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信步科技产品总监
在品牌林立的主板厂商中，说到“信步”很多人会认为它是一个后来者。其实不然，接触DIY时间稍久一些的玩家肯定还记得“则灵”这个老主板品牌——国内最早开始自主研发主板的厂商之一，而信步正是由当初最早一批“玩主板设计”的工程师们创建的。业界曾有人戏言，内地拥有十年以上主板布线经验的工程师凤毛麟角，甚至不超过十人，而李先生应该就是其中之一，李先生早年在美国康柏(compaq)从事主板可靠性测试工作，后来成为香港海洋主板的研发主力，尔后辗转来到则灵公司任研发中心总经理，现就职信步公司担任研发中心总经理一职，是中国电脑主板研发界颇具传奇色彩的人物之一。
很长一段时间，大家都认为评价主板好坏的因素就是超频性能和各种附加的功能，功能越多，超频幅度越高的产品就是好产品。诚然这种观点并没有错，但是用如此标准衡量出来的往往都是高端、甚至旗舰级的产品：产品虽好但并不是每个用户所需要的，除了极少数发烧玩家之外，更多用户需要的是性能稳定，运行安全的主板。看似朴实的要求，却对主板的设计和制造提出了非常苛刻的条件。今天我们就邀请到信步主板的资深工程师李辉先生，来听一下他对主板稳定性的独到见解。
对电子产品来说，稳定应压倒一切!
Q1：说到计算机时，大家首先会想到处理器速度怎样、显卡性能如何以及配置多大内存等等，而对于支撑这些配件的关键角色——主板反倒不是特别关心。李先生与“默默无闻”的关键角色打了十余年交道，请问你是如何看待主板产品的呢?
李：懂汽车的行家都知道，决定一辆车好坏的不仅仅是发动机，汽车的底盘和悬挂系统也是决定质量的关键因素，这种情况与计算机中的主板非常类似。买车时我们要注意哪些要素呢?稳定性、可靠性、安全性、兼容能力、扩展能力、环境的适应程度、使用寿命、技术保障以及售后服务等等；但是就有一些人买车的时候只看重排量和一些花哨的功能，而忽略更加重要的稳定性和安全性。如果说能够多一些“行家用户”，主板就不会如此“默默无闻”(笑)。
我们一直认为主板作为整台计算机的基础配件，其核心价值就是保证CPU、内存、硬盘、图形加速卡等各种功能部件能够良好地运行。还用汽车的例子来说，就好像我们有一台强劲的发动机，那就要找一个稳定性非常好的底盘；否则其性能发挥不出来，一段时间之后，车子也要出这样或者那样的问题。
当然，“默默无闻”并不是说没有技术含量，“默默无闻”的背后需要强大的技术支撑和苛刻的稳定性要求。我们知道主板上每个部件的型号、规格都非常多，厂商不可能对这些部件提出详细的使用限制或者一一测试，因此研发一片稳定、安全、可靠的主板离不开强大的技术支持。针对市场上很多人宣传“性能价格比”的说法，我个人认为是不太妥当的，如果用户以此为依据，只用性能指标除以价格因素，稳定性放在哪里?很多人因此省了一丁点钱(10～20元)却吃了大亏，甚至有时候连自己都不知道。
Q2：很多DiY用户心中存在两个极端——“买主板就要挑能上高频率的。越能超的主板就越是好主板”，“主板这东西样子都差不多、性能也接近，那就买最便宜的，越便宜越好”。这两种观点都有一定的市场，那李工作为专业的主板设计工程师，您是如何看待这个问题的?
