工控主板与商用主板的全面对比——智慧星 关键词：超低功耗 无风扇 嵌入式 工控主板 工控机 商用主板 钽电容电解电容 耐高温 CPU 在我们的工作和生活中，很多人会接触到商用主板和工控主板，很多人问到商用主板和工控主板有什么区别？工控主板到底有什么好？好在哪里？为什么工控主板的价格比商用主板高？本文对商用主板和工控主板做一个详细的对比，具体介绍两者间的区别。 1．主板元器件的用料与设计： 商用主板： 商用主板由于其更新换代的速度比较快，且对产品的稳定性及使用环境的要求比较低，故此追求的是产品的时效性，以及本身产品的市场定位，对元器件选择要求上一般只需满足系统运行2到3年的使用寿命即可（3年之后大部分已经更新换代了），元器件的用料上使用普通级别的就可以了。例如电容，商用主板都是大量使用普通的电解电容，一是出于商用市场产品的使用考虑，二是为降低主板的成本考虑。 工控主板： 1）工控主板的元器件 工控主板选料会选用经过长时间，高要求验证元器件，用以保证产品在恶劣条件下高可靠性要求。例如工控主板的元器件需要适应宽温环境（-20℃~60℃），保证在恶劣环境下（寿命期内永久开机、气候恶劣、潮湿、振动、多尘、辐射、高温等等）正常工作；主板元器件需要耐高温、抗潮湿等等。 2）工控主板的电容 工控主板采用的是高质量的贴片式的电解、钽、陶瓷电容 ，即使使用的电解电容，对其品质、性能及寿命要求也远高于商用产品。商用主板基本都是大量采用针脚式的大电解电容 ，因为大电解电容成本低、容值大一个可以顶多个贴片或坦电容。从性质来说，电解电容稳定性不及钽电容、陶瓷电容高，寿命不及它们长，耐高温程度不及它们好。贴片式电容比针脚式电容更加稳定。从价格上，钽电容比普通的电解电容要贵，且由于钽电容的电容量较小，使用在主板上时，需要使用更多数量的电容，单单钽电容的成本就是电解电容的几十倍，这也是导致工控主板比商用主板成本价格高的原因之一。 3）工控主板的PCB 商用主板采用的是4层PCB设计，一般的PCB线路板分有四层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层，将接地和电源层放在中间。工业主板采用的是6层以上PCB线路板设计，其设计是为了加强主板的抗电磁干扰、电磁兼容能力，增强主板的稳定性等等。 4）工控主板的寿命 与商用主板2到3年使用寿命不同，大多数的工控主板寿命要求在3年以上，部分高品质的工控主板，使用寿命甚至达到5—7年。 2．CPU的差异： 以往，商用主板的CPU与工控主板的CPU之间的差异不明显，导致有部分最求最大利润的商家用商用主板的CPU充当工控主板CPU，赚取更多的利润。但是，在2009年Intel成立专门为工控领域服务的嵌入式部门，商用CPU与工控CPU的差异则越来越大。 1）CPU的功耗和制程 工控主板一般选用的是低功耗的CPU，以便适应工控行业恶劣的环境应用。在Atom N270 CPU之前，Intel并没有专门的嵌入式部门，只把工控领域作为普通的CPU应用行业。自2009年Intel正式成立嵌入式部门，意味着Intel将商用CPU和工控CPU正式分开，而且Intel对嵌入式工控领域的发展也越来越重视，相继发布Atom N230、N270、N280等低功耗CPU，以区分商用CPU和工控CPU。在今后，Intel将为工控行业应用研发更低功耗和制程，将南北桥部分功能整合在处理器上的CPU，以满足工控行业的使用要求。 2）CPU的线路设计 由于工控主板需要适应宽温、宽压的工业应用环境，工控主板对电压的适应范围比商用主板更宽，工控主板的电压范围一般在9—20V之间。对于CPU的线路布局和设计，要求更加精密。 3）抗电磁波干扰能力不同 由于普通商用主板的市场定位和良好的使用环境，其产品一般只会做商用级的电磁兼容测试，抗电磁波干扰能力较低。 工控主板由于其针对的是工业市场，对抗电磁波干扰能力要求较高，需要通过EMI、EMC等测试和认证。这需要从两个方面考虑，一是从主板的线路布局设计上考虑，二是从机箱选料和结构、电源、接地情况上进行考虑。 3．排产流程与检测流程 工控主板很多时候是根据某种应用开发出来的，可能只适应某种应用，所以它的使用量是很有限的，而商用主板是面对全民的，所以它一次性的投产可以非常大。由于产量的原因，工业主板会比商用主板的排产费用分摊高出很多。这也是造成工业主板与商用主板成本差异的一个方面。 一些大厂家对商用主板的测试是通过T3三道测试工序：ICT、FUNTION、MANU。绝大多数的厂家对商用主板只通过T1一道测试工序：ICT。甚至一些厂家为了节省成本连T1都没有做，就直接将主板做销售，将T级测试放到了用户的身上，所以这类型的主板返修率特高（通常这些小厂的产品的服务态度非常好，有坏即换，给用户很大的错觉）。 ICT 就是线路测试，是否有开路，短路，这个时候不加任何外设（CPU, DIMM(内存)等治具），目的就是避免到后面funtion的时候烧坏治具。FUNTION 主要就是功能测试，会加上CPU,DIMM,等等外设，做一次开机测试，这里会发现所