Обновлено 11.03.2013 23:29

Всем привет! Сегодня речь пойдёт о блоке питания форм-фактора ATX.

К выбору блока питания для персонального компьютера следует подходить с особой ответственностью, поскольку от него во многом зависит стабильность и надежность работы всего компьютера в целом. В этой статье описаны конструктивные особенности БП, характеристики... Читайте далее...

Блок питания является неотъемлемой частью каждого компьютера. От его нормальной работы зависит функционирование всего персонального компьютера (PC). Но при этом блоки питания покупаются редко, поскольку однажды приобретенный хороший блок питания может обеспечить несколько поколений непрерывно развивающихся систем. Учитывая все это к выбору блока питания нужно подходить весьма серьезно.

Блок питания формирует напряжения для питания всех функциональных блоков РС. Он формирует основные напряжения питания для комплектующих компьютера: +12 В, +5 В и 3,3 В. БП также формирует дополнительные напряжения: -12 В и -5 В и кроме того он осуществляет гальваническую развязку с сетью 220 В.

Внутренняя конструкция БП ATX

На рисунке (Рис. 1) представлена внутренняя конструкция и расположение элементов типичного бока питания с активным корректором коэффициента мощности (АККМ) «GlacialPower GP-AL650AA». На плате БП цифрами обозначены следующие элементы:

1. Модуль управления защитой по току;
   
2. Дроссель фильтра выходных напряжений +12 В и +5 В, который выполняет также функцию групповой стабилизации;
3. Дроссель фильтра +3,3 В;
4. Радиатор с выпрямительными диодами выходных напряжений;
5. Трансформатор основного преобразователя;
6. Трансформатор управления ключами основного преобразователя;
7. Трансформатор, формирующий дежурное напряжение вспомогательного преобразователя;
8. Контроллер коррекции коэффициента мощности (отдельная плата);
9. Радиатор с диодами и ключами основного преобразователя;
10. Фильтр сетевого напряжения;
11. Дроссель ККМ;
12. Конденсатор фильтра сетевого напряжения.

Такая конструкция блоков питания ATX является наиболее распространенной и используется в БП различной мощности.

Типы разъемов БП ATX

На задней стенке БП находится разъем для подключения сетевого кабеля и выключатель сети. В некоторых моделях блоков питания выключатель сети не устанавливается. Иногда, в устаревших моделях, можно встретить рядом с сетевым разъемом разъем для подключения сетевого кабеля монитора. В современных блоках питания, на задней стенке, производители могут устанавливать следующие разъемы (Рис.2):

• Индикатор напряжения сети;
• Кнопка управления вентилятором;
• Кнопка ручного переключения входного напряжения (110 В / 220 В);
• USB-порты встроенные в БП.
  

В современных моделях редко устанавливают вытяжной вентилятор на задней стенке. Теперь он размещается в верхней части БП. Это позволяет установить большой и тихий элемент охлаждения. На блоках питания повышенной мощности, как например, у блока питания Chieftec CFT-1000G-DF, устанавливают два вентилятора сверху и на задней крышке (Рис. 3).

Из передней стенки блока питания выходит жгут проводов с разъемами для подключения материнской платы , жестких дисков , видеокарты и других комплектующих системного блока.

В БП модульного типа вместо жгута проводов на передней стенке располагаются разъемы для подключения проводов с разными выходными разъемами. Это позволяет упорядочить питающие провода в системном блоке и подключать только те, которые необходимы для данной комплектации (Рис. 9 и 10).

Распиновка выходных разъемов БП подключаемых к материнской плате и другим устройствам показана на рисунке (Рис. 4).

Нужно отметит, что цвета проводов унифицированы, и каждый цвет соответствует своему напряжению:

• Черный - общая шина (Ground);
• Желтый - +12 В;
• Красный - +5 В;
• Оранжевый - +3,3 В.
  

На рисунке (Рис. 5) изображены выходные разъемы блоков питания АТХ.

Не изображены на рисунках (Рис. 4 и 5) разъемы дополнительного питания видеокарт, их распиновка и внешний вид подобна распиновке для разъемов дополнительного питания процессора .

Электрические параметры и характеристики БП

Современные блоки питания для РС имеют большое число электрических параметров, часть из них не отмечены в «паспортных технических характеристиках», поскольку считаются не важными для пользователя. Основные параметры указывается производителем на наклейке расположенной на боковой стенке.

Мощность блока питания

Мощность - это один из главных параметров БП. Она характеризует, сколько электрической энергии может отдать блок питания подключенным к нему устройствам (жесткий диск, материнская плата с процессором, видео карта и др.). Для выбора БП, казалось бы, достаточно просуммировать потребление всех комплектующих и выбрать блок питания с небольшим запасом по мощности.

Но все обстоит намного сложнее. Блок питания формирует различные напряжения, распределенные по разным шинам питания (12 В, 5 В, 3,3 В и другие), каждая шина (линия), напряжения рассчитана на определенную мощность. Можно было бы подумать, что эти мощности фиксированы, и их сумма равна выходной мощности самого блока питания. Но в блоках питания АТХ установлен один трансформатор для формирования всех этих напряжений, поэтому мощность на линиях плавает. При увеличении нагрузки на одной из линий мощность на остальных линиях уменьшается и наоборот.

Производитель в паспорте указывает максимальную мощность каждой линии, просуммировав их, получится мощность больше, чем может реально обеспечить блок питания. Таким образом, часто, производитель заявляют номинальную мощность, которую БП обеспечить не в состоянии, тем самым вводя пользователей в заблуждение. Установленный в системном блоке БП недостаточной мощности взывает «зависания», произвольные перезагрузки, щелканье и треск головок жесткого диска, и другую некорректную работу устройств.

Допустимый максимальный ток линии

Это один из важнейших параметров блока питания, но пользователи при приобретении БП зачастую не обращают на этот параметр должного внимания. Но ведь при превышении тока линии блок питания выключается (срабатывает защита). Понадобится отключать его от сети 220 В и ждать около минуты. Необходимо учитывать, что самые мощные потребители - процессор и видеокарта питаются от 12 В линии, поэтому при покупке БП нужно обращать внимание на значения токов указанным для нее. Для снижения токовой нагрузки на разъемы питания линию 12 В делят на две параллельных (иногда и больше) и обозначают как +12V1 и +12V2. При подсчете, токи на параллельных линиях суммируются.

У качественных БП информация о максимальных токовых нагрузках по линиям указывается на боковой наклейке в виде таблички (Рис. 6).

Если такая информация не указана, то можно усомниться в качестве этого БП и соответствии реальной и заявленной мощности.

Диапазон рабочих напряжений

Под этой характеристикой подразумевается диапазон сетевого напряжения, при котором БП будет сохранять работоспособность. Современные блоки питания выпускаются с АККМ (активный корректор коэффициента мощности), который позволяет использовать диапазон входных напряжений от 110 В до 230 В. Но выпускаются и недорогие БП с малым рабочим диапазоном напряжений от 220 В до 240 В (например, FPS FPS400-60THN-P). В результате такой блок питания будет выключаться при падении напряжения сети, что для наших электросетей не редкость, а то и совсем не запустится.

Внутреннее сопротивление

Дифференциальное внутреннее сопротивление (электрический импеданс) характеризует потери БП при протекании переменного тока. Для борьбы с ним в схему блока питания включены ФНЧ. Но существенно уменьшить импеданс можно только установкой конденсаторов большой емкости с низким последовательным сопротивлением (ESR) и дросселей намотанных толстым проводом. Реализовать это конструктивно и физически довольно трудно.

Пульсации выходных напряжений

Блок питания персонального компьютера представляет собой преобразователь, который преобразовывает напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока. В результате таких преобразований на выходе линий питания присутствуют пульсации (импульсное изменение величины напряжения). Проблема пульсаций заключается в том, что при недостаточной фильтрации они могут исказить рабочие характеристики всей системы, привести к ложному переключению компараторов и неправильному восприятию входной информации. Это, в свою очередь, приводит к ошибкам в работе и отключению устройств РС.

Для борьбы с пульсациями в схему выходных линий напряжения включаются LC фильтры, которые максимально сглаживают пульсации выходных напряжений (Рис. 8).

Стабильность напряжений

В процессе работы БП его выходные напряжения изменяются. Увеличение напряжений вызывает увеличение токов покоя, это в свою очередь вызывает увеличение рассеиваемой мощности и перегреву элементов схем подключенных к БП. Уменьшение выходного напряжения приводит к ухудшению работы схем, а при снижении до определенного уровня элементы РС перестают работать. Особенно чувствительны к падению питающего напряжения жесткие диски компьютера.

Допустимые отклонения напряжений выходных линий для стандарта АТХ не должны превышать ±5% от номинального напряжения линии.

Коэффициент полезного действия

КПД блока питания определяет, сколько полезной энергии получит системный блок из потребленной энергии блоком питания. Большинство современных блоков питания имеют КПД не хуже 80%. А блоки питания, снабженные ПККМ (PPFC) и АККМ (APFC) существенно превышают этот показатель.

Коэффициент мощности

Это параметр, на который следует обращать внимание при выборе блока питания, он непосредственно влияет на КПД блока питания. При малом коэффициенте мощности КПД тоже будет небольшой. Поэтому в схемы современных БП встроены автоматические корректоры коэффициента мощности (АККМ), которые значительно улучшают характеристики БП.

Первым делом при выборе блока питания следует определиться с его мощностью. Для определения необходимой мощности достаточно просуммировать мощность всех комплектующих системного блока. Но иногда отдельные видеокарты предъявляют особые требования по величине тока на линии +12. В, с этим необходимо считаться при выборе. Обычно для среднего системного блока оснащенного одной видеокартой достаточно мощности БП 500-600 Ватт.

При выборе модели и фирмы производителя следует ознакомиться с отзывами и обзорами на эту модель БП. Желательно выбирать блок питания со схемой АККМ (APFC). Другими словами нужно выбирать блок питания, что бы он был мощным, тихим, качественно выполненным и соответствовал заявленным характеристикам. Экономить десяток-другой долларов при этом не стоит. Необходимо помнить, что от работы блока питания во многом зависит стабильность, долговечность и надежность работы всего компьютера в целом .

• < Назад

Линейный и импульсный источники питания

Начнем с основ. Блок питания в компьютере выполняет три функции. Во-первых, переменный ток из бытовой сети электропитания нужно преобразовать в постоянный. Второй задачей БП является понижение напряжения 110-230 В, избыточного для компьютерной электроники, до стандартных значений, требуемых конвертерами питания отдельных компонентов ПК, - 12 В, 5 В и 3,3 В (а также отрицательные напряжения, о которых расскажем чуть позже). Наконец, БП играет роль стабилизатора напряжений.

Есть два основных типа источников питания, которые выполняют перечисленные функции, - линейный и импульсный. В основе простейшего линейного БП лежит трансформатор, на котором напряжение переменного тока понижается до требуемого значения, и затем ток выпрямляется диодным мостом.

Однако от БП требуется еще и стабилизация выходного напряжения, что обусловлено как нестабильностью напряжения в бытовой сети, так и падением напряжения в ответ на увеличение тока в нагрузке.

Чтобы компенсировать падение напряжения, в линейном БП параметры трансформатора рассчитываются так, чтобы обеспечить избыточную мощность. Тогда при высоком токе в нагрузке будет наблюдаться требуемый вольтаж. Однако и повышенное напряжение, которое возникнет без каких-либо средств компенсации при низком токе в полезной нагрузке, тоже неприемлемо. Избыточное напряжение устраняется за счет включения в цепь неполезной нагрузки. В простейшем случае таковой является резистор или транзистор, подключенный через стабилитрон (Zener diode). В более продвинутом - транзистор управляется микросхемой с компаратором. Как бы то ни было, избыточная мощность просто рассеивается в виде тепла, что отрицательно сказывается на КПД устройства.

В схеме импульсного БП возникает еще одна переменная, от которой зависит напряжение на выходе, в дополнение к двум уже имеющимся: напряжению на входе и сопротивлению нагрузки. Последовательно с нагрузкой стоит ключ (которым в интересующем нас случае является транзистор), управляемый микроконтроллером в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Чем выше длительность открытых состояний транзистора по отношению к их периоду (этот параметр называется duty cycle, в русскоязычной терминологии используется обратная величина - скважность), тем выше напряжение на выходе. Из-за наличия ключа импульсный БП также называется Switched-Mode Power Supply (SMPS).

Через закрытый транзистор ток не идет, а сопротивление открытого транзистора в идеале пренебрежимо мало. В действительности открытый транзистор обладает сопротивлением и рассеивает какую-то часть мощности в виде тепла. Кроме того, переход между состояниями транзистора не идеально дискретный. И все же КПД импульсного источника тока может превышать 90%, в то время как КПД линейного БП со стабилизатором в лучшем случае достигает 50%.

Другое преимущество импульсных источников питания состоит в радикальном уменьшении габаритов и массы трансформатора по сравнению с линейными БП такой же мощности. Известно, что чем выше частота переменного тока в первичной обмотке трансформатора, тем меньше необходимый размер сердечника и число витков обмотки. Поэтому ключевой транзистор в цепи размещают не после, а до трансформатора и, помимо стабилизации напряжения используют для получения переменного тока высокой частоты (для компьютерных БП это от 30 до 100 кГц и выше, а как правило - около 60 кГц). Трансформатор, работающий на частоте электросети 50-60 Гц, для мощности, требуемой стандартным компьютером, был бы в десятки раз массивнее.

Линейные БП сегодня применяются главным образом в случае маломощных устройств, когда относительно сложная электроника, необходимая для импульсного источника питания, составляет более чувствительную статью расходов в сравнении с трансформатором. Это, к примеру, блоки питания на 9 В, которые используются для гитарных педалей эффектов, а когда-то - для игровых приставок и пр. А вот зарядники для смартфонов уже сплошь импульсные - тут расходы оправданны. Благодаря существенно меньшей амплитуде пульсаций напряжения на выходе линейные БП также применяются в тех областях, где это качество востребованно.

⇡ Общая схема блока питания стандарта ATX

БП настольного компьютера представляет собой импульсный источник питания, на вход которого подается напряжение бытовой электросети с параметрами 110/230 В, 50-60 Гц, а на выходе есть ряд линий постоянного тока, основные из которых имеют номинал 12, 5 и 3,3 В. Помимо этого, БП обеспечивает напряжение -12 В, а когда-то еще и напряжение -5 В, необходимое для шины ISA. Но последнее в какой-то момент было исключено из стандарта ATX в связи с прекращением поддержки самой ISA.

На упрощенной схеме стандартного импульсного БП, представленной выше, можно выделить четыре основных этапа. В таком же порядке мы рассматриваем компоненты блоков питания в обзорах, а именно:

1. фильтр ЭМП - электромагнитных помех (RFI filter);
2. первичная цепь - входной выпрямитель (rectifier), ключевые транзисторы (switcher), создающие переменный ток высокой частоты на первичной обмотке трансформатора;
3. основной трансформатор;
4. вторичная цепь - выпрямители тока со вторичной обмотки трансформатора (rectifiers), сглаживающие фильтры на выходе (filtering).

⇡ Фильтр ЭМП

Фильтр на входе БП служит для подавления двух типов электромагнитных помех: дифференциальных (differential-mode) - когда ток помехи течет в разные стороны в линиях питания, и синфазных (common-mode) - когда ток течет в одном направлении.

Дифференциальные помехи подавляются конденсатором CX (крупный желтый пленочный конденсатор на фото выше), включенным параллельно нагрузке. Иногда на каждый провод дополнительно вешают дроссель, выполняющий ту же функцию (нет на схеме).

