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了解主機板的供電系統
了解主機板的供電系統
作為電腦各硬體子系統的工作平臺，主機板承載著電流和數據流兩大流量。本文將就對主機板穩定性影響較大的主機板供電系統作一闡述 。
一、供電電壓
主機板上不同的硬體子系統需要不同的電壓，主要分為兩大類：鍵盤控制器、BIOS晶片等部件需要+5V電壓；記憶體、AGP 通道等系統I/O電壓則需要+3.3V。而不同的CPU其核心電壓並不一樣，最高可以達到3.5V（例如Pentium），最低 只有1.475V（例如Tualatin賽揚）。
機箱電源向主機板提供了+5V和+3.3V兩種電壓，但鑒於電源輸出的電流雜波過多，因此目前大部分主機板廠商都將電源輸出 的+3.3V電壓閒置，而透過VRM（Voltage Regulator Module，電壓調整模組）將+5V電壓調低來為CPU和系統I/O供電。VRM為系統I/O提供+3.3V的電壓，而對CP U的供電電壓則根據CPU記載的VID（Voltage Identifer，電壓標示符）值來確定。不同的VID（VID0……VID4）值的組合控制VRM向CPU提供大小不同的電 壓。VRM是CPU供電的核心部分，其在主機板上的電路一般分佈在CPU附近，而電源控制整合電路是VRM的核心，其外表是一塊 多引腳的IC晶片。IC晶片的版本決定了VRM能向CPU供電電壓的值。圖2為不同的VRM版本與其支援的CPU的對照表。CP U在工作時，其耗電量處於很不穩定的狀態，可能瞬間增大，也可能瞬間減小。而VRM絕不可能對這些突然變化在足夠短的時間內做出 響應，因此還需要電容來儲存電能，以處理這些突變。
二、供電電流
充足而純淨的電流是保證主機板穩定工作的重要條件。優質電源供給主機板的+5V電壓能提供20A以上的電流，經VRM調壓後 ，可以為CPU和系統I/O提供足夠大的工作電流。為了保證CPU等設備穩定可靠地工作，就需要有非常純淨的電流。因此，主機板 上設計了很複雜的電路對供電電流進行濾波處理。在主機板上，線圈和電容主要是用來對電流進行濾波的。由於線圈有蓄能的特點，所以 電流先流過線圈以便濾掉一部分高頻雜波，再流過電容進一步濾掉其餘的雜波。主機板上所用的電容主要有電解電容和鉭電容。電解電容 器容量大，可以用於濾除低頻雜波，但品質較差且壽命短。鉭電容品質最好，它在主機板上主要用來濾除中頻雜波。按照Intel白皮 書中的說法，在CPU的供電電路中，總電容值不能少於9000μF。因此在每塊主板CPU的插槽附近，都分佈了許多大容量的電解 電容，以便充分濾除CPU供電電流的雜波。
使用電容時不能只一味追求大容量，還應注意到ESR（Equivalent Series Resistance，等效串聯電阻）值。因為電容越大，其電阻相對也會增大，對CPU的瞬間供電電流就會減小，不利於系統的穩 定。所以，ESR值越低越好。為解決這個問題，通常將多個電容並聯使用。這樣可降低ESR值，並可有效保護電路。
三、佈線要求
主機板的基板是由4層或6層樹脂材料粘合在一起的PCB（印制電路板），其上的電子元件是透過PCB內部的蹟線（即銅箔線） 連接的。一般的主機板分為四層，最上面和最下面的兩層為"信號層"，中間兩層分別是"接地層"和"電源層"。將信號層放在電源層 和接地層的兩側，既可以防止相互之間的干擾，又便於對信號線做出修正。如果要裝雙CPU或CPU的引腳數量超過425根（例如採 用Northwood核心的P4N，其引腳為478根），則需使用6層PCB。這樣可使PCB具有三或四個信號層、一個接地層、 一或兩個電源層。這樣的設計可使信號線相距足夠遠的距離，減少彼此的干擾，並且有足夠的電流供應。
本著穩定的原則，主機板供電系統每一部分都圍繞著穩定這一基本要求來進行設計。希望能夠給您了解和選購主機板帶來幫助。
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