Что можно использовать вместо ibm wtx
Перейти к содержимому

Что можно использовать вместо ibm wtx

  • автор:

PersCom — Компьютерная ЭнциклопедияКомпьютерная Энциклопедия

Недвижимость в болгарии у моря. Лучших загородных домов в болгарии www.fortnoks.net.

Системные платы

Формфакторы системных плат

Формфакторы плат

Подробности Родительская категория: Системные платы Категория: Формфакторы системных плат

Важнейшим узлом компьютера является системная плата (system board), иногда называемая материнской (motherboard), основной или главной платой (main board); все эти термины взаимозаменяемы. Практически все внутренние компоненты персонального компьютера вставляются в материнскую плату, и именно ее характеристики определяют возможности компьютера, не говоря уже об его общей производительности. В этой главе мы рассмотрим основные типы материнских плат, их компоненты и интерфейсные разъемы.

Существует несколько наиболее распространенных формфакторов, учитываемых при разработке системных плат. Формфактор (form factor) определяет физические параметры платы и тип корпуса, в котором она может быть установлена. Формфакторы системных плат могут быть стандартными (т.е. взаимозаменяемыми) и нестандартными. Нестандартные формфакторы, к сожалению, являются препятствием для модернизации компьютера, поэтому от их использования лучше отказаться. Наиболее известные формфакторы системных плат перечислены ниже.

За последние несколько лет произошел переход от системных плат оригинального формфактора Baby-AT, который использовался в первых компьютерах IBM PC и XT, к платам формфактора BTX и ATX, используемым в большинстве полноразмерных настольных и вертикальных систем. Существует несколько вариантов формфактора ATX, в число которых входят microATX (уменьшенная версия формфактора ATX, используемого в системах малых размеров) и FlexATX (еще более уменьшенный вариант, предназначенный для домашних компьютеров низшего ценового уровня). Формфактор BTX предполагает изменение положения основных компонентов с целью улучшения охлаждения системы, а также использование термального модуля. Есть и уменьшенные варианты данного форм-фактора — microBTX и picoBTX. Существуют также другие компактные формфакторы, такие как DTX и mini-ITX, представляющий собой уменьшенную версию FlexATX. Форм-фактор NLX был рассчитан на корпоративные настольные системы, однако со временем был вытеснен формфактором FlexATX. Формфактор WTX разрабатывался для рабочих станций и серверов со средней загрузкой, но широкого распространения не получил. Современные формфакторы и области их применения представлены в таблице ниже.

Несмотря на широкое распространение плат Baby-AT, полноразмерной AT и LPX, им на смену пришли системные платы более современных формфакторов. Современные формфакторы фактически являются промышленным стандартом, гарантирующим совместимость каждого типа плат. Это означает, что системная плата ATX может быть заменена другой платой того же типа, вместо системной платы BTX может быть использована другая плата BTX и т.д. Благодаря дополнительным функциональным возможностям современных системных плат компьютерная индустрия смогла быстро перейти к новым формфакторам. Поэтому настоятельно рекомендуется приобретать системы, созданные на основе одного из современных формфакторов.

К системным платам, параметры которых не вписываются в какой-либо из формфакторов промышленного стандарта, следует относиться как к невзаимозаменяемым. Покупать компьютеры с нестандартными системными платами следует только в случае особых обстоятельств. Ремонт и модернизация таких систем достаточно дороги, что связано, прежде всего, с невозможностью замены системных плат, корпусов или источников питания другими моделями. Системы независимых формфакторов иногда называют “одноразовыми” ПК, что становится очевидным, когда приходит время их модернизации или ремонта после окончания гарантийного срока.

Внимание!
В настоящее время ‘‘одноразовые’’ ПК распространены больше, чем когда бы то ни было. По некоторым оценкам, на их долю приходится свыше 60% продаваемых компьютеров. Это связано не столько с используемыми платами (системные платы FlexATX и microATX сегодня используются чаще, чем предшествующие им модели LPX), сколько с миниатюрными источниками питания SFX и узкими корпусами micro-tower, занимающими привилегированное положение на современном рынке ПК. Дешевые системы, использующие малый корпус и небольшой источник питания, в принципе, более пригодны для модернизации по сравнению с предшествующими моделями. Но если понадобится еще один разъем расширения или, например, дополнительный дисковод, то вы через некоторое время в буквальном смысле ‘‘упретесь в стену’’. Системы mini-tower довольно тесны и ограничены, поэтому в скором времени, я полагаю, перейдут в разряд ‘‘одноразовых’’, подобно вытесненным ими системам LPX.

Будьте особенно осторожны с недавно появившимися системами промышленного стандарта, к которым относятся, например, модели компьютеров Dell, выпущенные с 1996 года по настоящее время. В этих компьютерах используются модифицированный источник питания и измененные силовые разъемы платы ATX, что делает указанные компоненты совершенно не совместимыми со стандартными системными платами и блоками питания. Поэтому, для того чтобы модернизировать источник питания, придется использовать специальный Dell-совместимый блок. Более того, заменяя системную плату стандартной, потребуется приобрести соответствующий источник питания и, может, даже корпус.

Итак, если вы хотите получить действительно расширяемую систему, остановитесь на компьютере с системной платой ATX или BTX и корпусом mid-tower (или еще большим), имеющим хотя бы пять отсеков для установки дисководов.

PC и XT

Подробности Родительская категория: Системные платы Категория: Формфакторы системных плат

Первая материнская плата была установлена в первый ПК IBM PC, выпущенный в августе 1981 года (рис. 4.1). В 1983 году IBM выпустила системную плату PC XT с тем же формфактором (9×13 дюймов, или 22,86×33,02 см), что и плата PC, но имеющую восемь, а не пять разъемов, которые располагались на расстоянии 0,8 дюйма друг от друга, а не 1 дюйм, как в PC. Эта плата показана на рис. 4.2. В XT убран кассетный порт, который использовался для хранения программ, написанных на языке BASIC, на кассетной ленте, а не на дорогостоящем (в то время) гибком диске.

Незначительные различия в размещении разъемов и удаление кассетного порта потребовали внесения изменений в конструкцию корпуса. На самом деле все отличия заключались в том, что PC XT представлял собой более функциональный компьютер, системная плата которого характеризовалась теми же формой и размером, в которую устанавливался практически тот же процессор, однако при этом отсутствовала часть отверстий на задней панели, в частности разъем для кассетного порта. Формфактор XT стал настолько популярен, что многие производители просто скопировали его и выпускали XT-совместимые системные платы.

Полноразмерная плата AT

Подробности Родительская категория: Системные платы Категория: Формфакторы системных плат

Плата AT по своим габаритам соответствует системной плате оригинального компьютера IBM AT. Это большая плата размером 12×13,8 дюймов (приблизительно 30,5×35 см). Полноразмерная системная плата AT появилась в августе 1984 года, когда IBM представила новую модель персонального компьютера — PC AT. Для размещения всех компонентов, необходимых для поддержки 16-разрядного процессора 286, компании IBM потребовалась системная плата большего размера, чем у плат PC/XT. Поэтому в модели AT были увеличены размеры системной платы, но при этом сохранено размещение монтажных отверстий и разъемов. Для этого IBM просто “расширила” системную плату PC/XT в обоих направлениях (см. рисунок ниже).

Через год после начала выпуска благодаря интеграции ряда компонентов стало возможным создание платы с использованием меньшего числа комплектующих, поэтому плата была спроектирована повторно, причем IBM уменьшила размер так, чтобы ее можно было установить в компьютер XT. Формфактор этой платы назвали ХТ-286 (платы были представлены в сентябре 1986 года). Именно он впоследствии стал называться Baby-AT.

Место расположения разъема для подключения клавиатуры и других разъемов, а также монтажных отверстий на полноразмерной плате AT полностью соответствует спецификациям XT, однако из-за увеличившихся размеров полноразмерную системную плату AT можно установить только в полноразмерные корпуса AT в исполнении desktop или tower. Поскольку данные системные платы нельзя устанавливать в корпуса Baby-AT и mini-tower меньшего размера, а также в связи с дальнейшим уменьшением размеров компонентов большинством производителей, они уже не выпускаются; такие платы сейчас используются разве что в сегменте двухпроцессорных серверных систем.

При работе с полноразмерными системами AT нельзя забывать о возможности замены полноразмерной системной платы AT системной платой Baby-AT, однако обратная процедура чаще всего невыполнима. Исключение составляет только случай использования корпуса, способного вместить полноразмерную плату AT.

Baby-AT

Подробности Родительская категория: Системные платы Категория: Формфакторы системных плат

После представления компанией IBM систем AT в августе 1984 года консолидация элементов позволила проектировать системы с использованием меньшего количества микросхем, а значит, появилась возможность уменьшить размеры системных плат. В результате все компоненты, необходимые для обеспечения работы 16-разрядной системы, удалось разместить на системной плате, размеры которой оказались меньше размеров системных плат формфактора XT.

Первой компанией, использующей системные платы уменьшенного размера, стала IBM, которая в сентябре 1986 года выпустила систему XT-286. К сожалению, использование в названии сочетания “XT” привело к серьезным недоразумениям: многие просто не захотели приобретать системы, название которых указывало на устаревшие технологии. Уровень продаж систем XT-286 оказался крайне низким. К тому времени другие компании представили собственные разработки класса AT с формфактором XT, однако отказались от упоминания сочетания “XT” в названии, которое будто бы указывает на 8-разрядную архитектуру. В результате появилось название “Baby-AT”; оно означало, что новые системные платы хотя и обладают малыми размерами, но относятся к классу AT. В результате эти компании избежали маркетинговой ошибки, которую допустила IBM, выпустив системы XT-286.

Таким образом, Baby-AT — это тот же формфактор, что и у системных плат XT. Единственное отличие связано с небольшим изменением положения крепежных отверстий. Подобные системные платы также характеризуются несколько иным расположением порта клавиатуры и других разъемов, что связано с изменением положения монтажных отверстий. Обратите внимание, что практически все системные платы AT и Baby-AT оснащены стандартным 5-контактным разъемом для клавиатуры DIN. Системные платы Baby-AT можно использовать вместо полноразмерных плат AT, причем допускается их установка в корпуса нескольких типов. Благодаря подобной универсальности Baby-AT был наиболее популярным форм-фактором системных плат с 1983 по 1996 год. Начиная с 1996 года на смену Baby-AT пришел формфактор ATX, который оказался не взаимозаменяемым. В большинстве компьютерных систем, продаваемых с 1996 года, использовались системные платы формфактора ATX, mi-croATX или NLX, поэтому формфактор Baby-AT стал быстро терять свои позиции. Более старые модели системных плат Baby-AT характеризовались таким же размещением основных компонентов, за исключением разъемов USB, DIMM и AGP.

В любой корпус, в который можно установить полноразмерную системную плату AT, можно установить и системную плату Baby-AT. Выпускалось огромное количество системных плат формфактора Baby-AT для ПК, оснащенных процессорами практически всех типов — от первого 8088 до Pentium III или Athlon; правда, установка современных процессоров представлялась весьма непростой задачей. Как видите, системные платы Baby-AT выпускались достаточно долго. Несмотря на то что в настоящее время стандарт Baby-AT (рис. 1) уже устарел, стандарт ATX полностью унаследовал его философию взаимозаменяемости. На рис. 2 представлен пример достаточно современной системной платы Baby-AT, содержащей разъемы USB, SIMM и DIMM, а также разъем для подключения блока питания ATX.

