Форм-фактор ATX – особенности и разновидности

Все основные компоненты персональных компьютеров монтируются на одной печатной плате, которую принято называть материнской (Motherboard). С целью унификации элементов компьютерной техники был разработан особый форм-фактор (стандарт) материнской платы, который на сегодняшний день обозначается аббревиатурой АТХ. Из нашего обзора вы сможете узнать о его особенностях и разновидностях.

Особенности форм-фактора АТХ

Форм-фактор АТХ или Standard был разработан в 1999 году и на сегодняшний день он не претерпел кардинальных изменений. Хотя и прошел 12 этапов модернизации. Благодаря этому, даже те компьютеры, которые можно отнести к разряду технических раритетов, без проблем интегрируются с современными периферийными устройствами и могут быть включены в локальные вычислительные сети любой топологии.

Аббревиатура АТХ содержит три английских слова: Advanced Technology Extended, что в переводе означает «Передовые технологии массового применения». В принципе, это рекламный слоган, привлекающий внимание пользователя, но не раскрывающий сути явления. Предложенный компанией IBM форм-фактор АТХ регламентировал пять основных параметра материнской платы:

1. Её размер.
2. Способ подачи электрического питания на элементы системы и его номиналы.
3. Количество и расположение разъемов для подключения периферийных устройств.
4. Тип и расположение разъемов для подключения плат расширения.
5. Компоновку основных элементов.

Размер печатной платы влияет на тип устройства, в которой он устанавливается. Например, так называемые системные блоки исполняются в виде вертикально устанавливаемого корпуса со съемными боковыми крышками, получившего название Tower (башня). Для формата Midi Tower (высота от 17 до 21 дюйма), самого ходового для персональных ПК, используются платы АТХ. А для Full Tower (от 22 до 27 дюймов) применяется плата EATX. Кроме того, чем больше физический размер платы, тем больше и расстояние между портами для подключения периферийных устройств. А это влияет на размер отверстия на задней стенке корпуса, которое закрывается (это не обязательно) заглушкой, идущей в комплекте с устанавливаемой материнской платой.

Способ подачи электрического питания в Standard ATX является наиболее значительным преобразованием, произошедшим в результате эволюции  персональных компьютеров. Теперь этим управляет сама материнская плата, что позволило держать BIOS постоянно загруженным, а компьютер готовым к выходу в рабочий режим без дополнительных манипуляций, одним нажатием кнопки. Или выхода из режима сна перемещением мыши, нажатием на кнопку клавиатуры или иным действием. Для этого на нее от блока питания (располагается внутри корпуса компьютера), включенного в сеть подается так называемое дежурное напряжение номиналом 5 вольт.

Силовой разъем для подачи питания на элементы схемы имеет стандартную конфигурацию и распиновку. Он состоит из двух функциональных частей – на двадцать и четыре контакта. Первый остался от начальной генерации стандарта – ATX 1.0. А второй применяется специально для питания процессора мощностью более 50 Вт и является высоковольтным – на нем 12 вольт. Расположены они раздельно, четырехштырьковый ближе к процессору. На них есть ключ, не допускающий произвольное (неправильное) подключение. Блоки питания устаревшей конструкции (без штекера на 4 пина) полностью совместимы с разъемом на 20 штырьков. 

Одной из причин разработки форм-фактора ATX явилась необходимость подключения компьютера к внешним устройствам и его интеграции в локальную вычислительную сеть. Если прежний стандарт (АТ) имел только два внешних разъема PCi – для клавиатуры и мыши, то в настоящее время набор портов значительно расширен. В первую очередь появились USB, что позволило отказаться от одного PCi. Имеется не менее двух видеоразъемов – не только аналоговые, но и высокочастотные цифровые HDNMI. Имеются и сетевые разъемы для подключения витых пар. Имеется три стандартных штекерных разъема для подключения аудиосистем.

На материнских платах АТХ для плат расширения устанавливаются последовательные шины PCIe. Ранее использовались так называемые брекеты с защелками. Кроме того, были выделены отдельные разъемы для набора плат оперативной памяти. Основные накопители – жесткие диски и дисководы, ранее подключались через разъемы IDE. Сейчас применяются отдельные порты SATA – не менее 4 штук на плату.

