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用料做工才能看主板質量

日期： 2015-03-10

關鍵詞： 主板接插 PCB板插槽

用料做工才能看主板質量

很多用戶都明白芯片組基本決定了一款主板的性能表現，但是這并非是主板的全部。附加功能、超頻性能、穩定性，這些都是廣大消費者十分看重的內容。毫無疑問，決定這些表現的因素將是主板的做工以及包括電子元件和板載芯片的用料。然而如今主板市場處于前所未有的低價位時代。在三年前，一款主流主板的均價是1000元左右，而如今則停留在700元左右，甚至市場上500元左右的主流產品比比皆是。這一現象反應到市場上的直觀感受便是產品普遍比以前便宜，但是做工與用料反而引起了廣大消費者更多的關注，因為誰也不想購買一款縮水的產品。那么什么樣的主板才是好主板？怎么判斷一款主板用料、做工的好壞呢？下面，就讓我們為您揭開主板做工、用料的秘密。

一、關注PCB板與布線設計

PCB板的電氣性能是決定主板穩定性的關鍵因素之一，辨別PCB板電氣性能的關鍵就是查看其層數，一般分為6層或4層。多層PCB板大大增加了可布線的面積，有助于降低布線密度從而提高穩定性。一般而言使用4層PCB板的主板產品就可基本滿足需要，而6層PCB板的成本大約是4層PCB板的1.3倍。事實上也沒有必要追捧6層PCB板的主板，因為大多數4層PCB主板都能很穩定地工作。我們應該更在意PCB板的邊腳是否平整，有無異常切割，謹防那些通過回收材料制作的劣質產品。一般而言，劣質主板在PCB板上會出現種種瑕疵，其中以露銅現象最為明顯。由于生產設備不良，PCB上的導線出現斷裂現象，此時加工廠會以電解質溶液進行“補油”。毫無疑問，過多“補油”的主板勢必會在走線上有痕跡，我們通過強光可看出不同的顏色。此外，各種電子元件的焊接工藝也值得關注。劣質主板往往焊接工藝較差，焊點不均勻，甚至留有毛刺。盡管焊接工藝對穩定性基本上不會有過多影響，但終究留下了隱患。

6層PCB板的升技主板

除了PCB板，布線設計也是一個關鍵因素，對于整體穩定性有著較大的影響。按照常規設計理念，北橋芯片到CPU、內存、AGP槽的距離應該是相等的，這也就是所謂的“時鐘線等長”。如果出現細微的差異，理論上會折損性能并且導致工作不穩定。如今部分設計實力強大的主板廠商選擇北橋芯片45度放置的設計方案，這樣可以使北橋與CPU、內存槽、AGP槽之間的走線長度一致，縮小主板體積的同時更加容易實現“時鐘線等長”。

北橋芯片45度放置

主板上的布線設計是一門比較專業的學問，它要視不同的線路特性進行不同的設計處理方式。主板上采用的“蛇行布線”就很有講究，有些人認為蛇行布線越多就說明有更高的設計水平，這種觀點是錯誤的。采用蛇行布線的原因有兩個：一個是為了保證布線線路的等長，因為像CPU到北橋芯片的時鐘線，它不同于普通電器上的線路，在這些線路上以200MHz左右的頻率高速運行的信號對線路的長度十分的敏感，不等長的時鐘布線路會引起信號的不同步進而造成系統不穩。這樣某些線路需要以彎曲的方式走線以調節長度；另一個使用蛇行布線的常見原因是為了盡可能減少電磁輻射（EMI）對主板其余部件和人體的影響，因為高速而單調的數字信號會大大地干擾主板上模擬器件的工作。

6層PCB板上的布線設計

采用蛇行布線有了上面這些好處，并不是說在主板布線設計的時候使用蛇行布線越多越好，因為過多過密的主板布線會造成主板布局的疏密不均，會對主板的質量有一定的影響。好的布線應使主板上各部分線路密度差別不大，并且要盡可能均勻分布否則很容易造成主板的不穩定。

二、拋開唯電容論

拋開固有的偏見，讓我們首先來看看主板的作用。說穿了主板就是決定性能的南北橋芯片以及決定功能的板載芯片的組合，所有的其它因素都是起著襯托作用。排除BIOS導致CPU頻率的細微差別，使用相同芯片組的主板在性能方面的差距微乎其微，更不用說相同型號不同批次的產品。或許大家所關心的并不是性能，而是穩定性。那么究竟什么解決了穩定性呢？是三相供電還是高級電容？客觀而言，這些都是不可忽視的因素，但是絕對不是主導因素。如果因為大量上市后的產品因為在電容設計上有所改動就是偷工減料，那未免過于偏激。

