主板的走線和布局設(shè)計(jì)詳解
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對(duì)于一塊主板而言,除了應(yīng)在零部件用料(如采用優(yōu)質(zhì)電容、三相電源線路等)方面下功夫外,主板的走線和布局設(shè)計(jì)也是非常重要的。由于主板走線和布局設(shè)計(jì)的形式很多,技術(shù)性非常強(qiáng),因此這也是優(yōu)質(zhì)主板與劣質(zhì)主板的一大分別。但是,如何才能分辯出一塊主板設(shè)計(jì)得好壞與否呢?下面,我們來簡單分析一下,
一、解讀主板的走線設(shè)計(jì)
1、時(shí)鐘線等長概念
在一塊主板上,從北橋芯片到CPU、內(nèi)存、AGP插槽的距離應(yīng)該相等,這是主板設(shè)計(jì)的基本要求,即所謂的“時(shí)鐘線等長”概念。作為CPU與內(nèi)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(shí)力的主板廠商,就在北橋芯片的安排布局上采用旋轉(zhuǎn)45度的巧妙設(shè)計(jì),不但縮短了北橋芯片與CPU、內(nèi)存插槽及AGP插槽之間的走線長度,而且更能使時(shí)鐘線等長。
2、蛇行走線的誤區(qū)
蛇行線是一種電腦主板上常見的走線形式,玩過諾基亞手機(jī)游戲《貪食蛇》的人應(yīng)該不會(huì)陌生。主板上的走線設(shè)計(jì)是一門專業(yè)學(xué)問,有人認(rèn)為蛇行線越多就說明有越高的設(shè)計(jì)水平,這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。
其實(shí),在一塊主板上采用蛇行線的原因有兩個(gè):
一是為了保證走線線路的等長。因?yàn)橄馛PU到北橋芯片的時(shí)鐘線,它不同于普通家電的電路板線路,在這些線路上以100MHz左右的頻率高速運(yùn)行的信號(hào),對(duì)線路的長度十分敏感。不等長的時(shí)鐘線路會(huì)引起信號(hào)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(diào)節(jié)長度。
另一個(gè)使用蛇行線的常見原因?yàn)榱吮M可能減少電磁輻射(EMI)對(duì)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(hào)會(huì)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(shè)計(jì)蛇形線,盡可能多地消化吸收輻射。 但是,我們也應(yīng)該看到,雖然采用蛇行線有上面這些好處,也并不是說在設(shè)計(jì)主板走線時(shí)使用的蛇行線越多越好。因?yàn)檫^多過密的主板走線會(huì)造成主板布局的疏密不均,會(huì)對(duì)主板的質(zhì)量有一定的影響。好的走線應(yīng)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(zhuǎn)彎角度看出來。好的主板布線應(yīng)該比較均勻整齊,走線轉(zhuǎn)彎角度不應(yīng)小于135度。因?yàn)檗D(zhuǎn)彎角度過小的走線在高頻電路中相當(dāng)于電感元件,會(huì)對(duì)其它設(shè)備產(chǎn)生干擾。
而某些設(shè)計(jì)水平很差的主板廠商在設(shè)計(jì)走線時(shí),由于技術(shù)實(shí)力原因往往會(huì)導(dǎo)致最后的成品有缺陷。此時(shí),便采取人工修補(bǔ)的方法來解決問題,這種因設(shè)計(jì)不合理而出現(xiàn)的導(dǎo)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(shè)計(jì)有一些問題。
二、解讀主板的布局設(shè)計(jì)
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(shù)品。
通常,芯片組廠商在向主板廠商供貨時(shí)會(huì)提供芯片組的設(shè)計(jì)指南(CHIPSET DESIGN GUIDE)。同時(shí),一般還會(huì)有基于標(biāo)準(zhǔn)的樣板,即所謂的“工程板,公板”。主板大廠商一般都按照標(biāo)準(zhǔn)板的設(shè)計(jì),做出符合官方芯片組所提供技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主板,這樣的產(chǎn)品質(zhì)量有保障,但是價(jià)格較高。反之,某些中小廠商往往為了均衡成本與功能的關(guān)系,對(duì)主板結(jié)構(gòu)布局大肆修改,這些產(chǎn)品的質(zhì)量可謂良莠不齊。