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图文并茂教你如何鉴别主板的超频能力

 37dv 2018-04-14
      主板超频技术大探秘 
    
     并非天生为了超频,但却由此获得了无穷乐趣!这是对超频爱好者的最真实描述! 
   “超频”的来由我们已经很难去追根究底,但可以肯定的是它并非伴随PC的出现而诞生。早期主板制造商为了方便自己和评测机构进行调试,总是在工程样板中加入一些这样、那样的微调选项(通常在正式产品中并不提供)。不过评测机构和DIY爱好者在进行调试过程中,发现可以利用这些微调选项可以进行超频,并带来极大的性能提升,超频的风气油然而起。主板制造商也正是把一些调节选项在正式产品中提供给消费者,以满足高级用户的需求。

    早一代的PC爱好者想必还记得,386时代的电脑不仅没有提供超频选项,甚至还有降频的功能。5555~~~~,当时电脑只是用于简单的办公处理,娱乐、高端绘图、游戏等还没有兴起,大家对于超频的概念并不深刻。不过没有锁频的处理器、为了稳定性而预留潜力的主板、没有取消的调节选项,这些都让超频爱好者有机可乘,免费获得性能提升的大餐。某些JS厂商明白超频可以带来性能的提升,便暗暗对主板进行超频,有些厂商因此赢得了发烧主板的美誉,有些却因此弄到主板稳定性极其低下,死机、烧毁硬盘等问题接踵而来。究竟问题出在那里?

    要想成功地达到超频的最高境界,需要同时满足内外两个因素,还有一点点的运气!

一、主板设计技术、制造

    一款主板的简单生产过程大致是:设计、选料、制造,首先它要遵循良好的设计标准。从表面上看,似乎大部分主板都大同小异,使用的不外乎Intel、VIA或者SiS的芯片组,并依此来决定主板的性能。其实其间学问甚多,主板布线是否合理、元件摆位是否科学、PCB走线、PCB板厚度,都会影响到整机的超稳定性。这是为什么一些便宜的杂牌主板在使用过程中总是不稳定的原因。

    

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从上图我们看到一片主板的背面走线,通过走线我们可以看到很多弯弯曲曲的走线,这就是常说的“蛇形线”,蛇型线的作用就是让两个元件间的导线尽量保持长度统一,因为导线既可使导电性能更佳,也会出现电压衰减、脉冲信号紊乱等问题,所以导线长度基本相同,电信号在进行传输的时候就会均衡一些,防止误码的产生。此外,弯弯曲曲的蛇形线还可以有效防止两条导线间的电磁干扰。

   我们还见到主板上还有较大面积的金属箔层,这些位置一般都是接地端,是元件接地端连接的部分,同时接地金属箔层的面积比较大,也可以吸收一些PCB工作时产生的感应电信号并及时导出,使电路工作得更加稳定。一般情况下,优质主板的PCB板元件设计都比较合理、科学,不会有大面积的空板,也不会造成元件的过度紧密,这些都是提高主板性能的根本所在。此外我焊点的光滑程度,元件的摆放是否整齐,都是决定产品优劣的重要标准。

二、主板的用料

    一片超频性能优异的主板,除了需要有良好的设计和制造工艺外,优良的选料也是非常重要的。一些名牌主板价格昂贵,并不只因为它们的品牌响亮,还有一部分原因就是因为在主板上投入的成本过高,才使得产品的价格提高。

    主板上最为主要的元件包括芯片组、直立电容、贴片元件、场效应管、BIOS和各种插件等,名牌的主板均使用品质优良的元件,例如RUBYCON、SANYO、TEAPO电容;AMP、Foxconn、MORLEX插件、FUJITSU、ST的场效应管等等,虽然这些名牌元件价格昂贵,但为主板良好的性能奠定了坚实的基础。在这些元件中,使用得最多,被发烧友最关注的就是电容。


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  电容是储存电荷的容器,作用是保证电源对主板及相关配件的供电稳定性,过滤掉电流中的杂波,再将纯净的电流输出给CPU和内存等配件。电容对主板稳定性影响较大,尤其是主板供电电路所使用的电容,这部分电容主要对输入电流做第一次过滤,如果这部分电容出现问题将直接影响电脑的稳定性。