李：对于“能超频的主板就是好主板”，我有一个比喻：打兴奋剂能使人在短时间内精力旺盛，精神处于高度亢奋状态，但是这对人的身体来说非常有害，也会缩短人的寿命。电脑超频也是同样的道理，虽然超频会提升电脑的性能，但也会损害电脑的配件，造成电脑故障率上升，缩短整台机器的使用寿命。
李：影响主板稳定运行的因素有很多，包括主板上元器件的特性、PCB布线、电路设计等等，因为设计不合理而导致的静电(ESD)损伤、电磁干扰(EMI)也会对主板的稳定性造成影响。计算机在运行过程中出现蓝屏、黑屏现象，与CPU供电电源设计不科学、内存信号补偿匹配不适当以及主板本身的散热结构不合理等因素都有关系。
影响系统稳定工作的首要因素——静电
Q4：刚才李工提到了ESD和EMI的概念，能不能给我们详细介绍一下这两方面的内容呢?
李：ESD就是静电放电。静电是一种客观的自然现象，静电产生的方式多种多样，如接触、摩擦等等；静电具有高电压、低电量、小电流和作用时间短四个特点。人体自身动作或者与其它物体接触、摩擦甚至感应都可能产生几千伏甚至上万伏的瞬间静电。
在机箱内部，电磁波与电子元件的相互作用很容易产生干扰现象，我们把它们称为电磁干扰(EMI)。应该说EMI是一种非常普遍的现象，所有的电子产品都会遇到，比方说电视荧光屏上常见的“雪花”，就是由于接收到的信号受EMI干扰之后产生的信号畸变。
讲到EMl，我们不得不提一下电磁兼容性(EMC)。电磁兼容性包含电磁干扰(EMI)和电磁敏感性(EMS)两个方面。EMC是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响：EMS是指由于外界电磁能量造成性能下降的容易程度。如果我们将电子设备比喻为人，外界电磁能量就好比感冒病毒，敏感度就表示这个人是否易患感冒。如果不易患感冒，说明免疫力强，即抗电磁 干扰性强；反之，则说明抗电磁干扰能力弱。
Q5：刚才听李工介绍ESD静电放电的过程会对主板造成伤害，那么静电是通过什么机制来破坏元器件的呢?在平常的使用过程中我们可以通过什么方式来尽量避免静电对主机的伤害?
李：静电对人体来说是没有什么危害的，因为静电的电量通常都很小；但是静电的高电压对主扳上的元器件就是一个极大的威肋，因为很多元器件都有微电路结构，而这些微电路对电压的耐受能力是非常低的。
静电的危害主要是毁坏电子元件的灵敏度。对于某些晶体管电路来说，几百伏的静电释放足以使其彻底报废，例如主芯片中的CMOS电路可以承受的静电冲击电压大约为200V左右，DRAM、EEPROM为300V，TTL芯片为1000V；而在正常情况下，人体积蓄的静电可以超过20000 v(瞬间电压)。由此可见，如果不注意控制静电，用户很可能在毁坏主板之后还全然不知。
静电对PC的危害主要表现在两个方面：其一是破坏CMOS(BlOS)参数，扰乱系统正常工作，碰到这种情况我们要将CMOS放电后再开机，才能让机器恢复正常工作状态；其二是永久性损坏外设部件，包括芯片被击穿甚至主机板被烧毁等。
在主板设计时，cPU供电部分的解决方案非常多。我们使用的是比较先进的美国Intersil电源方案，这种方案的特点是电源能量转换效率非常高，可以适应较大范围的市电电压波动，在测试中我们即使把市电电压降到130v(正常电压为220v)，主板依然可以给cPu提供足够的能量，保证机器正常运行。
影响系统稳定工作的因素之三——保护电路的设计
Q9：除了刚才李工所讲的内容，我们还经常听到主板因为浪涌等因素造成的损坏。那么什么是浪涌，它又是怎样对主板造成伤害的呢?