Самый простой способ идентифицировать систему класса Baby-AT — посмотреть на заднюю панель корпуса. Платы расширения вставляются непосредственно в разъемы на системной плате и ориентированы под углом 90° относительно нее; другими словами, платы расширения расположены перпендикулярно системной плате. При этом на задней панели системной платы Baby-AT заметен только один разъем — 5-контактный DIN, предназначенный для подключения клавиатуры; правда, следует отметить, что некоторые системы класса Baby-AT оснащались 6-контактными разъемами mini-DIN меньшего размера (данные разъемы часто называют PS/2) и даже разъемом мыши. Все остальные разъемы размещались или непосредственно на системной плате, или на выносных колодках, которые подключаются к системной плате с помощью кабелей. Разъем для подключения клавиатуры виден через отверстие в корпусе.

Рисунок 1

Рисунок 2

Все системные платы Baby-AT соответствуют ряду требований, касающихся высоты, размещения монтажных отверстий и разъемов (в том числе разъема для подключения клавиатуры), но могут различаться шириной. Системные платы, размеры которых меньше стандартных 9×13 дюймов (22,86×33,02 см), часто относили к формфакторам mini-AT, micro-AT, а иногда 2/3-Baby или 1/2-Baby. При этом их можно было нормально установить в корпуса стандарта Baby-AT.

LPX

Подробности Родительская категория: Системные платы Категория: Формфакторы системных плат

Платы LPX и Mini-LPX были разработаны компанией Western Digital в 1987 году для своих компьютеров. В названии “LPX” сокращение LP расшифровывается как “низкий профиль” (Low Profile). Поскольку разъемы располагались таким образом, что все платы расширения оказывались параллельными системной плате, стал возможным выпуск низкопрофильных корпусов, размеры которых меньше, чем у систем класса Baby-AT.

Хотя материнские платы для ПК уже не выпускаются компанией Western Digital, их конструкции используют некоторые другие производители. К сожалению, полные спецификации так никогда и не были опубликованы; особенно это касается положения разъемов для установки выносных плат. В результате системные платы от разных производителей оказались невзаимозаменяемыми. Некоторые поставщики, например IBM и HP, предлагали системы LPX, в которых использовались T-образные выносные платы, что позволяло расположить платы расширения перпендикулярно системной плате, но все же на определенном расстоянии от нее. Отсутствие стандартизации означает, что, если в вашей системе установлена плата LPX, в подавляющем большинстве случаев вам не удастся заменить ее системной платой LPX от другого производителя. В результате приходится иметь дело с системой, дальнейшая модернизация и ремонт которой практически невозможны. Поэтому я не рекомендую приобретать системы LPX.

Подобная “закрытая” архитектура систем данного стандарта в то время мало кого интересовала, и эти платы были весьма популярны с конца 1980-х до середины 1990-х годов. Это были преимущественно системы производства Compaq и Packard Bell, а также некоторых других компаний, которые использовали системные платы LPX в своих системах начального уровня. Системные платы LPX наиболее часто использовались в низкопрофильных корпусах, хотя встречались и в корпусах типа tower. Как уже отмечалось, чаще всего это были недорогие системы, продаваемые в супермаркетах электроники. Сегодня формфактор LPX считает-ся устаревшим.

Платы LPX (смотри рисунок ниже) существенно отличаются от остальных. Например, разъемы расширения в них смонтированы на отдельной выносной плате, которая вставляется в системную плату. Платы расширения вставляются в выносную плату, и их плоскости оказываются параллельными системной плате, что позволяет уменьшить высоту корпуса компьютера. Разъемы расширения в зависимости от конструкции могут располагаться как на одной, так и на обеих сторонах выносной платы. Производители, использовавшие корпуса типа tower, иногда применяли Т-образные выносные платы, что позволяло располагать разъемы расширения перпендикулярно материнской плате, однако в несколько приподнятом над ней положении.

Еще одно отличие плат LPX заключается в характерном размещении разъемов на задней панели — в один ряд. Имеются в виду разъемы для монитора VGA (15 контактов), параллельного порта (25 контактов), двух последовательных портов (по 9 контактов) и разъемы mini-DIN для клавиатуры и мыши стандарта PS/2. Все эти разъемы смонтированы на самой плате и после установки оказываются расположенными напротив соответствующих отверстий в корпусе. На некоторых системных платах LPX устанавливаются дополнительные встроенные разъемы, например для сетевого или SCSI-адаптера. Поскольку системы LPX оснащались системными платами с высокой степенью интеграции, многие производители системных плат, корпусов и систем LPX часто называли свои решения “все в одном”.

Размеры плат LPX и Mini-LPX показаны на рисунке ниже.

Меня часто спрашивают, как распознать наличие в системе платы LPX. Для этого не нужно даже разбирать корпус. Системные платы LPX отличаются тем, что слоты шины в них вынесены на отдельную плату, подключаемую к системной, как и в случае плат формфактора NLX. Поэтому все ее разъемы параллельны системной плате. Это легко определить, взглянув на заднюю сторону корпуса. Если все разъемы параллельны системной плате, значит, используется выносная плата. Это верный признак LPX. Кроме того, в LPX все разъемы расположены снизу и выстроены в одну линию. Все системные платы LPX, независимо от формы, размеров и размещения выносных плат, предполагают размещение всех внешних портов у заднего края платы (см. рисунок ниже). В то же время, согласно стандарту Baby-AT, используются разъемы для последовательного и параллельного портов, порта PS/2, а также портов USB. При этом на системных платах ATX и BTX все внешние порты группируются слева от разъемов расширения.

Как уже отмечалось, выносная плата используется также в платах NLX. Но в LPX она помещена посередине системной платы, а в NLX — сбоку, причем она фактически подключена к системной плате.

На рисунке ниже представлены два типичных примера разъемов на системных платах LPX. Учтите, что не все платы LPX оснащены встроенной звуковой подсистемой, поэтому соответст вующие разъемы могут отсутствовать. Кроме того, могут отсутствовать порты USB (или другие порты), хотя общая схема размещения портов сохраняется. Разъемы вдоль заднего края плат могут “конфликтовать” с разъемами шин. Именно поэтому и используются выносные платы. Наличие встроенных разъемов — несомненное преимущество LPX, и, к сожалению, его лишены платы Baby-AT. Однако платы LPX не стандартизированы и не в полной мере взаимозаменяемы, так что выбор платы с формфактором LPX нельзя назвать удачным. Новые формфакторы материнских плат, такие как ATX, microATX и NLX, имеют встроенные разъемы, а также следуют некоторому стандарту. Конструкция LPX с выносной платой позволяла конструкторам систем создавать малогабаритные компьютеры, и это направление продолжил новый формфактор NLX. Этот формфактор, собственно, и создавался как современная замена LPX.

Компьютер новичкам. Разбор на составляющие. Материнская плата — часть 1

Материнская плата — важнейшая часть компьютера. Её главное назначение — соединение всех
узлов компьютера в единое целое. По сути — это «конструктор», а материнская плата — его
основная и главная деталь. Вся информация, которую обрабатывает компьютер с момента
включения и до его выключения, проходит через материнскую плату. К ней физически подключены
все устройства компьютера, хотя по большому счёту — материнка является переходником между
процессором, модулями памяти и остальными комплектующими. Соответственно и особенности
разных видов материнских плат состоят в том, что и как к ним можно подключить. Конструктивно
материнская плата изготовлена из многослойного фольгированного текстолита. Число слоёв
обычно в диапазоне от 6 до 8.

Форм-фактор

Главным параметром всех материнских плат является форм-фактор. Форм-фактор определяет
физические параметры платы и тип корпуса, в который её можно будет установить.
Понтие форм-фактора появилось на заре развития персональных компьютеров, когда в 1981 году компания IBM заложила фундамент для развития IBM PC-совместимых компьютеров, выпустив первый персональный компьютер. Напомню, что все IBM PC-совместимые компьютеры имеют открытую архитектуру, т.е. предполагают использование комплектующих различных производителей с полной гарантией их совместимости.
Но для обеспечения такой совместимости необходимо, чтобы все производители следовали одним
правилам при разработке комплектующих. Именно эти правила и формируют понятие форм-фактора
материнской платы. Так что же сегодня понимается под словом «форм-фактор»? Если быть
кратким, то под этим понятием сегодня подразумевается совокупность принятых стандартов для
построения компьютеров.

В него включают:
• размеры корпуса
• тип блока питания
• размеры материнской платы
• расположение слотов оперативной памяти и процессорного сокета
• тип и механизм охлаждения

Первый форм-фактор как стандарт был разработан в 1983 году компанией IBM получил название
XT (eXtended Technology). В 1984 году на его смену пришёл AT (Advanced Technology), где
определялись размеры материнок (30,5×33 см), которые устанавливались в корпуса типа Desktop
и Tower.
Продолжение AT стал стандарт Baby AT, принятый в 1990 году. Этот форм-фактор предусматривал уменьшение размеров плат (22,5х33 см) и обладал совместьимостью с AT. Существовала ещё одна разработка — LPX (Low Profile eXtended), но она относилась к стандарту оригинальных конструкций, хотя и довольно распространённый в своё время. В компьютерах для корпуса Slimline (тонкий корпус) используется материнская плата особой конструкции стандарта LPX. Разьёмы расширения смонтированы на отдельной плате, которая вертикально вставляется в разъём материнской платы. Благодаря этому удалось уменьшить высоту корпуса.
Следует отметить, что хотя форм-фактор AT в настоящее время морально устарел, компьютеры,
собранные по этому стандарту служат до сих пор в качестве «печатных машинок» для набора и
правки текста, принт-серверов в компьютерных классах. Некоторые материнские платы AT
переходного периода имели два разъёма для подключения питания согласно стандартам AT и ATX.
В середине 1995 года компания Intel предложила новый форм-фактор — ATX
(Advanced Technology eXtended) В новом стандарте, в частности, определялось, что все разъемы
портов ввода-вывода должны быть расположены в левом верхнем углу платы. Изменилось и
расположение процессорного гнезда и слотов памяти. Кроме того, в платах ATX изменился разъём
для подключения блока питания.

Стандарт ATX определяет следующие характеристики:
• геометрические размеры материнских плат (30,5х24,4 см)
• общие требования по положению разъёмов и отверстий на корпусе
• положние блока питания в корпусе
• геометрические размеры блока питания
• электрические характеристики бока питания
• форму и положение ряда разъёмов (преимущественно питания)

Существует несколько вариантов ATX:

1.ATX — стандартные настольные компьютеры в корпусах Mini-tower и Full-tower. Это наиболее приемлемая конструкция как для
новичков, так и для опытных пользователей. Платы ATX поддерживают до семи слотов расширения.

2.Mini-ATX — уменьшенная версия ATX. Поддерживает до пяти слотов расширения.

3.Micro-ATX — настольные компьютеры или вертикальные системы Mini-tower среднего уровня.

4.Flex-ATX — недорогие или менее производительные настольные или вертикальные системы.

5.NLX — корпоративные настольные или вертикальные системы Mini-tower, отличающиеся удобством обслуживания и простотой
изготовления.