出色的供電電路設計與用料

為了保證CPU能夠在快速的負荷變化中不會因為電流供應不上而出現不穩定現象，CPU供電電路要求具有非常快速的大電流響應能力。供電電路中的MOSFET管，電感線圈和電容都會影響到這一能力。然而大家需要明確的是，并不能簡單地認為只要CPU插槽附近有足夠多的大體積電容就是用料“不惜工本”，兩者之間沒有必然的聯系。電容并不是主板最主要的部件，有些地方省掉了也不影響運行。相反，主板的品檢標準非常重要，如果廠商能夠堅持嚴格的品檢，那么使用什么元件都不重要，因為品檢時的環境遠比日常使用環境苛刻。

事實上，我們認為更加值得大家關注的是接插件工藝。很多雜牌主板使用普通甚至劣質接插件，接觸不良的概率大；而品牌主板使用優質接插件，接插緊固度遠高于普通產品。根據主板廠商的統計，大約有65％以上的主板故障都是由于接插件問題引起的，而真正的芯片損壞或者電子元件損壞并不是最主要的損壞原因。

接插件質量不容忽視

接插件的好壞一般是看主板生產廠商采用什么牌子的接插件，采用LOTES、FOXCONN、TEKCON與AMP等世界著名的主板接插件供應商供應的接插件，質量上明顯要好得多。而質量差的接插件易出現接觸不良、彈性變弱、變形等后果，尤其經不起多次插拔。而對于像CPU腳座，AGP插槽擴DIMM插槽這些如此重要的接插件來說，哪怕在接觸方面出現輕微的問題就有可能導致系統的不穩定，甚至點不亮機。

很多用戶都碰到過無法點亮系統，然后重新擦拔內存就能解決問題的故障。撇開內存條金手指質量不談，很多這類蹊蹺故障就是主板內存插槽質量或者工藝不良所導致的。更為惱人的是，這類故障不間斷性地發生，而且很難維修。低價位主板在這方面節省成本可謂司空見慣，而這也給用戶帶來很多不便。除此以外，按照新的主板規范給接口以及各種插槽使用不同顏色也是最基本的要求，這幾乎不會增加額外的成本，但是市場上少數低價位主板因為采用庫存接插件而無法做到這一點。

各種接口使用不同顏色區分

電阻工藝看清楚

很多消費者都知道主板存在很多“空焊”是偷工減料的跡象，但是所謂的“空焊”并不是指最顯而易見的板載芯片空缺，因為這對于一般面向中低端市場的主板而言無可厚非，更不會影響穩定性，僅僅是減少部分功能而已。但是如果發現電阻的位置存在大量空焊現象，那么大家可就得留心了。判斷電阻用料是否十足并非僅僅查看貼片電阻的數量，以現今的工藝和成本，做到這一步一點也不難，也不會花去多少成本，真正的關鍵在于Poly Fuse壓敏電阻。

Poly Fuse壓敏電阻

這種壓敏電阻的主要作用便是提供過壓保護。只要在其通路范圍內的元件工作在正常范圍內，其阻值不會變化。但是一旦通路內電流發生變化或者電壓劇烈波動，該壓敏電阻立即大幅度調整阻值，從而第一時間保護重要的電子元件和芯片。事實上，這種電阻的工作方式很像我們常見的保險絲，只不過它更為精密。主板上的Poly Fuse壓敏電阻一般為綠色、紅色或者黃色的貼片小元件，但是由于其成本不低而且要求較高的貼片工藝與設備，因此不少低價位主板中幾乎絕跡。我們并不能說沒有這種Poly Fuse壓敏電阻的主板就一定不安全，但至少這令主板失去如今非常實用的保護功能。

Poly Fuse壓敏電阻位是空的

并非完全否定電容作用

當然，以上分析都是建立在不超頻的基礎上。如果用戶渴望選購一款超頻王主板，那么還是有必要在元件用料方面有所講究。客觀而言，高精度大容量的Rubycon紅寶石、SANYO、NICHICON等電容確實對于穩定超頻有所幫助，但是要求所有的主板采用這類高檔元件并不現實，畢竟不同產品有不同的市場定位。

口碑極為出色的Rubycon紅寶石電容

另外在線圈上也是有點差別的，有些主板采用的線圈是線徑很細，繞組多的那種；有些則采用繞線圈數較少，線徑很粗的線圈。線徑很粗的線圈采用的是高導磁率、不易飽和的新型磁芯，所以不需要很多的繞線圈數就可以得到足夠的磁通量，因此也被越來越多的主板生產商所采用。需要說明的是，一款主板在投入批量生產前都是經過了工程師們的嚴格測試，其供電部分一般是能得到保證的，尤其是名牌主板。但是也不排除某些生產商為了降低成本，偷工減料，從中獲取最大的利潤，這樣的產品質量就可想而知了。此外，絕對不能認為電子元件用料就是決定主板超頻穩定性的主要因素，真正的關鍵因素還在于ICS頻率發生器、北橋芯片版本與Stepping、整體電路設計等。

