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.

ВведениеЗа последние несколько лет рынок персональных компьютеров очень сильно изменился. Большое число пользователей, используя вычислительную технику для путешествий в Интернете или в качестве домашнего развлекательного центра, стало подходить к PC, как к обычной бытовой технике. В результате, структура спроса на все компьютерные комплектующие сильно изменилась. Пострадали от этого многие, в том числе и производители комплектующих.
В свете того, что число компьютерных энтузиастов постепенно сокращается, производители материнских плат начали сталкиваться с тем, что спрос на их high-end продукты понижается. С другой стороны, все увеличивающаяся интеграция наборов системной логики стала приводить к тому, что большинство материнских плат от разных производителей стали сильно походить друг на друга по своим характеристикам, не давая производителям high-end плат выделиться в ряду им подобным. В этой ситуации те из производителей материнских плат, которые не имеют больших OEM заказов, стали чувствовать себя на рынке несколько неуверенными, поскольку на производстве одних лишь дешевых решений «далеко не уедешь».
Одним из путей выхода из надвигающегося кризиса для производителей материнских плат стала диверсификация производства и предложение совершенно иных типов продуктов. Как мы можем наблюдать, многие из бывших производителей материнских плат стали изготавливать видеокарты. Некоторые вышли на рынок серверов. Часть производителей стала предлагать ноутбуки или PDA. Другие же производители начали изготавливать и активно продвигать так называемые Small Form Factor (SFF) PC. На них мы и остановимся поподробнее.
SFF PC – это небольшие компьютеры, предназначенные для использования дома или в офисе. Объединяет их ключевой признак, следующий из названия, а именно небольшой размер. При этом, SFF компьютеры обладают и рядом других достоинств перед своими собратьями, например уменьшенным уровнем шума. Но это скорее следствие, а не причина. Кроме того, по своему дизайну SFF PC производители стараются делать выглядящими таким образом, чтобы в глазах неискушенного пользователя, смотрящего на SFF PC, стерлась грань между компьютером и любой другой бытовой техникой.
Поставляются SFF PC в виде barebone комплектов, то есть в виде своего рода «скелетов» для создания готовых систем. Это и неудивительно. Если выпуск специальных материнских плат и корпусов наладить на своих мощностях производителям плат вполне по силам, то процессоры или винчестеры они выпускать не могут. Поэтому, классический barebone SFF PC включает в себя корпус с блоком питания, материнскую плату с интегрированным графическим ядром, либо видеокарту. Впрочем, комплектность поставки различных barebone комплектов может варьироваться.
Сегодня в нашей лаборатории оказался первый такой скелетный комплект Small Form Factor PC от компании FIC. Естественно, мы не могли отказать себе в удовольствии протестировать ее. Тем более что своим маленьким размером и вполне «взрослыми» характеристиками он завоевал симпатии и Вашего покорного слуги.

Спецификации и внешний вид

Итак, на тестирование в лабораторию поступил SFF PC от компании FIC, Samba(SM)-1845.

Этот скелетный комплект, как гласит официальная спецификация, предназначен для сборки домашнего или офисного компьютера, основанного на процессоре Socket 478 Intel Celeron или Intel Pentium 4 с 400-мегагерцовой системной шиной. В материнской плате, использованной в Samba-1845, применяется набор логики i845 с поддержкой PC133 SDRAM, а также имеется AGP 4x слот, в который возможна установка AGP видеокарт slim-форм фактора.
Для того чтобы читатель получил представление о размерах Small Form Factor PC, приведем фото Samba-1845, стоящего рядом с традиционным mini-tower от Inwin:

Замечу, что Samba(SM)-1845 допускает как вертикальную, так и горизонтальную установку системного блока.

