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 продаются 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 рис. 4.15 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 (рис. 4.16). Кроме полноразмерной схемы ATX, компания Intel описала конструкцию mini-ATX, которая размещается в таком же корпусе.
■ Полноразмерная плата ATX имеет размеры 305x244 мм (12x9,6 дюйма)
■ Плата mini-ATX — 284x208 мм (11,2x8,2 дюйма)
Mini-ATX не является официальным стандартом; его следует рассматривать как несколько уменьшенную версию формфактора ATX. Фактически все упоминания о mini-ATX были убраны из спецификации ATX 2.1 и ее последующих версий. В то же время существуют две официальные уменьшенные версии ATX: microATX и FlexATX. О них мы поговорим в следующих разделах.
Рис. 4.16. Спецификации платы ATX версии 2.1 (в современных платах ATX могут отсутствовать разъемы ISA) 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 (рис. 4.17 и табл. 4.2).
Таблица 4.2. Типовые встроенные порты в системных платах ATX Описание порта Тип разъема Цвет разъема
Порт мыши PS/2 6-контактный mini-DIN Зеленый
Порт клавиатуры PS/2 6-контактный mini-DIN Фиолетовый
Порты USB 2-контактный USB Черный
Параллельный порт 25-контактный D-Submini Светло-красный
Последовательный порт 9-контактный D-Submini Светло-зеленый
Аналоговый видеопорт VGA 15-контактный HD D-Submini Темно-голубой
передний/задний линейные выходы, черный, черный и розовый
центральный LFE-выход, микрофон соответственно
TV-выход S-Video 4-контактный Mini-DIN Черный
Порт IEEE-1394/FireWire 6-контактный IEEE-1394 Серый
Порт Ethernet 10/100/1000 8-контактный RJ-45 Черный
Оптический аудиовыход S/PDIF TOSLINK Черный
Цифровой видеовыход DVI (не показан) DDWG-DVI Белый
Цифровой аудиовыход S/PDIF (не показан) RCA Оранжевый
Порт SCSI (не показан) 50/68-контактный HD SCSI Черный
Модемный порт (не показан) 4-контактный RJ-11 Черный
Композитный видеовыход (не показан) RCA Желтый
DIN. Deutsches Institut fur Normung e.V (Германский институт стандартизации).
USB. Universal Serial Bus (универсальная последовательная шина).
VGA. Video Graphic Array (адаптер видеографики).
HD. High Density (двойная плотность).
MIDI. Musical Instrument Digital Interface (цифровой интерфейс музыкальных инструментов).
LFE. Low Frequency Effects (низкочастотные аудиоэффекты) сабвуфер.
S-Video. Super Video.
IEEE. Institute of Electrical and Electronic Engineers (Институт инженеров электротехники и электроники).
TOSLINK. Toshiba Optical link (оптический канал).
LAN. Local Area Network (локальная сеть).
RJ. Registered Jack (зарегистрированный штекер).
S/PDIF. Sony/Philips Digital Interface (цифровой интерфейс Sony/Philips).
DVI. Digital Visual Interface (цифровой видеоинтерфейс).
DDWG. Digital Display Working Group (цифровой видеоинтерфейс).
RCA. Radio Corporation of America.
SCSI. Small Computer System Interface (интерфейс малых вычислительных систем).
Рис. 4.17. Типичное расположение
Рис. 4.17. Типичное расположение разъемов на плате ATX и ее задней панели для систем со встроенными видео- и аудиосистемами (вверху и в центре), портами LAN и IEEE-1394/FireWire (внизу и в центре) и для систем типа legacy-free” (внизу)
Примечание
Большинство базовых портов и разъемов системных плат ATX имеют стандартные цветовые обозначения (см. табл. 4.2). Маркировка помогает использовать разъемы должным образом достаточно сравнить цвета разъемов и штекеров. Например, у большинства клавиатур разъем фиолетовый, в то время как у м ы ш и - 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 з е л е н ы й - соответственно в зеленый порт. При этом нет необходимости приглядываться к мелким обозначениям на самих разъемах.
