Форм-факторы современных системных плат: краткая характеристика простыми словами с практическими рекомендациями
Тестируя материнские платы, ставшие в последние годы весьма разнообразными, мы обычно ограничиваемся лишь кратким упоминанием об их типе и габаритных размерах. Во многом это сила привычки: постоянно сталкиваясь с каким-либо оборудованием, привыкаешь к тому, что какие-то базовые вещи знают все читатели, в результате чего появляется вполне оправданное желание сконцентрироваться исключительно на новом и особенном. Однако, как показывает практика, иногда нужны и материалы, как раз эти базовые знания и предоставляющие — хотя бы из-за процесса естественного омоложения аудитории. При этом последняя статья, посвященная форм-факторам системных плат, была опубликована у нас на сайте еще в 1999 году, а с того времени много воды утекло. В общем, настало время обновить информацию, чем мы сейчас и займемся, традиционно предупредив читателей, что ничего принципиально нового в данной статье не будет — просто небольшая систематизация известных данных, которая пригодится в первую очередь «начинающим пользователям», желающим разобраться — как оно там в компьютере устроено.
Семейство АТХ и все-все-все
Хотя выше и было сказано, что с 1999 года на рынке изменилось многое, это не касается основного: уже тогда стандартом начали становиться платы семейства АТХ, а сегодня именно оно является господствующим, покрывая процентов 90 рынка самостоятельной сборки и готовых настольных систем. Обычно под последними понимают «большие» десктопы, но, на самом деле, некоторые вариации стандарта разрабатывались для применения в компактных системах — и как раз там (внезапно!) и применяются: в частности, таковы многие моноблоки на «настольных» процессорах. Таким образом, вероятность с ним столкнуться есть не только при самостоятельной сборке компьютера с нуля, но и при ремонте или модернизации готовой системы.
Появился стандарт далеко не на пустом месте — это доработка более раннего АТ и его «фирменных» расширений: в 80-е многие компании-производители компьютеров (особенно крупные) вовсю использовали заказные решения «только для себя». Однако в 90-е уже говорить о каком-то лидере на рынке собственно компьютеров перестало быть возможным, что и вызвало необходимость перехода к единым отраслевым стандартам. Впрочем, и сейчас нередки отступления от них, но, как правило, касаются они направлений, где у конечного пользователя или мелкого сборщика свобода действий изначально ограничена. В большинстве своем это компактные системы, активно развивавшиеся уже в нулевые, хотя и на этом рынке сейчас наблюдаются попытки навести порядок. Но об этом мы поговорим чуть позже.
Пока же отметим, что разработка формата АТХ во второй половине девяностых (и его производных позднее) призвана была устранить определенные противоречия между новыми идеями и старыми реализациями. В частности, главным усовершенствованием всего семейства форматов была стандартизация задней панели с портами периферийных интерфейсов. Во времена АТ этот вопрос не стоял, поскольку степень интеграции компьютерных систем была низкой — вся периферия (как внешняя, так и располагаемая внутри корпуса) обычно требовала использования плат расширения. Единственный компонент, стандартный для всех систем — клавиатурный порт, который и располагался на всех АТ-платах. Но еще в конце 80-х начался перенос большинства базовых возможностей системы на плату, а в 90-е производители активно занялись разработкой универсальных периферийных интерфейсов, типа USB. Поскольку стандартного места для размещения всех этих портов на плате не было, приходилось использовать специальные кабели и планки-«выкидыши», что было неэстетично и мешало использованию «настоящих» плат расширения. Альтернативой было порты припаивать, но это требовало использования ограниченного набора корпусов, т. е. напрочь убивало совместимость между продукцией разных компаний. Именно этот вопрос при разработке АТХ и был решен: все совместимые с этим стандартом системные платы снабжены панелью с портами.
Что забавно, изначально о разрабатываемой тогда же шине USB «забыли» — порты этого типа в оригинальном стандарте АТХ отсутствовали. Однако заложенная в него гибкость себя оправдала сразу же — место для них нашли. Точно также в 90-е годы еще не было и речи о портах типа HDMI или DisplayPort, да и вообще интегрированная графика делала первые шаги, зато стандартом было выводить наружу LPT- и COM-порты, которые сейчас уже сложно найти. На первых платах практически всегда присутствовали два порта PS/2 для клавиатуры и мыши — сейчас нередко не бывает ни одного, но проблем это не вызывает. По сути, от производителя корпуса требуется лишь предусмотреть в своем продукте «стандартное» прямоугольное отверстие и все — в таковой можно будет установить любую плату и свободно менять ее при необходимости вместе с заглушкой, как правило, к платам прилагаемой (можно и без нее, но будет не очень красиво, да и пыль попадать в корпус начнет в повышенных количествах). Поэтому купленный один раз хороший корпус может служить верой и правдой лет 10-15, как максимум потребовав смены блока питания. Все проблемы, которые возникают при модернизации связаны либо с ним, либо с габаритами некоторых плат расширения (типа топовых видеокарт), но не с системной платой: таковая всегда подойдет к корпусу того же или большего форм-фактора.
Стандарты блоков питания формата АТХ за прошедшие годы менялись, однако и сейчас, например, можно купить плату, которая будет прекрасно работать с БП конца 90-х (если он сам «доживет» до настоящего времени) — все изменения касались добавления каких-то возможностей, а не их радикальной переделки. Просто еще в самую первую версию стандарта «заложили» три питающих напряжения (+12, +5 и +3,3 В — последнего в АТ не было) и управление «через плату». БП стандарта АТ можно было включить или выключить только физически — тумблером. АТХ, в принципе, полностью выключить можно только им же, но эта операция требуется редко — стандартом для периода бездействия является дежурный режим, когда некоторое количество питания на плату подается. Соответственно, компьютер может включаться по активности периферийных устройств (типа мыши или клавиатуры), получив команду по сети, просто по расписанию в конце-концов, а выключаться — программно: все это во времена АТ было невозможно, но ничего нового придумывать за прошедшие годы не понадобилось. Точнее, все, что требовалось реализовать, ограничивалось платой и периферией — интерфейс же платы с БП в минимальном виде не меняется уже более 20 лет, благо все необходимое в плане управления в нем предусмотрено.