Подробнее спецификации Samba-1845 выглядят следующим образом:


Поддержка Socket 478 процессоров Intel Pentium 4 и Intel Celeron с частотой шины 400 МГц;
Набор логики Intel 845 с южным мостом ICH2;
Два слота DIMM, поддерживающие до 1 Гбайта PC133 SDRAM;
Слот AGP 4x и два слота PCI;
AC97 аудио кодек CS4299 с поддержкой SPDIF;
Один 3.5" внутренний отсек для ATA-100 жесткого диска, один 3.5" внешний отсек для стандартного 1.44 Мбайт дисковода, один 5.25" внешний отсек для внешнего ATA-100 оптического дисковода;
Интегрированный 10/100 Мбит Ethernet контроллер Intel 82562;
Блок питания на 150 Вт от Delta;
Четыре USB 1.1 порта (два на передней панели и два – на задней);
Два порта IEEE1394 (один четырехконтактный и один шестиконтактный);
Два слота PCMCIA Type II;
Размеры 310(ширина) x 360(глубина) x 93(высота) мм.

Кроме того, в комплект поставки Samba(SM)-1845 входит 3.5" 1.44 Мбайт дисковод, а также slim-видеокарта производства компании FIC, основанная на чипе GeForce2 MX 200.
На передней панели Samba-1845 располагаются лицевые части отсеков для дисковода и CD-ROM (лицевая панель CD-ROM закрывается дверкой); два слота PCMCIA Type II, которые можно использовать для подключения к компьютеру дополнительных устройств, традиционно ориентированных на применение в ноутбуках; кнопка включения питания и несколько разъемов, закрытых задвижкой. Отодвинув задвижку, мы обнаруживаем два USB 1.1 порта, шестиконтактный и четырехконтактный Firewire порты и микрофонный вход. Таковы возможности Samba-1845, обращенные к пользователю лицом.

Развернув Samba(SM)-1845 на 180 градусов, мы находим разъем для подключения питания, один последовательный и один параллельный порты, сетевой RJ45 порт, еще два USB 1.1 порта, PS/2 разъемы для подключения мыши и клавиатуры, аудио-вход и аудио-выход, а также оптический SPDIF выход. Кроме того, там же можно найти и D-Sub видеовыход с видеокарты, поставляющейся в комплекте с Samba(SM)-1845. Как можно заметить по задней панели, Samba(SM)-1845 позволяет установку и двух дополнительных карт расширения.

После снятия с Samba(SM)-1845 крышки, обнаруживается, что для превращения этого скелетного комплекта в полноценный SFF PC, необходимо выполнить установку винчестера и CD-ROM привода, а также процессора и памяти. Помимо этого Samba(SM)-1845 позволит по желанию пользователя установку двух дополнительных PCI карт расширения, например, модема и USB 2.0 контроллера, однако на этом возможности комплекта по расширению возможностей будут еще не исчерпаны. Поддержка двух PCMCIA Type II слотов позволяет подключение к Samba(SM)-1845 практически любых внешних устройств.

Материнская плата

В отличие от других производителей barebone, FIC использует для своего Samba(SM)-1845 специальную материнскую плату, а не серийную интегрированную плату, которая продается и отдельно. Впрочем, это вполне объяснимо. Плата Samba(SM)-1845 имеет ряд уникальных особенностей, о которых мы поговорим ниже.

