Типоразмеры материнских плат и системных блоков

Существует несколько спецификаций IBM PC-совместимых компьютеров: XT PC – eXtended PC (расширенный персональный компьютер), AT PC – Advanced Technology PC (усовершенствованная технология персональных компьютеров) и ATX– Advanced Technology eXtended PC (усовершенствованная, расширенная технология персональных компьютеров). Каждая технология использовала все новые материнские платы.

Форм-фактор АТ. Полноразмерная материнская плата этого форм-фактора была разработана для компьютеров IBM РС/ХТ, а затем IBM РС/AТ. Размеры платы были 30,5х33 см. Помещалась она в корпуса Desktop (горизонтального исполнения) или Tower (вертикального исполнения). Как следует из названия Desktop, корпуса этого типа располагаются на письменном столе горизонтально, а сверху на него обычно устанавливался монитор. Типичные размеры корпуса 45*45*20 см. В корпусе такого типа размещались горизонтально 2 устройства формата 5,25” и вертикально 2 – формата 3,5”. Недостатки Desktop выяснились позднее: занимали большое место на рабочем столе и имели затрудненный доступ к внутренним устройствам. Тем не менее в таких корпусах выпускалось большинство ПК в 1983–87 гг.

Развитие этого ряда привело к появлению уменьшенного типа – корпуса системного блока Slim (который мог применяться и в вертикальном исполнении) с урезанным количеством отсеков. Slim рекламировались как недорогие решения для офисов. В корпус Slim монтировался базовый набор устройств, и по техническим условиям (мощность блока питания, мощность вентилятора) не предусматривалась модернизация ПК. Вскоре размеры материнской платы были уменьшены и появился новый форм-фактор материнских плат Baby-AT.

Baby-AT. До 1996 года материнские платы этого форм–фактора были, пожалуй, самыми распространенными. Появился этот форм-фактор в 1983 году для IBM РС/ХТ компьютеров, но применялся он и для спецификации IBM РС/AТ. Полноразмерную плату АТ всегда можно заменить платой Baby–AT, но вот наоборот вряд ли может получиться. Дело в том, что размеры Baby-AT равны 33х22,5 см и не каждый корпус, изготовленный под этот форм-фактор, может разместить материнскую плату типа АТ. Платы форм-фактора Baby-AT снабжены встроенным разъемом для подключения клавиатуры. Это может быть 5-штырьковый DIN или PS/2 (min-DIN). На данный момент времени платы этого форм-фактора практически не выпускаются. Они размещались в корпусах типа tower.

LPX (Mini-LPX). Развитие этого ряда привело к появлению уменьшенного типа – корпуса Slim (Slimline, Super Slim), который мог применяться и в вертикальном исполнении с урезанным количеством отсеков. Slim рекламировались как недорогие решения для офисов. В корпус Slim монтировался базовый набор устройств, и по техническим условиям (мощность блока питания, мощность вентилятора) не предусматривалась модернизация ПК.

В 1987 году компания Western Digital разработала системную плату с новым форм-фактором LPX. Эти платы предназначены как раз для установки в корпуса типа Slim. Они имели только один интерфейс для подключения одной платы. Эта плата называется платой адаптера или выносной платой (Reiser Card). На такой карте размещены слоты шин, куда подключаются уже платы расширения, которые оказываются расположенными параллельно системной плате. Такое расположение позволяет значительно уменьшить высоту корпуса, хотя и имеет несколько недостатков. На самой материнской плате расположены в ряд порты ввода–вывода, разъем для подключения монитора, разъемы для подключения клавиатуры и мыши, USB. Размеры системных плат LPX составляют 33х22,9 см. Позже появился форм-фактор Mini-LPX с размерами плат 26,4х20,1 см. Следует отметить, что системные платы LPX располагались не только в корпусах Slim, но и в обычных Desktop’ах.

АТХ (Mini-ATX, Micro-ATX, Flex-ATX). В середине 1995 года компанией Intel был предложен новый форм-фактор материнской платы. По требованию этого стандарта, материнские платы должны иметь порты ввода–вывода как бы в одном блоке в верхнем левом углу. Кроме этого, изменилось расположение процессорного гнезда, разъемов IDE и слотов оперативной памяти. Изменился и разъем подключения блока питания предотвращающий неправильное подключение электропитания. Собирать компьютеры на базе системной платы АТХ удобно. Малое количество шлейфов способствует лучшей циркуляции воздуха в корпусе. Размеры плат форм-фактора АТХ - 30,5х24,4 см. Впоследствии появились уменьшенные версии материнских плат АТХ: mini-ATX – 28,4х20,8 см, micro-ATX – 24,4х24,4 см и flex-ATX – 22,9х20,3 см. Форм-фактор АТХ сегодня является наиболее распространенным вариантом в настольных ПК. Этого формата придерживаются практически все производители материнских плат.

NLX (Mini-NLX). В начале 1997 года все той же Intel был предложен еще один форм-фактор. Платы NLX схожи с платами LPX, но они рассчитаны на системы с новыми процессорами. К тому же они оборудованы портом AGP. Вследствие новых требований к охлаждению элементы платы размещены таким образом, чтобы как можно меньше мешать циркуляции воздуха в корпусе. Крепление самой платы также изменилось. Порты ввода–вывода смещены к краю платы. Размеры системной платы NLX равны 34,5х22,9 см, а Mini-NLX – 25,4х20,3 см. Общие сведения о форм-факторах материнской платы приведены в табл. 4.

