LGA1156火热时 五款P55主板全解析

互联网 | 编辑: 陈嘉就 2009-09-22 00:00:00原创 返回原文

基于Lynnfield核心的Core i5/i7处理器上市已经将近一个月,在这段时间里Core i5/i7处理器持续受到市场的关注。作为Core i5/i7处理器的目前唯一的芯片组P55亦受到市场的热捧,市场上涌现了多款基于P55芯片组的主板。而今天,我们评测室为大家五款中高端的P55主板的分析。

导言

基于Lynnfield核心的Core i5/i7处理器上市已经将近一个月,在这段时间里Core i5/i7处理器持续受到市场的关注。作为Core i5/i7处理器的目前唯一的芯片组P55亦受到市场的热捧,市场上涌现了多款基于P55芯片组的主板。而今天,我们评测室为大家五款中高端的P55主板的分析。

在前段时间,我们评测室为读者带来了《Lynnfield驾临 新酷睿i7/i5全面预览》与《告别数字供电 凝视P55主板设计演变》两文,为读者解读Lynnfield核心、P55芯片与P55主板的设计。而今天,给读者则是在前面文章中露面的五款P55主板——Intel DP55KG、映泰Tpower I55、微星P55-80GD、技嘉P55-UD4以及Maximus III Formula的全面解读,让读者深入了解这几款主板。

Intel DP55KG赏析

DP55KG是Intel原厂主板,是各厂商设计P55主板时的一个重要参考对象,在接下来的赏析中,我们能看到其它品牌P55主板都不乏与DP55KG的共同之处。一如既往,DP55KG采用了黑色的PCB,显得深沉、稳重。

DP55KG支持Intel Lynnfield核心的Core i5/i7处理器,采用的是最新的LGA1156插座,LGA1156插座远小于LGA1366插座,跟LGA775插座差不多。采用了6相的超高频供电路设计,呈L型环绕在CPU插座边上,为CPU提供足够的动力。

DP55KG提供了4条DIMM插槽,支持双通道模式,由于CPU关系,仅支持DDR3内存。在内存插槽的右边是内存供电电路,以及电源接口,在其它P55主板我们亦能看到类似的设计。

DP55KG提供了PCIE-16X(蓝色全长)、PCIE-8X(蓝色3/5长)各一条,这两个插槽的PCIE通道皆是由CPU提供。但由于CPU只提供16个PCIE通道,因此这两条只能在16X×1模式或是8X×模式下运行,支持SLI和Crossfire技术。此外,还有1条PCIE-4X插槽与2条PCIE-1X,这3条插槽由PCH提供PCIE通道。除了提供丰富的PCIE外,还提供了2条PCI插槽。

DP55KG内部提供了8个SATA接口,黑色的6个SATA由PCH提供,蓝色的SATA由Marvell 88SE6145芯片提供,支持RAID。

在外部IO接口上,DP55KG提供了2个ESATA、8个USB、1个IEEE 1394A、1个RJ45、SPDIF以及多声道音频接口,不再提供PS/2支持。

Intel DP55KG芯片简述

在银色的散热片下,便是DP55KG的PCH芯片,散热片并不大,可见PCH芯片功耗比以往的Inte的北桥芯片大幅度降低。

DP55KG的发光骷髅头灯饰与绿色的蓝牙模块,蓝牙天线随DP55KG主板附带。

DP55KG附带的蓝牙天线。

Intel的 WG82578DC网络芯片,支持10/100/1000M自适应以太网。

Marvell 88SE6145芯片与Realtek的ALC889音效芯片。

 

映泰Tpower I55赏析

映泰Tpower I55是映泰的P55主板中的旗舰产品,现已各地上市。整体布局上,映泰Tpower I55与Intel原厂比较接近,主要芯片、插槽布局位置跟DP55KG一样。Tpower I55虽然也是采用黑色的PCB,但是采用了鲜艳多彩的插件,还换上了上热管散热器,因此整个主板的风格显得活泼得多。

Tpower I55与DP55KG一样,支持Intel Lynnfield核心的Core i5/i7处理器,采用的是最新的LGA1156插座。虽然CPU的供电电路覆盖在散热片,但是我们可以看出Tpower I55的用料更为丰富,在下一页我们会详细分析Tpower I55的供电电路。

