今天想和大家聊一下一线品牌主板和三线主板的区别在哪,为什么华硕微星主板要比某泰 昂某等三线品牌贵那么多。我们今天从软硬件等多方便详细聊一下一线主板凭什么卖的贵。便宜的主板又在哪些地方省成本。
主板是电脑里最重要的部件之一,负责连接电脑里所有的部件,就像人的躯干一样,CPU相当于大脑。如果体力不行,就算脑袋想法再多也没用。大脑说我能一夜十次,你的身体受得了吗?而主板性能极难量化,不能像CPU显卡跑个分,也不像固态内存看容量大小就可以了。大家能看到的最浅显的也就是硬件用料,这家几项供电,那家几项供电。以此来做一个比较粗略的对比。但这是非常片面的。用料堆的足不代表性能一定强。配置又高价格又便宜的主板是否性价比真的高?,又或者那些花着大价钱买一线品牌丐版的都是傻子?
下面我分别从CPU供电,内存,外围设备,BIOS这几个方面分别深入探讨一下这些问题。
首先是CPU供电——
早期主板CPU供电很好设计,单相供电就能搞定,随着处理器功率的增长,就需要设计更多的供电去满足处理器,设计起来也会更复杂。CPU用电的特点是低压直流,大功率动态负载。
这里有三个重点(小本本记好):
1.低压(0.几-1.几伏):大功率,现在的CPU动辄100瓦甚至二三百瓦的功率,利用P(功率)=U(电压)*I电流公式,可以算出在1v左右的电压下换算电流就是几百安的电流。
2.动态负载:CPU在满载和空载状态功率相差巨大(几瓦-几百瓦)。所以CPU供电要能做到快速响应,可以在几微秒时间内(1毫秒=1000微秒)功率从十几瓦上升到百瓦的范围,还要能精准调节电压(精确到小数点后两位数),
3.转化效率要高(大电流带来的是高热量,转化率低下会导致mos管发热严重,从而触发主板保护限制大电流)。
目前主板主流供电方式有倍相和并联两种,由于两种供电方式硬件电路设计不同,导致大家无法直接通过数电感方式看供电相数,最准确的方式是看PWM芯片的规格,PWM芯片最大能支持的相数决定了供电的实际相数。以下图为例:
这张主板的供电用的是ISL69138,支持7相双路PWM供电,在这块主板上分成了6+1相,其中核心6相(2个电感和MOS管为一项),红框内是1相核显供电。
ISL69138 PWM芯片
翻过来主板背面(下图),对应供电位置有6颗芯片,这是倍相器,倍相器的作用是把PWM的信号分成两路,分别控制两个MOS管轮流导通,这样给CPU供电就有12相了。
接下来看并联供电,这块主板11颗电感,但是是5+1相的供电,2个电感并联为一组,由一个MOS管控制同时导通或者断开,目的是分摊电流。
并联供电的特点是,主板背面电感的引脚2颗并联到一起,没有倍相芯片。
并联供电电感数量多一倍,但MOS管并没有增加,和倍相有很大不同。并联供电两颗电感通过一个mos管控制同时工作,倍相电路中每组MOS管和电感是交替工作的。
倍相供电的优点是2组MOS和电感交替工作,让每项MOS导通间隔时间延长一倍,可以显著降低供电温度,缺点是动态响应延迟较大,纹波较难控制。
并联供电通过只增加一个电感增强输出电流与降低温度,不仅节省料件,主板布线设计也更加简单。但是由于MOS管导通间隔并没有增加,供电温度相比倍相会更高,因此很多发烧玩家会认为这是偷工减料的做法。但是并联供电也有一个优势,就是可以通过拉高PWM频率提高动态响应性能。对于CPU超频更有优势。同时要考虑到料件性能有高有低,并联电路所需要的元器件参数明显要高于倍相电路的要求。倍相电路通常料件规格会低一些。所以并联和倍相各有优劣,并无直接的高低之分。要看主板的设计定位和消费者使用方式。
倍相供电响应延迟
