link0 link1 link2 link3 link4 link5 link6 link7 link8 link9 link10 link11 link12 link13 link14 link15 link16 link17 link18 link19 link20 link21 link22 link23 link24 link25 link26 link27 link28 link29 link30 link31 link32 link33 link34 link35 link36 link37 link38 link39 link40 link41 link42 link43 link44 link45 link46 link47 link48 link49 link50 link51 link52 link53 link54 link55 link56 link57 link58 link59 link60 link61 link62 link63 link64 link65 link66 link67 link68 link69 link70 link71 link72 link73 link74 link75 link76 link77 link78 link79 link80 link81 link82 link83 link84 link85 link86 link87 link88 link89 link90 link91 link92 link93 link94 link95 link96 link97 link98 link99 link100 link101 link102 link103 link104 link105 link106 link107 link108 link109 link110 link111 link112 link113 link114 link115 link116 link117 link118 link119 link120 link121 link122 link123 link124 link125 link126 link127 link128 link129 link130 link131 link132 link133 link134 link135 link136 link137 link138 link139

PersCom — Компьютерная Энциклопедия Компьютерная Энциклопедия

Системные платы

ATX

Формфактор ATX стал первым революционным изменением конструкции материнских плат. В нем сочетаются лучшие особенности стандартов Baby-AT и LPX и заложены многие дополнительные усовершенствования. По существу, ATX — это “лежащая на боку” плата Baby-AT с измененным силовым разъемом и отличным местоположением источника питания. Главное, что необходимо запомнить, — конструкция ATX физически не совместима ни с Baby-AT, ни с LPX. Другими словами, для системной платы ATX нужен особый корпус и источник питания (правда, они стали наиболее распространенными; именно их можно встретить в подавляющем большинстве современных систем).

Впервые официальная спецификация ATX была выпущена компанией Intel в июле 1995 года. Системные платы ATX появились на рынке примерно в середине 1996 года и быстро заняли место ранее используемых плат Baby-AT. В феврале 1997 года появилась версия 2.01 спецификации ATX, после чего было сделано еще несколько незначительных изменений. Компания Intel опубликовала подробную спецификацию ATX, тем самым открыв ее для сторонних производителей. Технические характеристики существующих спецификаций ATX, а также других типов системных плат можно получить на сайте Desktop Form Factors (www.formfactors.org).

В настоящее время ATX является наиболее распространенным формфактором системных плат, рекомендуемым для большинства новых систем. Спецификация ATX останется расширяемой в течение еще многих лет; этим она похожа на предшествующую ей системную плату Baby-AT.

В конструкции ATX введены следующие улучшения по сравнению с Baby-AT и LPX.

  • Наличие встроенной двойной панели разъемов ввода$вывода. На тыльной стороне системной платы есть область с разъемами ввода-вывода шириной 6,25 и высотой 1,75 дюйма. Это позволяет расположить внешние разъемы непосредственно на плате и исключает необходимость использования кабелей, соединяющих внутренние разъемы и заднюю панель корпуса, как в конструкции Baby-AT.
  • Наличие одноключевого внутреннего разъема источника питания. Этот фактор является существенным для рядового конечного пользователя, которому при работе с платами формфактора Baby-AT было сложно не перепутать силовые штекеры при их вставке (и не сжечь таким образом материнскую плату). Спецификация ATX содержит одноключевой разъем источника питания, который легко вставляется и который невозможно установить неправильно. Этот разъем имеет контакты для подвода к системной плате напряжения 3,3 В, а это означает, что для системной платы ATX не нужны встроенные преобразователи напряжения, которые часто выходят из строя. В спецификацию ATX были включены два дополнительных разъема питания, получившие название вспомогательных силовых разъемов (3,3 и 5 В), а также разъем ATX12V, используемый в системах, потребляющих большее количество электроэнергии, чем предусмотрено оригинальной спецификацией. В последних спецификациях в силовом штекере ATX используется уже не 20, а 24 контакта.
  • Перемещение процессора и модулей памяти. Изменены места расположения этих устройств: теперь они не мешают платам расширения, и их легко заменить новыми, не вынимая при этом ни одного из установленных адаптеров. Процессор и модули памяти расположены рядом с источником питания и обдуваются одним вентилятором, что позволяет обойтись без специального вентилятора для процессора, который не всегда эффективен и часто ломается. Однако некоторые последние системы ATX все же требуют установки дополнительного активного теплоотвода, так как современные процессоры потребляют довольно большую мощность и обладают повышенным тепловыделением. Высота свободного пространства, предназначенного для установки процессора и теплоотвода, достигает примерно 70 мм (2,8 дюйма).

