主機板內部連接器要如何簡易區分？

聰明選擇主機板內外連接器，讓工業電腦符合場域需求

前幾篇談了工業電腦的運算、記憶體和各種傳輸介面，這篇來談主機板內、外連接器。雖然工業電腦會因應用領域有不同設計，少數零組件也會使用特殊的材質或機構形狀提升穩定度，不過主機板各元件的針腳、插槽的連接器仍以標準規格為主。

 

要供電給主機板上各部位元件，必須先將電源供應器和機箱纜線插入主機板上的連接器與接頭(外露的針腳)上，進行此步驟前必須先查閱手冊的示意圖與在主機板上絹印的文字，才能正確配接纜線與連接器。目前工業電腦主機板上常見的連接器類型除了24接腳的電源供應器，還包括CPU、PCIe、SATA Express/SATA 3、M.2等電源連接器，CPU的接腳數選擇視瓦數而定，從到4 pin到8pin均有，此外如果是Digital Signage之類對影像解析度有高要求的工業電腦，主機板上必須為顯示卡另設獨立供電的連接器，滿足顯示卡的高電力要求。

 

除了上述連接器，工業電腦主機板還有多種接頭。位於前面板的電源接頭為單組個別針腳，可為電源按鈕、重設按鈕、硬碟LED、電源LED、內部揚聲器、機箱供電。同樣在前面板的還有音訊接頭，主要為耳機與揚聲器連接埠提供電力。風扇與水泵接頭是為CPU的水冷散熱系統供電，此外還有USB 2.0、3.0、3.1與S/PDIF(數位音訊)接頭。

 

至於外接連接埠，則是將主機板視為裝置連接中樞，透過I/O控制器管理各種裝置。主機板連接埠可將CPU的整合顯示晶片連接到螢幕，可解決影像顯示問題，尤其適合尤其是內部未配置獨立顯示卡的系統。除影像處理外，此設計也適用於鍵盤、滑鼠等周邊裝置和音訊裝置、乙太網路纜線。另外主機板上不同版本的連接埠(如 USB 3.1 Gen 2)可以提升速度。

 

一般來說，主機板會將外部連接埠組合在背面板，上面覆蓋可拆卸或整合式的「I/O防護罩」，防護罩與通常為金屬材質的機箱接觸，因此有接地設計。背板是否與主機板直接相連或單獨包裝？需視應狀場域需求和機構設計而定，如果採單獨包裝，必需在系統組裝時另外安裝。

 

目前工業電腦常見的外接連接埠包括下列幾種。

USB連接埠：

大多用於連接滑鼠、鍵盤、耳機、智慧型手機、攝影機及其他周邊裝置的常見連接埠。USB可同時提供電源與資料(USB 3.2的最高傳輸速度可達 20 GBit/s)。目前的主機板可能同時配備經典的 USB Type-A連接器與更纖薄、可反向使用的 Type-C 連接器。

 

Thunderbolt™3 連接埠：

此為使用USB-C連接器的高速連接埠。Thunderbolt™ 3 技術最高可以 40 GB/s 的速度傳輸資料，還支援 DisplayPort 1.2 與 USB 3.1 標準。DisplayPort支援使其能以「菊鍊式」串接多部相容的螢幕，並從同一部電腦加以驅動。

 

PS/2 連接埠：

傳統的連接埠，為彩色編碼的六針連接器，用於連接鍵盤或滑鼠。

 

HDMI(高畫質多媒體介面)：

截至 HDMI 2.1 版本，這個常見的數位連接方式最高可支援 8K 解析度(30Hz)。

 

DisplayPort：

截至 DisplayPort 1.4，此顯示標準最高可支援 8K 解析度(60Hz)。雖然 DisplayPort 支援在顯示卡中比主機板更常見，許多主機板亦透過其 Thunderbolt™ 3 連接埠支援 DisplayPort。

 

DVI(數位視訊介面)：

此一數位 29 針連接出現於 1999 年，是一種傳統連接埠，可以是單通道 DVI 或更高頻寬的雙通道 DVI。雙通道最高支援 2560 × 1600 解析度(60Hz)。它可透過轉接器輕鬆連接 VGA。

 

VGA(視訊圖形陣列)：

類比式 15 針連接，以 85Hz 的更新頻率，最高支援 2048 × 1536 解析度。

有時仍可在主機板上見到此傳統連接埠。解析度較高或纜線較短時，訊號品質往往會降低。

 

HDMI、DisplayPort、DVI、VGA等顯示連接埠，在連接到主機板的內建繪圖設備時，安裝於其中一個擴充插槽的顯示卡，即會提供自身的顯示連接埠選項，讓使用者選擇。

 

影音外接連接器的另一個重點是音效，多數電腦機箱的正面會配備兩個類比式3.5公釐音訊連接埠，分別標示為耳機(耳機輸出)與麥克風(麥克風輸入)。主機板的後面板通常具有六個彩色編碼並標示為連接多聲道揚聲器系統的 3.5 公釐類比式音訊連接埠。

 

整體而言，工業電腦與一般消費性/商用電腦最大的區別在於主機板內外連接器，一般消費性/商用電腦的使用情境固定，因此功能需求變化不多，工業電腦則是使用場域多元，各場域會因業務不同出現特殊需求，例如零售業的POS系統需要多螢幕設計，且能與行動點貨機搭配。工廠產線的功能需求較單純，但對強固性與可靠性的要求偏高，因此連接埠不能輕易脫落，必須強化固定性，至於如何針對特定場域選擇合適的連接器，業者可諮詢友通資訊，我們的團隊將提供專業服務，協助客戶打造符合效能與規格的工業系統。