BTX: подробности о новом форм-факторе
Форм-фактор BTX должен прийти на смену привычному ATX. Среди достоинств BTX называют более логичную и эффективную систему охлаждения, позволяющую избавиться от большого числа кулеров, а также возможность создания мощных современных ПК в компактных корпусах.
Разговоры о новом форм-факторе настольных компьютерных систем ведутся уже года полтора. Первая версия спецификации BTX (Balanced Technology Extended), которая, по замыслу ее разработчиков из корпорации Intel, должна прийти на смену устаревшей ATX (Advanced Technology Extended), была опубликована еще в сентябре 2003 года, а сейчас на сайте formfactors.org выложена версия 1.0а этой спецификации, датированная февралем 2004 года. Между тем, Intel начала поставки основных компонентов, позволяющих собирать системы форм-фактора BTX, только в середине ноября текущего года, а это прекрасный повод, чтобы разобраться, чего же стоит ждать от BTX.
Об идее, положенной в основу спецификации BTX, «Терралаб» писал в начале года. Идея воздуховода, забирающего забортный воздух и целенаправленно проводящего его через все требующие охлаждения компоненты, в общем-то, не оригинальна, но до последнего времени она не была оформлена в качестве стандарта. А, как известно, именно стандарт обеспечивает унификацию комплектующих различных производителей и дает «путевку в жизнь» самым смелым инновациям.
Для реализации спецификации BTX в системном блоке должны появиться два новых компонента: модуль теплового баланса (Thermal Module) и поддерживающий модуль или SRM-модуль (Support and Retention Module).
Модуль теплового баланса
Модуль теплового баланса представляет собой массивный процессорный радиатор, помещенный в пластиковый кожух со встроенным вентилятором, втягивающим в систему забортный воздух. По замыслу разработчиков, этот вентилятор будет забирать воздух с передней стороны системного блока, для чего на лицевой панели должны быть предусмотрены специальные отверстия. На фотографиях эталонной конструкции системных блоков BTX эти отверстия прекрасно видны. Кожух модуля теплового баланса позволяет с минимальными потерями довести поток забортного воздуха к размещенным линейно компонентам системного блока и вывести нагретый воздух за пределы системы. При этом для эффективного охлаждения не требуется никаких дополнительных корпусных вентиляторов.
Модуль теплового баланса типа I
Спецификацией предусмотрены два типа модулей теплового баланса: тип I, предназначенный для полноразмерных компьютерных систем, и тип II, рассчитанный на установку в компактные системные блоки. Как несложно догадаться, разница между этими двумя типами тепловых модулей заключена в их габаритах. Кроме того, в модуле типа I используется 90-мм вентилятор, а в модуле типа II — 70-мм кулер. Отличаются и объемы воздуха, которые способны «перегнать» модули двух типов: при обдуве процессора модуль типа I обеспечивает продув 40 cfm (кубических футов воздуха в минуту), а модуль типа II — 30 cfm. При этом, однако, оба модуля гарантируют поддержание одинаковой температуры процессора — 36 градусов Цельсия.
Модуль теплового баланса типа II (низкопрофильный)
Модули типа I также делятся на два вида: первый рассчитан на массовые компьютерные системы и оснащен прямоугольным радиатором с медным основанием, а второй предназначен для высокопроизводительных систем и снабжен цилиндрическим радиатором с медной сердцевиной. В модулях типа II используются только традиционные прямоугольные радиаторы.
Для крепления материнской платы в системном блоке и установки модуля теплового баланса применяется стандартный поддерживающий модуль (SRM-модуль), общий для всех типов корпусов BTX и тепловых модулей. Поддерживающий модуль, который представляет собой штампованную профилированную металлическую пластину, повышает устойчивость системы к ударам и толчкам, и препятствует прогибу материнской платы, что дает возможность увеличить максимально допустимую массу процессорного радиатора с 450 г (в спецификации ATX) до 900 г.
Собственно, модуль теплового баланса и поддерживающий модуль — единственные новые компоненты стандарта BTX, однако одновременно с их появлением были внесены серьезные изменения в конструкцию системного блока и материнской платы.
Спецификацией BTX предусмотрены три типоразмера системных плат, причем глубина всех трех одинакова — 266,7 мм. Стандартная полноразмерная плата BTX имеет ширину 352,12 мм и на ней могут устанавливаться семь слотов для карт расширения: один — для видеокарты PCI Express x16, два — для карт PCI Express x1 и четыре — для PCI-карт. Характерно, что слот AGP отсутствует даже на самой большой по размеру плате нового стандарта. Полный отказ от этого интерфейса нам представляется все-таки слишком радикальным решением, поскольку в мире выпущено и все еще выпускается огромное количество таких карт, в том числе, и последнего поколения. C другой стороны, сейчас несложно купить даже бюджетную видеокарту с интерфейсом PCI Express, например, на чипе ATI Radeon X300.
Типоразмеры материнских плат BTX и размещение слотов
Второй типоразмер называется microBTX; максимальная ширина такой материнской платы составляет 264,16 мм. На плате предусмотрен монтаж до четырех слотов расширения, из которых один — PCI Express x16, два — PCI Express x1 и всего один — для карты PCI. В большинстве случаев единственной картой PCI в таком компьютере станет мощная звуковая карта, поскольку, вопреки рекламным реляциям, «встроенному звуку» еще очень далеко до таких современных моделей, как Creative Audigy 2 ZS.
И, наконец, третий типоразмер — это picoBTX; ширина системной платы этого формата не должна превышать 203,2 мм. В компьютер на базе такой платы можно будет поставить всего одну карту расширения, и ею, судя по всему, будет мощная видеокарта с интерфейсом PCI Express x16. Других слотов для карт расширения на плате picoBTX просто не предусмотрено.
Весьма интересно организовано и размещение компонентов на материнской плате. По крайней мере, отличия от привычных ATX-плат сразу бросаются в глаза. Прежде всего, процессорное гнездо размещено у самого края платы, причем оно расположено не строго параллельно сторонам «материнки», а повернуто на 45 градусов. Так же устанавливаются и микросхемы набора системной логики. Слоты для двухканальной оперативной памяти и слоты для плат расширения разнесены по разные стороны платы.
Материнская плата форм-фактора BTX
Организация расположения компонентов подчинена одной идее: прямой поток воздуха, не встречая препятствий, то есть, безо всяких завихрений, должен проходить через самые «горячие» комплектующие. От процессора к радиатору системной логики, обдувая модули памяти и видеокарту, воздух переходит к блоку питания, в котором вентилятор работает на выдув. Вполне очевидно, что такой конструктив позволяет избавиться, как минимум, от двух корпусных кулеров, работающих на впуск и на выпуск.
Температурный режим компонентов на плате BTX (более холодные цвета означают более низкую температуру)
Новый стандарт не только позволит организовать более логичное и эффективное охлаждение, но и даст возможность собирать мощные машины в корпусах небольших габаритов. Тенденция к уменьшению размеров системных блоков хорошо просматривается и сегодня: возьмем, например, растущую популярность компактных barebone-систем. Согласно спецификации BTX, на основе трех рассмотренных выше типоразмеров плат можно проектировать персональные компьютеры в трех типах корпусов.
