14. 02.2017

Блог Дмитрия Вассиярова.

Корпус системного блока — защита для ваших железок

Здравствуйте дорогие читатели.

Сегодня мы поговорим с вами про корпус системного блока, рассмотрим их виды, а также назначение.

Итак, что же такое корпус системного блока. Как мы понимаем системный блок – это некая коробка, в которой установлены все элементы компьютера: материнская плата, видеокарта, жёсткий диск и так далее. Если же убрать все эти элементы из системного блока, останется, лишь коробка, или корпус.

Корпус предназначен для защиты «начинки» от механических повреждений и других ненужных воздействий. В зависимости от того, какое оборудование вы выбрали для своего компьютера, необходимо подбирать определенный тип корпуса системного блока.

Они различаются, в первую очередь форм-фактором. Грубо говоря форм-фактор это типоразмер материнской платы. Это значит, что в определенный корпус можно вставить только определенное оборудование. Кроме того, различается система охлаждения системного блока, поскольку мощные «железки» более подвержены перегреву в виду своей высокой производительности, и им необходимо правильно подобрать корпус системного блока.

Виды корпусов системного блока

Первоначально, корпуса системных блоков бывают трёх видов: вертикальные, горизонтальные и для сервера (стоечного исполнения).

Горизонтальные корпуса, или как их еще называют Desktop (от англ. «рабочий стол»), формой похожи на DVD-проигрыватель. Ставят его на рабочий стол под монитором (в лежачем состоянии). С появлением более лёгких (ЖК-мониторов) интерес к ним несколько возрос по сравнению с прошлыми габаритными мониторами. В свою очередь, горизонтальные корпуса делятся на несколько подклассов (по габаритам):

Full Desktop (540 х 420 х 150мм);
Slim Line (406 х 406 х 101мм).

«Башни»

Теперь перейдём к классификации более распространенных, вертикальных корпусов, или как их еще называют Tower (от англ. «башня»):

компактные корпуса

Это очень хорошее решение, если на вашем столе очень мало места. Но покупая такой корпус, стоит заранее продумывать качественную систему охлаждения.

Данный тип корпусов склонный к быстрому образованию пыли из-за малого пространства внутри. Размеры 178 х 432 х 432мм.

Big Tower (Super-Tower).

Данный корпус используется продвинутыми пользователями.
Производится установка абсолютно любой системной платы. Идеальная система вентиляции (установка достаточного количества куллеров). Ваш ПК точно не перегреется и не засорится под слоем пыли. В данные корпуса помещается максимальное количество устройств размером 5,25 дюймов.
Размеры 190 х 482 х 820мм

Full Tower

Ну и наконец мой любимый размер:-).
По сути данный типоразмер — это тоже самое что и Big Tower только ещё больше.
В данный корпус можно запихнуть пять и более количество устройств 5,25. Много места внутри, за счёт чего можно поставить полноценное водное охлаждение ну и большое количество вентиляторов.
Также данные корпуса применяют в качестве домашних серверов.

Размеры разные.

Основное отличие корпусов башенного типа – это количество отсеков для 5,25 накопителей (устройств). У micro – 1, mini – 2-3, midi – 3-4, big – 4, full tower – 5 и более отсеков и соответственно габариты.

Что там для серверов?

File-Server корпус.

Используется для создания серверов. Включает в себя до десяти отсеков для 3,5 дюймовых устройств и несколько отсеков для устройств размером 5,25 дюймов.

Также, обеспечивается отсеками для установки дополнительной вентиляции и блоков питания (для обеспечения бесперебойной работы).

