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加农



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5come5帮你背单词 [ decisive /di'saisiv/ a. 果断的,断然的,决定性的 ]


非它莫属——从材质认识硬件

        CPU是什么的?硅,很多人都能答上来。

  为什么要采用硅不采用其他材料呢?

  ……

  其实工程师们在考虑产品用材的时候,会考虑材料的获取难易度、特性、成本等。地球上一些物质天生就是“命”好,造高科技配件非它们莫属。今天我们就来了解这些材质究竟给电脑带来了什么。


硅——命比蚂蚁贱的沙子

  这是《喜剧之王》中吴孟达的台词,说沙子贱是因为它身价太低了。但这么低廉的沙子却可以提炼出CPU的主要原料——硅。为何要采用沙子为材质呢?因为沙子的主要成分是二氧化硅,从技术上讲经过提炼,是可以得到纯度很高的硅的,而且硅也是半导体,可以形成开关两种状态,正好可以表示电脑中的“0”和 “1”。从经济角度来说,沙子分布广泛、价格非常便宜,有利于生产成本的控制。

  另外,硅也是一种导热性比较强的材质。这正是“热得冒油”的CPU需要的。在工作过程中,硅可以快速将核心内部的热量传导到CPU表面。当然,仅靠导热性还不够,耐热也很重要,加上散热器的“扣肉”工作时也有五六十度,那么组成它的材料就必须保证高温下的工作质量。硅的临界温度213℃,完全能够抗住目前CPU的工作温度。但是温度越高,硅半导体材料的漏电越多,工作越不稳定,寿命越短,也越容易损坏。这也是为什么大家超频之后电脑不稳定的原因之一。除了硅材料外,制造CPU还必须用到金属,用于制造CPU内部连接各个元件的电路,早期的CPU一般采用铝,但由于铝的电子迁移性太大,电阻也偏大,这意味着CPU核心发热会更高,所以铝“下岗”了,铜“就业”了。

小贴士:新材料将替代硅

  尽管硅有半导体的特性,目前90%以上的电子元件采用了硅材料。但对于CPU而言,性能不断在提升,晶体管的体积不断缩小,硅被加工得越来越薄,在主流65纳米(nm)CPU中,硅栅介质的厚度被缩小至1.2纳米,这已经达到了极限。如果厚度继续缩小,晶体管的漏电量逐步增加,导致电流浪费,高功耗 CPU是大家不愿意看到的。为此,本月即将发布的45纳米CPU中,Intel将采用新型高-k材料取代硅材料,看来硅也快“退休”了。

  电子迁移

  指电子的流动所导致的金属原子的迁移现象。在电流强度很高的导体上(如CPU),电子的流动会带给电路上的金属原子附加的动量,使得金属原子脱离金属表面四处流动,结果就导致金属导线表面上形成坑洞或土丘,造成永久的损害。这是一个缓慢的过程,一旦发生,情况会越来越严重,到最后就会造成整个电路的短路,CPU就报废了。


[ 此帖被加农在2007-11-09 14:05重新编辑 ]
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    加农



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    5come5帮你背单词 [ beside /bi'said/ prep. 在…旁边,在…附近,与…相比 ]


    金手指——真金不怕火炼

      对于显卡、内存、PCI外设等配件,它们与主板连接的接口处,会被覆盖上金[屏蔽]的物质,我们称为金手指。金手指由众多金[屏蔽]的导电触片组成,在工作过程中,数据、工作所需电力等都靠它传输和供应。实际上,金手指是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金,也就是大家通常说说的“镀金”,因为金的抗氧化性极强,而且具有出色的传导性能,这样在长期使用中,显卡、内存等的金手指也不会担心被氧化。

      不过值得提醒的是,由于金的价格昂贵,所以除了高端配件产品外,现在市场上多数内存、显卡等配件的金手指是采用锡或铜来替代金。成本是降下来了,但锡和铜的抗氧化性和传导性没有金好,厂商为了解决这个问题,往往会对金手指进行碳粉处理,加强抗氧化性和传导性。对于金手指是否用真金,大家也不用太在意,因为现在的工艺已经非常不错了,即便是使用铜和锡,它的抗氧化性和传导性还是不错的。


