什麼是工業主機板？
工業主機板是一種工業級印刷電路板，位於電腦機殼內，作為一個平台，為大多數電腦硬體組件提供連線和擴充功能。主機板連接各種必要的電腦零件和周邊設備，例如處理器 (CPU)、記憶體 (RAM)、儲存裝置 (SSD 和 HDD) 和顯示卡 (GPU)。有多種主機板設計是獨特生產的，可與特定處理器和記憶體類型搭配使用。
典型的主機板在整體功能上非常相似，即提供一個用於處理和連線的平台。工業主機板具有不同的形狀、尺寸和功能，使它們易於區分。 區分不同類型主機板的另一個屬性是查看它們的可靠性、耐用性和壽命。物聯網解決方案的進步以及運算能力從雲端轉移到邊緣，要求製造商生產能夠承受嚴苛部署環境的工業主機板。
工業主機板的外形尺寸
主機板的形狀和尺寸會因應不同尺寸的電腦機殼所需而異。這些形狀和尺寸也稱為外形尺寸。只要製造商能夠生產，主機板的外形尺寸可以設計得或大或小，沒有限制。也就是說，大多數工業主機板都遵循 ATX 和 ITX 標準外形尺寸，以實現廣泛的兼容性。
讓我們簡要介紹一下不同的主機板標準。首先。ATX 代表 Advanced Technology eXtended 標準，它是最常見的主機板外形尺寸，由 Intel 在 1995 年開發，成為事實上的標準。ATX 外形尺寸分為不同的尺寸，包括 Extended-ATX、Standard-ATX 和 Micro-ATX。另一方面，有些外形尺寸的設計源自 Intel ATX 標準，例如 ITX 外形尺寸。ITX 是 Information Technology eXtended 的縮寫，它是一種較小的主機板外形尺寸，由 VIE Technologies 於 2001 年 11 月首次推出。ITX 尺寸類型包括 Mini-ITX、Nano-ITX、Pico-ITX 和 Mobile-ITX。
讓我們比較這兩個標準。就尺寸而言，ATX 標準比更小巧緊湊的 ITX 標準具有更大的外形尺寸。例如，ATX 標準中最小的外形尺寸 Micro-ATX 仍然大於最大的 ITX 標準外形尺寸 Mini-ITX。也就是說，為了更深入的理解，讓我們闡述一些當今需求最大的外形尺寸。
標準型 ATX (Standard-ATX)
標準 ATX 是一種相當大的主機板，尺寸為長 305mm，寬 244mm。標準 ATX 主機板支援全尺寸和中尺寸 ATX 機殼的螺絲孔。與其他較小的主機板相比，標準 ATX 主機板在升級性方面具有巨大優勢。透過標準 ATX 主機板，您將擁有 4 個記憶體插槽，能夠安裝高達 64GB 的 RAM，並且可以支援多達 6 個 PCIe 插槽，允許安裝 Wi-Fi 卡、GPU 和音效卡等 PCIe 卡。標準 ATX 的升級性伴隨一些取捨，即尺寸較大且可攜性較低。
Micro-ATX
Micro-ATX 是在 Standard-ATX 設計下開發的，旨在提供更實惠的價格和更小的外形尺寸。Micro-ATX 的尺寸為長 244mm 和寬 244mm。與 Standard-ATX 類似，Micro-ATX 具有相同的 RAM，最多可達 4 個 DIMM 插槽。然而，它只支援最多 4 個 PCIe 插槽。儘管如此，Micro-ATX 在 Standard-ATX 和 Mini-ITX 之間取得了良好的平衡，它可以安裝到更大的 ATX 機殼中，並設法維持其升級性。
Mini-ITX
Mini-ITX 是一種更小巧的主機板尺寸，長寬均為 170mm。Mini-ITX 小巧到可以放在手掌上，與 Micro 和 Standard ATX 尺寸相比，攜帶性極佳。Mini-ITX 因其低功耗而非常有益，同時仍足以執行複雜的任務。Mini-ITX 可擴展至兩個記憶體插槽和一個 PCIe 插槽。根據您的配置，Mini-ITX 還能夠支援多個 USB 埠、網路埠、VGA 埠和/或 HDMI 埠。Mini-ITX 的獨特功能是其低功耗，使用不到 25 瓦，有些版本甚至可以低至 5 瓦。
Pico-ITX
Pico-ITX 是 ITX 標準中最小的主機板外形尺寸之一。Pico-ITX 的尺寸為寬 72mm，長 100mm，與 Mini-ITX 外形尺寸相比，顯著小了（小了 75%）。Pico-ITX 主機板支援採用 VIA NanoBGA2 技術的處理器，速度可達 1.5GHz，並具有 128KB L1 和 L2 快取，它還使用 DDR2 400/533 SO-DIMM 記憶體，最高可達 1GB。將 Pico-ITX 主機板與 x86 處理器結合，可創造出令人難以置信的 IoT 和嵌入式系統應用，這些應用常見於工廠自動化、自動駕駛車輛、智慧零售、倉儲自動化等領域。