Вот мощность систем за прошедшие годы, конечно, заметно выросла — как и их требования к электрической мощности БП. «Прокачать» все это через стандартный 20-и контактный разъем питания не так-то просто, но и не нужно — таковым ныне снабжаются обычно высокоинтегрированные платы начального уровня на низкопотребляющих SoC «атомного» семейства (тем не менее, даже таковые позволяют получить более производительную и функциональную компьютерную систему, нежели топовые решения 15-и летней давности). Для питания же мощных процессоров (которым нужно 50 Вт и более) практически одновременно с их появлением в рамках расширения стандарта добавился еще один 4-х контактный разъем питания, без подключения которого компьютер просто не включится. Впрочем, возникшая проблема совместимости со старыми БП в те годы решалась специальными переходниками, позволяющими использовать любой блок — лишь бы выдаваемой им по линии +12 В мощности хватило. Сейчас бы тоже решалась, но это уже не нужно — более 10 лет в продаже можно встретить только блоки с наличием обоих необходимых разъемов: 20 и 4.
Необходимыми, повторимся, являются только они (причем, как уже было сказано выше, «4» некоторым платам не нужно), хотя оба сейчас могут существовать и в «расширенном виде»: 24+8. Первый разъем появился одновременно с шиной PCIe, а дополнительные контакты как раз и предназначены для питания «прожорливых» устройств для этой шины — типа видеокарт. Идея благая, но оказавшаяся бесперспективной: во-первых, в большинстве современных компьютеров платы данного типа и не нужны, так что питать некого, во-вторых, действительно мощные видеокарты буквально сразу выбрались за доступные по шине мощности, так что требуют подключать один-два кабеля «непосредственно к себе». В общем, сценарии, в которых 24 будет лучше, чем 20 (или вообще чем-то отличаться), практически не встречаются. Но хуже не будет никогда, так что, если уж разъем есть, им стоит пользоваться.
С «серверным» EPS12V (8 контактов вместо 4 у обычного ATX12V) все еще смешнее — вообще говоря, он предназначен для того, чтобы «прокачивать» порядка 200 Вт. Для современного процессора (даже топового разогнанного) — ситуация, как правило, гипотетическая: на практике встречались и платы, где один EPS12V нормально питал пару «старых» шестиядерных процессоров (куда более прожорливых, чем нынешние массовые и даже не совсем массовые). «Массовый ширпотреб» же, как правило, легко укладывается и в 70-100 Вт (а то и меньше), на что достаточно ATX12V. Даже если для питания процессора использовать только его — без «помощи» со стороны универсального общего разъема (для современных платформ это обычно выполняется, а вот для до сих пор еще популярной «на руках» LGA1155, например — нет). Таким образом, использование разъема EPS12V на платах для массовых платформ, не говоря уже о наличии пары таких разъемов на некоторых платах «для энтузиастов» — не более чем бутафория, призванная хоть как-то показать «премиальность» решения. Впрочем, как и в случае 20/24, хуже от этого точно не будет, так что, если и БП, и плата снабжены 8-и контактным разъемом — ими стоит пользоваться. Но бежать менять блок питания только из-за наличия ATX12V, а не EPS12V — не стоит. Если речь о плате для массовой платформы, то даже и переходник с одного на другой покупать не стоит — в 99% случаев работать будет и так.
В принципе, система питания и задняя панель для интерфейсных портов — основные изменения в АТХ по сравнению с более ранним АТ и аналогами. Оказались они настолько удачными, что вот уже 20 лет стандарт прекрасно себя чувствует на рынке и уходить с него не собирается. Еще одно нововведение (с точки зрения конца 90-х), также этому поспособствовавшее — процессор (как правило, устанавливаемый в сокет), память (в своих слотах), система питания и, при наличии, северный мост чипсета в АТХ-платах компактно собраны в верхней (если как типовое решение рассматривать стандартный башенный корпус) части платы. Почему компактно? Это наиболее мощные и «прожорливые» компоненты, еще и обменивающиеся информацией (или, хотя бы, энергией) на высоких скоростях. Соответственно, требуется максимально сократить расстояния между ними и обеспечить хорошее охлаждение. Желательно в частично замкнутом объеме — чтобы на другие компоненты не влияли. Вот таковой и получился у конструкторов.
Отметим, что в первых версиях стандарта предполагалось, что охлаждению будет способствовать вентилятор блока питания — по планам в АТХ он должен был «засасывать» воздух снаружи корпуса и «дуть» на процессор. Но достаточно быстро было решено, что обдувать и без того греющиеся элементы подогретым в БП воздухом не стоит, так что проще вернуться к старой схеме — с выдувом воздуха наружу. Кроме того, крупные корпуса быстро обзавелись дополнительными вентиляторами на выдув (для удаления нагретого воздуха) и даже вдув (попутно обеспечивают принудительное охлаждение жестких дисков), так что «полноразмерный» АТХ с честью выдержал испытания даже самыми «горячими» процессорами и топовыми видеокартами. Вот в более компактных системах все было несколько хуже, так что чуть более 10 лет назад был разработан стандарт ВТХ и производные от него, позволяющие лучше охлаждать процессоры и платы расширения и в «стесненных условиях». Казался он весьма перспективным, поскольку в те годы потребление процессоров росло как на дрожжах, но. через несколько лет процесс удалось обуздать и даже повернуть вспять, так что ВТХ так и не сумел закрепиться на рынке. Господствует там, как уже было сказано, АТХ и производные от него. «Процессорный блок» — сверху, «расширительный» — сзади за ним, а нижняя часть платы, как правило, занята слотами расширения, дополнительными контроллерами и всякими внутренними разъемами. Имеет она переменный размер, почему, собственно, в рамках единого стандарта и получилось несколько разных «стандартных» габаритов плат. К чему мы и переходим.