李：浪涌电流是指电网上出现的短时间、像“海浪”一样的高电压引起的大电流。浪涌电流的成因是电网中存在电感，当某些大容量的电气设备接通或断开时，就会激发出瞬间强电流。
对于计算机来说，浪涌电流分为两部分。其一是电脑内部的浪涌电流，即计算机电源接通瞬间，由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流要远远大于稳态输入电流。此外，插拔大功率的USB设备也可能产生浪涌电流和脉冲电压，如果主板上的保护电路设计不当，极有可能导致南桥烧毁。通常的做法是在USB或者其它扩展接口处设计大容量的滤波电容和自恢复保险丝，当电流过大时，自恢复保险丝会自动断开电路，过一段时间后自行恢复，从而实现过流保护功能。还有在电路上加共模式流电感线圈，也可起到很好的抑制作用。
其二则是来自外部的浪涌电流。比方说夏天雷雨天气比较频繁，如果主板防雷击设计没有做好，雷电造成的瞬间电流会通过主板的网络系统进入电路，将主板的芯片击毁。我们在主板的网络接口部分设计了特殊的防雷击保护，可抵挡3000V的瞬间电涌冲击；在主板设计时，我们也要将网卡接口处做接地处理，以此起到“双保险”的作用。
读者有问
Q10：我们专家讲堂栏目有一个保留部分，就是让一些热心读者直接与工程师交流。下面有几个读者朋友想了解的问题，请李工来回答一下：现在有很多厂商都在推广固态电容，那固态电容都有那些优点呢?使用固态电容对主板的稳定性以及使用寿命有没有直接影响?
李：要说明这个问题，首先就要了解一下电容是用来 做什么的。电容在主板中主要是保证电压和电流的稳定(滤波)，在开关电源中起到储能的作用。
正如前面所讲的，每个器件都有一个安全频率，超频使用会对主板的稳定性造成影响。而且，“将普通电容换成固态电容有利于超频”这种说法在理论上也是没有根据的。
值得注意的是，同态电容也有它自身的缺点，与液态电容A相比它的容量偏小、耐压值不够高；在主板低频信号的电路部分根本没有必要使用同态电容，在一些小功率开关电路中(如内存和集成显卡供电电路)，如固态电容数量不够达不到容量要求，并不能起到很好的储能作用，如果一味使用固态电容反而会引起系统温度升高等并发症，对主板稳定性产生不利影响。
我们认为主板上的固态电容与液态电容应该合理搭配、科学使用，并不是全固态电容就一定好。至于以前主板出现的液态电容爆浆现象，都去怪罪电容的材料不好，这种说法也是不完全正确的。电容有耐受时间的指标，它跟电路本身出现的纹波电流大小有很大关系，也就是说跟主板本身的电路设计和其它关联器件都有很大的关系。这些问题都应该更系统地考虑，否则把罪名全部加到液态电容身上会有失偏颇。
Q12：现在主板集成的功能越来越多，这样会对主板的稳定性产生影响么?
李：在主板上附加更多的功能一直是业界设计的一个趋势，但我们在选择设计哪些功能时一直都坚持以实用为主，可有可无的功能历来不要。举个不恰当的比方，“是药三分毒”，主板上多一组电路或者一组芯片，都会给主板带来一些故障和稳定方面的问题。市面上常常听到一些主板增方一些不成熟的、而且比较花哨的功能；虽然从市场的角度考虑可以为产品增加“卖点”，但用户用起来却非常麻烦。长期以来，我们面向行业用户和网吧用户的产品比较多，这部分专业人士对稳定性更感兴趣一些。
写在最后：
