主板好壞全看設(shè)計(jì) 索泰5S主板來(lái)襲

    泡泡網(wǎng)主板頻道12月28日 在今年4月，Intel正式發(fā)布了旗下Ivy Bridge處理器以及7系列芯片組，索泰作為行業(yè)領(lǐng)先的板卡廠商也在第一時(shí)間推出了Z77/H77主板。基于全新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，索泰正式更新了旗下主板產(chǎn)品線技術(shù)，索泰7系主板將具備“五星品質(zhì)”，提出“穩(wěn)定、安全、設(shè)計(jì)、速度、服務(wù)”五個(gè)方面的全新標(biāo)準(zhǔn)，竭誠(chéng)為用戶提供最好的使用體驗(yàn)。

索泰5S五星主板

    說(shuō)起設(shè)計(jì)，料件與料件之間如何搭配，怎樣才能發(fā)揮出料件的非常好的性能，要考究的內(nèi)容就多了。所以，有好的料件不代表有好的設(shè)計(jì)，而好的產(chǎn)品，則會(huì)使用適合的料件。

    索泰不僅僅在顯卡方面擁有豐富的研發(fā)實(shí)力，栢能作為全球OEM大廠，在主板領(lǐng)域同樣也有非常豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。以Z77皇冠版為例，索泰采用了24+1+1相供電，支持動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡及U.T.R Power，使電源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%以上，遠(yuǎn)高于普通主板的70%轉(zhuǎn)換效率。這樣的主板其設(shè)計(jì)思路如何？讓我們一探究竟。

●PWM與MOS管的搭配決定主板供電方案設(shè)計(jì)思路

    PWM芯片是主板供電系統(tǒng)的大腦。選用何種PWM芯片決定了主板供電設(shè)計(jì)的相位、滿負(fù)載能力及響應(yīng)速度。索泰Z77皇冠版采用了UP6228A PWM芯片，符合VRM12.5供電規(guī)范，支持12相供電。而通過(guò)UP6275AD倍相器，將每1相供電管理擴(kuò)展為2相，總計(jì)達(dá)到12*2即24相供電。而提供額外的1相供電給CPU中集成的顯卡，以及1相供電給CPU集成的內(nèi)存控制器供電。

索泰Z77皇冠版采用UP6228A PWM芯片

UP6275AD倍相器

Dr.MOS場(chǎng)效應(yīng)器

    索泰Z77皇冠版使用Dr.MOS場(chǎng)效應(yīng)器。功率場(chǎng)效應(yīng)器的作用就是降壓增流，頻率要與PWM相匹配，而阻抗則對(duì)主板供電的轉(zhuǎn)換效率有著密切關(guān)系。

Ultra Multi Phases Design較多相供電設(shè)計(jì)

    較多相供設(shè)計(jì)（Ultra Multi Phases Design）為動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡提供了基礎(chǔ)。PWM芯片可以根據(jù)CPU的實(shí)際功耗負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電源系統(tǒng)使用的供電相數(shù)，達(dá)到節(jié)能與超頻兼顧的效果。

●電容，主板必談的話題

    在輸入濾波電容方面，如果選擇容量較大的電容，濾波能力有所保障，但通常響應(yīng)速度比較慢。使用在高頻供電電路上，其固有頻率會(huì)成為整個(gè)供電系統(tǒng)的瓶頸。為此，索泰工程師選擇了將多枚容量較小的電容并聯(lián)的方案，并加大了每一相供電的覆銅面積以改善電氣性能，這樣能同時(shí)兼顧了濾波能力與響應(yīng)速度之間的矛盾。

索泰Z77皇冠版采用的黑化固態(tài)定制電容。

    初步方案定下來(lái)之后，索泰工程師在后期的調(diào)試中，換用多種規(guī)格電容之后，發(fā)現(xiàn)輸入電容仍無(wú)法取得與PWM和Dr.MOS的非常好的配合度，達(dá)到非常好的效能。為此，索泰工程部Power部門對(duì)是否堅(jiān)持PWM方案進(jìn)行了大量的研討，研發(fā)進(jìn)度也一度受阻。但在此時(shí)，索泰的全球采購(gòu)部門發(fā)揮了非常重要的作用，根據(jù)工程師的要求，為索泰Z77皇冠版的供電方案量身定制了一款電容，對(duì)電路的固有在率周期、容值、精度誤差等各方面進(jìn)行嚴(yán)格的匹配。