Вид сверху на BTX-систему эталонной конструкции
Самый большой тип корпуса носит название Expandable Tower («расширяемая башня»). По размерам он ближе всех к привычным корпусам типа Midi Tower. В таком корпусе предусмотрены два 5,25-дюймовых и два 3,5-дюймовых отсека для накопителей, а устанавливаться в него будут полноразмерные материнские платы BTX. Промежуточный вариант — корпус Desktop, близкий по размерам к одноименным компактным ATX-корпусам, которые используются, в основном, для сборки офисных компьютеров. Здесь уже всего один 5,25-дюймовый и один 3,5-дюймовый отсек, а системной платой будет почти квадратная microBTX. Самый миниатюрный корпус относится к типу Small Form Factor. В нем тоже предусмотрено по одному 5,25- и 3,5-дюймовому отсеку, а материнская плата должна иметь типоразмер picoBTX.
Системный блок стандарта BTX
Для новых типов корпусов разработаны и новые стандартные блоки питания, отличающиеся размерами. Если в полноразмерных корпусах может использоваться обычный блок питания ATX12V, то в корпусах уменьшенных габаритов будут работать новые модификации. Модель CFX12V рассчитана на установку в корпусах уменьшенных габаритов (объемом 10-15 литров), а модель LFX12V — в самых миниатюрных корпусах (объемом 6-9 литров). В различных блоках питания применяются разные вентиляторы, от возможностей которых зависит эффективное охлаждение системы в целом. Иными словами, LFX12V просто не справится с отводом воздуха из корпуса типа Expandable Tower и будет нарушена вся схема охлаждения.
Блок питания CFX12V
Как отмечается в тексте спецификации, разъемы электропитания и интерфейсов будут полностью совместимы с теми, что используются в современных ATX-корпусах. Тем не менее, в стандартном 24-контактном разъеме, в соответствии со спецификацией CFX12V, добавлены целых четыре контакта (3,3 В, 5 В, 12 В и заземление). Впрочем, повторюсь, что BTX-система будет работать и с обычным современным блоком питания ATX, оснащенным четырехконтактным 12-вольтовым разъемом.
Системный блок стандарта BTX
Желающим немедленно перейти на BTX-систему придется немного подождать, но уже сейчас можно прикинуть цену вопроса. Обязательные затраты — на материнскую плату, модуль теплового баланса (Thermal Module) и поддерживающий модуль (SRM-модуль). В случае, если ваша видеокарта рассчитана на интерфейс AGP, придется заменить и ее. Несмотря на заявления, что для такого апгрейда приобретать новый корпус не потребуется, все-таки есть некоторые сомнения по поводу возможности установки системной платы и модуля теплового баланса при помощи SRM-модуля в ATX-корпус. Хотя, вполне допускаю, что знакомство с «живыми» примерами эти сомнения развеет .
Поклонников процессоров AMD новый «интеловский» стандарт может не волновать вовсе: в отличие от ставшего универсальным ATX, форм-фактор BTX пока касается лишь платформы Intel, причем исключительно новейших процессоров Pentium 4 и Celeron D в корпусировке LGA 755. Более того, если вы только что приобрели компьютер на основе этих процессоров, то переход на BTX окажется просто экономически нецелесообразным. Другое дело, если вы только собираетесь купить новый ПК. Тогда имеет смысл дождаться появления в продаже таких компьютеров, либо корпусов и прочих компонентов BTX, если вы предпочитаете собирать себе машину своими руками. В результате получится ультрасовременный компьютер с эффективной и менее шумной, чем нынешние, системой охлаждения.
Barebone-система Shuttle FB86
Кстати, компания Shuttle, известная своими barebone-системами, была в числе первых фирм, анонсировавших корпуса стандарта BTX. В комплект модели SB86i входят материнская плата Shuttle FB86 на основе чипсета Intel 915G со встроенной графикой Intel GMA 900, шестиформатный карт-ридер, а также компактный блок питания мощностью 275 Вт. Системная плата рассчитана на работу с двухканальной оперативной памятью DDR 400/333 объемом до 2 Гбайт и снабжена одним слотом PCI-Express x16 для установки видеокарты, слотом PCI, восьмиканальным (7.1) звуковым контроллером Realtek ALC880, гигабитным сетевым контроллером, контроллерами USB 2.0 и IEEE 1394, а также четырьмя разъемами для установки жестких дисков с интерфейсом Serial ATA (поддерживаются RAID-массивы уровней 0 и 1), разъемом IDE ATA100 и разъемом для подключения флоппи-дисковода. Все это хозяйство уместилось в корпусе типичного для Shuttle дизайна размером 37,5 х 24 х 19,5 см и весом 4,2 кг.
Поскольку в процессе разработки спецификации BTX специалисты Intel сотрудничали со многими ведущими производителями компьютерной техники, вряд ли придется долго ожидать появления в продаже машин в новом форм-факторе. Мы же, в свою очередь, обязуемся при первом же случае протестировать компьютер, выполненный в соответствии с требованиями BTX, и доложить читателям о том, насколько заявленные достоинства этого форм-фактора соответствуют действительности.
Форм-фактор BTX. Новая спецификация
Незаметно проходит время. Изменяются города, изменяются автомобили, изменяются компьютеры, изменяемся и мы… Увы, этот процесс постоянен и необратим. Во все времена что-либо новое приходит на смену старому, морально устаревшему. Так было, так есть и так будет всегда. Этот процесс в истории человечества называется НТП (научно-технический прогресс). Прогресс не жалеет никого и ничего. Посудите сами: вроде бы еще недавно мы заменяли старые компьютеры с форм-фактором АТ на новенькие АТХ, и верилось, что АТХ задержится надолго, на целую вечность. Ан нет! Все течет, все изменяется, и компьютеры тоже. Сегодня уже, наверное, нет таких компьютерных изданий, которые бы не предупредили нас, простых пользователей, о грядущих переменах в компьютеростроении. Конечно же, по названию статьи вы догадались, что речь в дальнейшем пойдет о новом для компьютерного рынка форм-факторе — ВТХ. Для большинства пользователей изменение форм-фактора грому подобно. Неясна новая спецификация, сразу же появляется множество вопросов: а вдруг старые комплектующие будут несовместимы с новым форм-фактором?! А вдруг не подойдет блок питания?! А вдруг вообще придется менять всю материнскую плату с установленным на ней процессором?! И так далее… Эта статья призвана внести некоторую ясность в положение дел с внедрением нового форм-фактора и положить конец всем сомнениям пользователей. Так какой же он — этот новый стандарт? Давайте пойдем по порядку. Для начала давайте пройдем по страницам истории, по основным вехам развития всех существующих сейчас и существовавших ранее форматов форм-факторов, дабы иметь полное представление о происходящем сейчас.
