전체 기계의 모든 예비 부품을 운반하는 플랫폼으로서 마더보드는 PC에서 중요한 역할을 합니다. DIY 기계를 구축할 때 칩셋, 지원되는 메모리 유형, 네트워크 카드 속도와 같은 매개변수 외에도 일부 고급 마더보드에서는 "6/8층 PCB" 및 "2oz" 구리와 같은 설명을 볼 수도 있습니다. 이 숫자가 클수록 좋다는 것은 모두가 알고 있지만, 많은 베테랑 DIY 플레이어는 숫자의 구체적인 의미를 파악하지 못할 수도 있습니다. 실제로 이 두 가지 지표는 마더보드의 뼈대와 혈관과 같아서 성능과 안정성의 상한선을 직접적으로 결정합니다.

PCB: 마더보드 회로의 3차원 배선 청사진

PCB의 전체 이름은 인쇄 회로 기판입니다. 일반적으로 FR-4를 기본 재료로 사용합니다. 에폭시 수지와 유리 섬유 천으로 구성됩니다. 표면은 동박선으로 코팅되어 다양한 부품과 연결됩니다. 전자제품에 있어서 가장 간단한 단면기판(1층)은 한쪽 면에만 도선이 있는 것으로, 주로 간단한 기능을 갖춘 소형기기(리모컨, 전자완구 등)에 사용된다. 양면패널(2단) 양쪽에 라인이 있어 기본적인 크로스배선이 가능합니다. 일반적으로 가전 제품, 고급 전원 공급 장치 및 기타 장비에 사용됩니다.


하지만 PC 마더보드(특히 여기서는 데스크탑 마더보드)의 경우 2레이어 보드는 보급형 제품에도 적합하지 않습니다. 이는 회로의 규모가 충분하지 않을 뿐만 아니라 독립된 전원층과 접지층이 없어 고주파 신호가 서로 쉽게 간섭할 수 있기 때문이다. 이때 PCB에는 레이어 수(Layer Number)라는 개념이 도입되기 시작했습니다. 쉽게 말하면 회로기판에 있는 도전성 동박의 층수를 말합니다. 각 층은 FR-4 절연재로 분리되어 있으며, 상하층은 금속 관통홀을 통해 연결되어 있습니다. 서로 다른 레이어 번호는 완전히 다른 회로 복잡성에 해당합니다.



요즘 주류 마더보드는 다층 보드(4층 이상)이며 일반적으로 "신호층 - 접지층 - 전원층 - 신호층" 구조를 갖습니다(두리안층 케이크를 생각할 수 있음). 독립 신호 레이어는 간섭을 차단하는 쉴드와 같습니다.


중급~고급 마더보드는 일반적으로 6레이어 보드 구조를 사용합니다. 추가 신호 레이어는 더 많은 구성 요소 연결을 수용할 수 있습니다. "3+1+3" 대칭 적층 구조는 뒤틀림을 방지하고 마더보드의 기계적 강도와 내열성을 높입니다. 서버 또는 고급 PC 마더보드도 8레이어 보드 디자인을 사용하며, 각 레이어에는 복잡한 회로를 체계적으로 정리하기 위한 명확한 작업 구분이 있습니다.



구리: 전류 전송의 "운반 눈금자"

구리는 당연히 PCB의 모든 레벨에 있는 동박 회로를 의미하지만 "OZ(온스)" 단위는 무게로 오해되기 쉽습니다. 실제로 이는 동박 두께에 대한 업계 표준입니다. 1OZ는 1평방피트의 면적을 덮는 1온스의 순수 구리의 두께를 나타냅니다. 환산하면 약 35미크론으로 머리카락 3개 정도의 굵기에 가깝습니다.


1OZ 구리는 일반 PC 마더보드(노트북 마더보드 포함)의 표준 구성인 경우가 많습니다. 전류 전달 공식에 따르면 1OZ 구리로 제작된 2mm 폭의 트레이스는 2.1A 전류를 안정적으로 전달할 수 있어 기존 신호 전송 요구 사항을 완전히 충족합니다. 일부 초박형 보드나 마더보드는 내부 레이어에 0.5OZ 구리(약 17.5미크론)를 사용하여 공간을 절약하고 비용을 제어할 수 있습니다. 디자인이 합리적이면 성능에 영향을 미치지 않습니다.


2OZ 이상의 두꺼운 구리는 고출력 장비를 위해 준비된 '혈관 강화'입니다. 2OZ 구리(70 마이크론)의 전류 전달 용량은 1OZ 구리의 두 배이며 방열 효율도 크게 향상됩니다. 따라서 이 디자인은 상위 CPU의 안정적인 전원 공급 요구 사항을 충족하기 위해 고급 PC/서버 마더보드에 일반적으로 사용됩니다. 그러나 두꺼운 구리에도 단점이 있습니다. 예를 들어, 회로를 에칭하는 것은 더 어렵고 비용이 많이 들며, 미세한 회로 설계에도 제한이 됩니다.

그러나 마더보드의 레이어 수와 구리 두께는 결코 독립적으로 설계되지 않으며 장치의 위치에 따라 정확하게 일치합니다. 예를 들어, 일반 데스크탑 마더보드는 일반적으로 1OZ 구리가 포함된 4~6개의 레이어로 구성되어 일상적인 사무실 및 게임 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 비용도 제어할 수 있습니다. 고급 마더보드는 6층 보드 + 2OZ 구리 또는 심지어 8층 보드 + 2OZ 구리의 조합을 사용하여 고주파 신호의 안정적인 전송을 보장할 뿐만 아니라 오버클러킹 중 고전류 및 열 방출 압력에 대처할 수 있습니다.