主板构造大揭密

龙飞电脑工作室

一块主流主板的价格通常在400-800元之间，也有许多小厂商生产的主板比采用同样芯片组的名牌产品价格要低200元甚至更多，这是为什么呢？ 主板上所有的部件我们可以归纳为以下几类：PCB、主芯片组、辅助及扩展功能芯片、接插件、电气元件、BIOS、连接线缆、驱动和说明文档以及外包装。　　

0 Y4 V" ?, M0 ?7 ~下面我们以一块某品牌的主板按照以上分类进行一个全面的剖析（由于种种不便故此处隐去该主板的品牌和型号，并在下文中称呼其为A主板）。

1 H) L+ o! {; u2 M　　⊙ 一、PCB
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　　所谓PCB，是英文Printed Circuit Board(印刷电路板)的简称，我们所见到的布满各种元器件的主板，原本是光溜溜的一块板，根据电路的要求，采用机器印刷出相应的电路，所以这块基板就称为印刷电路板。

　　PCB可分为单层，双层，4层乃至更多层，所谓层顾名思义就是指印刷有电路部分的层面数量。一般双层PCB就是PCB正反两面都印刷有电路，而4层则是在正反两面之间还夹有另外2层电路。更多的6层或者8层PCB也是如此。根据Intel公司的技术白皮书的要求，为Pentium以及以上级别的CPU提供的主板至少要采用4层PCB的设计，支持SMP（对称多处理器系统）的主板则至少需要采用6层以上PCB的设计。所以我们当前看到的单处理器主板大多采用4层PCB。我们手头的这块A主板也不例外，我们来看一下PCB侧面的图片，可以发现PCB中间有一层白色的东西，那就是绝缘体，绝缘体的目的是保证不同的层之间不会短路。被绝缘体分隔开的则是中间夹着的2层电路。由于主板上的电路繁多，在有限面积的PCB上印刷大量的电路必须使用多层式的设计，且为了避免电气因素的串扰，信号层和电源层必须分离，所以必须使用多层PCB的设计。层数越多，制造工艺也就越复杂，成本必然上升，所以我们发现许多专业的服务器主板尤其是支持SMP多CPU的主板因为采用了6层甚至8层PCB的设计，单一块主板的价格就远超过一台中档电脑的价格.　　
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PCB的颜色有金黄色、绿色、蓝色、黑色等多种，颜色的区别其实并没有太大讲究，完全看各厂家以及消费者的喜好。判断PCB的优劣主要是观察其电路部分是否清晰明了，元器件焊接是否牢固，焊点是否光滑无毛刺，PCB是否平整无变形等等。
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　　PCB上各元气件布局也有相当的讲究，好的主板产品在PCB的设计上应该完全考虑用户在使用过程中的各种因素，比如电源口应该放在主板上部靠边的位置。IDE口应该放在主板下部靠边的位置，这样可以方便用户接插。CPU的Socket插槽附近应该尽量空旷，这样可以方便用户安装诸如FOXCONN最新的弛风6号这样的超大块头散热器。AGP插槽和部分PCI插槽的下放应该保持空旷，这样可以方便用户安装全长的显卡或者PCI卡。DIMM的扳手应该离AGP槽正下方的延长线稍远，这样可以方便用户在已安装显卡的情况下更换内存条。等等诸如此类的情况相当之多，以上列举的例子只是主板生产厂商曾经犯过错误的地方，即使象ABIT/GIGABYTE/EPOX这样国际知名的大厂也在其中一项或多项问题上犯过错误。所以我们由衷的希望主板生产厂商在设计一块PCB板的布局时慎之又慎，尽量将能考虑到的方方面面都顾虑到，并且为用户以后的升级和扩展留下一定的余地。

总之PCB的设计是否优秀以及做工是否精致带来的产品成本差异相当之大。

　　⊙ 二、主芯片组、辅助及扩展芯片组

( }% y+ b: |# i　　我们手头的这块A主板采用的是Intel公司的815E芯片组，和CPU一样，北桥担负了大量的数据交换工作，所以会产生一定的热量。故主板生产厂家一般会在上面覆盖金属片以辅助其散热。更有些厂商为了确保万无一失，甚至在北桥芯片上安装了额外的主动散热装置，比如EPOX的8KTA3就在其北桥芯片VIA KT133A上安装了一只独立的散热风扇，其用心良苦也可见一斑。
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' i* o! q/ m- B7 `, T+ ^1 I　　辅助及扩展芯片组是辅助主芯片组进行工作并对其功能进行扩展的模块。比如相当多的支持DMA66或者ATA100甚至支持RAID的主板，说道RAID芯片，市场主要有Promise和HighPoint两个牌子的产品，前者以质量好而价格高著称，代表产品有Promise 20267芯片，不过由于价格过于高昂，很少有主板板载该芯片来实现RAID功能，相比之下HighPoint的产品就物美价廉得多，被升技，艾威等厂家所采用。不过华硕，技嘉，微星等厂商却一直是Promise芯片的忠实用户，现在20265的增强板本20265R的出现更使得这些厂家也可以为自己的主板配备廉价的RAID功能了，与高端的0267相比，20265R只是少了0+1的模式，而且CPU占用率较高一些。
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　　已经内置了AC97的软声卡功能，厂商仅需要在PCB上焊接解码芯片就可以完成基本的多媒体功能，对于用户来说就是以相当低廉的价格得到了一块“声卡”，但美中不足的是资源占用较高。而板载硬声卡的效果要好的多了，资源占用也低，当然成本当然不可相提并论。