Начнем, пожалуй, с самого слова «форм-фактор». Этот термин впервые когда-то ввела компания IBM (помните термин «IBM-совместимый компьютер»?!). IBM разработала первый форм-фактор в 1983 году и назвала его XT (eXtended Technology). Под самим словом «форм-фактор» подразумевалась общность правил в разработке комплектующих для ПК. Этими правилами была обусловлена полная совместимость одних и тех же комплектующих, разрабатываемых и производимых разными фирмами-изготовителями. В данные правила изначально было заложено практически все: размеры корпуса и толщина стали его стенок, возможность применения тех или иных электронных шин, расстояние между соединительными слотами и их определенное количество, а также многие другие параметры. Именно IBM в свое время заложила общность применяемых в компьютерной индустрии стандартов сегодня. Но поскольку в принятом стандарте практически сразу же обнаружилась масса недостатков, то ровно через год был введен новый форм-фактор. Он имел буквенное обозначение AT (Advanced Technology). Однако ничто не вечно под луной — примерно через 10 лет (а именно столько просуществовал стандарт АТ) в 1995 году был предложен новый стандарт в компьютеростроении — АТХ (Advanced Technology eXtended). Но предложен он был уже не IBM, а к тому времени всемирно известной фирмой Intel. В новом стандарте было ново практически все: иной блок питания (по строению, размещению и с другим разъемом соединения), другое расположение слотов памяти и процессорного разъема, строение и расположение слотов для плат расширения, принципиально новые PC\2-коннекторы для подключения мышки и клавиатуры, а также многие другие технологические особенности. Форм-фактор АТХ оказался настолько удачным, что просуществовал до сегодняшнего времени без особенно резких изменений. Он имел несколько реинкарнаций: собственно АТХ, microATX (несколько уменьшенный по размерам компьютерный корпус) и FlexATX (с еще более уменьшенными габаритами). Но каким бы замечательным ни был этот стандарт, похоже, постепенно и он подходит к своему логическому завершению.
Так что же сегодня понимается под таинственным словом «форм-фактор»? Если быть максимально кратким, то под эти понятием сегодня подразумевают общность принятых стандартов для построения компьютеров. Сюда включают размеры корпуса; размеры и совместимость устанавливаемых плат расширения; тип блока питания; размеры материнской платы; расположение слотов оперативной памяти и процессорного сокета; тип и механизм охлаждения электронных компонентов и многие другие важные параметры и особенности. Почему же форм-фактор АТХ изжил себя, и почему он морально устарел? Да все по тем же причинам, по которым исчезли и другие стандартные факторы в промышленности построения ПК. В первую очередь, сегодня перед разработчиками компьютерного железа стоит одна очень важная проблема — проблема эффективного теплообмена компьютерного корпуса с окружающей средой и его эффективного охлаждения. Сегодня ни для кого не секрет, что с применением новых высокочастотных процессоров при постепенно набирающем обороты повсеместном явлении многоядерности и использовании высокоэффективных компьютерных шин охладить современный компьютер становится все сложнее и сложнее. Таков типичный сегодняшний ПК в ипостаси АТХ: со множеством кулеров, гудящих аки рой разозленных пчел, с горячим процессором и такой же видеокартой (т.к. вывести тепло из корпуса становится все сложнее), с беспорядочной термодинамикой и непонятным распределением воздушных потоков в корпусе ПК.
Проблема охлаждения постоянно горячеющих процессоров и акустические характеристики корпуса занимают умы пользователей и разработчиков уже много лет. Ее призван решить новый форм-фактор ВТХ. Кроме того, необходимость появления нового форм-фактора связана с активным применением новых электронных технологий — в частности, использованием высокоскоростных шин (SATA, USB, PCI Express), а также изменившимися требованиями к энергопотреблению ПК. Давайте же поближе познакомимся с самим виновником торжества — новым стандартом BTX. Его сокращение расшифровывается как Balanced Technology eXtended (примерный перевод — «сбалансированная технология»). В чем же она сбалансирована? На этот вопрос вы сами сможете дать ответ, если дочитаете статью до конца. Для начала спешу успокоить всех владельцев современных компьютерных корпусов — по данным Intel материнскую плату с форм-фактором BTX можно будет установить и в старый корпус стандарта ATX, но вот установить старую материнскую плату в новый корпус будет просто невозможно. В первую очередь это связано с конструктивными особенностями (разной системой охлаждения и другими). Так что материнскими платами форм-фактора ВТХ можно запасаться уже сегодня владельцам старых компьютерных корпусов. Дальше — лучше! Новый стандарт обещает иметь максимально эффективную и практически бесшумную технологию охлаждения компьютерных комплектующих. Во-первых, в новом стандарте для охлаждения будет применяться всего один вентилятор вместо десятка в АТХ. Но конструкция этого вентилятора несколько иная, нежели у стандартных моделей, да и радиатор процессора претерпел значительные изменения. Теперь он установлен в новый специальный кожух-тоннель, и вся конструкция имеет название «термальный модуль», или «модуль термического баланса». Под термином «термальный модуль» сегодня понимают комплект из системы охлаждения процессора и кожуха, направляющего воздушные потоки внутри корпуса компьютера.
Таких термальных модулей сегодня разработано два типа: обычный, или полноразмерный, и уменьшенный, или низкопрофильный. Полноразмерный термальный модуль имеет вентилятор диаметром 98 мм и предназначен для корпусов объемом от 10 литров и более. Низкопрофильный термальный модуль имеет вентилятор меньшего диаметра (72 мм), но вращающийся с более высокой скоростью и будет использоваться в BTX-корпусах объемом 6-9 л (например, в barebone-системах). Система охлаждения корпуса форм-фактора BTX разработана таким образом, что имеет определенную направленность воздушных потоков. Это должно сделать более продуманным процесс огибания горячих комплектующих воздушными массами, нагнетаемыми вентилятором. Кроме того, сам термальный модуль сделан таким образом, что он не рассеивает, а выпрямляет воздушный поток после вентилятора. К слову, немалую роль в этом играет тоннель, создающий эффект высокого воздушного разряжения. Подобные разработки используются в самолетостроении и давно уже применяются в создании реактивных турбинных двигателей (если знаете механизм работы реактивного турбинного двигателя, вы меня поймете). Другими словами, термальный модуль представляет собой эдакую супертурбину для эффективного закачивания воздуха в корпус ПК. Воздух из окружающей среды захватывается вентилятором и обдувает тепловые источники, расположенные в линейном ряду. Положение всех источников тепла на материнской плате подобрано таким образом, что в первую очередь охлаждаются наиболее горячие компоненты, а уж затем — все остальные. Таким образом, мы можем получить максимальный КПД охлаждения при минимальных затратах на саму систему охлаждения и минимальный акустический шум. Кстати, о шуме: по данным Intel, его средневзвешенное значение составит 35 дБ (не очень много, но и не совсем мало).
