突破死角 剖析“硬性兼容”

故乡的云

小时候，在我们打扫卫生的时候，老师就会告诉我们，不要留下卫生死角。当我们发现PC工作不是很稳定的时候，多会考虑是哪个配件的毛病，还是软件的问题。当我们把这些一一排除以后，会发现，系统依然不是很稳定。这时我们便无从着手了，往往采用更换配件这种代价比较高昂的方式。其实，这里某些情况下，我们还是陷入了思维死角。而这个被忽略的地方，往往就是问题所在，这就是我们提到的硬性兼容性问题。
　　所谓“硬性兼容”，是我们在这里提出的一个笼统的叫法，因为直到目前为止，还没有任何一个公认的名称可以清楚表达这个概念。我们把由于各硬件厂商由于标准不统一，所造成的硬件在装配时，结构不合理，导致系统稳定性变差，甚至完全无法使用的这种现象，统称为硬性兼容问题。硬性兼容问题，有哪些呢，该如何避免选购的产品存在硬性兼容性问题，已经存在的硬性兼容性问题，该如何处理呢，本文将给大家带来解释。
第一部分：硬性兼容性问题，经常出现在那里？
1、CPU散热位置和风扇的硬性兼容
　　由于大规模集成电路工艺的发展，CPU的集成度越来越高。与CPU高性能伴随而来的高发热，是我们面临重大的问题。于是各种散热技术进行了技术大比拼。我们以应用最广泛的风冷散热为例，为了达到更好的散热效果，一些厂商在采用新技术，提高工艺的同时，在外形上也进行了各种尝试，一些外形比较特别的散热器应运而生。
　　这些标新立异的设计，使得风扇的体积极有可能超过主板预留的风扇空间，尤其是对于一些设计比较紧凑的主板来说，问题显的尤为突出。

我们看图中这块主流的NF2芯片组的主板，在CPU插槽附近的一角，布满了主板供电电路的滤波电容。这样为CPU散热器预留的空间就相当有限。我们从另外一个角度来看，更明显。

图中的电容压迫了CPU为散热器预留的空间，对于这样的主板元件布局来说，在选择CPU散热器时要尤其注意要选择中规中矩的产品。否则安装时，你会遇到无奈的境地。但从另外一个角度来说，如果你不是一个疯狂的超频爱好者，只为了工作或者学习使用电脑的话，实在没有必要超频到热量无法控制的境地。这样选择一般的散热器，也就够了。
2、显卡和内存槽或者机箱的硬性兼容
　　现在的显卡领域即使是为了一点的性能提升，也穷设计以及工艺之能事。于是，加长PCB的显卡屡见不鲜，尤其是在高端领域。当显卡的PCB长度接近甚至超过整个主板PCB的宽度时，硬性兼容问题，便凸现出来。

故乡的云

如图，我们可以看到这张显卡的PCB正好与内存插槽下边接触。这样，只有先插上内存，将内存固定卡具扣上，才可以插显卡。要想取下内存，必须要先取下显卡。这样的情况，虽然不便，但还不是最糟糕的。有的主板，从AGP槽出发的延长线，穿过内存槽。这样的后果就是，PCB长的显卡，根本无法使用。因为显卡直接抵触到内存槽。这样就属于主板设计的严重败笔了。
　　至于显卡和机箱的硬性兼容问题，和上面我们分析的类似，即加长PCB的显卡和机箱的3.5寸位置相互抵触。这样的硬性兼容问题同样存在，我们不做赘述。
3、北桥散热片引发的硬性兼容问题
　　目前北桥芯片的散热上通常采用两种方式：一是大散热片被动散热，一是风扇加小散热片，采用这样散热方式的厂商很多。北桥芯片的集成程度相对于CPU而言简单很多，运行频率也不高，晶体体积也比CPU稍大,裸芯封装。理论上的耐热程度要比CPU高。主板在出厂前都要在高温实验室做老化测试。保证在极端的温度下不出现问题。
　　一般来说，耐热性比较好。这样，通过加装大型散热片同时有CPU风扇的侧风。在主板供电稳定,系统频率稳定的情况下，不会出现过热问题。大型散热片无疑给CPU散热器空间造成了压力，大型的北桥的散热片，很容易和大型或者形状不规范的CPU散热器发生硬性兼容问题，导致CPU散热器无法安装。
4、南桥散热片引发的硬性兼容问题
　　现在的南桥芯片集成的功能已经越来越多，支持USB，IDE，SATA RAID,甚至音频处理DSP，硬件防火墙等等，高的集成度引发的高发热问题也不容小觑。为南桥加装散热片，已经成为颇为流行的做法。有的甚至加装了风扇进行主动散热。
　　对于全长的PCI卡，大型的散热片带来了硬性兼容的隐患。我们以常见的creative的Audigy2系列声卡为例，对于这类全长PCI卡，如果安装在靠近南桥散热片的PCI上，很容易导致硬性兼容问题：插不进去。完全插不进去或许还是比较幸运，因为你可以直接了解这个问题，从而避免再使用这个PCI槽。
　　可是如果是看似已经插入PCI槽，实际发生了轻微的抵触。到持了PCI设备的金手指不是垂直插入PCI槽。这样就会引起PCI槽内弹片相互的导通，严重时烧毁PCI槽，烧毁南桥，甚至烧毁PCI设备。这一点要尤其注意。
　　我们可以选择更换一个PCI槽，如果你PCI槽太少或者碰巧都是全长PCI设备时，那就只有更换一个南桥散热片了。我们提到的这个问题，绝对不是只有出现在过去的老产品上，在现在的新产品上，与南桥相关的硬性兼容问题也时有浮现。