Одноименная с самим SFF PC материнская плата основывается на наборе логики i845 и поддерживает два слота DIMM для PC133 SDRAM. К сожалению, именно это следует признать основным недостатком Samba(SM)-1845: плата не позволяет установку никаких более современных типов памяти, в результате чего производительность системы, построенной на Samba(SM)-1845 будет существенно ограничиваться именно типом используемой памяти. Решение конструкторов Samba(SM)-1845 выглядит еще более странно, если принять во внимание тот факт, что PC133 SDRAM и DDR SDRAM имеют сейчас уже практически одинаковую стоимость на рынке. Поэтому единственным оправданием конструкторам этого SFF PC может служить лишь то, что сам набор логики i845 с поддержкой SDR SDRAM стоит несколько дешевле своих DDR собратьев.
Также, выбор в качестве основы для Samba(SM)-1845 чипсета i845 привел к тому, что хотя плата и поддерживает Socket 478 процессоры, официальной поддержки 533-мегагерцовой шины у нее нет. Так что, если следовать инструкции, то устанавливать в Samba(SM)-1845 придется либо Celeron, либо Pentium 4 с 400-мегагерцовой шиной. Впрочем, как показала проверка на практике, Samba(SM)-1845 безо всяких проблем может работать и с более современным процессорами с 533-мегагерцовой шиной.
Как плюс примененного решения, следует отметить то, что материнская плата поддерживает внешние видеокарты, и это дает возможность выполнять в дальнейшем апгрейд не только процессоров, но и видеоподсистемы.
Внешние слоты на Samba(SM)-1845 выполнены на дополнительной riser-карте. Таким образом, инженерам FIC удалось добиться значительно уменьшения высоты их SFF системы. Riser-карта, примененная в Samba(SM)-1845 обладает двумя слотами PCI и одним слотом AGP 4x.
Выбор в качестве чипсета набора микросхем i845 привел также и к тому, что на плате используется несколько устаревший южный мост IСH2. Впрочем, к его крупным недостаткам можно приписать разве только отсутствие поддержки протокола USB 2.0, что нетрудно возместить при необходимости использованием внешних контроллеров, благо свободные PCI слоты у Samba(SM)-1845 есть.
В остальном, платой поддерживается весь набор интегрированных устройств, реализованных как через чипсет, в составе которых следует отметить AC’97 звук (используется кодек CS4299) и USB, так и через внешние контроллеры, например два IEEE1394 порта.
Отдельно следует упомянуть и контроллер PCMCIA, благодаря которому Samba(SM)-1845 обладает поистине замечательной возможностью расширения посредством PCMCIA Type II карт.
Отмечу также, что на плате Samba(SM)-1845 разведен только один IDE канал. Однако, с учетом того, что сама система Samba(SM)-1845 не предназначена для комплектования более чем двумя устройствами, этот факт не выглядит как большой недостаток.
BIOS, посредством которого управляется Samba(SM)-1845, это – обычный Phoenix/Award v6.00PG с минимальным числом настроек. Учитывая то, что указанная система позиционируется на рынок домашних и офисных компьютеров, простота ее конфигурирования – ее несомненный и существенный плюс.
Видеокарта, входящая в комплект Samba(SM)-1845 – это обычный GeFroce2 MX200 с 32 Мбайтами SDR памяти производства самой компании FIC.

Данная видеокарта позволяет получить видеоподсистему начального уровня, которую, впрочем, вполне успешно можно совершенствовать заменой данной видеокарты на более современные. Кстати, в Samba(SM)-1845 могут поместиться не только slim видеокарты, как того требует инструкция. Некоторые небольшие видеокарты классического формата также вполне могут быть установлены в Samba(SM)-1845.

Блок питания

Пару слов хочется сказать и про использованный в Samba(SM)-1845 блок питания.

Для своего barebone FIC использовал малогабаритный блок от китайской компании Delta Electronics. Несмотря на небольшую мощность в 150 Вт, данный блок совместим со спецификацией ATX 2.03 и имеет дополнительный 12-вольтовый кабель для использования с Pentium 4 материнскими платами. При этом, учитывая, что в системе на базе Samba(SM)-1845 может быть установлен только один винчестер и один оптический дисковод, а также не допускается установка видеокарт с высоким энергопотреблением (в силу возможности использования лишь видеокарт небольшого размера), мощности в 150 Вт должно быть вполне достаточно для систем, построенных с использованием очень мощных процессоров, с частотами вплоть до 2.6 ГГц.
Также, блок имеет три дополнительных кабеля питания, в результате чего после установки в корпус дисковода, CD-ROM и винчестера свободных «хвостов» у него не останется.
Указанный блок питания имеет один небольшой вентилятор, который предназначается, очевидно, для охлаждения самого блока. На продув воздуха сквозь весь корпус (а это явно необходимо, учитывая возможность использования в Samba(SM)-1845 процессоров семейства Pentium 4) его мощности явно не хватит.

Система охлаждения

В свете того, что SFF PC – по определению небольшой компьютер, традиционные системы охлаждения применяться в нем не могут. Более того, производители пытаются сделать свои SFF к тому же и максимально тихими, поэтому число вентиляторов в таких системах стараются сократить. Как уже говорилось выше, вентилятор, примененный в блоке питания предназначен разве только для охлаждения самого блока. Поэтому, распространенное решение для SFF PC – это кулер, одновременно охлаждающий процессор и осуществляющий воздухообмен в корпусе с окружающей средой.
Решение, выбранное инженерами FIC для охлаждения Samba(SM)-1845 отличается простотой с одной стороны и оригинальностью – с другой. На процессор надевается алюминиевый радиатор фирмы AVC, крепящейся непосредственно к корпусу четырьмя подпружиненными болтами, а ровно над ним располагается большой вентилятор, выбрасывающий воздух наружу через отверстия, прорезанные в крышке корпуса.




