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用料做工才能看主板质量

日期： 2015-03-10

关键词： 主板接插 PCB板插槽

用料做工才能看主板质量

很多用户都明白芯片组基本决定了一款主板的性能表现，但是这并非是主板的全部。附加功能、超频性能、稳定性，这些都是广大消费者十分看重的内容。毫无疑问，决定这些表现的因素将是主板的做工以及包括电子元件和板载芯片的用料。然而如今主板市场处于前所未有的低价位时代。在三年前，一款主流主板的均价是1000元左右，而如今则停留在700元左右，甚至市场上500元左右的主流产品比比皆是。这一现象反应到市场上的直观感受便是产品普遍比以前便宜，但是做工与用料反而引起了广大消费者更多的关注，因为谁也不想购买一款缩水的产品。那么什么样的主板才是好主板？怎么判断一款主板用料、做工的好坏呢？下面，就让我们为您揭开主板做工、用料的秘密。

一、关注PCB板与布线设计

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板电气性能的关键就是查看其层数，一般分为6层或4层。多层PCB板大大增加了可布线的面积，有助于降低布线密度从而提高稳定性。一般而言使用4层PCB板的主板产品就可基本满足需要，而6层PCB板的成本大约是4层PCB板的1.3倍。事实上也没有必要追捧6层PCB板的主板，因为大多数4层PCB主板都能很稳定地工作。我们应该更在意PCB板的边脚是否平整，有无异常切割，谨防那些通过回收材料制作的劣质产品。一般而言，劣质主板在PCB板上会出现种种瑕疵，其中以露铜现象最为明显。由于生产设备不良，PCB上的导线出现断裂现象，此时加工厂会以电解质溶液进行“补油”。毫无疑问，过多“补油”的主板势必会在走线上有痕迹，我们通过强光可看出不同的颜色。此外，各种电子元件的焊接工艺也值得关注。劣质主板往往焊接工艺较差，焊点不均匀，甚至留有毛刺。尽管焊接工艺对稳定性基本上不会有过多影响，但终究留下了隐患。

6层PCB板的升技主板

除了PCB板，布线设计也是一个关键因素，对于整体稳定性有着较大的影响。按照常规设计理念，北桥芯片到CPU、内存、AGP槽的距离应该是相等的，这也就是所谓的“时钟线等长”。如果出现细微的差异，理论上会折损性能并且导致工作不稳定。如今部分设计实力强大的主板厂商选择北桥芯片45度放置的设计方案，这样可以使北桥与CPU、内存槽、AGP槽之间的走线长度一致，缩小主板体积的同时更加容易实现“时钟线等长”。

北桥芯片45度放置

主板上的布线设计是一门比较专业的学问，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。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，因为像CPU到北桥芯片的时钟线，它不同于普通电器上的线路，在这些线路上以200MHz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。

6层PCB板上的布线设计

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。

二、抛开唯电容论

抛开固有的偏见，让我们首先来看看主板的作用。说穿了主板就是决定性能的南北桥芯片以及决定功能的板载芯片的组合，所有的其它因素都是起着衬托作用。排除BIOS导致CPU频率的细微差别，使用相同芯片组的主板在性能方面的差距微乎其微，更不用说相同型号不同批次的产品。或许大家所关心的并不是性能，而是稳定性。那么究竟什么解决了稳定性呢？是三相供电还是高级电容？客观而言，这些都是不可忽视的因素，但是绝对不是主导因素。如果因为大量上市后的产品因为在电容设计上有所改动就是偷工减料，那未免过于偏激。

出色的供电电路设计与用料

为了保证CPU能够在快速的负荷变化中不会因为电流供应不上而出现不稳定现象，CPU供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力。供电电路中的MOSFET管，电感线圈和电容都会影响到这一能力。然而大家需要明确的是，并不能简单地认为只要CPU插槽附近有足够多的大体积电容就是用料“不惜工本”，两者之间没有必然的联系。电容并不是主板最主要的部件，有些地方省掉了也不影响运行。相反，主板的品检标准非常重要，如果厂商能够坚持严格的品检，那么使用什么元件都不重要，因为品检时的环境远比日常使用环境苛刻。

事实上，我们认为更加值得大家关注的是接插件工艺。很多杂牌主板使用普通甚至劣质接插件，接触不良的概率大；而品牌主板使用优质接插件，接插紧固度远高于普通产品。根据主板厂商的统计，大约有65％以上的主板故障都是由于接插件问题引起的，而真正的芯片损坏或者电子元件损坏并不是最主要的损坏原因。

接插件质量不容忽视

接插件的好坏一般是看主板生产厂商采用什么牌子的接插件，采用LOTES、FOXCONN、TEKCON与AMP等世界著名的主板接插件供应商供应的接插件，质量上明显要好得多。而质量差的接插件易出现接触不良、弹性变弱、变形等后果，尤其经不起多次插拔。而对于像CPU脚座，AGP插槽扩DIMM插槽这些如此重要的接插件来说，哪怕在接触方面出现轻微的问题就有可能导致系统的不稳定，甚至点不亮机。