在这套采用NF4芯片的系统上，出现的南桥位置的NF4芯片上加装了散热器。加长PCB的显卡直接“压迫”到了散热器的上方，除了“幸好”没有抵触到以外，我们不知道该说什么。无论你怎么分析，散热器的散热性能肯定要受影响。对于这种无奈的设计，我们希望以后会逐渐消失。
5、电源线和机箱的硬性兼容问题
　　这类硬性兼容问题是很好理解，对于现在越来越多的采用大型机箱的人来说，选择一个电源线在1米左右的电源是十分必要的。这样就不至于望“线”兴叹了。

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6、其他的硬性兼容问题
　　这类硬性兼容只是发生在个别厂商的个别幸好的产品上，不具备普遍代表性，但是也是客观存在的。(图5)

图中所示是一种主板供电电路设置，在外置的与主板并联的供电模块插入主板的插槽以后，如图所示，两个电容发生了一次“亲密接触”，长期如此，可能会引起电容针脚断裂的，这样的问题同样不容我们忽略。
第二部分：如何避免及解决硬性兼容性问题
　　避免选择的配件相互间发生硬性兼容问题，一般从上面我们提到的几个方面着手即可。综合考虑板卡的设计的元件的分布，特别是占用空间较大的元件分布情况，比如电容元件。实际考虑这类元件的分布位置，才可以避免选择其他的配件与之发生硬性兼容问题。综合考虑你所选择的板卡的PCB长度，切实分析其对机箱内空间的要求，才可以在选择前做到成竹在胸，避免了问题发生时的顿足捶胸。
　　综合考虑板卡设计的元件分布特点，利用这种综合的思维，是避免发生硬性兼容的上上之策，(实际上也是无奈之策，因为基本上没有任何一种具体的标准可以确保不出现硬性兼容问题，用户只能凭自己的经验来判断) 　　如果已经遇到了这类麻烦事，其实也不必过于担心，只需按照下面的方法一一解决即可，对于不同类型的硬性兼容问题，我们还需要对症下药才能事半功倍。
1、可以直接观察到的硬性兼容问题
　　对于我们可以直接观测到的硬性兼容问题，比较简单。对于CPU散热器体积过大造成的硬性兼容问题，可以更换小体积的性能相当的散热器产品。对于北桥散热片造成的硬性兼容问题，我们可以更换北桥散热片，选择小型的散热片，利用CPU散热器风扇的风，进行冷却。或者采用搭配着小型风扇的散热片。对于电容这类占用空间较多的元件引发的硬性兼容问题，我们只要选择其他参数相当体积较小的产品替换即可。
　　在替换电容时，有几个方面需要我们注意：耐压值不要低于原电容，高于原电容也可，但越耐压越高，体积也越大，同时耐压太高，也没有必要。其次容量不要低于原电容即可。一般耐热不需要我们做过多的考虑，只要选择的是名牌电容，耐热都合乎要求。在焊接时，要注意正负极不要插反。电容上，标注着负号的为负极，一般有一条从上到下的白色带状印刷条为负。在PCB上，一般有正负标志，没有标注的，一般有个圆圈，平分为两个半园，涂抹颜色的负极，空着的是正极。
2、挖掘隐蔽的硬性兼容问题
　　对于直观的硬性兼容问题，一般我们都可以处理，即使我们无法处理，也知道应该在那个方向努力解决问题。但是有一类硬性兼容问题，真是广泛的存在，影响着你系统的稳定，而鲜为人知，现在我们就挖掘这类隐蔽的硬性兼容问题。
　　我们举两个例子：
实例一：CPU隐蔽的硬性兼容问题

散热块的和CPU核心接触面的槽太浅，以至于和CPU插座的突起部分相抵触，导致散热器吸热面和CPU核心不能平整接触。从而引起系统不稳定。在国内销售的某些液冷产品的吸热盒，这个问题尤其突出。注释掉的------>6、其他的硬性兼容问题
　　这类硬性兼容只是发生在个别厂商的个别幸好的产品上，不具备普遍代表性，但是也是客观存在的。(图5)