ATX, microATX и Mini-ITX — три кита массовых систем
За 20 лет платы сильно изменились, но сохраняют все те же размеры
Первоначально, в общем-то, разрабатывался один формат — как раз АТХ без прочих суффиксов-префиксов. Он имел максимальные размеры 305×244 мм и был рассчитан на установку до семи карт расширения. Полноразмерный АТ «тянул» восемь слотов, однако тенденция к уменьшению компьютерных систем и росту интеграции проявлялась уже тогда, так что решено было ограничиться меньшим количеством ради уменьшения размера плат. Одновременно был анонсирован немного уменьшенный Mini-ATX (284×208 мм), особого следа на рынке не оставивший, а чуть позднее — microATX (244×244): квадратный (в максимальном варианте) благодаря уменьшению длины на 6 см. Разумеется, достигнуть этого удалось, только сократив количество слотов до четырех (максимум).
Первые несколько лет microATX выглядел немного вызывающе и популярностью среди пользователей и производителей не пользовался. Причина проста — хотя, как уже было сказано выше, некоторые контроллеры перебрались на системную плату еще во времена АТ, обходиться без плат расширения иногда было сложно. В частности, интегрированные GPU того времени годились только для компьютеров совсем уж начального уровня — в приличной мультимедийной системе всегда стояла хотя бы одна дискретная видеокарта, на что требовался слот расширения (а могло и два, и больше — как минимум, из-за размеров системы охлаждения). Интегрированный звук делал лишь первые робкие шаги — еще один слот. Первые платы редко снабжались интегрированной поддержкой сети — еще одна карта расширения. Значит, изначально нужно три-четыре слота — и это в массовой системе. Если же речь о каком-то «выдающемся» компьютере, то в нем легко могли оказаться ТВ-тюнер, модем, дополнительный дисковый контроллер и т. п., так что в конечном итоге можно было «забить» и все семь слотов АТХ, а четыре миниатюрного варианта — совсем в обрез и без всякого запаса. И не только по общему количеству: начинали-то в конце 90-х с комбинации AGP/PCI/ISA (причем разъем последней шины можно было хотя бы разместить рядом с PCI), а затем начался переход на PCIe. Соответственно, даже если бы четырех слотов хватило. А каких? 🙂 Лучше уж во избежание проблем купить «большую» плату, куда точно все поместится.
Что изменилось с тех пор? Да все! Даже в десктопах уже дискретные видеокарты встречаются не так часто — всего лишь в трети компьютеров: интегрированное видео не подходит только для любителей 3D-игр. Но даже если рассматривать и эту группу, то вот пара слотов и потребуется. Благо активное развитие сетей сделало уже их встроенную поддержку необходимой, заодно «выбросив» с рынка не только модемы, но и ТВ-тюнеры — в интернете набор каналов больше. Звуковые карты тоже используются ныне редко, а многие их любители перешли на внешние решения. Собственно, последние вообще стали немалым подспорьем любителей гибких конфигураций: интерфейсы ускорились, а, поскольку на данный момент большинство компьютеров со «стандартными» картами не совместимо (поскольку объемы продаж ноутбуков давно превысили настольные), и ассортимент такой продукции шире. Но даже если ориентироваться только на карты — на данный момент на рынке осталась ровно одна шина, а именно PCIe (даже в полноразмерных платах все равно уже никаких других слотов зачастую нет), так что вопроса, какие именно слоты будут использоваться, больше не остается.
microATX под 32 процессорных ядра и пару видеокарт
В общем, на данный момент microATX «в штуках» продается уже намного более активно, чем АТХ. Не сдаются лишь решения «для энтузиастов», хотя производители системных плат уже более пяти лет стараются освоить и это направление. Впрочем, при всей своей высокой маржинальности похвастаться высокими объемами продаж оно не может. А вот полноразмерные корпуса АТХ неплохо «держатся», в том числе — и для новых сборок, не говоря уже об имеющемся «на руках» у пользователей оборудовании. Причины озвучены выше: во-первых, большой срок жизни, во-вторых, отличная совместимость «сверху вниз» в рамках линейки. Почему полноразмерные корпуса неплохо продаются и сейчас, даже в расчете на использование с более компактными платами? Так все ж работает! 🙂 При этом, «настоящие» корпуса microATX как правило представляют собой сильно удешевленные и вообще «неинтересные» модели, зачастую неспособные полностью утилизировать возможности плат. Которым компактность давно не помеха из-за миниатюризации компонентов и даже разъемов: к примеру, где раньше помещался один разъем РАТА (с возможностью подключения двух дисковых устройств), ныне можно уже расположить 4-6 разъемов SATA. А если хочется использовать с комфортом много дисков, большой корпус не помешает. Вот большая плата уже не нужна.
Настолько не нужна, что производители давно уже озаботились вопросом: нельзя ли их еще уменьшить? Текстолит стоит недорого, но не бесплатен, да и разводить большое количество слотов (которые нужны все меньше и меньше) тоже процедура небесплатная. Соответственно, производство маленьких плат выгодно. Продажи тоже, поскольку компактность давно стала модным трендом, поэтому на ней можно подзаработать дополнительно. Попытки дальнейшей миниатюризации начались давно, но из всех возможных вариантов на рынке сумел закрепиться пока только Mini-ITX (размерами 170×170 мм) — в отличие от двух остальных основных форматов предложенный не Intel, а VIA. Изначально — для производства компактных систем высокой интеграции; преимущественно даже с впаиваемыми процессорами.
Формат Mini-ITX изначально разрабатывался для подобных систем.
Однако, когда в 2010 году Intel, а затем и AMD интегрировали GPU непосредственно в процессор и отказались от северного моста чипсета, перейдя к двухчиповой конфигурации, оказалось, что таковая в формат Mini-ITX помещается. И не только «all in one»: один слот этими платами поддерживается, так что можно использовать и дискретное видео.
