Классификация материнских плат по форм фактору

Материнская плата

Классификация материнских плат по форм фактору

Материал из Machinepedia

Материнская плата стандарта ATX (модель MSI K7T266 Pro2)

Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard — главная плата; сленг.

мама, мать, материнка) — сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер оперативной памяти и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода).

Именно материнская плата объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор, оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители.

Основные компоненты

Основные компоненты, устанавливаемые на материнской плате:

  • Центральный процессор (ЦПУ).
  • Набор системной логики (чипсет — англ. chipset) — набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов».
    • Северный мост (англ. Northbridge), MCH (Memory controller hub), системный контроллер — обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер. Для подключения ЦПУ к системному контроллеру могут использоваться такие FSB-шины, как HyperTransport и SCI. Обычно к системному контроллеру подключается ОЗУ. В таком случае он содержит в себе контроллер памяти. Таким образом, от типа применённого системного контроллера обычно зависит максимальный объём ОЗУ, а также пропускная способность шины памяти персонального компьютера. Но в настоящее время имеется тенденция встраивания контроллера ОЗУ непосредственно в ЦПУ (например, контроллер памяти встроен в процессоры в AMD K8 и Intel Core i7), что упрощает функции системного контроллера и снижает тепловыделение. В качестве шины для подключения графического контроллера на современных материнских платах используется PCI Express. Ранее использовались общие шины (ISA, VLB, PCI) и шина AGP.
    • Южный мост (англ. Southbridge), ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC — используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I/O) — микросхемы, обеспечивающей поддержку исторических низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).

Как правило, северный и южный мосты реализуются в виде отдельных СБИС, однако существуют и одночиповые решения. Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

  • Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. ОЗУ изготавливается как отдельный блок; также может входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера в виде оперативной памяти.
  • Загрузочное ПЗУ. Хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS, однако может содержать и ПО, работающие в рамках EFI.

Классификация материнских плат по форм-фактору

Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места её крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, разъёма центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.

Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей.

  • Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX.
  • Современные: ATX; microATX; FlexATX; NLX; WTX, CEB.
  • Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX

Существуют материнские платы, не соответствующие никаким из существующих форм-факторов.

Обычно это обусловлено либо тем, что производимый компьютер узкоспециализирован, либо желанием производителя материнской платы самостоятельно производить и периферийные устройства к ней, либо невозможностью использования стандартных компонентов (так называемый «бренд», например, Apple, Commodore, Silicon Graphics, Hewlett-Packard, Compaq чаще других игнорировали стандарты; кроме того в нынешнем виде распределённый рынок производства сформировался только к 1987 году, когда многие производители уже создали собственные платформы).

Читайте также  Запуск Windows 7 после замены материнской платы

Наиболее известными производителями материнских плат на российском рынке в настоящее время являются фирмы Asus, Gigabyte, MSI, Intel, Biostar, Elitegroup, ASRock. В России материнские платы производит компания «Формоза» (использовались компоненты фирм Lucky Star и Albatron). На Украине — корпорация «Квазар-Микро».

Материнские платы мобильных компьютеров

Материнские платы портативных компьютеров (ноутбуков) существенно отличаются от материнских плат настольных компьютеров: в них встроено множество комплектующих (например, видеокарта), которые на обычных персональных компьютерах просто подключаются к ней. Это обеспечивает компактные габариты и низкое энергопотребление ноутбука, но приводит к меньшей надёжности, проблемами с теплоотводом, значительному увеличению стоимости материнских плат, а также отсутствию взаимозаменяемости.

Источник: http://machinepedia.org/index.php/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B0

Форм-факторы материнских плат

Классификация материнских плат по форм фактору

Процесс сборки нового стационарного компьютера или апгрейд старого, всегда сопровождается не малым количеством вопросов, ответы на которые нужно получить своевременно, то есть, до покупки дорогостоящих комплектующих.

Поэтому, на этапе планирования конфигурации ПК пользователь, в первую очередь, должен для себя определить, какой форм-фактор материнской платы будет в ней применен. Ведь именно он задает кучу параметров для будущей сборки, начиная от размеров корпуса системного блока компьютера, заканчивая типом встроенной в него системы охлаждения.