Фильтр синфазных помех образован конденсаторами CY (синие каплевидные керамические конденсаторы на фото), в общей точке соединяющими линии питания с землей, и т.н. синфазным дросселем (common-mode choke, LF1 на схеме), ток в двух обмотках которого течет в одном направлении, что создает сопротивление для синфазных помех.

В дешевых моделях устанавливают минимальный набор деталей фильтра, в более дорогих описанные схемы образуют повторяющиеся (полностью или частично) звенья. В прошлом нередко встречались БП вообще без фильтра ЭМП. Сейчас это скорее курьезное исключение, хотя, покупая совсем дешевый БП, можно, все-таки нарваться на такой сюрприз. В результате будет страдать не только и не столько сам компьютер, сколько другая техника, включенная в бытовую сеть, - импульсные БП являются мощным источником помех.

В районе фильтра хорошего БП можно обнаружить несколько деталей, защищающих от повреждения само устройство либо его владельца. Почти всегда есть простейший плавкий предохранитель для защиты от короткого замыкания (F1 на схеме). Отметим, что при срабатывании предохранителя защищаемым объектом является уже не блок питания. Если произошло КЗ, то, значит, уже пробило ключевые транзисторы, и важно хотя бы предотвратить возгорание электропроводки. Если в БП вдруг сгорел предохранитель, то менять его на новый, скорее всего, уже бессмысленно.

Отдельно выполняется защита от кратковременных скачков напряжения с помощью варистора (MOV - Metal Oxide Varistor). А вот никаких средств защиты от длительного повышения напряжения в компьютерных БП нет. Эту функцию выполняют внешние стабилизаторы со своим трансформатором внутри.

Конденсатор в цепи PFC после выпрямителя может сохранять значительный заряд после отключения от питания. Чтобы беспечного человека, сунувшего палец в разъем питания, не ударило током, между проводами устанавливают разряжающий резистор большого номинала (bleeder resistor). В более изощренном варианте - вместе с управляющей схемой, которая не дает заряду утекать при работе устройства.

Кстати, наличие фильтра в блоке питания ПК (а в БП монитора и практически любой компьютерной техники он тоже есть) означает, что покупать отдельный «сетевой фильтр» вместо обычного удлинителя, в общем-то, без толку. У него внутри все то же самое. Единственное условие в любом случае - нормальная трехконтактная проводка с заземлением. В противном случае конденсаторы CY, соединенные с землей, просто не смогут выполнять свою функцию.

⇡ Входной выпрямитель

После фильтра переменный ток преобразуется в постоянный с помощью диодного моста - как правило, в виде сборки в общем корпусе. Отдельный радиатор для охлаждения моста всячески приветствуется. Мост, собранный из четырех дискретных диодов, - атрибут дешевых блоков питания. Можно также поинтересоваться, на какой ток рассчитан мост, чтобы определить, соответствует ли он мощности самого БП. Хотя по этому параметру, как правило, имеется хороший запас.

⇡ Блок активного PFC

В цепи переменного тока с линейной нагрузкой (как, например, лампа накаливания или электроплитка) протекающий ток следует такой же синусоиде, как и напряжение. Но это не так в случае с устройствами, имеющими входной выпрямитель, - такими как импульсные БП. Блок питания пропускает ток короткими импульсами, примерно совпадающими по времени с пиками синусоиды напряжения (то есть максимальным мгновенным напряжением), когда подзаряжается сглаживающий конденсатор выпрямителя.

Сигнал тока искаженной формы раскладывается на несколько гармонических колебаний в сумме с синусоидой данной амплитуды (идеальным сигналом, который имел бы место при линейной нагрузке).

Мощность, используемая для совершения полезной работы (которой, собственно, является нагрев компонентов ПК), указана в характеристиках БП и называется активной. Остальная мощность, порождаемая гармоническими колебаниями тока, называется реактивной. Она не производит полезной работы, но нагревает провода и создает нагрузку на трансформаторы и прочее силовое оборудование.

Векторная сумма реактивной и активной мощности называется полной мощностью (apparent power). А отношение активной мощности к полной называется коэффициентом мощности (power factor) - не путать с КПД!

У импульсного БП коэффициент мощности изначально довольно низкий - около 0,7. Для частного потребителя реактивная мощность не составляет проблемы (благо она не учитывается электросчетчиками), если только он не пользуется ИБП. На бесперебойник как раз таки ложится полная мощность нагрузки. В масштабе офиса или городской сети избыточная реактивная мощность, создаваемая импульсными БП уже значительно снижает качество электроснабжения и вызывает расходы, поэтому с ней активно борются.

В частности, подавляющее большинство компьютерных БП оснащаются схемами активной коррекции фактора мощности (Active PFC). Блок с активным PFC легко опознать по единственному крупному конденсатору и дросселю, установленным после выпрямителя. В сущности, Active PFC является еще одним импульсным преобразователем, который поддерживает на конденсаторе постоянный заряд напряжением около 400 В. При этом ток из питающей сети потребляется короткими импульсами, ширина которых подобрана таким образом, чтобы сигнал аппроксимировался синусоидой - что и требуется для имитации линейной нагрузки. Для синхронизации сигнала потребления тока с синусоидой напряжения в контроллере PFC имеется специальная логика.

Схема активного PFC содержит один или два ключевых транзистора и мощный диод, которые размещаются на одном радиаторе с ключевыми транзисторами основного преобразователя БП. Как правило, ШИМ-контроллер ключа основного преобразователя и ключа Active PFC являются одной микросхемой (PWM/PFC Combo).

Коэффициент мощности у импульсных блоков питания с активным PFC достигает 0,95 и выше. Кроме того, у них есть одно дополнительное преимущество - не требуется переключатель сети 110/230 В и соответствующий удвоитель напряжения внутри БП. Большинство схем PFC переваривают напряжения от 85 до 265 В. Кроме того, снижается чувствительность БП к кратковременным провалам напряжения.

Кстати, помимо активной коррекции PFC, существует и пассивная, которая подразумевает установку дросселя большой индуктивности последовательно с нагрузкой. Эффективность ее невелика, и в современном БП вы такое вряд ли найдете.

⇡ Основной преобразователь

Общий принцип работы для всех импульсных БП изолированной топологии (с трансформатором) один: ключевой транзистор (или транзисторы) создает переменный ток на первичной обмотке трансформатора, а ШИМ-контроллер управляет скважностью их переключения. Конкретные схемы, однако, различаются как по количеству ключевых транзисторов и прочих элементов, так и по качественным характеристикам: КПД, форма сигнала, помехи и пр. Но здесь слишком многое зависит от конкретной реализации, чтобы на этом стоило заострять внимание. Для интересующихся приводим набор схем и таблицу, которая позволит по составу деталей опознавать их в конкретных устройствах.

	Транзисторы	Диоды	Конденсаторы	Ножки первичной обмотки трансформатора
Single-Transistor Forward	1	1	1	4
	2	2	0	2
	2	0	2	2
	4	0	0	2
	2	0	0	3

Помимо перечисленных топологий, в дорогих БП встречаются резонансные (resonant) варианты Half Bridge, которые легко опознать по дополнительному крупному дросселю (или двум) и конденсатору, образующим колебательный контур.

Single-Transistor Forward

⇡ Вторичная цепь

Вторичная цепь - это все, что находится после вторичной обмотки трансформатора. В большинстве современных блоков питания трансформатор имеет две обмотки: с одной из них снимается напряжение 12 В, с другой - 5 В. Ток сначала выпрямляется с помощью сборки из двух диодов Шоттки - одной или нескольких на шину (на самой высоконагруженной шине - 12 В — в мощных БП бывает четыре сборки). Более эффективными с точки зрения КПД являются синхронные выпрямители, в которых вместо диодов используются полевые транзисторы. Но это прерогатива по-настоящему продвинутых и дорогих БП, претендующих на сертификат 80 PLUS Platinum.

Шина 3,3 В, как правило, выводится от той же обмотки, что и шина 5 В, только напряжение понижается с помощью насыщаемого дросселя (Mag Amp). Специальная обмотка на трансформаторе под напряжение 3,3 В - экзотический вариант. Из отрицательных напряжений в текущем стандарте ATX осталось только -12 В, которое снимается со вторичной обмотки под шину 12 В через отдельные слаботочные диоды.

ШИМ-управление ключом преобразователя изменяет напряжение на первичной обмотке трансформатора, а следовательно - на всех вторичных обмотках сразу. При этом потребление тока компьютером отнюдь не равномерно распределено между шинами БП. В современном железе наиболее нагруженной шиной является 12-В.

Для раздельной стабилизации напряжений на разных шинах требуются дополнительные меры. Классический способ подразумевает использование дросселя групповой стабилизации. Три основные шины пропущены через его обмотки, и в результате если на одной шине увеличивается ток, то на других - падает напряжение. Допустим, на шине 12 В возрос ток, и, чтобы предотвратить падение напряжения, ШИМ-контроллер уменьшил скважность импульсов ключевых транзисторов. В результате на шине 5 В напряжение могло бы выйти за допустимые рамки, но было подавлено дросселем групповой стабилизации.

Напряжение на шине 3,3 В дополнительно регулируется еще одним насыщаемым дросселем.

В более совершенном варианте обеспечивается раздельная стабилизация шин 5 и 12 В за счет насыщаемых дросселей, но сейчас эта конструкция в дорогих качественных БП уступила место преобразователям DC-DC. В последнем случае трансформатор имеет единственную вторичную обмотку с напряжением 12 В, а напряжения 5 В и 3,3 В получаются благодаря преобразователям постоянного тока. Такой способ наиболее благоприятен для стабильности напряжений.

Выходной фильтр

Финальной стадией на каждой шине является фильтр, который сглаживает пульсации напряжения, вызываемые ключевыми транзисторами. Кроме того, во вторичную цепь БП в той или иной мере пробиваются пульсации входного выпрямителя, чья частота равна удвоенной частоте питающей электросети.

В состав фильтра пульсаций входит дроссель и конденсаторы большой емкости. Для качественных блоков питания характерна емкость не менее 2 000 мкФ, но у производителей дешевых моделей есть резерв для экономии, когда устанавливают конденсаторы, к примеру, вдвое меньшего номинала, что неизбежно отражается на амплитуде пульсаций.

⇡ Дежурное питание +5VSB

Описание компонентов блока питания было бы неполным без упоминания об источнике дежурного напряжения 5 В, который делает возможным спящий режим ПК и обеспечивает работу всех устройств, которые должны быть включены постоянно. «Дежурка» питается от отдельного импульсного преобразователя с маломощным трансформатором. В некоторых БП встречается и третий трансформатор, использующийся в цепи обратной связи для изоляции ШИМ-контроллера от первичной цепи основного преобразователя. В других случаях эту функцию выполняют оптопары (светодиод и фототранзистор в одном корпусе).

⇡ Методика тестирования блоков питания

Одним из основных параметров БП является стабильность напряжений, которая находит отражение в т.н. кросс-нагрузочной характеристике. КНХ представляет собой диаграмму, в которой на одной оси отложен ток или мощность на шине 12 В, а на другой - совокупный ток или мощность на шинах 3,3 и 5 В. В точках пересечения при разных значениях обеих переменных определяется отклонение напряжения от номинала на той или иной шине. Соответственно, мы публикуем две разные КНХ - для шины 12 В и для шины 5/3,3 В.

Цвет точки означает процент отклонения:

• зеленый: ≤ 1%;
• салатовый: ≤ 2%;
• желтый: ≤ 3%;
• оранжевый: ≤ 4%;
• красный: ≤ 5%.
• белый: > 5% (не допускается стандартом ATX).

Для получения КНХ используется сделанный на заказ стенд для тестирования блоков питания, который создает нагрузку за счет рассеивания тепла на мощных полевых транзисторах.

Другой не менее важный тест - определение размаха пульсаций на выходе БП. Стандарт ATX допускает пульсации в пределах 120 мВ для шины 12 В и 50 мВ - для шины 5 В. Различают высокочастотные пульсации (на удвоенной частоте ключа основного преобразователя) и низкочастотные (на удвоенной частоте питающей сети).

Этот параметр мы измеряем при помощи USB-осциллографа Hantek DSO-6022BE при максимальной нагрузке на БП, заданной спецификациями. На осциллограмме ниже зеленый график соответствует шине 12 В, желтый - 5 В. Видно, что пульсации находятся в пределах нормы, и даже с запасом.

Для сравнения приводим картину пульсаций на выходе БП старого компьютера. Этот блок изначально не был выдающимся, но явно не стал лучше от времени. Судя по размаху низкочастотных пульсаций (обратите внимание, что деление развертки напряжения увеличено до 50 мВ, чтобы колебания поместились на экран), сглаживающий конденсатор на входе уже пришел в негодность. Высокочастотные пульсации на шине 5 В находятся на грани допустимых 50 мВ.

В следующем тесте определяется КПД блока при нагрузке от 10 до 100% от номинальной мощности (путем сравнения мощности на выходе с мощностью на входе, измеренной при помощи бытового ваттметра). Для сравнения на графике приводятся критерии различных категорий 80 PLUS. Впрочем, большого интереса в наши дни это не вызывает. На графике приведены результаты топового БП Corsair в сравнении с весьма дешевым Antec, а разница не то чтобы очень велика.

Более насущный для пользователя вопрос - шум от встроенного вентилятора. Непосредственно измерить его вблизи от ревущего стенда для тестирования БП невозможно, поэтому мы измеряем скорость вращения крыльчатки лазерным тахометром - также при мощности от 10 до 100%. На нижеприведенном графике видно, что при низкой нагрузке на этот БП 135-миллиметровый вентилятор сохраняет низкие обороты и вряд ли слышен вообще. При максимальной нагрузке шум уже можно различить, но уровень все еще вполне приемлемый.

Вопрос : Что такое системная плата?
Ответ : Системная (иначе - материнская) плата является главным элементом любого современного компьютера и объединяет практически все устройства, входящие в его состав. Основой материнской платы является набор ключевых микросхем, также называемый набором системной логики или чипсетом (подробнее о нем - ниже). Тип чипсета, на котором построена материнская плата, целиком и полностью определяет тип и количество комплектующих, из которых состоит компьютер, а также его потенциальные возможности. И в первую очередь - тип процессора. Это могут быть "десктопные" процессоры (от Desktop - процессоры для настольных ПК) - Intel Pentium/Celeron/Core, установленные в разъемы Socket 370/478/LGA 775, AMD Athlon/Duron/Sempron - в Socket 462/754/939/AM2. Кроме того, в корпоративном секторе можно встретить двух-, четырех- и даже восьмипроцессорные высокопроизводительные решения.