Появился и специальный процессорный разъем – сокет. Благодаря этому, на материнскую плату можно устанавливать процессоры одной серии, увеличивая производительность компьютера простым механическим действием.

Наиболее энергоемкие элементы материнской платы – южный и северный мост, процессор скомпонованы в верхнем заднему углу платы. Это позволило использовать вентилятор блока питания для отвода тепла от них и уменьшило физическую длину шин передачи данных, что также влияет на скорость.

В целом форм-фактор материнской платы АТХ получился очень гибким и способным адаптироваться к любым задачам. Пользователь может производить практически неограниченную модернизацию компьютера простыми механическими действиями по принципу конструктора. Набор внешних портов позволяет включать его в локальную сеть любой топологии.

Распространенные стандарты материнских плат АТХ

Сохраняя основные принципы построения и размещения элементов на материнской плате, было разработано несколько дополнительных видов форм-фактора АТХ. Что позволило применить его для нескольких типов персональных компьютеров – от системных блоков до ноутбуков и планшетов. Применяется он и для так называемых моноблоков.

Видимыми различиями являются размеры плат. Но именно они определяют принципиальную разницу между ними, поскольку влияют на количество плат расширения.

ATX и ATXE

Применяются для системных блоков типоразмеров Midi и Full Tower. Стандартная плата вмещает 7 плат расширения, включая отдельный графический процессор (даже если имеется интегрированный GPU). Расширенный стандарт с литерой Е (Extended) предполагает установку от восьми до 10 плат расширения. Однако он не получил широкого распространения, поскольку общей тенденцией развития стала миниатюризация.

Mini и Micro ATX

Разработаны в рамках тенденции всеобщей миниатюризации персональных компьютеров. Платы Mini разрабатывались для системных блоков Mini Tower и довольно быстро ушли с рынка, поскольку не давали пользователям особенных преимуществ. Уменьшение размеров привело к сокращению разъемов для плат расширения до четырех, чего было явно недостаточно для апгрейда.

Форм-фактор Micro ATX применялся и применяется для десктопов, в основном ноутбуков. Приживался он довольно сложно, поскольку в нем широко применяются интегрированные платы. Графический процессор, тюнер, модем. К тому же к нему нельзя было подключать популярные в первом десятилетии дисководы, а лазерные накопители были еще редки. Сейчас проблема с качеством и производительностью встроенных плат мультимедиа решена в полном объеме, они вполне тянут даже продвинутые игры. Только 3D виртуальные реальности им не под силу. Поэтому такие материнские платы стоят на большинстве ноутбуков и планшетов среднего ценового сегмента. У них есть два слота для плат расширения, но даже эти скромные возможности апгрейда большинством пользователей игнорируются, поскольку штатной мощности машины хватает на все их запросы.

Mini ITX

Это еще не носимая на руке электроника, но такие материнские платы устанавливаются в планшеты и крупноформатные смартфоны. Из-за уменьшения размеров способность к апгрейду сведена к минимуму. Степень интеграции у них еще больше. Даже процессоры устанавливаются не в сокет, а впаиваются – не во всех моделях, но во многих. При этом с 2010 года компании AMD и Intel предложили схему, в которой объединены основной и графический процессоры.

Этот форм-фактор сейчас крайне популярен из-за своей компактности и малого энергопотребления при совершенно потрясающих возможностях. Для него разрабатываются новые процессоры на 32 вычислительных потока – Xeon D, например. Поэтому цена на такие материнские платы и компьютеры на их основе часто бывает неадекватно высокой, порожденной ажиотажным спросом. 

Миниатюризация плат продолжает оставаться трендом развития. В настоящее время появились форм-факторы Nano и Pico АТХ.

Сводная таблица основных размеров плат АТХ

Как выбрать материнскую плату АТХ

Может показаться, что при выборе материнской платы АТХ главным критерием является размер. На самом деле унификация разъемов питания и внешних портов делает ее универсальной. Применив не самые изощренные ухищрения, вы можете установить Micro ATX в корпус системного блока Midi Tower. Это не повлияет на функциональность системы. Более важным представляется тип и возможности процессора, с нею интегрированного или типоразмер сокета под него.

Второй по важности критерий – возможность модернизации и апгрейда компьютера. Наибольшими они являются у EATX. Если же вы стремитесь к снижению энергоемкости вашей локальной сети, то ее стоит строить на материнских платах Mini ITX.