Таким образом достигается не только эффективное охлаждение процессора, но и других компонентов системы благодаря тому, что вентилятор продувает воздух не только через процессорный радиатор, но и через всю систему.
Что касается шума, то система содержит всего один большой и один маленький вентилятор, которые шумят не так сильно. Согласно официальным данным, которые сообщает компания FIC, уровень шума Samba(SM)-1845 не превышает 30 дБ. К слову, большой основной вентилятор, располагающийся над процессором – низкооборотный и частота его вращения составляет порядка 2500 оборотов в минуту.

Сборка

Описав скелетную систему от FIC, попытаемся собрать на ее основе полноценный компьютер. Первое, что потребуется, это открыть корпус. Для этого необходима крестовая отвертка – крышка Samba(SM)-1845 привинчена тремя винтами. После снятия крышки взору пользователя открывается следующая картина:

После снятия планки, к которой крепится вентилятор, пользователь получает простой доступ до всех узлов системы. Правда, для монтажа винчестера требуется снятие корзины над блоком питания, но эта операция вряд ли относится к трудоемким, поскольку сама корзина крепится двумя винтами, доступ к которым осуществляется без проблем. Положительным моментом является еще и то, что винчестер в корзине крепится не жестко, а через четыре резиновые прокладки, также призванные снизить уровень шума, производимый Samba(SM)-1845.
Единственный вопрос, который может возникнуть в процессе сборки после установки винчестера, привода CD-ROM, процессора, радиатора, памяти и, если необходимо, карт расширения – это как соединить одним 80-жильным кабелем материнскую плату, жесткий диск и оптический привод, учитывая то, что разъемы диска и CD-ROM находятся на достаточно большом расстоянии друг от друга и направлены в разные стороны. К счастью, в комплект поставки Samba(SM)-1845 входит специальным образом выгнутый IDE-шлейф, благодаря которому соединение IDE устройств выполняется достаточно просто.
В итоге, получаем Samba(SM)-1845 в сборе:

После установки вентилятора на место, расположение компонентов в системе смотрится несколько тесновато, однако, на то она и Small Form Factor PC.
Замечу, что в процессе сборки выяснилось, что на плате неправильно нанесена маркировка модулей DIMM и после сборки комплекта он отказывался запускаться. Однако причина проблем была быстро выяснена, модуль памяти переставлен, и после этого все пошло как по маслу.
Итак, система собрана, пришло время переходить к тестам.

Результаты тестирования

Перед тем, как перейти непосредственно к результатам тестов, хочу рассказать о неожиданности, произошедшей при подготовке к тестированию. Как оказалось, несмотря на все утверждения спецификации, а также на то, что примененный в Samba(SM)-1845 набор логики i845 официально не поддерживает 533-мегагерцовую шину, наша система успешно запустилась с процессором Pentium 4 2.4B, рассчитанным на использование именно этой частоты шины. При этом система действительно работала при частоте Quad Pumped Bus 533 МГц. В этой связи было решено проводить тестирование именно с процессором Pentium 4 2.4B поскольку поведение Samba(SM)-1845 с таким CPU представляется крайне интересным.

В результате, состав тестовой системы был следующим:

SFF PC Samba(SM)-1845;
Процессор Intel Pentium 4 2.4B (шина - 533 МГц);
Память – 256 Мбайт PC133 SDRAM;
Жесткий диск Fujitsu MPG3409AH;
CD-ROM ASUS 32x.

Во время тестирования система проявила себя чрезвычайно стабильно, претензий к ней с этой точки зрения не возникло. Мощности 150-ваттного блока питания также хватило для питания описанной выше системы даже при ее эксплуатации в наиболее жестких условиях.

