今天想和大家聊一下一線品牌主板和三線主板的區別在哪,爲什麼華碩微星主板要比某泰 昂某等三線品牌貴那麼多。我們今天從軟硬件等多方便詳細聊一下一線主板憑什麼賣的貴。便宜的主板又在哪些地方省成本。
主板是電腦裏最重要的部件之一,負責連接電腦裏所有的部件,就像人的軀幹一樣,CPU相當於大腦。如果體力不行,就算腦袋想法再多也沒用。大腦說我能一夜十次,你的身體受得了嗎?而主板性能極難量化,不能像CPU顯卡跑個分,也不像固態內存看容量大小就可以了。大家能看到的最淺顯的也就是硬件用料,這家幾項供電,那家幾項供電。以此來做一個比較粗略的對比。但這是非常片面的。用料堆的足不代表性能一定強。配置又高價格又便宜的主板是否性價比真的高?,又或者那些花着大價錢買一線品牌丐版的都是傻子?
下面我分別從CPU供電,內存,外圍設備,BIOS這幾個方面分別深入探討一下這些問題。
首先是CPU供電——
早期主板CPU供電很好設計,單相供電就能搞定,隨着處理器功率的增長,就需要設計更多的供電去滿足處理器,設計起來也會更復雜。CPU用電的特點是低壓直流,大功率動態負載。
這裏有三個重點(小本本記好):
1.低壓(0.幾-1.幾伏):大功率,現在的CPU動輒100瓦甚至二三百瓦的功率,利用P(功率)=U(電壓)*I電流公式,可以算出在1v左右的電壓下換算電流就是幾百安的電流。
2.動態負載:CPU在滿載和空載狀態功率相差巨大(幾瓦-幾百瓦)。所以CPU供電要能做到快速響應,可以在幾微秒時間內(1毫秒=1000微秒)功率從十幾瓦上升到百瓦的範圍,還要能精準調節電壓(精確到小數點後兩位數),
3.轉化效率要高(大電流帶來的是高熱量,轉化率低下會導致mos管發熱嚴重,從而觸發主板保護限制大電流)。
目前主板主流供電方式有倍相和並聯兩種,由於兩種供電方式硬件電路設計不同,導致大家無法直接通過數電感方式看供電相數,最準確的方式是看PWM芯片的規格,PWM芯片最大能支持的相數決定了供電的實際相數。以下圖爲例:
這張主板的供電用的是ISL69138,支持7相雙路PWM供電,在這塊主板上分成了6+1相,其中核心6相(2個電感和MOS管爲一項),紅框內是1相核顯供電。
ISL69138 PWM芯片
翻過來主板背面(下圖),對應供電位置有6顆芯片,這是倍相器,倍相器的作用是把PWM的信號分成兩路,分別控制兩個MOS管輪流導通,這樣給CPU供電就有12相了。
接下來看並聯供電,這塊主板11顆電感,但是是5+1相的供電,2個電感並聯爲一組,由一個MOS管控制同時導通或者斷開,目的是分攤電流。
並聯供電的特點是,主板背面電感的引腳2顆並聯到一起,沒有倍相芯片。
並聯供電電感數量多一倍,但MOS管並沒有增加,和倍相有很大不同。並聯供電兩顆電感通過一個mos管控制同時工作,倍相電路中每組MOS管和電感是交替工作的。
倍相供電的優點是2組MOS和電感交替工作,讓每項MOS導通間隔時間延長一倍,可以顯著降低供電溫度,缺點是動態響應延遲較大,紋波較難控制。
並聯供電通過只增加一個電感增強輸出電流與降低溫度,不僅節省料件,主板佈線設計也更加簡單。但是由於MOS管導通間隔並沒有增加,供電溫度相比倍相會更高,因此很多發燒玩家會認爲這是偷工減料的做法。但是並聯供電也有一個優勢,就是可以通過拉高PWM頻率提高動態響應性能。對於CPU超頻更有優勢。同時要考慮到料件性能有高有低,並聯電路所需要的元器件參數明顯要高於倍相電路的要求。倍相電路通常料件規格會低一些。所以並聯和倍相各有優劣,並無直接的高低之分。要看主板的設計定位和消費者使用方式。
倍相供電響應延遲
並聯響應延遲
從圖上可以看出倍相明顯比並聯響應延遲高一些