并联响应延迟
从图上可以看出倍相明显比并联响应延迟高一些
花了较大篇幅给大家讲清楚了CPU供电的原理。现在再去对比主板供电应该思路更清晰了吧。
供电部分堆料可以获得显著的性能提升这个不可否认,但同时也要看pwm芯片,MOS管规格,供电少但参数更好料件的主板并不一定比更多相供电但是料件参数更低的差。
内存电路设计——
如果说供电堆料可以提升性能,那么内存性能堆料的作用就非常有限了,我从网上找来一张主板PCB布线图。这部分就是CPU和内存之间的通信线路。
内存电路的设计非常复杂,需要考虑到 阻抗,同层线路,过孔,参考平面以及其他元器件的电磁干扰,都会对内存信号线产生影响,非常影响内存高频性能。大品牌PCB设计师一般经验较为丰富,在批量生产之前就会避免很多不必要的信号干扰,
除此之外 BIOS(主板的固件)调教也会非常大的影响内存的性能,大厂有更多的人力物力去优化BIOS,相对能获得更稳定的体验。
内存篇这部分内容复杂且难以理解,更不容易量化,仅布线这一项就能讲很久,非常浪费篇幅而且对大家选购也很难作为参考,所以内存篇准备简单带过,
购买建议就是在购买主板的时候尽量选择大品牌。有人就要说了,某某小品牌某型号主板我看了UP主实测,内存频率能上挺高的。那我说这位仁兄还是年轻了,主板特调送测是比手机行业还普遍的现象,你就算买到主播同款主板同款内存也很难跑到up主测试出来的频率,问就是CPU和内存体质不行,个人玩家又没有那么多CPU和内存去测试,只能自己吃个哑巴亏。大品牌的主板出货量大,就算有特调送测也不敢太过分,扛不住大量的退货投诉的。
BIOS
BIOS直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序,它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。
BIOS可以直接控制硬件,我们平时使用的软件要通过以下几个环节:软件→ API→系统(内核)→BIOS→硬件。才能最终到达我们电脑的硬件上,由于BIOS直接控制硬件的特点,所以开发和优化比一般软件编程要难上很多,出于成本考虑,板卡厂商一般不会自己从头开始开发BIOS,一般是从BIOS集成商购买系统,然后在此基础上进行各家深度的定制化,基本上各家主板厂商BIOS都是基于AMI BIOS公司的BIOS去深度定制自家的BIOS,包括一众台系品牌和大部分国产品牌。
那么大家的BIOS最核心的东西都是一个公司的,为什么差距还会这么大呢?BIOS买回来这只是第一步。剩下的要看板卡厂商自己的调教优化了,一般华硕这种财力雄厚且技术比较强的品牌会和BIOS公司联合深度定制,然后华硕还会对每一款或者一个系列的主板进行针对性测试优化。其他一些三线厂商一般就没有这个能力了,要么用公版BIOS(早期白底蓝字界面BIOS),要么自己想办法在BIOS上套个图形化界面的壳,有些玩家会发现自己买了杂牌主板,BIOS有些设置选项改了以后没有用,原因就是这要么主板压根没实现这个功能,相关选项又不会隐藏,要么就是主板上做了对应的功能但是BIOS本身不适配,导致改了没有用,这在一线品牌几乎是见不到这种问题的。以及一些奇怪的BUG或问题,一线主板都会更少,使用起来更稳定。
外围电路
我先找两张图给大家看一下,这两张主板分别是国产某品牌H610,某宝价格338左右,
右边是华硕H610M-F D4 2.0,某宝价格459,都是定位低端的主板。右边的主板电子元器件明显更多,左边的则是非常干净,“集成化程度“非常高,为了实现这么高的集成度牺牲了什么呢?