В результате, были получены следующие показатели:
Тест Результат
SYSmark 2002 211
SYSmark 2002, Internet Content Creation 291
SYSmark 2002, Office Productivity 153
3DMark2001 SE, Default 1545
Quake3 Arena (four), Fastest, 640x480x16 169.8
Quake3 Arena (four), High Quality, 800x600x32 50.6
PCMark2002, CPU score 5797
PCMark2002, Memory score 4090

Собственно, полученные результаты удивления не вызывают. Низкие показатели в 3D графических тестах объясняются слабостью используемой в Samba(SM)-1845 видеокарты – NVIDIA GeForce2 MX200 с 32 Мбайтами SDR SDRAM. При этом частоты этой видеокарты составляют 175 МГц на чипе и 167 МГц - на памяти. В общем, для 3D игр Samba(SM)-1845 можно признать пригодным лишь условно.
Что же касается результатов в процессорных тестах и в офисном тесте SYSmark 2002, то следует отметить, что они уступают результатам, полученным на полноценных системах с аналогичным CPU, лишь на 10-15%. Это отставание обуславливается применением в Samba(SM)-1845 низкопроизводительной PC133 SDRAM.
Впрочем, видимо, пытаясь устранить этот недостаток, FIC скоро приступит к поставкам новой версии своей SFF PC, Samba(SM)-1845GL. Эта скелетная система будет основываться на чипсете i845GL и поддерживать DDR266 память. Правда, из-за выбора чипсета на этот раз в системе будет отсутствовать возможность использования внешних графических AGP карт, а применяться будет встроенное в i845GL графическое ядро Intel Extreme Graphics. Впрочем, и в Samba(SM)-1845GL апгрейд видеоподсистемы будет возможен путем использования внешних графических карт PCI формата, благо в Samba(SM)-1845GL число PCI слотов будет доведено до трех. Также, новая версия Samba(SM)-1845GL будет поддерживать и протокол USB 2.0, реализуемый возможностями южного моста ICH4.
Возвращаясь к результатам нашего тестирования, также необходимо отметить и эффективность примененной в Samba(SM)-1845 системы охлаждения. Во время работы и стресс-тестов температура процессора не поднималась выше 67 градусов, а температура внутри корпуса всегда была ниже 37 градусов.

Выводы

Small Form Factor PC Samba(SM)-1845 выглядит неплохой основой для домашнего или офисного компьютера в тех случаях, если этот компьютер не планируется использовать для 3D игр. В остальном же, характеристики Samba(SM)-1845 таковы, что этой платформы будет вполне достаточно для использования практически в любых областях, где не требуется высокая вычислительная производительность системы. Кроме того, Samba(SM)-1845 обладает приятным дизайном и работает с очень небольшим уровнем шума.
К сожалению, при всех несомненных плюсах такого решения, нужно отметить и существенный недостаток FIC Samba(SM)-1845. Эта barebone система лишена всяческой поддержки со стороны FIC. Компания не предлагает ни новых прошивок BIOS, ни новых драйверов для Samba.

Плюсы:

Стильный дизайн и небольшие размеры;
Низкий уровень шума;
Два дополнительных PCI слота и поддержка AGP видеокарт;
Поддержка PCMCIA Type II;
Поддержка USB, IEEE1394, Ethernet и AC’97 звука;
Простота сборки.

Минусы:

Работа с PC133 SDRAM;
Низкопроизводительная графическая подсистема;
Отсутствие поддержки USB 2.0;
Отсутствие online поддержки на сайте FIC.

Что касается спецификации, то она состоит из дополнительных компонентов.

Только большое количество производителей поддерживают определенную спецификацию, потому что все характеристики будут напрямую зависеть от совместимости , и прочего стандартизированного пакета оборудования, например, карт расширения.

Некоторые производители прописывают аббревиатуры SFF и LFF, которые заменяют обозначение в дюймах. Это характеризирует форм-фактор 3.5″ , соответственно достойные его параметры.

Компьютерный аксессуар

Все компьютерные компании употребляют такое понятие, как «форм-фактор», для того чтобы описать любой из компонентов устройства, например, винчестер.

В качестве жесткого диска специалисты в проектировании применяли магнитную пластину, которая обладала диаметром около 8 дюймов.