Tpower I55亦是提供了4条双通道的DDR3内存槽,相同颜色的内存插槽组成双通道。内存插槽右边有IDE接口与电源接口各一,内存的供电电路也布置在这里。

Tpower I55提供了PCIE-16X(橙色全长)、PCIE-1X、PCIE-4X与PCIE-8X(绿色全长)各一条,此外还有两个绿色的PCI插槽,PCI插槽边上是FDD插槽。

Tpower I55提供了6个SATA接口,由PCH控制,此外还有1个IDE接口分布在主电源接口边上。

Tpower I55外部IO接口由8个USB、1个PS/2、1个IEEE 1394A、1组SPDIF、2个RJ45与1组音频接口组成,值得注意的是该主板提供了两个千兆网卡,而且分别基于Intel与Realtek的网络芯片实现的。

Tpower I55供电设计

供电电路是映泰Tpower I55的特色之一。Tpower I55采用的是uPi出品的uP6208电源管理芯片,最高支持12相供电,符合Intel VR11/10标准,开关频率为100kHz至1.5MHz。从电源管理芯片可知,Tpower I55的CPU供电电路是属于超高频供电电路,若要了解超高频供电电路可以看《告别数字供电 凝视P55主板设计演变》。

Tpower I55在CPU供电电路上采用了IR(International Rectifier,国际整流器公司)出品的DirectFET封装的MOSFET,映泰是唯一一家采用是DirectFET封装的MOSFET的主板厂商。看过《告别数字供电 凝视P55主板设计演变》的读者,或许会对这DirectFET封装的MOSFET留有印象,而现在映泰为DirectFET封装的MOSFET起了一个蛮不错的名字——“量子芯”。

与SO-8封装的MOSEFET相比,DirectFET封装的MOSFET提供了更好的散热能力。SO-8封装的MOSEFET由于采用的塑料封装,外壳的散热能力并不佳,热量主要依靠MOSFET的漏极传递到PCB上,依靠PCB上的铜冗余进行散热。但是现在PCB温度已经很高,依靠PCB散热不并能获得良好效果。DirectFET封装的MOSFET则不同,实现了双面冷却。DirectFET技术将裸片与可焊接的金属片以及专用的环氧钝化(epoxy passivation)系统黏合在一起,使裸片表面的栅极和源极焊盘可直接焊接到电路板上。该裸片邦定在一个铜夹片中,将原来位于裸片背面的漏极接触点转移到裸片的正面,与栅极和源极连接点在同一平面上。这样MOSFET的散热效能就得到有效提高,尤其是外加了散热片的时候。在DirectFET封装的MOSFET与硅片串接的阻性构件只有漏极夹片,裸片黏合材料阻抗仅为100μΩ,使源-漏极间的导通电阻(Rds(on))小于2 mΩ。而采用标准线邦定(wirebonded)的SO-8不包括裸片时的封装阻抗为1.6 mΩ,根本不可能得到小于2 mΩ的Rds(on)。

DirectFET封装的MOSFET电感也大幅度降低。由于去除了线邦定并简化了电流路径,电感量从采用SO-8封装时的2nH降低到采用DirectFET技术时的0.5nH。较低的封装电感可以实现在提高工作频率的同时提高转换效率。而且低阻抗、低电感的实现,亦有助于减少电磁干扰,改善滤波效果。

DirectFET封装的MOSFET剖面图

Tpower I55散热设计

Tpower I55采用一体式热管铝鳍片散热器,通过热管把PCH与供电电路连接起来,在原北桥的位置增加了散热片以强化散热。

翻盖来,热管清晰看见

卸下散热器后的Tpower I55。

卸去银色的散热片后,可以见到PCH的真容。

技嘉P55-UD4赏析

P55-UD4是来自技嘉P55主板家族中的一员,属于技嘉P55主板中的中端产品。虽然P55-UD4不是旗舰产品,但是Smart6、DES2、超耐久3等的技嘉特色技术仍然不乏。P55-UD4采用了技嘉一贯的蓝色PCB设计,供电电路上覆盖了热管散热器,PCH采用独立的铝材质散热片。

P55-UD4支持Intel Lynnfield核心的Core i5/i7处理器,采用的是最新的LGA1156插座。

P55-UD4提供了4条双通道的DDR3内存插槽,相同颜色的内存插槽组成128bit的双通道模式。

技嘉P55-UD4提供PCIE-16X(近热管散热器)、PCIE-8X插槽(远热管散热器)各一条,以及3条PCIE-1X与2条PCI插槽,并无提供PCIE-4X插槽。在主板底部预留了LPT与FDD接口。