. но сегодня совместим и с мощными многоядерными процессорами
Что стало особенно интересным после появления в ассортименте Intel многоядерных, но низкопотребляющих процессоров семейства Xeon D — фактически это позволяет собирать систему с поддержкой 16, а то и 32 потоков вычисления в очень компактном корпусе. Правда и стоит получаемая в итоге система дорого, но цена вообще на данный момент не является сильной стороной сегмента Mini-ITX: во-первых, как уже было сказано, это модная тема (значит, и денег на ней заработать все производители стараются по-максимуму), во-вторых, есть и технические особенности. К примеру, необходимы компактные (а то и внешние), т. е. более дорогие блоки питания. Платы могли бы стоить дешевле, но производители стараются максимально оснастить их дополнительными контроллерами из-за озвученной выше ориентации на обеспеченных пользователей, готовых платить за компактность. Впрочем, в последнее время ситуация начинает улучшаться, но вряд ли мы сможем «прямо завтра» увидеть платы Mini-ITX дешевле аналогичных актуальных моделей формата microATX. А вот по равным ценам и «послезавтра» — уже возможно.
Дальнейшая миниатюризация
Есть ли форматы плат, меньшие, чем Mini-ITX? Да, есть. Правда большинство из них так и не сумело продвинуться на массовом рынке во многом из-за того, что АТХ-совместимости не имеют целиком или полностью, так что пригодны лишь для специализированных применений. В общем, такие стандарты, которые так и не стали стандартами де-факто: например, Pico- и Nano-ITX той же VIA. Но у некоторых разработок шансов на долгую и счастливую жизнь больше.
Насколько можно уменьшить систему, сохраняя совместимость со стандартными компьютерными корпусами? Ответ на это дает формат Thin Mini-ITX. Название родилось не на пустом месте — размеры плат такие же, как у обычного Mini-ITX. А вот первое слово в названии говорит нам об уменьшившейся толщине: никакие компоненты на такой плате не могут возвышаться более чем на 25 мм. Соответственно, место на текстолите для слота расширения есть, но во многих подобных решениях его просто не распаивают, поскольку карты расширения получится использовать далеко не всегда.
Intel DQ77KB: полный набор «корпоративных» функций и обычный настольный процессор в тонкие корпуса начали помещаться еще в начале десятилетия
Тем не менее, сохраняются все те же крепежные отверстия, да и задняя панель с портами имеет стандартную же ширину — так что с соответствующей заглушкой плату можно установить даже в полноразмерный АТХ-корпус. Но не нужно, поскольку эти платы также не рассчитаны на работу со стандартными АТХ-блоками питания (хотя могут их и поддерживать) — слишком уж у последних много всяких кабелей, так что даже если сам БП маленький, нет смысла с малой толщиной огород городить: не поместятся. В итоге такие платы ориентированы на внешние БП, аналогичные ноутбучным. Также в них применяются ноутбучные модули памяти SO-DIMM, устанавливаемые параллельно плате (из-за требований к максимальной высоте), и привычные по тем же ноутбукам слоты расширения типа Mini-PCIe, mSATA и M.2. В общем, платформа похожа на ноутбучную, но может использовать любые процессоры — в том числе и настольные (или серверные), устанавливаемые в сокет. Расположение последнего в этих платах тоже стандартизовано, что позволяет использовать объединенные с корпусом, а не отдельные системы охлаждения. Это является особенно актуальным с учетом того, что полноценный «большой» радиатор над процессором тоже не помещается из-за ограничений на высоту, так что все равно имеет смысл тепло снимать и отводить куда-то при помощи тепловых трубок. В общем, получился хороший формат для каких-нибудь моноблоков и прочих встроенных решений.
Но если уж все равно приходится отказываться от полной совместимости с АТХ, то зачем держаться за частичную? По-видимому, именно так думали в компании Intel, разрабатывая форм-фактор Mini-STX. По высоте компонентов жестких ограничений нет — это позволяет использовать стандартные кулеры: лишь бы они помещались в конкретный корпус. Впрочем, как и в предыдущем случае можно использовать объединенную с последним систему охлаждения — только вот радиатор уже будет больше, чем в Thin Mini-ITX. А линейные размеры плат сокращены до 140×147 мм: все равно же «стандартные» слоты расширения не нужны. В итоге в обязательном порядке требуются специальные корпуса, но, раз уж таковые предполагаются, а во главу угла поставлена компактность, имеет смысл разместить разъемы и на передней стороне платы, повернутой к пользователю — как это обычно делается в мини-ПК. Правда вот еще одна стандартная прямоугольная заглушка там смотреться будет плохо, поэтому компанией выбрано компромиссное решение. Сзади — заглушка (но немного меньших, чем в АТХ размеров), позволяющая количество и набор портов варьировать гибко. Спереди — стандартный набор из двух аудиоразъемов и двух портов USB: традиционного типа А и новейшего C. В дорогих платах, соответственно, может быть и поддержка Thunderbolt 3.0, благо он использует те же самые разъемы, в дешевых — только чипсетный USB.
Mini-STX — интерфейсные разъемы с двух сторон и специальные корпуса
В принципе, на этом ассортимент стандартов, рассчитанных на «сокетные» процессоры и заканчивается — все более «мелкие» платы рассчитаны исключительно на BGA-исполнение таковых. Впрочем, как уже было сказано выше, даже Mini-ITX изначально был рассчитан именно на такое применение, но тенденции к миниатюризации компонентов сделали его куда более универсальным. Фактически это минимум для полнофункциональной модульной системы: Thin Mini-ITX и Mini-STX уже ограничены.
Тем более это касается таких форм-факторов, как UCFF и им подобных: специализированные решения для мини-ПК и не более того, где вся гибкость конфигурирования ограничена разве что возможностью выбрать накопители (и то — из ограниченного списка), да емкость оперативной памяти. И универсальных корпусов для плат этих типов не бывает, что принципиально отличает их от массовых стандартов.