На системной плате также имеются:

• слоты DIMM для установки модулей памяти типа SDRAM/DDR/DDR2 (разные для каждого типа памяти). Чаще всего их 3-4, хотя на компактных платах можно встретить только 2 таких слота;
• специализированный разъем типа AGP или PCI-Express х16 для установки видеокарты. Впрочем, в последнее время, с повальным переходом на видеоинтерфейс последнего типа, сплошь и рядом встречаются платы с двумя, а то и с тремя видеоразъемами. Также встречаются и системные платы (из самых дешевых) без видеоразъемов вообще - их чипсеты имеют встроенное графическое ядро, и внешняя графическая карта для них необязательна;
• рядом со слотами для видеокарт обычно находятся слоты для подключения дополнительных карт расширения стандартов PCI или PCI-Express х1 (раньше встречались еще и слоты ISA, но сейчас такие платы - музейная редкость);
• следующая достаточно важная группа разъемов - интерфейсы (IDE и/или более современный Serial ATA) для подключения дисковых накопителей - жестких дисков и оптических приводов. Также там до сих пор находится разъем для floppy-дисковода (3,5" дискеты), хотя все идет к тому, что от него в скором времени окончательно откажутся. Все дисковые накопители подключаются к системной плате с помощью специальных кабелей, в разговорной речи также называемых "шлейфами";
• недалеко от процессора располагаются разъемы для подключения питания (чаще всего двух типов - 24-контактный ATX и 4-контактный ATX12V для дополнительной линии +12 В) и двух-, трех- или четырехфазный модуль регулирования напряжения VRM (Voltage Regulation Module), состоящий из силовых транзисторов, дросселей и конденсаторов. Этот модуль преобразует, стабилизирует и фильтрует напряжения, подаваемыее от блока питания;
• заднюю часть системной платы занимает панель с разъемами для подключения дополнительных внешних устройств - монитора, клавиатуры и мыши, сетевых-, аудио и USB-устройств и т.п.
• кроме вышеперечисленных слотов и разъемов, на любой системной плате имеется большое количество вспомогательных джамперов (перемычек) и разъемов. Это могут быть и контакты для подключения системного динамика и кнопок и индикаторов на передней панели корпуса, и разъемы для подключения вентиляторов, и контактные колодки для подключения дополнительных аудиоразъемов и разъемов USB и FireWire.

На каждой системной плате в обязательном порядке имеется специальная микросхема памяти, чаще всего установленная в специальную панельку (на жаргоне 0 "кроватку"); впрочем, отдельные производители, с целью экономии впаивают ее в плату. Микросхема содержит прошивку BIOS, плюс батарейку, которая обеспечивает питание при пропадании внешнего напряжения. Таким образом, с помощью всех этих слотов и разъемов, а также дополнительных контроллеров, системная плата объединяет все устройства, входящие в состав компьютера в единую систему. Вопрос : Каких размеров бывают системные платы?
Ответ : Материнские платы, помимо функциональности, отличаются друг от друга еще и размерами. Эти размеры стандартизированы и называются форм-факторами (табл.1):

Таблица 1

Форм-фактор определяет не только размеры материнской платы, но и места ее крепления к корпусу, расположение интерфейсов шин, портов ввода/вывода, процессорного гнезда и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания. В настоящее время наиболее распространен форм-фактор ATX (Advanced Technology eXtended), достаточно большой размер которого позволяет производителям интегрировать на системную плату большое количество функций. Потенциал вариантов ATX уменьшенного размера, конечно, гораздо ниже, однако в настоящее время, когда прогресс в области интегрированных контроллеров различных типов практически сравнял их основные возможности с дискретными решениями (в первую очередь - сетевые и аудио контроллеры, в меньшей степени - видео), большинству непритязательных пользователей типичных офисных (да и не только) систем большего и не нужно. Хотя варианты плат уменьшенного размера и подходят к стандартным корпусам ATX, наиболее целесообразно использовать их в компактных корпусах типа Micro-ATX. Вопрос : Платформа Intel Viiv - что это?
Ответ : Аппаратно-программная платформа для "цифрового дома" Viiv (произносится как "вайв"), по замыслу компании Intel, предназначается для использования в домашних развлекательных мультимедийных центрах. Помимо широких возможностей для просмотра фильмов, телевидения, прослушивания музыки, работы с цифровыми изображениями и играми, компьютеры, построенные в соответствии с концепцией Viiv, должны отличаться "одомашненным" дизайном, позволяющим органично вписать их в дизайн жилища, а также низким уровнем шума при достаточной производительности. Для того, чтобы система могла носить логотип Intel Viiv, она должна в обязательном порядке иметь следующий набор комплектующих:

• двухъядерный CPU Intel семейства Pentium D, Pentium Extreme Edition, или Intel Core 2 Duo;
• материнскую плату на базе чипсета Intel 975, 965 или 945, поддерживающего вышеперечисленные процессоры, с соответствующей версией южного моста ICH7DH или ICH8DH (специальные версии для Digital Home);
• сетевой контроллер Ethernet производства Intel (Pro/1000 PM или Pro/100 VE/VM, наличие модуля беспроводной связи не обязательно);
• кодек стандарта Intel High Definition Audio и набор соответствующих аудиовыходов - 6 RCA-разъемов или один цифровой SPD/F;
• жесткие диски SATA с поддержкой NCQ;
• драйвер Intel Quick Resume Technology, обеспечивающие практически мгновенное включение/выключение ПК (как обычного бытового устройства);
• операционная система Windows XP Media Center Edition с Update Rollup 2;
• набор ПО Intel Viiv Media Server, позволяющего осуществлять поиск и каталогизацию медиафайлов в Сети, которое, по задумке самой Intel, способно заметно облегчить жизнь обычному пользователю.

Пульт дистанционного управления, хотя и не является обязательным атрибутом платформы Viiv, тем не менее, достаточно давно используется в мультимедийных системах и, без сомнения, будет востребован и в новой платформе Intel. Вопрос : Платформа AMD Quad FX - что это?
Ответ : Платформа Quad FX (старое название - 4x4) является своеобразным ответом компании AMD на появление четырехъядерных процессоров Intel Kentsfield и позиционируется производителем как решение для пользователей-энтузиастов, стремящихся к достижению максимальной производительности своих систем не взирая на цену. AMD Quad FX, основанная на архитектуре DSDC (Dual Socket Direct Connect) представляет собой двухпроцессорную материнскую плату, предназначенную для установки в одну систему пары двухъядерных процессоров семейства Athlon 64 FX-7х (90 нм ядро Windsor) в исполнении Socket F, что дает возможность одновременного исполнения четырех вычислительных потоков. В платформе Quad FX используется специализированный чипсет NVIDIA nForce 680a SLI, поддерживающий две графические шины PCI Express x16 и две шины PCI Express x8. Таким образом, в системе может быть установлено до 4 видеокарт NVIDIA в конфигурациях Quad SLI или SLI (в последнем случае свободные слоты могут быть использованы для ускорителей физики). Дальнейшее развитие идей, заложенных в платформе Quad FX, компания AMD связывает с платформой нового поколения, известной под условным названием FASN8 (от слова "fascinate", что в переводе с английского означает "очаровывать"). В ней, в отличие от Quad FX, будут использоваться компоненты только собственного производства AMD - четырехъядерные процессоры Phenom FX, видеокарты семейства Radeon HD 2ххх и соответствующие чипсеты. Поскольку в такой "очаровательной" системе будет работать сразу два четырехъядерных процессора, то общее число задействованных ядер достигнет восьми.

Чипсеты

Вопрос : Что такое чипсет?
Ответ : Чипсет (ChipSet - набор чипов), или набор системной логики, представляет собой одну или несколько микросхем, специально разработанных для обеспечения взаимодействия CPU со всеми остальными компонентами компьютера. Чипсет определяет, какой процессор может работать на данной материнской плате, тип, организацию и максимальный объем используемой оперативной памяти (разве что современные модели процессоров AMD имеют встроенные контроллеры памяти), сколько и какие внешние устройства можно подключить к компьютеру. Разработкой чипсетов для десктопов занимаются 5 компаний: Intel, NVIDIA, AMD, VIA и SIS. Чаще всего чипсет состоит из 2 интегральных микросхем, называемых северным и южным мостами. Северный мост (Northbridge или, у Intel, MCH - Memory Controller Hub) обеспечивает взаимосвязь между процессором (по шине FSB - Front Side Bus), оперативной памятью (SDRAM, DDR, DDR2 и, в ближайшей перспективе, DDR3), видеокартой (интерфейсы AGP или PCI Express) и, посредством специальной шины, с южным мостом (Southbridge, или ICH - I/O Controller Hub), в котором расположены большинство контроллеров интерфейсов ввода-вывода. Некоторые северные мосты включают графическое ядро, использующее внутренний интерфейс AGP или PCI Express - такие чипсеты называются интегрированными.

К числу устройств, встроенных в южный мост, относятся контроллеры шин PCI (Peripheral Components Interconnect) и/или PCI Express, дисковых накопителей (IDE и SATA-жестких дисков и оптических приводов), встроенные звуковые, сетевые, USB- и RAID-контроллеры. Южный мост также обеспечивает нормальную работу системных часов (RTC - Real Time Clock) и микросхемы BIOS. Иногда встречаются чипсеты, состоящие только из одной микросхемы (однокомпонентные чипсеты), объединяющим функциональность обоих мостов. Вопрос : Какие чипсеты выпускает Intel для своих процессоров?
Ответ : В настоящее время господствующие позиции в данном сегменте рынка занимает семейство чипсетов Intel 965 Express, официально поддерживающее процессоры Core 2 Duo/Extreme. Подробную информацию об этих чипсетах можно получить в статье "Чипсеты Intel 96x: варианты оправы для бриллианта Core 2 Duo ".

На смену (или в дополнение?) чипсетам Intel 965 Express грядет семейство чипсетов Intel 3x (известное под кодовым обозначением Bearlake). Достаточно полная информация о них содержится в статье "Все о чипсетах Intel 3 Series Вопрос : Какие еще чипсеты бывают для процессоров Intel?
Ответ : Серьезным конкурентом Intel является компания NVIDIA. Актуальной на сегодняшний день является 600-я серия чипсетов NVIDIA nForce, включающая в себя как решения топ класса (nForce 680i SLI и 680i LT SLI), так и среднего (nForce 650i SLI и 650i Ultra). Более подробно об этих чипсетах, их возможностях по сравнению с основными конкурентами, можно почитать в следующих статьях:

• Сравнительное тестирование чипсетов для процессоров Intel ;

Что касается других участников рынка чипсетов для процессоров Intel, еще совсем недавно игравших на нем весьма заметную роль - компаний VIA и SiS, то сегодня их роль достаточно скромна. После "пира гигантов" Intel и NVIDIA, им остался весьма небольшой сегмент недорогих бюджетных решений. О чипсетах для процессоров Intel прежних выпусков можно почитать в статье "Современные чипсеты для процессоров Intel ". Вопрос : Какие чипсеты существуют для процессоров AMD?
Ответ : Если на рынке чипсетов для процессоров Intel царит двоевластие, то с чипсетами для процессоров AMD все гораздо проще - господство продукции NVIDIA в настоящее время здесь неоспоримо. Высший и средний классы чипсетов NVIDIA представлены как 600-й, так и 500-й серией nForce (nForce 680a SLI, 590 SLI и nForce 570 SLI, 570 LT SLI, 570 Ultra, 560, 550, 520 соответственно), а в нижнем, бюджетном классе, господствуют интегрированные чипсеты 6100/6150 и дискретные nForce 520 LE. Подробнее о них - в статье "Сравнительное тестирование материнских плат для процессоров AMD Socket AM2 ". Компании VIA и SiS, как стало уже привычным в последнее время, вполне довольствуются своим местом "на бюджетных задворках" и не претендуют на сколь-нибудь заметную роль на рынке. Правда, сегодняшняя "застойная" ситуация вполне может измениться - ведь компания AMD, после приобретения ATI, получила в свое распоряжение достаточно серьезное подразделение, занимающееся разработкой системной логики. И хотя все разработки самой ATI в этой области, несмотря на их вполне приличный уровень (в частности - ATI CrossFire Xpress 3200), так и остались не более чем экзотикой, команда AMD прикладывает максимум усилий, что бы выйти в лидеры. И первым шагом к этой цели стал выпуск достаточно удачного чипсета с интегрированной графикой (видеоядро Radeon X1250 с аппаратной поддержкой DirectX 9.0) AMD 690G/690V, являющегося полными аналогами достаточно популярного мобильного чипсета Radeon Xpress 1150. Уникальной особенностью AMD 690G является поддержка вывода видеосигнала через 2 независимых выхода (HDMI, DVI и VGA), тогда как упрощенный AMD 690V использует только аналоговый видеоинтерфейс VGA. Подробнее об этом чипсете и материнских платах на его основе в статье "Платы от MSI и ECS на чипсете AMD 690G ". Вопрос : Что такое FirstPacket?
Ответ : Технология приоритезации сетевого трафика FirstPacket используется в сетевых контроллерах чипсетов NVIDIA и обеспечивает минимизацию задержек при передаче пакетов определенного потока сетевого трафика. Эта технология, в некоторой степени, способна компенсировать недостаточную пропускную способность канала связи (что особенно актуально для домашних пользователей) в таких приложениях, как онлайновые игры и IP-телефония. К сожалению, технология FirstPacket имеет существенное ограничение - она обеспечивает только "одностороннее движение" и эффективна исключительно для исходящего потока данных, тогда как входящий трафик ей принципиально неподконтролен. Вопрос : Возможны ли какие-либо преимущества от использования в своей системе чипсета и видеокарты одного производителя?
Ответ : Хотя производители современных чипсетов и видеокарт (на сегодняшний день таких пока только двое - NVIDIA и AMD) пытаются как-то "привязать" покупателей ко всему спектру своей продукции, предлагая уникальные фирменные функции вроде SLI или CrossFire, большинство пользователей, честно говоря, вряд ли когда ими воспользуются. А в стандартной конфигурации "одна видеокарта на системной плате" любой чипсет прекрасно сочетается с любой видеокартой, независимо от их производителей.

Вопрос : Какие ограничения по объему памяти накладывают современные операционные системы семейства Windows?
Ответ : Устаревшие, но кое-где еще встречающиеся, операционные системы Windows 9x/ME умеют работать только с 512 Мб памяти. И хотя конфигурации с большим объемом для них вполне возможны, проблем при этом возникает гораздо больше, чем пользы. Современные 32-разрядные версии Windows 2000/2003/XP и Vista теоретически поддерживают до 4 Гб памяти, но реально доступно для приложений не более 2 Гб. За небольшим исключением - ОС начального уровня Windows XP Starter Edition и Windows Vista Starter способны работать не более чем с 256 Мб и 1 Гб памяти соответственно. Максимальный поддерживаемый объем 64-разрядной Windows Vista зависит от ее версии и составляет:

• Home Basic - 8 Гб;
• Home Premium - 16 Гб;
• Ultimate - Более 128 Гб;
• Business - Более 128 Гб;
• Enterprise - Более 128 Гб.