技嘉P55-UD4一共提供8个SATA接口,浅蓝色的SATA连接PCH芯片,白色SATA连接Gigabyte SATA2芯片。

在外部IO接口上,P55-UD4提供了1个鼠键共用的PS/2、8个USB、2个ESATA、1个标准IEEE 1394A、1个迷你的IEEE 1394A、1个RJ-45接口、1组SPDIF以及1组音频接口,比较特别的是是P55-UD居然提供迷你的IEEE 1394A接口,这在其它主板上是很少见的。

技嘉P55-UD特色设计

P55-UD4主板一样是采用超高频供电电路设计,采用日系全固态电容,同时节能技术亦更新为DES2。和技嘉其它住吧一样,P55-UD4采用了2倍铜技术,铜的使用量在电源层与接地层里增加了2盎司。一般的FR4 PCB只能提供约0.36W/MK导热系数(纯铜高达300多W/MK),很不利于散热,而在增加电源层与接地层不仅能提高降低阻抗,还能提高导热系数。

P55-UD4上的PCH芯片,在PCH芯片的右下方是2个SO-8封装的BIOS芯片。

技嘉P55-UD4亦是采用热管铝合金散热器设计,但是供电电路的散热器并没有跟PCH的散热器连接在一起。

在P55-UD4上,技嘉的Smart 6亦更新到第六代,提供快速开机、一键超频等的功能。

微星P55-80GD赏析

P55-80GD主板是现阶段微星P55主板中的最高端产品,P55-80GD以棕黑色为基色,再配上蓝色,色彩风格与Intel的DP55KG主板比较接近,但是比后者华丽得多。P55-80GD采用了热管散热器,供电电路散热器与PCH散热器连在一起,此外还有很多附加功能。

P55-80GD支持Intel Lynnfield核心的Core i5/i7处理器,采用的是最新的LGA1156插座,CPU插座被耸立的散热片包围起来。

P55-80GD亦是提供了4条双通道的DDR3内存插槽,在内存插槽的右方与下方分别是内存、PCH的供电电路。

如下图所示,P55-80GD提供PCIE-16X(右1蓝色插槽)、PCIE-8X(右2蓝色插槽)与PICE-4X各一条,PICE-1X与PCI插槽各两条,由于散热片阻挡最右边的PCIE-1X只能使用短卡。

P55-80GD提供了8个SATA接口和1个IDE接口,其中两个蓝色的SATA接口由JMicron JMB363芯片控制,支持RAID。

P55-80GD在IO接口上提供了2个PS/2、7个USB、1个ESATA、1个IEEE 1394A、2个RJ-45、1组SPDIF以及1组音频接口,提供的接口上类型跟映泰相似Tpower I55。

微星P55-80GD供电设计

P55-80GD采用超高频供电电路设计,采用uPi的uP6218数字电源管理芯片,支持8+2相供电。根据微星官方的资料,当CPU功耗低时是供电电路会采用2相供电,若是CPU功耗提升则会切换到8相,反之亦可。从下图中我们可以看见,P55-80GD的CPU供电电路上有10块QFN封装的MOSFET,大的为8相供电时使用,小的为2相供电时使用。

如下图所示,P55-80UD上采用的是瑞萨出品的QFN封装的MOSFET,微星称其为DrMOS,这种MOSFET把上行MOSFET、下行MOSFET与驱动器都整合在一个芯片上。和一般人想象的相反,在超高频供电电路中驱动功率MOSFET从来不是容易的事情。功率MOSFET的输入电容达到NF(纳法)级别,因此要高速开关、需要一个强大的驱动,驱动芯片瞬间电流往往要达到安培级。如果是独立的驱动芯片封装会导致驱动线过长,结果就是寄生电感变大,从而影响了驱动速度,甚至还需要消振电阻串联在线路中防止振荡损坏MOSFET管栅极。而电阻的加入进一步加大了驱动回路的阻抗,进一步降低了MOSFET的开关速度。而驱动芯片和MOSFET集成到一个封装内以后,相互之间的连线大大缩短,寄生电感大大减少,从而不需要消振电阻。驱动回路的阻抗大大下降,从而极大的提高了开关速度 。

