Artikel over ontwikkelingsproces van moederborden

Op MBReview.com is een artikel verschenen over het ontwerpen van moederborden. De tekst is onder andere gebaseerd op de kennis van Rob Bruckner, een 'senior motherboard design engineer', werkzaam bij Intel. Zodra er bepaald is welke chips, aansluitingen en sloten men op de plank wil plaatsen, begint men met het draaien van een aantal complexe simulaties. Computers rekenen precies uit hoe lang de verbindingen tussen de chips minimaal moeten zijn, hoe lang ze maximaal mogen zijn, en hoe dicht ze bij elkaar kunnen liggen zonder problemen te veroorzaken. Er is heel wat kunst- en vliegwerk voor nodig om aan al deze eisen te voldoen. Meestal lukt het om het voor elkaar te krijgen met een printplaat van vier lagen, maar soms is het nodig om uit te breiden naar zes lagen omdat het anders niet lukt om een fatsoenlijke routering neer te leggen.

Het andere grote probleem waar ontwerpers mee worstelen is de distributie van stroom. Alle componenten eisen een stabiele en nauwkeurige spanning, en bij onderdelen als de processor en het AGP-slot kan het aantal ampères dat verwerkt moet kunnen worden schrikbarend hard oplopen. Toenemend stroomverbruik en daaraan gekoppelde warmte-ontwikkeling, alsmede het sneller worden van de verschillende systeembussen maakt het ontwerp van een moederbord steeds lastiger. Hoewel ze op het eerste gezicht allemaal op elkaar lijken zit er dus toch iedere keer weer veel tijd in om tot een goed ontwerp te komen. Al met het al is het een vrij die-hard verhaal, maar het is wel interessant voor degenen die zich eens willen verdiepen in de materie.

Soms zijn ze klein...

...en soms zijn ze groot.

Reacties (26)

[marsattacks]

Hoog tijd dus voor PCI-Express en/of Hypertransport waarmee timing problemen vanwege looptijden grotendeels in de link chips worden opgelost. Ook zal vanwege het gereduceerd aantal banen het layouten eenvoudiger worden c.q. minder layers eisen.

[Q-collective]

Zo makkelijk gaat dat dus niet
Het aantal layers hangt voornamelijk af van hoe gecompliceerd een stukkie tech is, niet aan het aantal mensen die eraan knutselen

[LiMy]

* 786562 LiMy

[The Third Man]

Quad Opteron, er zou een gerucht zijn dat de foto een fotosoep zou zijn, maar ik geloof dat dat zelf niet waar was.

[twan1]

ik geloof dat, dat een quad xeon is. Een cluster zeker ?

edit: zie boven, blijkbaar een opteron (net iets te laat op post gedrukt )

[VisionMaster]

Tis een bekende foto vanuit het begin tijdperkje van Sledge-/Clawhammer geruchten.
Vraag voor quad Xeon 0wnerz... Hebben Xeons ook verschillende geheugenbanken voor iedere processor?
Naar mijn weten niet (andere architectuur.. maar nu weet ik het even niet helemaal zeker meer, ik heb er nog geen 1 gezien... denk ik)

[hellbringer]

Ik zou het niet weten, maar ik krijg er wel een stijve plasser van

[Adm.Spock]

Exclusieve powerplanes gebruiken helpt enorm tegen interferentie tussen de layers.

Zelf ben ik zijdelings betrokken bij PCB ontwerpen en ik sta er altijd op dat er minimaal al tien layers voor power en ground planes worden gebruikt. Tel daar dan nog 4 to 6 lagen bij op en je hebt 14 tot 16 layers. Eigenlijk ongehoord veel maar zeker wel noodzakelijk voor precisie apparatuur en/of militaire toepassingen. Maar vanwege de kosten commercieel niet aantrekkelijk.

[Verwijderd]

10 lagen???? Zelf ontwikkel ik van die leuke pcb-tjes, maar 8 lagen inclusief signaallayers houdt het wel mee op. Ik gebruik 4 lagen voor power en ground planes en zo min mogelijk voor signaallayers. Mijn favo's zijn toch echt maar 2 lagen, maar helaas zitten we tegenwoordig voor wat professioneel spul al bijna vast aan minimaal 4 lagen...

Een overkill aan power en ground planes vinden wij hier zonde van het geld als je geen precisiespul fabriekt... Maar goed, ik weet dat ivm met emissie en immuniteit vaak die extra lagen worden toegepast. Wat ik ook erg interessant vind is het plaatsen van componenten _in_ de print, maar dat heb ik nooit echt uitgeprobeerd. Ik heb het, behalve bij ASML ook nooit ergens gezien...

