工业用主板的选择方法 ~构建适用的系统~

工业用主板是在工厂、制造装置、医疗器械、社会基础设施等可靠性至关重要的场合中使用的计算机重要部件。然而,它的特性和选择方法与一般PC主板不同,需要根据使用目的和用途进行选择。这里将介绍工业用主板的基本知识以及选择方法。

目录

什么是主板?

主板是将计算机的构成部件功能整合在一起,承担着计算机运行的核心角色。CPU、内存等重要部件安装在主板上,而电源、存储设备等外部输入输出装置也与主板连接,从而使得计算机可以正常运行。

主板的构成 VRM相位 CPU插座 USB、LED等连接器 芯片组 SATA连接器 CMOS电池 内存插槽 电源连接器 构成计算机的部件 扩展板 电源单元 冷却风扇 DVD/CD驱动器 硬盘装置 主内存

通过主板可以使用具有数据分析、连接互联网以及最近备受关注的AI计算等功能的应用程序。

工业用主板与民用主板的区别

民用主板是针对一般家庭和个人计算机使用的大规模生产类型主板。而工业用主板则用于工厂、制造装置、医疗器械、社会基础设施等可靠性至关重要的场合中。

工业用主板的特点

工业用主板的主要特点为以下4点:

  • 长期稳定供应
  • 高可靠性
  • 耐环境性
  • 可定制性

在工业用途中,由于引进的系统需要长期使用,因此需要长时间稳定持续的供应。此外,在一些工业用途中不允许停机,因此需要高可靠性。并且,根据安装环境的不同,可能需要在极端温度、湿度、振动等严酷的条件下继续运行。如果涉及到特殊的连接方式或需要特定数量的插槽,就需要进行定制以满足要求。

工业用主板的缺点

工业用主板存在以下缺点:

  • 价格高
  • 交货期长

由于使用高质量部件和构建独特的支持体系,工业用主板会采用特殊设计,这也使得其价格比民用更高。此外,由于需要进行少量生产以及确保可靠性的检查体制等,导致产品的交货期较长,这也是缺点之一。

主板的选择方法

选择主板时的确认项目说明如下:

主板的尺寸

主板的尺寸包括以下几种:

  • Extended-ATX
  • ATX
  • Micro-ATX
  • Mini-ITX
  • Pico-ITX 等

选择的尺寸取决于构建的系统用途和配置空间,因此应该先确认每种尺寸的特性。

尺寸标准 尺寸 特点
Extended-ATX 305mm×330mm 这款主板具有丰富的扩展插槽和高性能功能,是在这里介绍的5款主板中是最大的一款。它需要一个大型机箱,并主要用于服务器和高端台式计算机上。
ATX 244mm×305mm 这是一种标准尺寸的主板,广泛应用于普通的台式计算机。它的主要特点是拥有丰富的扩展插槽和连接端口。
Micro-ATX 244mm×244mm 比ATX小一周,扩展插槽较少,但在一般应用中具备足够的功能。适用于紧凑的机箱。
Mini-ITX 170mm×170mm 比Micro-ATX更小一周,主要用于一些特殊用途或需要省空间的场合。扩展插槽只有1个,功能有限。
Pico-ITX 100mm×72mm 在这里介绍的5款主板中,这是最小的一款,适用于极其有限的用途或极小的机箱。虽然几乎没有扩展性,但具备基本功能。

对于工业用主板而言,尤其从耐环境性和长期稳定供应等方面考虑,除了尺寸外,其他功能和特性也十分重要。

处理器系列

处理器(CPU)决定了主板功能、特性和处理能力。请根据所需性能和功耗效率进行选择。以下为代表性的处理器系列及其特点。这里还将介绍采用这些处理器系列的康泰克产品。

Intel Xeon Scalable Processors

这是用于服务器计算机的处理器。可扩展意味着在同一平台上可以使用高端到低端的处理器。即使说是低端,也是指服务器应用方面,具体而言,这代表着可以使用从几个核心到数十个核心(众核)的CPU,以及支持1-CPU(1-way)、2-CPU(2-way)、4-CPU(4-way)等多CPU配置。
除了服务器应用,它也被用于线程数量很重要的科学技术计算、推理学习、深度学习等工作负载中。

康泰克提供有可搭载Xeon Scalable Processor,可选择Windows IoT Server作为服务器操作系统的服务器级FA计算机产品线。

Intel Xeon D Processors

这是用于服务器计算机的处理器。它是集成了CPU和PCH的系统级芯片处理器,是一款与可扩展处理器相比,占用空间更小的省电平台。其适用于小规模服务器计算机、移动设备和装置嵌入式等用途。

Intel Xeon E Processors

这是专为工作站和入门级服务器计算机设计的处理器。在工业用途中,它被用作工厂数据收集服务器、高级图像处理,在一般用途中,它被用于照片和视频创意处理以及硬件/软件设计开发等计算机中。

康泰克提供可搭载Xeon E Processor,可选择Windows for IoT的工作站级FA计算机产品线。

Intel Core Processors S-series

这是一款被应用于台式机、机架安装式和装置嵌入式等各种形状的计算机中的处理器。它被用于广泛的用途之中。康泰克提供有多种产品线。在计算机制造商和新闻文章中,它有时会与开发代码名组合使用,例如Coffee Lake-S、Comet Lake-S、Alder Lake-S等。

与Xeon处理器相比,它更节能,但同时具备极高的处理能力,通常使用风扇电机+散热片来处理CPU的热量,但康泰克开发了采用同时散热技术的无风扇型嵌入式计算机。

Intel Core Processors U-series

这是一种应用于便携式、笔记本电脑等移动计算机以及无风扇型嵌入式计算机的处理器。康泰克提供有多种产品线。在计算机制造商和新闻文章中,它有时会与开发代码名组合使用,例如Kaby Lake-U、Whiskey Lake-U等。康泰克开发了采用同时散热技术的厚度约为30mm的薄型嵌入式计算机。

Intel Atom Processors
Intel Processors N-series

这是一种应用于平板以及小型嵌入式计算机的处理器。康泰克提供有多种产品线。在计算机制造商和新闻文章中,通常使用开发代码名来区分不同的世代。(BayTrail、Apollo Lake、Elkhart Lake)

扩展插槽数量

扩展插槽可以安装显卡、测量板等功能扩展板。确认所使用扩展板所需的插槽数量和种类十分重要。插槽种类包括PCI/PCI Express(x1/x4/x8/x16)等。

确认主板接口

主板的I/O面板上有DVI(Digital Visual Interface)、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)等用于连接画面输出和周边装置的USB端口,以及用于连接存储媒介的Serial ATA接口等。使用时需要确认与相应接口的兼容性。

其他确认项目

搭载的最大内存容量(是否支持ECC内存)、是否具备RAID功能、是否搭载M.2插槽以及Key的种类等也是重要的确认项目。

总结

由于其高度可靠性和耐环境性,工业用主板在各个行业得到广泛应用。然而,为了充分发挥其特性,选择合适的主板至关重要。我们应该在确定尺寸、CPU/芯片组、扩展插槽、接口以及其他确认项目后,选择最适合自己业务的主板。

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