6.LPX — настольные компьютеры в тонком корпусе.

7.WTX — серверы и рабочие станции высшего и среднего уровней.

Последний вариант форм-фактора рассматривать не будем, поскольку разрабатывался он для серверов и интереса для простого
пользователя не представляет. Основная разница между указанными вариантами — количество слотов расширения и конфигурация
разъёмов интерфейса. Крепление платы к корпусу, расположение слотов во всех вариантах ATX одинаковое.
Как мы уже отмечали, впервые о конструкции ATX компания Intel заявила в середине 1995 года. Но первые материнские платы ATX появились на год позже. В начале 1997 года появилась первая версия спецификации 2.01 стандарта ATX. В мае 2000 года появилась спецификация 2.03, которая просуществовала до 2004 года без изменений.
Блоки питания, соответствующие новой спецификации ATX 2.03, которая учитывала потребности высокопроизводительных процессов,
имеют выходную мощность более 400 Вт. БП обеспечивают следующие выходные напряжения: +3,3В, +/- 5В, +/- 12В. Кроме того, БП
стандарта ATX 2.03, помимо основного 20-контактного разъёма питания для плат ATX, имеют дополнительный 4-контактный разъём
для 5 и 12 В питания, поскольку основной разъём не способен обеспечить повышенные требования к электропитанию системной
платы. В БП системы ATX используются управляющие сигналы Power_on и 5v_StandBy. Первый из них обеспечивает включение системы
программным путём, а второй — предоставляет возможность поддерживать систему в «спящем» режиме вместо её полного отключения.
Различные версии отличаются ещё и компоновкой элементов на материнской плате, что определяет особенности конструкции
корпуса. Это выражается во взаимном расположении узлов корпуса по отношению к узлам материнской платы. В последних
модификациях 4-контактный и 20-контактный разъёмы питания предоставляют собой единую 24-контактную конструкцию.
Двухпроцессорные материнские платы выпускаются в форм-факторе, называмом Extendet ATX. Как правило, в таких случаях
присутствует ещё и дополнительный 8-контактный разъём для питания процессоров.
Летом 2004 года был представлен новый форм-фактор BTX, который раньше имел рабочее название Big Water. Фактически новый стандарт сменил стандарт ATX. Необходимость появления нового стандарта стала очевидной с 2000 года. Нужда перехода к
новому форм-фактору была вызвана, прежде всего, появлением новых шин (USB 2.0, SATA, PCI Express), а также изменившимися требованиями к энергопотреблению ПК (соответственно, и к теплоотводу) и к акустическим характеристикам ПК. Подмечу, что BTX
обратно совместим с ATX, т.е. плату со стандартом BTX можно установить и в старый корпус стандарта ATX, а вот обратное невозможно.

Стандарт BTX существует в трёх вариантах —

BTX — длинна платы — 325,12 мм. Он допускает наличие семи слотов PCI-Express и десяти отверстий для монтажа платы к шасси

Micro-BTX — допускает наличие четырёх слотов PCI-Express и семи отверстий для монтажа платы шасси.

Pico-BTX — Допускают наличие всего лишь одного слота PCI-Express и четырёх отверстий для монтажа.

Платы стандарта BTX, micro-BTX, pico-BTX имеют иное, по сравнению с платами стандарта ATX, расположение основных компонентов — слотов для установки модулей памяти, процессорного сокета, Северного и Южного мостов чипсета (о них я расскажу позже) и т.д. Такое глобальное изменение дизайна было необходимо для создания нормального термобаланса.
С помощью всего одного вентилятора удаётся осуществить теплоотвод и от процессора, и от видеокарты, и от модулей памяти. Такая конструкция носит название Thermal Module или Модуль термического баланса, представляющего собой систему охлаждения из кулера и пласмассовой трубы-кожуха, направляющего воздушные потоки внутри корпуса компьютера.
Кроме того, платы указанных стандартов иначе (по сравнению с ATX) крепятся к корпусу. Во-первых, если ATX предусматривал минимальное расстояние между шасси корпуса и материнской платой 0.25 дюйма, то в BTX это расстояние увеличено до 0.4 дюйма.
Крепление плат стандарта BTX к шасси в последнее время производится с помощью модуля SRM вместо шестигранных винтов-стоек. Сам SRM обеспечивает поддержку оптимального охлаждения компонентов системы, особенно, а кроме того, предотвращает возможный изгиб материнской платы.

Состав материнской платы

Как мы видим, материнская плата объединяет в единую систему все компоненты компьютера — без неё они бы оставались просто набором не связанных друг с другом комплектующих. Остановимся на двух основных электрических параметрах материнской платы.
Поскольку микросхемы рассчитаны на работу в строго оговорённых режимах, для обеспечения их надёжности и долговечности необходимо качественное питание. Ключевую роль играет здесь блок питания, к которому подключается плата. Однако различным компонентам необходима разная мощность. К тому же энергопотребление отдельных комплектующих, например процессора,
непостоянно. Все эти факторы вынуждены прибегать к дополнительным ухищрениям. Для подачи необходимого напряжения на различные комплектующие во всех современных материнских платах используется стабилизатор напряжения, который устанавливается непосредственно на плате. Иногда он выполняется в виде отдельной небольшой платы и размещается в непосредственной близости от блока питания, чтобы циркулирующий воздух охлаждал и его. Стабилизатор напряжения работает в автоматическом режиме.
Иными словами, независимо от того, на какие компоненты подаётся нагрузка, к какому разъёму подключено то или иное устройство, напряжение на всех элементах материнской платы всегда стабильно.
Для того, чтобы бороться со скачками напряжения, которые могут вывести многие комплектующие, на плате устанавливают конденсаторы, способные накапливать, а затем плавно отдавать заряд. Именно поэтому конденсаторов так много на материнских
платах, особенно вокруг центрального процессора, для которого характерны резкие скачки энергопотребления, в зависимости от нагрузки. Конденсаторы снижают со временем надёжность работы материнской платы: они стареют быстрее прочих компонентов, в частности, из-за воздействия высоких температур. В результате емкость конденсаторов падает, и они теряют способность выравнивать напряжение в схеме, что негативно сказывается на прочих компонентах, а в худшем случае выводи их из строя.
Кроме того, очень важно, чтобы мощность блока питания соответствовала потребляемой мощности системы в целом. Например, часто при сборке компьютера для экономии приобретается не очень мощный блок питания. По расчёту мощность его подходит под желаемую
сборку. В дальнейшем приобретается дополнительная линейка памяти, TV-тюнер, затем производится апгрейд видеокарты на более производительную. Всё это увеличивает потребляемую мощность настолько, что старый БП не справляется с нагрузкой. Увеличиваются пульсации, стабилизатор на материнской плате уже не спасает ситуацию, и в один момент компьютер перестаёт запускаться. Открыв корпус, вашему вниманию представляется печальная картина: большинство конденсаторов стоят со вздувшимися донышками, а некоторые вообще потекли. Когда количество конденсаторов не больше двух, то можно попытаться аккуратно их выпаять и заменить. Чаще всего это помогает и системная плата оживает. Но когда негодных конденсаторов — десяток, тут материнскую плату уже не спасти.
Поэтому, улучшая и совершенствуя свой компьютер, не забываете о блоке питания. И рекомендации к смене компьютера каждые три года порождены не только маркетинговыми соображениями морального старения, но и вполне объективными причинами — электролитические конденсаторы со временем высыхают и перестают выполнять свои функции.

На рисунке 1 представлена упрощённая структурная схема типичной материнской платы для процессора Intel 6-го поколения. Комплект микорсхем системной логики основан на двух микросхемах. Им дали названия северный мост и южный мост. Эти названия
выбраны исходя из следующих соображений: архитектуру чипсета можно представить в виде карты. На этой карте процессор будет располагаться на вершине карты, точно на севере. Он будет соединён с чипсетом через быстрый северный мост. А северный мост, в свою очередь, будет соединён с остальной частью чипсета через медленный южный мост. На блок-схемах материнских плат так теперь и рисуют: верх — это север, а низ — это юг. Северный мост — один из основных элементов чипсета компьютера, отвечающий за работу процессора, памяти и видеокарты. Северный мост определяет чистоту системной шины, тип оперативной памяти, её
максимальный объём и максимальную скорость обмена данными между процессором и памятью. Кроме того, от северного моста зависит тип шины видеоадаптера (PCI-Express или AGP) и её быстродействие. Частота работы этой микросхемы равна тактовой частоте
материнской платы. Современные микросхеы North Bridge работают на высоких тактовых частотах, поэтому дополнительно оборудованы устройствами охлаждения (радиаторы, а иногда и вентиляторы).

Рисунок 1. Схема материнской платы.

Для компьютера среднего и нижнего ценового диапазона в северный мост часто встраивают графическое ядро. Другими словами, речь
идёт об интегрированной видеокарте. Южный мост также известен как контроллер-концентратор ввода/вывода. Эта микросхема,
которая реализует относительно медленные взаимодействия на материнской плате и её компонентах. В южный мост входит контролер
прерываний, контроллеры шин IDE и USB. Эта микросхема также реализует функции памяти CMOS, часов и т.д.
Следует отметить, что один и тот же тип микросхемы южный мост может использоваться, как правило, в нескольких наборах системной логики, т.е. может работать с несколькими типами микросхем северный мост. Как показано на структурной схеме южный
мост не подключен напрямую к процессору в отличие от северного моста, т.е. связь всех устройств, подключенных к южному мосту, с процессором связываются только через северный мост.

Функционально южный мост в себя включает:
• шину PCI
• шину ISA
• DMA-контроллер
• SMBus или интерфейс 12C
• контроллер прерываний
• IDE (SATA)-контроллеры
• часы реального времени
• управление питанием
• энергозависимую память BIOS
• звуковой контроллер AC97

Опционально южный мост также может включать в себя поддержку Ethernet, Wlan, Raid контроллера, контроллера USB, контроллера Fire Wire. Реже южный мост содержит в себе поддержку клавиатуры, мыши, последовательных портов. Обычно эти устройства
подключаются с помощью другого устройства — Super I/O (контроллер ввода/вывода). Поддержка шины PCI включает в себя традиционную спецификацию PCI, но может также обеспечивать поддержку усовершенствованных шин PCI-X и PCI-Express. Хотя шина
ISA в настоящее время не используется, она осталась неотъемлемой частью современного южного моста. Функции южного порта постоянно расширяются и в него регулярно добавляются новые контроллеры, разрабатываемые по новым технологиям.
Системная память CMOS, поддерживаемая питанием от батареи, позволяет создать ограниченную по объему область памяти для сохранения системных настроек (настроек BIOS).
Третья основная микросхема в большинстве материнских плат называется Super I/O (контроллер ввода/вывода). Эта микросхема обычно реализует функции устройств, которые раньше размещались на отдельных платах расширения. Большинство микросхем

Super I/O содержит как минимум следующие компоненты:
• Контроллер гибких дисков
• Контроллер параллельного порта
• Двойные контроллеры последовательного порта

Контроллеры гибких дисков в большинстве микросхем Super I/O поддерживают два дисковода, но некоторые, более современные микросхемы, могут поддерживать только один. Фактически все микросхемы Super I/O содержат быстродействующий параллельный порт.