Вся необходимая информация, относящаяся к спецификациям формфакторов ATX, mini-ATX, microATX, FlexATX и NLX, может быть получена на сайте Form Factors (www. formfactors.org). На сайте представлены спецификации формфакторов и технические характеристики конструкций системных плат, а также обзор новых технологий, данные по различным поставщикам и дискуссионный форум.
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.
ATX Riser
В декабре 1999 года Intel представила очередную модификацию системных плат семейства ATX — ATX-Riser. Эта конструкция включает в себя 22-контактный (2×11) разъем, дополняющий один из слотов PCI системной платы. В него вставляется вертикальная плата, содержащая, в свою очередь, два или три разъема. Эта плата позволяет установить две или три дополнительные платы PCI. Следует заметить, что данная конструкция не поддерживает AGP.
Системные платы семейства ATX обычно устанавливаются в вертикально расположенных корпусах, но в некоторых случаях более приемлема настольная система с горизонтальной компоновкой. При установке платы ATX в горизонтальный корпус высота платы PCI достигает 4,2 дюйма (107 мм), что приводит к увеличению высоты корпуса, по крайней мере до 6–7 дюймов (152–178 мм). В настольных системах Slimline чаще всего используются системные платы NLX, более сложная конструкция которых значительно увеличивает общую стоимость системы. Как следствие этой проблемы возник вопрос о поиске более дешевых способов использования стандартных плат формфактора ATX в настольных системах Slimline. Наиболее перспективным решением стало создание малогабаритной конструкции платы PCI. 14 февраля 2000 года специалистами группы Peripheral Component Interconnect Special Interest Group (PCI SIG) была представлена спецификация PCI Low-Profile, которая в настоящее время используется при разработке уменьшенных (до 2,5 дюйма) плат PCI. Новая спецификация PCI пока не получила широкого распространения, поэтому Intel остановилась на конструкции ATX Riser, которая позволяет применять платы PCI стандартной высоты в системах стоечного исполнения и Slimline.
При добавлении 22-контактного разъема расширения к одному из слотов PCI в системной плате генерируются дополнительные сигналы, необходимые для поддержки платы ATX Riser, содержащей два или три разъема. В эти разъемы могут быть подключены платы PCI стандартной длины. Следует заметить, что системная плата может использоваться как с платой ATX Riser, так и без нее. Однако если плата ATX Riser установлена, то оставшиеся разъемы PCI системной платы не используются; следовательно, для подключения плат расширения придется сделать выбор между системной платой и ATX Riser. Плата ATX Riser предназначена исключительно для плат PCI (отсутствует поддержка плат AGP и ISA). На рис. 4.18 показана системная плата ATX с установленной платой ATX Riser.
Разъем расширения с 22 контактами обычно устанавливается в шестой разъем шины PCI (второй справа). Нумерация, как правило, начинается с седьмого разъема, наиболее близкого к процессору, и выполняется справа налево. Расположение выводов разъема ATX Riser показано на рис. 4.19.
Рис. 4.19. Расположение выводов разъема ATX Riser
Разъем PCI платы ATX Riser представляет собой стандартный разъем PCI с идентичными сигналами.
Системы, использующие плату ATX Riser, принадлежат в основном к классу низкопрофильных. Поэтому стандартные платы PCI и AGP нельзя установить в свободные разъемы системной платы. Стандарт ATX Riser первоначально разрабатывался для системных плат эконом-класса, интегрированных со звуковыми, графическими и сетевыми микросхемами. Также указанный стандарт используется во многих серверах стоечного исполнения. Это связано с тем, что в ATX Riser большинство необходимых компонентов уже встроены в системную плату.
microATX
Формфактор системной платы microATX представлен компанией Intel в декабре 1997 года как вариант уменьшенной платы ATX, предназначенный для небольших и недорогих систем. Уменьшение формфактора стандартной платы ATX привело к уменьшению размеров корпуса, системной платы и блока питания и в конечном счете — к снижению стоимости системы в целом. Кроме того, формфактор microATX совместим с ATX, что позволяет использовать системную плату microATX в полноразмерном корпусе ATX. Но вставить полноразмерную плату ATX в корпус microATX, как вы понимаете, нельзя. В настоящее время системы mini-tower доминируют на рынке дешевых PC, несмотря на то что их малые размеры и узкий корпус серьезно ограничивают возможную модернизацию.