Таблица 4

Форм-факторы материнских плат

Форм-фактор материнской платы	Размеры	Год появления
АТ	30,5 х 33 см
Baby-AT	33 х 22,5 см
LPX	33 х 22,9 см
Mini-LPX	26,4 х 20,1 см
АТХ	30,5 х 24,4 см
Mini-ATX	28,4 х 20,8 см
Micro-ATX	24,4 х 24,4 см
Flex-ATX	22,9 х 20,3 см
NLX	34,5 х 22,9 см
Mini-NLX	25,4х20,3 см

Корпуса tower (башня) использовались практически для всех персональных компьютеров с 1985 года. С развитием поколений ПК, появлением все новых дисковых устройств (CD-, DVD – приводов), мощных видеокарт и других компонентов данный корпус имел несколько форматов: micro-, mini-, midi(middle)-, big-tower ATX. Основным признаком классификации являлось количество отсеков под 5,25” накопители. Micro–tower имел одно место для таких устройств, mini– tower – два, midi(middle) – три, big-tower – четыре и более. Самым распространенным среди пользователей домашних компьютеров является корпус типа midi(middle)–tower. Он обеспечивает использование большого количества накопителей и применяется практически для всех форм-факторов материнской платы. Корпуса типа big-tower в большей степени используются для небольших серверов локальных сетей, а также продвинутыми пользователями в домашних условиях. Последние из названных корпусов комплектуются более мощными блоками питания, для обеспечения питанием высокоскоростных, энергоемких устройств, таких как видеокарты, высокоскоростные винчестеры, RAID-массивы и других. Еще одной разновидностью корпуса является FileServer, предназначенный для серверов.

При выборе корпуса ПК также следует обращать внимание на материал, из которого изготовлен корпус. Это не только толщина стального листа, но и внешнее и внутреннее покрытие пластиком. От этого зависит защищенность системы и пользователя от радиопомех и низкочастотного электромагнитного излучения, а также других вредных воздействий. Поэтому следует выбирать корпус, имеющий сертифицированный стандарт.

Как отмечалось ранее, основным компонентом корпуса ПК является блок питания. Как правило, корпус продается уже с предустановленным блоком питания. Мощность блока питания должна обеспечивать энергопотребление всех подключенных к нему устройств с некоторым запасом. Мощность блоков питания для ПК определяется не в ваттах, а в вольт-амперах, т.к. мощность в ваттах составляет около 75% от мощности, измеряемой в вольт-амперах. Поэтому для ПК правильно будет подбирать блоки питания в вольт-амперах (VA). Для маломощных компьютеров стандарта mini–tower достаточно было 200–250VA.. ПК средней мощности требовали блоки питания 300–350 VA. Современные Pentium 4 предъявляют повышенные требования к мощности 400 и более вольт-ампер.

Для охлаждения корпуса ПК применяется, как правило, два вентилятора, один из которых встраивается в корпус системного блока, другой является принадлежностью блока питания. Основное назначение блока питание – это преобразование переменного тока от сети 110–230 вольт в постоянный ток низкого напряжения 12 вольт и менее. Так как сегодня применяются импульсные блоки питания, то следует учитывать небольшой срок их эксплуатации (3–7 лет). Это связано с изменениями электрических параметров компонентов блока питания, зависящих от частого включения компьютера. При включении ПК создается так называемый стартовый ток большой силы, что и может привести к выводу из строя каких-либо компонентов блока питания. Поэтому, чтобы избежать преждевременного выхода из строя блока питания рекомендуется не подвергать его таким испытаниям (частым включениям–отключениям), а использовать щадящие спящие режимы (типа Sleep), что позволяет уменьшить потребление электроэнергии, а также на время отключать не только монитор, но и механические компоненты ПК, такие как винчестер. Следует отметить, что по большому счету компьютер рассчитан на круглосуточную работу.

В последнее время предлагаются корпуса с жидкостным охлаждением, а также со специальным покрытием, использованием мощных радиаторов для охлаждения, что позволяет свести на нет шум, вызываемый по большей части, вентиляторами или механическими устройствами и, таким образом, превратить компьютер в бесшумное устройство. В качестве примера одной из компаний, выпускающей бесшумные ПК, можно привести корейскую компанию ZALMAN.

Для устойчивой работы компьютерной системы необходимо стабильное электропитание. В силу различных причин энергоснабжение ПК может быть прервано, что может привести к необратимым последствиям при потере информации. В связи с этим для обеспечения надежной работы компьютера и его периферийных устройств на рынке имеется большой выбор источников бесперебойного питания (UPS), а также сетевых фильтров. Ни один сервер локальной сети не имеет право эксплуатироваться без UPS-ов. Практически все современные источники бесперебойного питания продаются в комплекте с программным обеспечением, настройка которого позволяет контролировать основные электрические параметры и своевременно отключать компьютерную систему в случае сбоев энергопитания. Как правило, с помощью программного обеспечения отображается текущее состояние UPS: процент зарядки аккумуляторных батарей, значение напряжений на входе и выходе, режим работы, ведется запись в журнале событий, предусмотрена функция удаленного администрирования и другие функции. Управление UPS осуществляется через порт USB, расположенного, как правило, на задней стороне корпуса. К использованию таких устройств в домашних условиях сегодня также прибегают большинство пользователей. Более подробно о характеристиках источников бесперебойного питания можно ознакомиться в статье В. Леонова (В. Леонов. Источники бесперебойного питания типа Line Interactive //Компьютер-Пресс. 2004.№9. С.107–121; 2005.№7. CD-ROM).