Параллельный порт может работать в трёх режимах:
• Стандартный (двунаправленный)
• EPP — расширенный параллельный порт
• ECP — порт с расширенными возможностями

Последний режим — самый мощный и наиболее быстрый. Микросхема Super I/O может содержать также другие компоненты — контроллер клавиатуры и мыши. В последнее время роль микросхемы Super I/O уменьшилась. Это произошло из-за того, что фирма Intel реализовала функции микросхемы Super I/O непосредственно в компоненте южный мост набора системной логики, что позволило присоединить все устройства ввода/вывода к шине PCI, а не к устаревшей шине ISA.
Рассмотрим компоновку узлов на конкретном примере. На рисунке [номер] изображена типичная современная материнская плата
производства известной компании ASUS, хорошо зарекомендовавшей себя на российском рынке. Эта плата, основанная на основе набора
системной логики Intel 915G, расчитанна на процессоры Intel Pentium 4 в корпусе LGA 775 и поддерживает почти все технологии,
встречающиеся в современных настольных компьютерах.

Кртакие характеристики этой модели стандарта ATX:
• Размер 305х244 мм
• Чипсет — 915G со встроенным графическим ускорителем (северный мост) и ICH6R (южный мост)
• Поддержка процессоров Pentium 4 или Celeron D в корпусе под сокет LGA 775
• Поддержка оперативной памяти DDR и DDR 2 553 объёмом до 4 Гбайт.
• Поддержка шины PCI Express х16 и х1
• поддержка шины PCI
• поддержка скоростных интерфейсов USB 2.0 и IEEE 1394 (FireWire)
• контроллеры IDE и Sereal ATA
• Гигабитный сетевой контроллер
• Восьмиканальный (7.1) звуковой контроллер

Рассмотрим подробно, где на плате расположены указанные компоненты. Разъём для процессора (рис. 2), на котором наклеена защитная наклейка (как правило жёлтого цвета), призывающая к осторожности при установке чипа, на материнской плате находится справа. Левее процессорного разъёма расположен радиатор с надписью ASUS — это радиатор охлаждения микросхемы северный мост.
Напомним, что эта микросхема прежде всего отвечает за связь процессора с оперативной памятью. Кроме того, в данном случае в неё встроен графический контроллер Intel Graphics Media Accelerator 900. Таким образом, собранный на основе этой платы компьютер
можно не комплектовать с видеокартой. Впрочем, поставить более мощную видеокарту не составит проблем — соответствующий слот на плате тоже имеется. Ещё левее и чуть ниже расположен ещё один радиатор с логотипом и надписью Proactive (рис. 3).
Под этим радиатором находится микросхема южный мост, отвечающая за системы ввода/вывода и включающий в себя контроллер USB 2.0, а также (в данном случае) RAID-контроллер.
Ниже северного моста и гнезда процессора расположены разъёмы для оперативной памяти. Модель этой платы отличается от подобных тем, что в ней могут использоваться как модули памяти DDR, так и более совершенные (и более производительные) модули памяти
DDR2. В данном случае пользователю предоставлен выбор, поскольку модули DDR2 всё-таки дороже обычных модулей DDR. На рисунке 4 видно, что на системной плате установлены шесть слотов и они выделены цветом в пары. Это означает, что плата расчитанна на оперативную память, работающую в двухканальном режиме, т.е. в данном случае модули памяти одинакового типа и объёма должны устанавливаться попарно в слоты одного цвета.
При этом в плату можно установить либо четыре модуля памяти DDR, либо два модуля типа DDR2. Одновременная работа пяти различных типов не поддерживается (как, впрочем, и в любых других подобных материнских платах). Непосредственно под слотами
для оперативной памяти размещены разъём IDE для накопителей и разъём для подключения блока питания ATX к материнской плате. Дополнительный 4-контактный разъём для 5 и 12 В питания расположен в правом верхнем углу материнской платы.
Ниже южного моста находятся четыре разъёма Serial ATA, к которым подключаются жёсткие диски. Тут же, слева от южного моста, расположен ещё один разъём IDE для подключения винчестеров или оптических накопителей к стандартной параллельной шине ATA. По центру левого края материнской платы расположен разъём для подключения флоппи-дисковода.
В левой верхней части материнской платы расположены два слота с интерфейсом PCI-Express х1. Далее следуют три слота стандартного PCI — на плате они белого цвета, а чёрным цветом выделен слот PCI-Express x16 для установки видеокарты. Слева от
первого разъёма PCI расположен контроллер IEEE 1394, а ниже, под ним, расположена батарейка питания BIOS, отвечающий за хранение программ базовой системы ввода/вывода. Микросхема BIOS расположена чуть ниже и левее.
Вверху, над разъёмом PCI Express х16 (чёрного цвета) находится контроллер для подключения к скоростным проводным локальным сетям (рис. 7), а в самом верхнем углу — восьмиканальный звуковой кодек производства компании C-Media (рис. 8). В правой верхней части материнской платы распаяны различные разъёмы, которые после установки в системный блок будут выведены
на его заднюю стенку.

Рисунок 7. Сетевой контроллер.

Рисунок 8. Звуковой кодек.

На основе одного чипсета можно выпускать самые разнообразные системные платы, которые будут отличаться функциональными возможностями и надёжностью работы. Но все они, независимо от производителя, придерживаются описанной конструкции — ATX (или BTX). Поскольку производителей системных плат очень много, то привести их технические характеристики в одном топике практически невозможно. Даже однотипные материнские платы для конкретного типа процессора на определённом чипсте, но от разных производителей могут иметь разные возможности. Поэтому при выборе платформы необходимо руководствоваться информацией
на сайтах производителей, перечень которых приведена в следующей части. Следует также учесть, что малоизвестный производителей может разработать и выпустить материнскую плату, которая по техническим возможностям может превосходить платы известных
компаний. Поэтому полезно учесть отзывы пользователей о работе и особенностях той или иной материнской платы (надеюсь, вы догадаетесь, где их искать).

Заключение

Надеюсь, что из этого туториала вы хоть что-то узнали. В следующей части я расскажу про слоты расширения, чипсеты,
производителей чипсетов и производителей материнских плат.

Материнская плата — замена и подключение

Материнская плата – базис для всей системы. Выбирается она под процессор, все остальные компоненты универсальны и могут быть подключены к любой материнке.

Сокет и поддержка чипсетом конкретного процессора – основной критерий выбора этого элемента системы. Также важна совместимость с блоком питания и оперативкой, на следующих местах стоят охлаждение и качество/наличие дополнительных модулей, таких как звуковая карта, Wi-Fi/Bluetooth, дополнительный сетевой разъем и т.д.

Совместимость с процессором

Совпадение сокета на процессоре и материнской плате еще не означает их совместимость, материнка может спокойно не поддерживать вашу модель ЦП. Обратите внимание на чипсет – более старые модели чипсетов могут просто не уметь работать с новой моделью процессора. Чтобы убедиться в совместимости, посмотрите спецификации материнской платы.

Если вы не нашли такой информации, то сравните модель чипсета с вашим процессором. Это можно сделать на официальном сайтах:

  • Intel – поддержка процессоров по чипсету или поиск совместимых решений для процессора.
  • AMD – проверить версию чипсета AMD Ryzen.

У AMD, к сожалению, нет удобных инструментов для поиска совместимых решений. Но они и не производили такое количество разнообразных линеек, которые не имеют совместимости между собой, как Intel.

Разобраться в процессорах AMD намного проще, у них всего два актуальных разъема для десктопных материнских плат – AM4(мейнстрим) и TR4(топовые решения). А у Intel уже сейчас из актуальных можно выделить 1150, 1151, 1151 v2 и самый последний 1200, также есть альтернативные разъемы для топовых решений — 2011-3 и 2066. В то же время каждый сокет имеет примерно по 3-5 чипсетов, которые поддерживают далеко не все модели на своем разъеме. Поэтому нужно проверять совместимость по технической документации материнской платы.

Совместимость с блоком питания

Еще один параметр выбора материнки – разъем питания самой платы и процессора. Блок питания бывает с припаянными проводами или модульный (на фото).

Если провода припаяны, то поменять разъемы вы не сможете. Допустимо использование переходников, но тут есть свои особенности. Самый первый недостаток – уменьшение количества разъемов питания, так они будут заняты переходниками для питания платы.

Второй минус данного типа подключения – ненадежность, переходники могут иметь плохой контакт или просто отсоединяться в процессе работы. В лучшем случае компьютер выключится, в худшем – сгорит материнская плата. Так что если блок питания не подходит по разъемам к материнской плате, то лучше его не использовать.

Модульный БП немного дороже стандартного, но эти траты оправданы. Тут опять же есть несколько причин:

  • Эстетика. Нет лишних проводов, которые висят в корпусе, их не нужно прятать и подвязывать. Можно выбрать длину самих проводов, перепаковав разъем с другими проводками или просто купить уже готовые. Таким образом, в современных корпусах с нижним расположением БП вы практически не будете видеть проводку, ее можно полностью скрыть за материнкой или в специальных каналах, если они предусмотрены вашим корпусом.
  • Циркуляция воздуха. Висящие провода – это не только про красоту, они существенно замедляют продув корпуса. Вентиляторы сильнее трудятся, а обдув получается хуже, так как большое количество препятствий создает помехи для течения воздушного потока.
  • Меньше пыли. Провода в современной электроники делаются из меди. Если они находятся возле действующей схемы, по которой проходит ток, то создается электромагнитное поле, которое притягивает пыль. Этот эффект можно наблюдать на транзисторах и конденсаторах блока питания – несмотря на хорошую изоляцию они всегда будут облеплены пылью, которая сдувается только сильным потоком воздуха или счищается кисточкой.

Наиболее распространены материнские платы с питанием 20 Pin и 24 Pin, и большинство блоков питания имеет выход 20+4 Pin, то есть при желании их можно совместить и получить 24 Pin, а можно использовать отдельно. На фото – разъем питания на материнской плате 24 Pin и штекер питания материнки на БП 20+4 Pin.

С такими платами у вас скорее всего не возникнет никаких проблем, но есть специфические материнки с питанием 12 Pin, такой штекер не предусмотрен производителями БП. Выхода из этой ситуации два – переходник или можно купить сам штекер и перебросить провода по схеме распиновки.

Питание процессора на материнской плате

Разъемы под питание процессора бывают разные. Самый простой – 4 контакта, потом идет 6, 8, 6+4, 8+4, 8+8. Их количество определяется тем, насколько много питания нужно процессору при работе.

Что будет, если подключить вместо 8 Pin всего 4 Pin?

Ничего хорошего. Чтобы вы не увидели то, что показано на фото, нужно подключать все разъемы на свои места.

Для понимания процессов нужно разобраться в том, что такое электричество и как оно работает. Дабы не описывать курс физики за 8 класс, упростим.

Чем больше ампер (А), тем толще нужны провода. В ваттах (Вт) определяется мощность подключенного прибора. Ватты – это амперы, умноженные на вольты (В). Чтобы передать на 10 метров 1000 Ватт энергии в час с напряжением сети 220 Вольт, нужен медный провод диаметром 1,38мм. Если же мы используем сеть с напряжением 12 вольт и хотим передать столько же энергии, нам нужен медный проводник толщиной 5,64 мм.