Исходя из этого, в данной теме рассмотрим, какие бывают форм-факторы материнских плат, их виды, форматы, размеры, предназначение и т.д.

Что такое форм-фактор системной платы

Форм-фактор материнской платы это установленный производителями стандарт, задающий ее габаритные и присоединительные размеры, то есть размеры крепления к корпусу, количество и расположение интерфейсных слотов для подключения оперативной памяти, видеокарты, разного рода карт расширения, портов ввода и вывода и прочих необходимых интерфейсных разъемов.

https://www.youtube.com/watch?v=0tlSeVm—g0

Как видите, данный параметр напрямую влияет, как на внешний вид в целом, собираемого системного блока, так и на его аппаратную начинку. Если выбрать не правильный форм-фактор материнской платы, то последствия могут быть печальными, приводящими к незапланированному расходу бюджета. Здесь нужно учесть множество факторов: это размер корпуса системного блока, его внутреннее пространство для установки карт расширения, видеокарты, процессора, блока питания, дисковой системы, ну и системы охлаждения.

Если конфигурация проектируется для мощного игрового компьютера, то последнему из перечисленных пунктов требуется уделить особое внимание.

Обзор классификаций материнских плат начнем с наиболее популярных в кругах рядовых пользователей форм-факторов и закончив МП профессионального уровня, предназначенных для специфически задач.

Форм-факторы системных плат для офисных и игровых ПК

Форм-фактор ATX

Данный формат МП является наиболее востребованным для построения стационарных компьютеров любой конфигурации, начиная от офисного варианта, заканчивая мощной игровой станцией. Платы формата ATX имеют стандартные размеры 30,5х24,2 см., что позволяет производителям без труда наделять их всем необходимым функционалом и полноценной комплектной базой – слотами, портами, интерфейсными разъемами, усиленными цепями питания и т.д.

К важной конструктивной особенности данного типоразмера МП нужно отнести то, что они совместимы лишь с корпусами системных блоков того же стандарта ATX. С одной стороны, это, казалось бы, минусом, но с другой- сборка компьютеров с их применением может сэкономить пользователю денежные средства из выделенного им бюджета.

Во-первых, компьютер, собранный на их базе менее требователен к системе охлаждения, потому как компонентам его аппаратной начинки не приходится ютиться в маленьком корпусе, а значит они имеют хорошую вентиляцию без применения дорогостоящих систем охлаждения.

Во-вторых, сегмент корпусов, совместимых с материнскими платами форм-фактора ATX, более велик по сравнению с прочими типоразмерами. Поэтому, собирая компьютер, у пользователя не возникнет затруднения с выбором корпуса будущего ПК ни по финансовой стороне вопроса, ни по выбору модели.

MicroATX (mATX)

Данный типоразмер материнских плат является урезанной версией стандарта ATX. Это касается как размеров, так и комплектной базы. Размеры МП этого стандарта составляют 24,4х24,4 cм. Они полностью совместимы с корпусами предыдущего формата, но не наоборот. Зачастую платы MicroATX могут быть схожи по конфигурации со своими собратьями стандарта ATX. То есть, они могут оснащаться тем же чипсетом, но с меньшим количеством слотов PCI, предназначенных для установки различных карт расширения.

Кроме этого, не редко МП типоразмера MicroATX оснащаются встроенным графическим ядром, а схожие по конфигурации ATX нет. Отсюда следует, что системные платы этого форм-фактора не нацелены на построение игровых систем, а в большинстве случаев, ориентированы лишь для создания компьютеров офисного назначения.

FlexATX

Форм-фактор FlexATX является следующей эволюцией в сторону уменьшения материнских плат и удешевления компьютеров, собираемых на их базе. МП данного формата имеют размер 22,9х19,1 см и предназначены только лишь для офисных ПК. Они, как и их предшественницы, полностью совместимы с корпусами системных блоков формата ATX и с их системой питания.

Важной отличительной особенностью МП этого стандарта, позволяющей достигать им не высокой продажной стоимости, это их более скудная комплектная база. В некоторых случаях они даже не комплектуются слотами расширения, а пользователю приходится довольствоваться только лишь портами USB и IEEE-1394/FireWire.

Ниже на видео рассмотрены основные отличия МП семейства ATX и основные моменты, на которые нужно обратить внимание, собирая новый ПК.