Системные платы формфакторов microATX и ATX (или mini-ATX) имеют следующие основные различия:
■ уменьшенная ширина: 244 мм (9,6 дюйма) вместо 305 мм (12 дюймов) или 284 мм (11,2 дюйма);
■ уменьшенное число разъемов расширения (максимум 4, хотя в большинстве случаев — всего 3);
■ уменьшенный блок питания (формфактора SFX/TFX).
Максимальные размеры системной платы microATX достигают всего 9,6x9,6 дюймов (244x244 мм) по сравнению с размерами полноразмерной платы ATX (12x9,6 дюйма, или 305x244 мм) либо mini-ATX (11,2x8,2 дюйма, или 284x208 мм). Размеры системной платы могут быть уменьшены, если расположение ее крепежных отверстий и разъемов будет соответствовать промышленному стандарту. Уменьшенное количество разъемов не составляет проблемы для обычного пользователя домашнего или офисного компьютера, так как ряд системных компонентов, к числу которых относятся, например, звуковая и графическая платы, часто встраиваются в системную плату. Высокая интеграция компонентов снижает стоимость системной платы и, соответственно, всей системы. Внешние разъемы USB, 10/100 Ethernet, иногда — SCSI или 1394 (FireWire) также могут содержать дополнительные слоты расширения. Спецификация системной платы microATX представлена на рис. 4.20.
Рис. 4.20. Спецификации платы microATX версии 1.1 В системах microATX благодаря соответствию разъемов с успехом использовался стандартный блок питания ATX. Но несмотря на это специально для таких систем был разработан уменьшенный формфактор блока питания, получивший название SFX/TFX”. Уменьшение размеров блока питания, в свою очередь, позволяет улучшить компоновку элементов и, соответственно, уменьшить общие размеры системы и потребляемую ею мощность. Но при использовании блока питания SFX/TFX можно столкнуться с недостатком выходной мощности для более быстрых или полностью сконфигурированных систем. Поскольку современные компьютеры потребляют немало электроэнергии, большинство плат microATX сторонних производителей поддерживают стандартные блоки питания ATX, хотя в системах microATX, поставляемых компаниями Compaq, HP, eMachines и другими, для уменьшения стоимости компьютера применяются те или иные типы блоков питания SFX или TFX.
Совместимость плат microATX с ATX означает следующее:
■ использование одного и того же 20-контактного разъема питания;
■ стандартное расположение разъемов ввода-вывода;
■ одинаковое расположение крепежных винтов.
Сходство геометрических параметров позволяет установить системную плату microATX как в корпус ATX, содержащий стандартный блок питания, так и в уменьшенный корпус microATX, использующий меньший по размерам блок питания SFX/TFX.
Общие размеры системы microATX достаточно малы. Типичная система, созданная на основе платы указанного формфактора, имеет следующие размеры: высота — 304,8 или 355,6 мм (12 или 14 дюймов), ширина — 177,8 мм (7 дюймов), длина — 304,8 мм (12 дюймов), что соответствует корпусу класса micro-tower” или desktop”. Типичная системная плата microATX показана на рис. 4.21.
Формфактор microATX был представлен на всеобщее рассмотрение компанией Intel фактически в качестве промышленного стандарта. Спецификации и прочую информацию, относящуюся к формфактору microATX, можно получить на сайте www.formfactors.org.
Если прочитаная статья из нашей обширной энциклопедия компьютера - "Системные платы и шины : ATX. microATX", оказалась полезной или интересной, Вы можете поставить закладку в социальной сети или в своём блоге на данную страницу:
Так же Вы можете задать вопрос по статье через форму обратной связи, в сообщение обязательно указывайте название или ссылку на статью!
Обсудить статью на форуме