Ликбез по форм-факторам ПК
АрхивПлатформаПри современном многообразии платформ ПК унификация и стандартизация составляющих узлов является важным условием совместимости оборудования различных производителей.
При современном многообразии платформ ПК унификация и стандартизация составляющих узлов является важным условием совместимости оборудования различных производителей. И если большинство стандартов на компьютерные комплектующие, так сказать, на слуху, то спецификации стандартов, касающихся корпусов, блоков питания и расположения "начинки" внутри корпуса остаются несколько в тени. Совокупность этих стандартов называется форм-фактором ПК. В нашей статье мы подробно рассмотрим основные параметры наиболее популярного форм-фактора - АТХ, а также уделим внимание другим, менее распространённым форм-факторам.
Форм-фактор ПК определяет различные параметры, которые могут варьироваться в зависимости от того или иного стандарта. В стандарт ATX включаются следующие параметры:
- геометрические размеры материнских плат;
- общие требования по положению разъёмов и отверстий на корпусе;
- положение блока питания в корпусе;
- геометрические размеры блока питания;
- электрические характеристики блока питания;
- форма и положение ряда разъёмов (преимущественно питания)
Данный стандарт был выпущен Intel ещё в 1995; в 2000 году он полностью вытеснил устаревший к тому моменту форм-фактор AT.
В настоящий момент распространены два подвида форм-фактора ATX: microATX и flexATX. Они сохраняют основные черты "материнского" стандарта; основными отличиями между ними являются размеры системных плат и расположение разъёмов питания. Рассмотрим форм-фактор ATX подробнее - это создаст фундамент для рассказа об остальных существующих в настоящее время форм-факторах.
Вопросы питания
Начнём с основных черт. В отличие от AT, где питание процессора управлялось посредством отключения блока питания, ATX обеспечивает реализацию управления питанием на материнской плате. На системные платы стандарта ATX постоянно подается напряжение 5 вольт, называемое питанием ожидания (standby power). Для обеспечения электрической развязки большинство блоков питания ATX имеют выключатель на корпусе.
Разъёмы питания имеют только однотипную схему включения, что позволяет исключить возможность неправильного подключения питания к материнской плате. До появления процессоров поколения P4 и Athlon 64 описываемый форм-фактор обходился одним 20-штырьковым разъёмом питания. С выпуском новых процессоров мощность питания существенно выросла, и в форм-факторе ATX появился дополнительный ("процессорный") четырёхштырьковый разъём питания. Эта линия питания подает сравнительно высокое напряжение (12 В) для питания процессора и подключается обычно в разъём рядом с ним.
В последнее время - с внедрением шины PCI-Express - 20-штырьковый разъём заменяется 24-штырьковым. Отметим некоторые моменты, связанные с этим разъёмом. Во-первых, от 20-штырькового разъёма 24-штырьковый разъём отличается лишь четырьмя дополнительными контактами, так что в большинстве случаев он оказывается совместим со старыми устройствами. Во-вторых, положение защёлки по стандарту поменялось, так что для обеспечения совместимости со старыми устройствами её часто делают достаточно длинной, чтобы перекрывать нужное положение в обоих стандартах. Кроме того, у многих блоков питания дополнительные 4 штырька "отстёгиваются" от основной колодки, что позволяет подключать их в материнские платы с 20-штырьковым разъёмом. Обычно, в случае, если нет большой нагрузки, большинство материнских плат, рассчитанных на 24-контактный разъём, могут работать и с 20-контактным разъёмом.
Размещение внешних портов
В форм-факторе ATX появилась так называемая "заглушка", которая позволила производителям материнских плат размещать все внешние интерфейсные разъемы жёстко на материнской плате. Таким образом, довольно неудобный способ подключения внешних портов стандарта AT - при помощи гибких шлейфов - остался в прошлом. В расположении портов разработчики материнских плат ограничены только размерами заглушки, техническими потребностями и собственной фантазией. Размеры "заглушки" таковы:
- ширина: 158,75 ± 2 мм (6,250 ± 0,008 дюйма )
- высота: 44,45 ± 2 мм (1,75 ± 0,008 дюйма )
- толщина в пределах от 0,94 до 1,32 мм (от 0,037 до 0,052 дюйма )
- скругление панели не более 0,99 мм ( 0,039 дюйма )
Подобный подход позволяет разработчикам разместить на "заглушке" достаточное количество внешних портов; более того, её габаритов хватает даже для установки новых появляющихся типов внешних интерфейсных портов.
Кроме того, в форм-факторе ATX была стандартизирована система подключения мыши и клавиатуры. По AT-стандарту для клавиатуры предназначался 5-ти контактный разъём DIN, а для мыши обязательный разъём вообще не предусматривался. В ATX для подключения мыши и клавиатуры предназначаются два разъёма PS/2 с различной цветовой маркировкой (зелёный для мыши, фиолетовый для клавиатуры).