   随着CPU主频和显示卡、内存等速度的提高,对主板供电的要求也越来越严格。因此主板稳定工作的前提是必须有纯净的电流供应。主板是由机箱电源直接供电的,但从机箱电源出来的电流是很”脏”的,如果用示波仪观察会发现有很多的尖峰和杂波。(细心的读者应该可以看出选择一个好的电源对超频的帮助,尤其换一个优质的大功率机箱电源,能使主板超频更加稳定。)主板必须对电源进行过滤和净化才能使用。过滤净化的方法就如同我们平时家用净水器的原理,我们知道净水器用不同的滤质对水中的无机杂质和有机杂质进行过滤。主板也一样,针对不同的杂讯用不同的元件来进行过滤和净化。主要的元件有扼流线圈和大小电容。原始电流首先流经扼流线圈(俗称线圈),因为线圈有一个蓄能的特性,它可以初步过滤掉一些高频杂讯,然后进入电容组进一步过滤,净化,拉平(把峰形波拉成方波)。电容组由大小两种电容组成,小电容一般指0.1μ或小于0.1μ的贴片电容,其规格为0805,主要过滤高频杂讯。这种电容的频率响应范围比较大,也可以过滤掉一些中频杂讯。大电容指的是1000μ以上,它的频响范围主要在低频区,所以一般用它来过滤低频杂讯。


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主板上常见的电容有铝电解电容、钽电容、陶瓷贴片电容等。铝电解电容(直立电容)是我们最常见的电容,一般在CPU和内存槽附近比较多,铝电解电容的体积大、容量大,但易受温度影响,随着温度的升高和使用时间的增加,故障率也相应提高;钽电容耐高温性好、稳定性高,不过容量较小、价格贵,一般多在CPU插座附近出现,在中高档显卡上用得也比较多;陶瓷贴片电容一般比较小,外观呈黑色贴片状,它体积小、耐热性好、损耗低,但容量较小,一般适用于高频电路,在主板和显卡上被大量采用。 

    主板电容主要分为台系和日系两种,日系品牌有:NICHICON,RUBICON,RUBYCON(红宝石)、KZG、SANYO(三洋)、PANASONIC(松下)、NIPPON、FUJITSU(富士通)等;台系品牌有:TAICON、G-LUXCON、TEAPO、CAPXON、OST、GSC、RLS等。

    一般说来日系电容性能比较好,在耐压、耐温、使用寿命等方面都比台系电容优秀,早期的电容“爆浆”事件,也没有发生在日系电容上,因此如果你要选择一块超频性、稳定性兼备的主板,不妨看看主板上的电容。台系电容虽然性能相对稍差,不过如果主板的PCB设计、铜箔走线都较为规范,那么在使用中一般也不会出现什么问题,况且采用台系电容的主板超频性也不一定差。

    主板电容的容量一般都是直接标注的,Intel要求CPU供电电路的滤波电容单个容量至少在1000μF以上,而现在的电容容量多在2000μF~4000μF之间,部分主板采用了容量为5000μF的电容,内存槽附近的电容容量多在1000μF~1500μF之间,容量较小的电容很难提供给CPU、内存以充足的纯净电流,有些老式主板升级CPU后出现的不兼容问题实际也源于此。

   耐温值在另一方面也说明了电容的品质,主板上的电容耐温值多为105℃,而如果你的主板电容耐温值为85℃,那多半是厂商过于节约材料的结果,低耐压值的电容在使用上没问题,不过当CPU处在超频状态时发生“爆浆”的几率会比较大!

三、主板特色技术

   主板的供电系统就像水力发电机,要像稳定地发电,必须有充足的水源储备。要想使超频成功机率提高,首先你需要使用一台功率强劲、负载能力优秀的电源来供应整个计算机系统的需求,这样才是计算机系统能够稳定工作的基础。除了对电源要求之外,对于主板来说,也同样要求有强劲和设计合理的能源供应系统。为什么有些主板工作起来很稳定,有些主板却总是出现死机、重新启动呢?这主要是因为主板的供电系统设计不合理所致。




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图上我们看到的,是一款设计优良的CPU供电系统。优秀的供电系统大部分会使用三相回路甚至四相回路设计,确保CPU有足够强劲而稳定的电流来工作,同时也提高了CPU的超频性能。如今我们在主板上不仅能看到优异设计的CPU供电系统,在AGP插槽、PCI Express和内存插槽附近我们也能看到一个两相回路系统的设计,这是因为目前的显卡、内存对电源的的要求也越来越苛刻了,既使小的电源波动都可能使它工作异常,所以这些设计可以有效的保障主板运行的稳定性。

     三相回路核心供电:三相回路供电是一种先进的CPU核心供电方式,随着频率提高CPU的功耗越来越大,除了需要提供充足的电流和稳定的电压外还要注意供电单元的散热,三相供电可以把电流分配到各个回路,减少PCB板发热的现象。

  线性时钟发生器:以实现CPU外频逐兆调整的“线性超频”,此外PCI的频率也可以锁定,这样超频的成功率大大增加,而对硬件的损害也大大减少。目前ICS公司的时钟发生器占据了大部分市场份额,能与它竞争的也就CYPRESS了,Winbond似乎已经退出这个市场。

