В статье сравниваются разные виды плат малого форм-фактора. Сделав выбор в пользу компьютеров на модуле, автор объясняет, почему CoM наиболее соответствуют современным задачам и каковы особенности четырех форм-факторов CoM, являющихся фактическими стандартами. А также подсказывает, как выбрать подходящий модуль для собственного проекта.

Представительство компании Congatec AG, г. Москва

Миниатюрный форм-фактор не новое изобретение в области встраиваемых систем, но необходимость в уменьшении системного размера, веса и питания повысила требования к нему, что воплотилось в ряде конструкторских решений. Почти два десятилетия назад плата PC/104 с ее небольшими размерами (3,55 × 3,78″) коренным образом изменила модульные промышленные компьютеры. Однако за минувшие годы концепция модулей малого форм-фактора, или SFF (Small form factor – англ.), привела к появлению трудноуправляемой группы разнотипных платформ и так называемых стандартов.

В целом платы SFF можно разделить на три группы:

Одноплатные компьютеры, SBC (single-board computer – англ. ), вся функциональность которых умещается на одной плате без возможности дальнейшего расширения;

Модули этажерочного типа (к ним де-факто относится семейство PC/104), позволяющие сформировать устройства разного уровня – начиная от «простого» SBC и заканчивая крупными, сложенными из стандартизированных модулей магистральными системами с произвольными опциями расширения;

Компьютеры на модуле (CoM), основные вычислительные функции которых сосредоточены в стандартизированном модуле, соединенном со стандартной или изготовленной на заказ платой.

Одноплатные компьютеры обеспечивают высочайший уровень вертикальной интеграции плат и имеют самую низкую себестоимость, что особенно заметно при их большом количестве.

Если стандартный SBC не соответствует техническим требованиям, необходимо создавать плату на заказ. Ее разработка занимает достаточно много времени и требует труда немалого числа высококвалифицированных специалистов из-за сложности сегодняшних сверхбыстрых и миниатюрных микросхем – некоторые с шагом координатной сетки печатной платы 0,600, 0,500 или даже 0,400 миллиметра. В дополнение к «железу» необходимо создать драйвера BIOS (базовая система ввода/вывода) и O/S (для подсистемы ввода/вывода). Сегодня же в условиях острой конкуренции компании стремятся оптимизировать научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу, сосредоточив усилия на самых главных видах деятельности, для того чтобы первыми добраться до рынка.

Компьютерные модули, собирающиеся по типу этажерки (или бутерброда), а именно в формате PC/104, выгодны, потому что какая бы функциональность ни требовалась, устройство всегда готово к продаже. Разработка «железа» получается простой и достаточно быстрой, поскольку нужно только спроектировать решение, купить модули и собрать их «в стопку». А каковы же здесь недостатки? Системы, построенные на основе модулей формата PC/104, прекрасно подходят для определенных приложений, когда необходимо простое и устойчивое решение, а требования к вычислительной мощности, быстродействию графики и теплоотводу не столь высоки. Однако разъемы и система требуют капитальных затрат, а большая часть экосистемы ориентирована на шину ISA.

Поскольку технология за прошедшие два десятилетия отошла от шин ISA и параллельных шин, когда-то универсальный мир PC/104 раздробился на множество вариаций и обновлений. Сейчас существуют PC/104, PC/104‑plus, PCI/104, PCI/104‑Express, PCIe/104 и SUMIT-ISM. Это часто приводит к довольно сложным сочетаниям и комбинациям в экосистеме. То, что некогда казалось идеальным преимуществом, становится тяжким бременем, когда дело доходит до разработки нового продукта. Многие традиционные продукты и компоненты выработали свой ресурс, а заменить их трудно. Охлаждение также может обернуться грандиозной задачей из-за низких конструктивных требований по теплоотводу.

Современное поколение ЦП, включающее процессоры Atom Intel и AMD G‑серии, сегодня предпочтительный и зачастую единственный выбор для среднечастотных безвентиляторных устройств. Кроме того, во многих применениях общая площадь стопки плат PC/104 вызывает затруднения при компоновке. Когда-то ведущий форм-фактор в отрасли PC/104 больше не является законодателем мод.

Благодаря открытому международному стандарту SMARC компьютеры на модуле (CoM) предлагают широкий диапазон производительности и размеров, но только четыре форм-фактора являются настоящими, фактическими стандартами, которые поддерживаются контролирующими органами и основными дистрибьюторами. Перечислим их (рис. 1): это ETX; его удачное внешнее обновление, известное как XTX; COM Express, который сегодня является безусловным лидером рынка высокоскоростных систем, и относительно новый Qseven – форм-фактор для низкого энергопотребления, мобильных и ультрамобильных приложений CoM.

Рис. 1. Эволюция компьютеров на модуле от форм-фактора ETX до Qseven

Вместе эти четыре форм-фактора вобрали в себя все типичные преимущества компьютеров на модуле. В то время как решения большинства компаний не отвечают квалификационным требованиям в области новейших компьютерных технологий с их сверхтонкими штырьковыми выводами и очень чувствительными к электромагнитной совместимости высокоскоростными сигналами, компьютеры на модуле предлагают наиболее действенные средства, помогающие справиться с самыми трудными проектами. Эти устройства поступают полностью укомплектованными и гарантируют короткий период разработки. Разделение на две части – общую (CoM) и специализированную (основная плата) – облегчает масштабирование и обновление опций, а кроме того, обеспечивает «сшитую как по мерке» платформу, когда дело доходит до размера и размещения беспроводного соединителя ввода/вывода. Перейти на новейшую компьютерную технологию с меньшим энергопотреблением и большей вычислительной мощностью так же просто, как заменить компьютерный модуль. Из-за природы CoM модули этого формата обнаруживаются почти в безграничном количестве приложений. Выпуская компьютеры на модуле, OEM-производители могут быть уверены в завтрашнем дне благодаря множеству поставщиков, масштабируемости производительности, платформе, отвечающей последним требованиям, и сокращенному времени выхода на рынок. Все эти преимущества приводят к более конкурентоспособному конечному продукту на рынке для OEM.

