ATX

Плата ATX

🕛 05.10.2009, 10:46

Конструкция ATX была разработана сравнительно недавно. В ней сочетаются лучшие черты стандартов Baby-AT и LPX и заложены многие дополнительные усовершенствования. По существу, ATX - это “лежащая на боку” плата Baby-AT с измененным разъемом и местоположением источника питания. Главное, что необходимо запомнить, - конструкция ATX физически несовместима ни с Baby-AT, ни с LPX. Другими словами, для системной платы ATX нужен особый корпус и источник питания.
Впервые официальная спецификация ATX была выпущена компанией Intel в июле 1995 года и представлена в качестве открытой промышленной спецификации. 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. В мае 2000 года выпускается последняя (на текущий момент) редакция спецификации ATX (содержащая рекомендацию Engineering Change Revision PI), которая получила номер 2.03. 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 Web-сайте Desktop Form Factors по адресу: www.formfactors.org. В настоящее время ATX является наиболее распространенным формфактором системных плат, рекомендуемым для большинства новых систем. Она останется расширяемой в течение еще многих лет, этим она похожа на предшествующую ей системную плату Baby-AT.
Конструкция ATX позволила усовершенствовать стандарты 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. Это упрощает замену разъемов на источнике питания типа Baby-AT. Спецификация ATX содержит одно-ключевой 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.
- 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 подвержен поломкам. Есть также место и для большого пассивного теплоотвода. Высота свободного пространства, предназначенного для установки процессора и теплоотвода, достигает примерно 70 мм (2,8 дюйма).
- 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.

Замечание
Большинство современных систем требуют использования дополнительных средств 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 подготовки 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 внутри корпуса должна составлять не больше 45 °C (113 °F) для Pentium III и более ранних моделей процессоров, или же не больше 40 °C (104 °F) для Pentium 4 или более поздних версий процессоров. Добавляя в поставку качественный теплоотвод, Intel и AMD получают возможность продлить гарантию. 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.
- 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.
- 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, вы можете 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. 4.9 показано, как выглядит конструкция системы ATX в настольном исполнении со снятой верхней крышкой или в вертикальном с удаленной боковой панелью. Обратите внимание: системная плата практически не закрывается отсеками для установки дисководов, что обеспечивает свободный доступ к различным компонентам системы (таким, как процессор, модули памяти, внутренние разъемы дисководов), не мешая, в свою очередь, доступу к разъемам шины. Кроме того, процессор расположен рядом с блоком питания.
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. 4.10). 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).
Блок питания
Последовательный
и параллельный
разъемы,
разъемы шины
USB, мыши,
клавиатуры,
разъем игрового
манипулятора
и разъемы
звуковой платы
Отсеки для
установки
дисководов
3,5" и 5,25"
Процессор
Системная плата ATX
Системная плата ATX, установленная в корпусе, располагается таким образом, что гнездо процессора находится рядом с вентилятором блока питания (и с вентилятором, встроенным в корпус, если таковой существует)
Кроме того, существует два уменьшенных варианта системной платы ATX, которые носят названия microATX и FlexATX (более подробно они рассматриваются в следующих разделах главы). Фактически все упоминания mini-ATX были убраны из спецификации ATX 2.1 и ее последующих версий.
Несмотря на то что отверстия в корпусе располагаются так же, как и в Baby-AT, конструкции ATX и Baby-AT несовместимы. Для источников питания необходим сменный разъем, но основная конструкция источника питания ATX аналогична конструкции стандартного источника питания Slimline.
Не рекомендую собирать или покупать компьютер с системной платой Baby-AT, поскольку возможности модернизации при этом будут крайне ограниченны. Приобретайте компьютеры только с системными платами ATX.
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 разъемы плат расширения подключены непосредственно к системной плате; нет никаких выносных плат, как у LPX или NLX. Разъемы перпендикулярны к плоскости системной платы. Во-вторых, платы ATX имеют уникальную платформу удвоенной высоты для всех встроенных разъемов на системной плате (рис. 4.11 и табл. 4.2).
Таблица 4.2. Типовые встроенные порты в системных платах ATX
Описание порта
Тип разъема
Цвет разъема
Порт мыши PS/2 Порт клавиатуры PS/2 Порты USB Параллельный порт Последовательный порт
6-контактный mini-DIN 6-контактный mini-DIN 2-контактный USB 25-контактный D-Submini 9-контактный D-Submini
Зеленый
Фиолетовый
Черный
Светло-красный
Светло-зеленый
254
Глава 4. Системные платы и шины
Стр. 254
Окончание табл. 4.2
Описание порта
Тип разъема
Цвет разъема
Аналоговый видеопорт VGA
Игровой/MIDI-порт
Аудиопорты: линейный вход, передний/
задний линейные выходы, центральный
LFE-выход, микрофон
TV-выход S-Video
Порт IEEE-1394/FireWire
Порт Ethernet 10/100/1000
Оптический аудиовыход S/PDIF
Цифровой видеовыход DVI (не показан)
Цифровой аудиовыход S/PDIF (не показан)
Порт SCSI (не показан)
Модемный порт (не показан)
Композитный видеовыход (не показан)
15-контактный HD D-Submini 15-контактный D-Submini 3,5 мм Mini-Phone
Темно-голубой
Желтый
Светло-голубой, светло-зеленый, черный,
черный и розовый соответственно
4-контактный Mini-DIN
Черный
6-контактный IEEE-1394
Серый
8-контактный RJ-45
Черный
TOSLINK
Черный
DDWG-DVI
Белый
RCA
Оранжевый
50/68-контактный HD SCSI
Черный
4-контактный RJ-11
Черный
RCA
Желтый
DIN - Deutsches Institut fur Normung e.V.
LFE - low frequency effects (низкочастотные аудиоэффекты (динамик)).
S/PDIF - Sony/Philips Digital Interface (цифровой интерфейс).
TOSLINK - Toshiba optical link (оптический канал).
DDWG - Digital Display Working Group.
12,7 мм (0,500")131,98 мм ~ (5,196") "
157,75 мм (6,250") Проем в шасси сзади
10,14 мм (0,400")
,_22,86 мм .. (0,900")
243,84 мм (9,600")
304,8 мм_ (12,000")
Рис. 4.10. Спецификации платы ATX версии 2.1
Формфакторы системных плат
255
Стр. 255
Мышь PS/2 Клавиатура PS/2-
Порт VGA-©
Мышь PS/2- Клавиатура PS/2-
Мышь PS/2 Клавиатура PS/2
Порт
10/100 Ethernet
Порты USB
Оптический аудиопорт
Аудиопорты
Типичное расположение разъемов на плате ATX и ее задней панели для систем со встроенными видео- и аудиосистемами, портами LAN и IEEE-1394/FireWire и систем типа “legacy-free”
Замечание
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. 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, 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 пытаться рассмотреть мелкие обозначения на самих разъемах.
Вся необходимая информация, относящаяся к спецификациям формфакторов ATX, mini-ATX, microATX, FlexATX или NLX, может быть получена на Web-сайте Form Factors (ранее Platform Developer), который находится по адресу: http://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.
Замечание
Некоторые системные платы, особенно предназначенные для серверов, отличаются большим разнообразием нестандартных формфакторов ATX, получивших название расширенных. Размеры стандартной платы ATX составляют 305×244 мм, в то время как максимальный размер платы расширенного формфактора ATX может быть 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.