Вопрос : Что такое память DDR SDRAM?
Ответ : Память типа DDR (Double Data Rate - удвоенная скорость передачи данных) обеспечивает передачу данных по шине "память-чипсет" дважды за такт, по обоим фронтам тактирующего сигнала. Таким образом, при работе системной шины и памяти на одной и той же тактовой частоте, пропускная способность шины памяти оказывается вдвое больше, чем у обычной SDRAM. В обозначении модулей памяти DDR обычно используются два параметра: или рабочую частоту (равную удвоенному значению тактовой частоты) - например, тактовая частота памяти DR-400 равна 200 МГц; или пиковую пропускную способность (в Мб/с). У той же самой DR-400 пропускная способность приблизительно равна 3200 Мб/с, поэтому она может обозначаться как РС3200. В настоящее время память DDR потеряла свою актуальность и в новых системах практически полностью вытеснена более современной DDR2. тем не менее, для поддержания "на плаву" большого количества старых компьютеров, в которые установлена память DDR, выпуск ее все еще продолжается. Наиболее распространены 184-контактные модули DDR стандартов PC3200 и, в меньшей мере, PC2700. DDR SDRAM может иметь Registered и ECC варианты. Вопрос : Что такое память DDR2?
Ответ : Память DDR2 является наследницей DDR и в настоящее время является доминирующим типом памяти для настольных компьютеров, серверов и рабочих станций. DDR2 рассчитана на работу на более высоких частотах, чем DDR, характеризуется меньшим энергопотреблением, а также набором новых функций (предвыборка 4 бита за такт, встроенная терминация). Кроме того, в отличие от чипов DDR, которые выпускались как в корпусах типа TSOP, так и FBGA, чипы DDR2 выпускаются только в корпусах FBGA (что обеспечивает им большую стабильность работы на высоких частотах). Модули память DDR и DDR2 не совместимы друг с другом не только электрически, но и механически: для DDR2 используются 240-контактные планки, тогда как для DDR - 184-контактные. Сегодня наиболее распространена память, работающая на частоте 333 МГц и 400 МГц, и обозначаемая как DDR2-667 (РС2-5400/5300) и DDR2-800 (РС2-6400) соответственно. Вопрос : Что такое память DDR3?
Ответ : Память стандарта DDR третьего поколения - DDR3 SDRAM в скором времени должна заменить нынешнюю DDR2. Производительность новой памяти удвоилась по сравнению с предыдущей: теперь каждая операция чтения или записи означает доступ к восьми группам данных DDR3 DRAM, которые, в свою очередь, с помощью двух различных опорных генераторов мультиплексируются по контактам I/O с частотой, в четыре раза превышающей тактовую частоту. Теоретически эффективные частоты DDR3 будут располагаться в диапазоне 800 МГц - 1600 МГц (при тактовых частотах 400 МГц - 800 МГц), таким образом, маркировка DDR3 в зависимости от скорости будет: DDR3-800, DDR3-1066, DDR3-1333, DDR3-1600. Среди основных преимуществ нового стандарта, прежде всего, стоит отметить существенно меньшее энергопотребление (напряжение питания DDR3 - 1,5 В, DDR2 - 1,8 В, DDR - 2,5 В). Минусом DDR3 против DDR2 (и, тем более, по сравнению с DDR) можно назвать большую латентность. Модули памяти DDR3 DIMM для настольных ПК будут обладать 240-контактной структурой, привычной нам по модулям DDR2; однако физической совместимости между ними не будет (благодаря "зеркальной" цоколевке и различному расположению ключей разъема). Подробнее - см. статью FAQ по DDR3 . Вопрос : Что такое SLI-Ready-память?
Ответ : SLI-Ready-память, иначе - память с EPP (Enhanced Performance Profiles - профили для увеличения производительности), создана силами маркетинговых отделов компаний NVIDIA и Corsair. Профили EPP, в которых, помимо стандартных таймингов памяти, "прописываются" еще и значение оптимального напряжения питания модулей, а также некоторые дополнительные параметры, записываются в микросхему SPD модуля. Благодаря профилям EPP уменьшается трудоемкость самостоятельной оптимизации работы подсистемы памяти, хотя существенного влияния на производительность системы "дополнительные" тайминги не оказывают. Так что какого-либо значительного выигрыша от использования SLI-Ready-памяти, по сравнению с обычной памятью, оптимизированной вручную, нет. Вопрос : Что такое ECC-память?
Ответ : ECC (Error Correct Code - выявление и исправление ошибок) служит для исправления случайных ошибок памяти, вызываемых различными внешними факторами, и представляет собой усовершенствованный вариант системы "контроля четности". Физически ECC реализуется в виде дополнительной 8-разрядной микросхемы памяти, установленной рядом с основными. Таким образом, модули с ECC являются 72- разрядным (в отличие от стандартных 64-разрядых модулей). Некоторые типы памяти (Registered, Full Buffered) выпускаются только в ECC варианте. Вопрос : Что такое Registered-память?
Ответ : Registered (регистровые) модули памяти применяются в основном в серверах, работающих с большими объемами оперативной памяти. Все они имеют ЕСС, т.е. являются 72-битными и, кроме того, содержат дополнительные микросхемы регистров для частичной (или полной - такие модули называются Full Buffered, или FB-DIMM) буферизации данных, за счет чего уменьшается нагрузка на контроллер памяти. Буферизованные DIMM, как правило, несовместимы с не буферизованными. Вопрос : Можно ли вместо обычной памяти использовать Registered и наоборот?
Ответ : Несмотря на физическую совместимость разъемов, обычная не буферизованная память и Registered-память не совместимы друг с другом и, соответственно, использование Registered-памяти вместо обычной и наоборот невозможно. Вопрос : Что такое SPD?
Ответ : На любом модуле памяти DIMM присутствует небольшой чип SPD (Serial Presence Detect), в котором производителем записывается информация о рабочих частотах и соответствующих задержках чипов памяти, необходимые для обеспечения нормальной работы модуля. Информация из SPD считывается BIOS на этапе самотестирования компьютера еще до загрузки операционной системы и позволяет автоматически оптимизировать параметры доступа к памяти. Вопрос : Могут ли совместно работать модули памяти разного частотного номинала?
Ответ : Принципиальных ограничений на работу модулей памяти разного частотного номинала нет. В этом случае (при автоматической настройки памяти по данным из SPD) скорость работы всей подсистемы памяти будет определяться скоростью наиболее медленного модуля. Вопрос : Можно ли вместо рекомендованного производителем типа памяти установить ее более высокочастотный аналог?
Ответ : Да, можно. Высокая штатная тактовая частота модуля памяти никак не сказывается на ее способности работать на меньших тактовых частотах, более того, благодаря низким таймингам, которые достижимы на пониженных рабочих частотах модуля, латентность памяти уменьшается (иногда - существенно). Вопрос : Сколько и какие модули памяти надо установить в системную плату, что бы память заработала в двухканальном режиме?
Ответ : В общем случае для организации работы памяти в двухканальном режиме необходима установка четного числа модулей памяти (2 или 4), причем в парах модули должны быть одинакового объема, и, желательно (хотя и не обязательно) - из одной и той же партии (или, на худой конец, одного и того же производителя). В современных системных платах слоты памяти разных каналов маркируются различными цветами. Последовательность установки модулей памяти в них, а также все нюансы работы данной платы с различными модулями памяти, обычно подробно излагаются в руководстве к системной плате. Вопрос : На память каких производителей стоит обратить внимание в первую очередь?
Ответ : Можно отметить нескольких производителей памяти, достойно зарекомендовавших себя на нашем рынке. Это будут, например, брэнд-модули OCZ, Kingston, Corsair, Patriot, Samsung, Transcend. Конечно, этот список далеко не полон, однако покупая память этих производителей, можно быть уверенным в ее качестве с большой долей вероятности.

Компьютерные шины

Вопрос : Что такое компьютерная шина?
Ответ : Компьютерная шина служит для передачи данных между отдельными функциональными блоками компьютера и представляет собой совокупность сигнальных линий, которые имеют определенные электрические характеристики и протоколы передачи информации. Шины могут различаться разрядностью, способом передачи сигнала (последовательные или параллельные, синхронные или асинхронные), пропускной способностью, количеством и типами поддерживаемых устройств, протоколом работы, назначением (внутренняя или интерфейсная). Вопрос : Что такое QPB?
Ответ : 64-битная процессорная шина QPB (Quad-Pumped Bus) обеспечивает связь процессоров Intel с северным мостом чипсета. Характерной ее особенностью является передача четырех блоков данных (и двух адресов) за такт. Таким образом, для частоты FSB, равной 200 МГц, эффективная частота передачи данных будет эквивалентна 800 МГц (4 х 200 МГц). Вопрос : Что такое HyperTransport?
Ответ : Последовательная двунаправленная шина HyperTransport (НТ) разработана консорциумом компаний во главе с AMD и служит для связи процессоров AMD семейства К8 друг с другом, а также с чипсетом. Кроме того, многие современные чипсеты используют НТ для связи между мостами, нашла она место и в высокопроизводительных сетевых устройствах - маршрутизаторах и коммутаторах. Характерной особенностью шины НТ является ее организация по схеме Peer-to-Peer (точка-точка), обеспечивающая высокую скорость обмена данными при низкой латентности, а также широкие возможности масштабирования - поддерживаются шины шириной от 2 до 32 бит в каждом направлении (каждая линия - из двух проводников), причем "ширина" направлений, в отличие от PCI Express, не обязана быть одинаковой. К примеру, возможно использование двух линии НТ на прием и 32 - на передачу. "Базовая" тактовая частота шины HT - 200 МГц, все последующие тактовые частоты определяются как кратные данной - 400МГц, 600МГц, 800МГц и 1000 МГц. Тактовые частоты и скорость передачи данных шины HyperTransport версии 1.1 приведены в табл.2:

Таблица 2

Частота, МГц	Скорость передачи данных (в Гб/с) для шин шириной:

На данный момент консорциумом HyperTransport разработана уже третья версия спецификации НТ, согласно которой шина HyperTransport 3.0 допускает возможность "горячего" подключения и отключения устройств; может работать на частотах вплоть до 2,6 ГГц, что позволяет довести скорость передачи данных до 20800 Мб/с (в случае 32-битной шины) в каждую сторону, являясь на сегодняшний день самой быстрой шиной среди себе подобных. Вопрос : Что такое PCI?
Ответ : Шина PCI (Peripheral Component Interconnect), несмотря на свой более чем солидный (по компьютерным меркам) возраст, до сих пор является основной шиной для подключения самых разнообразных периферийных устройств к системной плате компьютера. 32-битная шина PCI обеспечивает возможность динамического конфигурирования подключенных устройств, она работает на частоте 33,3 МГц (пиковая пропускная способность 133 Мбит/с). В серверах используется ее расширенные варианты PCI66 и PCI64 (32 бит/66 МГц и 64 бит/33 МГц соответственно), а также PCI-X - 64-битная шина, ускоренная до 133 МГц. Другими вариантами шины PCI являются популярная в недавнем прошлом графическая шина AGP и пара интерфейсов для мобильных компьютеров: внутренняя шина mini-PCI и PCMCIA/Card Bus (16/32-разрядные варианты интерфейса внешних устройств, допускающие "горячее" подключение периферии). Несмотря на широкое распространение, время шины PCI (и ее производных) заканчивается - на смену им идет (пусть и не так быстро, как хотелось бы ее разработчикам) современная высокопроизводительная шина PCI-Express. Вопрос : Что такое PCI-Express?
Ответ : PCI-Express - это последовательный интерфейс, разработанный организацией PCI-SIG во главе Intel и предназначенный для использования в качестве локальной шины вместо PCI. Характерной особенностью PCI-Express является его организация по принципу "точка-точка", что исключает арбитраж шины и, тем самым, перетасовку ресурсов. Соединение между устройствами PCI-Express называется линками (link) и состоят из одной (называемой 1x) или нескольких (2x, 4x, 8x, 12x, 16x или 32x) двунаправленных последовательных линий (lane). Пропускная способность современной шины PCI-Express версии 1.1 с разным количеством линий приведена в табл.3:

Таблица 3

Число линий PCI Express	Пропускная способность в одном направлении, Гб/с	Суммарная пропускная способность, Гб/с

Однако в текущем году получит распространение новая спецификация PCI-Express 2.0, в которой пропускная способность каждого линка увеличилась до 0,5 Гб/с в каждую сторону (при сохранении совместимости с PCI-Express 1.1). Кроме того, в PCI-Express 2.0 вдвое увеличена подводимая по шине мощность питания - 150 Вт против 75 в первой версии стандарта; а также, как и HT 3.0, обеспечивается потенциальная возможность "горячей" замены интерфейсных карт (провозглашенная, но не реализованная в версии 1.1).

HDD

Вопрос : Почему у меня неправильно определяется реальный объем HDD?
Ответ : Несоответствие объема жесткого диска, заявленного производителем, и объема, который показывается в BIOS или в тестовых/информационных утилитах Windows, связано с тем, что практически все производители жестких дисков указывают их объем в "десятичных" гигабайтах, посчитанных в виде степени числа "10": 1 Гб = 1000 Mб = 1000000 Кб. Большинство же тестовых утилит (да и сама Windows) оперирует "двоичными" (в виде степени числа "2") гигабайтами: 1 Гб = 1024 Мб = ~1048576 Кб. Вопрос : Что делать, если в системе под управлением Windows XP не обнаруживается свежеустановленный жесткий диск?
Ответ : Если новый жесткий диск опознается в BIOS и в "Диспетчере устройств", но отсутствует в папке "Мой компьютер", то необходимо создать на нем один или несколько разделов (томов). Делается это с помощью специальных утилит (Norton Partition Magic или Acronis Disk Director/Partition Expert). Кроме них, можно воспользоваться и штатным средством Windows (хотя возможности его на порядок хуже, чем у указанных утилит) - в апплете "Управление компьютером" необходимо выбрать раздел "Управление дисками". Там же можно и отформатировать имеющиеся разделы, а также изменить присвоенный им по умолчанию буквенный индекс. Вопрос : Зачем нужно разбивать жесткий диск на разделы?
Ответ : Разделение жесткого диска на разделы позволяет навести порядок и упорядочить хранящиеся на нем данные. Так, целесообразно отвести отдельный раздел для операционной системы (или, в случае, если их несколько - по разделу на каждую), выделить разделы для работы с текущими данными и для проведения экспериментов с новым программным обеспечением; отдельный раздел для игр и, наконец, отдельный архив для хранения файлов, фильмов и пр. Такое разделение позволит Вам сохранить данные при каких-либо коллизиях с ОС, а также облегчит организацию их защиты от несанкционированного доступа (если такая потребность вдруг возникнет). Также предельно облегчается восстановление "рухнувшей" операционной системы, ведь ее можно будет просто восстановить из заранее созданного образа раздела, не заботясь о "погибших" данных. Вопрос : Как правильно подключить IDE-кабель?
Ответ : При использовании 80-проводного IDE кабеля на его крайний разъем (обычно черного цвета) подключаются устройства, работающие в режиме "Master", на средний (серого цвета) - в режиме "Slave", а второй крайний разъем (синего цвета) подключается к системной плате. Устройства, установленные в режим "Cable Select", можно подключать или к черному, или к серому разъемам. Следует лишь стараться избегать подключения к одному кабелю IDE двух устройств (особенно работающих в разных режимах), ведь это негативно сказывается на их производительности в случае их работы друг с другом. Вопрос : Какие разновидности интерфейса SATA актуальны в настоящее время?
Ответ : Первая версия последовательного интерфейса дисковых накопителей Serial ATA (SATA/150) имела максимальную пропускную способность 150 Мб/с (или 1,2 Гбит/с), что незначительно выше, чем у заменяемых им параллельных интерфейсов АТA100 и ATA133 (100 и 133 Мб/с соответственно). Второе поколение Serial ATA - SATA/300, работает на частоте 3 ГГц, обеспечивая пропускную способность до 300 Мб/с (2,4 Гбит/с). Также накопители SATA/300 обрели полную поддержку технологии Native Command Queuing (NCQ), оптимизирующей очередность обработки управляющих команд. Другим достаточно любопытным нововведением является то, что к одному SATA/300 каналу через специальные концентраторы можно подключать до 15 жестких дисков (обычный SATA мог работать только в режиме "один разъем - один диск"). Теоретически SATA/150 и SATA/300 устройства должны быть полностью совместимы, однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное переключение между типами интерфейса (например, с помощью специального джампера). Для подключения внешних устройств служит интерфейс eSATA (External SATA), в котором реализован режим "горячей замены" (англ. Hot-plug). Для подключения устройств eSATA требуется два кабеля: для шины данных (длиной не более 2 м) и питающий. Максимальная скорость передачи данных по интерфейсу eSATA выше, чем у USB или FireWire, и достигает 2,4 Гбит/с (против 480 Мбит/c у USB и 800 Мбит/с у FireWire). При этом существенно меньше нагружается процессор компьютера. Вопрос : Что такое RAID и для чего он нужен?
Ответ : Массивы RAID позволяют работать с несколькими физическими накопителями как с единым устройством. Для чего? Что бы повысить надежность хранения данных, а также увеличить скорость работы дисковой подсистемы. Обе эти задачи решают RAID-массивы нескольких типов:

• RAID 0 (Stripe) - несколько физических дисков (минимум - 2) объединяются в один "виртуальный" диск, обеспечивающий максимальную производительность (за счет рассредоточения данных по всем дискам массива) дисковых операций, но надежность хранения данных при этом не превышает надежности отдельного диска;
• RAID 1 (Mirror) несколько физических дисков (минимум - 2) работают синхронно на запись, полностью дублируя содержимое друг друга. Самый надежный способ защиты информации от сбоя одного из дисков, но, при этом, и самый "расточительный" - ровно половина объема массива тратится на резервирование данных;
• RAID 0+1 (иногда называется RAID 10) - комбинация двух первых вариантов, объединяющая высокую производительность RAID 0 и надежность RAID 1, сохраняя, впрочем, и их недостатки. Для создания такого массива необходимо минимум 4 диска;
• RAID 5 - является своеобразным компромиссом между массивами RAID 0 и RAID 1: использует распределенное хранение данных аналогично RAID 0, но надежность хранения данных повышается за счет включения избыточной информации (коды четности), записываемой на различные диски массива по очереди. Для организации массива RAID 5 необходимо использовать минимум 3 диска;
• Matrix RAID - технология, реализованная фирмой Intel в последних моделях своих южных мостов (начиная с ICH6R), позволяющая организовать всего на двух физических дисках несколько массивов RAID 0 и RAID 1.