В процессе работы системы охлаждения ПК воздушный поток будет засасываться внутрь корпуса вентилятором термального модуля, а затем попадать на специальные направляющие, формирующие строго прямой поток воздуха. Особенность такого потока заключается в том, что в нем практически начисто отсутствуют любые завихрения (отсюда следуют высокая эффективность, строгая направленность и минимум шума системы охлаждения). Радиатор процессора в термальном модуле (а он будет располагаться именно там) весит около 900 г, что намного тяжелее, чем обычный кулер процессора в корпусе форм-фактора АТХ. Его масса сравнима разве что с современными Zalman’ами, применяемыми сегодня «погонщиками компьютерного железа». Отныне главная проблема для разработчиков и пользователей — проблема эффективного крепления такого термального «монстра» к шасси корпуса компьютера. Этот титан при падении системного блока запросто сможет выдернуть процессорный сокет из материнской платы ПК, как говорится, с корнем. По заверениям инженеров Intel, компьютерный корпус с таковым охлаждением понижает температуру питающих процессор MOSFET на плате до 36°C против 50°C в современных АТХ-корпусах за счет того, что они будут охлаждаться первыми. Таким образом, отныне система токовой запитки центрального процессора не будет иметь больших радиаторов, а срок жизни материнских плат теоретически может вырасти. После прохождения через процессор, находящийся посередине у переднего края системы, потоки воздуха будут разделяться. Влево пойдет поток, охлаждающий модули оперативной памяти, по центру — поток, охлаждающий мосты чипсета, а вправо — поток, охлаждающий видеоконтроллер и разнообразные платы расширения. Силы этого воздушного потока должно хватить для стабильной работы всех мощных видеоплат, несущих исключительно радиатор, без собственного вентилятора. Вкупе с планируемым широким применением нового режима SLI, необходимого для совместной и эффективной работы нескольких видеоадаптеров вместе, пассивное охлаждение видеоадаптеров будет весьма кстати. Сегодня в лабратории Intel прошли тестирование системы с процессорами энергопотреблением до 125 Вт и графическими акселераторами, потребляющими 75 и 90 Вт с пассивным охлаждением. Вскоре ожидается тестирование видеоадаптеров с энергопотреблением в 120 Вт (и более) и применением пассивного охлаждения.
Если коснуться самих материнских плат форм-фактора BTX, то они будут иметь 10 отверстий для монтажа платы к шасси. Такие платы будут использоваться в корпусах объемом от 15 литров и более (вообще планируется выпускать корпуса форм-фактора BTX общим объемом от 7 до 50 л). Крепление материнских плат к шасси корпуса будет осуществляться с помощью специальной планки-модуля SRM (Support and Retention Module). Его конструкция будет одинакова для всех типов ВТХ-систем, а основными функциями будут защита основных компонентов материнской платы при падении корпуса от деформации термальным модулем (не забывайте, сколько он весит!), жесткое крепление самой материнской платы к шасси корпуса ПК, участие в эффективном теплообмене и отсутствие вибраций материнской платы.
Также SRM-модуль сможет предотвратить возможный перегиб материнской платы в любую сторону либо ее перекос или деформацию. Дизайн самих материнских плат также подвергся изменению: иное, чем у ATX, расположение разъемов для установки модулей памяти, южного и северного мостов чипсета, процессорного сокета и других компонентов. Инженеры Intel изменили расположение практически всех компонентов на системной плате относительно принятого сегодня. Теперь центральная часть материнской платы максимально разгружена, процессор сдвинут ближе к передней панели, мосты чипсета находятся рядом со слотами памяти, а разъемы сдвинуты к заднему левому краю платы. Слоты расширения находятся отныне не с левой стороны (как было ранее), а с правой. В левую же часть материнской платы полностью вынесена оперативная память. Таким образом, наиболее горячие компьютерные комплектующие находятся на центральной линии материнской платы, и разработчикам удалось сделать оптимальным их расположение для обдува поступающим воздухом. Все эти изменения были внесены для оптимизации показателей термобаланса и теплообмена внутри компьютерного корпуса. Теперь для охлаждения большинства комплектующих будет нужен всего лишь один вентилятор. Он сможет эффективно охладить видеокарту, центральный процессор, северный и южный мосты чипсета и оперативную память (ОЗУ) компьютера.
Кроме того, новым стандартом изменено и расстояние между материнской платой и шасси корпуса (оно увеличено с 0,25 дюйма в стандарте ATX до 0,4 дюйма в стандарте ВТХ).
Теперь немного ближе познакомимся с компоновкой типичного корпуса форм-фактора ВТХ. Для этого рассмотрим горизонтальный корпус нового ПК. Разработчики вынесли отсеки для дисковой подсистемы на левую переднюю часть корпуса. Чуть позади нее будет располагаться блок питания компьютера. Материнская плата находится в корпусе несколько справа относительно его центра. У передней стенки, примерно в центре системного блока, будет находиться сердце компьютера — процессор с термальным модулем над ним. Чуть левее и сзади от него будет расположена ОЗУ, а правее — видеоадаптер и слоты расширения шины PCI-express. По мнению специалистов Intel, такое расположение компонентов в корпусе будет оптимальным для их эффективного и качественного охлаждения. Корпуса компьютеров форм-фактора BTX полезным объемом более 20 литров будут иметь блоки питания, применяемые сегодня в ПК спецификации АТХ. В них также будет возможно применение представленных ранее блоков питания стандарта SFX. Для компьютерных корпусов объемом менее 20 л сейчас разрабатываются блоки питания CFX, а для систем объемом менее 10 л будут применяться блоки питания LFX. Новый форм-фактор будет существовать в трех ипостасях: собственно BTX, microBTX и picoBTX. Они будут отличаться размерами компьютерного корпуса, параметрами материнских плат и количеством разъемов расширения (соответственно 1, 4 или 7). Если с собственно ВТХ- стандартом все достаточно понятно (применение в качестве настольных ПК), то два остальных варианта форм-фактора BTX будут применяться в мини- системах (напимер, barebone) с объемом корпуса от 6 до 10 литров.
Когда же мы сможем реально пощупать компьютерные корпуса с новым форм-фактором? Процесс их промышленного производства уже начат и идет, а объемы выпуска BTX-корпусов будут расти в процентах по отношению к своему старшему ATX-брату. В развитых европейских странах эти корпуса уже сегодня появляются в продаже. Но, как известно, то, что сейчас норма в Европе, у нас будет нормой в лучшем случае лишь через год. Однако процесс уже пошел, господа, и его не остановить! Ожидается, что к 2007 году компьютерам форм-фактора BTX будет принадлежать 55-60% мирового рынка. Что ж, поживем — увидим! А пока инженеры Intel убеждают нас в необходимости перехода на новый стандарт, несущий улучшенную систему охлаждения, качественно новую термодинамику и шумоизоляцию. Компьютеры форм-фактора BTX будут при меньших размерах обладать той же производительностью и со временем завоюют сердца простых пользователей. Но что-то мне подсказывает, что переход от одного форм-фактора к другому будет не таким уж быстрым и легким. По времени он может затянуться на лет 5-10. Однако чему быть, того не миновать! Посмотрим!