Активные теплоотводы и ‘‘коробочные’’ процессоры

Для большинства современных систем необходимы дополнительные средства охлаждения, помимо вентилятора в блоке питания, от активного теплоотвода на процессоре до корпусных вентиляторов. Компании Intel и AMD поставляют процессоры в комплекте с качественными теплоотводами, оснащенными вентиляторами на шарикоподшипниках. Это так называемые ‘‘коробочные’’ версии процессоров; они прода ются в розницу конечным пользователям, а не партиями от 100 штук компаниям производителям компьютеров. Наличие в поставке качественного активного теплоотвода избавляет конечных пользователей от необходимости самостоятельно подбирать совместимый теплоотвод; ‘‘коробочные’’ процессоры также очень неплохой выбор для небольших компаний-сборщиков, у сотрудников которых недостаточно опыта для проведения анализа температурных режимов работы, необходимого для удачного выбора теплоотвода. Единственное требование по температурному режиму при использовании ‘‘коробочных’’ версий процессоров состоит в том, что температура воздуха, обдувающего процессор (т.е. внутри корпуса) должна составлять не больше 38°C (100,4°F) (некоторые старые модели процессоров допускают и более высокую температуру до 45°C). Добавляя в поставку качественный теплоотвод, Intel и AMD получают возможность продлить гарантию процессоров. Крупные производители ПК обладают всеми необходимыми знаниями для того, чтобы выбрать подходящий пассивный теплоотвод, тем самым снизив стоимость системы и повысив ее надежность. Гарантию на OEM-версии процессоров дает производитель ПК, а не процессора. Как правило, в данном случае инструкции по установке теплоотвода доступны в руководстве пользователя системной платы.

  • Более удачное расположение внутренних разъемов ввода$вывода. Эти разъемы для накопителей на гибких и жестких дисках смещены и находятся не под разъемами расширения или самими накопителями, а рядом с ними. Поэтому можно уменьшить длину внутренних кабелей к накопителям, а для доступа к разъемам не нужно убирать одну из плат или накопитель.
  • Улучшенное охлаждение. Процессор и оперативная память сконструированы и расположены таким образом, чтобы максимально улучшить охлаждение системы в целом. При этом необходимость в отдельном вентиляторе для охлаждения корпуса или процессора снижается (правда, не настолько, чтобы отказаться от него совсем). Дополнительное охлаждение все еще является насущной потребностью большинства быстродействующих систем. Одна из особенностей оригинальной спецификации ATX заключалась в том, что вентилятор блока питания направляет поток воздуха внутрь корпуса. Обратный поток или схема нагнетания воздуха приводит к повышению давления в корпусе, что препятствует проникновению грязи и пыли. Тем не менее, направление потока воздуха в спецификации ATX было пересмотрено и предпочтение отдано вентилятору, работающему на выдувание, что приводит к понижению давления воздуха в корпусе. В целом схема нагнетания воздуха менее эффективна для охлаждения системы. А поскольку существующая спецификация допускает практически любую схему воздухообмена, большинство производителей поставляют блоки питания ATX в комплекте с вентиляторами, отсасывающими воздух из системы, т.е. предлагают конструкцию отрицательного давления. Более подробно об этом речь идет в главе 19.
  • Снижение стоимости. Конструкция ATX не требует наличия гнезд кабелей к разъемам внешних портов, встречающихся на системных платах Baby-AT, дополнительного вентилятора для процессора и 3,3-вольтного стабилизатора на системной плате. В этой конструкции используется только один разъем питания. Кроме того, можно укоротить внутренние кабели дисковых накопителей. Все это существенно снижает стоимость не только системной платы, но и всего компьютера, включая корпус и источник питания.