Кроме того, в массивах RAID 0 часто используется режим "Span" (иначе - JBOD), когда все имеющиеся диски просто объединяются в один, без рассредоточения данных по дискам. Такой режим обеспечивает наибольшую эффективную емкость массива, однако скорость работы системы будет относительно невысокой. Вопрос : Где можно найти "рейдовские" драйвера для SATA HDD, без которых невозможно установить на него систему?
Ответ : Драйвер для SATA RAID должен находиться на компакт-диске, которым комплектуется каждая системная плата. Если же по каким-либо причинам такой диск отсутствует или Вы хотите установить самую последнюю версию драйвера (что, в большинстве случаев, вполне оправданно), тогда можно скачать его на сайте производителя системной платы или, в крайнем случае, того чипсета, который используется в Вашей системной плате. Для того, чтобы Windows смогла определить жесткий диск SATA, в самом начале установки в текстовом режиме следует нажать клавишу "F6" и, после этого, вставить в накопитель дискету с драйверами (в современных компьютерах, не имеющих флоппи-дисковода, можно воспользоваться внешним USB-накопителем). После этого, программа установки будет вести, как обычно, т. е. выполнять стандартные операции. В случае наличия в системе единственного SATA HDD необходимо убедиться, что в BIOS системной платы отключен встроенный в чипсет RAID-контроллер. Для системных плат на чипсетах от Intel/NVIDIA это делается путем деактивации пункта меню "SATA RAID" (или чего-то подобного). Платы на чипсетах VIA при инсталляции системы на SATA диск в любом случае (независимо от наличия или отсутствия RAID-массива) требуют установки дополнительного драйвера.

BIOS

Вопрос : Что такое BIOS и зачем он нужен?
Ответ : BIOS (Basic Input/Output System) - основная система ввода/вывода, зашитая в ПЗУ (отсюда название - ROM BIOS) представляет собой набор программ, необходимых для быстрого тестирования и низкоуровневой настройки компьютерного "железа", а также для организации последующей загрузки операционной системы. Обычно для каждой модели системной платы разрабатывается своя собственная версия (на компьютерном сленге - прошивка) базового BIOS, разработанного одной из специализированных фирм - Phoenix Technologies (Phoenix Award BIOS) или American Megatrends Inc. (AMI BIOS). Раньше BIOS зашивался в однократно программируемые ПЗУ (маркировка чипа 27xxxx) либо в ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием (имеется прозрачное окно на корпусе микросхемы), поэтому его перепрошивка пользователем была практически невозможна. В настоящее время в основном выпускаются платы с электрически перепрограммируемыми ПЗУ (Flash ROM, маркировка чипа 28xxxx или 29хххх), которые допускают перепрошивку BIOS средствами самой платы, что позволяет оперативно добавлять в систему поддержку новых устройств (или функций), исправлять мелкие огрехи разработчиков, изменять заводские умолчания и пр. Вопрос : Как получить оптимальные настройки BIOS?
Ответ : Оптимальную производительность при приемлемой стабильности работы компьютера обеспечивает фабричная настройка BIOS. Вызвать ее можно, зайдя в BIOS Setup и выбрав команду "Load Optimized Defaults" (или "Load Optimal Settings", или "Load Setup Defaults" - в разных BIOS по разному). После этого в BIOS вообще лучше ничего не трогать руками, особенно, если Вы не очень уверены в своей квалификации. Разве что можно настроить последовательность загрузочных устройств (в разделе "Advanced BIOS Features"), да отключить неиспользуемые устройства и контроллеры (в разделe "Integrated Peripherals"). Однако бывают ситуации, когда на первый план выходит максимальная стабильность системы (пусть и в ущерб производительности). В этом случае следует выбрать "Load Fail-Safe Defaults" (или что-то ему подобное). Вопрос : Где можно найти обновление BIOS?
Ответ : Последние версии прошивок для обновления BIOS обычно можно найти в соответствующих разделах (чаще всего - разделы "Download" или "Support") на официальных сайтах компаний - производителей системных плат. Адреса их сайтов всегда можно найти в руководствах на системные платы. Перед тем, как скачать прошивку, не помешает лишний раз убедиться, что Вы правильно выбрали не только модель своей платы, но и ее модификацию - это очень важно, так как во многих случаях прошивки разных версий одной и той же системной платы не совместимы друг с другом. Кроме официальных сайтов производителей материнских плат, в Сети существует большое количество специализированных ресурсов, предлагающих своим посетителям драйвера и прошивки для самого разнообразного компьютерного оборудования. Так, большая коллекция прошивок BIOS для различных системных плат имеется на сайте X-Drivers.ru . Вопрос : При каждой перезагрузке система почему-то запрашивает пароль BIOS. Что нужно сделать, чтобы избавиться от него?
Ответ : Установка пароля пользователя, блокирующего загрузку системы, является одним из самых старых систем защиты компьютера от несанкционированного доступа. И, тем самым, один из самых ненадежных. Ведь большинство системных плат имеют специальный джампер для очистки CMOS (память, в которой хранятся все настройки BIOS, включая пароль пользователя). Обычно этот джампер (или просто два контакта, которые можно замкнуть металлическим предметом) находится около небольшой круглой батарейки на системной плате. Выключив компьютер, следует на несколько секунд (для гарантии следует подождать секунд 10 - 20) замкнуть этот джампер перемычкой. Потом, удалив перемычку, снова включить компьютер. После этого компьютер загрузится как обычно, за исключением того, что все установки BIOS (включая пароль пользователя) будут сброшены. В случае, если на Вашем компьютере нет такого джампера (или Вы просто не нашли его) можно поступить так: выключив питание, снять батарейку на те же самые 10 - 20 секунд, и после этого вернуть ее обратно (ни в коем случае не перепутав полярность!). Эффект будет тот же самый. Вопрос : Обновил BIOS и заметил, что компьютер стал работать с флэшкой гораздо медленнее. Что делать?
Ответ : После прошивки BIOS часто встречается ситуация, когда отключается контроллер USB 2.0 (может обозначаться как "USB EHCI Controller"). При этом контроллер USB начинает работать в режиме USB FullSpeed/USB 1.1 (максимальная скорость не превышает 12 Мбит/с) вместо режима USB HiSpeed/USB 2.0 (480 Мбит/с). Для того, чтобы вернуть максимальную скорость USB, следует в разделе "Integrated Peripherals" найти пункт "USB Configuration" (или что-то подобное) и разрешить режим " USB 2.0 Controller/USB EHCI Controller".

На сегодняшний день существует четыре преобладающих типоразмера материнских плат - AT, ATX, LPX и NLX. Кроме того, есть уменьшенные варианты формата AT (Baby-AT), ATX (Mini-ATX, microATX) и NLX (microNLX). Более того, недавно выпущено расширение к спецификации microATX, добавляющее к этому списку новый форм-фактор - FlexATX. Все эти спецификации, определяющие форму и размеры материнских плат, а также расположение компонентов на них и особенности корпусов, и описаны ниже.

AT

Форм-фактор АТ делится на две, отличающиеся по размеру модификации - AT и Baby AT. Размер полноразмерной AT платы достигает до 12" в ширину, а это значит, что такая плата вряд ли поместится в большинство сегодняшних корпусов. Монтажу такой платы наверняка будет мешать отсек для дисководов и жестких дисков и блок питания. Кроме того, расположение компонентов платы на большом расстоянии друг от друга может вызывать некоторые проблемы при работе на больших тактовых частотах. Поэтому после материнских плат для процессора 386, такой размер уже не встречается.

Таким образом единственные материнские платы, выполненные в форм-факторе AT, доступные в широкой продаже, это платы соответствующие форматы Baby AT. Размер платы Baby AT 8.5" в ширину и 13" в длину. В принципе, некоторые производители могут уменьшать длину платы для экономии материала или по каким-то другим причинам. Для крепления платы в корпусе в плате сделаны три ряда отверстий.

Все AT платы имеют общие черты. Почти все имеют последовательные и параллельные порты, присоединяемые к материнской плате через соединительные планки. Они также имеют один разъем клавиатуры, впаянный на плату в задней части. Гнездо под процессор устанавливается на передней стороне платы. Слоты SIMM и DIMM находятся в различных местах, хотя почти всегда они расположены в верхней части материнской платы.

Сегодня этот формат плавно сходит со сцены. Часть фирм еще выпускает некоторые свои модели в двух вариантах - Baby AT и ATX, но это происходит все реже и реже. Тем более, что все больше новых возможностей, предоставляемых операционными системами, реализуются только на ATX материнских платах. Не говоря уже просто об удобстве работы - так, чаще всего на Baby AT платах все коннекторы собраны в одном месте, в результате чего либо кабели от коммуникационных портов тянутся практически через всю материнскую плату к задней части корпуса, либо от портов IDE и FDD - к передней. Гнезда для модулей памяти, заезжающие чуть ли не под блок питания. При ограниченности свободы действий внутри весьма небольшого пространства MiniTower, это, мягко говоря, неудобно. Вдобавок, неудачно решен вопрос с охлаждением - воздух не поступает напрямую к самой нуждающейся в охлаждении части системы - процессору.

LPX

Еще до появления ATX, первым результатом попыток снизить стоимость PC стал форм-фактор LPX. Предназначался для использования в корпусах Slimline или Low-profile. Задача была решена путем довольно новаторского предложения - введения стойки. Вместо того, чтобы вставлять карты расширения непосредственно в материнскую плату, в этом варианте они помешаются в подключаемую к плате вертикальную стойку, параллельно материнской плате. Это позволило заметно уменьшить высоту корпуса, поскольку обычно именно высота карт расширения влияет на этот параметр. Расплатой за компактность стало максимальное количество подключаемых карт - 2-3 штуки. Еще одно нововведение, начавшее широко применяться именно на платах LPX - это интегрированный на материнскую плату видеочип. Размер корпуса для LPX оставляет 9 х 13"", для Mini LPX - 8 x 10"".

После появления NLX, LPX начал вытесняться этим форм-фактором.

ATX

Неудивительно, что форм-фактор ATX во всех его модификациях становится все более популярным. В особенности это касается плат для процессоров на шине P6. Так, к примеру, из готовящихся к выпуску в этом году материнских плат LuckyStar для этих процессоров 4 будут исполнены в формате Mini-ATX, 3 - ATX, и всего лишь одна - Baby AT. А если еще учесть, что материнских плат для Socket7 сегодня делается гораздо меньше, хотя бы по причине куда меньшего числа новых чипсетов для этой платформы, то ATX одерживает убедительную победу.

И никто не может сказать, что она необоснованна. Спецификация ATX, предложенная Intel еще в 1995 году, нацелена как раз на исправление всех тех недостатков, что выявились со временем у форм-фактора AT. А решение, по сути, было очень простым - повернуть Baby AT плату на 90 градусов, и внести соответствующие поправки в конструкцию. К тому моменту у Intel уже был опыт работы в этой области - форм-фактор LPX. В ATX как раз воплотились лучшие стороны и Baby AT и LPX: от Baby AT была взята расширяемость, а от LPX - высокая интеграция компонентов. Вот что получилось в результате:

• Интегрированные разъемы портов ввода-вывода. На всех современных платах коннекторы портов ввода-вывода присутствуют на плате, поэтому вполне естественным выглядит решение расположить на ней и их разъемы, что приводит к довольно значительному снижению количества соединительных проводов внутри корпуса. К тому же, заодно среди традиционных параллельного и последовательного портов, разъема для клавиатуры, нашлось место и для новичков - портов PS/2 и USB. Кроме всего, в результате несколько снизилась стоимость материнской платы, за счет уменьшения кабелей в комплекте.
• Значительно увеличившееся удобство доступа к модулям памяти. В результате всех изменений гнезда для модулей памяти переехали дальше от слотов для материнских плат, от процессора и блока питания. В результате наращивание памяти стало в любом случае минутным делом, тогда как на Baby AT материнских платах порой приходится браться за отвертку.
• Уменьшенное расстояние между платой и дисками. Разъемы контроллеров IDE и FDD переместились практически вплотную к подсоединяемым к ним устройствам. Это позволяет сократить длину используемых кабелей, тем самым повысив надежность системы.
• Разнесение процессора и слотов для плат расширения. Гнездо процессора перемещено с передней части платы на заднюю, рядом с блоком питания. Это позволяет устанавливать в слоты расширения полноразмерные платы - процессор им не мешает. К тому же, решилась проблема с охлаждением - теперь воздух, засасываемый блоком питания, обдувает непосредственно процессор.
• Улучшено взаимодействие с блоком питания. Теперь используется один 20-контактный разъем, вместо двух, как на AT платах. Кроме того добавлена возможность управления материнской платой блоком питания - включение в нужное время или по наступлению определенного события, возможность включения с клавиатуры, отключение операционной системой, и т.д.
• Напряжение 3.3 В. Теперь напряжение питания 3.3 В, весьма широко используемое современными компонентами системы, (взять хотя бы карты PCI!) поступает из блока питания. В AT-платах для его получения использовался стабилизатор, установленный на материнской плате. В ATX-платах необходимость в нем отпадает.

Конкретный размер материнских плат описан в спецификации во многом исходя из удобства разработчиков - из стандартной пластины (24 х 18’’) получается либо две платы ATX (12 x 9.6’’), либо четыре - Mini-ATX (11.2 х 8.2’’). Кстати, учитывалась и совместимость со старыми корпусами - максимальная ширина ATX платы, 12’’, практически идентична длине плат AT, чтобы была возможность без особых усилий использовать ATX плату в AT корпусе. Однако, сегодня это больше относится к области чистой теории - AT корпус еще надо умудриться найти. Также, по мере возможности крепежные отверстия в плате ATX полностью соответствуют форматам AT и Baby AT.

microATX

Форм-фактор ATX разрабатывался еще в пору расцвета Socket 7 систем, и многое в нем сегодня несколько не соответствует времени. Например, типичная комбинация слотов, из расчета на которую составлялась спецификация, выглядела как 3 ISA/3 PCI/1 смежный. Несколько неактуально не сегодняшний день, не так ли? ISA, отсутствие AGP, AMR, и т.д. Опять же, в любом случае, 7 слотов не используются в 99 процентах случаев, особенно сегодня, с такими чипсетами как MVP4, SiS 620, i810, и прочими готовящимися к выпуску подобными продуктами. В общем, для дешевых PC ATX - пустая трата ресурсов. Исходя из подобных соображений в декабре 1997 года и была представлена спецификация формата microATX, модификация ATX платы, рассчитанная на 4 слота для плат расширения.

