探秘微星8内存槽怪物主板(-)构造篇
【IT168 资讯】2008年8月27日,微星发布了世界上第一款具有8根内存槽的P45主板,并且为这个看上去颇为恐怖的主板起了一个相当浪漫的名字,叫做“P45-8D Memory Lover”。
一、怪物的起源
微星为何会打造8内存槽的主板呢?其实这和这款主板的芯片组有关,微星的这款主板采用的是Intel的P45芯片组,改芯片组支持DDR3和DDR2两种内存。由于两种内存的规格不一样,此前的P45主板内存槽一般是DDR2和DDR3分开设计的,价格便宜的DDR2是主流的设计。
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| 世界上第一款设计8条内存槽的台式机主板 |
然而随着DDR3内存价位的降低,这个目前规格不凡的内存开始慢慢被一些普通用户所接受。于是,许多主板厂商开始考虑在DDR2和DDR3交替时期推出板载DDR2和DDR3插槽的主板,这样以便用户不必更换主板就可以升级到DDR3内存,华硕的P5QC、技嘉的EP45C-DS3R就属于这类主板,主板上设计了4DDR2+2DDR3,一共6条内存槽。然而,微星并不满足于此,希望能够给DDR3用户更高的性能,所以便有了文章开头的一幕,发布了板载4条DDR2和4条DDR3,一共8条内存槽的主板—DP45-8D。
微星DP45-8D是世界上第一款设计8条内存槽的台式机主板,体现了主板一些大厂微星的研发实力。8条内存槽密密排列在主板上,几乎占了主板面积的四分之一。这么多的内存槽排在一起,如何控制内存的稳定和发挥最大性能?这款主板微星又投入了哪些独家技术?这些内存将如何工作?这些问题可能是很多网友关注的,下面我们将逐步为大家分析和探索这片主板的奥秘。
二、如何布局8条内存槽
我们首先从主板最基本的构造开始,由外到内开始分析和探索这款主板。微星的这款DP45-8D版型采用标准的ATX,尺寸是30.5cm×24.4cm,在标准的ATX主板上如何布局8条内存槽?
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| 主板的全貌 |
安排8条内存槽,就要把775针CPU插座和北桥上移,CPU插座北西两侧是供电模块。从上图我们可以看见这款主板上,CPU、北桥和内存槽之间的距离非常的近,这就必须要考虑到散热防干扰的需要,给供电模块保留足够的空间也就显得尤为重要了。这方面微星是如何处理的?
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| 主板供电的局部 |
微星DP45-8D的供电设计采用了2项革新措施。第一项是采用高效低温和体积小的集成化的DrMOS(8×8毫米)取代分离式MOSEFT。第二项是上部的电容用高效低温且体积小的Hi-C电容取代固体电容。这2项措施缩小了供电模块的面积,为8条内存槽留出合理的位置。
三、关键技术:DrMOS
提到供电就不能不提MOS,在这方面,微星采用了独家的DrMOS技术,通过该技术微星打造不少经典的主板,特别是P45系列,深受玩家爱喜爱。然而,对于8内存槽的主板微星DP45-8D用DrMOS取代分离MOSEFT后,供电效能会有什么改变么?
对于这个问题要用事实说话,所以下面我们为大家揭密这款主板所采用的DrMOS技术。DrMOS是新世纪高效节能型供电元件,Intel与2004年发布PC平台的DrMOS规范,2005年就有DrMOS问世,目前已经有十几家Power芯片厂商研发生产。
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| Intel DrMOS规范规定的DrMOS信号和芯片引脚 |
微星采用瑞萨科技(Renesas Technology)研发的第二代DrMOS芯片R2J20602。
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| R2J20602原理图 |
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| R2J20602外形图 |
DrMOS除了体积小安装小(分离式MOSFET的四分之一)以外,在转换效率、热功耗、工作频率以及寄生电感等方面都优于分立式供电设计。
首先DrMOS由于把驱动IC和MOSEFT集成在一个芯片内,一体化设计,使驱动IC和MOSEFT更协调,经过设计优化,DrMOS可以工作在更高的频率。电流转换效率有很大提高。第2代DrMOS是目前市场上转换效率最高的MOSEFT。
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第二、DrMOS的热功耗很小,发热量很低。在同等条件下,温度要比分立式低40多度。
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第三、DrMOS比普通MOSFET的尖峰噪声低,输出电压更稳定。
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第四、DrMOS比普通MOSFET的瞬态响应时间短,响应CPU动态负载快,电流变化速度快。
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从上面的性能对比可以看出,微星采用DrMOS代替分立式MOSEFT,即可以节省空间,便于布局8条内存槽,同时为CPU提供高稳定、品质的电流,还降低损耗节约电能。可谓一举三得。
四、为何采用Hi-C电容?