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 25 за 2005 год в рубрике hard :: tower
Форм-факторы ПК: ATX, AT и иже с ними
За время своего существования компьютеры пережили множество видоизменений и усовершенствований. Не стали исключением и форм-факторы (или типоразмеры) компьютеров. Сегодня поговорим о популярных форм-факторах персональных компьютеров, немного затронем историю, а также коснёмся экзотических типоразмеров ПК.
Форм-фактор (от англ. form factor) — это стандарт, который задаёт габариты и другие параметры технического изделия. Применительно к персональному компьютеру это количество и размещение комплектующих, разъёмов, элементов корпуса системного блока и прочие технические моменты. Эти стандарты не являются обязательными, но, в целом, производители корпусов и комплектующих для системных блоков стараются их соблюдать. Таким образом, если Ваш системный блок популярного форм-фактора, трудностей с его обслуживанием не возникнет.
Перечисление форм-факторов ПК начнём с самого распространённого на данный момент стандарта — ATX.
Форм-фактор ATX (англ. Advanced Technology Extended) появился на стыке XX и XXI веков, практически сразу став главным стандартом на рынке персональных компьютеров. Разработан данный типоразмер был компанией Intel. Долго описывать этот стандарт не имеет смысла, достаточно взглянуть на современный системный блок. Остановимся на главных особенностях форм-фактора ATX:
- Материнская плата компьютера обеспечивает питание процессора, оперативной памяти, дискретной видеокарты и прочих плат. Мощные видеокарты требуют дополнительного питания непосредственно с блока питания;
- Вентиляторы в системном блоке расположены таким образом, чтобы радиатор процессора находился на пути воздушного потока вентилятора блока питания. Сам блок питания при этом располагается сверху или внизу системного блока. Если блок питания располагается снизу, а также имеется дискретная видеокарта, поток воздуха от блока питания уже не будет обдувать радиатор процессора. В данной конфигурации тепло от процессора должно отводиться только силами вентилятора на радиаторе CPU;
- Разъём питания материнской платы претерпел изменения по сравнению со стандартом AT и теперь не допускает ошибочного подключения. Первоначально число контактов равнялось 20, затем было увеличено до 24;
- Изменения затронули и заднюю панель системного блока. Корпусы системных блоков форм-фактора ATX имеют стандартизированную прорезь, в которую вставляется панель с разъёмами материнской платы и специальная заглушка с отверстиями под эти разъёмы (англ. I/O Plate — Input/Output Plate). Заглушка идёт в комплекте с материнской платой. Особенностью стандарта ATX является то, что производители материнских плат вольны сами выбирать типы и количество разъёмом, которыми они снабжают свои устройства. Всё это упрощает сборку ПК, так как один корпус можно использовать с разными комплектующими.
Самыми распространёнными представителями ПК стандарта ATX являются системные блоки как на иллюстрации выше. Они удобны как в сборке, так и в обслуживании, но являются не слишком компактными по современным меркам. В последние годы им на смену всё чаще приходят более компактные компьютеры.
Как не трудно догадаться, определяющим фактором здесь является размер комплектующих компьютера. В особенности материнской платы. Хотя, конечно, и другие комплектующие способны занимать немалое пространство. Речь о дискретных видеокартах, жёстких дисках, дисководах, блоках питания, радиаторах, вентиляторах и прочем. Но остановимся на материнских платах.
Типоразмер ATX включает в себя несколько стандартов материнских плат. Классических системный блок «заточен» под материнские платы Standard-ATX (или просто ATX) размером 305 × 244 мм. Кроме этого популярными являются материнские платы форматов Mini-ATX (284 × 208 мм) и Micro-ATX (244 × 244 мм). Как правило, корпусы системных блоков содержат отверстия для крепления плат различных габаритов. Подробнее о размерах материнских плат различных типов в таблице ниже.
| Название | Размер в мм | Размер в дюймах |
| WTX | 356 × 425 | 14 × 16,75 |
| EE-ATX | 347 × 330 | 13,7 × 13 |
| E-ATX | 305 × 330 | 12 × 13 |
| XL-ATX | 345 × 262 | 13,5 × 10,3 |
| ATX | 305 × 244 | 12 × 9,6 |
| Mini-ATX | 284 × 208 | 11,2 × 8,2 |
| Micro-ATX | 244 × 244 | 9,6 × 9,6 |
| Flex-ATX | 229 × 191 | 9 × 7,5 |
| Mini-ITX | 170 × 170 | 6,7 × 6,7 |
| Nano-ITX | 120 × 120 | 4,7 × 4,7 |
| Pico-ITX | 100 × 72 | 4 × 2,8 |
| Mobile-ITX | 75 × 45 | 2,9 × 1,8 |
В таблице можно увидеть несколько типоразмеров материнских плат с ITX в конце названия. Данные типоразмеры были разработаны компанией VIA Technologies и де-факто являются платами стандарта ATX со своими габаритами и компоновкой. Первоначально был представлен форм-фактор ITX размером 215 × 191 мм, но он не получил распространение. А вот Mini-ITX получил распространение как основа для компактных и бесшумных ПК (не самые производительные процессоры позволяют использовать пассивное охлаждение, а HDD можно заменить на SSD).
Nano-ITX используется, как правило, в различных мультимедийных устройствах, таких как телевизионные приставки и неттопы). Pico-ITX это формат плат для ещё более миниатюрных компьютеров, а Mobile-ITX используется в промышленных мобильных и встраиваемых системах.
Ниже пример материнской платы форм-фактора Micro-ATX. Расположение слотов является стандартным для ATX-плат.
Материнская плата Gigabyte GA-H61M-S2PV форм-фактора Micro-ATX.
Форм-фактор ATX пришёл на смену форм-фактору AT, который появился в середине 80-х годов XX века и де-факто являлся первым массово распространённым форм-фактором персональных компьютеров.
Форм-фактор AT (англ. Advanced Technology) был предложен компанией IBM в 1984 году и «царствовал» 15 лет до появления ATX. Ныне компьютеры форм-фактора AT встретишь не слишком часто.
Типичный корпус форм-фактора AT.
Компьютеры форм-фактора AT имели следующие особенности:
- Задняя стенка корпуса системного блока не имела универсального выреза, в который у корпусов ATX вставляется I/O Plate. Имелось лишь отверстие под разъём подключения клавиатуры и отверстия для плат расширения;
- Слоты оперативной памяти обычно располагались в верхней части материнской платы, но иногда они могли быть и ниже;
- Внедрение крепления плат расширения таким образом, чтобы их интерфейсы помещались в прорези на задней стенке корпуса системного блока. Появление заглушек для данных прорезей. Появление на материнской плате контактов для подключения кнопки «Reset», индикаторов питания и активности жёсткого диска. Все эти нововведения затем перекочевали в стандарт ATX.
Материнские платы форм-фактора AT выпускались в двух размерах: AT (305 × 279 мм или 305 × 330 мм) и Baby AT (331 × 218 мм). Последние получили большее распространение.
Материнская плата форм-фактора Baby AT.