Расширенные и промежуточные форматы
Если для массовых компьютеров формат АТХ со временем оказался избыточным, почему и вытесняется более компактными модификациями, то для некоторых сегментов рынка он оказался, напротив, недостаточным. Для чего? Например, для двухпроцессорных плат — во времена от Pentium до Core 2 хватало и АТХ, поскольку оперативная память в те годы подключалась только к чипсету, а процессоры «вешались» на общую шину, что разводку делало относительно простой. Но вот как только появился интегрированный контроллер памяти, да еще и трех-, а потом и четырехканальный, причем и размеры самих процессоров увеличились соответствующим образом — начались проблемы. Которые иногда наблюдались и при попытках создать однопроцессорную плату, но с полным набором слотов расширения, допустимым по спецификациям.
В общем, уже по списку видно, что все форматы «расширенного АТХ» живут далеко от требований массового пользователя — но могут быть интересны некоторым энтузиастам, не говоря уже о каком-то профессиональном применении компьютеров. Поэтому останавливаться на них мы подробно, все же, не будем: кому таковые нужны, как правило, об этом знает, а кто не знает — тому не нужны 🙂 Главное, что стоит помнить — как уже было сказано выше, все варианты АТХ совместимы сверху вниз, т. е. установить в корпус большего форм-фактора плату меньшего можно, а вот наоборот нет. Соответственно, для специализированного применения нужен и «специализированный» корпус, но установить в него в последствие любую плату меньшего размера тоже можно будет.
Asus Crosshair VI Extreme — топовая плата формата Extended ATX (305×269 мм)
В обычной же рознице относительно широко представлены разве что корпуса формата eATX, поскольку от обычного АТХ они отличаются только глубиной: предельные размеры плат составляют 305×330 мм против «стандартных» 305×244 мм. В принципе, покупка такого корпуса может оказаться оправданной и когда требования не простираются дальше «обычного» АТХ, а то и microATX. Все дело в габаритах топовых современных видеокарт, имеющих иногда длину до 30 см, что существенно больше глубины платы АТХ. Соответственно, рассчитанные на подобную «начинку» корпуса не так уж и сложно сделать совместимыми с eATX. Обратное тоже верно: корпус eATX скорее всего сумеет вместить любые платы расширения. Все остальные же «расширенные версии» АТХ имеют бо́льшие габариты и по «длинной» стороне, так что куда более специфичны. Вплоть до огромных Workstation ATX с максимальными размерами 356×425 мм и используемых, разве что, в некоторых четырехсокетных серверных платформах — все такие платы продаются обычно только вместе с корпусами. И обычно находятся слишком далеко от интересов обычного покупателя.
Также лишь краткого упоминания заслуживают некоторые «промежуточные» между microATX и Mini-ITX форматы плат, типа «трехслотовых» FlexATX и DTX (первый разработан Intel, второй — AMD) или «двухслотовых» Mini-DTX и ITX (AMD и VIA соответственно). В принципе, похожие на их спецификации платы иногда в продаже встречаются, поскольку полноразмерный microATX иногда избыточен (а текстолит денег стоит), но в прайс-листах компьютерных магазинов проходят, как правило, по категории прочих решений microATX. И устанавливаются, опять же, в корпуса microATX. Исключения из этого правила тоже есть — например, существующая несколько лет серия игровых «скелетов» Shuttle XPC использует платы формата Mini-DTX. Однако компания продает представителей этого семейства в виде законченных платформ из платы и корпуса, так что это «знание» может пригодиться лишь при желании самостоятельной модернизации компьютера, которое у покупателей таких систем возникает не слишком часто.
Shuttle XPC SH87R6 изнутри — плюс один слот
Практические рекомендации по выбору
Итак, что мы имеем в сухом остатке полезного покупателю? Во-первых, как уже было сказано выше, в общем и целом стандарт АТХ-совместимых плат и корпусов принципиально не меняется уже 20 лет: с точки зрения компьютерной индустрии — огромный срок, демонстрирующий исключительную удачность решения. Нельзя сказать, что совсем ничего не менялось — просто большинство событий касалось изменения требований к компоновке корпусов и/или блокам питания, но и они в основной своей массе относятся к прошлому десятилетию. Что же касается системных плат, то на них сказалась, разве что, увеличившаяся степень интеграции компонентов, что позволило выпускать более компактные решения. Таким образом, основным стандартом «универсальной системы» постепенно стал microATX, причем иногда и в «урезанном» исполнении: такие платы имеют достаточные большинству пользователей возможности расширения, для полной утилизации которых нередко приходится устанавливать их в полноразмерные корпуса. Для любителей же максимально-компактных (но все еще универсальных решений) все больший интерес начинают представлять платы формата Mini-ITX, которые некогда можно было использовать лишь для систем начального уровня. Более широкому их распространению мешает лишь то, что такие модели обычно снабжаются большим количеством интегрированных компонентов, а потому в среднем стоят несколько дороже, чем сравнимые модели microATX.
При этом на розничном рынке сохраняет свои позиции и полноразмерный АТХ, чему есть две причины. Во-первых, как уже сказано выше, такие корпуса могут оказаться полезными и для более компактных плат — но если есть большой корпус (а срок жизни таковых ныне очень велик), зачем искать маленькую плату? Во-вторых, ассортимент «решений для энтузиастов» до сих пор наиболее широк в полноразмерном исполнении. По той же причине — не составляет труда выпустить пригодную и для этого сегмента рынка компактную плату, но вот прочим компонентам может оказаться тесно в компактном корпусе. Причем специфика предложений в топовом сегменте такова, что слишком уж снижать себестоимость плат не требуется, так что небольшой кусок текстолита и пара-тройка слотов на цену практически не повлияют.
