作為承載整機(jī)各個(gè)零配件的平臺(tái),主板在PC中有著舉足輕重的地位。
在DIY攢機(jī)時(shí)候,除了芯片組、支持內(nèi)存類型、網(wǎng)卡的速度等參數(shù),部分高端主板還能看見諸如“6/8層PCB”、“2oz”銅等描述,雖然都知道這些個(gè)數(shù)字越大越好,但不少DIY老玩家可能也說不出他們具體含義,其實(shí)這兩個(gè)指標(biāo)就像主板的骨架與血管,直接決定了性能上限與穩(wěn)定性。
PCB:主板電路的立體布線藍(lán)圖
PCB的全稱叫印刷電路板,通常采用FR-4作為基材,它由環(huán)氧樹脂和玻璃纖維布復(fù)合而成,表層敷有銅箔材質(zhì)的線路與各個(gè)元器件連接。
在電子產(chǎn)品中,最簡(jiǎn)單的單面板(1層)只有一面有導(dǎo)電線路,通常用在功能簡(jiǎn)單、規(guī)模小的設(shè)備(例如遙控器、電子玩具等)。雙面板(2層)正反兩面都有線路,能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的交叉布線,通常用在家電、高端電源等設(shè)備。

但對(duì)于PC主板來說(這里特指臺(tái)式機(jī)主板),2層板甚至連入門級(jí)產(chǎn)品都不夠資格,這不僅是因?yàn)殡娐返囊?guī)模不夠,而且沒有獨(dú)立的電源層和地線層,高頻信號(hào)很容易互相干擾。
此時(shí)的PCB就開始引入層數(shù)的概念,簡(jiǎn)單說就是電路板中導(dǎo)電銅箔的分層數(shù)量,各層之間再用FR-4絕緣材料隔開,通過金屬通孔實(shí)現(xiàn)上下層連接,不同層數(shù)對(duì)應(yīng)著完全不同的電路復(fù)雜度。


現(xiàn)在主流的主板都是多層板(4層及以上),通常是“信號(hào)層-接地層-電源層-信號(hào)層”的結(jié)構(gòu)(大家可以腦補(bǔ)一下榴蓮千層蛋糕),獨(dú)立的信號(hào)層像盾牌一樣隔絕干擾。
而中高端主板常用6層板結(jié)構(gòu),額外增加的信號(hào)層能容納更多元器件連接,“3+1+3”對(duì)稱壓合結(jié)構(gòu)避免翹曲,同時(shí)還會(huì)增加主板的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性。而服務(wù)器或者高端PC主板還會(huì)采用8層板設(shè)計(jì),每層都有明確分工,讓復(fù)雜電路井井有條。


銅:電流傳輸?shù)摹俺休d標(biāo)尺”
銅,自然指的就是PCB各層面的銅箔線路了,但“OZ(盎司)”這個(gè)單位很容易讓人誤解成重量,其實(shí)它是銅箔厚度的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):1OZ指的是1平方英尺面積上覆蓋1盎司純銅的厚度,換算后大約是 35微米,差不多是三根頭發(fā)絲的粗細(xì)。
1OZ銅往往是普通PC主板(包括筆記本主板)的標(biāo)配,按電流承載公式計(jì)算,1OZ銅做的2mm寬走線,能穩(wěn)定承載2.1A電流,完全滿足常規(guī)信號(hào)傳輸需求。有些超薄板或主板內(nèi)層會(huì)用0.5OZ銅(約17.5微米),既能節(jié)省空間又能控制成本,只要設(shè)計(jì)合理也不會(huì)影響性能。
而2OZ及以上的厚銅,就是為高功率設(shè)備準(zhǔn)備的“加強(qiáng)版血管”。2OZ銅(70微米)的載流能力是 1OZ的兩倍,同時(shí)散熱效率也大幅提升,因此高端PC/服務(wù)器主板常用這種設(shè)計(jì),滿足頂級(jí)CPU穩(wěn)定供電需求。但厚銅也有缺點(diǎn),例如線路蝕刻難度更大,成本也更高,還會(huì)限制精細(xì)線路設(shè)計(jì)。
不過,主板的層數(shù)和銅厚從來不是孤立設(shè)計(jì)的,而是根據(jù)設(shè)備定位精準(zhǔn)匹配的,例如普通臺(tái)式機(jī)主板通常是4-6層板搭配1OZ銅,不僅滿足日常辦公、游戲需求,而且成本可控。而高端主板會(huì)采用6層板+2OZ銅甚至8層板+2OZ銅的組合,既能保證高頻信號(hào)穩(wěn)定傳輸,又能應(yīng)對(duì)超頻時(shí)的大電流和散熱壓力。

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