Форм — фактор

Давайте теперь поговорим о форм-факторах. Форм фактор корпусов — это по сути стандарт размеров под материнские платы. Разные виды корпусов могут иметь разные форм — факторы. Их очень много, опишу здесь только самые популярные:

АТ — весьма старый форм-фактор для материнских плат, который был популярен до 2000 года (на данный момент не используется или используется в «древних» ПК).
АТХ – стандарт, который присутствует на сегодняшний день для персональных компьютеров. АТХ (305х244мм) – это форм- фактор для полноразмерной системной платы в ПК (определяет размер корпуса, количество разъёмов расположение креплений и др. характеристик). Что касается micro ATX и mini ATX – это уменьшенные разъёмы для материнских плат, которые используются для компактных ПК (могут быть урезаны до 170мм).
ITX и Mini ITX- очень маленький размер (170 x 170 мм). Данный типоразмер редко использую для домашних компов. Но в принципе для корпусов Full Desktop и Slim Line это вполне хороший вариант. Как и форм-факторы микро и мини АТХ, он характерен для компактных, недорогих компьютеров, которые не предназначены для выполнения сложных операций.

Вроде всё основное рассказал.

Ну всяких монстров типа таких я не стал освещать:

Потому, что я думаю в домашнем использовании они вряд ли сгодятся, их в основном покупают для всяких мероприятий, они и называются стендовыми. Может как нибудь в будущем поговорим о них подробно.

Давайте подводить итоги

Что мы выяснили: первое, что собрать хороший, производительный компьютер можно в вертикальном корпусе Midi Tower, с форм фактором АТХ. Он будет характерен большими размерами и высокой производительностью, а устройство корпуса будет способствовать хорошей вентиляции.

Кроме того, ПК можно будет проапгрейдить до определенного момента. И второе, если вам необходим компьютер для офисной работы и т.д. – ваш выбор должен остановиться на системном блоке в вертикальном корпусе (Mini Tower) и более простой системной плате (micro/mini ATX, либо же mini ITX).

ПК будет характерен достаточной производительностью для офисной работы и пользования в сети интернет, маленькими габаритами, но будет «рассадником» пыли и вам придётся его частенько чистить.

А на сегодня всё, подписывайтесь на обновления моего блога.

Впереди много интересного;-).

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

Из этой статьи вы узнаете:

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

Велик ли выбор?

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

E‐ATX;
MicroATX;
Mini‐ITX;
Mini‐STX.

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

ATX

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

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

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

E‐ATX

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

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

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

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

MicroATX

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

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

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

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

Mini‐ITX

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

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

Mini‐STX

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

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

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

Главный недостаток – необходимость БП под Mini‐STX платы.

Выводы

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

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

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

Мы попытались разобраться с тем, что же такое SSD-диск и в чем его отличие от классических жестких дисков. Завершая общее описание, остановимся сегодня на форм-факторе накопителей. Размеры SSD не могут быть произвольными, а подчиняются определенным стандартам. Давайте посмотрим, какие они бывают.

Что такое форм-фактор

Это некий свод требований, который должен быть соблюден при производстве того или иного компьютерного компонента. Форм-фактор есть у блоков питания, материнских плат, дисков, корпусов, рассчитанных на установку системных плат того или иного форм-фактора и т. п.

Это гарантирует, что при установке диска, материнской платы или блока питания в корпус все крепежные отверстия, расположение интерфейсных разъемов (для накопителей) будет единым для всех устройств вне зависимости от производителя, модели, функциональных возможностей. Так, материнские платы форм-фактора mATX любого бренда имеют одинаковые габаритные размеры и месторасположение отверстий для прикручивания к корпусу.

Аналогично и для дисков. 2.5-дюймовый накопители, неважно, жесткие диски или SSD, имеют одинаковые внешние размеры, расположение контактов и отверстия для крепежа. Вся разница заключается внутри, в начинке.

В настоящее время используется несколько форм-факторов дисков, причем SSD-накопители предлагают более широкий выбор размеров. Это обусловлено отсутствием движущихся частей и теоретической возможностью выполнения произвольной формы. Естественно, чтобы иметь возможность практического применения, эта «форма» должна быть стандартизована.

Накопители 2.5 дюйма

Ставший уже привычным размер небольших, ноутбучных дисков, соперничающий с традиционными накопителями 3.5 дюйма. Скорее всего, речи о том, что происходит активное вытеснение более крупных дисков компактными аналогами, не идет, но для SSD оптимальным оказался именно размер 2.5 дюйма.

