技術干貨｜工控機的主要技術與選型技巧
工控(kong)(kong)機(ji)主(zhu)板(ban)是工控(kong)(kong)機(ji)構造中的(de)核(he)心部分，工控(kong)(kong)機(ji)主(zhu)板(ban)的(de)好壞(huai)直接影響(xiang)到工控(kong)(kong)機(ji)性能的(de)好壞(huai)，因此選(xuan)擇(ze)工控(kong)(kong)機(ji)，首先就要選(xuan)擇(ze)一(yi)款適合自己(ji)的(de)主(zhu)板(ban)。下面(mian)將會介紹采用(yong)如(ru)何(he)選(xuan)購工控(kong)(kong)主(zhu)板(ban)的(de)品(pin)牌和如(ru)何(he)看(kan)主(zhu)板(ban)的(de)設計(ji)質量(liang)。
我們都(dou)知道工(gong)(gong)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)品(pin)(pin)質主(zhu)(zhu)(zhu)要由(you)：芯片組（CHIPSET）、工(gong)(gong)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)設(she)計與布(bu)(bu)局（DESIGN AND LAYOUT）、以及(ji)工(gong)(gong)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)做工(gong)(gong)用料(liao)這(zhe)三方(fang)面(mian)來(lai)決(jue)定的(de)(de)(de)。下面(mian)本(ben)文從工(gong)(gong)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)設(she)計與布(bu)(bu)局以及(ji)工(gong)(gong)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)做工(gong)(gong)用料(liao)這(zhe)兩方(fang)面(mian)來(lai)談談工(gong)(gong)控(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)品(pin)(pin)質是(shi)如(ru)何來(lai)體現(xian)的(de)(de)(de)。
工(gong)(gong)控(kong)機(ji)主板(ban)(ban)的(de)(de)布局主要是從工(gong)(gong)控(kong)機(ji)主板(ban)(ban)上各部件的(de)(de)安排與線(xian)路(lu)的(de)(de)走線(xian)來體現的(de)(de)。好的(de)(de)工(gong)(gong)控(kong)機(ji)主板(ban)(ban)在(zai)行家的(de)(de)眼里看(kan)起(qi)來，幾(ji)乎就是一(yi)件精美的(de)(de)藝術品，提(ti)供芯(xin)(xin)片(pian)組(zu)的(de)(de)廠商在(zai)向(xiang)工(gong)(gong)控(kong)機(ji)主板(ban)(ban)廠商出(chu)貨時會(hui)相應提(ti)供芯(xin)(xin)片(pian)組(zu)的(de)(de)設(she)(she)計指(zhi)南（CHIPSET DESIGN GUIDE），同時一(yi)般還會(hui)有(you)基(ji)于標準的(de)(de)樣板(ban)(ban)，我們叫做(zuo)工(gong)(gong)程(cheng)板(ban)(ban)。歐美大廠常按照標準板(ban)(ban)的(de)(de)設(she)(she)計，會(hui)做(zuo)的(de)(de)很符合(he)官方芯(xin)(xin)片(pian)組(zu)所(suo)提(ti)供的(de)(de)規格，這樣的(de)(de)做(zuo)法性能(neng)有(you)所(suo)保障，但是價格難以(yi)控(kong)制。臺(tai)灣地(di)區(qu)的(de)(de)廠商往(wang)往(wang)為(wei)了權衡成本，就會(hui)在(zai)工(gong)(gong)控(kong)機(ji)主板(ban)(ban)的(de)(de)結構布局上做(zuo)文章(zhang)，經(jing)常會(hui)融入一(yi)些獨特(te)的(de)(de)設(she)(she)計在(zai)里面(mian)。
1、工控機主板(ban)布(bu)局的結構的安排
（1）現在有(you)(you)些工控機(ji)(ji)主板(ban)(ban)(ban)廠商(shang)為了(le)節約成本(ben)，降低價(jia)格，可以在市場(chang)上站穩(wen)(wen)腳跟(gen)，不但(dan)將板(ban)(ban)(ban)型層數，不使用公版設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)，還在工控機(ji)(ji)主板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用料配件上也有(you)(you)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調整，只滿足芯片(pian)組做(zuo)提的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能要(yao)求，這(zhe)種降低成本(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)做(zuo)法是(shi)(shi)對廠商(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工控機(ji)(ji)主板(ban)(ban)(ban)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)布(bu)局能力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個考驗。更小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間里放上同樣(yang)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴展位，還要(yao)維持(chi)住(zhu)穩(wen)(wen)定性(xing)以及限(xian)制(zhi)干擾，這(zhe)樣(yang)工控機(ji)(ji)主板(ban)(ban)(ban)結構安排設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)理性(xing)就(jiu)顯(xian)得特(te)別(bie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)，稍微有(you)(you)一點(dian)設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)不合(he)(he)理就(jiu)會(hui)導致死機(ji)(ji)，在這(zhe)點(dian)上實力不濟(