В целом, расположение комплектующих на материнских платах стандарта AT признавалось неудачным ещё во времена их активного использования. Охлаждение центрального процессора осуществлялось недостаточно, так как этому препятствовали платы расширения, а планки оперативной памяти находились возле блока питания практически вплотную к нему.
Теперь поговорим об экзотике.
Данный форм-фактор задумывался корпорацией Intel как продолжение ATX. Типоразмер BTX (англ. Balanced Technology Extended) был представлен в 2004 году, а выпуск компьютеров данного стандарта происходил в 2005-2006 гг.
Пример корпуса форм-фактора BTX.
По сравнению с форм-фактором ATX появились следующие улучшения:
- Движение воздуха внутри системного блока происходит рациональнее по сравнению с системными блоками форм-фактора ATX. В корпусе типоразмера BTX было организовано прямое движение воздуха, а материнская плата была вынесена на левую стенку корпуса вместо правой. Перенос материнской платы привел к тому, что платы расширения располагались радиаторами вверх, способствую воздухообмену;
- Высота материнской платы и высота I/O Plate были уменьшены по сравнению со стандартом ATX.
Нераспространённым форм-фактор BTX оказался не потому, что имел какие-то фатальные недостатки, а потому, что его достоинства перед форм-фактором ATX не оказались определяющими. Главной причиной разработки стандарта BTX было всё возрастающее тепловыделение процессоров семейства Intel Pentium 4. Вскоре, впрочем, этот фактор потерял актуальность, так как последующие процессоры «грелись» не так сильно. В свою очередь, это привело к тому, что и потребность в новых корпусах ПК отпала сама собой.
Ещё одним ретро-типоразмером является NLX (англ. New Low Profile eXtended), который был создан для низкопрофильных систем. Особенностью форм-фактора NLX являлась отдельная выносная плата, которая подключалась к материнской плате. В свою очередь, к выносной плате подключались платы расширения и питание. Выносная плата располагалась перпендикулярно материнской плате, а платы расширения параллельно.
Форм-фактор NLX.
Разделение на материнскую и выносную платы дала производителям оборудования возможность комбинировать различные слоты в платах под потребности заказчиков.
Корпус форм-фактора NLX.
Форм-фактор NLX пал жертвой общего снижения популярности к низкопрофильным системам в пользу вертикальных корпусов ПК. На текущий момент системы с горизонтальным расположением корпуса имеют внутри платы стандартов ATX или ITX и не предполагают использование плат расширения.
МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК
Стандарт BTX. Что принес нам новый форм-фактор?
Все в этом мире течет, все изменяется, не говоря уж о компьютерных технологиях. Скорость смены поколений различных IT-устройств просто поражает. Новые разработки и открытия заставляют отказываться от того, что использовалось в течение длительного времени и исправно служило долгие годы. Так случилось и со стандартом АТХ, который почти 10 лет безраздельно властвовал на рынке в качестве форм-фактора персональных компьютеров. Но пришло время отказываться и от АТХ в пользу более совершенного и востребованного временем форм-фактора BTX. Что такое BTX? Давайте начнем разбираться, ведь это не такой короткий разговор как может показаться вначале.
Во-первых, BTX – это Balanced Technology Extended – Расширенная Сбалансированная Технология. ВТX, придя на смену ATX, является новым форм-фактором системного блока. Системный блок, выполненный в соответствии с BTX, представляет собой единую, гибкую и масштабируемую платформу для создания настольных компьютеров на базе стандартных компонентов. Спецификация BTX разработана, в первую очередь, для оптимизации электропитания вычислительной системы и отвода тепла от внутренних компонентов корпуса компьютера.
Спецификации BTX разработаны с целью стандартизации интерфейсов и определения форм-факторов для настольных вычислительных систем в области их электрических, механических и термических свойств. Спецификации описывают механические и электрические интерфейсы для разработки системных плат, шасси, блоков питания и других системных компонентов.
Основными преимуществами форм-фактора BTX перед ATX являются:
— возможность применения низкопрофильных компонентов для конструирования миниатюрных систем;
— более жесткая и прочная конструкция корпуса и более надежное крепление компонентов системы;
— продуманное с учетом путей прохождения потоков охлаждающего воздуха размещение элементов системы внутри корпуса;
— возможность масштабирования системы (возможны форм-факторы BTX, microBTX, picoBTX);
— возможность использования небольших блоков питания;
— оптимизированная структура крепления плат.
Рассмотрим подробнее основные достоинства BTX.
Масштабируемость и миниатюризация системы
Спецификация BTX предоставляет возможность использования современных стандартных компонентов и мощных процессоров в малогабаритных системных блоках. Разработав несколько типоразмеров блока питания и модуля теплового баланса, корпорация Intel и другие поставщики компьютерного оборудования могут гарантировать возможность сочетания малообъемных корпусов и новейших системных конфигураций с применением высокопроизводительных компонентов.
Конструкция системной платы и корпуса
В корпусе предусмотрено более широкое окно для интерфейсных разъемов на задней панели, что позволяет использовать интегрированные подсистемы ввода/вывода как существующего, так и следующих поколений. Благодаря оптимизации трассировки соединений между контроллерами системного чипсета, элементами ввода/вывода и памяти, повышается общая производительность системы. В корпусе предусматривается дополнительное пространство для платы стабилизации питания и разводки межкомпонентных соединений подсистемы ввода/вывода вокруг разъема центрального процессора, что позволяет существенно уменьшить перегрузку и улучшить условия функционирования, как современных процессоров, так и сверхмощных процессоров следующих поколений.
Прочность конструкции
В спецификации BTX вводится концепция крепежного модуля SRM (Support and Retention Module), предусматривающая использование единого сборочного элемента сопряжения для всевозможных форм-факторов и системных конфигураций. Этот стандартный компонент уменьшает вероятность отказов системы в результате механического удара, вибрации и температурных перегрузок, которые могут стать причиной искривления системной платы.
Оптимальный режим охлаждения компонентов системы
Наиболее важная отличительная особенность стандарта BTX – это существенное улучшение тепловых характеристик работы высокопроизводительных компьютерных компонентов с большой теплоотдачей. Продуманная схема движения воздуха в BTX-корпусах, а этому отводится самая значительная часть стандарта, позволяет ограничиться всего двумя вентиляторами для формирования высокоскоростных и низкотемпературных воздушных потоков ко всем мощным компонентам системы, включая блок питания.
Подача отдельных воздушных потоков к схеме стабилизации напряжения питания процессора и вдоль нижней плоскости системной платы позволяет уменьшить количество компонентов системы электропитания, что дополнительно повышает надежность процессорного разъема и улучшает прочностные характеристики платы.
Шумовые характеристики
В BTX-системе, оснащенной лишь двумя вентиляторами, устранены несколько традиционных источников шума современных настольных ПК – вентилятор блока питания на задней панели корпуса и вентилятор на радиаторе охлаждения процессора графического адаптера. Рациональная организация воздушных потоков внутри корпуса допускает работу вентилятора на относительно малых скоростях, т. е. в режиме с пониженным уровнем шума. Таким образом, стандарт BTX позволяет совмещать мощные высокопроизводительные компоненты с улучшенными шумовыми характеристиками системы в целом.