Она занимала довольно большие размеры на жестком диске, поэтому определяла размерность всего металлического корпуса, который в свою очередь защищал все внутренние принадлежности.

От количества «слоев» зависела высота самого корпуса, что было характерно для каждой модели отдельно. Наиболее крупный составлялся из 14 таких. Поэтому начиная с того времени, по диаметру магнитной пластины можно было определить необходимые размеры для харддрайва.

После привычных 8-дюймовых дисков появились с размером 5.25, которые можно было отнести к главному составляющему стационарного ПК.

Параметры форм-фактор SSD

Вся проблема заключается в том, что из-за его больших размеров повышается стоимость готового устройства. Ведь для многофункциональной работы SATA-коннектора понадобится крепко припаять его к плате.

Положительным моментом стало создание накопителей, которые являются интерфейсом – это крайнее расположение платы, аналогично плате расширения.

Для проведения подключения такого типа разъема понадобится включить его в определенный слот в без наличия прочих коннекторов и проводов.

В связи с потребностью проведения минерализации дисков компания JEDEC спроектировали модель MO-300, которая имела размеры 50.8х29.85 мм, а также имела коннектор - mini-SATA. Эта модель коннектора имеет такой же размер, как mini PCI Express, только электрически они являются не совместимыми. Для этого форм-фактора было представлено большое количество решений. К примеру, для произведения накопителей с повышенной емкостью есть форма подлиней, чтобы вмонтировать несколько чипов в память.

Диск NGFF

В начале 2012 года выпустили новое устройство, с внушительно уменьшенным размером - NGFF (в дальнейшем был переименован на M.2).

Этот стандарт располагает определением многих всевозможных размеров платы, проводит ввод коннектора, который совместимый по электрическим параметрам с PCIe и mSATA.

По его форме можно определить определенные детали интерфейса.

В проектировании ноутбуков компания Apple, зачастую применяла проприетарный интерфейс, который идентичен M.2.

Он изменял свои параметры каждый год. Для достижения более высокой скорости, специалисты в 2013 году переключились на интерфейс PCIe.

Бывают случаи, что большое количество стандартных форм-факторов совсем не подходят, в таком случае производители проектируют узкоспециализированные решения такого вопроса, которые работают на нишевом уровне.

Ну, вот сейчас более подробно рассмотрим знакомый вариант интерфейса - это .

Важно! Количество пластин, которое можно расположить в диске форм-фактора на 2.5 ровно 3-х штук с высотой 15мм, а для HDD 3.5 - не больше чем 5 пластин.

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.


В войне между сторонниками игровых компьютеров и консолей, последние часто апеллируют к преимуществу в габаритах, дескать консоли маленькие и их легко пристроить в гостиной в отличии от огромного тауэр гроба. Казалось бы, справедливо. Но вместе со снижением энергопотребления современных комплектующих и приходом в массы блоков питания стандарта SFX, игровой ПК может быть весьма компактным. И сегодня я постараюсь сломать сложившуюся за долгое время ассоциацию между мощным игровым компьютером и огромным ящиком. И нет, никаких усеченных видеокарт. Игровой, так игровой, цель – полноразмерная GTX1080 Founders Edition и Core i7 6700K. На меньшее не согласны. Никаких компромиссов. Это Топ 5 компактных корпусов для настоящих игровых монстров. Поехали.

5 место.
Silverstone Raven RVZ01. Корпус с размерами 382 на 350 на 105 миллиметров и объемом 14 литров с возможностю вертикальной или горизонтальной установки. Всё ещё далёк от консолей, но уже может уместиться в тумбочку под телевизором в гостиной. Корпус выполнен из стали 0,7мм с установленными поверх пластиковыми панелями. Поддержка длинных видеокарт до 330 миллиметров, плат Mini-ITX и DTX, высокого процессорного кулера до 83мм, блоков питания SFX/SFX-L, трех 2,5” и 1 3,5” дисков. Цена от 7 тысяч рублей.