图中所示是一种主板供电电路设置，在外置的与主板并联的供电模块插入主板的插槽以后，如图所示，两个电容发生了一次“亲密接触”，长期如此，可能会引起电容针脚断裂的，这样的问题同样不容我们忽略。
第二部分：如何避免及解决硬性兼容性问题
　　避免选择的配件相互间发生硬性兼容问题，一般从上面我们提到的几个方面着手即可。综合考虑板卡的设计的元件的分布，特别是占用空间较大的元件分布情况，比如电容元件。实际考虑这类元件的分布位置，才可以避免选择其他的配件与之发生硬性兼容问题。综合考虑你所选择的板卡的PCB长度，切实分析其对机箱内空间的要求，才可以在选择前做到成竹在胸，避免了问题发生时的顿足捶胸。
　　综合考虑板卡设计的元件分布特点，利用这种综合的思维，是避免发生硬性兼容的上上之策，(实际上也是无奈之策，因为基本上没有任何一种具体的标准可以确保不出现硬性兼容问题，用户只能凭自己的经验来判断) 　　如果已经遇到了这类麻烦事，其实也不必过于担心，只需按照下面的方法一一解决即可，对于不同类型的硬性兼容问题，我们还需要对症下药才能事半功倍。
1、可以直接观察到的硬性兼容问题
　　对于我们可以直接观测到的硬性兼容问题，比较简单。对于CPU散热器体积过大造成的硬性兼容问题，可以更换小体积的性能相当的散热器产品。对于北桥散热片造成的硬性兼容问题，我们可以更换北桥散热片，选择小型的散热片，利用CPU散热器风扇的风，进行冷却。或者采用搭配着小型风扇的散热片。对于电容这类占用空间较多的元件引发的硬性兼容问题，我们只要选择其他参数相当体积较小的产品替换即可。
　　在替换电容时，有几个方面需要我们注意：耐压值不要低于原电容，高于原电容也可，但越耐压越高，体积也越大，同时耐压太高，也没有必要。其次容量不要低于原电容即可。一般耐热不需要我们做过多的考虑，只要选择的是名牌电容，耐热都合乎要求。在焊接时，要注意正负极不要插反。电容上，标注着负号的为负极，一般有一条从上到下的白色带状印刷条为负。在PCB上，一般有正负标志，没有标注的，一般有个圆圈，平分为两个半园，涂抹颜色的负极，空着的是正极。
2、挖掘隐蔽的硬性兼容问题
　　对于直观的硬性兼容问题，一般我们都可以处理，即使我们无法处理，也知道应该在那个方向努力解决问题。但是有一类硬性兼容问题，真是广泛的存在，影响着你系统的稳定，而鲜为人知，现在我们就挖掘这类隐蔽的硬性兼容问题。
　　我们举两个例子：
实例一：CPU隐蔽的硬性兼容问题

散热块的和CPU核心接触面的槽太浅，以至于和CPU插座的突起部分相抵触，导致散热器吸热面和CPU核心不能平整接触。从而引起系统不稳定。在国内销售的某些液冷产品的吸热盒，这个问题尤其突出。

故乡的云

如图所示，当发生这类硬件兼容问题时，导致CPU核心和吸热盒接触面有一个夹角a,这样，散热效能便大打折扣，甚至会压坏核心。对于AMD的Athlon XP来说，这点尤其重要。
　　这样的情况该如何处理，我们可以选择两种方法。首先，可以考虑对吸热盒进行打磨。下面是我们的一些对比图。

　图中，1吸热盒的槽进行了深度打磨，可以看到，槽较深，这样可以解决硬性兼容问题。2吸热盒没有打磨，槽非常浅，很容易发生硬性兼容问题。3吸热盒进行了轻微打磨，槽较适中，可以在一定程度上缓解硬性兼容带来的问题。4为风冷散热器的散热片的槽，非常深，也非常标准。完全避免了发生硬性兼容问题的可能性。
　　打磨时候，选择一把小锉刀即可，下面我们还有介绍。我们也可以选择另外一种方式，即打磨CPU插座。

如图，将一个块纸板盖住CPU插座的针脚部分，然后用小锉刀，平滑打磨突出的部分。打磨掉0.5-1mm即可。然后清扫掉碎屑即可。清扫碎屑时，注意要使主板有CPU插座的一面向下，然后用小刷子轻轻刷，碎屑会自己落到地面。
实例二：北桥隐藏的硬性兼容问题
　　很多人都有疑问，北桥隐藏着什么硬性兼容问题呢？我们先做个试验：我们以广为应用的NF2芯片为例，选择一个散热块的平面，然后在北桥芯片上均匀的薄薄的涂一层散热硅脂，然后将散热片扣在北桥上，轻轻压，注意不要移动，发现了什么？
[ 本帖最后由 jjcui8595 于 2005-6-21 16:04 编辑 ]注释掉的------>