    20071109_e84a1a863c226ddba238oQCRETWMAd2f.jpg
    金手指增强抗氧化性和传导性


    小贴士:金手指氧化的处理

      有时电脑使用时间长,就会出现一些问题(比如开机无法显示或BIOS报警),很多情况金手指氧化造成的,此时只需要用橡皮擦擦拭金手指就可以了。目的是为了将表面的氧化层去掉,露出新的金手指便于传导。需要注意的是一定不要用手直接接触金手指,因为手上汗液会附着在金手指上,在使用一段时间后会再次造成金手指氧化。


    铝、铜——快把热量传出去

      电脑性能不断提升,而配件的发热也增大,为了让电脑稳定工作,CPU、显卡等都使用了散热器。散热能力是和接触面积、散热器材料、厚度等有关系的,除了散热器材料之外,其他的都可以通过工业制造到达相同的水平,所以重中之重就是材料。

      铝是散热器常用材质之一,它延展性好、易于加工、制造成本低廉。不过纯铝的硬度不太足。为了确保适当的硬度,不少散热器采用了铝合金材质,以铝作为主要材料(大约98%),同时掺杂其他金属(如镁、锰等),但散热性能却有所下降。总体来看,纯铝或铝合金材质一般使用在低端产品中。

      高端一点的散热器,一般都会采用铜材质,因为铜的导热能力比铝强。但由于铜的成本高、加工工艺高,所以纯铜散热器的价格比较贵,一般而言,纯铜指的是含铜量超过99%的无酸素铜,目前市场上大部分铜质散热器只采用了90%左右的铜,而一些厂商为了降低成本,散热器甚至采用85%都不到的含铜量,这样大大降低了散热性能,由于铜容易氧化,所以铜散热器表面会经过特殊处理,而对于劣质铜质散热器使用一段时间后,颜色变暗了,显然制造工艺比较差。

      市场上一些中低端散器还采用铜和铝组合材质,比如在CPU散热器底座的中心部分采用铜材料,而这个部分恰恰与CPU接触的地方,由于铜的导热性好,显然更有利于散热,而散热器底座的外层和散热鳞片则采用铝材料,这样做其实是成本、散热性能的一个平衡。

    20071109_cfb0182aba31931f9ee263PhCACgUIA2.jpg

    采用铜和铝材质的散热器
    顶端 Posted: 2007-11-09 14:01 | [1 楼]
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    5come5帮你背单词 [ dye /dai/ vt. & n. 染(料) ]


    ABS工程塑料——壳的秘密

      一般而言,电脑设备外壳可采用ABS工程塑料、铝镁合金等材料,ABS工程塑料是我们见得最多的,因为它具有易造型、成本低的特点,因而广泛用在对人体工程学有讲究的键盘、鼠标上,它的缺点是导热性能欠佳,这也是我们在夏天握鼠标的时候会出汗的一个原因。此外塑料的环保效果不理想。

      镁铝合金目前也比较流行,它的硬度是传统塑料机壳的数倍,但重量仅为后者的三分之一,而且它的金属色泽让人感觉到它的高贵,部分液晶显示器、键盘就会采用此类材料。但它的成本相对工程塑料要高一些,如果没有经过工业上的加工,而且不够耐磨,使用时间一长,原有的颜色会磨掉,如果不小心划伤表面,划痕也比较明显。


    20071109_5a0a2bca073f47165bf7cIbC6fGIGUhk.jpg
    ZIPPY的 EL-722铝制键盘



    镀锌钢板——机箱的“骨架”

      电脑机箱的外壳,现在大多都使用了钢板材料,厚度为0.7mm左右,低端的就有可能是0.5mm,钢板太薄就会导致机箱给人一种不牢固的感觉,所以大家在购买时不要忘记看看机箱钢板的厚度。由于机箱、电源的内部有很强的电磁辐射,屏蔽这些电磁辐射,主要看机箱各部位的连接是否紧密而我们常常挂在嘴边的 EMI(电磁干扰)只是机箱连接紧密的一种表现。更多时候,我们还应该把眼光放在一些洞上,比如机箱后板的风扇位,不要简单的留出空洞,好的机箱应该是用许多小圆孔或小多边形孔组合而成,这些孔的孔径都要小于电磁波长的1/30,才能达到防辐射的效果。