Все дело в количестве ампер. Если при 220В нам нужно всего 4,5А, то при напряжении 12В – 83А. Обычный компьютерный процессор работает на напряжении от 1,1 до 1,7 Вольт, а потребляет 65-135 Ватт. Возьмем, например, Intel Core i7-11700K – он имеет пиковое энергопотребление 125 Ватт на штатных частотах. В разгоне он работает с такими параметрами – 1,36В при энергопотреблении примерно 310 Вт.

Путем нехитрых математических вычислений получаем цифру в 227А, не каждый сварочный аппарат способен выдать такое количество ампер на электрод. Бытовые сварки колеблются в районе от 120 до 200А. Еще один пример – 200А это верхний предел, на котором плавится электрод толщиной 5 мм. Такие электроды используются для сварки металла толщиной до 16 мм. Хотя на сварочном инверторе больше напряжение (40-80В), схема преобразования напряжения на инверторе очень похожа на ту, которая находится в материнской плате.

Чтобы материнская плата не плавилась и там не нужно было использовать провода толщиной с палец, она потребляет 12В и трансформирует их максимально близко к процессору, чтобы выдать нужный уровень напряжения.

Поэтому очень важно обеспечить хороший обдув и достаточное количество параллельных линеек питания. Это значит, что нельзя подключать разветвитель одного разъема, они подходят только для накопителей и периферии. К процессору и видеокарте должны обязательно идти отдельные провода из блока питания – на одном проводе не должно находится питание на два таких прожорливых разъема.

Совместимость оперативной памяти

Тут гораздо проще, оперативка отличается по версии – DDR3 или DDR4. Третья версия уже активно вымирает, четверка захватывает мир и уже скоро нам представят DDR5. Они не совместимы совсем, да это и не нужно. Главное – чтобы совпадала частота. То есть максимально допустимая частота памяти на материнке и процессоре должны быть равными штатным настройками планок оперативной памяти, которые вы туда ставите.

Желательно не ставить планки памяти разных производителей или с разными таймингами в одну материнку, если же другого выбора нет, то нужно разделить их на разные каналы, Распределяйте планки памяти так, чтобы они были в разных каналах, даже если они одинаковые, так вы повысите скорость записи и чтения данных.

Логика проста – большинство десктопных процессоров имеют два канала памяти, некоторые топовые модели могут работать с четырьмя каналами, то есть слотов может быть 6 или даже 8, но количество каналов ограничено. Если вы поставите две планки в один канал, то они вынуждены будут использовать ширину одного канала вдвоем.

Каналы памяти на материнке разделены по цветам, на фото – плата с шестью слотами и двумя каналами.

Процессоры с 4 каналами памяти

Из современных моделей только Intel Core i9 и i7 серии X обладают поддержкой четырех каналов памяти. Из модельного ряда AMD это Ryzen Threadripper 3000. Все они достаточно дорогие и находятся в сегменте топовых решений. В игровом компьютере без такой мощности можно с легкостью обойтись.

У таких процессоров свой сокет и материнские платы под него делаются с четырьмя каналами и 8 слотами, в редких случаях слотов может быть до 16.

Форм-фактор материнской платы

Сейчас есть около трех десятков разновидностей форм-факторов материнских плат. Вот примерный список:

  • AT (Advanced Technology) – один из первых форм-факторов материнских плат для десктопных компьютеров. Стандартный размер 305 х 305 мм.
  • ATX (Advanced Technology Extended) – самый распространенный формат, который захватил мир компьютерного строения. Чаще всего используется в десктопных ПК. Главным достоинством формата всегда была возможность размещать на плате сзади любые модули, не заставляя подгонять свои изделия производителей корпусов. Привычная нам заглушка (IO Plate), которая идет в комплекте с материнкой для установки на заднюю стенку корпуса ПК не всегда была стандартной. Принятый размер платы – 305х244 мм, но есть и другие в меньшую и большую стороны.
  • CEB (Compact Electronics Bay) – формат материнских плат для использования в серверах, в основном от компании Intel, Dell и IBM. Не используется в обычных компьютерах. Размер – 305×267 мм.
  • DTX – разъем созданный компанией AMD для сокращения расходов при производстве. Такой формат платы позволяет разделить промышленную текстолитовую заготовку на платы без обрезков. Полностью совместим с креплением под ATX. Стандартный размер – 203,20х243,84 мм.
  • EATX (Extended ATX) – увеличенный ATX, который позволяет разместить на плате больше модулей, в частности больше разъемов PCI. Стандартный размер – 304,8×330,2 мм.
  • FlexATX – один из самых компактных размеров материнских плат, является уменьшенной версией MicroATX, имеет чаще всего ограниченное количество слотов расширения. Такие материнские платы нередко имеют встроенный модуль WiFi/Bluetooth. Стандартный размер – 229 × 191мм.
  • FullATX – это не форм фактор, он попал в список только потому, что таким образом производители корпусов обозначают полную совместимость своего продукта со всеми форматами ATX.
  • Mini-ITX – небольшой формат плат, который пришел на смену ITX, а он почти не использовался, его даже не будет в этом списке. Стандартный размер mini-ITX – 170х170 мм.
  • Mini-ATX – небольшие платы размером 284х208 мм.
  • Mini-STX – очень маленькие платы для мини-ПК или моноблоков, сама плата стандартно 140х147 мм.
  • XL-ATX (Extra Large ATX) – формат увеличенных плат, который используется в топовых компьютерах для размещения большого количества модулей в одной системе. У разных производителей габариты отличаются на 2-3 мм в каждую сторону. Самый большой формат у MSI, эти ребята режут текстолит по 345х264 мм.
  • MicroATX – широкие платы с небольшой длинной, но шире FlexATX и MiniATX. Стандартный размер – 244х244 мм.
  • WTX – огромные платы размером 356х425 мм. Применяются в качестве материнских плат для серверов на платформе Intel Xeon.

Сравнение форм-факторов материнских плат

Чтобы вам было проще понять, смотрите картинку. Расшифровка:

  • Красный – FlexATX (229х191 мм)
  • Оранжевый – microATX (244х244 мм)
  • Желтый – Mini ATX (284х208 мм)
  • Зеленый – стандартная ATX (305х244 мм)
  • Синий – Extended ATX (EATX) (305х330 мм)
  • Фиолетовый – WTX (356х425 мм)

Как заменить материнскую плату

Вам потребуется такой набор инструментов:

  • Отвертка маленькая и большая с крестовым наконечником.
  • Чистая тряпочка и спирт для чистки компонентов.
  • Новая термопаста для установки модулей.
  • Желательно иметь пинцет, не у всех материнских плат все элементы в зоне доступности.
  • Емкость для болтиков, чтобы их не потерять.
  • Флешка, диск или любой другой накопитель с драйверами на новую материнскую плату. Если вы не скачаете заранее сетевой драйвер, то есть вероятность, что система просто не сможет подключиться к интернету, так как не умеет работать с новым сетевым адаптером.

Важно! Не используйте шуруповерт, из-за высокой скорости вращения и мощности легко можно повредить нежные компоненты на плате, если бита соскользнет. Допустимо использовать аккумуляторные отвертки вроде Xiaomi Mijia Electric Screwdriver или Bosch IXO IV. У них не такая большая скорость вращения и мощность заметно ниже.

Действия при замене материнской платы

Материнская плата – это основа всего компьютера и к ней подключено все. Перед тем, как ее вытаскивать, обязательно нужно отключить питание. Отсоедините все провода сзади корпуса, отключайте все, от мышки до монитора, там не должно остаться ничего.

Снять крышку

Нас интересует левая крышка, если смотреть спереди корпуса. Открутите винты (они сзади) и сдвиньте влево, она легко отсоединится от корпуса. Если у вас крышка корпуса стеклянная, то она прикручена четырьмя винтами по краям. Они могут быть как под отвертку, так и с накаткой для того, чтобы открутить их вручную.

Достать видеокарту

Она прикручена к поддерживающей стойке. Там может быть безвинтовой зажим, но она точно прикреплена к нему. Не забудьте отжать защелку на PCI-E разъеме: если этого не сделать, можно легко повредить как материнку, так и саму карту.

Более подробную инструкцию можно посмотреть здесь.

Отключить разъемы питания и вентиляторы

Помните, что разъемы питания всегда имеют защелку, которая надежно фиксирует их в гнезде, обязательно отогните ее при отключении. Хотя разъемы надежно запаяны, пластиковый корпус контактов снимается достаточно легко, придерживайте рукой крепление или примените рычаг на штекере, используя пинцет или нож.

Также выдерните все подключенные вентиляторы. Если они подключены напрямую к блоку питания по MOLEX, их также следует отключить.

Вынуть блок питания

В большинстве корпусов он не препятствует замене материнки, но, чтобы вам было удобнее орудовать отверткой, его лучше вытянуть. Открутите винты на задней крышке системного блока. На фото красными стрелочками показаны блоки питания в корпусе с верхним расположением БП (слева) и с нижним (справа). Они прикручены четырьмя винтами – откручивайте и вынимайте.

Важно! Блок питания – одно из самых запыленных мест в компьютере, так как там много магнитных полей, которые притягивают к себе пыль. Если уж вы его сняли, лучше открыть крышку и продуть его сжатым воздухом или хотя бы почистить кисточкой, после чистки он будет работать тише и станет меньше греться.

Снять радиатор с процессора

Отогните прижимной механизм, если у вас AMD, или поверните 4 пластиковых прижима, если вы используете процессор Intel. Если у вас дорогая система охлаждения с большим количеством трубок, она может быть прикреплена на усиливающую плану винтами. В таком случае нужно открутить винты, чтобы снять радиатор.

После того как сняли радиатор с процессора, нужно почистить радиатор и крышку процессора от термопасты, повторно ее использовать нельзя, а если оставить ее там, она может запачкать вам что-то.

Снять процессор

Для этого нужно отогнуть лапку и достать его из гнезда. Если у вас AMD, то он тут же выпадет, поэтому желательно проводить все эти манипуляции, положив материнскую плату на бок, чтобы процессор не упал на пол или в корпус. Если это произойдет, он может повредиться, или ножки контактов могут погнуться, а то и вообще отпасть.

Камушки Intel прижаты металлической рамочкой (на фото). После того, как отогнули лапку, нужно открыть прижимную рамочку.

Вынуть планки оперативной памяти

Достаточно нажать на пластиковые защелки по бокам самой платки, и она выскочит из гнезда. Лучше всего нажимать их одновременно, чтобы плату не перекосило, но это не критично. Если компьютер уже старый и давно не чистился, на контактах оперативной памяти могут быть темные пятнышки, их легко можно убрать при помощи спирта, а затем протереть обычным ластиком для карандаша. После чистики контакт станет лучше и надежнее.

Отсоединить NVMe накопитель

Если у вас такой есть, конечно. Открутите болтик и достаньте плату из гнезда.

Снять материнскую плату

У вас могли остаться подключенные вентиляторы или накопители, к разъемам которых вам было неудобно подлезать. Но сейчас нужно отключить абсолютно все провода.

Чтобы достать плату из корпуса, нужно открутить болтики. На разных платах могут быть разное количество болтиков, это зависит от форм фактора, откручивайте все.

Важно! Не откручивайте радиаторы чипсета. Они крепятся напрямую к материнской плате и не участвуют в креплении материнки к корпусу.