除了在CPU供电电路上使用DrMOS外,内存、PCH的供电亦是采用DrMOS。

微星P55-80GD超频设计

在P55-80GD上,微星的易超频技术进一步发展,“易超频精灵”可以自动检测最佳的超频设置,避免复杂的BIOS调节,只要按下“OC GENNIE”键就能实现超频。同时主板上的电源按键、重启按键以及Green PowerDVD亦升级为触摸式。而Direct OC微调节按钮允许用户操作系统下直接调节外频,按下“+”、“-”按钮,外频便会提高或降低1MHz,方便玩家调试。

易超频技术实现的关键芯片——“OC GENIE”。

为了应对高级用户的需求,微星在P55-80GD上增加了电压测量插槽,用户可以借此通过万用表测量CPU 、DDR、PCH等的实际电压。

为了提供更佳的散热,P55-80GD采用了了一个8CM直径热管散热器,遗憾的是PCH的散热片并没有通过热管与其他散热片连在一起。

华硕旗舰P55赏析

Maximus III Formula是华硕的P55旗舰产品,玩家国度的新品,整体上采用红黑色搭配,简洁的同时显得魅力十足。供电电路采用夸张的多相超高频供电电路设计,并配以热管散热器散热。

Maximus III Formula主板支持Intel Lynnfield核心的Core i5/i7处理器,采用的是最新的LGA1156插座。与其它P55主板相比,这主板的供电电路的散热片低矮得多,因此CPU插座附近显得很开阔。

内存槽与前文的P55主板一样,Maximus III Formula提供4条双通道的DDR3内存插槽,内存槽旁边也是内存供电电路与电源接口。

Maximus III Formula提供了PCIE-16X(原北桥旁边的红色全长)、PCIE-8X(远离原北桥的红色全长)与PCIE-4X(白色全长)插槽各一条,此外还有PCIE-1X与PCI各2条。

Maximus III Formula一共提供了10个SATA接口,灰黑色的SATA接口由PCH提供,白色与红色的SATA接口由2块JMB363芯片提供,其中红色SATA接口使用了华硕独有的Speeding HDD技术,能比一般的SATA接口提供更强的性能、支持RAID功能。

由于Maximus III Formula采用独立声卡设计,因此Maximus III Formula看起来IO接口并不丰富。Maximus III Formula提供了9个USB接口,PS/2、RJ-45、ESATA接口各1个。此外,还有用于超频的ROG Connect按键以及CMOS清空按键。

Maximus III Formula附带的SupremeFX X-Fi独立声卡,音频接口都在这卡。

华硕旗舰P55

与其他P55主板相比,Maximus III Formula的供电电路显得非常夸张。虽然5块P55主板都是超高频供电电路,但是Maximus III Formula的相数远多于其它P55主板,同时EPU引擎亦更新到第六代。

Maximus III Formula集成了两块JMDB363芯片,比一般的P55主板来得多,其中一个芯片用于支持Speeding HDD技术。

ROG Connect按键,按下ROG Connect按键后,Maximus III Formula会自动对CPU超频,并自动寻找CPU最佳的超频频率。

Maximus III Formula附带的SupremeFX X-Fi独立声卡,通过PCIE-1X插槽与主板相连,采用的是VIA T2020音效芯片,支持EAX 4.0。

Maximus III Formula上的两颗iROG芯片,能够提供更丰富的ROG功能。

卸下散热器后的Maximus III Formula主板。

结语

在日前《告别数字供电 凝视P55主板设计演变》一文中,我们评测室概述了P55的设计共同特点。在P55主板上,Intel为主板厂商提供了很多便利,让它们设计主板时更为简单,同时亦降低了产品的成本。而从今天对对P55主板进行详细解析中,我们可以了解到,虽然Intel为主板厂商省去了不少麻烦,但是主板厂商并不因此懒下来。除了超高频供电电路外,我们看到了ROG、Direct OC、DrMOS、Smart6、两倍铜、DirectFET封装MOSFET等等,主板把自身的技术优势运用到主板上去,设计出更加个性化、功能更丰富的主板,进而为消费者更多的选择、更好服务。

在文章结束时,我们再来赏析这五块P55主板吧。

返回原文

本文导航

相关阅读

每日精选

点击查看更多

首页 手机 数码相机 笔记本 游戏 DIY硬件 硬件外设 办公中心 数字家电 平板电脑