| |
Завод материнских плат изнутри
Евгений Рудометов (С.-Петербург)
 В рамках мероприятий Computex-2008 компания Gigabyte организовала экскурсию на один из своих заводов по производству материнских плат.
Материнские платы являются наиболее важной и, пожалуй, наиболее сложной частью современного компьютера. В настоящее время эти платы несут на себе большинство полупроводниковых элементов, реализующих основные контроллеры большинства внутренних и внешних интерфейсов. В дополнение к этому, материнские платы являются своеобразными центрами, осуществлящими электрические и логические связи с остальными компонентами, такими, как центральные процессоры, модули оперативной памяти, видеоадаптеры, жесткие диски.
Для связи с компьютерными компонентами и периферийными устройствами в архитектуру материнских плат интегрированы соответствующие разъемы и специальные электронные цепи. Их работа, как и перечисленных важнейших компонентов, осуществляется на очень высоких частотах, достигающих в ряде случаев многих сотен мегагерц.
Это накладывает особые, довольно жесткие требования на архитектуру материнских плат, включая топологию расположения электронных элементов и их многочисленных соединений. Эти элементы и линии соединения образуют сложный рисунок, отдельные части которого обладают взаимными емкостями и индуктивностями. Эти емкости и индуктивности искажают форму высокочастных сигналов, что влияет на их прохождение. В случае сильных искажений, усиливаемых внешними помехами, компьютерным подсистемам приходится повторять передачу информации, что самым негативным образом влияет на общую производительность компьютера.
Потери минимизируются за счет высокого качества исполнения самих плат, работоспособность которых определяется референс-дизайном (тщательно рассчитанный эталон). Требования к расположению контактных площадок микросхем и рисунка межсоединений очень жесткие. Например, допуски на следование референс-дизайну в ряде случаев измеряются микронами. При этом учитывается не только рисунок, но и расположение отверстий, служащих соединительными мостиками между проводниками разных слоев печатной платы. А это требует особо жеских, качественных условий производства.
Выполить все эти требования настолько сложно, что иногда вызывает удивление сама возможность выпуска подобной продукции, да еще и массовым тиражем по вполне умеренным ценам. Это становится еще более удивительным, если учитывать, что перечислены далеко не все проблемы, встающие перед конструкторами.
|
