电脑配置及基本知识-主板篇

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1、电脑配置及基本知识电脑配置及基本知识-主板篇主板篇们都知道主板的品质主要由：芯片组（CHIPSET）、主板设计与布局（DESIGN AND LA YOUT）、以及主板的做工用料这三方面来决定的。芯片组这里是主板性能的直接决定因 素。下面主要从主板的设计与布局以及主板的做工用料这两方面来谈谈主板的品质是如何 来体现的。 一、主板的布局与设计 主板的布局主要是从主板上各部件的安排与走线来体现的。提供芯片组的厂商在向主板厂 商出货时会相应提供芯片组的设计指南（CHIPSET DESIGN GUIDE），同时一般还会有 样板。传统的欧美大厂常按照这些设计，做全尺寸的板子，虽然价格较贵，但性能一流。 而

2、以台湾地区为代表的厂商为了权衡成本和性能要求，就拼命在主板的结构布局上下功夫 。 1、主板结构的安排 1)大多数的主板厂商为了节约成本，不但将板型改小，而且在主板的用料配件上也有相应 的精简，只维持基本的性能要求，可是这种降低成本的做法是对厂商的主板布局设计能力 的一个考验。因为更小的空间里放上同样多的扩展位，还要维持住稳定性以及限制干扰， 这样主板结构安排设计的合理性就显得特别的重要，稍微有一点设计不合理就会导致死机 ，在这点上实力不济的厂商就很容易在这些地方出纰漏，流出质量低劣的主板。 2)主板上需要跟外界连接的接口部件位置一般是固定的，不能改动，像 AGP、PCI 等扩展 槽和键盘、鼠标

3、、U 不好意思.我才是等接口就是这样的，它们必须配合机箱上的孔位 ，维持相对的位置。主板设计工程师会根据产品部门需求确定的扩展槽数目来预留安排它 们的位置。 3)CPU 与芯片组的布局，由于 CPU 与 CHIPSETS 相连的线路密集，再者芯片组厂商对 C PU、芯片组及其周边区域在设计指南中有严格的限定，属于敏感地带，所以在设计布局时 它们可以移动的余地很小。 4)除开扩展槽和 CPU、CHIPSETS 之外，乘下的部件就可以比较自由安排。如 ATX 电源 接口座，现在比较流行的做法是放在主板左上角键盘口附近，这样不但保证了充足的布线 空间，而且还能离机箱上的电源近一些。 5)主板结构布局

4、上的问题不仅可能影响稳定性，有时一些细节问题也会导致用户使用的不 方便，一些有实力的主板厂商会充分考虑到用户使用的方便性，比如说一些高个子的电容 、立式电池座等元器件就不宜安置在 PCI、AGP 槽附近，因为它们有可能会阻碍一部分扩 展卡的插入，再者现在由于 CPU 频率越来越高，发热量也越大，散热风扇（FAN）的体 积也随着越来越大，这就要求 CPU 座附近的高个大容量的电解电容不能离得太近，应给 体积盘大的 CPU 风扇预留足够的空间，但同时为了提升电源质量而需要在 CPU 座的附近 安置密布的大个电解电容，所以好的结构设计主板会把这两点完美地融合在一起。 2、主板布线设计 1)北桥芯片到

5、 CPU、内存、AGP 槽的距离相等是主板设计的基本要求，即所谓的“时钟线 等长“。我们知道作为 CPU 与内存连接桥梁的北桥芯片在布局上就很有讲究。现在一些有 研发实力的主板厂商在北桥芯片安排布局上采用旋转 45 度的巧妙设计，不但缩短了北桥 与 CPU、内存槽、AGP 槽之间的走线长度，而且使时钟线等长。 2)、主板上的布线设计是一门很专业的学问，它要视不同的线路特性进行不同的设计处理 方式。主板上采用的“蛇行布线“就很有讲究，有些人认为蛇行布线越多就说明有更高的设 计水平，这种观点是错误的，一般来说，采用蛇行布线的原因有两个：一个是为了保证布 线线路的等长，因为象 CPU 到北桥芯片的时