На рисунке ниже показана конструкция системы ATX в настольном исполнении со снятой верхней крышкой или в вертикальном — с удаленной боковой панелью. Обратите внимание, что системная плата практически не перекрывается отсеками для установки дисководов, что обеспечивает свободный доступ к различным компонентам системы (таким, как процессор, модули памяти, внутренние разъемы дисководов) и не мешает, в свою очередь, доступу к разъемам шины. Кроме того, процессор расположен рядом с блоком питания.

Примечание

Несмотря на то что большинство производителей систем ATX монтируют блок питания около процессора (в верхней части платы в корпусе tower), стандарт этого не требует. В некоторых системах можно встретить и другое расположение блока питания, например в нижней части корпуса.

Системная плата ATX, по сути, представляет собой конструкцию Baby-AT, перевернутую на 90°. Разъемы расширения параллельны более короткой стороне и не мешают гнездам процессора, памяти и разъемам ввода-вывода (на рисунке ниже). Кроме полноразмерной схемы ATX, компания Intel описала конструкцию mini-ATX, которая размещается в таком же корпусе.

Несмотря на то что отверстия в корпусе располагаются так же, как в Baby-AT, конструкции ATX и Baby-AT несовместимы. Основная конструкция источника питания ATX аналогична конструкции стандартного источника питания Slimline, используемого в системах Baby-AT, однако используются другие штекеры, а на контакты подается другое напряжение. Конструктивные преимущества формфактора ATX вытеснили с рынка материнские платы Baby-AT и LPX. Несмотря на то что материнские платы старых формфакторов все еще можно найти в продаже, я бы порекомендовал останавливать свой выбор исключительно на системах ATX (или совместимых с ними microATX и FlexATX). Они выпускаются начиная с конца 1996 года и, скорее всего, удержат лидирующие позиции еще несколько лет. Не снимая кожух компьютера, можно определить, имеет ли установленная в нем плата формфактор ATX. Обратите внимание на заднюю панель системного блока. ATX имеет две отличительные черты. Во-первых, все платы расширения вставлены непосредственно в материнскую плату; нет никаких выносных плат, как у LPX или NLX, так что их разъемы перпендикулярны к плоскости системной платы. Во-вторых, платы ATX имеют уникальную панель ввода-вывода удвоенной высоты, содержащую все встроенные разъемы на системной платы (рисунок и таблица, расположенные ниже ).

Примечание

Большинство базовых портов и разъемов системных плат ATX имеют стандартные цветовые обозначения (см. таблаблицу выше). Маркировка помогает использовать разъемы должным образом достаточно сравнить цвета разъемов и штекеров. Например, у большинства клавиатур разъем фиолетовый, в то время как у мыши преимущественно зеленый. Хотя порты как мыши, так и клавиатуры (оба имеют 6-контактные разъемы mini-DIN) расположены рядом друг с другом и внешне похожи, их цветовая кодировка позволяет не перепутать подключаемые к ним устройства. Таким образом, фиолетовый разъем подключается в фиолетовый порт, а зеленый соответственно в зеленый порт. При этом нет необходимости приглядываться к мелким обозначениям на самих разъемах.

Примечание

Некоторые системные платы, особенно предназначенные для серверов, отличаются большим разнообразием нестандартных формфакторов ATX, получивших название extended ATX. Размеры стандартной платы ATX составляют 305×244 мм, в то время как максимальный размер платы расширенного формфактора ATX может составлять 305×330 мм. Поскольку официального расширенного стандарта ATX не существует, размеры системных плат и корпусов расширенных формфакторов могут не совпадать. Приобретая системную плату расширенного формфактора, убедитесь в том, что она подходит для корпуса компьютера. Системные платы для двух процессоров Xeon можно монтировать в обычный корпус, поэтому для обеспечения максимальной взаимозаменяемости со стандартными корпусами рекомендуется приобретать системные платы стандартного формата ATX.