伯乐“相板”──通过外观辨别主板质量 破坏王 2001年 18期 本文首先就要强调的是，任何看外观辨识主板好坏的方法都是片面的，它是在不具备测试条件时对主板质量的一种推定。作为计算机系统的躯干，主板的作用是支撑系统，保持弹性，保证扩展性。这样的功能作用单靠看怎么能完全掌握？相板术是经验之谈而已，梨子的真正滋味还是得尝过之后才知道。 　　按照逻辑顺序，主板的品质主要由三个方面所决定──芯片组、布局（layout）和做工用料。芯片组的内容本文就不啰嗦了，大多数情况下人们会在挑板之前确定它。但是别忘了它是这三者中的先天因素，先天不足很难人为弥补，而且它会限制到主板后阶段的设计，值得三思而后行。布局是三个因素当中最具艺术性、最见功夫的，一般的DIYer很难看出其中的门道。做工用料属于明显的外在表现，最容易为我们掌握。 　　#1看布局和布线 　　先说布局。这可以分成两个部分看，一是部件的安排，二是走线。芯片组厂商在向主板厂商出货时，会提供相应的设计指南（design guide），一般还会有样板。传统的欧美大厂常常照搬这些设计，做全尺寸的大板子，价格较贵，性能一流。而台湾地区厂商则会权衡性能要求和成本，将板型改小，并同时在原材料配件上也有相应精简，从而达到基本性能要求。但是这种降低成本的做法是对厂商的主板布局能力的一个考验。在更小的空间里放上同样多的扩展位，还要维持住稳定性，限制干扰，这样主板的结构就显得紧巴巴的，稍微有一点设计不合理就会导致死机。在这个过程中实力不济的厂商常常在这种地方出纰漏，流出质量低劣的主板。 　　主板上需要跟外界连接的部件位置是定死的，不能改动，像PCI槽等等扩展槽和键盘、鼠标接口等就是如此，它们必须配合机箱上的孔位，维持相对的位置。在产品部门确定扩展槽数目之后，工程师会把这些扩展槽的位置留好，当然，他们的布线位置也就随之确定。 　　另一个圈地大户是CPU和芯片组，布局时它们可以移动的余地很小，这是因为与它们相连的线路密集，属于敏感地带，芯片组厂商对CPU、芯片组及其周边区域在设计指南中会有严格的限定。 　　除扩展槽和CPU、芯片组之外，余下的部件就可以比较自由地摆放。比方说放ATX的电源接入口吧，由于它是供电器件，电流较强，线宽必须得到保证，这就需要摆放位置要有充足的布线空间。现在比较流行的做法是放在主板左上角键盘口附近，这样还能离机箱上的电源近一些。以前在有些主板上见到过电源接口放置在主板右边中部的，如果电源线在机箱里不加固定而自然下垂的话，将很有可能掠过CPU的上方，既有可能影响机箱内的气流，阻碍散热，金属导线对电磁波的反射还会带来复杂的信号干扰问题。如果万一不幸电源线摩擦到风扇的话，就真的是世事难如意了。 　　同样，北桥芯片也属于线路的密集区，作为CPU和内存连接的桥梁，它在布局上很有讲究。（^18031001a^）一个很好的例子是微星的Socket A主板产品，从最早的K7T Pro就开始采用了北桥芯片旋转45度的设计，巧妙地缩短了北桥和CPU、内存槽、AGP槽之间的走线长度，并使时钟线等长（小知识：北桥芯片到CPU、内存、AGP槽的距离相等是主板设计的基本要求，也就是所谓的时钟线等长）易于实现，可见名厂研发的实力。 　　布局上的问题不仅仅可能影响稳定性，也牵涉到用户应用的方便，不少细节可以分出主板设计的档次：有些主板厂商喜欢把跳线安置在PCI插槽中间，这样看似见缝插针，构思巧妙，却没有充分考虑到用户插拔不便。大厂的设计基本上把所有的跳线都布在板上的开阔地带，方便了用户操作。同样不宜放在PCI槽当中或附近的还有高个子的元件，像电容、立式电池座等等，它们可是会阻挡一部分卡的插入。 　　CPU插座附近也是设计上常撞车的地带，为了提升电源质量而密布的电容与为了降低CPU温度而预留的散热器区域都很重要，好的设计才能两全其美。 　　拿给CPU供电的直流-直流转换器来说，从以前BX到694、i815的年代，一直普遍沿用的是由两颗MOSFET组成的单相同步降压电路，（^18031001b^）（^18031001c^）把电源输入的3.3V～12V电压转换到1.65V～2.0V电压供CPU使用，它输出电流的能力可以达到十几安培，应付Intel的Socket CPU是绰绰有余。但是随着AMD的GHz SocketA CPU出现，情况就有了改变，目前最新一代的CPU比起三年前的CPU电流增加了9倍，达到了41A之多。更低的电压要求、更高的电流输出、更快的升级换代要求主板厂商拿出合乎经济标准的新型电源设计。 　　对于低电压、高电流的直流-直流转换器，在服务器用主板上早有成例可循。比如多相型的变换器，最常见的设计是四相，每相15A的话就能给60A的处理器提供电力。