很多用户都碰到过无法点亮系统，然后重新擦拔内存就能解决问题的故障。撇开内存条金手指质量不谈，很多这类蹊跷故障就是主板内存插槽质量或者工艺不良所导致的。更为恼人的是，这类故障不间断性地发生，而且很难维修。低价位主板在这方面节省成本可谓司空见惯，而这也给用户带来很多不便。除此以外，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，这几乎不会增加额外的成本，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。

各种接口使用不同颜色区分

电阻工艺看清楚

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，真正的关键在于Poly Fuse压敏电阻。

Poly Fuse压敏电阻

这种压敏电阻的主要作用便是提供过压保护。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，从而第一时间保护重要的电子元件和芯片。事实上，这种电阻的工作方式很像我们常见的保险丝，只不过它更为精密。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。我们并不能说没有这种Poly Fuse压敏电阻的主板就一定不安全，但至少这令主板失去如今非常实用的保护功能。

Poly Fuse压敏电阻位是空的

并非完全否定电容作用

当然，以上分析都是建立在不超频的基础上。如果用户渴望选购一款超频王主板，那么还是有必要在元件用料方面有所讲究。客观而言，高精度大容量的Rubycon红宝石、SANYO、NICHICON等电容确实对于稳定超频有所帮助，但是要求所有的主板采用这类高档元件并不现实，毕竟不同产品有不同的市场定位。

口碑极为出色的Rubycon红宝石电容

另外在线圈上也是有点差别的，有些主板采用的线圈是线径很细，绕组多的那种；有些则采用绕线圈数较少，线径很粗的线圈。线径很粗的线圈采用的是高导磁率、不易饱和的新型磁芯，所以不需要很多的绕线圈数就可以得到足够的磁通量，因此也被越来越多的主板生产商所采用。需要说明的是，一款主板在投入批量生产前都是经过了工程师们的严格测试，其供电部分一般是能得到保证的，尤其是名牌主板。但是也不排除某些生产商为了降低成本，偷工减料，从中获取最大的利润，这样的产品质量就可想而知了。此外，绝对不能认为电子元件用料就是决定主板超频稳定性的主要因素，真正的关键因素还在于ICS频率发生器、北桥芯片版本与Stepping、整体电路设计等。

三、几相供电才够用

很多主板都采用多相供电技术，并且进行大规模宣传，因此不少消费者对此也是趋之若骛。但是需要注意的是，几相供电也仅仅是一种电路设计，问题的关键并不在于数量有多少，而是需要保证足够的稳定性。以目前Prescott核心的Pentium4 CPU为例，其峰值功耗大约可以达到120W左右，而其电压一般保持在1.35V。经过简单的计算，此时供电电流大约需要90A。

主板厂商所要做的是如何分配这90A电流，因为仅用单相供电实在太危险，此时供电元件难以承受高发热量。而假如使用多相开关电源电路提供，那么每组分担的电流就会小得多，此时就可以减小发热量，从而保证稳定性。更为重要的是，一旦用户进行超频，那么供电电流会进一步提升。从理论上说，多相供电肯定是有利的，但是如果厂商仅仅是为了采用低承受能力的电子元件而这样做就并不可取。毫无疑问，几相供电才够用这个问题应该理性看待。如果能够采用三相供电的话，至少应该是值得欢迎的，但是此时还需要在供电模块元件以及散热措施方面加以注意。

很多消费者还会有这样的疑问：究竟如何识别三相供电？通常情况下，每相供电电路由一个电感线圈（CHOKE）、两个场效应管（MOS）和一个（或多个）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了何种供电模块我们只要从CPU插槽周围的电感线圈和MOS数量上就能推算出来。有几个线圈就是几相供电。

典型的三相供电设计

比如上面的图片就是一个典型的三相供电电路，我们从上面可以清晰地看到CPU插槽边上的3个线圈、6个MOS管以及若干个电容。同样的，经典两相供电一般包含2个线圈、4个MOS管以及2个或偶数个电容。至于少数主板采用的四相供电，也是相应的推算方法。

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。

显卡的独立供电部分

DDR内存有3.3V的I/O电压和2.5V核心电压（DDR2也有这两组电压），最理想的状态下需要两组供电，因此直接使用两组扼流圈与MOSFET是最佳方案。不过有些主板仅仅是用扼流圈与MOSFET提供2.5V核心电压，甚至还舍去扼流圈，3.3V的I/O电压转接由电源提供，此时稳定性就大打折扣。如果电路设计理想并且电源质量较好还问题不大，但是只要稍有闪失就容易带来各种意想不到的故障。

内存的独立供电

四、带来附加功能的板载芯片

尽管高度集成的南北桥芯片已经具备了很多功能，但是主板的部分功能还是需要板载芯片去实现。通过使用不同的板载芯片，厂商可以方便的区分高低端产品，用户也能根据自己的需求选择产品。与独立板卡相比，采用板载芯片也可以有效降低成本，提高产品的性价比。

I/O控制芯片

I/O控制芯片就是输入输出管理芯片，顾名思义它负责对系统所有的输入输出设备进行管理，并口、串口、软驱、PS/2等接口都通过I/O控制芯片来实现。此外，如今的I/O控制芯片往往还具备CPU过电压保护、风扇转速监测、5V/12V电压监测等硬件监控功能。目前主流主板所采用的I/O控制芯片以ITE或者Winbond的产品为主。