По сути, изменения, по сравнению с ATX, оказались минимальными. До 9.6 x 9.6’’ уменьшился размер платы, так что она стала полностью квадратной, уменьшился размер блока питания. Блок разъемов ввода/вывода остался неизменным, так что microATX плата может быть с минимальными доработками использована в ATX 2.01 корпусе.

NLX

Со временем, спецификация LPX, подобно Baby AT, перестала удовлетворять требованиям времени. Выходили новые процессоры, появлялись новые технологии. И она уже не была в состоянии обеспечивать приемлемые пространственные и тепловые условия для новых низкопрофильных систем. В результате, подобно тому, как на смену Baby AT пришел ATX, так же в 1997 году, как развитие идеи LPX, учитывающее появление новых технологий, появилась спецификация форм-фактора NLX. Формата, нацеленного на применение в низкопрофильных корпусах. При ее создании брались во внимание как технические факторы (например, появление AGP и модулей DIMM, интеграция аудио/видео компонентов на материнской плате), так и необходимость обеспечить большее удобство в обслуживании. Так, для сборки/разборки многих систем на базе этого форм-фактора отвертка не требуется вообще.

Как видно на схеме, основные черты материнской платы NLX, это:

• Стойка для карт расширения, находящаяся на правом краю платы. Причем материнская плата свободно отсоединяется от стойки и выдвигается из корпуса, например, для замены процессора или памяти.
• Процессор, расположенный в левом переднем углу платы, прямо напротив вентилятора.
• Вообще, группировка высоких компонентов, вроде процессора и памяти, в левом конце платы, чтобы позволить размещение на стойке полноразмерных карт расширения.
• Нахождение на заднем конце платы блоков разъемов ввода/вывода одинарной (в области плат расширения) и двойной высоты, для размещения максимального количества коннекторов.

Вообще, стойка - очень интересная вещь. Фактически, это одна материнская плата, разделенная на две части – часть, где находятся собственно системные компоненты, и подсоединенная к ней через 340 контактный разъем под углом в 90 градусов часть, где находятся всевозможные компоненты ввода/вывода - карты расширения, коннекторы портов, накопителей данных, куда подключается питание. Таким образом, во первых повышается удобство обслуживания - нет необходимости получать доступ к ненужным в данный момент компонентам. Во вторых, производители в результате имеют большую гибкость - делается одна модель основной платы, и стойка под каждого конкретного заказчика, с интеграцией на ней необходимых компонентов.

Вообще, вам это описание ничего не напоминает? Стойка, крепящаяся на материнскую плату, на которую выносятся некие компоненты ввода/вывода, вместо того, чтобы быть интегрированными на материнскую плату, и все это служит для упрощения обслуживания, придания большей гибкости производителям, и т.д.? Правильно, через некоторое время после выхода спецификации NLX появилась спецификация AMR, описывающая подобную же идеологию для ATX плат.

В отличие от довольно строгих прочих спецификаций, NLX обеспечивает производителям куда большую свободу в принятии решений. Размеры материнской платы NLX колеблются от 8 х 10’’ до 9 х 13.6’’. NLX корпус должен уметь управляться как с этими двумя форматами, так и со всеми промежуточными. Обычно платы, вписывающиеся в минимальные размеры, обозначаются как Mini NLX. Стоит также упомянуть небезынтересную подробность: у NLX корпуса порты USB располагаются на передней панели - очень удобно для идентификационных решений типа e.Token.

Осталось только добавить, что по спецификации некоторые места на плате обязаны оставаться свободными, обеспечивая возможности для расширения функций, которые появятся в будущих версиях спецификации. Например, для создания на базе форм-фактора NLX материнских плат для серверов и рабочих станций.

WTX

Однако, с другого стороны, мощные рабочие станции и серверы спецификации AT и ATX тоже не вполне устраивают. Там свои проблемы, где стоимость играет не самую главную роль. На передний план выходят обеспечение нормального охлаждения, размещение больших объемов памяти, удобная поддержка многопроцессорных конфигураций, большая мощность блока питания, размещение большего количество портов контроллеров накопителей данных и портов ввода/вывода. Так в 1998 году родилась спецификация WTX. Ориентированная на поддержку двухпроцессорных материнских плат любых конфигураций, поддержку сегодняшних и завтрашних технологий видеокарт и памяти.

Особое внимание, пожалуй, стоит уделить двум новым компонентам -Board Adapter Plate (BAP)и Flex Slot.

В этой спецификации разработчики попытались отойти от привычной модели, когда материнская плата крепится к корпусу посредством расположенных в определенных местах крепежных отверстий. Здесь она крепится к BAP, причем способ крепления оставлен на совести производителя платы, а стандартный BAP крепится к корпусу.

Помимо обычных вещей, вроде размеров платы (14 х 16.75""), характеристик блока питания (до 850 Вт), и т.д., спецификация WTX описывает архитектуру Flex Slot - в каком-то смысле, AMR для рабочих станций. Flex Slot предназначен для улучшения удобства обслуживания, придания дополнительной гибкости разработчикам, сокращению выхода материнской платы на рынок. Выглядит Flex Slot карта примерно так:

На подобных картах могут размещаться любые PCI, SCSI или IEEE 1394 контроллеры, звук, сетевой интерфейс, параллельные и последовательные порты, USB, средства для контроля за состоянием системы.

Образцы WTX плат должны появиться в районе июня, а серийные образцы - в третьем квартале 1999 года.

FlexATX

И наконец, подобно тому, как из идей, заложенных в Baby AT и LPX появился ATX, так же развитием спецификаций microATX и NPX стало появление форм-фактора FlexATX. Это даже не отдельная спецификация, а всего лишь дополнение к спецификации microATX. Глядя на успех iMac, в котором, по сути, ничего нового кроме внешнего вида и не было, производители PC решили также пойти по этому пути. И первым стал как раз Intel, в феврале на Intel Developer Forum объявивший FlexATX - материнскую плату, по площади процентов на 25-30 меньшую, чем microATX.

Теоретически, с некоторыми доработками, FlexATX плата может быть использована в корпусах, соответствующих спецификациям ATX 2.03 или microATX 1.0. Но для сегодняшних корпусов плат хватает и без этого, речь шла как раз о вычурных пластиковых конструкциях, где и нужна такая компактность. Там, на IDF, Intel и продемонстрировал несколько возможных вариантов подобных корпусов. Фантазия дизайнеров разгулялась на славу - вазы, пирамиды, деревья, спирали, каких только не было предложено. Несколько оборотов из спецификации, чтобы углубить впечатление: «эстетическое значение», «большее удовлетворение от владения системой». Неплохо для описания форм-фактора материнской платы PC?

Flex - на то он и flex. Спецификация чрезвычайна гибка, и оставляет на усмотрение производителя множество вещей, которые прежде строго описывались. Так, производитель сам будет определять размер и размещение блока питания, конструкцию карты ввода/вывода, переход на новые процессорные технологии методы достижения низкопрофильного дизайна. Практически, более-менее четко определены только габариты - 9 х 7.5"". Кстати, по поводу новых процессорных технологий - Intel на IDF демонстрировал систему на FlexATX плате с Pentium III, который вплоть до осени пока заявлен только как Slot-1, а на фото - смотрите сами, да и в спецификации подчеркивается, что FlexATX платы только для Socket процессоров...

И напоследок, еще одно интересное откровение от Intel - года через три, в следующих спецификациях, блок питания возможно вообще будет находиться снаружи корпуса PC.

Выбираем ATX корпус

Если театр начинается с вешалки, то компьютер — уж точно с корпуса (корпуса системного блока). Он в значительной степени определяет внешний вид компьютера (как системы), и именно с него начинается приобретение нового компьютера. Исключение составляют специальные длинные двухпроцессорные платы (они имеют увеличенный размер) или новый "нестандартный" процессор AMD Athlon, для которого рекомендована мощность БП не менее 300 Вт (для обычных достаточна 230 Вт; возможно, после перехода AMD на процессоры со встроенным L2-кешем, проблема будет решена).

Эта статья родилась на основе материала, собранного мною перед приобретением нового ATX корпуса. Надеюсь, что она окажется полезной читателям. Дело в том, что если, например, по процессорам есть и обзоры и конференции, из которых можно узнать и как разгонять/охлаждать, и какие серии лучше гоняться и еще массу подробностей, то вот по корпусам — тишина. Естественно, критерии выбора носят субъективный характер.

Разумеется, речь пойдет о домашнем компьютере, а отнюдь не офисном или серверном. Далее, предпочтение отдается корпусам с ATX-питанием, по сравнению с морально устаревшим AT-питанием. Наконец, рассматриваются только качественные продукты ("люблю, когда железо правильное"), далекие от жестяных банок:)

Заметим, что корпус (здесь и ниже системного блока) называется по-английски Case (чехол), а иногда Chassis (шасси), хотя последнее более уместно по отношению к несущей части корпуса. Эти термины могут встречаться в предложениях продавцов или на сайтах производителей.

Что выбирается

Рассмотрим сначала основные параметры выбора корпуса (более подробно они обсуждаются ниже).

• Тип корпуса : десктоп или башня
• Тип башни . Если пользователь выбрал башню, то далее он выбирает один из четырех ее типов, различающихся по высоте
• Число отсеков , как внутренних, так и наружных. Это число имеет большое значение для расширяемости системы
• Качество изготовления корпуса . Здесь важные такие параметры, как толщина стали, жесткость, предотвращение излучения наружу
• Удобство корпуса . К параметрам такого рода относятся, например, исполнение кнопок (чтобы случайно их не нажать), и легкость открывания корпуса. К числу "скрытых" параметров относятся расположение блока питания, наличие мест для дополнительных вентиляторов
• Дизайн корпуса . Несмотря на субъективность, этот параметр очень важен, т.к. если корпус вам нравится, то невольно создает приятную рабочую обстановку. Некоторые производители выпускают несколько модификаций корпусов, имеющих одинаковые перечисленные выше параметры, но отличающиеся по дизайну. Примером является наличие дверцы на лицевой части корпуса, размещение световых индикаторов, их форма, цвет корпуса и др. Далее, одному нравится строгие формы, а другому футуристические (заметим, что жизнь в угасающие Макинтоши вдохнул во многом необычный дизайн корпусов iMac из полупрозрачного пластика)

• Дополнительные возможности . Примером являются кнопка сна, окно ИК-передатчика
• Тип питания . Для домашнего компьютера используются в основном AT и ATX (буквы латинские). ATX является более новым стандартом и имеет существенные преимущества перед AT. Соответственно, именно этот тип питания как правило имеет системная плата. Существуют корпуса и системные платы с комбинированным питанием, однако это представляет интерес только для целей использования с прежним оборудованием.
• Мощность блока питания . Существует несколько стандартных значений мощности. Наиболее распространены 200, 235 и 250 ВА. Для возможности расширения, а также из-за роста энергопотребления графическими ускорителями полезно иметь запас по мощности
• Качество блока питания . В значительной степени определяет долговечность других компонент. При появлении неполадок со стороны блока питания последние с трудом диагностируются

Тип корпуса и число отсеков

Десктопы и башни

Обычно корпус имеет форму параллелепипеда, причем с двумя ярко выраженными большими гранями. Этакий сплющенный втрое куб. В зависимости от того, расположены ли эти грани горизонтально или вертикально в рабочем положении, корпуса разделяются на два больших класса.

Десктоп (desktop). Буквальный перевод — настольный. Корпус ставится на стол большой гранью

Башня (tower). Большие грани расположены вертикально (см. первые два рисунка)

Неудобство десктопа

Десктоп появился первым, но сейчас он явно устарел по следующим соображениям. Раньше дисплеи имели малый размер (с экранами 14" и 15") и их ставили на десктоп для экономии места на столе. Если же поставить на десктоп современный большой (17" и 19") дисплей, то нарушится комфортное расположение глаз. Дело в том, что пользователь должен смотреть на экран немного сверху вниз. Именно, верхний край экрана должен быть на несколько сантиметров ниже уровня глаз, а сам экран повернут перпендикулярно взору. Объясняется это тем, что веки должны быть полузакрыты, иначе происходит высыхание глазной влаги. Недаром в некоторых компьютерных столах подставку для дисплея делают опускающуюся вниз и имеющую скат.

Размещение десктопа и дисплея отдельно требует слишком много места. Кроме того неудобно снимать тяжеленный дисплей (и при этом еще найти место, куда его поставить) в случае необходимости открыть корпус.

Сейчас владельцы десктопов размещают на нем принтер. Однако он эстетически не смотрится на таком "пьедестале". Кроме того, отдельно стоящий принтер и башня занимают примерно ту же площадь, что и десктоп.

Всех этих недостатков лишена башня. Кроме того, если есть внешний модем (а также телефон или схожее размером внешнее устройство), то он удобно размещается на верхней грани башни.

Заметим, что десктоп можно поставить и на бок, превратив его в башню, но такая замена не будет полноценной. Во-первых, затрудняется открывание корпуса. Во-вторых, не все приводы нормально работают со съемными дисками в вертикальном положении. Для компакт-дисков приходится поворачивать удерживающие их лепестки, что также усложняет работу. Поэтому ниже будем рассматривать исключительно башни.

Выбирайте корпуса-башни

Типы башен

Некоторые пользователи, увидев аккуратный маленький корпус, восклицают: "как хорошо такой для дома". На самом деле все обстоит наоборот: для домашнего компьютера нужна расширяемость. Если понимать под домашним компьютером универсальный компьютер, а не игровую приставку!

Башни делятся на четыре подтипа, различающиеся по высоте. В порядке возрастания это — микро (micro), мини (mini), миди (midi, middle — средняя) и полная (big, full). Для большинства корпусов "классификатором" является число больших внешних отсеков, согласно приведенной ниже таблице (хотя бывают и исключения).

Напомним, что корпус имеет некоторое число больших (5.25") и малых (3.5") внешних отсеков (bay , читается бэй), выходящих на лицевую сторону. В них вставляются те внутренние устройства, к которым требуется доступ в процессе работы: приводы дискет (флоповод) и компакт дисков (сейчас получили распространение корпуса, где дискеты вставляются в щель, но принципиально это неважно).

При традиционном дизайне отсеки располагаются сверху, причем большие выше малых (у футуристических корпусов все может быть наоборот).

Оптимальность миди башни

Полная башня предназначена для серверов, и громоздка (по высоте), избыточна и дорога для домашнего компьютера. Полные башни обычно имеют дверцу, закрывающую отсеки и кнопки. Заметим, что если есть место под столом, то полная башня является более интересным выбором, чем башня микро.

Микро башня имеет недостаточное число отсеков. Кроме того, в микро корпусах плохо обстоит дело с отводом тепла. Лишнее тепло крайне неблагоприятно действует на все без исключения внутренние компоненты.

Поэтому наиболее популярны мини и миди башни. Миди башня с ее большим числом отсеков более предпочтительна. Вот какие устройства требуют большие отсеки:

• CD и CD-RW приводы . Заметим, что CD привод является обязательным компонентом. CD-RW привод удобен для целей архивации и переноса больших объемов данных. Заметим, что современные CD-RW приводы обладают достаточно большой скоростью чтения и вполне заменяют "чистый" CD привод
• DVD привод . DVD диски набирают популярность, так как значительно более вместительны по сравнению с CD. Используются в основном для целей качественного видео и размещения больших программных продуктов. DVD привод читает CD диски, так что такой привод является более универсальным устройством
• Фрейм для жесткого диска . Удобен для пользователей, занимающихся видео монтажом и фотографией. В него помещают второй, емкий диск, который включают внешним ключом только тогда, когда это необходимо. Диск помещается в кассете, которая может быть легко вынута

Еще интересным примером является встраиваемый в большой отсек сканер фотографий с выдвигающимся поддоном.