    經(jīng)過(guò)一遍遍地折磨供應(yīng)商之后，最終確定電容的規(guī)格參數(shù)，便是索泰Z77皇冠版的定制電容。

    輸出方面，索泰對(duì)FPCAP的調(diào)試已經(jīng)積累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，所以FPCAP方案提出時(shí)，索泰工程部幾乎沒(méi)有任何異義。這枚FPCAP SuperML去耦電容擁有極高的蓄電量及超高速的充放電效率，高頻下強(qiáng)抗干擾能力出色和極低的ESL/ESR，令電源更純凈從而大幅提升超頻能力與穩(wěn)定性。這顆價(jià)值5美元的神物，等效于10顆目前顯卡上常見(jiàn)的NEC去耦電容，絕對(duì)能挑起超頻玩家“戰(zhàn)欲”的神器。而目前在DIY板卡領(lǐng)域，F(xiàn)PCAP的去耦電容僅僅供給華碩以及索泰兩家，這也很好的詮釋了，這兩家板卡領(lǐng)袖的優(yōu)勢(shì)何在。

    索泰GTX670、680使用的FPCAP電容，使得顯卡靜態(tài)紋波降低到50MV以下，動(dòng)態(tài)紋波降低到160MV以下，優(yōu)秀的供電設(shè)計(jì)使用索泰至尊版顯卡成為行業(yè)內(nèi)標(biāo)桿。

索泰Z77皇冠版上的FPCAP電容。

    FPCAP電容除了性能上的優(yōu)勢(shì)外，還有一個(gè)附加的好處，即封裝非常薄。這樣可以便于體積非常大的散熱器的安裝，而對(duì)于一些極限超頻玩家而言，這點(diǎn)顯得格外重要。為發(fā)揮出這一優(yōu)勢(shì)，索泰不惜選擇了成本同樣昂貴的貼片式鉭電容與之相搭配。

●電感一波三折的選擇

    電感方面的選擇同樣重要。在確定電感料件使用方面，索泰工程師在物料庫(kù)中選取了40余款參數(shù)相近的電感進(jìn)行測(cè)試。最終暫定了一款一體成型鐵素體電感。就在產(chǎn)品定型前的最后幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，索泰工程部接到采購(gòu)部的電話，說(shuō)能夠提供一款超低振鈴效應(yīng)的超級(jí)電感。工程部馬上對(duì)新樣品進(jìn)行測(cè)試，而測(cè)試結(jié)果出乎于想像。于是馬上將即將定型的方案廢除，重啟調(diào)試與測(cè)試程序，經(jīng)過(guò)兩周的漫長(zhǎng)等待之后，最終A.I.O電感方案通過(guò)所有測(cè)試并取得優(yōu)良成績(jī)，定型為最終物料方案。

索泰Z77皇冠版的A.I.O電感

●散熱器，設(shè)計(jì)方案中的點(diǎn)睛之筆

    最后確定的是散熱器。索泰工程師發(fā)現(xiàn)，得益于優(yōu)秀的物料及搭配方案，再配合全2OZ覆銅PCB，Z77皇冠版的供電系統(tǒng)竟然可以在完全不使用任何附加散熱器時(shí)通過(guò)55度恒溫箱72小時(shí)老化烤機(jī)測(cè)試及四角極限測(cè)試，并且供電余量達(dá)到76%，不僅完全達(dá)到出貨標(biāo)準(zhǔn)，而且甚至超過(guò)很多市場(chǎng)上其他負(fù)載余量約50%左右的Z77產(chǎn)品，連Intel的工程師都覺(jué)得有些不可思議。當(dāng)然，最終索泰還是為主板供電電路安裝了散熱器，使主板的供電余量裕值提高到110%，足以付各種極限考驗(yàn)。

最終確定下來(lái)的散熱器方案

●總結(jié)

    主板如果僅僅使用一些賣相好的料件，也能堆出可用的主板，采購(gòu)成本會(huì)降低，產(chǎn)品上市速度也會(huì)提前，工程部的工作量也會(huì)降低，甚至也能取得不錯(cuò)的市場(chǎng)口碑。但付出的相應(yīng)代價(jià)就是，主板的超頻能力會(huì)下降，供電轉(zhuǎn)換效率也會(huì)降低，用戶體驗(yàn)就會(huì)變差。索泰對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)的執(zhí)著，為求將最好的產(chǎn)品交到用戶手中。同時(shí)也是索泰研發(fā)力的體現(xiàn)。