      市场上,对机箱外壳做了镀锌处理的也比较多。镀锌主要是为了防氧化。现在镀锌处理方法主要有两种:电解镀锌和热解镀锌,前者光泽度好,镀锌层厚而均匀,不易锈蚀和划破镀锌层,同时对电磁波有极强的吸附性。而后者较前者容易锈蚀和划破镀锌层,这样机箱划伤镀层后会加速氧化,防辐射能力也会下降,不过由于电解镀锌钢板的成本比热解镀锌钢板高,而且生产工艺更复杂,所以多数普通机箱依然采用普通热解镀锌钢板。


    20071109_b8b6c5e943d78bfc2185hX5ewDlB6Cj6.jpg
    孔缝以标准圆或六角形设计


    小贴士:电磁干扰

      EMI是 Electromagnetic Interference的缩写,意思是电磁干扰。在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。
    顶端 Posted: 2007-11-09 14:03 | [2 楼]
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    5come5帮你背单词 [ abortion /ə'bo:ən/ n. 流产,堕胎 ]


    音箱——当然是木质的好

      音箱可以说是电脑的嗓子,它如果表现力不够,再优美的音乐、震撼的电影、游戏配乐,绝对会大打折扣。现在市场上常见的音箱主要有塑料和木质两类,塑料材质加工容易,外型可以做得比较好看,很能吸引眼球。音乐的表现力只能说一般,成本比较低的特点注定它只能在低端音箱上找口饭吃。中低端木质音箱一般采用中密板作为箱体材质,而高端木质音箱往往采用纯木板作为箱体材质,除了看用材以外,木板的厚度和木板之间的紧密性也不能放过,所以说木质音箱就一定好,这种话是不准确的。


    20071109_1af1b1cd9219a63ebd9bfBMOtLW5Hy2G.jpg
    音箱——当然是木质的好



    总结

      随着IT行业的发展和生活质量的提高,人们的享受、环保意识也在加强,大家除了会考虑到产品能够带给我们什么视觉和听觉上的享受外,对产品是否采用有害物质也更加重视了,比如RoHS(无铅)认证已经成为了产品上市的基本要求,我们也希望有更多的这样的认证来规范IT配件的用材。
    顶端 Posted: 2007-11-09 14:05 | [3 楼]
    momo8664



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    5come5帮你背单词 [ during /'djuəriŋ/ prep. 在…期间 ]


    这个不错,长知识的东西!
    顶端 Posted: 2007-11-09 14:52 | [4 楼]
    紫香水



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    5come5帮你背单词 [ donate /dəu'neit/ v. 捐赠,馈赠 ]


    不错不错  又学到新的了~~
    顶端 Posted: 2007-11-09 14:56 | [5 楼]
    deepin



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    5come5帮你背单词 [ double /'dΛbl/ a. 两倍的,双(人)的;v. (使)加倍 ]


    散热器的材质相当重要...........
    顶端 Posted: 2007-11-09 14:58 | [6 楼]
    卤蛋超人



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    5come5帮你背单词 [ unknown /'Λn'nəun/ a. 未知的,无名的,陌先的 ]


    很有才,看了增长不少见识,谢谢LZ
    顶端 Posted: 2007-11-09 15:16 | [7 楼]
    rigel





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    5come5帮你背单词 [ trace /treis/ n. 踪迹,痕迹;vt. 跟踪,追踪 ]


    恩,都是很正确的
    顶端 Posted: 2007-11-10 00:00 | [8 楼]
    bobolove



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    5come5帮你背单词 [ dance /da:ns/ vi. 跳舞;n. 舞蹈,舞会 ]


    我想要纯金的散热器。。。。。。。。
    顶端 Posted: 2007-11-11 14:46 | [9 楼]
    lkk



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    5come5帮你背单词 [ enlarge /in'la:d3ə/ vt. 扩大,扩展,扩充,放大 ]


    学到很多
    顶端 Posted: 2007-11-13 13:46 | [10 楼]
    熊伟



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    5come5帮你背单词 [ piece /pi:s/ n. 块,片,段,一件,一张;v. 拼凑,拼合 ]


    学习了
    顶端 Posted: 2007-11-15 23:18 | [11 楼]
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