这个问题先放一下,我先说一下我遇到过的例子。大概三四年前遇到过一个非常离谱的事情,客户在我这里买电脑点名要的某某主板,我就去找同行调了一片,客户拿回去一直都用的好好的,直到有一天,客户说关机以后主板灯还在亮,对于老司机来说,这问题很常见,在BIOS里改一下睡眠模式就可以了。离奇的是,这个主板改了以后没有用,后来研究了好久发现,这个客户把它的充电宝插在电脑上充电,但是插成了充电宝输出接口,电脑关机以后,插上充电宝,主板RGB灯就会亮起,拔下来主板灯熄灭,这一下子给我大脑CPU干烧了,USB接口还能给主板供电的吗?
我以为是哪里短路了,于是让客户把电脑拿过来看一下,电脑到我这测了半天没找到原因,于是准备重新给客户换一块主板,新主板到了,我特地试了一下,嘿~一摸一样,一插充电宝就亮灯。我就在网上到处查资料,原来是这款主板阉割了USB接口的防火墙或者叫保护电路,原理就是,正常主板USB会有一个保护电路,PMOS管检测到从USB端电流输入会将电压引向USB端口,不让电流进入主板内部,以此保护主板。(看不懂没关系)
PMOSD原理示意图
而这块主板则没有保护电路,你想插上充电宝充电,但充电宝有可能把你电脑一套带走。除了USB部分,CPU、PCIE等部分都有保护电路或者冗余设计
我跟客户说了其中安全风险,客户决定加钱换其他品牌主板。这件事就告一段落了。回到主题来,那么廉价主板还会在哪里省成本呢?
1.看不到的研发成本(包括人员工资,产线成本,物料成本)大品牌上市新平台主板一般第一步是吃透Intel或AMD给的最新平台的引脚定义图,然后可能会开数次会议,根据Intel或者AMD的要求确定好自家主板的功能定位。然后就是送到工厂打样测试,打样的成本是很高的,不是单纯生产出来一批样品这么简单,工厂要腾出来一条产线,专门去打样,加上调试时间,顺利情况起码要耽误一条产线2-3天时间,如果打样过程中出现其他问题,那这个时间会更久,打样要反复好多次,反复打样测试优化做出来的产品才能使用稳定。
研发一款新平台主板,一般要4个月-半年左右,除了前期定项目,后面很多时间就是在打样,测试,反馈,修改,再打样的循环中。特别是内存,为什么一线品牌内存兼容性好,测试内存是需要一组组测试的,华技微对一个型号或者一个系列可能会测试几百上千组内存。小品牌在这上面属于是有心无力,就算想测也没有这么多人手。打开华硕官网能查到每一款主板内存兼容型号,列表里的都是测试过的,华硕随便一款H610主板,就测试了1360种内存(一页20条,共68页)
就算是二线品牌华擎,每款主板内存测试数量最少的也不会低于上百。有很多型号内存兼容列表有也有上千款内存。台系品牌在这方面做的都还是可以的。
而内存兼容性列表在三线品牌官网是看不到的,不知道是没测还是测的太少了没放出来。光人员成本 产线成本物料成本 大厂可能比小厂就多花了几百上千万了。小品牌几乎是没有研发投入的,打样测试环节可能就一次或者就没有,其产品主打一个能亮 就行,内存兼容全靠运气。
电容电感,PWM芯片 MOS管,主板上6+1,8+1相供电,全换成成本较低的怎么说也能省出来二三十块钱吧,带来的后果就是,供电电路转化率低,发热大,动态响应延迟大。有可能你的主板跑分啥的都正常,就是日常用感觉有点卡,有时候顿一下,有可能就是动态响应延迟大,CPU频率无法瞬间拉高。
保护电路(防电泳,防雷击电路,)等等,
什么品牌主板质量好,就看大的DIY up主他们整机用什么主板,或者一些显卡厂商的旗舰店整机用什么主板。基本离不开华硕技嘉微星,因为这些店不会干一段时间就跑路,他们如果选问题较多的主板,后期售后成本奇高。随便一次上门售后就得一两百元。是承担不起这个售后成本的。
这期文章在网上查了很多资料,有错误的地方欢迎大家指正,希望这期能给大家一个挑选主板的参考。
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