На фото – крепление радиатора чипсета и отверстия для болтиков крепления материнки к корпусу. Нам нужны только вторые, они очерчены и имеют армирование в месте контакта со шляпкой болта.

Последним штрихом будет демонтаж заглушки сзади корпуса. Она крепится на защелках, вам нужно подковырнуть их сзади корпуса и выдавить ее изнутри корпуса наружу. Не применяйте силу, слабый тонкий металл корпуса легко выгнуть, а загнуть его ровно обратно будет непросто, скорее всего останется вмятина.

Установка новой материнской платы

Вам нужно повторить все те же действия в обратном порядке. Помните, что лучше подключить все неудобные разъемы вначале, а уже потом закрывать их массивным радиатором охлаждения процессора, планками памяти и видеокартой.

Новая материнская плата не нуждается в каких-либо действиях с вашей стороны, она уже готова к установке, главное – не перепутать, какой стороной ее нужно ставить. Чтобы не допустить такой ошибки помните – процессор всегда сверху, а PCI-E слоты – снизу.

Когда и как устанавливать заднюю планку (заглушку)?

Заглушку можно установить в любой момент, она защелкивается снаружи и не требует доступа к задней крышку изнутри корпуса. Просто совместите вырезанные отверстия и выходы уже установленной материнской платы и плотно прижмите до характерного щелчка. Планочка должна стать на свое место без проблем, все они стандартные.

Что делать после замены материнской платы

Windows 10 нормально относится к замене любого оборудования и должен запускаться в любом случае. Однако есть ряд нюансов, связанных с лицензированием, которое подвязывается к MAC-адресу вашего компьютера так, что использовать его после изменения конфигурации невозможно.

Чтобы сохранить за собой пользовательскую лицензию, вам нужно создать учетную запись Microsoft и связать ее со своим компьютером. Сделать это можно, перейдя в параметры Windows – «Учетные записи».

Далее вам предложат войти или создать учетную запись Microsoft. Сделайте все, о чем вас попросит мастер регистрации. Обязательно нужно привязать почту и номер телефона, принять код и ввести его. Только так можно активировать запись и связать ее с вашим мобильным, чтобы восстановить свой ключ после изменения конфигурации системы.

Потом возвращайтесь на главную страницу настроек и кликайте на «Обновление и безопасность», а потом «Активация». Нажмите «Добавить учетную запись» и введите те данные, которые от вас потребуют.

Теперь нужно перейти в «Панель управления» – «Обновление и безопасность» – «Активация» и кликнуть на пункте «Устранение неполадок». Выбираем надпись «На этом устройстве недавно были изменены аппаратные компоненты», нажимаем «Активировать». После этих действий ваша лицензия будет сохранена и подвязана к вашему аккаунту Microsoft, вы сможете ее восстановить в любой момент.

Замена материнской платы на ноутбуке

Поменять материнку на ноуте сложнее, чем на компьютере, придется полностью разобрать свой ноут. Сложность заключается в том, что каждая модель ноутбука разбирается по-разному. Лучше всего иметь под руками другое устройство с видео о разборке вашего аппарата. Это поможет вам разобраться с тем, как разобрать ноутбук и как его собрать. Причем собрать его гораздо сложнее, чем разобрать.

Платы на ноутбуке не стандартизированы, как на десктопных ПК, так что вам нужно точно такая плата, как у вас уже есть. Исключением могут быть модели в одном корпусе с разной мощностью и слотами. В таком случае чаще всего есть возможность установить более продвинутую материнскую плату в простенький корпус. Но вам нужно точно знать, что она подойдет.

Еще один нюанс – не всегда процессор и видеокарта присоединены к материнке с помощью разъема. Иногда их припаивают (как это выглядит – на фото). Дело в том, что обычно производителям нет смысла устанавливать разъем и паять к процессору ножки для контакта, проще на заводе склепать плату на один только припой и так продавать готовое устройство. Очень небольшое число моделей ноутбуков используют съемный процессор и видеокарту.

Если вас интересует, сможете ли вы припаять самостоятельно процессор, то ответ однозначный – нет, не сможете. Чтобы снять процессор, вам потребуется инфракрасная паяльная станция. Стоимость нормального экземпляра уходит далеко за тысячу долларов, а самые простые начинаются от 500$. К такому оборудованию нужно еще и умение, оно не будет снимать камушек за вас.

Чтобы припаять обратно процессор, нужен припой в шариках соответствующего диаметра и трафарет для его нанесения.

Когда каждый шарик станет на свое место, нужно прогреть припой и расплавить его, лудя таким образом контакты. Потом нужно совместить процессор со своим местом на плате и отправить для припаивания на паяльную станцию.

Такие действия требуют профессионального подхода, очень легко при установке закоротить выходы процессора или попросту сжечь плату вместе с самим камушком.

Учебный

Важнейшим узлом компьютера является системная плата (system board). В литературе и в повседневной жизни можно встретить такие названия: материнская плата (mother board), основная или главная плата (main board) и др.

Системная плата – это микросхема содержащая набор компонент электроники, с помощью которых осуществляется взаимодействие узлов(устройств) компьютера. Системная плата покрыта сетью медных проводников-дорожек, по которым подается электропитание и осуществляется передача данных между узлами(устройствами) компьютера.

Системная плата (англ. motherboard, MB, матери́нская пла́та, также используется название англ. mainboard — главная плата; на компьютерном жаргоне — мама, мать, материнка) — сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода).(Wikipedia)

Системная плата является основной компонентой компьютера. Приоритет системной платы не случаен, так как она:
• во-первых, обеспечивает связь между компонентами;
• во-вторых, отвечает за функционирование устройств, осуществляя передачу питания для всех элементов;
• в-третьих, она контролирует состояния важнейших узлов.

Таким образом, материнская плата является своеобразным фундаментом для будущей системы, задавая ей основные характеристики, возможности наращивания мощности и даже сроки морального износа. Основными вопросами при выборе материнской платы является:
• архитектура системной платы;
• основные разъемы и поддерживаемые интерфейсы;
• технологии, которыми она «напичкана».

1. Архитектура материнских плат

Архитектура системной платы определяется разработчиком (производителем) материнской платы. При её конструировании используется понятие форм-фактора (form factor).

Форм-фактор представляет собой физические параметры платы и определяет тип корпуса, в котором она может быть установлена. Форм-факторы системных плат могут быть стандартными (т.е. взаимозаменяемыми) или нестандартными. Нестандартные форм-факторы, к сожалению, являются препятствием для модернизации компьютера, поэтому от их использования лучше отказаться.

Форм-фактор, или типоразмер системной платы, определяет ее габариты, параметры электропитания, расположение монтажных элементов (отверстий, клипсов), размещение разъемов различных интерфейсов и т. д

Форм-фактор (техника) — стандарт технического изделия, описывающий некоторую совокупность его технических параметров.

Существуют множество форм-факторов, среди них, наиболее известными являются:
устаревшие:
• AT (полноразмерная, Baby-AT);
• LPX(mini-);
современные:
• NLX
• ATX (micro-, flex-, mini-);
• BTX (micro-, pico)
• WTX
• CEB
• ITX(mini-, nano-, pico)
прочие:
• независимые конструкции (разработки компаний Compaq, Packard Bell, HewlettPackard, портативные/мобильные системы и т.д.).

AT (полноразмерный, Baby-AT)

Форм фактор AT (англ. Advanced Technology) — первый широко использовавшийся форм-фактор в персональных компьютерах. Форм-фактор АТ делится на две, отличающиеся по размеру модификации – AT(полноразмерная) и Baby AT.

Форм-фактор AT(полноразмерный) был создан IBM в 1984 году и пришёл на смену ранее существовавшим форм-факторам PC и XT. Размер полноразмерной AT платы достигает до 12″ в ширину. При монтаже такой платы, в большинстве корпусов мешал отсек для дисководов, жестких дисков и блок питания. Кроме того, расположение компонентов платы на большом расстоянии друг от друга вызывало проблемы при работе на больших тактовых частотах.

В 1985 IBM представила уменьшенную версию форм-фактора — Baby AT (аналогичные уменьшенные версии форм-факторов более новых стандартов выходили с префиксом micro-). Размер платы Baby AT 8.5″ в ширину и 13″ в длину, некоторые производители уменьшали размеры платы для экономии материала или по каким-то другим причинам. Материнские платы размера Baby AT могли быть установлены практически в любой корпус, за исключением корпусов уменьшенной высоты и Slimline. Именно поэтому и получили наибольшее распространение. Стандарт был очень популярен вплоть до 1997, когда на смену Baby AT пришёл форм-фактор ATX
Все AT платы имеют общие черты. Для крепления платы в корпусе в плате сделаны три ряда отверстий, которые должны соответствовать отверстиям в корпусе при монтаже. Почти все имеют последовательные и параллельные порты, присоединяемые к материнской плате через соединительные планки. Они также имеют один 5-контактный(DIN) разъём клавиатуры, впаянный на плату в задней части. Гнездо под процессор устанавливается на передней стороне платы. Слоты SIMM и DIMM находятся в различных местах, хотя почти всегда они расположены в верхней части материнской платы.

Недостатками форм-фактора AT и Baby AT:
• чаще всего на Baby AT платах все коннекторы собраны в одном месте, в результате чего либо кабели от коммуникационных портов тянутся практически через всю материнскую плату к задней части корпуса, либо от портов IDE и FDD — к передней.
• гнезда для модулей памяти, заезжающие чуть ли не под блок питания. При ограниченности свободы действий внутри весьма небольшого пространства корпуса MiniTower.
• неудачно решен вопрос с охлаждением — воздух не поступает напрямую к самой нуждающейся в охлаждении части системы — процессору.

Рисунок 1. Системная плата форм фактора Baby AT

LPX

LPX – форм фактор материнской платы с размером 9х11-13″ (229х279-330 мм), разработан Western Digital в 1987 году. Предназначался для использования в корпусах Slimline или Low-profile. Платы расширения устанавливались параллельно системной плате, посредством переходника с повернутыми на 90° разъемами. Это позволило заметно уменьшить высоту корпуса, поскольку обычно именно высота карт расширения влияет на этот параметр. Расплатой за компактность стало максимальное количество подключаемых карт не более 3 штук. Ещё одно нововведением был интегрированный в материнскую плату видеочип. Платформы форм-фактора

Размеры плат форм-фактора ITX:
• LPX – 22,9 × 27,9-33,0см
• Mini-ITX – 20,3-22,9 × 25,4-27,9 см

Рисунок 2. Системная плата форм фактора LPX

Рисунок 3. Схема системной платы форм фактора LPX

LPX широкого распространения не получили и после появления NLX, LPX начал вытесняться этим форм-фактором.

NLX

Конструкция NLX предложена в ноябре 1996 года компанией Intel и разработана совместно с IBM, DEC и другими производителями системных плат с низким профилем. Версия 1.2 была выполнена в марте 1997 году. В апреле 1998 появилась версия 1.8. Форм фактор NLX стал использоваться в корпоративных системах Slimline таких компаний, как Compaq, HP, Toshiba и др. Корпорация Intel продвигала форм-фактор NLX как базу для построения компактных компьютеров.

