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主板走线和布局设计
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主板走線和布局設計 |
| ??? 對 于一塊主板而言,除應在零部件用料(如采用優(yōu)質電容、三相電源線路等)方面下功夫外,主板的走線和布局設計也是非常重要的。由于主板走線和布局設計的形式 很多,技術性非常強,因此這也是優(yōu)質主板與劣質主板的一大分別。但是,普通消費者如何才能分辯出一塊主板設計得好壞與否呢?下面,筆者就為大家簡單分析一 下,使大家在選購主板時有更全面的參考依據。 一、解讀主板的走線設計 1、時鐘線等長概念 在一塊主板上,從北橋芯片到CPU、內存、AGP插槽的距離應該相等,這是主板設計的基本要求,即所謂的“時鐘線等長”概念。作為CPU與內存連接橋梁的 北橋芯片,在布局上是很有講究的。例如,部分有開發(fā)實力的主板廠商,就在北橋芯片的安排布局上采用旋轉45度的巧妙設計,不但縮短了北橋芯片與CPU、內 存插槽及AGP插槽之間的走線長度,而且更能使時鐘線等長。 2、蛇行走線的誤區(qū) 蛇行線(圖1)是一種電腦主板上常見的走線形式(玩過諾基亞手機游戲《貪食蛇》的人應該不會陌生)。主板上的走線設計是一門專業(yè)學問,有人認為蛇行線越多就說明有越高的設計水平,這個觀點是錯誤的 其實,在一塊主板上采用蛇行線的原因有兩個: 一是為了保證走線線路的等長。因為像CPU到北橋芯片的時鐘線,它不同于普通家電的電路板線路,在這些線路上以100MHz左右的頻率高速運行的信號,對 線路的長度十分敏感。不等長的時鐘線路會引起信號的不同步,繼而造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。故此,某些線路必須以彎曲的方式走線來調節(jié)長度。 另一個使用蛇行線的常見原因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(shù)字信號會干擾主板中各種零件的正常工作。通常,主板廠商抑制EMI的一種簡便方法就是設計蛇形線,盡可能多地消化吸收輻射。 但是,我們也應該看到,雖然采用蛇行線有上面這些好處,也并不是說在設計主板走線時使用的蛇行線越多越好。因為過多過密的主板走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。好的走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(wěn)定。 3、忌用“飛線”主板 判斷一塊主板走線的好壞,還可以從走線的轉彎角度看出來。好的主板布線應該比較均勻整齊,走線轉彎角度不應小于135度。因為轉彎角度過小的走線在高頻電路中相當于電感元件,會對其它設備產生干擾。 而某些設計水平很差的主板廠商在設計走線時,由于技術實力原因往往會導致最后的成品有缺陷。此時,便采取人工修補的方法來解決問題,這種因設計不合理而出現(xiàn)的導線,稱之為“飛線”(圖2)。如果一塊主板上有飛線,就證明該主板的走線設計有一些問題。
二、解讀主板的布局設計 主板的布局主要是從板上各部件(如集成電路芯片、電阻、電容、插槽等)的位置安排,以及線路走線來體現(xiàn)的。好的主板在行家的眼里看起來,幾乎就是一件精美的藝術品(圖3)。 通常,芯片組廠商在向主板廠商供貨時會提供芯片組的設計指南(CHIPSET DESIGN GUIDE)。同時,一般還會有基于標準的樣板,即所謂的“工程板,公板”。主板大廠商一般都按照標準板的設計,做出符合官方芯片組所提供技術標準的主 板,這樣的產品質量有保障,但是價格較高。反之,某些中小廠商往往為了均衡成本與功能的關系,對主板結構布局大肆修改,這些產品的質量可謂良莠不齊。 大致說來,普通消費者在選購主板時對布局應注意以下幾點: 1、認準公板設計 前面說到,有些主板廠商為節(jié)約成本,降低價格,不但將主板的體積改小,也不使用公板設計,甚至還在主板用料上作相應調整,只滿足芯片組所提的基本性能要 求。這種降低成本的做法是對廠商的主板布局設計能力的一個考驗:在更小的空間里放置同樣多的擴展插槽,還要維持穩(wěn)定性及限制電磁干擾,這樣主板結構安排設 計的合理性就顯得特別重要,稍微有一點設計不合理就會導致死機。 從這點來看,實力不濟的廠商就很容易在這些地方出現(xiàn)漏洞,主板不穩(wěn)定、性能較差都是由此造成的。因此,對于消費者而言,如果沒有什么特殊要求,還是選擇采用公板設計的主板比較好。 如何鑒別主板是不是公板設計,那就要看用戶對芯片組的掌握程度了。比如說某芯片組最多提供6PCI接口,但是用戶購買的主板雖然采用此芯片組,卻只提供了4個PCI接口,這就是非公板設計。事實上,在主板世界中廠商很少會完全按照公板進行設計。 2、觀察CPU插座的位置 CPU插座的位置很重要。如果過于靠近主板上邊沿,則在一些空間比較狹小或者電源位置不合理的機箱內會出現(xiàn)安裝CPU散熱器比較困難的情況(尤其在用戶 想換散熱器而又不愿把整塊主板拆出來的時)。同理,CPU插座周圍的電解電容也不應該靠得太近(圖4),否則一是安裝散熱器不方便(甚至有些CPU大型散 熱器根本就沒法安裝),二則有可能損壞電解電容。 3、觀察ATX電源的位置(圖5) 幾乎每塊主板的ATX電源接口位置都不太一樣。比較合理的位置應該是 在主板上邊沿靠右的一側或者在CPU插座與內存插槽之間,而不應該出現(xiàn)在CPU插座與左側I/O接口之間。這樣可以避免一些電源的接線過短的尷尬,也不會 出現(xiàn)妨礙CPU散熱器安裝或者影響CPU周圍空氣流通的問題。
安裝比較長的AGP顯卡后,與顯示卡相鄰內存插槽的卡扣會不會打不開。如果為換內存而必須把顯卡拆下來,那就比較麻煩了。另外,內存插槽也不應太靠近主板右側邊沿,否則有可能會導致安裝光驅時光驅與內存條相碰。
5、觀察軟驅和IDE設備接口位置 軟驅和IDE接口的位置,如果在主板右側靠下,需考慮是否會被光驅所妨礙;如果在主板右側靠下,則既要考慮會不會妨礙到安裝比較長的PCI界面卡,又要考慮到假如機箱比較大,可能會出現(xiàn)IDE數(shù)據線不夠長的情況。 由此可見,主板結構布局上的問題不僅可能影響穩(wěn)定性,有時候一些細節(jié)問題還會導致消費者使用的不方便。有實力的主板廠商往往會充分考慮到用戶使用的方便 性,比如說一些大型電容就不宜放置在PCI插槽、AGP插槽附近,因為它們有可能會阻礙一部分擴展卡的插入。又如現(xiàn)在CPU散熱器體積越來越大,這就要求 CPU插座附近的大容量電解電容不能離插座太近,應給體積龐大的CPU散熱器預留足夠的空間。但同時為了提高電源質量,為了CPU的穩(wěn)定,又必須在CUP 插座附近安置大量的電解電容。對于一些大廠商而言,往往會將這兩點處理的很好,如果是一些小廠家的話,可能就不知道該怎么辦了。 |
總結
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