Читайте также  Как подобрать видеокарту для материнской платы?

Форматы материнских плат для компактных ПК

DTX и Mini-DTX

Форм-факторы DTX и Mini-DTX, представленные компанией AMD, ориентированы на построение компактных, тихих, энергонезатратных и недорогих компьютерных мультимедийных систем HTPC. Размеры МП этого типоразмера составляют 24,4х20,3 и 17х20,3 см соответственно. Они имеют полную совместимость со стандартом ATX по размерам крепления и по разъемам питания.

К недостаткам этого стандарта можно отнести ограниченные возможности расширения из-за наличия всего лишь 2-х слотов — 1x PCI и 1x PCIe и применения только низкопрофильных карт, устанавливаемые в данные слоты.

Mini-ITX

Формат материнских плат Mini-ITX, разработанный VIA Technologies, механически и электрически совместим с форм-фактором ATX. Их размеры составляют – 17х17 см. Благодаря применению встроенных процессоров, SSD дисков в качестве файловых накопителей и применению пассивной системы охлаждения данный тип МП нацелен на создание недорогих компактных и тихих мультимедийных домашних систем.

Ниже на видео представлен краткий обзор одной из МП форм-фактора Mini-ITX, где рассмотрены ее достоинства и возможная область применения.

Форматы системных плат для серверных систем

Extended ATX (eATX)

Размеры МП форм-фактора eATX составляют 30,5×33,0см. Данный стандарт в большей степени применим для создания серверов, где на материнскую плату требуется установка двух и более процессоров, большое количество оперативной памяти и разного рода карт расширения. Второе его название SSI EEB.

SSI CEB

Форм-фактор SSI CEB ориентирован на построение рабочих высокопроизводительных станций и серверных решений. Габаритные размеры материнских плат этого стандарта составляют – 30,5×25,9см.

Как видите, классификация системных плат довольно обширная и включает в себя как устаревающие виды, так и вновь разрабатываемые. Если их разбить по подобному принципу, то картина, упрощенно отображающая действительность, будет следующая:

  • Устаревшие форм-факторы: LPX, полноразмерная плата AT, Baby-AT; Mini-ATX
  • Современные стандарты: ATX; microATX; FlexATX, eATX, WTX, NLX, CEB
  • Внедряемые типоразмеры: Mini-ITX, Nano-ITX, Pico-ITX, BTX, MicroBTX, PicoBTX, DTX и Mini-DTX

Источник: http://Canal-IT.ru/kompyuter/zhelezo/form-faktory-materinskix-plat/

Современные форм факторы или размеры материнских плат для ПК

Классификация материнских плат по форм фактору

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

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

Велик ли выбор?

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

  • ATX;
  • E‐ATX;
  • MicroATX;
  • Mini‐ITX;
  • Mini‐STX.

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

ATX

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

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

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

Читайте также  Прошивка биоса материнской платы MSI

E‐ATX

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

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

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

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

MicroATX

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

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

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

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

Mini‐ITX

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

Отличительная особенность Mini‐ITX – встроенный процессор в некоторых моделях плат, которые распаяны производителем на заводе. Заменить его не получится от слова совсем. С одной стороны, решение не самое практичное, но с другой – такая процедура значительно удешевляет производство (не нужно думать над вставкой сокета) и итоговую стоимость продукта.

Архитектура позволяет создать максимально холодные (TDP встроенных ЦП не превышает 15 Вт), бесшумные и быстрые офисные станции (SSD+16 ГБ ОЗУ DDR4 2400 МГц).Идеальное решение для HTPC или мультимедийного центра. Хотя игровую систему на такой плате также можно построить. Достаточно присмотреться к MSI B350I Pro AC. Плата имеет стандартное питание и поддерживает разгон комплектующих.

Добавьте Ryzen 5 2400G и получите идеальную систему для души.

Mini‐STX

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

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

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

Главный недостаток – необходимость БП под Mini‐STX платы.

Выводы

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

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

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

С уважением, автор Андрей Андреев.

Источник: https://infotechnica.ru/pro-kompyuteryi/o-materinskih-platah/sovremennyie-form-faktoryi-ili-razmeryi-dlya-pk/