主板市场上品牌林立、群雄割据，再加上信步长期以来只面向行业用户和品牌机的用户，所以其在DIY市场上的声音非常小。一次偶然的机会，在与李工的接触中他说，“你们一直报道主板产品超频和性价比是不对的”，一句话成了做这篇专家讲堂的初衷。正所谓“仁者见仁、智者见智”，在错综复杂的市场背后，作为媒体我们应该聆听各方面的声音，或许在我们长期关注一样东西的同时，却忽略了另外一层不为我们所知的部分。以工程师的视野来感受技术的发展变迁，请各位读者继续关注《微型计算机》的专家讲堂栏目。
在品牌林立的主板厂商中，说到“信步”很多人会认为它是一个后来者。其实不然，接触DIY时间稍久一些的玩家肯定还记得“则灵”这个老主板品牌——国内最早开始自主研发主板的厂商之一，而信步正是由当初最早一批“玩主板设计”的工程师们创建的。业界曾有人戏言，内地拥有十年以上主板布线经验的工程师凤毛麟角，甚至不超过十人，而李先生应该就是其中之一，李先生早年在美国康柏(compaq)从事主板可靠性测试工作，后来成为香港海洋主板的研发主力，尔后辗转来到则灵公司任研发中心总经理，现就职信步公司担任研发中心总经理一职，是中国电脑主板研发界颇具传奇色彩的人物之一。
很长一段时间，大家都认为评价主板好坏的因素就是超频性能和各种附加的功能，功能越多，超频幅度越高的产品就是好产品。诚然这种观点并没有错，但是用如此标准衡量出来的往往都是高端、甚至旗舰级的产品：产品虽好但并不是每个用户所需要的，除了极少数发烧玩家之外，更多用户需要的是性能稳定，运行安全的主板。看似朴实的要求，却对主板的设计和制造提出了非常苛刻的条件。今天我们就邀请到信步主板的资深工程师李辉先生，来听一下他对主板稳定性的独到见解。
对电子产品来说，稳定应压倒一切!
Q1：说到计算机时，大家首先会想到处理器速度怎样、显卡性能如何以及配置多大内存等等，而对于支撑这些配件的关键角色——主板反倒不是特别关心。李先生与“默默无闻”的关键角色打了十余年交道，请问你是如何看待主板产品的呢?
李：懂汽车的行家都知道，决定一辆车好坏的不仅仅是发动机，汽车的底盘和悬挂系统也是决定质量的关键因素，这种情况与计算机中的主板非常类似。买车时我们要注意哪些要素呢?稳定性、可靠性、安全性、兼容能力、扩展能力、环境的适应程度、使用寿命、技术保障以及售后服务等等；但是就有一些人买车的时候只看重排量和一些花哨的功能，而忽略更加重要的稳定性和安全性。如果说能够多一些“行家用户”，主板就不会如此“默默无闻”(笑)。
我们一直认为主板作为整台计算机的基础配件，其核心价值就是保证CPU、内存、硬盘、图形加速卡等各种功能部件能够良好地运行。还用汽车的例子来说，就好像我们有一台强劲的发动机，那就要找一个稳定性非常好的底盘；否则其性能发挥不出来，一段时间之后，车子也要出这样或者那样的问题。
当然，“默默无闻”并不是说没有技术含量，“默默无闻”的背后需要强大的技术支撑和苛刻的稳定性要求。我们知道主板上每个部件的型号、规格都非常多，厂商不可能对这些部件提出详细的使用限制或者一一测试，因此研发一片稳定、安全、可靠的主板离不开强大的技术支持。针对市场上很多人宣传“性能价格比”的说法，我个人认为是不太妥当的，如果用户以此为依据，只用性能指标除以价格因素，稳定性放在哪里?很多人因此省了一丁点钱(10～20元)却吃了大亏，甚至有时候连自己都不知道。
Q2：很多DiY用户心中存在两个极端——“买主板就要挑能上高频率的。越能超的主板就越是好主板”，“主板这东西样子都差不多、性能也接近，那就买最便宜的，越便宜越好”。这两种观点都有一定的市场，那李工作为专业的主板设计工程师，您是如何看待这个问题的?