花了較大篇幅給大家講清楚了CPU供電的原理。現在再去對比主板供電應該思路更清晰了吧。
供電部分堆料可以獲得顯著的性能提升這個不可否認,但同時也要看pwm芯片,MOS管規格,供電少但參數更好料件的主板並不一定比更多相供電但是料件參數更低的差。
內存電路設計——
如果說供電堆料可以提升性能,那麼內存性能堆料的作用就非常有限了,我從網上找來一張主板PCB佈線圖。這部分就是CPU和內存之間的通信線路。
內存電路的設計非常複雜,需要考慮到 阻抗,同層線路,過孔,參考平面以及其他元器件的電磁干擾,都會對內存信號線產生影響,非常影響內存高頻性能。大品牌PCB設計師一般經驗較爲豐富,在批量生產之前就會避免很多不必要的信號干擾,
除此之外 BIOS(主板的固件)調教也會非常大的影響內存的性能,大廠有更多的人力物力去優化BIOS,相對能獲得更穩定的體驗。
內存篇這部分內容複雜且難以理解,更不容易量化,僅佈線這一項就能講很久,非常浪費篇幅而且對大家選購也很難作爲參考,所以內存篇準備簡單帶過,
購買建議就是在購買主板的時候儘量選擇大品牌。有人就要說了,某某小品牌某型號主板我看了UP主實測,內存頻率能上挺高的。那我說這位仁兄還是年輕了,主板特調送測是比手機行業還普遍的現象,你就算買到主播同款主板同款內存也很難跑到up主測試出來的頻率,問就是CPU和內存體質不行,個人玩家又沒有那麼多CPU和內存去測試,只能自己喫個啞巴虧。大品牌的主板出貨量大,就算有特調送測也不敢太過分,扛不住大量的退貨投訴的。
BIOS
BIOS直譯過來後中文名稱就是"基本輸入輸出系統"。它是一組固化到計算機內主板上一個ROM芯片上的程序,它保存着計算機最重要的基本輸入輸出的程序、開機後自檢程序和系統自啓動程序,它可從CMOS中讀寫系統設置的具體信息。 其主要功能是爲計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制。
BIOS可以直接控制硬件,我們平時使用的軟件要通過以下幾個環節:軟件→ API→系統(內核)→BIOS→硬件。才能最終到達我們電腦的硬件上,由於BIOS直接控制硬件的特點,所以開發和優化比一般軟件編程要難上很多,出於成本考慮,板卡廠商一般不會自己從頭開始開發BIOS,一般是從BIOS集成商購買系統,然後在此基礎上進行各家深度的定製化,基本上各家主板廠商BIOS都是基於AMI BIOS公司的BIOS去深度定製自家的BIOS,包括一衆臺系品牌和大部分國產品牌。
那麼大家的BIOS最核心的東西都是一個公司的,爲什麼差距還會這麼大呢?BIOS買回來這只是第一步。剩下的要看板卡廠商自己的調教優化了,一般華碩這種財力雄厚且技術比較強的品牌會和BIOS公司聯合深度定製,然後華碩還會對每一款或者一個系列的主板進行鍼對性測試優化。其他一些三線廠商一般就沒有這個能力了,要麼用公版BIOS(早期白底藍字界面BIOS),要麼自己想辦法在BIOS上套個圖形化界面的殼,有些玩家會發現自己買了雜牌主板,BIOS有些設置選項改了以後沒有用,原因就是這要麼主板壓根沒實現這個功能,相關選項又不會隱藏,要麼就是主板上做了對應的功能但是BIOS本身不適配,導致改了沒有用,這在一線品牌幾乎是見不到這種問題的。以及一些奇怪的BUG或問題,一線主板都會更少,使用起來更穩定。
外圍電路
我先找兩張圖給大家看一下,這兩張主板分別是國產某品牌H610,某寶價格338左右,
右邊是華碩H610M-F D4 2.0,某寶價格459,都是定位低端的主板。右邊的主板電子元器件明顯更多,左邊的則是非常乾淨,“集成化程度“非常高,爲了實現這麼高的集成度犧牲了什麼呢?
