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从制造到创造!研发大师谈如何选主板

●主板开发中的可控与不可控

◎捷波悍马为什么使用了5相供电?以往看到的都是双数相的

    其实象Intel的原装板D975XBXKR就是使用的5相供电。过去相数多一方面是为了达到更高的电流支持,另一方面是解决MOSFET的发热问题 。然而现在CPU功耗减小了,那么为什么AM2主板上还出现有8相供电这样的产品呢。还有一个,不要忘记了电源输出的电流是非恒压的,增加相数可以使得电流波动的峰值降低,特别有玩家在做极限超频之后,CPU功率随之增大,此时收益是非常明显的。

◎为何超频之后,有些上到500外频?有些则不能

     从目前捷波悍马HI01主板的设计来看,其实更重要的是内存部分的问题,过去的内存部分在BIOS中已经整合在中,之间的讯号传递可能遭遇到讯号质量不良,讯号的有效(Valid)时段不匹配,导致在下指令或传递数据时出现错误,这便会出现错误讯息或是开不了机。

 

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 MartinChang正在研制中的悍马P965主板


    965和975的超频能力是接近的,但是同频率下975的效能比起965略佳。
我们的经验是965的超频幅度平均来说较975高。粗略的分析是965的Silicon process较先进(90nm),所以较能够承受高频工作。但是由于架构的关系,其实际性能得分不一定胜过较低频率的975。如果你只想享受超高的FSB超频数字,可以找价格较便宜的965,不过请记得还要有颗体质好的CPU才行。

 

    目前,捷波悍马HI01(P965)也受到了内存方面的阻碍,调整内存模块包括BIOS的设计,尤为关键。Martin决定对内存供电系统进行一个大的改进 ,包括用料的改变。目前HI01在小容量电容上会大量采用贴片元件,PCB还会改第3版。 

 

    能否成功超频,和CPU、RAM、散热效果等等都有关系。E6300 的超频性应该不会只有 270 MHz,建议试着将内存的频率调低,来增加CPU频率往上的空间。或是更换较好的散热装置,对超频也有帮助。此外,可以试着一点一点增加内存的电压,通常对超频会有显著的提升。

 

◎为什么捷波主板不使用更多的颜色

 

    其实对于我们工程师来讲,无所谓的,只要符合市场需求的东西都可以做的。这样的建议非常好,我们会与市场人员沟通,看看是否下一步可以作出修正。

 

     另外,这里涉及到一个大家对于主板“好”的定义。在工程师眼中,一款好的主板需要从成本与涉及上进行考虑。那么对于超频者而言,普通的家用主板就不太适合了,但是不能说这样的主板不够“好”。当然最后还要考虑到最终产品成本以及定位,一款产品不是适合所有用户的。如果这样也就不用区分那么多系列以及型号了。

◎多少层PCB板才算好,质疑4层PCB板

       主板还是靠最终的效果来决定品质,而不是用料,用同样的材料,艺术家做出来的是艺术品,普通人去做就出的次品。当初我们规划HA01的时候不是没考虑过6层,但Martin认为他完全能用现在的4层PCB做到和6层一样的超频稳定效果。目前主板用4层PCB是绰绰有余的,用了6层反而给用户增加不必要的成本负担   因为光是6层PCB的价格就是4层的两倍了。

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 悍马HI01,基于P965芯片组主板构建图

     悍马的用意不是去做最豪华奢侈用料的主板,而是尽量在对玩家能感受得到实际效果的地方花大成本。比如我们做的5相供电,其他很多以超频为卖点的主板也才3相而已。

    还有如何把4层PCB的板子做得像6层一样。公差问题,PCB板厚度有正负公差的区分,通常情况下用的是负公差也就是1.5-1.6mm之间,而正公差是1.6-1.7mm之间。正公差的PCB就被很多人识别为6层PCB了,其实质量上完全一样,而且都是标准的4层PCB。真正6层的PCB也能做成1.5-1.6厚度的。

    PCB Layer较多,最大的好处是GND层面积增加,不管是对讯号质量或电源质量都有一点帮助,就理论上来说对超频一定有帮助,实际上呈现出来的结果。

注解:什么叫PCB

    PCB(Printed Circuit Board)指的是印刷电路板。对于主板来说,Layout特指PCB布线。PCB在日常用法下又有二个特殊的地方:

 1、指一个成品的印刷电路板,引伸成某一层的印刷电路板如PC的主板是多层PCB,或就用PCB来说明是一个物理板(电路板实物);

 2、在一些软件上如PROTEL中,PCB多指是一个过程,由编辑电路(SCH)生成印刷电路板的过程,叫PCB。

◎您认为固态电容,真正的意义在哪里?