Заметим, что в большой отсек можно также помещать малые устройства через переходную рамку — "штаны".

Кроме того, только корпусом миди башни можно полностью загородить 17"" дисплей от яркого бокового света (высоты мини башни для этого недостаточно). Таким образом, миди башня является хорошим компромиссом между расширяемостью и компактностью.

Выбирайте миди башню

Где стоять миди

На мой взгляд оптимальное место для миди башни — на столе, так как:

• ею можно загородить 17"" дисплей от яркого бокового света;
• легко доступны приводы съемных дисков (дискет и др.);
• видны световые индикаторы;
• легко доступна внутренность корпуса;
• меньше засасывается пыли (которая убывает экспоненциально с высотой);
• корпус хорошо охлаждается;
• длины кабелей периферийных устройств всегда хватает.

Вот почему я скептически отношусь к так называемым компьютерным столам, похожим на этажерки, сводящим на нет указанные преимущества (там башня томится в тесном отсеке около пола).

Число малых отсеков

Помимо количества больших наружных отсеков (которые определяют тип башни) у корпуса есть еще такие параметры:

• малых (3,5"") наружных
• малых (3,5"") внутренних

Число малых наружных отсеков обычно равно 1 или 2. Один отсек в настоящее время почти всегда занят под флоповод, так как промышленность аж с 1984 г. не может перейти на более емкий привод (в том смысле, что нет промышленного стандарта).

Второй отсек может, например, пригодиться для:

• привода дискет высокой емкости (типа Zip или Orb);
• концентратора портов USB. Он удобен, когда нужно часто подключать внешние устройства с USB интерфейсом;
• ИК-передатчика. Применяется, например, для работы с принтером.

Число малых внутренних отсеков обычно также равно 1 или 2. Они используются для установки жестких дисков. Для целей расширяемости также желательно, чтобы их было 2. Например, при захвате видео иногда массив из 2-4 жестких дисков.

Выбирайте миди корпус с 2 внешними и 2 внутренними малыми отсеками

Тип питания и форм-фактор корпуса

Тип питания

Корпус поставляется со встроенным блоком питания (он вырабатывает различные напряжения для внутренних устройств и системной платы). Для домашних компьютеров применяются следующие типы:

• AT — морально устаревший. Используется для недорогих компьютеров
• ATX — более новый, имеющий преимущества перед AT (см. Приложение)

Новые типы питания (после AT) разрабатываются компанией Intel исходя из потребностей развития компьютеров, особенно системных плат. При этом учитывался переход на пониженные напряжения, совершенствование взаимного расположения внутренних компонент, а также отказ от устаревших шин и портов.

Понятие о форм-факторе корпуса

На самом деле AT и ATX являются спецификациями, описывающими связку корпус — системная плата. Они определяют не только тип питания, но и некоторые элементы конструкции и взаимного расположения компонент (подробнее см. ниже о преимуществе ATX перед AT).

Комплексно это называется форм фактором (для краткости ФФ). Поэтому говорят о корпусе, имеющем форм фактор ATX (аналогично для AT).

Выбирайте миди башню ФФ ATX

Качество корпуса

Толщина металла

Основным параметром качества корпуса является толщина металла его шасси (несущей рамы), а также стенок (кожуха). Если шасси сделано из толстого металла, то практически отсутствует шум и вибрация. Кроме того, такой корпус прочен, что также важно. Если шасси добротное, то такими же являются и стенки (кожух). Наоборот, у дешевых корпусов стенки легко прогибаются, как жесть:)

Выбирайте корпус с толщиной металла шасси не меньше 0.8 мм, лучше 1 мм

Гладкое шасси

У некоторых моделей края шасси не обрабатываются. Поэтому при монтаже, если самостоятельно не поработать напильником, то можно порезать руку или загнать металлическую занозу. Существуют корпуса с обработанными гладкими краями и даже покрашенным шасси.

Низкое излучение наружу

Хороший корпус должен быть экранирован , т.е. не выпускать наружу радиочастотные помехи, которые мешают внешним устройствам и бытовой электронике. Излучение обнаруживается, например, если подойти с радиоприемником к компьютеру при снятом кожухе — звук сразу покроется треском и шипением.

Критерием является наличие в спецификации соответствие жесткому (американскому) стандарту FCC Class B на величину излучения от офисных и домашних компьютеров. Заметим, что иногда термин Class B в документации опускают.

Также заметим, что лучшие корпуса изнутри покрыты пермаллоем — материалом, не пропускающим низкочастотные электромагнитные излучения. Правда, корпуса с таким покрытием и стоят примерно в 2 раза дороже обычных.

Экранирование выполняется за счет плотного прилегания стенок к шасси посредством специальных лапок.

Блок питания

Мощность

Существует несколько стандартных значений мощности. Для домашнего компьютера подойдут 200, 235 и 250 Вт, причем для ATX корпуса характерны два последних значения. Заметим, что, несмотря на прогнозы снижения энергопотребления, современные высокооборотные жесткие диски и графические ускорители скорее поднимают планку. Тоже относится и к магнитооптике. Так как полезно иметь запас по мощности, то рекомендуется мощность 235 Вт .

Для функции suspend to RAM нужен большой ток (720 ma иначе память не подпитаешь). Такой ток дает Elan 10AB (750). Видимо поэтому большая мощность не помешает.

Заметим, что выход процессора AMD Athlon опрокинул устоявшиеся представления о мощности: для него рекомендована мощность БП не менее 300 Вт.

Качество блока питания

От блока питания требуется стабильно выдавать нужные номиналы и служить долго и безотказно. Развитые блоки также исправляют (в большей или меньшей степени) отклонения во входном питании. Ярким примером являются блоки питания Seasonic SR-250FS-Rx, который допускает очень широкие разбросы: 180-264 В по напряжению и 47-63 Гц по частоте.

Качество блока питания в значительной степени определяет долговечность внутренних компонент. Если засбоил блок питания, то, во-первых, никакие внешние устройства питания (фильтры, стабилизаторы и т.д.), не помогут. К тому же эти сбои трудно диагностировать и можно потратить уйму времени на проверку главной платы, памяти и т.д. пока дойдет очередь до блока питания.

Срок работы блока питания составляет 4-7 лет, а продлить его можно тем, что реже выключать и включать компьютер, причем интервал между последовательным выключением и включением должен составлять не менее 10 секунд. При выходе блока питания из строя его проще заменить, чем ремонтировать. Блоки питания продаются отдельно, но стоимость хороших блоков составляет $35-40 (поэтому хороший корпус в принципе не может стоить $40:)).

Минимальные требования к блоку питания — наличие хотя бы одного сертификата авторитетных тестовых лабораторий из числа: UL, CSA, TUV, CB, CE, VDE, FCC, FTZ, DEMKO, NEMKO, FIMKO & SEMKO (это оговаривается в спецификации к блоку). Соответствующие наклейки располагаются на видном месте блока. Обычно в предложениях продавцов ограничиваются упоминанием TUV (что, в принципе, достаточно).

Выбирайте сертифицированные блоки питания

Выключатель или розетка?

На блоке питания, помимо сетевого разъема-вилки могут находиться или розетка для питания дисплея или выключатель (последнее характерно для ATX питания).

У ATX питания напряжение все время подается на системную плату. Если нужно провести работы внутри корпуса, нужно обесточить компьютер. Блок питания с выключателем позволяет быстро и удобно обесточить системную плату.

Предпочтение следует, видимо отдавать выключателю, предоставляющему дополнительное удобство. Тогда дисплей подключать к отдельной розетке его стандартным кабелем. При подключении через корпус экономиться розетка, но нужен переходник, так что выигрыш сомнительный. А кроме дисплея питать вроде больше нечего:)

Кстати, и в случае AT питания использование розетки нежелательно, так как кнопка питания компьютера одновременно включает и его и дисплей. Это ведет к обгоранию выключателя так как 17"" CRT-дисплей потребляет приличный ток.

Функциональность корпуса

Легкость доступа внутрь

Снимающаяся боковая стенка (левая, если смотреть со стороны лица) обеспечивает легкий доступ к внутренним компонентам. У некоторых корпусов снимаются обе стороны (тогда для жесткости верхняя стенка обычно составляет одно целое с шасси). В традиционном же исполнении кожух является П-образным.

Для быстрого снятия (кожуха или стенки) вместо традиционных винтов применяют винты с головкой в насечках (барашек) или замки-защелки. Это позволяет обходиться вообще без отвертки.

В некоторых корпусах применяют также выезжающую раму, на которой размещается пластина с системной платой. Все вставленное в плату вынимать не надо, в том числе и карты. Однако необходимость отключения от платы проводков индикаторов, а также поворота корпуса (если он придвинут торцом к стенке) снижает привлекательность этого решения.

Тут не могу не рассказать как здорово эта проблема решена у PowerMac (не путать с "бытовым" iMac"ом, где корпус и дисплей составляют одно целое). Там правую стенку можно открыть как дверь секретера (то есть ось поворота составляет нижнее правое ребро). А вместе со стенкой поворачивается и системная плата, становясь доступной.

Дизайн кнопок управления

На лицевой стороне находятся как минимум 2 кнопки: включения (POWER ) и перезагрузки (RESET , сброс). К их дизайну предъявляются определенные требования (например, совсем плохо, если все они одинаковые, например, круглые, одного диаметра и цвета и расположены близко друг от друга).

Кнопка выключения

Требования к кнопке включения:

• должна выделяться цветом и размером от других
• не должна выступать, лучше, когда она чуть утоплена (так она меньше повреждается и ее труднее случайно нажать)

Заметим, что для питания типа AT лучшим выключателем является тумблер. Для питания типа ATX это в принципе невозможно, т.к. здесь измеряется также длительность нажатия (развитые BIOS программируются на аварийное выключение питания при нажатии более 4 секунд, когда основная кнопка не срабатывает)

Кнопка перезагрузки (Reset)

Эта кнопка должна быть мелкой и утопленной, чтобы затруднить непреднамеренное нажатие на нее. Наилучший вариант, когда она настолько маленькая, что нажимается только тонким предметом типа шариковой ручки.

Кнопка Sleep

Есть на некоторых ATX корпусах. Позволяет мгновенно послать компьютер в состояние сна (энергосберегающий режим), если надо сделать паузу в работы. Более дорогой альтернативой является использование клавиатуры с такой же кнопкой. Нельзя сказать, что эта кнопка жизненно важна:)

Расположение блока питания

Блок питания в башне располагают обычно в верхней части корпуса, а ниже его располагается системная плата. В достаточно высоких корпусах блок питания располагается полностью над системной платой, так что их проекции на боковую стенку не пересекаются. Это обычное расположение, "без перекрытия".

Это особенно понятно, когда блок лежит на полке (еще бывает крепление просто на винтах к задней стенке).

В более низких корпусах (39 см и ниже) указанные проекции частично пересекаются, так как блок питания повернут на 90° относительно продольной оси. Поэтому такие корпуса несколько шире обычных — порядка 22 см. На системной плате под блоком питания находится гнездо процессора. Это создает следующие неудобства:

• процессор закрыт блоком питания и поэтому для работы с процессором нужно сначала демонтировать блок питания (или вести работы вслепую)
• блок питания загромождает место около процессора, ухудшая его обдув
• появляется ограничение на высоту переходных плат для процессоров (сокетный вариант для слотового гнезда). Чтобы обойти это, компания ASUS выпускает специальные низкопрофильные переходные платы

Очевидно лучше высокие корпуса, "без перекрытия"

Размеры корпуса

Повторим, что для домашнего компьютера компактный корпус — не лучший вариант.

Высота корпуса должна быть не менее 42 см. Во-первых, это почти гарантирует, что блок питания располагается без перекрытия (см. выше). Но главное, что таким корпусом можно загородить от бокового света 17-дюймовый дисплей.

Следующее требование субъективно: для меня важно, чтобы глубина корпуса была не более 45 см . Дело в том, что я держу мышь с левой стороны, несмотря на то, что правша. Просто заметил, что серые и служебные клавиши заставляют руку летать за мышью приличные десятки сантиметров за один "взмах". За день, наверное, набегают сотни метров:) Для мыши с левой стороны это не происходит. Корпус у меня придвинут к дисплею и поэтому коврик мыши располагается как раз напротив корпуса. Несмотря на то, что стол имеет приличную глубину — 77 см. — указанная глубина корпуса является предельной, учитывая, что стол придвинут к стене, а сзади корпуса должно быть не менее 5 см. для нормальной вентиляции и чтобы кабели не очень изгибались.

Заметим, что коротких корпусов оказалось существенно меньше длинных (47 см и более).

Ширина корпуса особой роли не играет и диапазон 17-20 см. вполне нормален. Если корпус шире, то нужно проверить, нет ли перекрытия.

Легкая замена приводов

Речь идет о том, чтобы заменять (вынимать, вставлять) приводы не снимая пластину с системной платой, а только сняв стенки (или даже одну стенку).

Все дело в правых (если смотреть с лицевой стороны корпуса) винтах крепления диска к раме отсеков, которые закрываются пластиной (винты слева всегда доступны).

Существуют корпуса, где указанная замена возможна. Там применяют следующие решения:

• Короб малых отсеков делается снимающимся (выдвигается на салазках влево). При этом, если в коробе находится привод, вставляемый в отсек, то нужно также снимать и лицевую панель.
• На пластине, несущей системную плату, делаются отверстия напротив винтов, так что отверткой и пинцетом можно исхитриться поработать с винтами.
• Пластина, на которую крепится системная плата, смонтирована на раме, выдвигающейся назад на салазках. Тогда достаточно отодвинуть раму (отодвинув защелку) на 10-15 см, чтобы получить доступ к правым винтам приводов. Кабели приводов снимать не надо. Обычно не надо снимать и тонкие проводки светодиодов, так как у большинства ATX плат они находятся в нижнем ближнем углу платы.

Место для второго вентилятора и его размер

Во всех хороших современных корпусах предусматривается возможность установки дополнительного вентилятора (основным является встроенный в блок питания). Его используют для охлаждения таких "горячих" устройств как скоростной диск (7200 об/мин и выше), современная графическая 3D-карта, разогнанный процессор. Возможность установки означает наличие решетки в шасси и мест под винты.

Место для дополнительного вентилятора предусматривается или впереди, в нижней части, либо сзади, под блоком питания.

В первом случае поток насквозь проходит сквозь корпус, что является оптимальным для охлаждения. Эти модели распознаются по декоративным решеткам впереди (через которые засасывается воздух). Однако передний всос создает дополнительный шум.

Во втором случае поток воздуха не оптимален, но дополнительный вентилятор точно обдувает процессор. Кроме того, этот вариант более тихий.

Некоторые модели предусматривают оба типа установки дополнительных вентиляторов!

Интересно, что согласно грядущей спецификации PC"2001 (компьютер, не соответствующий этой спецификации, теряет сертификацию Windows Hardware Quality Laboratory, которая оценивает, годен ли компонент или PC целиком для работы под Windows. Коротко и ясно.) уровень шума, исходящий от корпуса, установлен на очень низкой отметке 37 дБ. Это много меньше, чем создают 2, а тем более 3 вентилятора. Так что в этой области нас ждут перемены.

Щель для дискет

Некоторые корпуса имеют исполнение отсека для флоповода в виде щели (см. фото). Это выглядит привлекательно, но дискету приходится буквально выщипывать из корпуса (заталкивается она тоже не всегда просто).

