作者: 深圳市澤創(chuàng)偉業(yè)科技有限公司 發(fā)表時(shí)間:2018-08-24 17:27:10瀏覽量:4514【小中大】
工控主板是工控機(jī)的一個(gè)重要組成部分,衡量一塊工控主板,則需要從它的芯片組、設(shè)計(jì)與布局、做工用料等三方面來決定的。下面從工控機(jī)主板的布線設(shè)計(jì)與布局以及工控機(jī)主板的做工用料這兩方面來談?wù)劰た貦C(jī)主板的品質(zhì)是如何來體現(xiàn)的。
01工控主板的布局
在布局方面,工控主板主要是從各個(gè)部件的安排與線路的走線來體現(xiàn)的,在澤創(chuàng)偉業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)看來,一塊好的工控主板就是一件精美的藝術(shù)品。提供芯片組的廠商在向工控機(jī)主板廠商出貨時(shí)會相應(yīng)提供芯片組的設(shè)計(jì)指南(CHIPSET DESIGN GUIDE),同時(shí)一般還會有基于標(biāo)準(zhǔn)的樣板,我們叫做工程板。
歐美大廠常按照標(biāo)準(zhǔn)板的設(shè)計(jì),會做的很符合官方芯片組所提供的規(guī)格,這樣的做法性能有所保障,但是價(jià)格難以控制。臺灣地區(qū)的廠商往往為了權(quán)衡成本,就會在工控機(jī)主板的結(jié)構(gòu)布局上做文章,經(jīng)常會融入一些獨(dú)特的設(shè)計(jì)在里面。
02工控主板的結(jié)構(gòu)、用料
(1)現(xiàn)在有些工控機(jī)主板商為了節(jié)約成本,降低價(jià)格,可以在市場上站穩(wěn)腳跟,不但將板型層數(shù),不使用公版設(shè)計(jì),還在工控機(jī)主板的用料配件上也有相應(yīng)的調(diào)整,只滿足芯片組的基本的性能要求,這種降低成本的做法是對廠商的工控機(jī)主板設(shè)計(jì)布局能力的一個(gè)考驗(yàn)。
更小的空間里放上同樣多的擴(kuò)展位,還要維持住穩(wěn)定性以及限制干擾,這樣工控機(jī)主板結(jié)構(gòu)安排設(shè)計(jì)的合理性就顯得特別的重要,稍微有一點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理就會導(dǎo)致死機(jī),在這點(diǎn)上實(shí)力不濟(jì)的廠商就很容易在這些地方出紕漏,主板不穩(wěn)定、性能較差都是由此造成的,所以,如果沒有什么特殊要求,還是采用公版設(shè)計(jì)的工控機(jī)主板比較好,如何鑒別是否是公版設(shè)計(jì),那就要看用戶對芯片組的掌握程度了。
(2)工控機(jī)主板上接口部件位置一般來說是固定的,不能隨意改動,類似于PICMG等擴(kuò)展槽和鍵盤、鼠標(biāo)、USB等接口就是如此,它們必須配合機(jī)箱上的孔位,維持相對的位置。但是有些時(shí)候會提供新的機(jī)箱擋板來替換掉機(jī)箱所自帶的擋板,來實(shí)現(xiàn)新接口布局。
(3)CPU與芯片組的布局,由于CPU與CHIPSETS相連的電路比較重要,而且芯片組有特殊的設(shè)計(jì)要求,再者芯片組廠商對CPU、芯片組及其周邊的區(qū)域設(shè)計(jì)也有很明確的要求,所以設(shè)計(jì)布局時(shí)幾乎都是采用公版設(shè)計(jì)的。
(4)除開擴(kuò)展槽和CPU、CHIPSETS之外,其他部件可以比較自由安排位置。例如ATX電源接口座,應(yīng)該設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)離CPU風(fēng)扇,讓機(jī)箱內(nèi)得到更好的散熱效果。
(5)工控機(jī)主板的布局要求合理性,工控機(jī)主板的某些設(shè)計(jì)考慮的并不很周全,如果您選購的時(shí)候需要注意的一些細(xì)節(jié),例如有部分工控機(jī)主板在CPU接口附近的電容會影響風(fēng)扇的安裝,等等,這些都是您選購時(shí)候應(yīng)該注意的事情。
03工控機(jī)主板布線設(shè)計(jì)
(1)在講布線設(shè)計(jì)之前,英康仕先跟大家說一下概念:北橋芯片到CPU、內(nèi)存距離相等是工控機(jī)主板設(shè)計(jì)的基本要求,即所謂的"時(shí)鐘線等長"。我們知道作為CPU與內(nèi)存連接橋梁的北橋芯片在布局上就很有講究?,F(xiàn)在一些有研發(fā)實(shí)力的工控機(jī)主板廠商在北橋芯片安排布局上采用旋轉(zhuǎn)45度的巧妙設(shè)計(jì),不但縮短了北橋與CPU、內(nèi)存槽、AGP槽之間的走線長度,而且使時(shí)鐘線等長。
(2)工控機(jī)主板上的布線設(shè)計(jì)是一門比較專業(yè)的學(xué)問,它要視不同的線路特性進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)處理方式。工控機(jī)主板上采用的"蛇行布線"就很有講究,有些人認(rèn)為蛇行布線越多就說明有更高的設(shè)計(jì)水平,這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。
采用蛇行布線的原因有兩個(gè):一個(gè)是為了保證布線線路的等長,因?yàn)橄馛PU到北橋芯片的時(shí)鐘線,它不同于普通電器上的線路,在這些線路上以100MHz左右的頻率高速運(yùn)行的信號對線路的長度十分的敏感,不等長的時(shí)鐘布線路會引起信號的不同步進(jìn)而造成系統(tǒng)不穩(wěn),這樣某些線路需要以彎曲的方式走線,以調(diào)節(jié)長度;
另一個(gè)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?yàn)楦咚俣鴨握{(diào)的數(shù)字信號會大大地干擾主板上模擬器件的工作。平常抑制EMI的一種簡便方法就是通過設(shè)計(jì)蛇形布線,來盡可能多吸收消化輻射。
采用蛇行布線有了上面這些好處,并不是說在工控機(jī)主板布線設(shè)計(jì)的時(shí)候使用蛇行布線越多越好,因?yàn)檫^多過密的主板布線會造成工控機(jī)主板布局的疏密不均,會對工控機(jī)主板的質(zhì)量有一定的影響。好的布線應(yīng)使工控機(jī)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工控機(jī)主板的不穩(wěn)定。