    很多人觉得材料越高级越好,容量越大越好,导致很多厂商为了迎合这种心意,在元件用料上面大做文章,其实他们走入了一个误区,对电容的使用应该是够用就好。

    使用固态电容的优点,首先是不会爆浆。实验证明环境温度每升高10℃,电容的寿命就会减半。传统的液态电容因为工作时产生热量,会导致液体与铝制外壳发生水合作用,于是水分逐渐减少,从而导致电容功能不断降低和温度的升高,于是形成了一个死循环,最终电容鼓凸漏液,也就是常说的爆浆。另外,固态电容在高频下呈现较低的阻抗,从而即使是在超频的状态下,仍能稳定工作,固态电容能耐高涟波电流,固态电容具有超长的寿命,不同的温度下比液态电容寿命高60%到300%。最后,就是具有耐高温性。

    我们可以看到,在供电的输出部分,使用固态电容是非常好的。如果,全部使用固态电容,增加成本会比性能的提升来得大,超频也并不会带来很大的提升。

◎主板是什么样一个团队设计出来的?

 

    一般来说,新开发的主板需要动用较多的人力,而延续性的主板动用的人力较少。

 

    一个新开发的主板大约需动用数十位相关人员,包括硬件研发人员、软件研发人员、兼容性质量测试人员、可靠度质量测试人员、电气质量测试人员、生产工程人员、产品经理以及营销人员等等。大多数主机板的芯片都由供货商研发设计,不过我们一些新的构想或创意,会找合作的供货商一起来开发新的芯片。

 

◎元件有空位,就一定缩水?

 

    最后还有一点,很多人看到有些厂商在主板上电源电路标出的电容部分并没有安装电容,会认为是偷工减料,其实这可不一定是完全正确的想法。芯片组厂商在提供推荐电路的时候确实在相应位置设计了电容,但是研发工程师可以选择非常好的的元件,并依据多年研发经验来改善电路设计,以达到非常好的性能。

 

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    另外,有人对工程样板的省料产生了怀疑,原因在于,测试样品中的电容等元件不如正式零售版规格档次高。因为测试样品是在非常规环境下测试的,通常比家用或商用环境严峻的多。使用低规格的元件都可以通过的话,更换更高规格元件后显然会使产品更稳定工作,这就是大厂的产品返修率低的原因。还有就是万一某个测试区域通不过考验的话其浪费的元件成本也相对较低。

 

◎Martin开发悍马HI01(P965)主板进展

 

     悍马工作室的人员透露“PCB线路有改动,主要是把一些小容量插件电解液电容改成陶瓷贴片电容了。所以最后还需要Martin仔细检查一遍,然后就能直接下第一批PCB了下了PCB基本在20天后就能出厂了。12月5日,台湾验证室超频调试的BIOS已经能稳破400外频了,正在研究破500的设置。”

 

    据了解,由于台湾正式版本的BIOS还未完成,动用了最原始功能的BIOS,连倍频调节都没有的原始BOS进行超频,内存最高只有2.15V的选项,还没有小参数设置,用E6300的CPU超到380MHz,悍马HI01最新版本的是2.8V。看来目前只是BIOS的问题,值得期待的HI01。

 

    对于悍马主板的理解,Martin谈到“时至今日,悍马的形象就不再是时尚了。在我的定义中,它就是一款实用的主板,准确的讲就是纯粹用来超频的实用主板。在设计上,悍马就必须配备强大的引擎。其实要做出一款超频能力强悍的主板,和我们的Layout和BIOS工程师的努力也是分不开的。”

 

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    和开博客的心态一样,与读者更多的互动,Martin的工作室总是在想设计出更多的贴心的产品。悍马的BIOS分为出厂品用的BIOS版本和放在网站上给爱好者和玩家体验的版本,也可以说是玩家版,这样的作法,是过去没有的。05E就属于工厂版,那是不会有开机显示内存实际频率的,至于玩家版功能就放开得多了,而且玩家版还会分不同CPU后拥有ST和SJ,往后推版本的话,一般会出工厂版本和玩家两个版本。

 

    你会很奇怪,工厂版的产品为何开机不显示内存实际频率?

 

     大家注意辨别,显示内存实际频率的功能对于有一定产品理论基础的玩家是很方便的,但遇到普通用户,可能会造成无法理解的问题。比如明明是DDR2 800的内存,开机显示只有720,因为他们不会知道当CPU倍频为9的时候DDR2 800,AM2的内存控制器自动就降到720了,8倍频的话还要低。一旦出现此类情况,通常情况下是无法对他们解释清楚的。即使解释了用户还可能半信半疑的,心理就不舒服,还不如不显示呢。

 

    Martin跟我们说,工厂接到新的下单,正在开做一批HA01 GT版的悍马,和现在的标版比,仅去掉1394功能。打算杀到700以内零售,悍马HI01要明年1月10号才上市,HI01现在工程样板配的一个很简陋功能的BIOS(连倍频都不能调),E6300已经能稳定在380外频了。

 


    后记:12月初,我们一直无法拨通工程师Martin的电话,同事说他的“工作室”房间的灯没有开启,可能他又回到台湾监督HI01的进度去了。就这样在东莞与台湾间不停的奔走。很多时候,Martin不在工作,就在去工作的路上。

 

    Martin不带眼镜。从事了20多年的研发工作,同事依然说他“眼力”很好。在我们多次要求Martin刊登自己的照片时,最后还是被婉言拒绝了。或许,隐藏之后也是一种美。希望悍马能有更多新的突破,一同期待。

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