Что же касается прочих «АТХ-совместимых» и «АТХ-несовместимых» форматов, то предназначены они для решения специфических проблем. Соответственно, приобретать их в большинстве случаев имеет смысл вместе с соответствующим корпусом в составе законченного решения — либо платформы, либо «целого» компьютера. Причем специфика рынка такова, что даже при желании модернизировать подобную систему возможно удобнее и дешевле будет. просто приобрести новую. В отличие от «основной тройки», весьма лояльной к покомпонентному ремонту и модернизации. При этом внимание, повторимся, на сегодняшний день имеет смысл в первую очередь обращать на microATX — даже при наличии корпуса, большего форм-фактора. Эти платы уже позволяют собрать компьютер среднего и даже чуть выше среднего уровня практически ни в чем себе не отказывая. Mini-ITX использовать в корпусах microATX и больших тоже можно, но это не рационально с точки зрения цены: наиболее правильно использовать их именно в корпусах Mini-ITX. Не забывая при этом, что многие таковые, поддерживающие установку дискретной видеокарты, по габаритам сравнимы (а то и превосходят) наиболее компактные корпуса microATX. Соответственно, если в компьютере предполагается наличие видеокарты (особенно мощной), «танцевать» нужно от корпуса. Не предполагается? Из универсальных (все еще) форм-факторов Mini-ITX окажется наиболее подходящим решением.
И полноразмерный АТХ все еще остается интересным, если все равно предполагается (тем более — уже есть) «большой» корпус, а прочие требования к системе выходят за рамки среднестатистического уровня: выбор больше, причем именно применительно к ассортименту плат «выше среднестатистического уровня». Собственно, до сих пор платы для некоторых платформ в компактных форм-факторах нужно еще суметь найти — хотя бы в количестве одного-двух предложений. Верно и обратное — некоторые решения в полноразмерном исполнении вовсе не встречаются, но это уже касается систем начального уровня. Просто рынок стал существенно более сегментированным, нежели 20 лет назад — во времена разработки стандарта (собственно, тогда вообще любые компьютеры выходили за рамки потребностей среднестатистического потребителя), поэтому ограничиться каким-то одним вариантом плат и корпусов сегодня уже не удается.
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.
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.
Существует несколько вариантов ATX:
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 —
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).
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.
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
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.
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.
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.
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.
В чем разница между материнскими платами E-ATX, ATX, mATX и Mini-ITX
Самое очевидное и наиболее заметное отличие — физический размер платы. Наибольшие габариты имеют платы E-ATX или Extended ATX (305×330 мм), затем идут ATX (305×244 мм), Micro-ATX или mATX (244×244 мм) и самые компактные Mini-ITX (170×170 мм).
В первую очередь, важна совместимость с корпусом, которая также имеет собственную классификацию: Full Tower, Midi Tower, Mini Tower и т. д. Как правило, компьютерные корпуса поддерживают установку сразу под несколько вариантов плат. Так, в корпус формата Mini Tower помещаются как Micro-ATX, так и Mini-ITX. Но установить стандартную плату ATX уже не получится (хотя есть и такие модели).
Если вы хотите собрать компактную систему, то вам нужны материнские платы Micro-ATX или Mini-ITX. Преимущество большого корпуса заключается в лучшей вентиляции, достаточном месте для размещения плат расширения и накопителей, возможности установить высокий кулер или громоздкую систему водяного охлаждения. То есть большой корпус банально может вместить больше всего. Будь то, жесткие диски или три видеокарты.
В целом для офисного компьютера серьезное охлаждение не нужно, поэтому компактный формат отлично подойдет. А вот для мощного игрового или рабочего компьютера нужно выбирать модели с хорошей продуваемостью. Особенно если железо будет разогнано.
Функциональность
Несмотря на то, что платы меньшего размера нельзя в полной мере считать ущербными или урезанными, они все равно ограничены в функционале. В первую очередь из-за физического размера: чтобы уменьшить габариты, приходится жертвовать слотами на материнской плате.
На платах Micro-ATX меньше слотов PCI-Express, более того, они могут быть расположены так, что массивная видеокарта (а современные игровые решения все такие) полностью их перекроет. И даже если установить, например, звуковую карту получится, она будет расположена близко к горячей видеокарте. Это в целом не проблема, но и хорошего тут мало.
Таким образом, получается, что платы Micro-ATX и Mini-ITX зачастую не позволяют установить ничего, кроме видеокарты. Если вам не нужно дополнительное оборудование, то недостатком это назвать нельзя. Здесь каждый выбирает индивидуально: компактный размер или дополнительные слоты.
Также среди Micro-ATX чаще встречаются варианты всего с двумя слотами под оперативную память, а на Mini-ITX четыре слота и вовсе экзотика. В то же время стандартные ATX оснащены четырьмя слотами и лишь за редким исключением двумя. Все это накладывает дополнительные ограничения на максимальный объем памяти и возможности для апгрейда.
Стоимость
Разница в цене между ATX и Micro-ATX есть, но она не всегда существенная. Тем не менее, если вы хотите собрать компьютер подешевле, скорее всего, минимальные цены будут на материнские платы Micro-ATX.
Что касается плат Mini-ITX, то разброс цен на них довольно большой. Можно найти как дорогие модели, так и более доступные. Другое дело, что выбор в целом меньше, чем у ATX и Micro-ATX. Дороже всего будут стоить материнские платы формата E-ATX, так как это решение преимущественно для рабочих станций.
Кроме того, стоит учитывать и стоимость корпуса. Корпуса формата Mini Tower стоят, как правило, дешевле. Во всяком случае в линейке одного производителя. Так что в целом связка Mini Tower + Micro-ATX может быть выгоднее. Корпуса Full Tower самые дорогие. Согласно e-katalog, цены на Full Tower начинаются от 6000−7000 рублей, обычный Mini Tower можно купить на Aliexpress за чуть более 1000 рублей.
Возможности разгона и производительность
Сам по себе формат материнской платы не может влиять на ее качество и функционал. Все решает качество элементной базы, наличие радиаторов, особенности прошивки, количество фаз питания, используемый чипсет и т. п. Материнская плата Micro-ATX из игровой серии может быть намного лучше офисной модели стандарта ATX.