三、幾相供電才夠用

很多主板都采用多相供電技術，并且進行大規模宣傳，因此不少消費者對此也是趨之若騖。但是需要注意的是，幾相供電也僅僅是一種電路設計，問題的關鍵并不在于數量有多少，而是需要保證足夠的穩定性。以目前Prescott核心的Pentium4 CPU為例，其峰值功耗大約可以達到120W左右，而其電壓一般保持在1.35V。經過簡單的計算，此時供電電流大約需要90A。

主板廠商所要做的是如何分配這90A電流，因為僅用單相供電實在太危險，此時供電元件難以承受高發熱量。而假如使用多相開關電源電路提供，那么每組分擔的電流就會小得多，此時就可以減小發熱量，從而保證穩定性。更為重要的是，一旦用戶進行超頻，那么供電電流會進一步提升。從理論上說，多相供電肯定是有利的，但是如果廠商僅僅是為了采用低承受能力的電子元件而這樣做就并不可取。毫無疑問，幾相供電才夠用這個問題應該理性看待。如果能夠采用三相供電的話，至少應該是值得歡迎的，但是此時還需要在供電模塊元件以及散熱措施方面加以注意。

很多消費者還會有這樣的疑問：究竟如何識別三相供電？通常情況下，每相供電電路由一個電感線圈（CHOKE）、兩個場效應管（MOS）和一個（或多個）電容構成。由于供電模塊一般集中在CPU插槽附近，因此要判斷主板采用了何種供電模塊我們只要從CPU插槽周圍的電感線圈和MOS數量上就能推算出來。有幾個線圈就是幾相供電。

典型的三相供電設計

比如上面的圖片就是一個典型的三相供電電路，我們從上面可以清晰地看到CPU插槽邊上的3個線圈、6個MOS管以及若干個電容。同樣的，經典兩相供電一般包含2個線圈、4個MOS管以及2個或偶數個電容。至于少數主板采用的四相供電，也是相應的推算方法。

除了CPU供電，很多主板還對AGP/PCI Express顯卡以及內存單獨供電，這種設計的好處勿庸置疑。此時每個電源模塊單獨對相應元件進行電壓過載保護，不會因為某個穩壓器的故障使系統癱瘓。此外有利于減小公共阻抗的相互耦合及公共電源的相互耦合，大大提高供電系統的可靠性，也有助于電源的散熱。更為重要的是，CPU總線上電壓的變化不會影響內存和顯卡的電壓，有助于在超頻時提高穩定性。在十分重要的內存供電部分，一般由扼流圈與MOSFET組成，但是不同的組成方式存在明顯區別。

顯卡的獨立供電部分

DDR內存有3.3V的I/O電壓和2.5V核心電壓（DDR2也有這兩組電壓），最理想的狀態下需要兩組供電，因此直接使用兩組扼流圈與MOSFET是最佳方案。不過有些主板僅僅是用扼流圈與MOSFET提供2.5V核心電壓，甚至還舍去扼流圈，3.3V的I/O電壓轉接由電源提供，此時穩定性就大打折扣。如果電路設計理想并且電源質量較好還問題不大，但是只要稍有閃失就容易帶來各種意想不到的故障。

內存的獨立供電

四、帶來附加功能的板載芯片

盡管高度集成的南北橋芯片已經具備了很多功能，但是主板的部分功能還是需要板載芯片去實現。通過使用不同的板載芯片，廠商可以方便的區分高低端產品，用戶也能根據自己的需求選擇產品。與獨立板卡相比，采用板載芯片也可以有效降低成本，提高產品的性價比。

I/O控制芯片

I/O控制芯片就是輸入輸出管理芯片，顧名思義它負責對系統所有的輸入輸出設備進行管理，并口、串口、軟驅、PS/2等接口都通過I/O控制芯片來實現。此外，如今的I/O控制芯片往往還具備CPU過電壓保護、風扇轉速監測、5V/12V電壓監測等硬件監控功能。目前主流主板所采用的I/O控制芯片以ITE或者Winbond的產品為主。

W83627THF I/O控制芯片

為了更好的實現硬件監控防止CPU因為過熱而燒毀，不少主板廠商采用了獨立開發的硬件監控芯片。華碩ASB100是其中的典型代表，它能夠對CPU電壓、3.3V/ 5V/ 12 V電壓、3個風扇轉速以及CPU內部探測溫度/外部探測溫度、外部溫度進行監控。