也就是說，越來越多公司使用足以執行物聯網解決方案的小型主機板。因此，對 Micro-ATX 和 Mini-ITX 等小型主機板的需求日益增加，尤其是因為 Mini-ITX 也與 ATX 安裝解決方案兼容。在選擇主機板尺寸時，還有一個額外注意事項：較小的尺寸可以裝入相同 ATX 標準的較大尺寸機殼中，但您無法將較大的主機板裝入較小的機殼中。
All-in-ONE | SBC（單板電腦）
SBC 或單板電腦是一種完全功能的電腦配置，建構在單一電路板上。電腦中通常獨立於 PCB 建構的零件和元件（例如微處理器、記憶體、I/O 等）現在都焊接到一個電路板上，將它們合併到一個單一板上。
將所有元件整合到單一電路板上，可打造出低功耗、高效能且外形緊湊的電腦，非常適合在空間有限的環境中部署物聯網和邊緣運算。工業主機板也採用小巧緊湊的外形尺寸，例如 3.5 吋工業級 SBC。物聯網和邊緣運算解決方案通常是針對特定任務的，而且裝置部署在空間受限的惡劣環境中。此類部署的挑戰在於找到堅固耐用且緊湊的裝置，同時也能提供強大的處理能力、快速的連線能力和充足的儲存空間。因此，3.5 吋 SBC 是完美的緊湊外形尺寸，大到足以在系統上封裝足夠的 I/O 和其他功能，以支援廣泛的工業應用。
工業主機板與商用主機板的優勢比較
工業主機板的零件和元件與商用主機板非常相似。然而，還有其他額外因素區分了工業主機板和商用主機板。關鍵差異源於工業主機板的設計方法，它完全專注於在惡劣工業環境中如何發揮最佳效能。
工業主機板的設計更為簡潔有效，使其更易於使用，並消除了商用主機板所帶有的不必要的附加功能，例如 RGB 燈光和額外的美學元件。此外，由於其設計和採用的標準外形尺寸，工業主機板的長期總體擁有成本較低，使其更易於升級和維護。這是因為它們是專為工業應用而設計的，因此在設計和製造時就考慮了多功能性和耐用性，使其足夠可靠耐用，可以使用多年。
以下是工業和商用主機板之間的一些常見區別。
多功能性與兼容性 | I/O
擁有最新的 I/O 配置並不總是工業應用的完美選擇。商用主機板的缺點之一是它們只關注最新的 I/O 趨勢，例如添加大量 USB Type-C 輸入。然而，在工業應用中，有許多情況下，電腦和機器需要各種支援傳統技術的 I/O 選項。支援傳統技術很重要，因為它降低了升級成本並減少了工業系統中的兼容性問題。因此，工業主機板可以配置為支援商用主機板通常不支援的各種傳統技術的 I/O 選項。這些工業主機板仍然支援的傳統 I/O 輸入可以包括 DIO、GPIO、VGA、DVI、PCI 插槽、ISA 插槽、COM 埠、序列埠等等。此外，工業主機板還透過 Mini PCIe 插槽（連接到板載 SIM 插槽）為 Wi-Fi 6、藍牙和 5G 連線增加升級功能，以支援連線功能。這證明了工業主機板在工業應用方面的多功能性和兼容性。
使用壽命 – 工業級組件
與典型的商用主機板不同，工業主機板由耐用可靠的工業級組件製成，以支援更長的使用壽命。用於製造工業主機板的所有零件和組件都經過仔細選擇，這包括選擇特定的電容器、電阻器、功率電感器以及許多其他物品。這使得工業主機板即使在惡劣環境中部署也能提供更好的電氣效能和更穩定的系統效能。因此，透過使用工業級組件，工業主機板可以使用長達 5 到 7 年。這些額外步驟有助於減少 RMA、延長產品生命週期並降低總體擁有成本。
耐用性 - 極端溫度範圍
為了在最嚴苛的環境中生存，工業主機板能夠承受極端溫度的暴露。對於普通商用主機板來說，極低的溫度和極高的溫度都是令人擔憂的原因，因為它們並非為承受這種冷熱壓力而設計。相反，工業主機板可以在溫度低至 -40℃ 的寒冷冬季部署，也可以在溫度高達 85℃ 的酷熱環境中生存。為了確保其耐用性，工業主機板在受控設施中，使用溫度和濕度室進行測試，以將工業主機板的極限推向極端溫度和濕度。
增加耐用性。什麼是防潮塗層？
有些工業主機板也可以選擇塗上防潮塗層，以增加主機板的耐用性和壽命。防潮塗層是一種在 PCB 上塗上一層薄薄的聚合物薄膜的方法，為印刷電路板的元件提供額外保護。這種塗層可以提高主機板抵抗灰塵、濕氣、化學物質和極端溫度暴露的能力。由於成本較高，只有特定的應用和部署才需要在主機板上進行防潮塗層。