  独立供电电路:有些主板在内存或显卡插槽的旁边也设计了独立供电电路,这是提高主板稳定性的一个好方法。“可加CPU工作电压”、”可加外部I/O电压”、”AGP同步工作”、“外频线性调节技术”、”内存异步”等等,对超频都有很大的帮助。

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 值得注意的是,主板监测功能,其实作用同样也不可小视,主板上通常有一块至两块专门用于监控硬件工作状态的硬件监控芯片。当硬件监控芯片与各种传感元件(电压、温度、转速)配合时,便能在硬件工作状态不正常时,自动采取保护措施或及时调整相应元件的工作参数,以保证电脑中各配件工作在正常状态下。常见的有温度控制芯片和通用硬件监控芯片等等。

  温度控制芯片:主流芯片可以支持两组以上的温度检测,并在温度超过一定标准的时候自动调整处理器散热风扇的转速,从而降低CPU的温度。超过预设温度时还可以强行自动关机,从而保护电脑系统。常见的温度控制芯片有Analog Devices的ADT7463等等。

  通用硬件监控芯片:这种芯片通常还整合了超级I/O(输出/输出管理)功能,可以用来监控受监控对象的电压、温度、转速等。对于温度的监控需与温度传感元件配合;对风扇电机转速的监控,则需与CPU或显卡的散热风扇配合。比较常见的硬件监控芯片有华邦公司的W83697HF和W83627HF,SMSC公司的LPC47M172,ITE公司的IT8705F、IT8703F,ASUS公司的AS99172F(此芯片能同时对三组系统风扇和三组系统温度进行监控)等。

四、特色软超频技术

    特色软超频技术是为了满足初级超频爱好者的需求,只要用软件便可获得性能的提升,并不会带来硬件的伤害,但现在随着功能和潜力的完善,它已经成为超频的主力阵营。其中在又主要以以下技术为代表:

  红色风暴自动超频技术(硕泰克),EasyTune4(技嘉),SoftMenuⅢ(升技),Fuzzy Logic 4(微星),StepEasyII(QDI),EzClock(建碁),超频精灵(捷波) ,雪精灵BIOS(DFI),Power BIOS(磐正)。

    SoftMenuⅢ(升技),在BIOS里提供了大量的超频选项,不仅可以调节CPU、DRAM、AGP、PCI的电压,还可以调节芯片组的供电电压,而且最大可调幅度达到30%。在操作过程中,我们首先进入SoftMenuⅢ,将CPU Operating Speed设为User Define,接下来我们就可以对各个参数进行设置了。在Exretnal Clock,我们可以设置CPU前端总线的频率,SoftMenuⅢ允许以1MHz为最小单位进行微调。




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AI Overclocking属于华硕AI系列技术中的“软”超频技术,在BIOS中设定可超频最高达30%。Ai与传统超频不同,它把智能融入了其中:用户进行上网、文字编辑等工作时CPU负荷量不大,系统不超频或只做小幅超频;而当用户进行3D游戏或者视频编辑等高负荷运算工作时,系统将在可控范围内超频到极限,使系统资源得到充分利用。这与大部分超频玩家的要求不谋而合,实现了“按需分配”。

   华硕超频失败恢复技术(CPU Parameter Recall,CPU参数恢复),简称C.P.R ,属于“被动技能”,只要主板支持就能产生作用。当超频设置的CPU参数太高而导致系统无法启动,只要按下Reset键重起,开机之后系统就会自动将超频相关参数恢复到稳定的前一次设定值,并提示进入BIOS中重新设置,整个过程无需任何操作,非常省事。

    AI Booster除具备完整的系统监控功能以外,还能够在windows(不支持9X)下直接调节CPU外频与倍频、CPU/AGP/内存的工作电压、CPU风扇控制(自动或手动,可选0~15级),并可保存三组超频设置,同时还支持自动超频以及降频。五、如何超得更高?

    主板是整机的基石,一切元器件都必须与它联系才能工作,作用可说比处理器、显示卡、内存更加重要。不过后者的同样不可小看,因为主板超频的最终目的是让处理器、显示卡能够运行在最高频率之下。

   处理处理器需要考虑制造工艺(比如0.09微米)、版本(通常新版本会有更好的超频性能)、所采用接口等,不过现在LGA755 奔腾处理器和Athlon64 处理器超频能力都不是特别强。显示卡由于其设计、制造和主板类似,所以我们也需要考虑到布线、电源、电容用料等的问题。内存则已经走在了前列,目前主板若采用DDR500、DDRII 667 则一般都是处于超频状态,在进行超频的时候会有更好的性能。

  如果我们采用了所有的高端元件、优秀产品仍没有优秀的超频能力,那就还要考虑散热、硬盘等等因素,可能还缺乏一点运气??

   如果我们采用了所有的高端元件、优秀产品仍没有优秀的超频能力,那就还要考虑散热、硬盘等等因素,可能还缺乏一点运气??

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