Технологии, меняющие компьютеры (часть 2)


Новейщие технологии, реализуемые в материнских платах, позволяют повысить надежность и энергоэффективность компьютеров

  

Евгений Рудометов
 

  >>    Часть 1 
  

Среди перспективных инноваций,  внедряемых инженерами и технологами компании Gigabyte в свои материнские платы,  необходимо отметить технологию,  получившую наименование  Ultra Durable 3  (Рис. 1).

 

MB Technology 01

Рис. 1.  Фрагмент платы с Ultra Durable 3

 

Материнские платы с технологией Ultra Durable 3 — это первые материнские платы для домашних настольных компьютеров с удвоенной толщиной слоя меди в слоях питания и заземления.

Здесь следует отметить, что в традиционном дизайне материнских плат используются медные слои толщиной 35 мкм. Это соответствует одной унции меди на квадратный фут — 1 oz cooper PCB.

В дизайне материнских плат, созданных согласно спецификациям Ultra Durable 3, толщина медных слоев увеличена до 70 мкм. Это соответствует двум унциям меди на квадратный фут — 2 oz cooper PCB.

Благодаря указанной особенности в модифицированных платах происходит существенное снижение рабочей температуры компьютера, повышение энергоэффективности и улучшение стабильности работы системы даже в условиях разгона.

Действительно, в архитектуре практически любой материнской платы используется сравнительно большое количество больших и маленьких микросхем. Если подсчитать число используемых в них транзисторов, то получится огромное число, достигающее миллиардов. Ну, а если к этому числу добавить еще центральный процессор, видеокарту, модули оперативной памяти, жесткие и оптический диски, платы расширения, то получатся просто астрономические значения.

Все это полупроводниковое богатство требует соответствующего питания. И каждые в отдельности, сравнительно небольшие, электронные ручейки складываются в мощные потоки энергии, достигающие десятков ампер. Немудрено, что импульсные токи такого уровня, передаваемые по печатным проводникам, вызывают значительные перепады напряжений. Чтобы в этом убедиться, достаточно привести известную формулу :   U=I*R.

Значительные перепады напряжений, связанные с передачей больших уровней тока по печатным проводникам, сказываются на стабильной работе элементов, входящих в архитектуру материнской платы.

А еще линии передачи тока выделяют немало тепла, которого тем больше, чем выше сопротивление проводников.  К тому же,  чем больше сопротивление,  тем больше электрической энергии потрачено впустую.

Для компенсации потерь, связанных с передачей энергии, приходится увеличивать число и мощность  соответстующих преобразователей, а также компьютерного источника питания.

Все это повышает цену компьютера и стоимость его эксплуатации (например, за киловатты-то электрической энергии приходится платить).

Вот здесь и пришлась впору идея реализации проводников энергии удвоенной толщины, что позволяет понизить их сопротивление электрическому току.

Этой же цели направлена инициатива увеличить толщину слоя заземления. Это не только улучшает энергопитание, но и позволяет улучшить экранировку высокочатотных цепей, что улучшает совместимость элементов. Как известно, элементы влияют друг на друга через электромагнитные поля, а экраны повышенной толщины ослабляют это влияние.

Рассмотрение Ultra Durable 3 продолжено  в следующей части  данной статьи.
   
 

>>    Часть 3