W83627THF I/O控制芯片

为了更好的实现硬件监控防止CPU因为过热而烧毁，不少主板厂商采用了独立开发的硬件监控芯片。华硕ASB100是其中的典型代表，它能够对CPU电压、3.3V/ 5V/ 12 V电压、3个风扇转速以及CPU内部探测温度/外部探测温度、外部温度进行监控。

华硕ASB100硬件监控芯片

时钟频率发生器

电脑要进行正确的数据传送以及正常的运行，没有时钟信号是不行的。时钟信号在电路中的主要作用就是同步，因为在数据传送过程中，对时序都有着严格的要求，只有这样才能保证数据在传输过程不出差错。时钟信号首先设定了一个基准，我们可以用它来确定其它信号的宽度，另外时钟信号能够保证收发数据双方的同步。

典型的时钟频率发生器

主板上的时钟频率发生器可以给出CPU的外频频率，而倍频由CPU自身的电路决定。随着CPU外频的提高，时钟频率发生器也再不断升级。老主板往往无法支持最新的CPU，其中很关键的原因便是时钟频率发生器不能给出更高的外频频率。此外，时钟频率发生器还配合晶振负责对AGP/PCI进行分频。有些时钟频率发生器虽然能够支持很高的外频频率，但是由于无法支持更高的分频倍率而导致CPU在超频时AGP/PCI频率过高，系统无法正常运转。目前部分芯片组并不支持AGP/PCI频率锁定，此时钟频率发生器将更为重要。关于时钟发生器的好坏比较专业，大家也不用深究，只要在购买主板的时候对主板所支持的最高频率和是否支持AGP/PCI锁频等功能进行了解就足够了。

RAID控制芯片

如果你发现自己的主板拥有不止两个IDE接口，那么该主板肯定板载了RAID控制芯片。主流的IDE RAID控制芯片为HighPoint372/374以及Promise PDC20276，它们都能支持RAID 0以及RAID1模式，并且提供了对ATA133硬盘的支持。此外，有时我们也能看到一些不能支持RAID模式而只能挂接普通IDE设备的控制芯片，特别是在ATA版本升级之时推出的主板。事实上，造成这一现象的主要原因是厂商屏蔽了RAID功能。

HighPoint 374 IDE RAID控制芯片

除了IDE RAID，目前Serial ATA RAID也开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的基础上还提供了一个额外的ATA133接口。不过大家需要注意的是，很多主板在启用Serial-ATA接口之后，主板上第二个IDE插槽将只能接驳一个IDE设备。由于当前南桥芯片几乎都提供Serial ATA功能，因此现在板载RAID控制芯片的主板越来越少。对于一般用户而言，不用考虑Serial-ATA RAID功能是由南桥还是由板载芯片提供的，只要关注主板是否提供这一功能就足够了。对于高端用户而言，一般板载芯片可以提供比南桥更好的性能表现。

Serial ATA RAID控制芯片

网卡控制芯片

随着宽带网的普及，网卡对于普通用户而言也显得十分重要。为此，如今大多数主流主板都带有一个网卡，通过板载芯片的方式来实现。常见的网卡控制芯片有Realtek RTL8100B系列、VIA VT6105和SiS900，一些定位于工作站市场的高端主板甚至还会集成Intel或者3Com的网卡控制芯片。

VIA的网卡控制芯片

3COM 的千兆网卡控制芯片

如果关心近期主板市场的话，你一定会发现不少主板都开始集成千兆网卡控制芯片，Broadcom BCM5702WKFB、3COM 3C940以及Intel 82554都是最为常见的集成型千兆网卡控制芯片。千兆网卡切实能够大大改善网络性能，但是对于小规模网络或者宽带网接入而言，其价值并不大，因此家庭/办公用户选择集成100/10M网卡的主板就已经足矣。对于网卡控制芯片的选择，Realtek RTL8100B系列的性价比最突出，普及率也最高，性能只能说是中规中矩，可以满足一般要求。VIA VT6105也是低成本的网络解决方案，速度基本令人满意，但是CPU占用率高。SiS900的速度还不错，不过普及率不高。Intel、3COM的产品速度一流，但是因为成本比较高，也只有高档产品才会采用。

声卡控制芯片

由于信号干扰的原因，声卡控制芯片不可能完全集成于南桥芯片，而是仅仅集成DSP芯片，具体的数模转换以及声音输出输入还得依靠声卡控制芯片。目前板载声卡控制芯片都符合AC97规范，主要型号有Realtek ALC650/655、CMI8738-6CH/CMI9738A、VT1611、VIA Envy24等。VIA Envy24可以支持7.1声道，而且可以对Windows Media 9的专业性提供相关支持，配合改进后WMA解码，达到最完美的解码效果。目前采用这种最新板载声卡控制芯片的主板还很少，仅仅局限于几款高端主板。集成声卡的特点是低成本和多声道音频输出的支持，使用性能差不太多，用户不用过多考虑芯片的选择。