更高档的场合还可以采用专用IC甚至是专利保护下的特殊电路来保证电源转换的高效率和更优的特性曲线，采用以上三种的设计，成本会递次升高。台湾地区厂商中只有大厂会选择多相型变换器的思路，但是普通的二线厂商可能就会打点折扣，设计提供的电流刚好够标称支持的最高CPU使用。选用这样设计的产品，价格是下来了，但最起码对未来CPU的支持前景堪忧。 　　主板上的布线是一门专门的学问，视线路特性的不同有不同的处理方式。主板上常见的蛇行布线曾经是人们热烈讨论的焦点，神话了的观点认为蛇行线越多就表示更高的设计水平，真是让人啼笑皆非。 　　一般来讲，使用蛇行布线的原因有两个，一是为了保证线路的等长，比如CPU到北桥的时钟线。（^18031001d^）不同于普通家电的线路，在这些线路上以MHz频率高速运行的信号对线路的长度十分敏感，不等长的话会引起信号的不同步进而造成系统不稳，因此某些线路需要以弯曲的方式走线，调节长度。 　　另一个使用蛇行线的常见原因是为了尽可能减小电磁辐射（EMI）对主板其余部件和人体的影响。高速而单调的数字信号会大大地干扰板上模拟器件的工作，常见的受害者如AC’97芯片或是板载的软猫。抑制EMI的一种简便方法就是通过蛇行布线，把尽可能多的辐射吸收消化。以此为出发点的蛇行线常常是成块、紧凑的，你可以一眼看出它的用途。 　　蛇行线的存在还是会对主板的设计质量有一定的影响，它加大了主板布线的密度，容易造成主板布局的疏密不均。而这正是布局的大忌。好的布线应使板上各部分线路的密度差异不大，尽可能均匀分布，否则容易危害主板的稳定度。 　　关于主板布局的技术性比较强，再加上电源层和地层是夹在里面看不到的，普通DIYer能参考的也就这么多了。做工和用料的因素相对就比较直观，容易据此区别主板档次。 　　#1看主板做工用料 　　看上去主板上的零部件林林总总一大家子，其实很好分类： 　　主板的基础是PCB（印刷电路板），主板厂商一般向专业的PCB生产厂定购PCB，由于量的关系，一线主板大厂只会选择有实力的PCB厂商。以往的相板之术大多强调磨边倒角，线路毛刺之类，漏掉了一个重点，那就是光泽。PCB板的色泽是随时间推移逐渐黯淡的，观察它可以看出布局的时间和厂商PCB库存情况。另一方面如果厂商洗板子（小知识：主板生产完成以后需要将主板上残留的废物等等洗去）的工艺不过关，主板的色泽就会比较乌一点，而且还会有颜色不均匀的现象出现。洗得好的板子摸上去应该是不粘手的。如果采用环保工艺的免洗PCB的话，那色泽和光洁度更应该是没得挑才对。 　　如同以往同类文章讨论过的，PCB的层数会直接影响到它的性能，6层板确实更好，但是除非是做PCB这一行的有经验的人士，否则没有什么办法可以直接目测主板的层数。而且布局水平比较好的大厂，尽管有时设计指南上要求使用6层板的，但是实践证明4层板也能搞定。比如AMD刚出Athlon那会儿，第一批750芯片组的板子基本上都是6层的公版设计，但是第二批台湾地区某大厂再推出的750主板做了成本削减，改用4层板，稳定性和兼容性居然比前作还要好。可见零部件的运用恰如其分才是最重要的。 　　在PCB上，最常见到的是电阻、电感、小电容这几类元件。它们在大生产中被很好地标准化，（^18031001e^）一般以表面贴装（SMT）元件的形式出现，乖乖地趴在主板上。我们主要通过观察它们的贴装精度判断主板的生产工艺是否精良，好的贴装应该使它们准确地定位于板上的焊锡位，横平竖直，不得偏移或歪斜。要是满板都是东倒西歪的元件，就说明该主板厂使用的SMT机器（目前普遍是中速机和高速机）老化或是调校失准，甚至可能是小厂手工炮制的，这种工艺水平怎不令人忐忑不安。 　　像这些小的元件上还能表现别的细节，比如polyfuse，它通常出现在输入输出设备的插接口附近，作用相当于一个保险丝，并具备熔断后再开机时自动连通的功能。（^18031001f^）它可以在热插拔键盘鼠标等设备时，保护I/O电路不被意外击穿。小的主板厂为了降低成本，有时就把它省了，这种板子故障率当然较高。 　　主板上的大个头部件基本是插接界面元件，像CPU插座、扩展卡的插槽等。选择的标准当然是“我爱名牌”喽。还有其余的像直立电容容量、色泽问题，金属电容/贴片电容问题，BIOS芯片类型问题，散热设备空间问题，板载侦错机制问题等等都已经被前人讨论过多次，本文就不再赘述了。 　　最后要提醒DIYer观察的是主板上的标记，尤其是厂商的质检标记和序列号，这通常是鉴别水货、假货的有力证据。也是获取厂商技术支持的部分依据。 　　总的来看，目测识板只能大致分出档次上的差异，深层的性能惟有依靠正规测试才能看出。