4 место.
NCASE M1. Разработанный американским стартапом из двух человек, корпус активно продаётся уже больше года и сменил 4 ревизии. Габариты актуальной версии 5 составляют 160 на 328 на 240 миллиметров. Объём 12,6 литра. Материал – 1,5 мм алюминий. Поддержка материнский плат до Mini-DTX, трёх слотов расширения и видеокарт до 292 или 317 миллиметров в зависимости от слота. Предусмотрена установка блоков SFX/SFX-L и даже ATX, но с ограничениями для других комплектующих. В максимальной конфигурации можно установить до 6 дисков – 3 2,5” и 3 3,5”. Есть возможность установить оптический привод, а также применять жидкостные системы охлаждения с радиатором до 240мм. Цена 185 долларов США.


3 место.
Fractal Design Node 202. Пожалуй, самый распространенный компактный корпус на территории СНГ, так как доступен практически в любом магазине по цене от 5,5 тысяч рублей. Габариты составляют 377 на 330 на 82 миллиметра, объём 10,2 литра. Поддержка блоков питания SFX и SFX-L, видеокарты длиной до 310 миллиметров, и процессорного кулера до 56 миллиметров. Предусмотрена возможность установки двух накопителей формата 2,5”, как SSD, так и HDD. Каркас выполнен из стали, а вот единая конструкция из крышки и боковых стенок, а также дно корпуса из пластика. Что, конечно, огорчает. Корпус предусматривает установку как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях. Необходимые подставки присутствуют в комплекте.


2 место.
Dan cases A4-SFX. Это проект одного человека из Германии, финансирование которого осуществлялось через краудфандинговую площадку kickstarter, где полторы тысячи человек пожертвовали практически 400 тысяч евро. И не зря, модель является одним из самым маленьким корпуса с поддержкой полноразмерных видеокарт. С габаритами 112 на 317 на 200 миллиметров и объемом всего 7,1 литра корпус меньше, чем XBOX ONE даже без учета внешнего блока питания. Корпус полностью выполнен из 1,5 мм алюминия, что по сравнению с другими очень и очень здорово. Панели обработаны по той же технологии, что применяется в корпусах Lian Li. Возможна установка блоков питания SFX-L, трёх 2,5” дисков и видеокарт длиной до 295 мм. Сейчас компания заканчивает рассылку 1600 заказанных участниками программы кикстартера корпусов и готовится начать продажу со своего сайта по цене в 230 евро. Дорого, но производитель объясняет это тем, что сборка производится в Германии, все компоненты качественные, например, PCIE удлинитель от 3M и панели корпуса от Lian Li, а тираж изделия пока не велик.


1 место.
DR Zaber Sentry. Говорят, Польша не может в космос. Зато явно может в корпуса. Польский стартап взялся за создание корпуса для мощного компьютера в габаритах консоли XBOX ONE. С габаритами 340 на 310 на 66 миллиметров и объёмом 6,95 литра, поляки даже перевыполнили план. Корпус вполне можно переносить в рюкзаке или сумке для 17 дюймовых ноутбуков. Корпус целиком выполнен из миллиметровой стали с порошковым напылением. Поддержка SFX-L, видеокарт до 305 мм и двух 2,5 дюймовых дисков. Корпус всё ещё находится в стадии разработки. Инженеры активно общаются с сообществом популярных профильных форумов для дальнейшего улучшения. В продаже корпус ожидается до конца этого года. Цена не объявлена.


Предлагаю сводную таблицу габаритов этих корпусов и конкурирующих консолей. Остаётся признать, что обогнав XBOX ONE, приблизиться к PS4, используя топовые комплектующие пока невозможно. Тем не менее, участники топа достаточно малы для того, чтобы найти место в гостиной на полочке под телевизором, а классические мидитауэры не идут ни в какое сравнение.

В заключении пара слов об охлаждении высокопроизводительных компонентов в таких корпусах. Настоятельно рекомендуется использование видеокарт, оснащенных вентилятором центробежного типа, в простонародье турбиной. Такая система охлаждения выбрасывает горячий воздух за пределы корпуса, не нагревая другие компоненты. Для охлаждения процессора использовать башню с кучей трубок, увы, не представляется возможным. Придётся выбирать из низкопрофильных кулеров, например, Noctua NH-L9i, Silverstone AR05, Cryorig C7 и других. Их вполне достаточно для охлаждения неразогнанного Core i7 с сохранением комфортного уровня шума.