Эти же корпуса иногда имеют более глубокую лицевую панель, так что вынуть или вставить компакт диск также трудновато.

Окно для ИК-передатчика

Некоторые корпусы имеют отверстие и посадочное гнездо изнутри для монтажа "глаза" ИК-передатчика (на инфракрасных лучах), который используется обычно для беспроводной передачи на принтер. Такое окно есть лишь на небольшом числе корпусов.

Заметим, что альтернативой являются ИК-передатчики, монтируемые в малый отсек корпуса.

Фильтр для выбора моделей

Ниже приводятся модели ATX миди корпусов (т.е. с 3 большими внешними отсеками), доступные на московском рынке, и отвечающие следующим требованиям:

• из толстой стали
• с сертифицированным блоком питания, мощность не менее 235 Вт, с управляемой скоростью вращения вентилятора
• без перекрытия системной платы блоком питания
• с местом для установки дополнительного вентилятора
• с сертификатом FCC Class B на излучение
• с гладкими обработанными краями
• со съемной боковой стенкой
• без щелевого отсека для флоповода
• длиною не более 47 см

Забегая чуть вперед скажу, что сейчас такие модели можно купить за $60-75. Весить покупка будет около 10 кг. Это не тяжело, но громоздко. Так что, отправляясь за покупкой, прихватите веревки и палку. Последняя, просунутая под веревками, будет неплохой ручкой.

Модели корпусов, прошедшие фильтр

Все корпуса имеют сертификат ISO 9002 на производство, а блок питания имеет собственный выключатель.

Марка	Aopen HX-45A	Denco Dx08	Hansan Feel 505	InWin S500	LCT LX734A	SIC 62101X
3,5"" внутр.
Выс. см
Шир. см
Глуб. см
Металл мм.
Доп. вентилятор	1 передн. большой		2 больших	1 задн. большой	1 перед. и 1 задн.	1 задн. большой
Доступ к 3.5""		• отверст.	• отверст.	• съемн.	• съемн.
Выключ. на БП
Цена $

Aopen

В серию 45 входят помимо HX также модели HQ, HC, LX, HT, отличающиеся только дизайном (однако реально завозятся пока только HX-45). Модель HX-45А имеет мощность блока питания 250 Вт, а HX-45 — 235 Вт. Сайт компании: www.aopen.com.tw

Корпус сделан из качественной стали толщиной 1 мм. HQ45 имеет мощность 250 Вт и является новой моделью.

Aopen HX-45A

Denco

Корпуса этой компании имеют еще сертификат Ростеста. Имеется кнопка SLEEP . Кожух сделан из двух половин, причем одна из них Г-образная, так что снимать удобнее малую стенку. Она крепится или на двух барашковых винтах или снимается ручкой-замком. Сбоку внутри есть поворотная пластина для установки дополнительного жесткого диска 3.5"" или 5.25"" (крепится на вертикальной оси). Все модели Dx08 имеют сходные характеристики. Сайт компании www.oceanhk.com/denco

Заметим, что грамотно кнопки RESET и SLEEP сделаны только у D908. У других они расположены рядом и выглядят одинаково. Можно представить, как будет весело, когда вместо SLEEP пользователь ненароком нажмет RESET (видимо, следует порекомендовать заклеить RESET кнопку скотчем:)). Особенно это касается модели D708, где эти кнопки такие крупные и так расположены, что их легко задеть.

Denco D608	Denco D708
Denco D808	Denco D908

В продаже бывают в основном корпуса с блоком питания Oktek X20 235 Вт и реже SeaSonic 250 Вт (последние в модификациях с розеткой или выключателем). Пластины-заглушки карт сделаны съемными.

Hansan Systems

Особенностью корпусов компании Hansan Systems является толстая сталь — 1 мм (1.2 мм для некоторых деталей). Сайт компании www.hansansystems.com

Кнопки управления у рассматриваемой модели Feel 505, хотя и имеют одинаковый размер, разных цветов. Индикаторы находятся выше и закрыты темным пластиком (что придает корпусу определенную элегантность).

Feel 505

Feel 505 изнутри

На сайте компании есть еще более короткая модель Feel 501 глубиною 42 см.

Помимо этой модели широко представлены модификации с различными "мордочками", все очень симпатичные, но длинные (за счет непомерно глубокой лицевой панели) и со щелью:(

Имя производителя у продавцов отсутствует и модели представлены только названиями.

InWin

У всех моделей блоки питания имеют низкий уровень шума и отдельный выключатель. У продавцов модели иногда называются Solist . Пластиковые компоненты имеют сертификат UL на непроницаемость излучения. Сайт компании www.in-win.com

Модель InWin S500 делается из японской стали, и имеет две съемные боковые стенки. Отсеки для 5- и 3-дюймовых приводов выдвигаются на салазках влево; есть возможность установки двух дополнительных вентиляторов. Как видим, недостатком является несколько большая глубина.

Еще есть модели серии A и Q (A500, A700…). У них кожух П-образный, но зато сталь 1 мм, причем оцинкованная.

InWin S500

LCT Technology

Компания LCT Technology ЮэСовская, поэтому есть основание полагать, что корпуса спроектированы хорошо:). А изготавливают их в Китае, что обеспечивает невысокие цены. Сайт компании www.lct-tech.com В Москве есть представительство, что обеспечивает поставку многих моделей.

Особенно интересна модель LX 734A:

• используется 1 мм сталь
• лицевая панель легко отделяется (без винтов), давая доступ к устройствам в отсеках (см. ниже)
• все приводы в отсеках имеют каждый свои салазки (последние входят в комплект корпуса). После снятия мордочки можно вынуть вперед любое устройство в отсеке (нажав на защелку)
• короба снимаются
• снимаются обе стенки (один винт с головкой, правда предварительно нужно снять ""морду"")
• отсеки закрыты выламывающиеся пластинами
• в комплект поставки входит дополнительный передний кулер (80 мм.)

И все это за умеренную цену.

Из дешевых моделей (из более тонкой стали) отметим TSK-T081.

SIC

Корейский производитель. Сайт компании вычислить не удалось (поэтому пробелы в данных). Внешне корпуса производят приятное впечатление. На всех моделях сертифицированные блоки питания мощностью 250 Вт.

SIC62101X

Есть также большое число необычного вида моделей, например, с нижним расположением больших отсеков и блока питания.

Приложение : Другие корпуса

CAT

Производитель и его cайт неизвестны. Модели довольно дешевые, однако нет таких, которые проходят через выставленный фильтр.

Elan Vital

Это дочерняя компания знаменитой ASUS. Сайт фирмы: www.elanvital.com.tw Из двух доступных на рынке моделей интерес представляет T-10AB с 1 малым внешним отсеком. Она занимает некоторое промежуточное положение между миди и полной башнями. Вторая модель T-5AB имеет перекрытие системной платы.

Кнопка питания выделяется от кнопки сброса цветом и дизайном и фиксируется поворотом на 90? (так что случайно выключить компьютер невозможно). Корпус устанавливается на плоских ножках, которые могут поворотом выступать или не выступать за проекцию корпуса. 3- и 5-короба выдвигаются вбок на салазках. Индикаторы расположены на верхней кромке и видны даже при напольном положении. Снимаются обе боковых стенки, при этом используются винты-барашки, которые остаются в стенках (так, что их невозможно потерять). Кабели от кнопок и светодиодов проходят в специальных коробах и фиксируются. Кнопка RESET утоплена и сделана очень малой.

Заметим, что все корпуса Elan Vital имеют не только окно под ИК-передатчик (на фото оно под кнопкой), но и установочное гнездо под него.

Enlight

Известный производитель недорогих корпусов из Гонконга. Интересен еще тем, что производит также блоки питания. Сайт компании www.enlightcorp.com К сожалению у компании похоже нет моделей, проходящей через выставленный фильтр (или с перекрытием системной платы блоком питания, или нет нужного числа отсеков). Впрочем, есть серия EN-7230 с 4 большими отсеками, высотою 48 см.

FKI

Модель FK-505, проходящая фильтр, пока, к сожалению не завозится. Вместо нее импортеры предпочитают модели серии 600, имеющие убийственную глубину 48.5 см (именно для них указана цена). Сайт компании www.fkusa.com

Заметим, что продукция FKI у продавцов часто выдается за Asus (из-за надписи на лицевой панели) а имя Fong Kai Industrial продавцам, похоже, не известно:)

Модели 505 и имеет подставку, а 600-й серии — ножки. Пластины-заглушки карт выламываются.

Palo Alto

Новый игрок на отечественном рынке. Сайт компании www.paloaltoproducts.com Нужным числом отсеков обладает только полная башня PA-810 высотою 48 см.

Приложение : Преимущества ATX перед AT

ATX расшифровывается как AT eXtension (расширение AT) и является спецификацией компании Intel на корпус и системную плату (спецификация имеет несколько выпусков). Ниже подробнее рассматриваются преимущества перед AT.

Расширение возможностей блока питания

Компоненты системной платы используют напряжение как 5 В, так и 3.3 В. В стандарте AT на плату подается только 5 В, а 3.3 В получается преобразователем напряжения на этой плате. В ATX напряжение 3.3 В вырабатывается самим блоком питания, так что необходимость в преобразователе на плате отпадает. Это освобождает место на плате и улучшает тепловой режим.

Для гибкого управления режимами "сна" с возможность "пробуждения" от клавиатуры, звонка на модем и других событий предусмотрена постоянная подача на системную плату напряжения. Если корпус выполнен согласно полной спецификации, то блок питания имеет на задней стороне корпуса отдельный выключатель, позволяющий обесточить системную плату.

Опционально возможно управление скоростью вентилятора, температурный контроль блока питания и контроль величины напряжения 3.3 вольта.

Направление воздушного потока

В корпусе AT вентилятор блока питания всегда выдувает поток (из задней части). В первоначальной спецификации ATX предусматривалось всасывание воздуха, для того, чтобы направлять поток на процессор. Это позволяет вообще отказаться от собственного кулера на процессоре, заменив его большим радиатором. Теперь нестрашно, если бесшумный кулер вдруг откажет, и процессор перегреется и выйдет из строя. Мне приходилось видеть это решение в десктопных корпусах от Compaq.

Это решение действительно удачное для десктопов. Для башен оказалось удобнее по-прежнему выдувать воздух, что улучшает теплообмен. Дело в том, что, во-первых, блок питания сам нагревает воздух, во-вторых, теплый воздух поднимается наверх. Далее сам блок питания удобно размещать над системной платой и даже на полочке. Так что он больше не обдувает системную плату. А для обдува процессора используется, как мы знаем, дополнительный вентилятор.

Разъемы портов вынесены на главную плату

Разъемы портов, выходящие на заднюю часть корпуса, расположены на самой главной плате. У плат формата AT они располагаются на кронштейнах, к которым ведут соединительные кабели. В результате улучшается вентиляция платы и упрощается монтаж.

По этому признаку легко отличить ATX от AT: сзади разъемы в корпусе башня расположены не горизонтальными рядами, а вертикальными (в Desktop — наоборот).

Уменьшение длины соединительных кабелей

IDE порты расположены на системной плате ближе к отсекам приводов, так что сокращается длина соединительных кабелей и улучшается вентиляция. Более того, облегчается доступ к процессору и модулям памяти. Между прочим, уменьшение длины кабелей важно для устойчивости работы, т.к. IDE интерфейс чувствителен к наводкам.

Далее, в отличие от AT, где системная плата крепится к корпусу пластиковыми ножками, в ATX используются винты, что добавляет надежности (впрочем, это в идеале — на практике системные платы и в АТХ-корпусах нередко крепятся при помощи пластиковых ножек).

Приложение : Замена корпуса

Заметим, что многие корпуса поставляются с отсутствующими 1-2 заглушками впереди и сзади. Пугаться этого не стоит — так и было задумано для удешевления.

В случае АТ-питания новый блок питания можно проверить подключив к нему только жесткий диск или привод CD и убедиться, что они раскручиваются, а световой индикатор CD еще и светится (подключение флоповода ничего не даст, т.к. его индикатор светится только при работе с дискетой).

Для блока питания ATX нужен сигнал готовности от системной платы, иначе он просто не "заведется". Поэтому блок питания нужно обмануть, для чего:

1. В выключенном состоянии аккуратно замкнуть в разъеме коннектора, вставляемого в системную плату, контакт "Power Supply On" (контакт номер 14, обычно зеленого цвета) с любым контактом "Ground" (номера контактов 3, 5, 7, 13, 15-17; они могут быть черные, серые или коричневые). Заметим, что контакты описаны в руководстве системной платы
2. Подключить нагрузку в виде жесткого диска или привода компакт-диска
3. Включить блок питания. Должен вращаться его вентилятор, а также раскрутиться подключенный привод

Замена или монтаж нового корпуса состоит из следующих шагов (при этом используется документация к системной плате):

1. Открытие корпуса
2. Монтаж приводов В комплекте с корпусом идет пакет с винтами. Винты бывают двух типов, слегка отличающихся диаметром. Меньшие имеют круглую головку и предназначены для приводов компакт дисков и флоппи. Большие — для жестких дисков и всего остального и имеют шестиугольную головку. К приводам подключают питание. Разъем питания для флоповода маленький и плоский
3. Установка на системную плату процессора, памяти, графической карты . Понятно, что процессор на "открытую" плату вставлять удобнее. Что касается графической карты и, особенно, модулей памяти, то они в новую плату вставляются с усилием. Если плата прикреплена к пластине, то она находится как бы навесу, прогибается и похрустывает. Не все платы выдерживают такой прогиб. Плату можно положить на стол, подложив под нужный слот коврик от мыши или поставить на ребро и с другой стороны подпирать рукой
4. Крепление системной платы к пластине Положение платы определяется тем, что ее нижние и внешние края должны вплотную прилегать к соответствующим краям пластины. В соответствующих местах к пластине крепятся ножки. ATX-платы крепятся винтами на ввинчивающиеся ножки (АТ-платы крепятся на пластмассовых ножках), причем под винты кладутся изолирующие шайбы. Правый верхний угол платы фиксируется на ножке-"запонке"
5. Крепление пластины с платой к корпусу
6. Подключение к плате интерфейсных кабелей Флоповод подключается концевым разъемом (тогда он виден под именем A:). К плате подключается кабель питания
7. Подключение к системной плате проводов к индикаторам и выключателям (они надписаны). Тут надо заметить, что зеленый индикатор надо подключать к контактам, предназначенным для блокировки клавиатуры (что сбивает с толку, т.к. это в документации к системной плате обычно не указано)
8. Подключение внешних устройств (клавиатура, мышь, дисплей)
9. Включение компьютера и проверка работы

Глоссарий

Micro ATX — форм-фактор корпуса. Представляет собой микро башню с типом питания SFX. В этот малый корпус входит только плата форм фактора Micro ATX (имеет малое число слотов)

SFX (Small Form factor — малый форм фактор) — тип питания. Является модификацией ATX для компьютеров уменьшенного размера с корпусом типа микро башня. Основное отличие — меньшая мощность. Согласно спецификации SFX (входит в спецификацию Micro ATX) суммарная мощность питаемых устройств не должна превышать 90 ВА. Используется в офисных компьютерах. SFX не поддерживает напряжение -5 вольт, которым питаются карты ISA (см. главу о платах) и которые должны отсутствовать на платах формата Micro ATX

Slim — типы корпуса типа десктоп, только очень плоский. Применяется для офисных компьютеров. Системная плата должна иметь форм фактор NLX (или LPX в случае АТ-питания), чтобы уместиться в таком корпусе

Вконтакте

Одноклассники