Подвиды АТХ
Мы перечислили основные черты форм-фактора ATX. Теперь рассмотрим подвиды этого стандарта.
MicroATX был разработан для использования в компактных ПК (в основном, офисного назначения). Главным и единственным изменением стало уменьшение размера материнской платы за счёт сокращения числа слотов расширения. Материнские платы этого стандарта часто имеют встроенный графический контроллер, что позволяет сократить размеры материнской платы за счёт отказа от разъёма AGP или PCI-E.
Интересным развитием microATX является flexATX. Этот форм-фактор (а если быть точнее, дополнение к спецификациям microATX), предназначен для создания ПК с самыми различными нестандартными корпусами. Минимальный размер материнской платы обеспечивает свободу дизайна, а сохранённые стандартные размеры процессорного сокета, слотов для установки памяти и, большинстве случаев, "заглушки", позволяют обеспечить совместимость "кастомизированной" платформы на базе flexATX с обычными процессорами и памятью и не создают проблем при подключении периферии.
Данный форм-фактор, ввиду ориентированности на дизайнерские решения, встречается сравнительно редко, однако создаваемые на его базе ПК часто обладают истинно уникальной и необычной внешностью. С другой стороны, оригинальности внешнего вида нередко приносится в жертву возможность установки дополнительных плат расширения.
ВТХ: Intel стреляет мимо
Чтобы удовлетворить потребности в миниатюризации настольных систем, а также стремясь обеспечить оптимальную вентиляцию для всё более и более горячих процессоров, Intel в 2005-м году представила новый форм-фактор BTX (Balanced Technology Extended), который, как предполагалось, должен был прийти на смену ATX.
Основные отличия от ATX заключались в следующем. Была значительно снижена высота материнской платы с установленным кулером процессора, а также уменьшена высота заглушки. Был обеспечен постоянный поток воздуха внутри корпуса для охлаждения всех компонентов компьютера. Кроме того, были введены некоторые инновации для снижения уровня шума. При этом сохранилась электрическая совместимость со стандартом ATX; что касается размеров, то габариты материнской платы BTX сопоставимы с габаритами материнской платы ATX.
Изюминкой корпуса BTX, кроме уменьшенной высоты (или ширины - в зависимости от ориентации корпуса, вертикальной или горизонтальной), стала интересная система вентиляции. Всё внутреннее пространство корпуса BTX было поделено на термальные зоны. Основной зоной считается та, в которой расположено процессорное гнездо. Охлажение в ней обеспечивается потоком воздуха от вентилятора системного блока. По этой причине слоты для модулей памяти были развёрнуты на 90 градусов относительно их положения на платах ATX, что обеспечивало беспрепятственный поток воздуха в основной зоне.
Вторичные зоны (где обычно расположены слоты расширения) охлаждаются значительно хуже. Этот фактор, в сочетании с узостью корпуса, превратился в большую проблему, когда на рынке появились модели видеоадаптеров, выделяющие при работе тепла не меньше (а порой и больше), чем ЦП. В принципе, эта проблема наблюдалась и с другим оборудованием, но в случае с видеоадаптерами отсутствие эффективного охлаждения оказалось наиболее критичным; это существенно ограничило сферу применения BTX. В силу того, что процессоры новых поколений оказались не такими горячими, применение ATX-корпусов оказалось более практичным. В конечном итоге в настоящее время решения на основе данного форм-фактора выпускаются в очень скромных количествах.
Многообещающий новичок от AMD
Новые форм-факторы продолжают появляться - примером тому служит новейший стандарт, разработанный AMD - DTX. Данный формат предназначен для разработки материнских плат малого размера (small form factor, SFF) и в случае его успеха у microATX могут настать тяжёлые времена.
DTX продвигается в качестве стандарта для создания компактных, малошумных и энергоэффективных домашних компьютеров. Спецификация DTX устанавливает размеры системных плат 243,84 x 203,20 мм, а miniDTX предполагает ещё меньшие габариты: 170,18 x 203,2 мм.
Размер уменьшается за счёт компактного расположения компонентов системной платы, сокращением количества слотов памяти и слотов расширения (предполагается наличие одного слота PCI-Express и одного слота PCI). Кроме того, спецификация miniDTX предусматривает установку процессоров с уровнем TDP не более 35 Вт.
Форм-фактор DTX, в первую очередь, предназначен для создания barebone-систем и тонких клиентов; конкуренция с ATX не предполагается. DTX рассчитан именно на те случаи, когда ATX явноизбыточен, так что желающим сконцентрировать максимальную мощность в минимальном объёме этот стандарт вряд ли подойдет.
Внутренний объём корпуса DTX равен примерно 6 литрам, что позволяет разместить все основные компоненты ПК. Для достижения меньшего размера материнской платы, чем в случае microATX, DTX использует многослойный дизайн и двусторонний монтаж элементов. При этом при повышенной компактности DTX позволяет сохранить невысокую стоимость.