电容是CPU供电电路的重要部件之一,目前普遍采用低ESR的固态电容,而微星在DP45-8D上却采用了4颗Hi-C电容。
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Hi-C电容与固态电容相比,哪一种更适合这款主板?这要先说一说供电电容的一个重要参数—等效串联电阻(ESR)。等效串联电阻的英文全称是Equivalent Series Resistance,缩写为ESR。理想的电容自身不会有电阻,但实际上制造电容的材料有电阻。从外部看,这个电阻跟电容串联在一起,所以就称为“等效串联电阻”。
ESR的损耗与通过的电流成正比,电流越大,损耗就越大。比如两颗功率都是70W的CPU,前者电压是3.3V,后者电压是1.8V。那么前者的电流是I=P/U=70W/3.3V=21.2A,后者的电流是I=P/U=70W/1.8V=38.9A。后者将近是前者的两倍。在ESR相同的情况下,后者的损耗就是前者的两倍。所以降低损耗就必须用ESR更低的电容。
ESR的危害不仅仅是损耗,更重要的是“纹波电压”。没有任何波动的直流电压应该是一条水平直线,当有电压波动时,电压就变成波浪形,电压水平线上的波峰和波谷就是波纹电压。ESR值与纹波电压的关系可以用公式V=R(ESR)×I表示。公式中的V是纹波电压,R是电容的ESR,I是电流。从公式可以看到,当电流增大的时候,即使在ESR保持不变的情况下,纹波电压也会成倍提高,因此降低波纹电压就必须采用ESR值更低的电容。
纹波电压的危害是导致CPU工作不稳定,容易出现判断“0”和“1”失误而死机。波纹电压对CPU的影响与CPU的工作电压相关。比如0.2V的纹波电压对于3.3V的CPU而言,0.2V纹波电压所占比例较小,不足以形成很大的影响,但是对于1.8V的CPU来说,所占的比例就足以造成CPU运算失误。所以,现在的CPU供电电路都采用低ESR的电容。
普通液态电解电容的ESR在20毫欧以上,固态电容的ESR是5毫欧。Hi-C电容的ESR小于5毫欧。所以Hi-C电容优于固态电容。
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Hi-C 电容的英文全称是Highly-conductive polymerized Capacitor,中文叫做高导电聚合物电容。从上图看到是塑封帖片式的,有点像钽电解电容,其实不是。这种电容的阳极是烧结钽(或铝箔),阳极介质是氧化钽(或氧化铝),而阴极(电解质)是固态的、高导电聚合物。正由于电解质是高导电聚合物,使得它尺寸小而电容量大、ESR极低的特点。
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液态电容 |
固态电容 |
Hi-C CAP电容 |
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ESR值 |
>20毫欧 |
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< |
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功率损耗 |
高 |
低 |
更低 |
从上面的ESR值列表可以看出现在用于CPU供电电路最好的电容是Hi-c CAP电容。Hi-C CAP电容的第二个优点是在有浪涌电流通过时,具有自恢复的功能,因此功率损耗非常低。
所以,DP45-8D采用Hi-C电容对于这款主板来说可谓一举两得。至此,关于此主板的构造我们已经分析完了,后面我们将发布《探秘微星8内存槽怪物主板(二)内存篇》、《探秘微星8内存槽怪物主板(三)超频篇》为大家深度揭密这款怪物主板,敬请关注!