Стоимость системы
Эффективная система охлаждения всех мощных системных компонентов допускает использование более дешевых технологий и конструкций теплоотводящих радиаторов.
А теперь поговорим об основных концепциях, заложенных в стандарт BTX, о методах реализации этих концепций, о способах повышения надежности вычислительных систем и применяемых технологических решениях.
Рис.1 Термический модуль
Одним из важнейший элементов BTX-системы является термический модуль – Thermal Module (рис.1), который состоит из:
— кожуха, задающего направление движения воздуха.
Этот термический модуль, во-первых, обеспечивает охлаждение процессора, а, во- вторых, задает конфигурацию охлаждающих воздушных потоков внутри корпуса. Оптимальное распределение этих потоков обеспечивает охлаждение всех элементов системы. Поэтому использование термического модуля позволяет избавиться от множества вентиляторов, используемых в ATX-корпусах для охлаждения HDD, памяти, видеоконтроллера и т.д. Таким образом, в отличие от ATX-систем, в которых стало весьма популярным применение множества «системных» вентиляторов, в BTX-системах остается только два вентилятора – вентилятор термического модуля и вентилятор блока питания. Это приводит к снижению энергопотребления и снижению уровня шума. Использование дополнительных вентиляторов в BTX не запрещается, но прибегать к этому разумно лишь при проектировании достаточно мощных вычислительных систем.
Рис.2 Местоположение термического модуля
Термический модуль крепится к системной плате и располагается над микропроцессором (рис.2). В стандарте BTX описывается два варианта термического модуля:
— тип I (Thermal Module Type I) – для полноразмерных корпусов (см. рис.3);
— тип II (Thermal Module Type II) — для низкопрофильных корпусов (см. рис.4).
Рис.3 Термический модуль Type I
Рис.4 Термический модуль Type II
Четкого разделения разновидностей термического модуля по области применению (с тем или иным форм-фактором) нет. При выборе типа термического модуля стоит полагаться на здравый смысл: например, если конструируется система с производительным процессором и предполагаемым тяжелым режимом его работы, то рациональнее использовать Thermal Module Type I. Он, кстати, он рекомендован для большинства BTX-систем и части производительных micro-BTX систем. Thermal Module Type II предпочтителен для компактных и тонких систем, однако, его можно применять и в любых системах.
Организации охлаждения системы уделяется самая значительная часть стандарта BTX. Показателем того, насколько тщательно разработчики подошли к данному вопросу, является то, что в стандарте регламентированы такие характеристики и параметры, как:
— расположение чипов на системной плате;
— угол взаимного расположение процессора и северного моста (должен составлять 45°);
— скорость вращения вентиляторов;
— методы управления скоростью вентиляторов;
— рекомендуемые микросхемы управления, их построение и цоколевка;
— угол наклона и форма сечения лопастей вентилятора;
— объем и скорость воздушного потока в каждом месте системного блока;
— конфигурация решеток, рассекающих воздушный поток;
— допустимая температура каждого чипа и каждой установленной платы и т.д.
Но не только этим исчерпывается стандарт BTX.
Рис.5 Модуль SRM
Для увеличения прочности системы и улучшения теплообмена системной платы разработан модуль поддержки и крепления – SRM – Support and Retention Module (рис.5). Для этого модуля стандартизированы места крепежных отверстий, причем их положение выбрано специальным образом, чтобы учесть изгиб и деформацию платы под действием температуры. На модуль SRM крепится системная плата, в результате чего под платой образуется воздушное пространство, в котором создается поток охлаждающего воздуха (рис.6).
Рис.6 Применение SRM позволяет охлаждать системную плату
При использовании термического модуля типа II для создания потоков воздуха, охлаждающих системную плату и пропорционального распределения воздушных потоков внутри корпуса, используется специальный рассекатель воздуха – Flow Partitioning Device (FPD) , устанавливаемый перед системным вентилятором и представляющий собой металлическую пластину с отверстиями (рис.7). Этот рассекатель позволяет перераспределить потоки воздуха и увеличить воздушный поток для охлаждения радиатора процессора. Без использования рассекателя, воздушный поток радиатора недостаточен, что может привести к перегреву процессора. Рассекатель уменьшает поток охлаждения платы, увеличивая поток воздуха для радиатора, при этом обеспечивается такое соотношение воздушных потоков радиатора и платы, как 85% и 15 % соответственно (без рассекателя это соотношение составляет 59% и 41%).
Рис.7 Рассекатель воздуха FPD
Серьезное внимание в стандарте BTX уделено конфигурации радиаторов для процессора. В соответствии с двумя типами термического модуля предусмотрено и два форм-фактора радиаторов. Для крепления радиаторов к плате имеется основание (база), форма которого также зависит от типа термического модуля.
Рис.8 Радиатор для процессора для Thermal Module Type I
Радиатор для Thermal Module Type I имеет цилиндрический вид и должен весить не более 900 г (рис.8). Диаметр ядра радиатора должен составлять 38 мм, а длина его ребер – 26.4 мм. Ядро радиатора изготавливается из меди, а ребра представляют собой алюминиевые пластины толщиной 0.4 мм и размещаемый с шагом 2.21 мм. Для обеспечения лучшего теплоотвода в ядре радиатора имеется вырез, находящийся в верхней части радиатора.
Радиатора для Thermal Module Type II имеет кубическую форму (рис.9). Ребра радиатора должны располагаться вертикально. Толщина ребер также составляет 0.4 мм, а шаг их чередования равен 2.31 мм.
Рис.9 Радиатор для процессора для Thermal Module Type II
Очень продуманно разработчики стандарта BTX отнеслись к компоновке системной платы. Типовой рекомендуемый вариант размещения элементов на системной плате представлен на рис.10. В описании стандарта положение каждого элемента системной платы (процессора, южного моста, северного моста, системной памяти, регулятора напряжения процессора, видеокарты) описывается достаточно подробно, при этом все аргументируется и дается сравнительный анализ со стандартом ATX. Этот вопрос является достаточно интересным и требует более серьезного рассмотрения, чем это может позволить объем данного обзора, а поэтому он будет темой одной из статей нашего журнала в 2006 году.
Рис.10 Рекомендуемое размещение элементов системной платы в стадарте BTX
В новом стандарте значительно повышена роль шины PCI-Express, которая является основной для подключения видеосистемы. Использование PCI-Express переходников и подвесок становится стандартным дизайном, при этом видеокарта может (но не обязательно) располагаться практически над чипом MCH – Memory Hub Controller (рис.11).
Рис.11 Рекомендуемое размещение элементов системной платы при использовании PCI-переходников
Одним из достоинств стандарт BTX называют его масштабируемость. Под этим подразумевается то, что в спецификации описывается три форм-фактора плат и корпусов, однако, на деле подразумевается поддержка гораздо большего количества различных габаритов. Все платы имеют одинаковую глубину — 266,7 мм, а вот ширина в каждом случае значительно изменяется.