По таблице, которую составили энтузиасты на Reddit, можно быстро сориентироваться, какая материнская плата, для какого процессора AMD подойдет. Как видим, прямой зависимости производительности от форм-фактора нет. Другое дело, что флагманские и хорошо зарекомендовавшие себя модели материнских плат чаще всего выполнены в формате ATX. Это, например, Taichi от ASRock. Купив такую плату, вы не ошибетесь с выбором. Что интересно, согласно таблице, даже некоторое Mini-ITX платы вполне справляются с многоядерными процессорами в разгоне.
Какие еще есть форматы
Существуют еще и другие форматы, но они довольно редкие. Так, есть еще одна увеличенная версия ATX, которая носит название XL-ATX. Но если E-ATX шире стандартной платы, то XL-ATX длиннее (345×262 мм). Также есть удлиненная версия Mini-ITX — Mini-DTX (203×170 мм).
Материнская плата: как выбрать и не переплатить
Если вы хотите собрать персональный компьютер или обновить его платформу, вам нужна материнская плата. Именно она соединяет компоненты ПК друг с другом и обеспечивает стабильную работу устройства. Рассказываем, на что обратить внимание при выборе «материнки» для домашнего или офисного компьютера.
Игровые материнские платы можно отличить по яркому дизайну. Источник: gamingph.com
Разъём процессора
Разъём процессора, или сокет — это специальное крепление с набором контактов. Оно должно быть таким же, как у процессора, который мы планируем установить в компьютер.
Процессоры для персональных компьютеров выпускают две фирмы: Intel и AMD.
У компании Intel есть большое количество сокетов, которые она меняет при первой возможности, не оглядываясь на проблему несовместимости новых процессоров с начинкой старых компьютеров.
Наиболее актуальный разъём у Intel — LGA 1700, совместимый с процессорами 12-го поколения. Например, ему подходят процессоры с Celeron G6900 по Core i9-12900K включительно.
Более старый сокет — LGA 1200 — самый распространенный на рынке. Он совместим с процессорами Intel 10-го и 11-го поколения, то есть от Celeron G5905 до Core i9-11900K. «Материнки» для него стоят значительно дешевле, чем для LGA 1700, а для офисного компьютера или компьютера для игр вроде World of Tanks или Dota 2 процессоров предыдущего поколения хватает с головой.
Разъём LGA 1700 и разъём LGA 1200 отличаются по размеру и количеству контактов (1700 и 1200 соответственно). Источник: tomshardware.com
LGA 2066 — ещё один разъём Intel. Он предназначен для производительных рабочих станций и серверов. Компьютер с такой материнской платой будет очень дорогим и окупится только при выполнении задач, требующих максимальной вычислительной мощности.
LGA 2066 и внушительный набор разъёмов для оперативной памяти — 8 штук. Источник: wccftech.com
Итак, у Intel есть три актуальных разъёма для процессора:
- LGA 1200, для средних ПК;
- LGA 1700, для мощных игровых и рабочих ПК;
- LGA 2066, для профессиональных компьютеров и серверов.
С AMD ситуация проще — они меняют процессорный сокет, только если в рамках существующего не реализовать последние разработки. Поэтому если вы покупаете процессор для настольного компьютера от AMD, то выбрать легко — актуален только сокет AM4.
AM4 — видны отверстия для ножек процессора. Источник: knowtechie.com
Количество разъёмов и тип оперативной памяти
Оперативная память — временное быстрое хранилище данных, которое может работать, только если компьютер включен.
Сейчас встречаются материнские платы с разъёмами для памяти DDR4 и DDR5.
4 слота оперативной памяти — достаточный набор для большинства пользователей. Источник: xda-developers.com
Оперативная память стандарта DDR4 по-прежнему лучшая по соотношению цены и скорости, но на смену ей приходит память DDR5. Поэтому выбирать тип оперативной памяти лучше, исходя из наличия и стоимости на момент покупки.
Простому офисному компьютеру подойдет «материнка» с двумя разъёмами для оперативной памяти. Её небольшой объём вполне справляется с рабочими задачами.
Для игрового компьютера лучше покупать материнскую плату с 4 и более слотами, установив оперативную память в два из них. Это позволит в будущем резко нарастить оперативную память до нужного объёма, установив её в пустые слоты, оставив те модули, которые уже были в материнской плате.
У серверных материнских плат может быть 8 слотов и более.
Форм-фактор
При выборе нужно обращать внимание на форм-фактор материнской платы.
Он определяет размеры материнской платы, её крепления и расположение внешних разъёмов ПК.
Распространённые форм-факторы материнских плат
| Форм-фактор | Размеры, мм | Типоразмер корпуса |
| E-ATX | 305 × 330 | Full-Tower |
| ATX | 305 × 244 | Full-tower, mid-tower |
| microATX | 244 × 244 | Full-tower, mid-tower, mini-tower, slim |
| Mini-ITX | 170 x 170 | Full-tower, mid-tower, mini-tower, slim, desktop |
Размер МП — компромисс между функциями и компактностью. Источник: blog.logicalincrements.com
Важно учитывать, что у большой «материнки» будет больше дополнительных слотов расширения. И, напротив, в погоне за маленьким размером компьютера можно урезать возможности подключения устройств к материнской плате.
Например, форм-фактор Mini-ITX имеет размеры всего лишь 170 на 170 миллиметров. С такой материнской платой можно собрать очень компактный компьютер. Например, такой:
Корпус NZXT H1 имеет размеры 40x20x20 сантиметров. Источник: hardwarecanucks.com
Материнская плата с форм-фактором Mini-ITX может быть такой модели:
Материнская плата ASUS PRIME A320I-K формата Mini-ITX. Источник: asus.com
Но у неё только 2 слота оперативной памяти, потому можно установить только одно устройство расширения — видеокарту — и один разъём M.2. При этом цена такой «материнки» близка к среднему сегменту.