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廠商(shang)就(jiu)很容(rong)易(yi)在這(zhe)些地方(fang)出紕漏，主板(ban)(ban)(ban)不穩(wen)(wen)定、性(xing)能較差(cha)都是(shi)(shi)由(you)此造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，所以一般建議(yi)，如(ru)(ru)果沒有(you)(you)什么(me)特(te)殊要(yao)求，還是(shi)(shi)采(cai)用公版設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工控機(ji)(ji)主板(ban)(ban)(ban)比較好，如(ru)(ru)何(he)鑒別(bie)是(shi)(shi)否是(shi)(shi)公版設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)，那就(jiu)要(yao)看您對芯片(pian)組的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掌握(wo)程度了(le)。
（2）工控(kong)機主(zhu)板(ban)上接口(kou)部(bu)件位(wei)(wei)置一般(ban)來(lai)(lai)說是固(gu)定的(de)，不能隨意改(gai)動，類(lei)似于PICMG等擴(kuo)展(zhan)槽(cao)和(he)鍵盤、鼠標、USB等接口(kou)就是如(ru)此，它們必(bi)須(xu)配(pei)合機箱上的(de)孔(kong)位(wei)(wei)，維持相對的(de)位(wei)(wei)置。但是有(you)些時候會提供新的(de)機箱擋(dang)板(ban)來(lai)(lai)替換(huan)掉機箱所自帶(dai)的(de)擋(dang)板(ban)，來(lai)(lai)實現新接口(kou)布(bu)局。
（3）CPU與芯(xin)片(pian)組的布局，由于(yu)CPU與CHIPSETS相連的電路比較重要(yao)，而且芯(xin)片(pian)組有特(te)殊的設(she)(she)計(ji)要(yao)求(qiu)，再者芯(xin)片(pian)組廠商(shang)對CPU、芯(xin)片(pian)組及其(qi)周邊的區域設(she)(she)計(ji)也有很明確的要(yao)求(qiu)，所以設(she)(she)計(ji)布局時幾乎都是采用(yong)公版設(she)(she)計(ji)的。
（4）除開擴展槽和CPU、CHIPSETS之外(wai)，其他部(bu)件可以比較(jiao)自(zi)由(you)安排位置。例如ATX電源(yuan)接口座，應該設計(ji)的遠離CPU風扇，讓(rang)機箱內得到更好的散熱效果。
（5）工(gong)控(kong)機(ji)主板(ban)的(de)(de)布局(ju)要求(qiu)合理性，工(gong)控(kong)機(ji)主板(ban)的(de)(de)某(mou)些設計(ji)考(kao)慮(lv)的(de)(de)并不很周全，如(ru)(ru)果(guo)您(nin)選購的(de)(de)時候(hou)(hou)需要注(zhu)意的(de)(de)一些細節，例(li)如(ru)(ru)有(you)部分工(gong)控(kong)機(ji)主板(ban)在CPU接口附近的(de)(de)電(dian)容會影響風扇的(de)(de)安裝(zhuang)等等，這些都是您(nin)選購時候(hou)(hou)應該注(zhu)意的(de)(de)事情。
2、工控機主板布線(xian)設計(ji)
（1）在講布(bu)線(xian)設(she)(she)計之前，本文(wen)先跟大家說(shuo)概念：北(bei)(bei)橋(qiao)芯(xin)片(pian)到CPU、內(nei)(nei)存(cun)距(ju)離相等是工(gong)控機(ji)主板設(she)(she)計的(de)基本要求，即(ji)所謂的(de)"時鐘線(xian)等長(chang)"。我們(men)知道作(zuo)為CPU與內(nei)(nei)存(cun)連接橋(qiao)梁(liang)的(de)北(bei)(bei)橋(qiao)芯(xin)片(pian)在布(bu)局(ju)上就很有(you)講究。現在一些(xie)有(you)研發實(shi)力的(de)工(gong)控機(ji)主板廠商(shang)在北(bei)(bei)橋(qiao)芯(xin)片(pian)安排布(bu)局(ju)上采用旋轉45度(du)的(de)巧妙設(she)(she)計，不但縮短了北(bei)(bei)橋(qiao)與CPU、內(nei)(nei)存(cun)槽(cao)、AGP槽(cao)之間的(de)走線(xian)長(chang)度(du)，而且(qie)使時鐘線(xian)等長(chang)。
（2）工(gong)(gong)控(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)設計(ji)(ji)(ji)是(shi)一門比較專業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學問(wen)，它要視不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)特性進行(xing)不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)方式。工(gong)(gong)控(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)采(cai)(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)"蛇(she)行(xing)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)"就(jiu)很有(you)講究，有(you)些人認為(wei)蛇(she)行(xing)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)越多就(jiu)說明有(you)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)(ji)水平(ping)，這種觀點是(shi)錯誤的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。