[boner]

Hier is een plaatje (eigenlijk een heel artikel maar ik weet niet hoe je een plaatje in een antwoord kunt posten). Zie maar eens hoe IBM 'het' ooit deed.

http://www.e-insite.net/tmworld/index.asp?layout=article&articleid=CA1 87350


Gewoon geen gel*l, en lekker met draadje en wire-wraps aan de slag.

those where the days.

[Yokozuna]

Deze 2 plaatjes bedoel je:

http://a330.g.akamai.net/7/330/2540/48510e18f30682/www.e-insite.net/ar ticles/images/TMW/20010901/0915F1fig2a.gif

en

http://a330.g.akamai.net/7/330/2540/fc967e9b0e7dc9/www.e-insite.net/ar ticles/images/TMW/20010901/0915F1fig2b.gif

Inderdaad interessante plaatjes, ik vind het wel een originele manier om toch een moederbord werkend te krijgen... Het laat ook wel zien dat we flink vooruit zijn gegaan in het ontwerpen van moederborden.

[Verwijderd]

Volledig off-topic, maar wat ik zo leuk vind aan die oude XT en AT borden is dat je de processor niet kunt vinden tussen al die mega-grote chips. Tegenwoordig is dat wel anders, zelfs al WIL je het, dan kun je de proc niet over het hoofd zien!

[Belboer]

Hmmm, dit doet me denken aan mijn ontwerp tijd...
Elektronica heeft drie variabelen:
Goed
Snel
Goedkoop

Kies er twee.

Wat mij overigens erg kan irriteren is de woorden amperage en voltage. Dat hoort gewoon stroom en spanning te zijn. Tegen de kloksnelheid van een processor zeg je toch ook geen hertzage ?!?!?

<edit> verder kan ik mij nog irriteren als de text van een artikel wordt aangepast </edit>

[Jedi Lord]

Idd helemaal mee, eens dat stellete Taalverkloters in NL

Maar wattage is toch wel heel erg, wat je erg veel hoort, ik ga dan de eikel uithangen, en vraag ze of ze kunnen uitleggen wat ze bedoelen

En dat kunne ze nie, blijkbaar is de natuurkunde die bijne iedereen toch wel gehad heeft niet blijven hangen.
Maar daar zit wellicht het probleem, natuurkunde leraren snapper sommige grootheden en hun benamingen zelf niet eens.

(deze post had eigenlijk onder die van Belboer moeten hangen en niet onder "Lekkere Kwal", want of hij is dom of denkt lollig te zijn.

[Belboer]

Tsja, ik ben inderdaad nog geen beidehand tegen gekomen die op die vraag antwoord: Je weet toch wat ik bedoel, wattage is voltage maal amperage.

Voor de mensen zonder natuurkunde: watt is de eenheid van vermogen. En vermogen is het product van spanning en stroom.

[Verwijderd]

Ga op een natuurkunde forum zitten als je 't allemaal zo goed weet.. maar val ons en onze simpele zielen niet lastig met je moeilijke geblaat

Irriteert mij nogal (die mensen die het alsmaar beter denken te weten)

Trouwens het is bIJdehand.. als je slim denkt te doen, doe het dan ook goed schat..

[PDSB0001]

Als er dan toch gezeurd moet worden over taal:

ik ERGER me aan mensen die zeggen dat ze zich irriteren aan iets.

Correct Nederlands is:
-zich ergeren
-irriteren

Zich irriteren bestaat niet!

[ATS]

Datzelfde rijtje geldt ook voor het aannemen van opdrachten:

We kunnen het goed, snel en goedkoop, maar u mag er maar twee kiezen.

[Raafz0r]

Om dan maar even te blijven miereneuken: zich irriteren bestaat niet, het is zich ergeren, of geirriteerd worden ergens door.

Maar je hebt helemaal gelijk met dat door mekaar halen van grootheden en eenheden.

[Verwijderd]

ik irriteer me dan weer aan mensen die niet alle reacties lezen

[The Third Man]

Nee, frequentie.

[twooggy]

nee, freekwentie

nee, freek willemwentie, dat zeg ik! Amma!

[Verwijderd]

Zich irriteren bestaat niet!

Je haalt de woorden uit mijn mond.

Belboer heeft trouwens wel gelijk.

[Verwijderd]

ik dagt dat ondurwerp over het ontwerpun van moederbordun gingt, maar blijkbaar is dit veranderd in een forum van de dikke van dale. Kijk daar irriteert ik zich seer erch aan.

[bredend]

Het is helemaal niet zo ingewikkeld hoor

Na het snel doorbladeren weet ik toevallig wel hoe ze een goede spanning krijgen