Чипсет материнской платы
Оперативная память, дискретная видеокарта и скоростные накопители требуют высокой скорости связи с процессором, поэтому подключены к нему напрямую через скоростные шины.
Более медленные устройства подключаются через специальный набор микросхем, или чипсет. Его модель обозначается латинской буквой и цифрами и обычно входит в полное название материнской платы.
Чипсет материнской платы, на заводе не него устанавливают радиатор, в данном случае он снят. Источник: anandtech.com
Процессор и чипсет должны хорошо взаимодействовать. Поэтому для процессоров Intel чипсеты выпускает сама компания Intel, и для AMD — соответственно AMD.
В начале названия чипсета у Intel и AMD присутствуют латинские буквы, по которым можно определить его уровень.
У Intel есть следующие чипсеты:
- B и H — для средних и начальных ПК, без функций разгона и тонкой настройки в BIOS;
- Z — для быстрых игровых или рабочих ПК, с возможностью разгона процессора и оперативной памяти;
- X — для процессоров с сокетом LGA 2066.
У AMD выбор аналогичен:
- A — начальный уровень чипсетов без возможностей разгона;
- B, Z — средний уровень с разгоном;
- X, TRX — для процессоров линеек AMD Ryzen Threadripper, для ПК класса Hi-End.
В целом, производители материнских плат ставят именно тот чипсет, который нужен для реализации всех функций конкретной материнской платы. Зная возможности чипсетов наизусть, компьютерщик уже по его названию может приблизительно понять, что умеет материнская плата. Обычный пользователь может зайти на сайт производителя или проверенного интернет-магазина и посмотреть характеристики материнской платы там.
Количество разъёмов M.2
Наиболее быстрыми накопителями для персональных компьютеров являются SSD-диски формата M.2. Для них на современных материнских платах предусмотрены специальные разъёмы. От количества зависит, сколько накопителей можно установить на ПК.
Современные SSD накопители имеют небольшой размер и вставляются в специальный разъём. Источник: how-fixit.in.ua
Внешние разъёмы
Материнская плата позволяет подключить к компьютеру и различные периферические устройства. Для этого на корпусе всегда есть специальная прорезь, куда выходят внешние разъёмы.
Современная материнская плата с актуальными разъёмами, креплениями антенн Wi-Fi и кнопкой сброса BIOS. Источник: cgdirector.com
На современном компьютере нужны слоты USB 3-й версии. Желательно несколько. Если планируете использовать встроенную графику процессора для вывода изображения на монитор, стоит искать плату с HDMI и DisplayPort.
Наличие Wi-Fi
Не всегда есть возможность подключить компьютер к проводной сети. Если скорости беспроводного соединения достаточно, можно купить материнскую плату со встроенным Wi-Fi адаптером и соединять компьютер через него.
Для соединения по Wi-Fi существуют и внушительные внешние антенны. Источник: cgdirector.com
Какую видеокарту купить: бюджетные и дорогие материнские платы
Недорогие материнские платы
Gigabyte H510M H
Gigabyte H510M H — это отличный вариант для недорогого системника, имеет сокет LGA 1200 и разъём M.2 для высокоскоростных SSD-накопителей.
Gigabyte H510M H — надёжная бюджетная материнская плата. Источник: gigabyte.ru
Asrock A320M-DVS R4.0
Asrock A320M-DVS R4.0 — эта материнская плата, несмотря на очень демократичную цену, поддерживает все современные процессоры AMD.
Материнскую плату для процессора AMD можно купить очень недорого. Источник: asrock.com
Материнские платы среднего сегмента
MSI Pro B660M-P WiFi DDR4
MSI Pro B660M-P WiFi DDR4 поможет собрать небольшой компьютер с современным процессором Intel, хорошим объёмом оперативной памяти и Wi-Fi.
Wi-Fi карта и антенны к ней идут в комплекте с материнской платой. Источник: msi.com
Gigabyte B660M DS3H AX DDR4
Gigabyte B660M DS3H AX DDR4 — модель с сокетом LGA 1700 и встроенным Wi-Fi. Система питания процессора позволяет без опаски ставить процессоры вплоть до Core i9.
На материнской плате есть радиатор накопителей M.2. С ним ваш SSD-диск не будет перегреваться. Источник: gigabyte.com
Дорогие материнские платы
Asus Prime Z690-P DDR5
Asus Prime Z690-P DDR5 — материнская плата, которая поддерживает самую современную оперативную память типа DDR5.
DDR5, 3 разъёма M.2, 3 полноразмерных разъёма PCI-E и футуристичный дизайн — так выглядит топовая материнская плата. Источник: asus.com
MSI Mag B660 Tomahawk WiFi DDR5
MSI Mag B660 Tomahawk WiFi DDR5 — геймерская материнская плата для сборки максимально мощного системного блока.
Модель, названная в честь крылатой ракеты, поддерживает оперативную память со скоростью до 6200 МГц и носители Intel Optane для ускорения работы операционной системы и приложений. Источник: msi.com
Выводы: на что обратить внимание при покупке материнской платы
В многообразии материнских плат легко потеряться. В интернет-магазинах представлено немало моделей со схожими параметрами, поэтому важно определить ваши цели.
Если вы выбираете компьютер для дома, офиса или игр, в первую очередь нужно выбрать процессор, оперативную память и дискретную видеокарту, если она требуется. И только после обращать внимание на материнскую плату.
У «материнки» нет собственной памяти или вычислительной мощности. Поэтому можно собрать производительный компьютер — например, для самых современных игр, — используя дешёвую материнскую плату. Правда, надежность такого решения под вопросом, так как система питания материнской платы будет перегружена.
С другой стороны, можно купить топовую «материнку» за 20000 рублей и поставить в неё дешёвый Celeron. Но на такой сборке получится только работать с текстовыми редакторами или выполнять другие несложные задачи.
Выбор материнской платы влияет на надёжность, совместимость и расширяемость компьютера. А цена должна быть сбалансирована с другими компонентами.