李：对于“能超频的主板就是好主板”，我有一个比喻：打兴奋剂能使人在短时间内精力旺盛，精神处于高度亢奋状态，但是这对人的身体来说非常有害，也会缩短人的寿命。电脑超频也是同样的道理，虽然超频会提升电脑的性能，但也会损害电脑的配件，造成电脑故障率上升，缩短整台机器的使用寿命。
李：影响主板稳定运行的因素有很多，包括主板上元器件的特性、PCB布线、电路设计等等，因为设计不合理而导致的静电(ESD)损伤、电磁干扰(EMI)也会对主板的稳定性造成影响。计算机在运行过程中出现蓝屏、黑屏现象，与CPU供电电源设计不科学、内存信号补偿匹配不适当以及主板本身的散热结构不合理等因素都有关系。
影响系统稳定工作的首要因素——静电
Q4：刚才李工提到了ESD和EMI的概念，能不能给我们详细介绍一下这两方面的内容呢?
李：ESD就是静电放电。静电是一种客观的自然现象，静电产生的方式多种多样，如接触、摩擦等等；静电具有高电压、低电量、小电流和作用时间短四个特点。人体自身动作或者与其它物体接触、摩擦甚至感应都可能产生几千伏甚至上万伏的瞬间静电。
在机箱内部，电磁波与电子元件的相互作用很容易产生干扰现象，我们把它们称为电磁干扰(EMI)。应该说EMI是一种非常普遍的现象，所有的电子产品都会遇到，比方说电视荧光屏上常见的“雪花”，就是由于接收到的信号受EMI干扰之后产生的信号畸变。
讲到EMl，我们不得不提一下电磁兼容性(EMC)。电磁兼容性包含电磁干扰(EMI)和电磁敏感性(EMS)两个方面。EMC是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响：EMS是指由于外界电磁能量造成性能下降的容易程度。如果我们将电子设备比喻为人，外界电磁能量就好比感冒病毒，敏感度就表示这个人是否易患感冒。如果不易患感冒，说明免疫力强，即抗电磁 干扰性强；反之，则说明抗电磁干扰能力弱。
Q5：刚才听李工介绍ESD静电放电的过程会对主板造成伤害，那么静电是通过什么机制来破坏元器件的呢?在平常的使用过程中我们可以通过什么方式来尽量避免静电对主机的伤害?
李：静电对人体来说是没有什么危害的，因为静电的电量通常都很小；但是静电的高电压对主扳上的元器件就是一个极大的威肋，因为很多元器件都有微电路结构，而这些微电路对电压的耐受能力是非常低的。
静电的危害主要是毁坏电子元件的灵敏度。对于某些晶体管电路来说，几百伏的静电释放足以使其彻底报废，例如主芯片中的CMOS电路可以承受的静电冲击电压大约为200V左右，DRAM、EEPROM为300V，TTL芯片为1000V；而在正常情况下，人体积蓄的静电可以超过20000 v(瞬间电压)。由此可见，如果不注意控制静电，用户很可能在毁坏主板之后还全然不知。
静电对PC的危害主要表现在两个方面：其一是破坏CMOS(BlOS)参数，扰乱系统正常工作，碰到这种情况我们要将CMOS放电后再开机，才能让机器恢复正常工作状态；其二是永久性损坏外设部件，包括芯片被击穿甚至主机板被烧毁等。
在主板设计时，cPU供电部分的解决方案非常多。我们使用的是比较先进的美国Intersil电源方案，这种方案的特点是电源能量转换效率非常高，可以适应较大范围的市电电压波动，在测试中我们即使把市电电压降到130v(正常电压为220v)，主板依然可以给cPu提供足够的能量，保证机器正常运行。
影响系统稳定工作的因素之三——保护电路的设计
Q9：除了刚才李工所讲的内容，我们还经常听到主板因为浪涌等因素造成的损坏。那么什么是浪涌，它又是怎样对主板造成伤害的呢?