如图所示，当发生这类硬件兼容问题时，导致CPU核心和吸热盒接触面有一个夹角a,这样，散热效能便大打折扣，甚至会压坏核心。对于AMD的Athlon XP来说，这点尤其重要。
　　这样的情况该如何处理，我们可以选择两种方法。首先，可以考虑对吸热盒进行打磨。下面是我们的一些对比图。

　图中，1吸热盒的槽进行了深度打磨，可以看到，槽较深，这样可以解决硬性兼容问题。2吸热盒没有打磨，槽非常浅，很容易发生硬性兼容问题。3吸热盒进行了轻微打磨，槽较适中，可以在一定程度上缓解硬性兼容带来的问题。4为风冷散热器的散热片的槽，非常深，也非常标准。完全避免了发生硬性兼容问题的可能性。
　　打磨时候，选择一把小锉刀即可，下面我们还有介绍。我们也可以选择另外一种方式，即打磨CPU插座。

如图，将一个块纸板盖住CPU插座的针脚部分，然后用小锉刀，平滑打磨突出的部分。打磨掉0.5-1mm即可。然后清扫掉碎屑即可。清扫碎屑时，注意要使主板有CPU插座的一面向下，然后用小刷子轻轻刷，碎屑会自己落到地面。
实例二：北桥隐藏的硬性兼容问题
　　很多人都有疑问，北桥隐藏着什么硬性兼容问题呢？我们先做个试验：我们以广为应用的NF2芯片为例，选择一个散热块的平面，然后在北桥芯片上均匀的薄薄的涂一层散热硅脂，然后将散热片扣在北桥上，轻轻压，注意不要移动，发现了什么？

故乡的云

你会发现，只在散热片的边缘上有硅脂，而在中心却没有。说明，散热片根本就没有和北桥核心所在的中心位置接触。北桥过热同样导致系统不稳定或者死机。而这一切看上去根本让你想象不到是北桥的问题，让你无从着手。下面我们来着手解决这个问题。

　　我们可以看到，NF2芯片采用的这种封装形式，并不是绝对平面的，只是看上去想个平面而已，其实边缘是略高的。这种黑褐色的类似与陶瓷的物质，其实不是核心，只是核心的封装体，起保护核心的作用。北桥芯片在封装体的正中央。这种类似与陶瓷的物质是非常坚硬的(大概为某种特殊性能的塑料)，是可以轻微打磨的，绝对不会损害到内部和的核心。

　　下面我们开始打磨。如上图，用一把小锉刀，平滑的在芯片上面移动。注意不要太用力，防止锉刀碰到坏其他的元件。打磨一段时间以后，我们可以发现：即使边缘出现了打磨的痕迹，北桥芯片封装体的中央的字迹也丝毫没有损伤，这就说明还是中央低，然后继续打磨。直到中央的字迹也随着打磨，开始逐渐模糊了，此时便可以停手了。打磨以后清理碎屑。


采用医用无水酒精，医用脱脂棉(药店有售，棉花和酒精一共在9元RMB左右)，也可以选择一只注射器，吸出一些酒精，这样使用比较方便。然后用镊子夹住脱脂棉，沾上酒精，轻轻擦几次即可。

　　然后晾干，让酒精挥发。最后均匀涂抹硅脂，安装北桥散热片即可。

　　安装完毕，验证无误，上电，长时间测试，运行平稳，以前上到2.2G的AMD1800+，现在轻易就上到2.4G了。对CPU和北桥的隐藏的硬性兼容问题的解决，对于增强系统的稳定性来说，效果显著。


写在最后

　　我们从一个全新的角度，对如何增强系统稳定性，又提供了一个新的思路，并美其名曰“硬性兼容”问题。虽然这是一个小问题，却恰恰是我们许多时候容易忽略的地方。正是这小小的问题，有时候，却带给你很大的麻烦。客观来说，这绝对不是技术的问题，只要厂商在设计产品，在一味追求性价比的同时，也多从人性化这个角度来考虑一点。增强产品的易用性，对于产品宣传来说，虽然毫无用处，但是消费者是使用的时候，感受到的方便，是实实在在的。毕竟，谁会想到在买PC配件的时候，同时也要买一把锉刀呢？

　　在这里我们提出“硬性兼容”这个概念，即使不是很准确，却确实也代表了某些情况。谁知道多少年后，我们提出“硬性兼容”这个概念，会不会成为一个大家心领神会，却再也用不到的一个经典名词呢。