俗称线圈),因为线圈有一个蓄能的特性,
它可以初步过滤掉一些高频杂波,然后进入电容组进一步过滤、净化、拉平(把峰形波拉成
方波)。所以,主板质量的好坏直接反映在其电容上。 那么,怎样从外观上来简单判断主
板电容的好坏呢?可以从以下几方面入手 : ⑴按照颜色来区分:黑色的电容最差,绿色
的电容要好一些,蓝色的电容要比绿色的电容又要强一点。所以我们一般在主板上看到的
CPU周围滤波电容都用的是绿色的,而其他地方有些则是黑色的。蓝---->绿---->黄---->黑
(最次) ⑵从指标上区别:电容电压的范围非常重要,可以在电容上看到"+、-"的字样,
这是电容电压的承受范围,这个数值越小电容则越好。一般是6.3V 也有用10V 、12V、 16V。
⑶看电容的容量:按照Intel主板技术白皮书的说法,现在主板CPU插槽附近的滤波电容单
个容量最低为1000μF,一般主板都采用1000μF的电解电容(很会精打细算啊),而在Intel
的原装主板上,这样的电容单个容量高达3300μF,这就是大家推崇Intel主板稳定性的原因
之一。 ⑷从数量上看: 目前有些主板喜欢用少量的几个大电容来替代一堆的小电容,这
样从用料上看成本是增加了,但从生产成本上看则减小了,因为这些电容都是人工安装的,
零件越少人为安装的步骤也越少,人工花费就越低,维修也相对方便,生产成本也可以降低。
这就是题外话了,不再多说。总之,一块性能出众的主板必定拥有众多高品质的电容。 2.
插件 通过插件识别主板好坏: 一块好的主板,应该采用象AMP、FOXCONN、TEKCON、
MOLEX、AMCO等一样的大厂商的插件,这些厂商对接插件的簧片及触点进行过特殊处理,
其刚性、抗氧化性和触点导通电阻比普通小厂的产品有很大优势,使用过程中多次插拔也不
易变形、接触可靠,而一些采用不知名的小厂的接插件的主板,就会给系统留下隐患,比如
时常有莫名其妙的死机、花屏和系统不稳定等。 另外在购买主板时还应注意,在中国
大陆销售的稍有名气点的品牌的正品行货主板全部采用中文包装盒、中文说明书、提供中文
客户产品保证书;包装盒上贴有易碎激光防伪标签;主板上的条码、产品质保卡上的条码和
包装盒上的条码相一致。
主板分为,四层板、六层板、八层板,目前叫多的几乎是四层板,六层板和八层板基本用在
服务器上,区别就是在,信号线和供电线的不同,主板是由PCB制成的印刷电路板,它是
由几层树脂胶粘合在一起内部采用铜泊走线。例如:一块四层板上下走的是信号层(这样做
为了对信号做出更好的修正),中间一层走地线、一层走供电。主板上密密麻麻比较细的线
就是信号线,比信号线稍粗点的就是供电线。六层板、八层板的信号线之间相距比较远这样
可以防止电磁干扰。六层板有三个或者四个信号层,一个接地层,一个或者两个供电层(用
来提供足够的动力为使系统能正常的工作)信号线的布局和长度是重要的因素它设计的宗
旨:尽量避免信号线的干扰造成信号失真。目前市场上比较流行的一类主板华硕、华擎、英
特尔主板造价比较高,一般杂牌主板造价比较低所以信号与信号之间干扰比较大,那就决定
了好的主板性能更加稳定,差的主板性能或多或少影响系统正常工作
一台电脑的性能主要取决于主板、CPU、内存(如果玩游戏,显卡也相当的重要),这三者
之间互相协调,又互相牵制,有一项指标上不去,其余两项指标再高,也发挥不出来,由此
可见主板的重要性! 你的电脑有些慢,不一定就是主板的事情。硬盘呀、内存啊出现问题,
都有可能导致电脑的运行速度变慢。 电脑出现问题,应本着先软件、后硬件;先机外、后
机内;先总体、后局部的原则进行检修。 你可以清理一下系统(或恢复一下系统、重新安
装系统),是不是有病毒了,换一种杀毒软件重新查杀一遍试一试,都有可能解决问题的!
简析固态电容的利与弊
液体电解电容的电介质为液态电解液,液态粒子在高温下十分活跃,对电容内部产生压
力,它的沸点不是很高,因此可能会出现爆浆的情况,固态电容采用了高分子电介质,固态
粒子在高温下,无论是粒子澎涨或是活跃性均较液态电解液低,它的沸点也高达摄氏350
度,因此几乎不可能出现爆浆的可能性。 从理论上来说,固态电容几乎不可能爆浆。 第二,
固态电容在等效串联阻抗表现上相比传统电解电容有更优异的表现,据测试显示,固态电容
在高频运作时等效串联电阻极为微小,而且导电性频率特佳,具有降低电阻抗和更低热输出
的特色,在100KHz至10MHz之间表现最为明显。 而传统电解电容比较容易受使用环境的
温度和湿度影响,在高低温稳定性方面稍差。即使是在零下摄氏55度至105度,固态电容
的ESR(等效串联电阻)阻抗可以低达0.1~0.3欧姆,但电解电容则会因温度而改变。 在
电容值方面,液态电容在摄氏20度以下,将会比其标示的电容值为低,温度越低电容值也
会随之而下降,在摄氏零下20度下电容量下降约13%、摄氏零下55度下电容量更达至37%。
当然,这对普通用户来说没有什么影响,但对于采用液态氮作终极超频的玩家来说,固态电
容可保证不会因温度降低而使电容容量上受到影响,从而导致超频稳定性大打节扣,因为固
态电容在零下55度其电容值只会下降不足5%。 固态电容确实有很多优点,但它并不是任
何时候都适用。固态电容的低频响应不如电解电容,如果用于涉及到音效的部分会得不到最
佳的音质效果。也就是说,一款主板采用全固态电容并不一定是最合理的! 前面我已经解
释得很清楚了,不管是固态电容还是电解电容,它们的主要作用是滤除杂波,因此电容只要
容量达到一定的数值要求即可,只要其元件质量过关,也能确保主板的稳定运行。而这一点,
电解电容也完全能做到! 再重新复习一下固态电容的优点。在105摄氏度的时候,它和电
解电容的寿命同样为2000小时,在温度降低后,它们的寿命会增加,但是固态电容寿命增
加的幅度更大,一般情况下电容的工作温度在70度或更低,这个时候固态电容的寿命可能
会达到23年,几乎是电解电容的6倍多!但是……你的主板在23年后还会继续使用吗?而
且这个23年是指全天候24小时开机,即使电容有那么长的寿命,其它元器件恐怕也不能挺
23年! 目前看来,不少厂商推出的以超频为卖点的主板大都会使用固态电容,所以说你说
的“固态电容的主板更能超”这个说法勉强正确。但是对超频起决定作用的并不是电容,线路
的设计、BIOS的研发,CPU本身体质的好坏以及散热措施都可能决定超频的成败。所以不
存在说“将主板上的普通电解电容更换为全固态电容就能提升主板的超频性能”,这种说法完
全错误!如果真的要说固态电容对超频的影响的话,那就是由于它拥有更高的耐压和耐温能
力,因此对超频后的系统稳定性提供了一定的保障。