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了解主板的供电系统
了解主板的供电系统
作为计算机各硬件子系统的工作平台，主板承载着电流和数据流两大流量。本文将就对主板稳定性影响较大的主板供电系统作一阐述 。
一、供电电压
主板上不同的硬件子系统需要不同的电压，主要分为两大类：键盘控制器、BIOS芯片等部件需要+5V电压；内存、AGP 信道等系统I/O电压则需要+3.3V。而不同的CPU其核心电压并不一样，最高可以达到3.5V（例如Pentium），最低 只有1.475V（例如Tualatin赛扬）。
机箱电源向主板提供了+5V和+3.3V两种电压，但鉴于电源输出的电流杂波过多，因此目前大部分主板厂商都将电源输出 的+3.3V电压闲置，而透过VRM（Voltage Regulator Module，电压调整模块）将+5V电压调低来为CPU和系统I/O供电。VRM为系统I/O提供+3.3V的电压，而对CP U的供电电压则根据CPU记载的VID（Voltage Identifer，电压标示符）值来确定。不同的VID（VID0……VID4）值的组合控制VRM向CPU提供大小不同的电 压。VRM是CPU供电的核心部分，其在主板上的电路一般分布在CPU附近，而电源控制整合电路是VRM的核心，其外表是一块 多引脚的IC芯片。IC芯片的版本决定了VRM能向CPU供电电压的值。图2为不同的VRM版本与其支持的CPU的对照表。CP U在工作时，其耗电量处于很不稳定的状态，可能瞬间增大，也可能瞬间减小。而VRM绝不可能对这些突然变化在足够短的时间内做出 响应，因此还需要电容来储存电能，以处理这些突变。
二、供电电流
充足而纯净的电流是保证主板稳定工作的重要条件。优质电源供给主板的+5V电压能提供20A以上的电流，经VRM调压后 ，可以为CPU和系统I/O提供足够大的工作电流。为了保证CPU等设备稳定可靠地工作，就需要有非常纯净的电流。因此，主板 上设计了很复杂的电路对供电电流进行滤波处理。在主板上，线圈和电容主要是用来对电流进行滤波的。由于线圈有蓄能的特点，所以 电流先流过线圈以便滤掉一部分高频杂波，再流过电容进一步滤掉其余的杂波。主板上所用的电容主要有电解电容和钽电容。电解电容 器容量大，可以用于滤除低频杂波，但品质较差且寿命短。钽电容质量最好，它在主板上主要用来滤除中频杂波。按照Intel白皮 书中的说法，在CPU的供电电路中，总电容值不能少于9000μF。因此在每块主板CPU的插槽附近，都分布了许多大容量的电解 电容，以便充分滤除CPU供电电流的杂波。
使用电容时不能只一味追求大容量，还应注意到ESR（Equivalent Series Resistance，等效串联电阻）值。因为电容越大，其电阻相对也会增大，对CPU的瞬间供电电流就会减小，不利于系统的稳 定。所以，ESR值越低越好。为解决这个问题，通常将多个电容并联使用。这样可降低ESR值，并可有效保护电路。
三、布线要求
主板的基板是由4层或6层树脂材料粘合在一起的PCB（印制电路板），其上的电子组件是透过PCB内部的迹线（即铜箔线） 连接的。一般的主板分为四层，最上面和最下面的两层为"信号层"，中间两层分别是"接地层"和"电源层"。将信号层放在电源层 和接地层的两侧，既可以防止相互之间的干扰，又便于对信号线做出修正。如果要装双CPU或CPU的引脚数量超过425根（例如采 用Northwood核心的P4N，其引脚为478根），则需使用6层PCB。这样可使PCB具有三或四个信号层、一个接地层、 一或两个电源层。这样的设计可使信号线相距足够远的距离，减少彼此的干扰，并且有足够的电流供应。
本着稳定的原则，主板供电系统每一部分都围绕着稳定这一基本要求来进行设计。希望能够给您了解和选购主板带来帮助。
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