Системная плата согласно этой спецификации разделена на две части. В специальный разъем (получивший название NLX Riser Connector), непосредственно примыкающий к блоку питания, вставляется процессорная плата (содержит процессор, BIOS, слоты для модулей оперативной памяти). Кроме контактов питания разъем имеет информационную (системную) шину. Другая плата (названная Riser card) установлена в корпусе компьютера стационарно (то есть является частью компьютерной системы) и может иметь слоты интерфейсов PCI, USB, IEEE1394 и любых других имеющихся и перспективных стандартов. Таким образом, после установки процессорная плата автоматически оказывается подключенной к питанию и к шинам интерфейсов.

Многочисленные усовершенствования, отличающие форм фактор NLX от конструкции LPX, позволяют в полной мере использовать самые последние технологии в области системных плат. NLX — это улучшенная и, что самое главное, полностью стандартизированная версия независимой конструкции LPX, т.е. одну плату NLX можно заменить платой другого поставщика, что было невозможным для плат форм-фактора LPX. Применение системных плат LPX ограничено физическими размерами современных процессоров и соответствующих им теплоотводов, а также новыми типами шин (например, AGP).

Эти проблемы были учтены при разработке форм-фактора NLX (Конструкция системной платы NLX также позволял разместить сдвоенный процессор Pentium III, установленный в разъемы Slot 1.

Рисунок 4. Системная плата форм фактора LPX

Рисунок 5. Системная плата форм фактора NLX в корпусе

Начиная с 2000 года в большинстве систем Slimline применяются различные модели системных плат ATX.

ATX

Форм фактор ATX разработан и предложен производителям компьютерных систем в компанией Intel и предназначался для замены использовавшегося долгое время стандарта AT. Официально спецификация ATX была опубликована фирмой Intel в июле 1995 года. Такой открытой публикацией Intel создала новый промышленный стандарт, который позволял производство системных плат другим производителям материнских плат (HP и т. д.).

В ATX сочетаются наилучшие 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. Конструкция ATX физически несовместима ни с Baby-AT, ни с LPX и поэтому для системной платы ATX нужен особый корпус и источник питания.

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 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.
• 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 склонен к поломкам. Есть также место и для большого пассивного теплоотвода.
• 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.
• Улучшение охлаждения. Процессор и модули памяти охлаждаются тем же вентилятором, что и источник питания. Кроме того, в конструкции ATX вентилятор источника питания направляет поток воздуха внутрь корпуса, увеличивая в нем давление и препятствуя проникновению пыли и грязи. Вы можете установить фильтр и сделать компьютер еще более защищенным.
• 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 один-единственный разъем питания. Кроме того, вы можете укоротить внутренние кабели дисковых накопителей. Все это существенно уменьшает стоимость не только системной платы, но и всего компьютера, включая корпус и источник питания.

Отличительные черты ATX:
• все разъемы плат расширения подключены непосредственно к системной плате (нет никаких выносных плат, как у LPX или NLX).
• разъемы перпендикулярны к плоскости системной платы.
• имеют уникальную платформу удвоенной высоты для всех встроенных разъемов на системной плате.

ATX определяет следующие характеристики:
• геометрические размеры материнских плат,
• общие требования по положению разъёмов и отверстий на корпусе,
• положение блока питания в корпусе,
• геометрические размеры блока питания,
• электрические характеристики блока питания,
• форму и положение ряда разъёмов (преимущественно питания).

Сегодня стандарт ATX выпускается в нескольких вариациях, которые отличаются друг от друга не только габаритами, но и содержимым.

Размеры плат форм-фактора:
• АТХ(полноразмерная) — 30,5 × 24,4 см
• MicroATX(декабрь 1997)- 24,4 × 24,4 см
• FlexATX(март 1999г.) – 22,9 x 19,1см
• MiniATX- 15 x 15см

Рисунок 6. Системная плата форм фактора ATX

Рисунок 7. Системная плата форм фактора micro-ATX

Рисунок 8. Системная плата форм фактора flex-ATX

Рисунок 9. Системная плата форм фактора mini-ATX

Рисунок 10. Наружные разъёмы системной платы ATX, закрываемые заглушкой

Массовая замена использования стандарта AT стандартом ATX произошла в конце 1999 — начале 2001 года. По состоянию на 2011 год, форм-фактор ATX и его производные остаётся наиболее массовым и в ближайшее время его замена не планируется.

За время существования спецификация претерпела ряд изменений, выразившихся в стандартах:
• ATX 1.0 Standard.
• ATX 1.1 Standard.
• ATX 1.2 Standard.
• ATX 1.3 Standard.
• ATX 2.0 Standard.
• ATX 2.1 Standard.
• ATX 2.2 Standard.
• ATX 2.3 Standard.

BTX

Официальное представление спецификации The Balanced Technology Extended (ВТХ) 1.0 Public Release состоялось в июле 2004 г. Предполагалось, что BTX придёт на смену форм-фактору ATX. Форм фактор BTX предназначался для «сверх горячих» процессоров, с тепловой мощностью более 100 Вт.

Назначение ВТХ официально сформулировано следующим образом: спецификации разработаны с целью стандартизации интерфейсов и определения форм-факторов для настольных вычислительных систем в области их электрических, механических и термических свойств. Спецификации описывают механические и электрические интерфейсы для разработки системных плат, шасси, блоков питания и других системных компонентов.

Главные преимущества форм-фактора ВТХ перед АТХ:
• возможность применения низкопрофильных компонентов для сборки миниатюрных систем;
• продуманное размещение элементов системы внутри корпуса с учетом путей прохождения потоков воздуха и термобаланса;
• масштабируемость в рамках доступных модификаций — полно-форматного ВТХ, microBTX, picoBTX;
• возможность использования небольших блоков питания;
• оптимизированная конструкция крепления системной платы, качественные механические элементы для установки массивных компонентов.

Размеры плат форм-фактора BTX:
• BТХ(2004г.) – 32,5 × 26,7 см
• MicroBTX(2004г.) – 26,4 × 26,7 см
• PicoBTX (2004г.) – 20,3 × 2,67 см

Рисунок 11. Схема конструкции системной платы форм фактора BTX

Рисунок 12. Корпус с системной платой форм фактора BTX

Увеличивающееся тепловыделение процессоров Pentium 4, которое было главной причиной создания BTX, вынудило корпорацию Intel перейти к другим путям наращивания мощности. Следующее поколение процессоров (Intel Core) уже было гораздо более энергоэффективным и «холодным». Таким образом, главное преимущество BTX стало несущественным, и появились сомнения в целесообразности его дальнейшей поддержки. В сентябре 2006 года Intel отказалась от поддержки стандарта BTX.

WTX

Форм-фактор систем и системных плат WTX разрабатывался для рабочих станций среднего уровня. WTX по своим параметрам ненамного отставал от ATX и определял размер/формусистемной платы, а также интерфейс платы и корпуса, разработанный в соответствии с особенностями форм-фактора.

Форм-фактор WTX версии 1.0 был представлен в сентябре 1998 года, а в феврале 1999 года появилась его следующая версия (1.1). Некоторые из представленных систем форм-фактора WTX разрабатывались в качестве серверов.
Системные платы WTX имеют размеры 35,56 × 42,54 см, что гораздо больше плат ATX. Минимальные размеры платы не ограничены, что позволяет производителям уменьшать размеры плат в соответствии с монтажными критериями.

Рисунок 13. Схема конструкции форм фактора WTX

Рисунок 14. Конструкция корпуса с системной платой форм фактора WTX

Официальные требования по установке и расположению системной платы WTX не определены, что позволяет обеспечить необходимую гибкость конструкции. Точное расположение и размер крепежных отверстий также не указывается; вместо этого системная плата WTX устанавливается на стандартной монтажной плате, которая должна быть поставлена в комплекте с системной платой. Конструкция корпуса WTX позволяет установить монтажную плату с присоединенной к ней системной платой.

ITX

Подразделение Platform Solutions компании VIA Technologies поставило задачу создать системную плату с минимальными размерами (насколько возможно), причем не придумывая для этого нового, не совместимого с уже существующими форм-фактора.

В 2001 году эта задача была выполнена. Новая плата приобрела название ITX, однако уменьшение размеров всего на 6% оказалось недостаточным для промышленного производства, поэтому платы форм-фактора ITX так и не увидели свет. Материнские платы разрабатывались для процессора Cyrix и были существенно меньше по размеру наименьшего форм фактора flexATX на тот период.

Системные платы mini-ITX обладают большинством необходимых портов вода/вывода. Тем не менее между платами miniITX и другими моделями ATX существует ряд различий:
• Процессор в плате mini-ITX обычно припаян к гнезду, что делает невозможным обновление или замену процессора.
• В большинстве корпусов mini_ITX установлены блоки питания TFX, которые поставляются лишь несколькими компаниями, а значит, замена такого блока питания обойдется недешево.
• Доступные на рынке блоки питания TFX имеют небольшую выходную мощность, какправило до 240 Ватт.
• Встроенный графический адаптер нельзя заменить платой AGP.

Рисунок 15. Схема конструкции форм фактора ITX

В апреле 2005 года компания VIA представила плату c еще меньшими габаритами, которая характеризовалась минимальными глубиной и шириной, допустимыми в рамках стандарта flex-ATX. Новый форм-фактор назывался nano-ITX.

В январе 2007 г. компания VIA представила первую материнскую плату стандарта Pico-ITX. Эти платы изготавливаются для сверхкомпактных компьютерных систем невысокой производительности. На ней устанавливается процессор VIA C7 с тактовой частотой в 1 ГГц, чипсеты CX700M/VX700 с интегрированным графическим ядром, память DDR2 SO-DIMM. Плата обладает четырьмя разъёмами USB, одним контроллером Ethernet иконтроллером SATA-2. Кроме того, производителям удалось разместить на плате звуковую карту VIA VT1708A (7.1 HDA и S/PDIF) и универсальный картридер.

В настоящее время материнские платы Pico-ITX разработаны также и для процессора Intel Atom.
Размеры плат форм-фактора ITX:
• Mini-ITX – 17,0 × 17,0 см
• Nano-ITX – 12,0 × 12,0 см
• Pico-ITX – 10,0 × 7,2 см
В настоящее время этот форм фактор претерпевает сложные времена, в связи с появлением аналогичных габаритов от BTX и ATX

Рисунок 16. Системная плата форм фактора ITX

Поскольку платы и корпуса mini-ITX предоставляются небольшим количеством компаний, возможности модернизации или замены системных компонентов существенно ограниченны. Тем не менее, так как платы mini-ITX соответствуют стандарту flex-ATX, их можно устанавливать в любых корпусах форм-факторов flex-ATX, micro-ATX или полноразмерных ATX и применять вмонтированные в корпуса блоки питания. В свою очередь, в большинство корпусов mini-ITX нельзя установить платы flex-ATX, micro-ATX или ATX; кроме того, в таких корпусах, как правило, имеется блок питания TFX. Остановив свой выбор на системе mini-ITX, необходимо подобрать подходящий тип процессора, обладающий достаточным быстро действием, ведь замена или модернизация процессора практически всегда будет означать замену системной платы.

CEB

СEB (от англ. Compact Electronics Bay) форм фактор серверных материнских плат. Габариты 305мм x 267мм. Стандарт разработан в 2005 году совместно корпорациями Intel, DELL, IBM и Silicon Graphics, Inc. в рамках SSI(Server System Infrastructure) Forum.