Особенности четырех форм-факторов CoM

Embedded Technology eXtended, или ETX, представленный в 1998 году, стал первым фактическим стандартом в ряду CoM-форм-факторов. Он сохранил прежнюю систему ввода/вывода, поддерживает PS/2 и размер платы 3,7 × 4,5″ (95 × 114 мм). Утвержденным стандартом ETX стал в 2000 году. Из-за своего максимально возможного TDP (требования по теплоотводу) в 40 ватт применяется главным образом в промышленных сегментах рынка вычислений и автоматизации. Из других отраслей, где используются большие установленные системы на базе компьютерных модулей форм-фактора ETX, можно назвать медицину, транспорт и игры. Вместе с форматом PC/104 ETX – старший признанный стандарт среди малых форм-факторов с неограниченной поддержкой ISA. В настоящее время модули ETX используются главным образом в устаревших проектах, где необходимо поддерживать шину ISA, которой более двадцати лет. В связи с тем что чипсет 855 от Intel был снят с производства, сегодня модули форм-фактора ETX оснащены главным образом процессорами Geode, VIA или Atom, а новейшие модули ETF снабжены процессорами AMD G‑серии, которые предлагают полную графику и увеличение производительности ЦПУ.

Форм-фактор XTX, появившийся в 2005 году, является обновлением ETX и полностью с ним совместим. Отличается собственной поддержкой SATA (четыре порта) и четырьмя маршрутами PCIe, заменяющими шину ISA на четвертом соединителе. Это повышает производительность ввода/вывода до 2 Гб в секунду за маршрут, включая актуальные высокоскоростные интерфейсы на материнской плате. Если необходима совместимость с ETX, но не требуется поддержка шины ISA, то XTX – самый подходящий вариант. ХТХ является низкозатратным обновлением линейки от форм-фактора ETX до современных технологичных высокопроизводительных платформ вне 855 чипсета, так же как и шлюз к питанию двухъядерного процессора. Модули ETX находят применение в таких областях, как вычислительная обработка данных в промышленности, автоматизация, медицина, транспорт и игры.

COM Express

COM Express был представлен как стандарт консорциумом PICMG* в 2005 году. Основная цель состояла в том, чтобы создать универсальный, масштабируемый стандарт CoM, освобожденный от устаревших плат. Размеры, первоначально определенные PICMG, составляли 3,7 × 4,9″ (95 × 125 мм) для основных плат и 4,3 × × 6,1″ (110 × 155 мм) – для расширенных. По просьбе многочисленной группы производителей продукции COM Express был введен дополнительный размер 3,7 × 3,7″ (95 × 95 мм) – компактный, приблизительно такой же, как у платы PC/104 (90 × 96 мм). Кроме новой схемы соединителя и нескольких вариантов размера, плата COM Express снабжена рядом важных новых функций, включая: шесть PCIe-маршрутов, опцию PEG-порт (состоит из шестнадцати маршрутов PCIe), интерфейс SDVO, гигабитный LAN и изменения напряжения питания от 5 до 12 В. Требования по теплоотводу (TDP), прежде составляющие максимум 40 Вт (ETX/XTX), были увеличены до 137 Вт, включая самые мощные высокопроизводительные процессоры и графические чипсеты. Освобожденный от «старья», выдвинутый корпорацией PICMG, COM Express стал популярнейшим стандартом CoM, имеющим самую богатую экосистему и получившим поддержку поставщиков. Для компьютеров на модуле сегодня обеспечен широкий выбор встроенных процессоров архитектуры х86 – от одножильного Atom низкой мощности до высокоэффективного четырехъядерного i7. Модули форм-фактора COM Express используются для мощных игровых компьютеров, высокопроизводительного медицинского оборудования и цифровых табло, для промышленных компьютеров, автоматизации, телекоммуникаций, на транспорте и в терминалах для оплаты по пластиковым картам в торговых точках.

Самый новый из стандартов CoM. Был создан в 2008 году для поддержки маленьких устройств низкой мощности, мобильных и ультрамобильных приложений. Размер платы (рис. 2) составляет всего 2,76 × 2,76″ (70 × 70 мм), дорогой межплатный соединитель не требуется, нужен скорее недорогой, но тем не менее надежный разъем с 230 торцевыми контактами, использующийся в слоте платы MXM, который широко применяется в мобильных видеокартах. Теплоотвод ограничен 12 Вт, а указанное напряжение в 5 В позволяет мобильному устройству работать эффективно на двух литиевых элементах питания. Qseven поддерживает более современные шины ввода/вывода, включая до четырех маршрутов PCIe (никакого штепселя) с графикой, поддерживающей два порта – LVDS и SDVO (совместно с портом HDMI/дисплея). Qseven поддерживает интерфейсы CAN, SPI, LPC и SDIO, чтобы гарантировать максимальную гибкость для мобильных приложений. Qseven не является платформой лишь на базе х86, также определяется и поддерживается ARM. Очень полезная функция – общий интерфейс программирования встраиваемых приложений (EAPI) для промышленного применения, таких как сторожевой таймер, шина I²C, регулировка яркости дисплея, хранилище BIOS и чтение системных температур. Форм-фактор находит применение в карманных и ультрамобильных устройствах, компьютерных панелях, играх начального уровня, простом медицинском оборудовании, простом цифровом оборудовании, промышленных компьютерах, автоматизации, на транспорте, в мобильных приложениях для терминалов. Формат Qseven подходит для любых приложений с питанием от батареи или использующих технологию PoE, то есть с питанием через витую пару в сети Ethernet.

Доброго времени суток, уважаемые читатели нашего техноблога. Сегодня мы рассмотрим основные форм факторы материнских плат по состоянию на 2018 год. Сразу хотим сделать уточнение, что классификация будет включать лишь устройства для домашнего использования. Здесь не рассматриваются современные серверные МП CEB и EEB, хотя и о них мы в дальнейшем также поговорим.

Из этой статьи вы узнаете:

В чем будет заключаться обзор? Здесь вы получите исчерпывающую информацию о максимальных размерах платы, количестве используемых портов, компоновке разъемов и не только. Надеемся, наша статья поможет вам определить оптимальную материнскую плату для компьютера, если вы еще этого не сделали.

Велик ли выбор?

На сегодняшний день на рынке распространено несколько популярных типов, а точнее форм‐факторов системных плат. Из ключевых отметим:

E‐ATX;
MicroATX;
Mini‐ITX;
Mini‐STX.

Как узнать и определить оптимальный формат? Вот давайте вместе и разберемся, а заодно порассуждаем на тему, какой форм‐фактор лучше.

ATX

ATX (Advanced Technology Extented) – самый распространенный стандарт МП на текущий момент. Был разработан компанией Intel в далеком уже 1995 году в качестве альтернативы популярного на тот момент форм‐фактора AT, но настоящую известность обрел лишь с 2001 года. Из базовых отличий от предшественника стоит отметить следующее:

Управление питанием процессора силами материнской платы. Процесс происходит даже в выключенном состоянии: на ЦП и некоторые периферийные разъемы систематически подается напряжение в 5 или 3,3 вольта;
Схема питания существенно изменена в более привычный на сегодняшний день вариант 24+4 или 24+8 pin;
Задняя панель получила фиксированный прямоугольный размер, а все комплектующие и периферийные устройства теперь подключаются без использования переходников и дополнительных шлейфов. Каждый производитель МП может произвольно менять расположение выходов, предоставляя в комплекте заглушку для задней части системного блока;
Мышь и клавиатура имеют стандартный разъем подключения PS/2 (сейчас в основном USB).

Все разъемы питания на материнской плате находятся по краям текстолита, обеспечивая как эстетическую красоту, так и удобство подключения периферийных устройств и блока питания. В центральной части сосредоточены сокет, слоты под ОЗУ, PCI‐Ex, и южный мост.
Размер стандартный – 305х244 мм. Для крепления к корпусу предусмотрено от 8 до 9 монтажных отверстий.

E‐ATX

E‐ATX (Extented – расширенный) – производный случай от ATX, который отличается, в первую очередь, размером платы – 305х330 мм. Зачастую на базе этой системной платы собираются топовые геймерские решения под актуальные нынче сокеты 1151, 2066 (Intel), AM4 и TR4 (AMD).

Ключевое отличие от стандартной ATX – больше слотов расширения (до 8 портов под оперативную память), более продуманная система питания компонентов, улучшенное охлаждение и, что случается довольно часто, штатное СВО.

Отдельно хочется упомянуть серверные двухпроцессорные материнские E‐ATX‐платы. Дополнительные 86 мм позволяют без проблем разместить на одном листе текстолита до 16 портов под ОЗУ и слоты расширения (видеокарты, сетевые платы, RAID‐контроллеры).

Из недостатков стоит отметить лишь подбор соответствующего корпуса, поскольку подавляющее большинство Midi‐Tower решений для ATX‐плат попросту не подойдут.

MicroATX

MicroATX (mATX, uATX, µATX) – еще одна производная от ATX, которая была создана все теми же Intel в 1997 году. Платы данного форм‐фактора практически не отличаются от стандартных аналогов, за одним исключением – габариты 244х244 мм, что отсекает всю нижнюю панель с портами расширений и перемещает SATA‐порты на боковую панель, оптимизируя имеющееся пространство текстолита.

Монтажные отверстия проделаны таким образом, чтобы MicroATX можно было установить в стандартные ATX‐корпуса без особых проблем. , сокет и прочие архитектурные моменты не затронуты.
Стандарт изначально задумывался как офисный, а потому набор периферии и портов подключения в MicroATX скромнее, чем у полноформатного аналога. Однако современные модели без проблем создают на базе платы базу для следующих ПК:

серверные;
мультимедийные;
игровые;
рабочие станции;
HTPC;
рендер‐машины.

Единственный недостаток по сути – невозможность подключить вторую видеокарту из‐за недостатка второго полноценного PCI‐E x16.

Mini‐ITX

Mini‐ITX – еще более компактная версия ATX, только ее габариты не превышают 170х170 мм. Механическая совместимость со всеми комплектующими и поддержка современных чипов сохраняется. Форм‐фактор был создан в 2001 году компанией VIA Technologies с единственной целью – продвигать собственный процессор, однако что‐то пошло не так, и камень так и не получил популярность, чего не скажешь о МП.

Отличительная особенность Mini‐ITX – встроенный процессор в некоторых моделях плат, которые распаяны производителем на заводе. Заменить его не получится от слова совсем. С одной стороны, решение не самое практичное, но с другой – такая процедура значительно удешевляет производство (не нужно думать над вставкой сокета) и итоговую стоимость продукта. Архитектура позволяет создать максимально холодные (TDP встроенных ЦП не превышает 15 Вт), бесшумные и быстрые офисные станции (SSD+16 ГБ ОЗУ DDR4 2400 МГц).
Идеальное решение для HTPC или мультимедийного центра. Хотя игровую систему на такой плате также можно построить. Достаточно присмотреться к MSI B350I Pro AC. Плата имеет стандартное питание и поддерживает разгон комплектующих. Добавьте Ryzen 5 2400G и получите идеальную систему для души.

Mini‐STX

Mini‐STX (Mini Socket Technology Extended) – относительно свежий стандарт, разработанный все теми же Intel. Имеет размеры 147х140 мм, что сопоставимо с конвертом для DVD‐диска.

От Mini‐ITX отличается полным отсутствием поддержки разъемов PCI‐E x16, а также измененным портом для подключения БП. Здесь выход имеет штырьковый вид, как на большинстве современных ноутбуках. Отчасти этот шаг продиктован тем фактом, что плата и комплектующие на ней, являются маломощными. С другой стороны, распаивать 24+4 pin на такой площади как‐то негуманно.

Для создания полноценного ПК здесь предусмотрена возможность подключения SATA или M.2-накопителей, ОЗУ и процессора со встроенным видеоядром. Миниатюрные габариты позволят разместить плату в миниатюрный корпус габаритами с PS4 или XBOX One.

Главный недостаток – необходимость БП под Mini‐STX платы.

Выводы

Итак, сравнение различных архитектур сводится в основном к габаритным показателям и количеству на плате. По‐хорошему, надобность в ATX‐моделях с каждым годом все ниже, поскольку MicroATX предлагают аналогичный функционал и не требуют корпуса больше Mid‐Tower. Отсутствие дополнительных слотов PCI‐E x16/x8/x4?

Современная индустрия отказывается от дальнейшей поддержки SLI и Crossfire, что делает нецелесообразным запитывание дополнительных слотов, если только вы не занимаетесь майнингом, либо хотите подключить сверхбыстрый NVMe SSD, карту захвата или аудиокарту класса ASUS Xonar.

Надеемся, мы помогли вам с выбором материнской платы для вашей будущей системы. Какой она будет – уже другое дело, но основная мысль получена, теперь надо бы ее реализовать. Удачи! Не забывайте и делиться с близкими, пока.

Назначение и различия материнских плат

Материнская плата (motherboard англ.) или как ее еще называют – системная плата , служит для обеспечения взаимодействия между всеми компонентами персонального компьютера. Проще говоря, она объединяет между собой и управляет всеми элементами твоего компьютера.

Системные платы различаются по своему назначению, своей функциональности и по размерам (формфактору). По назначению материнки бывают: для настольных ПК, для ноутбуков и для серверов (мы остановимся только на настольных компьютерах). Под функциональностью, подразумевается то, какой тип процессора иоперативной памяти можно на нее поставить, а это в свою очередь влияет и на всю остальную конфигурацию и производительность системного блока . Размер же материнской платы, имеет решающее значение при выборе корпуса системного блока. Формфакторы материнских плат имеют определенные мировые стандарты, вот некоторые из них:

WTX – 355,6х425,4 мм, для серверов и рабочих станций.

ATX – 305х244 мм, для обычных корпусов.

Mini-ATX – 284х208 мм, для малых корпусов.

microATX – 244х244 мм, для малых корпусов.

Mini-ITX – 170х170 мм, для сверхмалых корпусов.

Если ты когда-нибудь, захочешь самостоятельно собрать себе компьютер по частям, то помни, что начинать следует именно с выбора материнской платы.

Производители материнских плат

Из наиболее известных производителей материнских плат на российском рынке следует отметить такие компании как: Asus (Тайвань), Gigabyte (Тайвань), Intel (США), MSI (Тайвань), ASRock (Тайвань).

Устройство материнской платы

А теперь давай с тобой посмотрим, как схематично устроена системная плата . Для возможности подключения к себе других устройств, все материнки имеют одинаковые стандарты расположенных на них слотов и разъемов, а взаимодействие этих слотов и разъемов обеспечивается чипсетом.

Чипсет – это набор взаимосвязанных микросхем (системной логики), эти микросхемы принято называть Северным и Южным мостами.

Северный мост отвечает за взаимодействие центрального процессора (ЦПУ) и оперативной памяти.

Южный мост обеспечивает совместную работу центрального процессора и устройств, подключенных к PCI, IDE, SATA, USB и прочим типам слотов и разъемов, о которых мы поговорим ниже.

Все эти взаимодействия в системной плате осуществляются с помощью специальных магистралей называемых шинами.

Шины – это специальные устройства для связи между компонентами материнской платы, т.е. по ним передаются различные сигналы и команды. Разные шины обладают разной скоростью передачи сигналов (пропускной способностью).

Например, фронтальная шина (FSB) связывающая северный мост с ЦПУ имеет высокую скорость работы, а шина LPC, связывающая Южный мост с BIOS и мультиконтроллером (англ. Super I/O – регулирует работу портов PS/2, AGP, LPT и пр.), обладает низкой пропускной способностью.

Что находится на материнской плате

И так с устройством разобрались, теперь разберемся с основными разъемами и слотами, находящимися на материнской плате, узнаем, как они называются и, что к ним следует подключать. А для наглядного примера возьмем материнскую плату Gigabyte GA-770T-D3L .

Северный Мост (контроллер-концентратор памяти )

Сокет – это основной разъем материнской платы, предназначенный для установки центрального процессора. Каждый сокет поддерживает только определенный тип процессоров, поэтому производители системных плат всегда указывают какие процессоры можно установить на ту или иную модель платы.

Слоты оперативной памяти служат для установки плат (модулей) ОЗУ, таких слотов на материнской плате обычно от двух до четырех. Они располагаются справа от сокета, и так же как в случае с процессором каждая материнская плата поддерживает только один из типов оперативной памяти: DDR, DDR2, DDR3, DDR4. Чем больше число DDR, тем мощнее и современнее тип ОЗУ. Какой именно тип памяти поддерживает конкретная системная плата можно узнать из инструкции к ней или из надписи на плате рядом со слотами, а если проще – чем современнее материнка , тем более мощная оперативка ей требуется.

Слот PCIEX16 предназначен для установки видеокарты, на дорогих и мощных материнских платах таких слотов может быть несколько. При установке видеокарты в этот слот стоит обратить внимание на его пропускную способность (указана на плате), она бывает трех типов: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0 и PCI Express 3.0, соответственно, чем выше число, тем больше пропускная способность.

Слоты PCIEX1 предназначены для установки различных устройств: WiFi карты, WiMax карты, GPS приёмники, выводы для индикаторных светодиодов, USB 2.0 и пр.

Сетевой контроллер это чип (в нашем случае Realtek RTL8111D/E) на материнской плате, который исполняет роль интегрированной сетевой карты и необходим для подключения к интернету.

Южный мост (периферийный контроллер )

BIOS – это чип, а также вшитая в него микропрограмма, которая включается перед запуском операционной системы, основное предназначение BIOS – это проверка работоспособности компьютера (этот процесс называется POST) до загрузки ОС. Помимо этого BIOS позволяет настраивать различные параметры материнской платы.

Джампер очистки содержимого CMOS-памяти, необходим для возвращения BIOS к заводским настройкам (обнулению), это может быть необходимо при ремонте компьютера. Для обнуления необходимо снять пластиковую заглушку с контактов джампера и замкнуть их отверткой (разумеется, эти действия следует производить на обесточенном компьютере).

Батарейка на материнской плате нужна для сохранения основных настроек BIOS в тех случаях, когда ты выключаешь компьютер из электросети.

Слоты PCI служат для подключения периферийных устройств к системной плате, это может быть звуковая карта, TV-тюнер, сетевая карта и пр.

Разъем IDE – это устаревший интерфейс для подключения оптических приводов и жестких дисков. Разъем IDE имеет большие размеры и меньшую скорость обмена информацией, чем современные разъемы SATA.

Разъем FDD служит для подключения Floppy дисковода, предназначенного для чтения гибких дисков.

Разъем SATA – это как говорилось выше более современный аналог IDE, SATA используются в основном для подключения жесткого диска и оптического привода.

Разъемы USB предназначены для подключения USB входов с передней панели системного блока, к каждому разъему можно подключить по два входа.

Звуковые разъемы (есть не на всех материнка) служат для подключения к материнской плате различных устройств снабженных дополнительными аудиовыходами. CD IN – для подключения дополнительных аудио поводов с оптического привода. Разъемы SPDIF IN и SPDIF OUT необходимы при подключении устройств (напр. звуковой или видеокарты), которые поддерживают цифровой аудиовыход, через дополнительные S/PDIF или HDMI кабеля.

Разъемы питания материнской платы и процессора

Разъем питания ATX необходим для подключения соответствующего кабеля с блока питания, через него запитывается сама системная плата, платы расширения, подключаемые к ней, а также системы охлаждения (кулер процессора и др.), различные световые индикаторы и пр.

Разъем ATX 12V предназначен для подачи питания на центральный процессор .

Питание системы охлаждения

Входы, кнопки, индикаторы с передней панели системного блока

К разъемам из группы F PANEL подключаются провода от кнопок включения и перезагрузки компьютера, индикатора работы жесткого диска, а также системный динамик.

К разъему F AUDIO следует подключать передние аудио входы от наушников и микрофона. Поэтому если на передней панели корпуса эти входы есть, но они не работают, следует проверить подключены ли провода от них к данному разъему, так как при магазинной сборке компьютера это часто забывают сделать.

Классификация материнских плат по форм-фактору

Форм-фактор материнской платы - стандарт, определяющий размеры материнской платы для компьютера, места её крепления к шасси; расположение на ней интерфейсов шин,портов ввода-вывода, разъёма процессора, слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.

Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей (что имеет ключевое значение для снижения стоимости владения, англ. TCO ).

3. Чипсет.

Чипсет или набор системной логики – это основной набор микросхем материнской платы, обеспечивающий совместное функционирование центрального процессора, ОЗУ, видеокарты, контроллеров периферийных устройств и других компонентов, подключаемых к материнской плате. Именно он определяет основные параметры материнской платы: тип поддерживаемого процессора, объем, канальность и тип ОЗУ, частоту и тип системной шины и шины памяти, наборы контроллеров периферийных устройств и так далее.

Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух компонентов, представляющих собой отдельные чипсеты, связанные друг с другом высокоскоростной шиной.

Однако последнее время появилась тенденция объединения северного и южного моста в единый компонент, так как контроллер памяти все чаще встраивают непосредственно в процессор, тем самым разгружая северный мост, и появляются все более быстрые и быстрые каналы связи с периферийными устройствами и платами расширения. А также развивается технология производства интегральных схем, позволяющая делать их более миниатюрными, дешевыми и потребляющими меньше энергии.

Объединение северного и южного моста в один чипсет позволяет поднять производительность системы, за счет уменьшения времени взаимодействия с периферийными устройствами и внутренними компонентами, ранее подключаемыми к южному мосту, но значительно усложняет конструкцию чипсета, делает его более сложным для модернизации и несколько увеличивает стоимость материнской платы.

Но пока что большинство материнских плат делают на основе чипсета разделенного на два компонента. Называются эти компоненты Северный и Южный мост.

Названия Северный и Южный - исторические. Они означают расположение компонентов чипсета относительно шины PCI: Северный находится выше, а Южный - ниже. Почему мост? Это название дали чипсетам по выполняемым ими функциям: они служат для связи различных шин и интерфейсов.

Причины разделения чипсета на две части следующие:

1.Различия скоростных режимов работы.

Северный мост работает с самыми быстрыми и требующими большой пропускной способности шины компонентами. К числу таких компонентов относится видеокарта и память. Однако сегодня большинство процессоров имеют встроенный контроллер памяти, а многие и встроенную графическую систему, хотя и сильно уступающую дискретным видеокартам, но все же часто применяемую в бюджетных персональных компьютерах, ноутбуках и нетбуках. Поэтому, с каждым годом нагрузки на северный мост снижаются, что уменьшает необходимость разделения чипсета на две части.

2. Более частое обновление стандартов периферии, чем основных частей ЭВМ.

Стандарты шин связи с памятью, видеокартой и процессором изменяются гораздо реже, чем стандарты связи с платами расширения и периферийными устройствами. Что позволяет, в случае изменения интерфейса связи с периферийными устройствами или разработки нового канала связи, не изменять весь чипсет, а заменить только южный мост. К тому же северный мост работает с более быстрыми устройствами и устроен сложнее, чем южный мост, так как от его работы во многом зависит общая производительность системы. Поэтому его изменение - дорогая и сложная работа. Но, несмотря на это, наблюдается тенденция объединения северного и южного моста в одну интегральную схему.

Как ни странно, но зачастую перед покупкой нового компьютера, люди не всегда задумываются над размером и типом будущего ПК (форм-фактором). Чаще всего это падает на плечи продавцов, которые не всегда заинтересованы в нуждах КЛИЕНТА, попросту говоря — какой корпус попался — в тот и засунули… Однако, зачастую именно этот параметр является важным, как для пользователя так и для самого компьютера. Насколько это важно? От форм-фактора ПК (и от правильности его выбора, конечно же…) зависит множество немаловажных параметров: удобство работы, уровень шума, температура корпуса, а отсюда вытекают: “здоровье” комплектующих внутри (в первую очередь жестких дисков — которые хранят вашу информацию — а это как известно высшая ценность), удобство работы и пр. и т.п. … Итак, как же правильно выбрать размер системного блока будущего ПК?

Для начала — предлагаю рассмотреть их подробнее по очереди:

В начале нужно сказать, что размеры ПК складываются не только от размеров самого корпуса. Размеру корпуса должны соответствовать еще размеры комплектующих — системной платы в первую очередь, видеокарты, блока питания и прочих устройств. Например, нельзя поместить системную плату формата ATX в корпус miniTower, или видеокарту типа GeForce 9800GTX в такой же корпус — она просто не влезет. А если и влезет, то будет так греться, что малое пространство не позволит эффективно отводить тепло, и перегрев будет грозить всем устройствам…

Итак, давайте рассмотрим форм-факторы корпусов — их размер можно сказать прямо пропорционален возможностям будущего ПК, т.к. он определяет размер комплектующих, которые могут в него “влезть”. А современные комплектующие зачастую больших размеров (например — мощные видеокарты). Поэтому можно в некотором смысле дать такой совет: чем мощнее планируется ПК — тем больше корпус…

Полная башня (Full Tower): Размеры такого корпуса: ширина 15-20см, высота 50-60см. Такой корпус имеет от 4 до 9 отсеков для устройств 5.25 дюймов (пример: привод DVD-ROM), имеет от 6 до 12 отсеков под устройства 3,5 дюймов (пример: жесткий диск), имеет возможность для установки семи карт расширения (например, TV-тюнер, звуковая карта). Так же такой корпус вмещает полноразмерную системную плату ATX (об их размерах мы поговорим позже). Говоря проще — корпуса такого типа самые большие, и вместимость различного “железа” у них огромна. Но тут конечно все зависит уже от системной платы — сколько она позволяет подсоединять жестких дисков, плат расширения, (которые потом находят себе место в просторе корпуса) и пр. Применение: В основном, для мощный компьютеров, ориентированных исключительно на высокую производительность, т.к. такие системные блоки содержат в себе много быстрых комплектующих, которые как известно выделяют много тепла, а в таком большом корпусе охлаждение не затруднено.

Средняя башня (Mid Tower): Пожалуй, самый распространенный размер среди домашних настольных компьютеров. Его размеры: ширина 15-20см, высота 43-45см. Такие корпуса способны вместить полноразмерную системную плату ATX, полноразмерные блок питания, несколько жестких дисков и достаточно много жестких дисков. Применение: Можно сказать — универсальное. Размеры приемлемые и для высокопроизводительных ПК, и для обычного среднего домашнего компьютера. Пространство внутри корпуса позволяет циркулировать воздушным потокам внутри обычно не затрудняя охлаждение корпуса и устройств. Я рекомендую его для сборки ПК — если ваши требования к размерам ПК обычны, и если не нужен компьютер “на полке”.

Мини-башня (Mini Tower): В основном распространены в секторе офисных компьютеров. Из-за своих маленьких размеров (ширина 15-20см, высота 33-35см) они позволяют устанавливать немного: (1-2 оптических привода, 1-2 жестких диска и примерно 4 слота расширения) и устройства средней или ниже производительности. Во-первых, по причине размеров, а во-вторых, по причине нагрева. Места в таком корпусе мало — и поэтому требования к температуре устройств выше, дабы не создавался противный шум вентиляторов и перегрев устройств. Но в такой корпус можно уместить комплектующие, которых вполне хватит для офисной работы с текстом, презентациями и электронными таблицами.

Мини-ПК (Small Form Factor): При своих размерах (ширина 20 см, высота 18-23 см) они вмещают максимум 2 слота расширения, немного жестких дисков и подразумевают компактный блок питания. Здесь подразумевается, что пользователь будет в основном пользоваться компонентами встроенными в системную плату (которая кстати тоже маленькая) такими как встроенное видео и звук. По внешнему виду эти корпуса напоминают бытовую технику. Их использование — как офисные ПК или как основа домашнего кинотеатра. Об охлаждении здесь вопрос не стоит, т.к. устройств очень мало да и они по своему предназначению выделяют немного тепла.

Так же существуют еще и форм-факторы Микро-ПК (которые обладают еще меньшими по сравнению с Мини-ПК габаритами, но из-за своих размеров имеют и еще большие ограничения) и настольные (горизонтальные корпуса, находящиеся на столе), но распространены они меньше и вряд ли вам придется с ними связываться.

Итак, мы рассмотрели форм-факторы корпусов. Надеюсь — Вы выберете что-то подходящее для себя. Если же нет — можете обратиться за индивидуальной консультацией .

В следующих статьях из цикла форм-факторов мы в общем виде рассмотрим форм-факторы комплектующих системного блока и других устройств.

Сейчас готовые компьютеры можно купить в большинстве магазинов бытовой техники. Но такой подход устраивает не всех. Сборка из комплектующих на заказ позволяет изготовить системный блок, который подходит под задачи конкретного человека. К тому же, такой компьютер будет уникальным.

Обычно, при составлении конфигурации системного блока, корпус выбирают, что называется, «на сдачу». Да, такой подход справедлив для офисных ПК, где ставится цель сэкономить. Раньше, когда компьютеры современного АТХ-формата только появлялись в России, большинство корпусов отличались только высотой и оформлением передней панели, люди вообще не задумывались над выбором. Наиболее популярным форматом был Tower (обычная башня). Игровые и мощные конфигурации собирали в Full-Tower (такая же башня, но раза в полтора, а то и два выше) чаще всего с дверью на передней стенке. Горизонтальные, так называемые desktop, на которых стояли мониторы, постепенно исчезали из продажи. Изначально все корпуса были «просто серые ящики», потом в моду вошли серебристый и черный цвета.
Если кто-то думает, что все осталось также – просто давно не был в компьютерном магазине. Сейчас на витринах можно встретить корпуса всевозможных форм, цветов и размеров. А при сборке, например, маленького компьютера – именно корпус чаще всего становится определяющим. Не потеряться в этом многообразии поможет сегодняшняя статья.

Midi-Tower и Mini-Tower типоразмеры.

Несмотря на стремление к миниатюризации, наиболее популярными остаются вертикальные корпуса типа midi-Tower . Примерные размеры: ширина 15-20см, высота 43-45см. Такие корпуса способны вместить полноразмерную стандартную материнскую плату ATX-формата , блок питания стандартного размера, несколько жестких дисков и дисководов. Применение универсальное. Размеры приемлемы как для высокопроизводительных компьютеров, так и для офисных ПК. Слотов расширения чаще всего 6 . Впрочем, такое количество карт расширения не нужно современным компьютерам, особенно офисным. Материнские платы формата microATX сразу обладают встроенными звуковыми и сетевыми картами, а процессоры – встроенным видеоядром. Благодаря этому можно сэкономить на габаритах – использовать mini-Tower корпус. Он ниже, чем midi-Tower (примерно 33-35см в высоту), правда, и установить в них получится немного: 1-2 оптических привода, 1-2 жестких диска и примерно 4 слота расширения .

Наличие блока питания в корпусах Tower-формата и его расположение.

Часто корпуса такого формата комплектуются встроенными блоками питания. В случае офисного компьютера, самая тяжелая работа для которого – редакторы таблиц и электронная почта, можно использовать простые корпуса со встроенным блоком питания, мощностью 300-450Вт . Мультимедийный ПК, также как и игровой среднего уровня может обойтись 500-600Вт блоком, предустановленным в корпус. Чаще всего такое решение позволяет сэкономить, но для серьезных рабочих станций, или мощных геймерских компьютеров этого будет недостаточно. Блоки питания, встроенные в корпуса, обычно простых серий с минимальным набором разъемов, подключить мощную видеокарту, или большое количество жестких дисков будет затруднительно.
Раньше блоки питания в корпусах формата Tower размещались только сверху . В последнее время популярность приобрело нижнее расположение . Преимуществами такого решения являются: лучшее охлаждение самого БП (ему не нужно протягивать через себя нагретый в системном блоке воздух, забор осуществляется через прорези в дне корпуса), а также большая устойчивость за счет снижения центра тяжести. При таком расположении необходимо подобрать блок питания, который обладает достаточной длиной кабелей, ведь часто разъемы для питания процессора находятся в самом верху системных плат. Также обязательным становится вентилятор на задней стенке корпуса .

Micro-Tower и Slim-Desktop типоразмеры.

А что, если сделать корпус еще меньше? Именно так появились Micro-Tower и Slim-Desktop . Первые – ниже, чем mini-Tower, и отсек для 5,25 дюймовых накопителей – всего один . Вторые – уже, чем стандартные башни. Уменьшить ширину позволяет расположение блока питания вертикально, иногда даже в передней части. Отсек для оптических приводов также расположен вертикально, либо вообще отсутствует. Это позволяет располагать корпус как стоя, так и лежа, именно поэтому в названии есть слово desktop. В таких корпусах обычно собирают компьютеры с небольшим энергопотреблением, и соответственно, тепловыделением, так как движение воздуха в них затруднено.

Desktop типоразмер.

Desktop -корпуса сейчас чаще можно встретить не под монитором старого типа, а под современным телевизором. Горизонтальные корпуса часто используются как HTPC – мультимедийный компьютер, который стоит в гостиной, и часто маскируется под аудио оборудование. Иногда комплектуются внешними блоками питания небольшой мощности .

Full-Tower, Ultra-Tower и Super-Tower типоразмеры.

С Full-Tower и Ultra-Tower все просто – большие корпуса, в которых можно хоть геймерскую машину собрать, хоть рабочую станцию, хоть сервер. Причем первый – башня с высотой 50-60 см, 4-9 отсеками 5,25 дюйма, а Ultra-Tower еще больше, в том числе и в ширину. Реже встречается Super-Tower , настолько большой, что для перемещения его в пространстве обычно оснащается колесиками. Система, которую собрали в корпусах таких форматов, будет выглядеть внушительно, повергать в шок неподготовленных гостей. Зато там без проблем разместятся огромное количество жестких дисков, несколько мощных видеокарт, материнская плата XL-ATX , либо E-ATX форматов.

SFF – Small form factor.

Неужели игровой компьютер с одной, но мощной видеокартой не получится собрать в относительно компактном корпусе? Тут приходят на помощь системные платы размером всего 170x170мм - miniITX формат. Корпуса для них бывают как в виде башен, так и в форме кубиков, где материнская плата лежит горизонтально - Cube/Desktop . Впрочем, "кубики" могут быть и под большие форматы материнских плат. Выбирая mITX – корпус следует учесть некоторые нюансы, например, не во все корпуса можно установить длинную видеокарту , мощные блоки питания также бывают увеличенной длины, а уж подбор системы охлаждения вообще может превратиться в "квест".

