注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

【藏宝阁】

酒逢知己饮,诗向会人吟。相识满天下,知心能几人。

 
 
 

日志

 
 

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读  

2009-02-06 14:55:59|  分类: 电脑硬件 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

 

    作为DIY玩家,我们在关注一款显卡时,通常特别在意显卡的核心、显存、频率规格、散热器、价格等等,这些配件和参数都很直观、也很容易理解。可相当一部分人会忽略显卡的做工、用料,因为这两方面是相对来说的,主观成分比较多,而且与显卡的性能无关。

    很多时候媒体在报道一款显卡的时候,也没有更多的形容词来描述,说来说去也就是“做工扎实、不惜工本、用料豪华等”,那么什么样的显卡才叫做工扎实、用料豪华呢?这个显然没有跑3DMark统计分数那么简单,一般来说做工主要针对显卡的PCB设计,而用料则是反映PCB上电容、电感等元件。

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

    很多厂商都会采用NV/ATI提供的公版PCB,公版的做工自然无需怀疑,至于非公版就需要仔细审查,到底是为了强化功能而开发、还是为了降低成本而开发?当各家的PCB完全相同时,那么PCB上的元件用料好坏就非常重要了,看似不起眼的电容成为了大家所关注的对象,也成为一些厂商划分档次、或者说是缩水的重要手段!

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

    于是在报道显卡时,电容的规格、品牌和特点成为重点介绍对象,但由于电容的特殊性,很多人包括编辑都缺乏了解,很多网站在介绍显卡的用料时都存在一些不懂装懂、模棱两可或者说是误导读者的行为!比如通常所说的固态电容、电解电容、铝壳电容、贴片电容其实说的是同一种电容(是不是很惊讶?)

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

    当然也有些稍微懂电容知识的网友,往往会在文章评论中争得面红耳赤,结果证明大家都是半瓶水,只知其一不知其二。为此,笔者特意搜集了很多有关电容的资料,并且咨询了业内相关专业人士,组织了本文供广大网友参考,帮助大家更深层次的了解显卡在生产制造中不为人知的秘密……

 

    几年前行业内有一句话非常流行:“做显卡就是玩显存!”这是因为显存对显卡的性能影响非常大,而且高速显存的成本不低,通过显存来划分档次、加强超频的做法非常流行。如今主流GDDR3显存的速度已经接近极限,当大家都使用了1.0ns显存之时,通过显存来体现差异化的做法已然过时。

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

    就拿时下最流行的8600系列显卡来,采用P401公版设计的显卡大都标配1.0ns显存颗粒,规格都是256MB 128Bit,默认频率在理论的2000MHz左右。那么不同厂商的显卡究竟有什么差异呢?难道仅仅是一个商标而已?仔细观察下面的图片,您就可以发现一些不同之处了:

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁] 

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁] 

  虽然这么多品牌都采用了完全相同的公版PCB,但用料方面还是有差异的,除了散热器可以随便更换之外,原来电容也可以有很多种组合方式。

    对于显卡厂商来说,无论采用公版PCB还是自行研发的非公版PCB,一旦方案确定下来那么PCB的成本就是个固定值,另外GPU和显存这两大核心部件并不受厂商控制,只有电容可以“随意”更改。所以大家可以看到不同厂商的显卡,电容并不相同。而且同一厂商不同型号、不同批次出货的显卡用料不尽相同,有些可能是采购方面的原因,而有些则是为了降低成本刻意缩水!

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

    对于显卡本身来说,80%的成本都用来采购GPU、显存和散热器,电容虽然在显卡成本中所占比例不多(中端显卡大概几十块钱),但是弹性却非常大,您可能不知道不同电容之间的成本差距可以达到十倍以上!通过降低电容档次可以将几颗显存的成本节省出来!这在如今显卡业微利时代来说,对于显卡厂商有不小的诱惑力,因此缩水电容便成为降低显卡成本的重要手段,也是划分不同型号档次的重要方法之一。

    接下来就从了解基础知识开始,带大家进入电容的世界!

 

    “这显卡用的是高档铝壳电容,肯定比电解电容好”,“这是贴片电容,比固态电容还要强!”当您被某些网站或者JS忽悠得晕头转向的时候,有没有想过其实他们也是外行?正所谓外行人看热闹,内行人看笑话,这种说法虽然很可笑,但是你听不出来,因为你不了解电容。

    出现这些说法的主要原因是电容的种类实在太多了,而且分类方式往往会交叉重叠,很容易很混淆是非黑白。因此这里首先对电脑配件常用的电容进行系统的分类,以正视听!

● 什么叫电容?

    电容就是两块导体中间夹着一块绝缘体构成的电子元件,就像汉堡一样。电容是电子设备中最基础也是最重要的元件之一。电容的产量占全球电子元器件产品(其它的还有电阻、电感等)中的40%以上。基本上所有的电子设备,小到闪盘、数码相机,大到航天飞机、火箭中都可以见到它的身影。作为一种最基本的电子元器件,电容对于电子设备来说就象食品对于人一样不可缺少。

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

电容的电路符号揭示了其基本构造

    电容虽小却是一个国家工业技术能力的完全体现,尤其是高档电容所代表的是本国精密加工、化工、材料、基础研究的水平。日本和美国是电容设计研究能力最强的两个国家,其高档产品的设计制造要求甚至不亚于CPU!