　　⊙ 三、接插件和电气元件
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  Q7 h2 ~, K! t# q　　接插件是指主板上的各种接口和插槽。包括有ISA/PCI/AGP/AMR/CNR槽、DIMM槽、IDE口、串口、并口、USB口、Keyboard/MOUSE口等等。接插件的品牌从国际知名的AMP/FOXCONN/TEKCON到国内小厂生产的不知名品牌都有，我们看到手头这片主板所有的接插件都使用了AMP品牌的产品，可以说是不惜工本。
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　　电气元件则是电路上不可或缺的部分，他们包括各种电阻/电容/电位器/晶振等。电气元件分布在主板的各个位置。通常我们在主板上最常见的电气元件是位于CPU插槽附近的直立电解电容。因为Intel公司的工程人员认为CPU在工作的时候必须得到纯净稳定的电流，所以必须使用至少总量不低于10000UF的电容。CPU附近的电容的主要任务是滤波，从电气的角度来看。电容分为许多种，固体的钽电容最好，他的优点是耐高温，缺点是容量小价格高。而直立的电解电容则与他相反，电解电容可以通过扩大体积的方式得到相当大的容量，所以我们总是会在主板上CPU附近看到许多象烟囱一样林立的硕大无比的电容。我们观察A主板上的电容. 我们可以看到这些电容的容量为1500 UF，最高耐温为105摄氏度。
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" N" `2 U& d. |' H$ _　　⊙ 四、BIOS和BIOS软件
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& a* t- n1 Q1 R' i9 f+ rBIOS是Basic Input and Output System（基本输入输出系统）的缩写，他是控制主板工作的软件，在电脑开机的时候有自检等功能。该软件采用FLASH存储的新式被固化在主板上。并可以使用专用的程序对其进行刷新以达到BIOS软件升级的目的。
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: M  I0 q( F  O) I% y! p常见Flash芯片的容量有1M、2M、4M等，目前电脑主板上大多使用2M或者4M的Flash芯片，品牌则有Intel/Winbond等。根据容量或品牌的差异价格也各有不同。有许多主板厂商为了防止用户遭到CIH病毒的侵袭，则采用了双BIOS的设计，当主BIOS被病毒摧毁的时候系统则可以从备份的BIOS引导并对主BIOS进行修复。

* c2 S- ?7 E5 f* Y8 @BIOS软件是Flash芯片中的内容，世界上仅有少数几家公司可以编写BIOS软件，如AWARD/AMI等等，厂商都是和这些公司购买公版的软件再根据自己产品的不同特点加以修改然后写入FLASH芯片再焊接到PCB上。

BIOS软件和硬件的差异也会导致了主板成本的上升或下降。

　　⊙ 五、连接线、驱动和说明文档以及外包装

连接线通常指等。驱动是指主板的驱动盘，上面一般包括了最新的BIOS及其刷新程序、IDE口的驱动程序、内置声卡/显卡的驱动程序，还有一些常用的补丁程序等，也有许多厂商为了增加自身产品的吸引力，在其驱动光盘上额外赠送一些相当有实用价值的软件，如Gigabyte长期赠送Norton公司的最新版杀病毒软件。说明文档是指主板的说明书，上面一般较详细地说明了该产品的安装使用和设置方法。外包装就是我们看到的主板盒子。
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' ~0 M/ G/ T/ b' c. u以上我们通过把一块电脑主板分割成若干部分的形式，来了解了主板的构成以及影响主板成本的因素，那么我们现在就可以通过估算这些分割开部分的价值的综合来估算一块主板的大致成本，我们仍然以手头的这块A主板为例子来说明：

　　1、PCB: 4层设计的PCB板成本大约为$15

　　2、主芯片组、辅助及扩展芯片组: INTEL 815E加各种辅助芯片组的价格大约为$40
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9 ]1 E: P) d, F7 N　　3、接插件和电气元件：所有的接插件和电气元件的总价格约为$15
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0 _0 v( r# N( L- W0 k　　4、BIOS和BIOS软件: Intel公司的4M Flash芯片和AWARD公司的BIOS软件价格约为$10

　　5、连接线、驱动和说明文档以及外包装: AMP的线缆以及一张无任何附送软件的驱动光盘加上马粪纸黑白印刷的用户手册和一个坚硬的外包装盒的价格约为 $5
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0 Z) a- k# c) b7 Y  S+ g　　我们得出手头的这块主板的总成本约为$85。实际上由于主板生产厂商对单一品种部件的采购量相当之大，所以他们的成本应该低于我们估算出的这个数字。根据我们的了解，A主板在市场的零售价格为人民币八百多元，也就是说这块板的利润接近人民币两百元。当然，如果厂商将PCB、接插件、电气元件更换成一些小厂商的产品或是一些质量稍差的产品，则会带来成本的大幅度下降，这就是为什么我们可以在市场上找到人民币七百多元的815E主板的原因了。

　　我们建议消费者在购买电脑主机板产品的时候按照上述的几个方面仔细鉴别主板的用料、设计以及品质，在购买之前通过观察的方法来了解一块主板实际的价值，这样才能以最小的代价换取最优秀的产品，同时也杜绝了不法商贩以次冲好，用低劣的产品谋取暴利的卑劣行为！
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ps：只是了解下相关常识，早期产品科普文