نگاهی به سومین نسل از مادربورد‌‌‌‌‌‌‌‌های گیگابایت با طول عمر بالا

چند وقت پیش شرکت گیگابایت فناوری را معرفی کرد که نام آن "طراحی با طول عمر بالا" بود. این فناوری که در ابتدا بر روی تعداد محدودی از مادربوردهای گران قیمت این شرکت مورد استفاده قرار گرفت، با استفاده از خازن‌های حالت جامد در تمامی مادربورد، طول عمر آن را تا حد ۶ برابر افزایش می‌داد.
البته آن وقت‌ها هم بودند کسانی که با دیده تردید به این ادعا می‌نگریستند و آن را حربه‌ای تبلیغاتی برای فروش بیش‌تر می‌دانستند. اما کم کم و با ثابت شدن کارایی این فناوری و افزایش واقعی طول عمر مادربوردها، کاربران اندک اندک به سوی آن جذب شده و شروع به استفاده از آن کردند. درست به همین دلیل، بسیاری از شرکت‌های سازنده دیگر نیز به استفاده از این خازن‌ها روی آورده و در حقیقت باعث به وجود آمدن تحولی در تولید مادربوردها شدند که می‌توانست به کاربران کمک کند تا با اطمینان خاطر بیش‌تری از کامپیوترهای خود استفاده کنند. پس از مدتی، نسل دوم این فناوری نیز به بازار عرضه شد. نسل دوم علاوه بر خازن‌های حالت جامد از قطعات بهینه شده دیگری نیز استفاده می‌کرد تا با کاهش حرارت تولیدی باز هم طول عمر مادربورد را بیش‌تر افزایش دهد. "نسخه دوم طراحی با طول عمر بالا" توانست به خوبی کارایی خود را در مادربوردهایی که از پردازنده‌های قدرتمند به همراه آنها استفاده می‌شد به نمایش بگذارد. اما اکنون نوبت گام بعدی بود.
"نسل سوم طراحی با طول عمر بالا" این بار با تاخیری تقریبا یک ساله به بازار معرفی شد. البته این تاخیر نتیجه عدم نیاز به طراحی‌های جدید در این مدت نبود، اما با توجه به این که در این بازه زمانی، فناوری‌های مربوط به کاهش مصرف توان، مانند فناوری "بهینه ساز پویای مصرف انرژی" معرفی شدند، این فناوری که با کاهش تعداد واحدهای فعال تغذیه‌ای پردازنده بر روی برد علاوه بر کاهش مصرف توان در مواقع بی کاری، حرارت تولیدی مادربورد را نیز کاهش می‌داد، سبب شد تا برای نخستین بار بهینه سازی مصرف انرژی بر روی مادربوردها مورد توجه ویژه قرار بگیرد.
اما در این میان "نسخه سوم طراحی با طول عمر بالا" داستان دیگری دارد. این روش از شیوه متفاوتی برای افزایش طول عمر مادربوردها استفاده می‌کند. همان‌طور که می‌دانید اصولا طول عمر قطعات کامپیوتری نسبت مستقیمی با دمای کاری آنها دارد و یکی از روش‌های افزایش طول عمر هم کاهش دمای کاری است، یعنی دقیقا همان کاری که نسخه دوم طراحی با طول عمر بالا انجام می‌داد. اما مهم‌ترین تفاوت این فناوری جدید با فناوری‌های قدیمی‌تر این است که شما سعی در خنک‌تر کردن کدام قسمت دارید. تا پیش از این تمامی سازندگان سعی می‌کردند قطعات روی برد را به نحوی خنک‌تر کنند و این کار یا با استفاده از خنک کننده‌های بهتر صورت می‌گرفت و یا اینکه اصلا از قطعاتی استفاده می‌شد که حرارت کمتری تولید می‌کردند، اما باز هم نتیجه یکی بود، یعنی قطعات خنک‌تر. چیزی که در این شیوه‌ها و فناوری‌ها فراموش می‌شد، خنک سازی یکی از مهم‌ترین بخش‌های هر مادربورد بود. بخشی که به عنوان پایه و در حقیقت استخوان بندی یک مادربورد شناخته می‌شود. بله این قطعه PCB یا برد مدار چاپی است.