Внешне SDD от HDD отличается разве что весом (SSD существенно легче), да отсутствием каких-либо видимых печатных плат. Это довольно простая, если не сказать, скучная коробочка. Подключение производится к интерфейсу SATA. Учитывая скоростные характеристики твердотельных накопителей, подключение к SATA ниже 3-ей версии не представляется разумным. В данном случае, SSD не раскроет свой потенциал.

Надо сказать, что здесь, фактически, заканчивается аналогия с обычными жесткими дисками. Все остальные вариации – это прерогатива именно SSD-дисков.

Накопители mSATA

Разновидность обычного SATA, отличающегося компактными размерами, из-за чего и сам SSD лишился корпуса, стал совсем маленьким. Это позволило использовать такие емкие доски в компактных компьютерах, а также устанавливать в ноутбуки, в дополнение к обычному жесткому диску, еще один накопитель, в данном случае – SSD.

В частности, на том ноутбуке, на котором я сейчас пишу эти строки, помимо обычного винчестера стоит SSD-диск как раз формата mSATA, который я использую в качестве системного. Даже учитывая, что диск у меня бюджетного класса, скорость работы, загрузки системы, программ увеличилась в разы.

Этот форм-фактор, под разъем mSATA просуществовал недолго, уступив место более перспективному варианту.

Накопители M.2

Пожалуй, самый интересный вариант SSD-дисков. В плюсах – компактность, возможность работать не только на шине SATA, но и существенно более скоростной PCI-Express. Этот разъем сейчас все чаще можно встретить в ноутбуках и системных платах для стационарных компьютеров.

Если при сборке обычного ПК вопрос экономии места не столь актуален, то в случае переносного компьютера возможность использовать маленький, легкий, энергоэффективный и быстродействующий накопитель – благо.

При выборе дисков M.2 возникает небольшая путаница, которая основывается на том, что диск может работать на разных шинах, т. е. использовать SATA или PCI-Express. Поэтому накопители имеют разный ключ, т. е. вырез на контактном разъеме.

Как правило, SSD-диски выпускаются с ключами:

B-ключ. SSD-диски для SATA или PCI-Express x2 интерфейсами. В реальности, такой вариант встречается крайне редко.
M-ключ. SSD-диски под интерфейс PCI-Express x Можно использовать накопители с интерфейсом SATA, который эмулируется. Накопитель с таким ключом нельзя установить в разъем с B-ключом, работающим на шине SATA.
M&B (M+B) ключ. Универсальный вариант для SSD-дисков, работающих на шине SATA. Могут устанавливаться в разъемы как с B-ключом, так и с M-ключом.

Форм-фактор для SSD M.2 регламентируется еще и по длине и ширине. Типичные размеры SSD-дисков – это 22 мм в ширину и в длину размером от 16 до 110 мм. Полный перечень допустимых габаритов в длину: 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80, 110 мм. Наиболее распространенные – 42, 60 и 80 мм.

Это отражается в маркировке SSD-дисков. Так, если указано, что диск M.2 2242, то это значит, что размеры накопителя составляют 22х42 мм. Если M.2 2280, то, соответственно, 22х80 мм. Все просто!

Даже если материнская плата не имеет установленного разъема M.2, то использовать такие диски все равно можно. Многие производители предлагают модели накопителей с переходной платой под разъем PCI-Express. Соответственно, и сам SSD-диск также рассчитан на работу с этой шиной. «Скорострельность» такого диска будет весьма впечатляющей. После него производительность обычного винчестера будет восприниматься удручающей.

К сожалению, есть небольшая ложечка дегтя во всех перечисленных «вкусностях». Компактные размеры SSD-дисков ограничивают емкость накопителя. Это обусловлено количеством микросхем памяти, которые можно разместить на столь небольшой плате. Максимальный объем SSD-накопителя формата M.2 на данный момент не превышает 1 ТБ. Увеличить это значение позволят более емкие чипы памяти, которые несомненно появятся.

Накопители PCIe Add-in Card (AIC)

Это накопители, выполненные в виде вставляемой в PCI-Express слот платы, которые могут быть стандартного или половинного размера как по длине, так и по ширине, что позволяет использовать их в стоечных корпусах 2U. Собственно, такие SSD и относятся к корпоративному классу и предназначены в первую очередь для установки в сервера и СХД (Системы Хранения Данных).

