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烧南桥问题的分析和建议
一、调查结果简述:
1、烧南桥的事故从2004年5月开始出现,到10月大量发生。
2、集中在Intel的ICH4和ICH5。
3、起因:绝大多数是使用USB设备,如:DV,摄像头,移动硬盘,U盘,MP3,打印机。没使用USB设备的极少数。
4、过程:1、正常使用中突然死机,重启不亮;2、插拔USB设备时死机,重启不亮。
5、各品牌主板都有烧南桥的问题。
二、分析:
1、通过调查发现南桥烧毁基本上是一种随机和偶然的现象,比如使用U盘引起的,平时使用没有问题,不一定那次使用就出故障,烧了南桥。引起这种随机毁坏南桥的祸首只能是静电放电(ESD)。静电对PC的危害,以前常见的是死机,重新启动等现象。到现在的USB2.0系统,出现了烧南桥的现象。因为现在各种USB接口的设备很普及,如DV,摄像头,移动硬盘,U盘,MP3,打印机等等。USB的优点是可以带电热插拔,但也正由於USB的热插拔,使用者会经常地接触USB系统,於是就可能出现很强的静电放电(ESD)。根据IEC61000-4-2测试标准,人体与金属等物品接触,产生的瞬间电压可达到7000伏。此电压足以烧毁有关的电子元件。而USB控制器和USB-HUB就在南桥内,所以表现出南桥烧毁。
2、国际上有关USB数字式消费类产品和USB外设的标准要求必须有ESD防护功能,必须符合EMI标准的规定。就连机箱的前置USB插口也要有ESD保护装置。但是国内市场上早期的U盘、USB外设基本都没有ESD保护。这是导致南桥烧毁的根本原因。有时也会导致USB设备烧毁,据调查,确实有DV烧坏的。现在这个问题已经引起各方面的重视,开始设计和生产有关ESD防护的装置,用于USB数字式消费类产品和USB外设,以及电脑主板上。我们微星也将给主板加ESD保护措施。
3、USB1.1时代为什么几乎没有这种情况?一、那时USB接口的数字消费产品以及外设很少。二、USB(1.0/1.1)是低速传输,简单的EMI抑制电路就可以了。USB2.0是高速的数据信号传输设备,原来USB1.1的技术不能适用了。至于USB2.0用的EMI抑制电路和ESD保护装置正在开发中。Intel在有关文件中也是提出设计和测试建议,没有指定那种电路和装置。
4、为什么烧南桥的集中在ICH4和ICH5南桥
ICH4和ICH5南桥有USB2.0。Intel在他们的865和USB2.0设计指南中说ESD保护装置放在机箱的前置USB的PCB板上,可是我们的机箱前置USB的PCB板不是主板厂设计的,是一些小厂(或机箱厂)设计生产的。从来就没有考虑ESD这个问题。这也不能怪前置USB的PCB板设计,因为Intel没有指定用什么样的ESD,仅仅是说要经过测试不影响USB信号才可以。
VIA的南桥对USB2.0控制器和HUB设计的比较好,防ESD能力强。所以很少有VIA的主板烧南桥的现象。所以,我们也不要迷信Intel。
三、面向用户的建议:
1、向用户宣传插拔USB设备时, 好先释放静电,办法是使用USB设备时要小心,插入前接触一下接地的金属释放静电,然后触摸USB插头的金属部分通过人体释放静电。
2、尽量不要购买低档的USB设备、传输线、USB数字消费类商品。现在高档次的一般有ESD保护功能。低档的都没有。有ESD的会标明:工业级防静电保护技术(PLL)
比如汉方U盘。
3、对于长期使用比较固定的USB设备,如打印机,尽量不要经常带电插拔。
4、电源线路 好连接有安全地。就是三芯插座的中间那个插孔的接线 好真正的接地,可以泄放机箱内由各种原因产生的静电。
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