李：浪涌电流是指电网上出现的短时间、像“海浪”一样的高电压引起的大电流。浪涌电流的成因是电网中存在电感，当某些大容量的电气设备接通或断开时，就会激发出瞬间强电流。
对于计算机来说，浪涌电流分为两部分。其一是电脑内部的浪涌电流，即计算机电源接通瞬间，由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流要远远大于稳态输入电流。此外，插拔大功率的USB设备也可能产生浪涌电流和脉冲电压，如果主板上的保护电路设计不当，极有可能导致南桥烧毁。通常的做法是在USB或者其它扩展接口处设计大容量的滤波电容和自恢复保险丝，当电流过大时，自恢复保险丝会自动断开电路，过一段时间后自行恢复，从而实现过流保护功能。还有在电路上加共模式流电感线圈，也可起到很好的抑制作用。
其二则是来自外部的浪涌电流。比方说夏天雷雨天气比较频繁，如果主板防雷击设计没有做好，雷电造成的瞬间电流会通过主板的网络系统进入电路，将主板的芯片击毁。我们在主板的网络接口部分设计了特殊的防雷击保护，可抵挡3000V的瞬间电涌冲击；在主板设计时，我们也要将网卡接口处做接地处理，以此起到“双保险”的作用。
读者有问
Q10：我们专家讲堂栏目有一个保留部分，就是让一些热心读者直接与工程师交流。下面有几个读者朋友想了解的问题，请李工来回答一下：现在有很多厂商都在推广固态电容，那固态电容都有那些优点呢?使用固态电容对主板的稳定性以及使用寿命有没有直接影响?
李：要说明这个问题，首先就要了解一下电容是用来 做什么的。电容在主板中主要是保证电压和电流的稳定(滤波)，在开关电源中起到储能的作用。
正如前面所讲的，每个器件都有一个安全频率，超频使用会对主板的稳定性造成影响。而且，“将普通电容换成固态电容有利于超频”这种说法在理论上也是没有根据的。
值得注意的是，同态电容也有它自身的缺点，与液态电容A相比它的容量偏小、耐压值不够高；在主板低频信号的电路部分根本没有必要使用同态电容，在一些小功率开关电路中(如内存和集成显卡供电电路)，如固态电容数量不够达不到容量要求，并不能起到很好的储能作用，如果一味使用固态电容反而会引起系统温度升高等并发症，对主板稳定性产生不利影响。
我们认为主板上的固态电容与液态电容应该合理搭配、科学使用，并不是全固态电容就一定好。至于以前主板出现的液态电容爆浆现象，都去怪罪电容的材料不好，这种说法也是不完全正确的。电容有耐受时间的指标，它跟电路本身出现的纹波电流大小有很大关系，也就是说跟主板本身的电路设计和其它关联器件都有很大的关系。这些问题都应该更系统地考虑，否则把罪名全部加到液态电容身上会有失偏颇。
Q12：现在主板集成的功能越来越多，这样会对主板的稳定性产生影响么?
李：在主板上附加更多的功能一直是业界设计的一个趋势，但我们在选择设计哪些功能时一直都坚持以实用为主，可有可无的功能历来不要。举个不恰当的比方，“是药三分毒”，主板上多一组电路或者一组芯片，都会给主板带来一些故障和稳定方面的问题。市面上常常听到一些主板增方一些不成熟的、而且比较花哨的功能；虽然从市场的角度考虑可以为产品增加“卖点”，但用户用起来却非常麻烦。长期以来，我们面向行业用户和网吧用户的产品比较多，这部分专业人士对稳定性更感兴趣一些。
写在最后：
主板市场上品牌林立、群雄割据，再加上信步长期以来只面向行业用户和品牌机的用户，所以其在DIY市场上的声音非常小。一次偶然的机会，在与李工的接触中他说，“你们一直报道主板产品超频和性价比是不对的”，一句话成了做这篇专家讲堂的初衷。正所谓“仁者见仁、智者见智”，在错综复杂的市场背后，作为媒体我们应该聆听各方面的声音，或许在我们长期关注一样东西的同时，却忽略了另外一层不为我们所知的部分。以工程师的视野来感受技术的发展变迁，请各位读者继续关注《微型计算机》的专家讲堂栏目。