Система охлаждения и кабель-менеджмент.

Что касается охлаждения, редко бывает, чтобы в комплектации корпуса отсутствовали вентиляторы. Хоть один 80мм на задней стенке есть даже у самого бюджетного. В корпусах высокого класса можно встретить даже 5 предустановленных вентиляторов 140x140мм , иногда даже с возможностью регулировать их обороты . Чаще всего у таких корпусов присутствует поддержка систем жидкостного охлаждения . Чтобы потоки воздуха беспрепятственно двигались внутри системных блоков, некоторые корпуса оснащены системой кабель-менеджмента , что подразумевает под собой прокладку кабелей от блока питания за поддоном материнской платы. В поддонах часто делают вырез за сокетом системной платы – это позволяет ставить и снимать процессорные системы охлаждения, всего лишь открутив заднюю стенку.

Наличие и количество слотов расширения.

Раньше в 5,25 дюймовые отсеки на передней панели системных блоков устанавливали дисководы для дискет, затем для CD, DVD, и, наконец, Blu-Ray дисков, использовали как MobilRack. На сегодняшний день и 5,25 и 3,5 дюймовые отсеки можно задействовать для панелей управления вентиляторами, либо под картридеры. Впрочем, иногда, устройства для чтения карт памяти , производители встраивают сразу в корпус. Что касается MobilRack – им на замену пришли док-станции для жестких дисков или SSD-накопителей . Наличие такой станции позволяет сэкономить место на столе, и избавиться от лишних проводов. На передней панели, либо сверху на большинстве корпусов обычно парами расположены разъемы USB 2,0 версии , либо 3,0 версии , аудиоразъемы , иногда eSATA для подключения жестких дисков с таким интерфейсом. Что касается внутренних отсеков, то для обычной системы достаточно 3-4 отсека для жестких дисков формата 3,5 дюйма, а также 1-2 отсека 2,5 дюйма для SSD-накопителей . Корзина для жестких дисков может стоять вдоль корпуса , поперек , либо конфигурируемое расположение . В первом случае обеспечивается лучшее охлаждение накопителей. Второй вариант более удобен для снятия установки, к тому же жесткие диски занимают меньше места. Третий вариант подразумевает съемные корзины, которые можно передвигать, поворачивать, а то и вовсе убрать. Удобно для сборки, когда накопители крепятся без винтов .

Нестандартные решения и моддинг.

А что если хочется чего-то нестандартного? Есть возможность приобрести корпус любимого цвета, который впишется в дизайн комнаты, либо офиса. Например, розовый . Если любимый цвет - черный, разнообразие корпусов конечно, возрастает, но производители давно не считают его единственным. Выбор материалов не ограничивается сталью – в отделке используются различные пластики , а в премиум–корпусах - алюминий .
Чтобы продемонстрировать мощную систему, корпуса оснащаются окнами , чаще всего из оргстекла, но встречаются стенки целиком из закаленного стекла . Второй вариант выглядит наряднее, защищен от царапин, но более хрупкий и тяжелый. Естественно, что возникает необходимость подсветить все это изнутри. Производители корпусов приходят на помощь и здесь, устанавливая внутрь неоновые лампы или светодиодные ленты. Можно выбрать различные цвета, например, оранжевый .

Ценовые диапазоны.

Сначала рассмотрим корпуса со встроенным блоком питания.

2500р – 3500р . Бюджетный сегмент. В этом диапазоне находятся корпуса для офисных системных блоков с БП 350-400Вт, также можно встретить корпуса для HTPC с БП 200Вт с поддержкой материнских плат mITX-формата. Количество портов, слотов расширения и предустановленных вентиляторов минимально.

3500р - 6000р . Корпуса с БП мощностью 450-500Вт, либо mITX-корпуса с 300Вт БП, в них можно собрать уже мультимедийный компьютер для дома, но каких-то интересных решений, как и в предыдущей группе, ждать не приходится.

6000р – 13000р . Здесь уже можно встретить интересные варианты, ближе к верхней границе – даже корпуса типа Full-Tower с окном на боковой стенке, регулировкой скорости вращения вентиляторов и 600 Вт блоками питания, в которых запросто можно собрать, например, медиасервер с большим количеством жестких дисков. У современных видеокарт, даже мощных, требования к БП не такие высокие, как раньше, а значит и игровой компьютер начального, среднего, и даже выше среднего уровня будет себя хорошо чувствовать в корпусах этого диапазона. Стоит, конечно, обратить внимание на количество корпусных вентиляторов, один на передней стенке, и один на задней – необходимый минимум. Впрочем, недостающее количество всегда можно докупить отдельно.

Корпуса без встроенного блока питания.

900р – 2500р . Начальный уровень. Корпуса для офиса, максимально простые черные коробочки. Впрочем, корпуса верхнего ценового диапазона (2000р-2500р) при установке мощного БП ничего не мешает использовать и дома. При этом не стоит забывать о совместимости с комплектующими, например, игровыми видеокартами.

2500р - 8000р . Средний уровень. Здесь есть все, о чем рассказывалось в статье. И обычные башни, и кубические корпуса с интересными цветовыми решениями, и алюминиевые корпуса для HTPC, и Full-Tower для системы любой мощности.

8000р – 22000р . Верхний уровень. Максимально продуманные с точки зрения дизайна, материалов и охлаждения корпуса. Подходят для самых требовательных пользователей. Именно в таких корпусах собирают «топовые» системы.

От 22000р . Премиум уровень. Верхней ценовой границы нет. Для тех пользователей, кто не готов мириться с тем, что у кого-то будет похожий корпус. Часто выпускаются небольшими партиями, из необычных материалов. Обладают запоминающимся дизайном.