采(cai)(cai)用(yong)蛇(she)行(xing)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)有(you)兩(liang)個：一個是(shi)為(wei)了保證(zheng)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)等長，因(yin)為(wei)像(xiang)CPU到北橋芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)鐘(zhong)線(xian)(xian)(xian)，它不(bu)(bu)(bu)同于普通電器上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)，在(zai)這些線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)上(shang)(shang)以(yi)(yi)100MHz左(zuo)右(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)高(gao)速運行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號(hao)對(dui)線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度十(shi)分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感,不(bu)(bu)(bu)等長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)鐘(zhong)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)會引起信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同步進而造成系統不(bu)(bu)(bu)穩(wen),這樣某(mou)些線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)需(xu)要以(yi)(yi)彎曲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式走(zou)線(xian)(xian)(xian),以(yi)(yi)調節長度；另一個使用(yong)蛇(she)行(xing)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)(chang)見(jian)原因(yin)是(shi)為(wei)了盡可(ke)能(neng)減少電磁輻(fu)(fu)射(she)（EMI）對(dui)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)其(qi)余部件和(he)人體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，因(yin)為(wei)高(gao)速而單調的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字信號(hao)會大(da)大(da)地干擾主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)模(mo)擬器件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作，如AC''97芯(xin)片(pian)或板(ban)(ban)(ban)載的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軟貓(mao)等。平(ping)常(chang)(chang)抑制EMI的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種簡便方法(fa)就(jiu)是(shi)通過設計(ji)(ji)(ji)蛇(she)形布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)，來盡可(ke)能(neng)多吸收消化輻(fu)(fu)射(she)。采(cai)(cai)用(yong)蛇(she)行(xing)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)有(you)了上(shang)(shang)面(mian)這些好(hao)處(chu)，并不(bu)(bu)(bu)是(shi)說在(zai)工(gong)(gong)控(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)設計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候使用(yong)蛇(she)行(xing)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)越多越好(hao)，因(yin)為(wei)過多過密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)會造成工(gong)(gong)控(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)布(bu)(bu)(bu)(bu)局(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏密不(bu)(bu)(bu)均(jun)，會對(dui)工(gong)(gong)控(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)(bu)(bu)(bu)線(xian)(xian)(xian)應使工(gong)(gong)控(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)各部分線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)密度差別不(bu)(bu)(bu)大(da)，并且要盡可(ke)能(neng)均(jun)勻分布(bu)(bu)(bu)(bu)否(fou)則很容易造成工(gong)(gong)控(kong)(kong)機(ji)(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)穩(wen)定。
二工控機主板的做工用料1、PCB（印刷電路板）的(de)做工(gong)
質量有保(bao)(bao)證的PC板(ban)色(se)彩基(ji)本保(bao)(bao)持一(yi)致，光潔度好，看起來油光發(fa)亮的一(yi)般質量就比較(jiao)好。PCB板(ban)層(ceng)數一(yi)般的標準(zhun)是4、6層(ceng)板(ban)，當然6層(ceng)板(ban)質量要好很多(duo)。
2、SMT（表面貼裝）元器(qi)件的做工
主(zhu)要通過觀(guan)察某些元器(qi)件貼(tie)裝精度來判(pan)定主(zhu)板的生產工藝(yi)是否精良，標(biao)準(zhun)的元器(qi)件貼(tie)裝定位(wei)準(zhun)確，沒有偏移。
3、工控機主板用料
名牌大廠所(suo)生產(chan)的(de)工控機主板(ban)用(yong)料，像CPU插(cha)座、擴展槽和(he)插(cha)槽等(deng)都采用(yong)名廠的(de)插(cha)接界(jie)面元器件，主板(ban)的(de)性能(neng)也就不用(yong)多說了。
小(xiao)結：看完(wan)了工(gong)控主板(ban)(ban)選型指南，相信(xin)此時您已經能夠輕松(song)的(de)區分出采(cai)用不(bu)同芯片(pian)組的(de)工(gong)控機主板(ban)(ban)性(xing)能的(de)差距；也相信(xin)您會根據筆者這部分的(de)介紹(shao)，輕松(song)的(de)分辨出一塊工(gong)控機主板(ban)(ban)的(de)做工(gong)是否精良(liang)了。
