買料還是買質量？主板技術趨勢大剖析

    同樣的，在討論Hi-C電容之前，我們先來簡述一下供電電路中電容的主要作用以及ESR——等效串聯電阻的概念。

    供電電路中電容的主要作用

    CPU供電電路的電容除了濾波作用外，更重要的是滿足CPU對瞬態電流變化的需求。CPU工作是動態變化的，空閑時處于低功耗狀態，需要的電流在5A左右，負荷增大時，可能需要60-150A（視CPU的型號而不同）。這時CPU要求供電電路在幾微秒內就要提供大電流。PWM供電模式達不到這個響應速度，電容可以達到。所以，CPU供電電路需要大容量的電容。一般都要數千微法的電容，而且是若干個電容并聯。

目前被廣泛使用的固態電容產品

固態電容內部示意圖

    目前主板采用的電容基本都是固態電容，有些主板由于市場定位的原因至少CPU供電部分會采用固態電容。

    ESR——等效串聯電阻

    等效串聯電阻的英文全稱是Equivalent Series Resistance，縮寫為ESR。理想的電容自身不會有電阻，但實際上制造電容的材料有電阻。從外部看，這個電阻跟電容串聯在一起，所以就稱為“等效串聯電阻”。

    ESR的損耗與通過的電流成正比，電流越大，損耗就越大。比如兩顆功率都是70W的CPU，前者電壓是3.3V，后者電壓是1.8V。那么前者的電流是I=P/U=70W/3.3V=21.2A，后者的電流是I=P/U=70W/1.8V=38.9A。后者將近是前者的兩倍。在ESR相同的情況下，后者的損耗就是前者的兩倍。所以降低損耗就必須用ESR更低的電容。

    ESR的危害不僅僅是損耗，更重要的是“紋波電壓”。沒有任何波動的直流電壓應該是一條水平直線，當有電壓波動時，電壓就變成波浪形，電壓水平線上的波峰和波谷就是波紋電壓。ESR值與紋波電壓的關系可以用公式V=R（ESR）×I表示。公式中的V是紋波電壓，R是電容的ESR，I是電流。從公式可以看到，當電流增大的時候，即使在ESR保持不變的情況下，紋波電壓也會成倍提高，因此降低波紋電壓就必須采用ESR值更低的電容。

    紋波電壓的危害是導致CPU工作不穩定，容易出現判斷“0”和“1”失誤而死機。波紋電壓對CPU的影響與CPU的工作電壓相關。比如0.2V的紋波電壓對于3.3V的CPU而言，0.2V紋波電壓所占比例較小，不足以形成很大的影響，但是對于1.8V的CPU來說，所占的比例就足以造成CPU運算失誤。所以，現在的CPU供電電路都采用低ESR的電容。