1.主板元器件的用料與設(shè)計(jì):
商用主板:
商用主板由于其更新?lián)Q的速度比較快,且對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性及使用環(huán)境的要求比較低,故此追求的是產(chǎn)品的時(shí)效性,以及本身產(chǎn)品的市場(chǎng)定位,對(duì)元器件選擇要求上
一般只需滿足系統(tǒng)運(yùn)行2到3年的使用壽命即可(3年之后大部分已經(jīng)更新?lián)Q了),元器件的用料上使用普通級(jí)別的就可以了。例如電容,商用主板都是大量使用
普通的電解電容,一是出于商用市場(chǎng)產(chǎn)品的使用慮,二是為降低主板的成本慮。
工控主板:
1)工控主板的元器件
工控主板選料會(huì)選用經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間,高要求驗(yàn)證元器件,用以保證產(chǎn)品在惡劣條件下高可靠性要求。例如工控主板的元器件需要適應(yīng)寬溫環(huán)境(-20℃~60℃),
如固態(tài)電容器,保證在惡劣環(huán)境下(壽命期內(nèi)開機(jī)、氣候惡劣、潮濕、振動(dòng)、多塵、輻射、高溫等等)正常工作;主板元器件需要耐高溫、抗潮濕等等。
2)工控主板的電容
工控主板采用的是高質(zhì)量的貼片式的固態(tài)電容、鉭、陶瓷電容,即使使用的電解電容,對(duì)其品質(zhì)、性能及壽命要求也遠(yuǎn)高于商用產(chǎn)品,現(xiàn)在的工控主板都基本上采用
固態(tài)電容,特別中g(shù)d的工控主板。商用主板基本都是大量采用針腳式的大電解電容,因?yàn)榇箅娊怆娙莩杀镜?、容值大一個(gè)可以頂多個(gè)貼片或坦電容。從性質(zhì)來說,
電解電容穩(wěn)定性不及鉭電容、陶瓷電容高,壽命不及它們長(zhǎng),耐高溫程度不及它們好。貼片式電容比針腳式電容更加穩(wěn)定。從價(jià)格上,鉭電容比普通的電解電容要
貴,且由于鉭電容的電容量較小,使用在主板上時(shí),需要使用更多數(shù)量的電容,單單鉭電容的成本就是電解電容的幾十倍,這也是導(dǎo)致工控主板比商用主板成本價(jià)格
高的原因之一。隨著國(guó)產(chǎn)固態(tài)電容器廠家越來越多,固態(tài)電容器的價(jià)格的下降,現(xiàn)在的.次的商用主板都在使用固態(tài)電容器。
3)工控主板的PCB
商用主板采用的是4層PCB設(shè)計(jì),一般的PCB線路板分有四層,最上和最下的兩層是信號(hào)層,中間兩層是接地層和電源層,將接地和電源層放在中間。工業(yè)主板采用的是6層以上PCB線路板設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)是為了加強(qiáng)主板的抗電磁干擾、電磁兼容能力,增強(qiáng)主板的穩(wěn)定性等等。
4)工控主板的壽命
與商用主板2到3年使用壽命不同,大多數(shù)的工控主板壽命要求在3年以上,部分高品質(zhì)的工控主板,使用壽命甚至達(dá)到5—7年。
2.CPU的差異
以往,商用主板的CPU與工控主板的CPU之間的差異不明顯,導(dǎo)致有部分追求.利潤(rùn)的商家用商用主板的CPU充當(dāng)工控主板CPU,賺取更多的利潤(rùn)。但是,在2009年Intel成立專門為工控領(lǐng)域fu務(wù)的嵌入式部門,商用CPU與工控CPU的差異則越來越大。
1)CPU的功耗和制程
工控主板一般選用的是低功耗的CPU,以便適應(yīng)工控行業(yè)惡劣的環(huán)境應(yīng)用。在Atom
N270CPU之前,Intel并沒有專門的嵌入式部門,只把工控領(lǐng)域作為普通的CPU應(yīng)用行業(yè)。自2009年Intel正式成立嵌入式部門,意味著
Intel將商用CPU和工控CPU正式分開,而且Intel對(duì)嵌入式工控領(lǐng)域的發(fā)展也越來越重視,相繼發(fā)布AtomN230、N270、N280等低功
耗CPU,以區(qū)分商用CPU和工控CPU。在今后,Intel將為工控行業(yè)應(yīng)用研發(fā)更低功耗和制程,將南北橋部分功能整合在處理器上的CPU,以滿足工控
行業(yè)的使用要求。
2)CPU的線路設(shè)計(jì)
由于工控主板需要適應(yīng)寬溫、寬壓的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境,工控主板對(duì)電壓的適應(yīng)范圍比商用主板更寬,工控主板的電壓范圍一般在9—20V之間。對(duì)于CPU的線路布局和設(shè)計(jì),要求更加精密。
3)抗電磁波干擾能力不同
由于普通商用主板的市場(chǎng)定位和良好的使用環(huán)境,其產(chǎn)品一般只會(huì)做商用級(jí)的電磁兼容測(cè)試,抗電磁波干擾能力較低。
工控主板由于其針對(duì)的是工業(yè)市場(chǎng),對(duì)抗電磁波干擾能力要求較高,需要通過EMI、EMC等測(cè)試和認(rèn)證。這需要從兩個(gè)方面慮,一是從主板的線路布局設(shè)計(jì)上慮,二是從機(jī)箱選料和結(jié)構(gòu)、電源、接地情況上進(jìn)行慮。
這是一個(gè)很復(fù)雜的問題,
只能簡(jiǎn)單講講了,
1、IO口的區(qū)別。如工業(yè)場(chǎng)合需要的特殊總線,如串口,CAN總線等,一塊工業(yè)主板上基至有十個(gè)串口,還有一些點(diǎn)屏的LVDS等
2、板型不同。為了適應(yīng)各個(gè)環(huán)境,主板的大小還是有一定的區(qū)別,還有專門為特殊應(yīng)用設(shè)定的板型,如3.5寸板、5寸板等。
3、板載CPU和內(nèi)存等。抗震。
工業(yè)主板就是為了工業(yè)環(huán)境的特殊應(yīng)用而設(shè)計(jì)出的主板,性能低于商業(yè)主板,以穩(wěn)定性,和易維護(hù)性見長(zhǎng)!
工業(yè)主板
工業(yè)主板是應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)合的主板,被工業(yè)電腦所采用,根據(jù)需求可以適應(yīng)寬溫環(huán)境,可以適應(yīng)惡劣環(huán)境,可以長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷工作等。
工業(yè)主板
根據(jù)主板的結(jié)構(gòu)和尺寸可以分成:全長(zhǎng)卡,半長(zhǎng)卡,5.25寸,3.5寸,PC104架構(gòu)等。
按選用芯片系列分:386,486,586,PIII,P4,ATOM,等。
按芯片類型分:X86工控主板,ARM工控主板 ,MIPS架構(gòu)工控主板等
。
另外還有特殊定制部分