Итак, в спецификациях BTX упоминается три основных форм-фактора:
1. Стандартный BTX – используется корпус типа Expandable Tower (большая башня). В этом форм-факторе используется плата шириной 325,12 мм, на которой может размещаться о семи слотов расширения (рис.12).
Рис.12 Размещение элементов системы в корпусе типа «большая башня»
2. Micro-BTX – корпус типа Desktop. В этом форм-факторе используются платы шириной 264,16 мм, на которой может размещаться до 4 слотов расширения (рис.13).
Рис.13 Размещение элементов системы в корпусе типа Desktop
3. Pico-BTX – низкопрофильный формат. Ширина платы в этом случае достигает 203,20 мм, и на ней размещается всего лишь один слот расширения (рис.14).
Рис.14 Размещение элементов системы в корпусе PicoBTX
В целом стоит отметить, что, несмотря на наличие упомянутых выше трех форм-факторов, разработчики Intel предложили две базовых модели BTX-систем, отличающихся друг от друга объемом корпуса и некоторыми элементами обвязки. То есть, на практике пока используются два варианта:
— платформа S1 (12.9L) BTX Reference Design (BTX – рис.15)
— платформа S2 (6.9L) BTX Reference Design (picoBTX)
Рис.15 Размещение элементов системы в платформе S1
Емкость корпусов этих платформ нормируется в проектном объеме 12,9 и 6,9 литров соответственно. Каждая из платформ имеет тщательно просчитанный термодизайн и подробные рекомендации по компоновке элементов.
Теперь поговорим об электрической составляющей стандарта. Так как стандарт BTX пришел не из пустого места, а базируется на многолетних разработках, оправдавших себя в стандарте ATX, то внешне системы электропитания не претерпели существенных изменений. На самом же деле системы электропитания стали значительно более «стандартизированными». Для блоков питания достаточно подробно описаны такие параметры, как:
— уровни выходных напряжений и их допустимые отклонения;
— предельные значения токов для каждого выходного канала напряжения;
— уровень шума на выходе блока питания по каждому каналу напряжения;
— входная мощность блока питания, как для нормального, так и для дежурного режима работы;
— диаграммы распределения выходной мощности в зависимости от нагрузки в каналах +5В и +12В;
— поддерживаемые стандарты электрической и электромагнитной безопасности;
— емкость нагрузки для каждого канала напряжения;
— частота и уровни входного сетевого напряжения;
— время поддержания выходных напряжений при пропадании входного напряжения;
— уровни выходных напряжений, при которых срабатывает защита;
— допустимые атмосферные условия работы;
— размер и скорость вращения вентилятора;
— уровень формируемого шума и т.д.
И это, не считая подробного описания габаритов корпуса блока питания и конфигурации выходных разъемов.
В стандарте достаточно четко описаны процедуры управления блоком питания с помощью сигнала удаленного управления REMOUT _ON (PS-ON). В этом разделе описаны и входное сопротивление сигналу удаленного включения, и величина допустимого тока, и представлены временные параметры этого сигнала.
В стандарте BTX для блока питания предусмотрены методы защиты и алгоритмы работы блока питания при возникновении различных «катастрофических» ситуаций (появления огня, чрезмерного задымления, короткого замыкания на системной плате и т.п.).
Большим достижением можно считать то, что достаточно четко прописаны методы и процедуры измерения характеристик и параметров блока питания. Это дает надежду, что в компьютерах, действительно соответствующих стандарту BTX, различных проблем, вызванных системой электропитания, станет значительно меньше.
Большое внимание при описании блоков питания уделяется коррекции коэффициента мощности.
В современном виде, стандартом BTX предусмотрено несколько возможных для применения типов и модификаций блоков питания, отличающихся форм-фактором, мощностью, типом выходных разъемов. К таким модификациям относятся:
1) ATX12V (версия 2.2) – доработанная и модифицированная спецификация ATX .
2) CFX12V (версия 1.2) – Compact Form Factor (компактный форм-фактор).
3) LFX12V (версия 1.1) – Low Profile Form Factor (низкопрофильный форм-фактор).
4) SFX12V (версия 3.1) – Small Form Factor (малый форм-фактор для блоков питания ATX для применения в micro-ATX и Flex-ATX).
5) TFX12V (версия 2.1) –Thin Form Factor (тонкий форм-фактор).
Как видно из перечислений форм-факторов блоков питания исключительно для стандарта BTX были разработаны три из них: CFX, LFX и TFX. Остальные два – ATX и SFX – являются лишь усовершенствованным версиями блоков питания ATX с учетом новых подходов.
Выходные сигналы и напряжения блока питания остались такими же, какими были и в ATX, пожалуй, можно только говорить о полном исчезновении из описаний стандартов выходного напряжения -5В.
Основной выходной разъем блока питания остался почти таким же, за исключением того, что количество контактов увеличилось до 24-х, против 20-ти в обычном ATX. Распределение сигналов по контактам можно посмотреть на рис.16.
Рис.16 Цоколевка основного разъема блока питания
В каждой из пяти вышеназванных модификаций блоков питания устанавливаются основные типовые источники питания с соответствующей выходной мощностью (250Вт, 300 Вт и т.д.). При этом для каждого такого типового источника питания с помощью специальной диаграммы задается соотношение допустимых выходных токов напряжений +5В и +12В. Это позволяет правильно распределить нагрузку блока питания при проектировании и сборке системы, т.е. за счет уменьшения мощности, потребляемой, например, каналом +5В, можно увеличивать нагрузку в канале +12В. Изучение приводимых в спецификациях диаграмм, позволит профессионально отнестись и к «апгрейду» компьютеров.
Последние модификации стандартов боков питания были приняты в 2005 году (май, апрель, июнь), поэтому большинству заинтересованных специалистов эти спецификации пока еще не известны. Для устранения этого пробела, начиная со следующего номера нашего журнала, мы начнем детальное знакомство с каждым из названных стандартов блока питания.
В заключение обзора можно сказать несколько слов о перспективах стандарта BTX. Несмотря на то, что работы над спецификациями BTX фирмой Intel (основным идеологом, разработчиком и «толкателем» нового стандарта) велись задолго до 2003 года, завершающая, можно сказать «надводная» часть работы, начались именно в период с 2003 по 2005 год. Стандарт BTX внешне развивался очень стремительно, и также стремительно началось его внедрение. Предполагается, что именно 2006 и 2007 года станут годами «триумфального шествия по миру» стандарта BTX. Было бы наивно рассчитывать на то, что, впервые появившись в рознице незадолго до 2005 года, новый форм-фактор вытеснил бы своих предшественников семейства ATX в короткие сроки. Тем более что с учетом обратной совместимости ATX-корпусов с ВТХ-платами новый стандарт изначально был рассчитан на постепенное внедрение. Поэтому в настоящее время корпуса и платы, соответствующие спецификации BTX, пока еще не нашли широкого распространения на нашем рынке. Но по некоторым прогнозам, уже в 2007 году системы, произведенные в соответствии со стандартами BTX, будут составлять порядка 60% объема всех продаж.