這個問題先放一下,我先說一下我遇到過的例子。大概三四年前遇到過一個非常離譜的事情,客戶在我這裏買電腦點名要的某某主板,我就去找同行調了一片,客戶拿回去一直都用的好好的,直到有一天,客戶說關機以後主板燈還在亮,對於老司機來說,這問題很常見,在BIOS裏改一下睡眠模式就可以了。離奇的是,這個主板改了以後沒有用,後來研究了好久發現,這個客戶把它的充電寶插在電腦上充電,但是插成了充電寶輸出接口,電腦關機以後,插上充電寶,主板RGB燈就會亮起,拔下來主板燈熄滅,這一下子給我大腦CPU乾燒了,USB接口還能給主板供電的嗎?
我以爲是哪裏短路了,於是讓客戶把電腦拿過來看一下,電腦到我這測了半天沒找到原因,於是準備重新給客戶換一塊主板,新主板到了,我特地試了一下,嘿~一摸一樣,一插充電寶就亮燈。我就在網上到處查資料,原來是這款主板閹割了USB接口的防火牆或者叫保護電路,原理就是,正常主板USB會有一個保護電路,PMOS管檢測到從USB端電流輸入會將電壓引向USB端口,不讓電流進入主板內部,以此保護主板。(看不懂沒關係)
PMOSD原理示意圖
而這塊主板則沒有保護電路,你想插上充電寶充電,但充電寶有可能把你電腦一套帶走。除了USB部分,CPU、PCIE等部分都有保護電路或者冗餘設計
我跟客戶說了其中安全風險,客戶決定加錢換其他品牌主板。這件事就告一段落了。回到主題來,那麼廉價主板還會在哪裏省成本呢?
1.看不到的研發成本(包括人員工資,產線成本,物料成本)大品牌上市新平臺主板一般第一步是喫透Intel或AMD給的最新平臺的引腳定義圖,然後可能會開數次會議,根據Intel或者AMD的要求確定好自家主板的功能定位。然後就是送到工廠打樣測試,打樣的成本是很高的,不是單純生產出來一批樣品這麼簡單,工廠要騰出來一條產線,專門去打樣,加上調試時間,順利情況起碼要耽誤一條產線2-3天時間,如果打樣過程中出現其他問題,那這個時間會更久,打樣要反覆好多次,反覆打樣測試優化做出來的產品才能使用穩定。
研發一款新平臺主板,一般要4個月-半年左右,除了前期定項目,後面很多時間就是在打樣,測試,反饋,修改,再打樣的循環中。特別是內存,爲什麼一線品牌內存兼容性好,測試內存是需要一組組測試的,華技微對一個型號或者一個系列可能會測試幾百上千組內存。小品牌在這上面屬於是有心無力,就算想測也沒有這麼多人手。打開華碩官網能查到每一款主板內存兼容型號,列表裏的都是測試過的,華碩隨便一款H610主板,就測試了1360種內存(一頁20條,共68頁)
就算是二線品牌華擎,每款主板內存測試數量最少的也不會低於上百。有很多型號內存兼容列表有也有上千款內存。臺系品牌在這方面做的都還是可以的。
而內存兼容性列表在三線品牌官網是看不到的,不知道是沒測還是測的太少了沒放出來。光人員成本 產線成本物料成本 大廠可能比小廠就多花了幾百上千萬了。小品牌幾乎是沒有研發投入的,打樣測試環節可能就一次或者就沒有,其產品主打一個能亮 就行,內存兼容全靠運氣。
電容電感,PWM芯片 MOS管,主板上6+1,8+1相供電,全換成成本較低的怎麼說也能省出來二三十塊錢吧,帶來的後果就是,供電電路轉化率低,發熱大,動態響應延遲大。有可能你的主板跑分啥的都正常,就是日常用感覺有點卡,有時候頓一下,有可能就是動態響應延遲大,CPU頻率無法瞬間拉高。
保護電路(防電泳,防雷擊電路,)等等,
什麼品牌主板質量好,就看大的DIY up主他們整機用什麼主板,或者一些顯卡廠商的旗艦店整機用什麼主板。基本離不開華碩技嘉微星,因爲這些店不會幹一段時間就跑路,他們如果選問題較多的主板,後期售後成本奇高。隨便一次上門售後就得一兩百元。是承擔不起這個售後成本的。
這期文章在網上查了很多資料,有錯誤的地方歡迎大家指正,希望這期能給大家一個挑選主板的參考。
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