Спецификация CEB предназначена для определения основного дизайна форм-фактора серверов и рабочих станций. Она также предоставляет дизайн-решения температурного управления и ограничения электромагнитной интерференции. Спецификация определяет следующие свойства:
• Максимальный размер платы и расположение монтажных отверстий;
• Разводку разъёмов питания и сигнальных коннекторов;
• Размеры и расположение панели портов ввода/вывода;
• Требования для монтажа платы/процессора.

Рисунок 17. Системная плата форм фактора CEB

Спецификация CEB развилась из спецификаций EEB(англ. Entry-level Electronics Bay) и ATX (форм-фактор) и решает следующие задачи:
• Поддержка двухпроцессорных решений для современных и будущих процессоров, чипсетов и стандартов модулей памяти;
• Определения разъёмов питания оптимизированых для высоковольтных и совместимых с Electronics Bay источников питания;
• Определение ограничений объёма и стратегии движения воздушных потоков, которое упрощает дизайн корпуса, устраняет проблемы взаимного влияния компонентов и помогает в обеспечении надлежащего охлаждения;
• Увеличение взаимозаменяемости плат и корпусов для уменьшения времени вывода нового изделия на рынок;
• Уменьшения стоимости материалов, производства и разработки;
• Гибкость серийного производства, позволяющая интеграторам разграничивать и добавлять компоненты в стоечные и башенные форм-факторы.

За время существования спецификация претерпела ряд изменений, выразившихся в стандартах:
• CEB 1.0
• CEB 1.01
• CEB 1.1

За все время основными производителями системных плат были: ASRock, ASUS, DFI, Foxconn, Gigabyte, Intel, MSI, NVidea, Via, Zotac, EPoX, Abit, Biostar, Soltek, Acorp, Albatron, Chaintech, Elite Grop, Soltek и др.

2. Основные разъемы и интерфейсы

Интерфейс PS/2
PS/2 интерфейс подключения клавиатуры и мыши к компьютеру.

Интерфейс GAME/MIDI
Интерфейс GAME/MIDI (Musical Instrument Digital Interface — цифровой интерфейс музыкальных инструментов) позволяет подключать к компьютеру различные игровые манипуляторы, такие как джойстики, а также устройства с MIDI-интерфейсом, например, клавиатуру синтезатора. Такая клавиатура превратит ваш компьютер в полноценный музыкальный инструмент. В качестве разъема для GAME/MIDI обычно используется D-Sub 15-pin. Интерфейс GAME/MIDI может быть выведен на заднюю панель материнской платы или выполнен в виде внутреннего разъема. В последнем случае для подключения по этому интерфейсу используется специальная планка со стандартным разъемом GAME/MIDI, которая устанавливается в свободный слот на задней панели корпуса и соединяется с внутренним разъемом на материнской плате.

Интерфейс LPT
Разъем параллельного интерфейса LPT (обычно это D-Sub 25-pin) позволит вам подключать принтер или другие устройства с поддержкой LPT. Сейчас устройств с параллельным интерфейсом LPT становится все меньше, соответственно, поддержка разъема LPT на материнской плате не обязательна. Интерфейс LPT может быть выведен на заднюю панель материнской платы или выполнен в виде внутреннего разъема. В последнем случае для подключения по этому интерфейсу используется специальная планка со стандартным разъемом LPT, которая устанавливается в свободный слот на задней панели корпуса и соединяется с внутренним разъемом на материнской плате.

Интерфейс TV-out
С помощью этого разъема можно подключить компьютер к обычному телевизору. Как правило, на самой плате устанавливается разъем S-Video, а через специальный кабель к нему можно подключить телевизор и по композитному сигналу (разъем RCA).

FireWire (IEEE1394a)
Интерфейс FireWire IEEE1394a позволяет подключать к компьютеру такие устройства, как видеокамеры, внешние CD-, DVD-приводы и жесткие диски, звуковые карты. Интерфейс FireWire обеспечивает ‘горячее’ подключение внешних устройств. FireWire IEEE1394a обладает пропускной способностью 400 Мбит/с.
FireWire (IEEE1394b)
Интерфейс FireWire IEEE1394b имеет скорость передачи данных 800 Мбит/с. Протокол IEEE1394b обратно совместим со стандартом IEEE1394a.

Интерфейс USB
Universal Serial Bus — универсальная шина с последовательной передачей данных. Поддерживает возможность ‘горячего’ подключения к работающему компьютеру. Версия USB 1.1 поддерживает скрость до 12 Мбит/с, USB 2.0 — до 480 Мбит/с. USB — интерфейс предназначен для подключения периферийных устройств, например, внешних модемов, принтеров, внешних накопителей и т. д. Часть интерфейсов подключается через внутренние разъемы и выводятся наружу либо через разъемы на фронтальной стороне корпуса компьютера, либо через дополнительные планки с разъемами, установленные на задней панели корпуса.

Разъемы (слоты) материнской платы

Разъем питания процессора
Для подключения питания для процессора на материнской плате используется отдельный разъем. В большинстве моделей им служит разъем 4-pin, который соответствует стандарту блоков питания ATX12V. Реже встречается разъем 8-pin, соответствующий стандарту EPS12V.

Основной разъем питания
Разъем питания используется для подключения блока питания к материнской плате. На современных платах обычно устанавливается разъем ’24-pin’, в старых моделях в основном ’20-pin’.

Разъем D-Sub
D-Sub — стандартный разъем интерфейса VGA, который используется для передачи аналогового видеосигнала на монитор. Большинство материнских плат с интегрированной графикой оснащается разъемом D-Sub. В новых моделях можно встретить сразу два разъема: DVI и VGA. Это дает возможность подключить к встроенному графическому адаптеру сразу два монитора.

Разъем DVI
Интерфейс DVI используется для передачи видеосигнала в цифровом виде. DVI оснащены многие ЖК-мониторы, ЖК-телевизоры, плазменные панели. Поскольку передача видеосигнала происходит в цифровом виде, изображение передается безо всяких искажений и помех.

Разъем HDMI
Интерфейс HDMI — используется для передачи цифрового видеосигнала и многоканального аудио в цифровом виде. HDMI создан для нового стандарта цифрового телевидения высокой четкости — HDTV. Интерфейс HDMI совместим с DVI.

Разъем LPT
Разъем для параллельного интерфейса LPT позволит вам подключать принтер или другие устройства с поддержкой LPT.

Оптический выход
С помощью этого интерфейса можно передавать аудиосигнал в цифровом виде, как в стерео-, так и в многоканальном режиме. Основное отличие оптического входа от коаксиального состоит в том, что для передачи сигнала используется свет, а вместо электрического кабеля — специальный световод.

COM-порт
COM-порт (D-Sub 9-pin), или последовательный порт RS-232, может использоваться для подключения к компьютеру мобильных телефонов, смартфонов, КПК и другой периферии.

Компонентный видеовыход
Компонентный интерфейс используется для передачи аналогового видеосигнала. Все составляющие компоненты видеосигнала (сигнал яркости и два цветоразностных сигнала) предаются по разным проводам. Это позволяет предавать видеоизображение с качеством, соответствующим уровню телевидения высокой четкости. Обычно в качестве разъемов компонентного интерфейса используются три RCA.

Коаксиальный выход
С помощью этого интерфейса можно передавать аудиосигнал в цифровом виде, как в стерео-, так и в многоканальном режиме. Преимущества использования цифрового интерфейса — отсутствие шумов и помех, возможность передачи многоканального звука по одному кабелю. Для подключения по цифровому коаксиальному входу можно использовать простой экранированный аудиокабель с разъемом RCA.

Контроллер IDE
Integrated Drive Electronics — параллельный интерфейс передачи данных, который до недавнего времени был стандартным интерфейсом подключения жестких дисков в персональных компьютерах. В настоящее время при подключении жестких дисков вместо IDE чаще используется S-ATA, но IDE еще широко используется при подключении оптических накопителей (CD/DVD). Cуществует несколько разновидностей IDE, основными из которых являются UltraDMA 66, UltraDMA 100, UltraDMA 133. UltraDMA 66 — стандарт контроллера, который обеспечивает передачу данных до 66 Мб/с. UltraDMA 100 — стандарт контроллера, который обеспечивает передачу данных до 100 Мб/с. UltraDMA 133 — стандарт контроллера, который обеспечивает передачу данных до 133 Мб/с.

Контроллер S-ATA
• Serial ATA — последовательный интерфейс для подключения жестких дисков. В отличие от традиционного параллельного IDE ATA со скоростью до 133 Мб/с, позволяет достичь скорости передачи 150 Мб/с.
• S-ATA II — обновление стандарта S-ATA, скорость передачи 300 Мб/с, есть возможность подключения к одному порту нескольких дисков. Поддерживает технологию организации очередей из команд NCQ, перераспределяющей команды для получения максимальной производительности.

Разъем eSATA
externalSATA — последовательный интерфейс передачи данных, аналогичен интерфейсу S-ATA II, предназначен для подключения внешних устройств, например, жестких дисков. eSATA поддерживает режим ‘горячей замены’, обладает скоростью передачи данных до 3 Гбит/с.

Вход S/PDIF
Sony/Philips Digital Interface — цифровой интерфейс для передачи аудиосигнала. Позволяет подключать к компьютеру внешние аудиоустройства, передавать и получать от них звуковой сигнал в неискаженной цифровой форме.

S-Video-выход
Separate Video — используется для передачи аналогового видеосигнала. Основным отличием от композитного интерфейса является то, что отдельные составляющие видеосигнала (сигнал яркости и сигнал цветности) передаются не по одному проводу, а по разным. Благодаря этому обеспечивается возможность передать ‘картинку’ более высокого качества. В качестве разъема для интерфейса S-Video обычно используется круглый четырехконтактный разъем 4-pin mini DIN.

Слоты IDE
Обычно на плате устанавливается два разъема IDE, в малогабаритных платах — один. К одному разъему IDE можно подключить два устройства. Для офисных компьютеров вполне достаточно одного IDE-разъема, для домашних компьютеров лучше предусмотреть возможность для расширения системы.

Слоты PCI
Peripheral Components Interconnect — локальная шина соединения периферийных устройств. В PCI-слоты можно установить сетевую карту, модем, звуковую карту, TV-тюнер, Wi-Fi адаптер и т.д.

Слоты PCI-E
PCI Express — стандарт шины для персональных компьютеров, который сейчас приходит на замену PCI и AGP. Ширину пропускания канала PCI Express можно масштабировать за счет добавления каналов с данными, при этом получаются соответствующие модификации шины (PCI-E x1 — 510 Мб/с, x4 — 2 Гб/с, x8 — 4 Гб/с, x16- 16 Гб/с). Даже самая медленная PCI-E x1 по скорости примерно в два раза превосходит скорость AGP. PCI Express обеспечивает скорость передачи по каждой линии до 2.5 Гбит/с или до 5 Гбит/с, если слот поддерживает стандарт PCI Express 2.0. Слот PCI-E 16x, как самый скоростной (до 16 Гб/с), обычно используется для установки видеокарты.

Слоты S-ATA
К каждому разъему S-ATA можно подключить одно устройство, как правило это жесткий диск.

3. Набор микросхем системной логики (Чипсеты)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *