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【討論】主機板規格粗略概說(7/20更新

樓主 喵小豪-SAM hs60771104
GP128 BP-
醞釀這篇文章已經很長一段時間了,趁著公司要開始大加班之前送出來,先說這篇主要是為了OC部分寫的,所以IO部分會比較簡略,對於供電的範圍著墨會比較多。
開始前先認識一些我會用到的詞跟概略的意思說明一下
MB - 主機板
PWM、VRM - 供電驅動晶片
MOS(MOSFET) - 供電單元
RAM - 記憶體
IMC - 記憶體控制器
PSU - 電源供應器
OC - 超頻

主機板其實就像是人的身體,負責整合跟裝載頭腦(CPU)、心臟(供電)、四肢(顯示卡、記憶體),附圖為MSI Z97-MPOWER AC,我把板子分成上下兩半來分開說,也可利於時間分配,除了有些人曉得我現在下班就幾乎都把時間用在跑步要準備參加年底兩場半程馬拉松之外,公司因為現在已經進入大單期幾乎都在加班。
因為這篇主要只針對普通消費者挑選MB的主要因素來說,所以部分IO單元我會跳過,如果有想要知道的部分但我是沒提到的再另外問吧。

1. CPU插槽
安裝CPU的位置,那怎麼看這張MB支援哪幾種CPU呢?
除了最基本的看因應主機板晶片組之外,板廠在官方網頁都會放置CPU支援列表以供查詢



2. 記憶體插槽
安裝RAM的位置,那要如何看這張主機板支援何種記憶體及容量呢?
剛入門的人一樣在板廠官方網頁可以找到記憶體支援列表



3. 擴充插槽
目前顯示卡以及介面卡主流是使用PCI-E 3.0以及2.0,1.1在近三年的MB上已經完全看不到了,僅有部分入門MB還有使用PCI
PCI-E 3.0、2.0、1.1是互相相容的,3.0介面顯示卡能夠裝到1.0插槽,1.0介面的顯示卡也能夠裝到3.0插槽,3.0、2.0、1.1、1.0介面插槽的差異僅有在於頻寬以及供電大小,至於還有細分x1、x4、x8、x16的詳細規格有興趣可以參考維基
也就是說不管你電腦老舊到僅有1.0介面要裝3.0介面顯示卡,只要確定PSU供電量足以應付更換顯示卡之後可能會提供平台耗電量的話都能夠使用,但是會礙於1.0介面所能提供的頻寬較小而限制住顯示卡效能。



4. MOS、PWM
OC一直有固定的玩家群,供電對於OC又有一定的影響層面,MOS、PWM的部分又是最少人碰的部分,這裡我花較多時間解釋

一相電路最少會由一顆電感及電容組成,假設一張板子就是由一顆電感跟一顆電容組成一相供電,那有可能電感就是上橋供電、電容為下橋供電控制(這要看LAYOUT決定),MB上會有PWM、上下橋MOS晶片,PWM晶片先通知上橋晶片開啟導入電流進電感,接著PWM通知關閉上橋晶片之後再通知下橋晶片可以開啟電容讓電感裡的電流儲存進去並供給零件使用。
那相數多寡有何差異?
相數越多則可以供給零件的最高供電量越多,假設一張板子的單相供電能夠提供30W,那CPU做4相供電就可以支援到耗電量120W的CPU,然後相數越多則MOS的工作溫度也會比相數少的板子來的低。

現在供電主要分為數位、類比兩種方式,我大略解說一下差異
數位
會視電壓設定、變化做立即性調節,假設設定CPU供電電壓為1.23V,供電時監控晶片發現降到1.2V,就會立即性補償增壓到1.23V

類比
是以區段性的方式做供電,假設電壓設定為1.23V,晶片設定電壓變化的區段為3秒,這次供電壓降到1.2V,不會像數位那樣做立即性的補償而是等下次區段再做補償至1.23V

兩種的供電曲線是類似這樣

在數位還未普及前因為成本以及後段補償監控技術的關係,對應長期高負載的CPU,晶片較快出現訊號不準確的情況。
類比則是在低負載下的穩定度較數位方式低、因已經普及很久所以成本也相對較低,不過長期高負載的CPU,類比的穩定性會較高。
至於哪種供電方式較好則沒有標準答案,數位線路的建構方式較簡單,但成本高
傳統雖然成本低但很考驗RD的LAYOUT功力且如果後段用較好的OP且RD建構傳統數位供電的功力很高,那類比的穩定度也不輸數位,所以這部份就見仁見智,因為目前數位、類比的供電方式在高階MB上的優劣主要還是端看RD功力,Z77時代技嘉使用數位供電以及相數高於15相的MB不少,但對比ASUS、華擎、MSI在OC紀錄排名上卻是較少,直到Z87開始技嘉的板子才又竄出頭,原因我想大家可以思考一下。

以前我有回答過一篇數位、類比供電差異,說只有數位才會依造MOS工作溫度以及供電負載做相數啟閉是錯誤的,在此對之前我回答過的板友道歉,兩種供電方式都能夠依造負載、工作溫度做相數啟閉控制,只差在電壓補償方式而已。
至於PWM、上下橋晶片在哪裡以及怎麼看,這我只能說還是要靠經驗去判斷放置的位置,消極一點的方式就是把MB上每顆晶片的型號都丟GOOGLE.....
我個人挑板子主要是針對OC效能,所以事先就會找好MB上供電部分的用料跟效能評價,所以開箱部分也都是在供電部分寫的比較詳細。


供電相數解析
前面已經提到MOS怎樣配置算一相,再來就是解釋相數多與少的差異
相數較多則每相負擔的安培數越小,電壓浮動毛刺也會跟著降低,但是建構成本較高

相數較少則每相負擔的安培數較高,如果又是使用品質較差的電感,會因濾波、整流效率差而讓供電穩定度降低

那只要看MOS做幾相就等於是幾相供電了嗎?
答案是要看MOS DRIVER,也就是VRM晶片
下圖為X79-R4BE的MOS,CPU供電做8相,VSA3相,總計11相

而X79-R4BE CPU的VRM晶片為8+3相的ASP 1000,所以這張板子CPU供電就能稱為8相供電

為何會看到VRM晶片控制相數跟MOS相數相同才能判斷幾相呢?
理由跟MOS相數多寡一樣,MOS數量為8但VRM僅為4相,那還是只能同時對4相做啟閉的控制動作,也就是說8相MOS搭配4相VRM於MOS切換時的效能幾乎與4相MOS搭配4相VRM無異。

如果用OC為購買前提去看一張板子的PWM,要連同VRM晶片的資料一起找會比較妥當,不過這只能判斷MB的用料,無法判斷RD的調教功力,所以要搶衝新產品時,搜尋上市前幾天的先行測試資料跟判斷正確與否的能力在這時候就很重要了


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