همان‌طور که می‌دانید PCB‌ها هم مانند تمامی عناصر الکترونیکی دیگر انواع متفاوتی دارند. از انواع بسیار ساده که از یک فیبر کربنی به همراه لایه‌ای از مس تشکیل شده‌اند تا انواع بسیار پیچیده که در ابزارهای با فناوری بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. حتما شما هم در کودکی کیت‌های الکترونیکی را دیده اید و شاید حتی یکی از آن‌ها را هم خودتان سرهم کرده باشید. این می‌تواند دید بسیار خوبی به شما درباره اینکه اصولا PCB چیست و چه می‌کند، بدهد. همانطور که گفتیم PCB‌ها در انواع بسیار پیچیده ای هم تولید می‌شوند. انواعی که در ساختمان مادربورد‌ها به کار می‌روند از جمله پیچیده‌ترین PCB‌ها هستند و طراحی بسیار پیشرفته‌ای دارند. در حال حاضر اکثر مادربورد‌ها از PCB‌های ۴ تا ۶ لایه استفاده می‌کنند و البته در برخی از موارد تعداد این لایه‌ها حتی ممکن است به ۱۲ عدد هم برسد اما طراحی‌های معمولی به این تعداد لایه نیاز ندارند. در طراحی لایه لایه PCB، هر لایه وظیفه خاصی بر عهده دارد. تعدادی از لایه‌ها وظیفه برقراری اتصال مدارهای مربوط به انتقال داده را بر عهده دارند. این لایه‌ها از آنجایی که جریان الکتریکی زیادی را منتقل نمی‌کنند معمولا تلفات توان چندانی ندارند و در نتیجه در افزایش حرارت تولیدی نیز نقشی ایفا نمی کنند. اما علاوه بر این لایه‌ها، لایه‌های دیگری نیز برای انتقال جریان الکتریکی و تامین انرژی مصرفی هر قطعه در PCB قرار گرفته اند. این لایه‌ها به دلیل عبور جریان معمولا در بسیاری از اوقات بسیار داغ شده و باعث تلف شدن مقدار بسیار زیادی انرژی خواهند شد. درست به همین دلیل است که PCB خود می‌تواند به تنهایی یکی از اصلی‌ترین عوامل افزایش حرارت مادربورد باشد.
اما برای کا‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هش تلفات توان در لایه‌های تامین توان در PCB که اتفاقا از جنس مس هستند نیز راه حل‌های متعددی وجود دارد. یکی از ساده‌ترین و موثر‌ترین راه‌های کاهش مقاومت این لایه و در نتیجه کاهش مصرف توان و کاهش حرارت تولیدی، افزایش ضخامت آن است. اگر با قوانین موجود در الکترونیک آشنا باشید، حتما می‌دانید که تلفات توان و حرارت تولیدی در یک سیم حامل جریان الکتریکی با جنس سیم و قطر آن رابطه مستقیم دارد. به این معنی که یک سیم مسی با قطر یک میلیمتر، دارای تلفات توان و مقاومت به مراتب بیش‌تری از یک سیم مسی با قطر دو میلیمتر خواهد بود. با توجه به این موضوع، در نسل سوم طراحی با طول عمر بالا که به تازگی معرفی شده است، علاوه بر تمامی مزایایی که از فناوری‌های قبلی به مادربوردهای استفاده کننده از آن به ارث رسیده است، می‌توانیم شاهد استفاده از لایه‌های انتقال توان داخلی قطورتری نسبت به انواع دیگر مادربوردها باشیم. این لایه‌ها که قطر آنها در مقایسه با انواع قبلی تقریبا دوبرابر شده است، می‌توانند تلفات توان را تا ۵۰ درصد کاهش دهند و در نتیجه حرارت تولیدی توسط PCB نیز نسبت به مادربوردهای قدیمی نصف خواهد شد. در نتیجه مادربوردهایی در دسترس قرار خواهند گرفت که تمامی اجزای آن خنک هستند و می‌توان با اطمینان خاطر بیش‌تری از آنها استفاده کرد.

منبع : روزنامه فناوران