    当大家听到“某显卡使用了日系某某高档电容”这样的话时,不要感到奇怪,因为人家的技术就是牛。我国大陆以及台湾地区的电容产量不低,但其质量和性能与美日电容相比还有很大的距离,所以国产电容往往只能用在中低端产品之上。

● 电容的用途十分广泛:

    1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。

    2.旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

    3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路

    4.滤波:这个对板电脑配件而言很重要,显卡上的电容基本都是这个作用。

    5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。

    6.计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。

    7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。

    8.整流:在预定的时间开或者关闭半导体开关元件。

    9.储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯、加热设备、UPS等等。

● 电容的分类

    电容就是两块导体(阳极和阴极)中间夹着一块绝缘体(介质)构成的电子元件,由于其结构的特殊性,所以分类方式也有好多种,通常按照介质、阳极、阴极和工艺这四种分类方式,而且各种分类方式互相交叉重叠,可以说比较混乱:

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

电容的分类很复杂,以上只罗列了板卡中常见的一些类型

    上表是一个简单的、并不完整的电容分类表,主要列举了一些在板卡设备上最常见的电容类型,通过这个直观的树型表可以对电容的分类、命名方式有一个直观的认识。

    比如说常见的直立电容几乎都是铝电解电容,所谓的固态电容和液态电容都属于铝电解电容的一种。固态电容是按照阴极材料区分的,主要是有机半导体和高分子聚合物这两种,其阳极材料还是铝。

    接下来就为大家详细介绍各种电容的特性及优缺点。

 

    接上页的分类表,开始详细介绍各类电容的特性和优缺点。首先按照介质的不同分为无机电容、有机电容和电解电容三大类:

● 无机介质电容器:

    无机电容主要有陶瓷电容和云母电容,其基本结构就是在陶瓷片或者云母片的两面电镀金属材料比如银,电脑配件中陶瓷电容很常见。

    陶瓷电容性质非常稳定、高频性能很好、无极性、耐压、耐热、低阻抗、体积小,综合性能好因此使用非常广泛,它可以应用在GHz级别的超高频器件上,比如军用雷达、电磁干扰发射器等精密仪器,当然CPU、GPU、Chipset表面也只能使用陶瓷电容。

 一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁] 

CPU背面、GPU表面和GPU四周PCB上的小颗粒都是陶瓷电容

    陶瓷电容之所以如此普及,这是因为能够在超高频率下正常工作的也只有陶瓷电容。所以我们可以看到,在主板CPU插槽四周/背面,显卡GPU四周/背面,还有内存、显存、芯片组、PCI-E插槽等,凡是高频器件周围都会有密密麻麻的陶瓷电容!

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

数字供电主要依靠高性能的多层陶瓷电容

    但是,陶瓷电容的价格比较昂贵,而且容量有限,因此不适合作为供电模块的滤波电容。不过近年来随着技术的发展,高档数字供电主控芯片也可以使用大量多层陶瓷电容,这可以让抗干扰能力、稳定性和转换效率都得到大幅提高!

● 有机介质电容器:

    薄膜电容就是典型的有机电容,音箱、收录机上很常见:

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

常见的薄膜电容

    薄膜电容的基本构造就是2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔膜交替夹杂然后捆绑而成。这种电容的介质为高分子有机物,所以统称为有机电容,其特点与陶瓷电容类似,无极性、无感、高频特性好、体积小、耐压,但也同样存在容量不大、成本较高的缺点,另外它的介质是有机物,因此耐高温能力一般。

● 电解电容器:

    电介质的材料除了无机物就是有机物,为什么还会单独分出一个电解电容来呢?这是因为无机电容和有机电容的绝缘材料在生产时就已确定,比如陶瓷、云母、塑料等。而电解电容的绝缘材料是在生产时通过化学反应生成的,比如铝片浸泡酸性溶液(电解液)通过电化学腐蚀之后,电容两极的有效表面积成倍增加,再加上电解液和金属之间的介质氧化膜非常薄,因此容量可以做到很大!虽然电解电容的介质也是无机物,但它与无机电容还是有本质区别的。

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

电解电容的阳极为金属箔,阴极一般是电解液,介质为金属氧化物

    由于主板、显卡等产品使用的基本都是电解电容,因此这是我们要讲的重点。大家熟悉的铝电容、钽电容其实都是电解电容。如果说电容是电子元器件中最重要和不可取代的元件的话,那么电解电容器又在整个电容产业中占据了半壁江山。

一颗顶十颗!电容用料全方位解析 上 必读 - 藏宝阁 - [藏宝阁]

大大小小的电解电容

    首先让我们了解一下电解电容的性能特点,这样我们才能清楚为什么主板、显卡以及几乎所有的计算机设备里面都使用到了电解电容:

    电解电容特点一:单位体积的电容量非常大,比其它种类的电容大几十到数百倍。

    电解电容特点二:额定的容量可以做到非常大,大型电解电容可以做到几万μf甚至几f(但不能和多电层电容相比)。

    电解电容特点三:价格比其它种类具有压倒性优势,因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。制造电解电容的设备也都是普通的工业设备,可以大规模生产,成本相对比较低。

    目前,新型的电解电容发展的非常快,某些产品的性能已达到无机电容器的水准,电解电容正在替换某些无机和有机介质电容器。电解电容的使用范围相当广泛,例如通讯产品,数码产品,汽车上音响、发动机、ABS、GPS、电子喷油系统以及几乎所有的家用电器。由于技术的进步,如今在小型化要求较高的军用电子对抗设备中也开始广泛使用电解电容。基本上,有电源的设备都会使用到电解电容,它价格便宜,使用在几百上千元的主板、显卡上是再合适不过了。

    电解电容成本低,但是它的结构却非常复杂的,通过阳极和阴极的不同可以划分为好多种,接下来就专门介绍板卡设备常用的几种电解电容。

  评论这张
 
阅读(197)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017