華碩ASB100硬件監控芯片

時鐘頻率發生器

電腦要進行正確的數據傳送以及正常的運行，沒有時鐘信號是不行的。時鐘信號在電路中的主要作用就是同步，因為在數據傳送過程中，對時序都有著嚴格的要求，只有這樣才能保證數據在傳輸過程不出差錯。時鐘信號首先設定了一個基準，我們可以用它來確定其它信號的寬度，另外時鐘信號能夠保證收發數據雙方的同步。

典型的時鐘頻率發生器

主板上的時鐘頻率發生器可以給出CPU的外頻頻率，而倍頻由CPU自身的電路決定。隨著CPU外頻的提高，時鐘頻率發生器也再不斷升級。老主板往往無法支持最新的CPU，其中很關鍵的原因便是時鐘頻率發生器不能給出更高的外頻頻率。此外，時鐘頻率發生器還配合晶振負責對AGP/PCI進行分頻。有些時鐘頻率發生器雖然能夠支持很高的外頻頻率，但是由于無法支持更高的分頻倍率而導致CPU在超頻時AGP/PCI頻率過高，系統無法正常運轉。目前部分芯片組并不支持AGP/PCI頻率鎖定，此時鐘頻率發生器將更為重要。關于時鐘發生器的好壞比較專業，大家也不用深究，只要在購買主板的時候對主板所支持的最高頻率和是否支持AGP/PCI鎖頻等功能進行了解就足夠了。

RAID控制芯片

如果你發現自己的主板擁有不止兩個IDE接口，那么該主板肯定板載了RAID控制芯片。主流的IDE RAID控制芯片為HighPoint372/374以及Promise PDC20276，它們都能支持RAID 0以及RAID1模式，并且提供了對ATA133硬盤的支持。此外，有時我們也能看到一些不能支持RAID模式而只能掛接普通IDE設備的控制芯片，特別是在ATA版本升級之時推出的主板。事實上，造成這一現象的主要原因是廠商屏蔽了RAID功能。

HighPoint 374 IDE RAID控制芯片

除了IDE RAID，目前Serial ATA RAID也開始在高端主板上普及。支持Serial-ATA RAID的控制芯片主要是Silicon Image Sil3112A以及Promise PDC20376，Promise PDC20376在Serial-ATA RAID的基礎上還提供了一個額外的ATA133接口。不過大家需要注意的是，很多主板在啟用Serial-ATA接口之后，主板上第二個IDE插槽將只能接駁一個IDE設備。由于當前南橋芯片幾乎都提供Serial ATA功能，因此現在板載RAID控制芯片的主板越來越少。對于一般用戶而言，不用考慮Serial-ATA RAID功能是由南橋還是由板載芯片提供的，只要關注主板是否提供這一功能就足夠了。對于高端用戶而言，一般板載芯片可以提供比南橋更好的性能表現。

Serial ATA RAID控制芯片

網卡控制芯片

隨著寬帶網的普及，網卡對于普通用戶而言也顯得十分重要。為此，如今大多數主流主板都帶有一個網卡，通過板載芯片的方式來實現。常見的網卡控制芯片有Realtek RTL8100B系列、VIA VT6105和SiS900，一些定位于工作站市場的高端主板甚至還會集成Intel或者3Com的網卡控制芯片。

VIA的網卡控制芯片

3COM 的千兆網卡控制芯片

如果關心近期主板市場的話，你一定會發現不少主板都開始集成千兆網卡控制芯片，Broadcom BCM5702WKFB、3COM 3C940以及Intel 82554都是最為常見的集成型千兆網卡控制芯片。千兆網卡切實能夠大大改善網絡性能，但是對于小規模網絡或者寬帶網接入而言，其價值并不大，因此家庭/辦公用戶選擇集成100/10M網卡的主板就已經足矣。對于網卡控制芯片的選擇，Realtek RTL8100B系列的性價比最突出，普及率也最高，性能只能說是中規中矩，可以滿足一般要求。VIA VT6105也是低成本的網絡解決方案，速度基本令人滿意，但是CPU占用率高。SiS900的速度還不錯，不過普及率不高。Intel、3COM的產品速度一流，但是因為成本比較高，也只有高檔產品才會采用。

聲卡控制芯片

由于信號干擾的原因，聲卡控制芯片不可能完全集成于南橋芯片，而是僅僅集成DSP芯片，具體的數模轉換以及聲音輸出輸入還得依靠聲卡控制芯片。目前板載聲卡控制芯片都符合AC97規范，主要型號有Realtek ALC650/655、CMI8738-6CH/CMI9738A、VT1611、VIA Envy24等。VIA Envy24可以支持7.1聲道，而且可以對Windows Media 9的專業性提供相關支持，配合改進后WMA解碼，達到最完美的解碼效果。目前采用這種最新板載聲卡控制芯片的主板還很少，僅僅局限于幾款高端主板。集成聲卡的特點是低成本和多聲道音頻輸出的支持，使用性能差不太多，用戶不用過多考慮芯片的選擇。