В накопителях используется, как правило, память типа SLC, что само по себе дорого, но надежно и долговечно. Использовать такие диски в обычном домашнем компьютере – роскошь, доступная далеко не каждому. Правда, и надобности в этом особой нет.

Накопители SATA-Express

Найти такие диски практически невозможно. Этот интерфейс планировался на замену старому, доброму SATA с его неторопливыми 600 МБ/с максимальной пропускной способностью. Уж больно было заманчиво использовать более быструю PCI-Express шину. Вот и планировался этот интерфейс, использующий 2 линии PCI-Express, что позволяло бы достигать максимальной пропускной способности в 2 ГБ/с.

Судя по всему, этот интерфейс так и останется одним из этапов, не нашедших реализации, т. к. уже сейчас SSD-диски M.2 могут использовать 4 линии PCI-Express с пиковой пропускной способностью 4 ГБ/с. Для подключения используется специальный кабель.

Накопители U.2

Встречаются и такие SSD-диски. Этот форм-фактор позволяет использовать все достоинства скоростной PCI-Express шины, но не ограничиваться накопителями с разъемом M.2. Внешне напоминают 2.5-дюймовые накопители, но с толщиной до 15 мм. Используются 4 линии PCI-Express.

Выбор таких дисков весьма невелик, и ориентированы они, в основном, на применение в серверах, СХД (системах хранения данных), в датацентрах и т. п. Если же на материнской плате есть разъем M.2 на шине PCI-Express, и есть SSD-диск форм-фактора U.2, то подключить его все же удастся. Существуют переходники M.2 на U.2, что позволит прочувствовать всю мощь такого скоростного накопителя.

На данный момент этот форм-фактор, скорее, дело будущего, и в первую очередь он актуален для серверов.

Накопители для установки в разъем DIMM

Если говорить об экзотике, то существуют и такие размеры SSD-дисков, что они полностью идентичны, совпадают с размерами обычных модулей памяти, и устанавливаются в свободный разъем ОЗУ. Это может быть актуально для специфических серверных платформ с большим количеством разъемов DIMM.

Существуют разные варианты, совмещенные на одном модуле SSD и ОЗУ, или только твердотельный накопитель, вставляемый в разъем для оперативной памяти, получающий от него питание, но данные передаются при помощи обычного SATA-кабеля, подключаемого к модулю и материнской плате или контроллеру.

Для домашних компьютеров это малоинтересно, да и в продаже найти их сложно.

Размеры SSD. Заключение

Итак, если кратко подвести итог, то размеры SSD-дисков, т. е. форм-фактор, определяет физические габариты накопителя, что сказывается и на его характеристиках. Ноутбучный жесткий диск форм-фактора 2.5 дюйма без проблем можно заменить таким же SSD. Он подойдет как по расположению крепежных отверстий, так и разъемов – питания и интерфейсного.

Если в компьютере есть разъем M.2, поддерживающий, например, накопители 2242, 2260 и 2280, то установить подходящий SSD также можно. Главное – не ошибиться в том, какую шину использует этот интерфейс и, соответственно, какой ключ в разъеме. SSD-диск для шины SATA с универсальным ключом M+B можно использовать в любом компьютере с разъемом M.2. Если твердотельный накопитель использует PCI-Express шину, то у него M-ключ, и использовать его можно только в работающем на этой шине разъеме M.2 (также с ключом M).

На данный момент это 2 наиболее распространенных форм-фактора SSD-дисков. Выбор в пользу того или иного варианта обусловливается компоновочными соображениями, необходимостью, стоимостью и рядом других причин.

На этом закончим с про размеры SSD-дисков, и в следующей статье полезем во внутренности. Будем разбираться с , которые используются в этих накопителях, какие они бывают, чем различаются, в чем достоинства и недостатки.

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

Представительство компании Congatec AG, г. Москва

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

В целом платы SFF можно разделить на три группы:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Особенности четырех форм-факторов CoM

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

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

COM Express

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

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