作為承載整機各個零配件的平臺,主板在PC中有著舉足輕重的地位。
在DIY攢機時候,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,其實這兩個指標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合而成,表層敷有銅箔材質(zhì)的線路與各個元器件連接。
在電子產(chǎn)品中,最簡單的單面板(1層)只有一面有導電線路,通常用在功能簡單、規(guī)模小的設備(例如遙控器、電子玩具等)。雙面板(2層)正反兩面都有線路,能實現(xiàn)基礎的交叉布線,通常用在家電、高端電源等設備。

但對于PC主板來說(這里特指臺式機主板),2層板甚至連入門級產(chǎn)品都不夠資格,這不僅是因為電路的規(guī)模不夠,而且沒有獨立的電源層和地線層,高頻信號很容易互相干擾。
此時的PCB就開始引入層數(shù)的概念,簡單說就是電路板中導電銅箔的分層數(shù)量,各層之間再用FR-4絕緣材料隔開,通過金屬通孔實現(xiàn)上下層連接,不同層數(shù)對應著完全不同的電路復雜度。


現(xiàn)在主流的主板都是多層板(4層及以上),通常是“信號層-接地層-電源層-信號層”的結構(大家可以腦補一下榴蓮千層蛋糕),獨立的信號層像盾牌一樣隔絕干擾。
而中高端主板常用6層板結構,額外增加的信號層能容納更多元器件連接,“3+1+3”對稱壓合結構避免翹曲,同時還會增加主板的機械強度和耐熱性。而服務器或者高端PC主板還會采用8層板設計,每層都有明確分工,讓復雜電路井井有條。


銅:電流傳輸?shù)摹俺休d標尺”
銅,自然指的就是PCB各層面的銅箔線路了,但“OZ(盎司)”這個單位很容易讓人誤解成重量,其實它是銅箔厚度的行業(yè)標準: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。
1OZ銅往往是普通PC主板(包括筆記本主板)的標配,按電流承載公式計算,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)信號傳輸需求。有些超薄板或主板內(nèi)層會用0.5OZ銅(約17.5微米),既能節(jié)省空間又能控制成本,只要設計合理也不會影響性能。
而2OZ及以上的厚銅,就是為高功率設備準備的“加強版血管”。2OZ銅(70微米)的載流能力是 1OZ的兩倍,同時散熱效率也大幅提升,因此高端PC/服務器主板常用這種設計,滿足頂級CPU穩(wěn)定供電需求。但厚銅也有缺點,例如線路蝕刻難度更大,成本也更高,還會限制精細線路設計。
不過,主板的層數(shù)和銅厚從來不是孤立設計的,而是根據(jù)設備定位精準匹配的,例如普通臺式機主板通常是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,既能保證高頻信號穩(wěn)定傳輸,又能應對超頻時的大電流和散熱壓力。

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