6、钟线，它不同于普通电器上的线路，在这些 线路上以 100MHz 左右的频率高速运行的信号对线路的长度十分的敏感,不等长的时钟布线 路会引起信号的不同步进而造成系统不稳,这样某些线路需要以弯曲的方式走线,以调节长 度；另一个使用蛇行布线的常见原因是为了尽可能减少电磁辐射（EMI）对主板其余部件 和人体的影响，因为高速而单调的数字信号会大大地干扰主板上模拟器件的工作，如 AC9 7 芯片或板载的软猫等。平常抑制 EMI 的一种简便方法就是通过设计蛇形布线，来尽可能 多吸收消化辐射。采用蛇行布线有了上面这些好处，并不是说在主板布线设计的时候使用 蛇行布线越多越好，因为过多过密的主板布线会造成主板布局

7、的疏密不均，会对主板的质 量有一定的影响。好的布线应使主板上各部分线路密度差别不大，并且要尽可能均匀分布 否则很容易造成主板的不稳定。 2、主板电源设计 1)、主板的电源设计包括 CPU 供电部分的设计和 BGA 等 CHIPSETS 及其外围芯片、IC 供电电路的设计，而其中以 CPU 供电部分设计最为关键。 2)、从 CPU 供电电路的直流-直流转换器件来说，以前的 LX、BX 到现在的 694、810 与 I 815 年代，一直普遍采用的是由两颗 MOSFET 管组成的单相同步降压电路，把电源输入 的 3.3V12V 电压转换成 1.65V2.0V 电压供 CPU 使用，它输出的电流的能

8、力可以达到十 几安培，可以满足 INTEL SOCKET CPU 的电源要求。 RC5051 为 PWM 宽脉冲开关电源调制器芯片，它把+12V 电源电压调制成 CPU 所需要的 1.65V2.0V 工作电压（具体电压值由不同的 CPU 设定的 VID0 至 VID4 不同的状态值来 确定），当 RC5051 接上电源时，会根据不同的 CPU 自身所设置的缺省状态值（VID0VI D4），经过 RC5051 内部的 5 位 A/D 转换器产生第 16 脚的 VREF 参考电压，然后 VREF 和输出电压 VCCVID 进行比较，从而随时调整确定 RC5051 的第 9 脚和第 12 脚的占空比

9、 输出方波，使得 VCCVID 电压始终保持调整为一个稳定的输出电压。对于“单相“我是这样 理解的，即在一个开关脉冲周期中只有一组脉冲方波形成；那么依此类推，下面介绍的“四 相“就是说在一个开关脉冲周期中有四组脉冲方波产生；“同步降压“我的理解是这样的：开 关脉冲方波的产生、调制和 VCCVID 输出电压的产生、调制是同时进行的，也就是说是同 步的，并且 PWM 芯片把+12V 等电压调制成 2V 以下的电压，所以也是在起一个降压的作 用。 3) 但是随着 AMD 的 1G MHz SOCKETA CPU 的出现，CPU 的供电电流比原来增加了 9 倍，达到了 41A 之多，就要求主板厂商设计

10、出更合乎经济标准的新型电源供电电路。为 了满足低电压、大电流的直流-直流转换器供电电路的需求，现在一些名牌大厂采用服务器 主板上早以使用的多相型电源变换器，如最常见设计是四相供电电源，如果每相供电 15A 的话就能给 60A 的处理器提供电力，更高档的设计场合还会采用 IC 甚至是专利保护下的 特殊电路来保证电源转换的高效率和更优的电源开关电路特性曲线。当然采用以上设计， 成本会递增，只有一些有实力的大厂会选择多相型变换器的思路，但是普通的二线厂商可 能会出于成本考虑，设计提供的电源电流刚好够标称支持的最高 CPU 使用，这样设计的 产品，价格虽然是下来了，但不能够对未来新的 CPU 提供支持。 二、主板的做工用料 PCB（印刷电路板）的做工 有实力的 PCB 生产厂家所生产的 PCB 板的色泽一定是均匀的，并且光洁度也好。PCB 的 布线层数并不是越多越好，一般以 6 层板为宜。 SMT（表面贴装）元器件的做工 一般我们主要通过观察元器件的贴装精度来判断主板的生产工艺是否精良，好的元器件贴 装应是定位准确，没有偏移和歪斜。 主板用料 名牌大厂所生产的主板用料，像 CPU 插座、扩展槽和插槽等都采用有名厂家的插接界面 元器件，主板的性能也就不用多说了。