Курсовая работа: Конструкция корпусов ПК

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!

Далее, вентиляторов вентиляторы бывают большие (диаметром 80-90 мм), как в блоке питания, и малые (диаметром 50-60 мм). Соответственно места также рассчитаны на большой или малый вентилятор.

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. 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.

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

Преимущества АТХ 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).

BTX: подробности о новом форм-факторе

Разговоры о новом форм-факторе настольных компьютерных систем ведутся уже года полтора. Первая версия спецификации BTX (Balanced Technology Extended), которая, по замыслу ее разработчиков из корпорации Intel, должна прийти на смену устаревшей ATX (Advanced Technology Extended), была опубликована еще в сентябре 2003 года, а сейчас на сайте formfactors.org  выложена версия 1.0а этой спецификации, датированная февралем 2004 года. Между тем, Intel начала поставки основных компонентов, позволяющих собирать системы форм-фактора BTX, только в середине ноября текущего года, а это прекрасный повод, чтобы разобраться, чего же стоит ждать от BTX.

Корпуса стандарта BTX (Balanced Technology Extended) рано или поздно вытеснят с рынка корпуса старого формата, ATX. Процесс этот, конечно, будет не простым, и затянется, скорее всего, не на один год, но в том, что рано или поздно новый формат все-таки вытеснит старый, сомневаться не приходится. В качестве примера можно вспомнить историю с внедрением нынешнего стандарта ATX - поначалу многих отпугивали цены, новизна, корпуса старого формата AT долго не желали сдавать позиций, одно время производились даже материнские платы, предусматривающие возможность питания как AT, так и ATX стандарта. Однако, так или иначе, сегодня корпуса ATX стоят, чуть ли не в каждом офисе и доме - преимущества стандарта над древним AT очевидны.

В принципе, не менее очевидны в теории преимущества корпусов стандарта BTX над нынешними ATX. Известно, что к разработке нового стандарта корпусов (одним из инициаторов этого явилась компания Intel) производителей подтолкнуло постоянно растущее потребление мощности и тепловыделения компонентов компьютера (в первую очередь это касается, естественно, центрального процессора и в какой-то мере видеокарты). Соответственно, корпуса стандарта BTX изначально разрабатывались с учетом возросших требований по части питания и охлаждения компонентов компьютера. А это значит, что эти решения должны быть более эффективными по части размещения компонентов, иметь лучшие возможности охлаждения и продуманную схему вентиляции.

В стандарте BTX изначально предусматривались три варианта форм-фактора корпуса и системных плат: pico-BTX, micro-BTX и полноразмерный BTX, или BTX-tower. Все они обладают своими преимуществами перед аналогами из стана традиционного ATX, обеспечивая высокую плотность монтажа компонентов вкупе с эффективным охлаждением, отличаясь, как видно из названий, размерами (ну и конечно, мощностью устанавливаемых в них блоков питания).

Об идее, положенной в основу спецификации BTX, "Терралаб" писал в начале года. Идея воздуховода, забирающего забортный воздух и целенаправленно проводящего его через все требующие охлаждения компоненты, в общем-то, не оригинальна, но до последнего времени она не была оформлена в качестве стандарта. А, как известно, именно стандарт обеспечивает унификацию комплектующих различных производителей и дает "путевку в жизнь" самым смелым инновациям.

Для реализации спецификации BTX в системном блоке должны появиться два новых компонента: модуль теплового баланса (Thermal Module) и поддерживающий модуль или SRM-модуль (Support and Retention Module).

Модуль теплового баланса

Модуль теплового баланса представляет собой массивный процессорный радиатор, помещенный в пластиковый кожух со встроенным вентилятором, втягивающим в систему забортный воздух. По замыслу разработчиков, этот вентилятор будет забирать воздух с передней стороны системного блока, для чего на лицевой панели должны быть предусмотрены специальные отверстия. Кожух модуля теплового баланса позволяет с минимальными потерями довести поток забортного воздуха к размещенным линейно компонентам системного блока и вывести нагретый воздух за пределы системы. При этом для эффективного охлаждения не требуется никаких дополнительных корпусных вентиляторов.

Модуль теплового баланса типа I

Спецификацией предусмотрены два типа модулей теплового баланса: тип I, предназначенный для полноразмерных компьютерных систем, и тип II, рассчитанный на установку в компактные системные блоки. Как несложно догадаться, разница между этими двумя типами тепловых модулей заключена в их габаритах. Кроме того, в модуле типа I используется 90-мм вентилятор, а в модуле типа II - 70-мм кулер. Отличаются и объемы воздуха, которые способны "перегнать" модули двух типов: при обдуве процессора модуль типа I обеспечивает продув 40 cfm (кубических футов воздуха в минуту), а модуль типа II - 30 cfm. При этом, однако, оба модуля гарантируют поддержание одинаковой температуры процессора - 36 градусов Цельсия.

Модуль теплового баланса типа II (низкопрофильный)

Модули типа I также делятся на два вида: первый рассчитан на массовые компьютерные системы и оснащен прямоугольным радиатором с медным основанием, а второй предназначен для высокопроизводительных систем и снабжен цилиндрическим радиатором с медной сердцевиной. В модулях типа II используются только традиционные прямоугольные радиаторы.

Для крепления материнской платы в системном блоке и установки модуля теплового баланса применяется стандартный поддерживающий модуль (SRM-модуль), общий для всех типов корпусов BTX и тепловых модулей.  Поддерживающий модуль, который представляет собой штампованную профилированную металлическую пластину, повышает устойчивость системы к ударам и толчкам, и препятствует прогибу материнской платы, что дает возможность увеличить максимально допустимую массу процессорного радиатора с 450 г (в спецификации ATX) до 900 г.

Поддерживающий модуль

Собственно, модуль теплового баланса и поддерживающий модуль - единственные новые компоненты стандарта BTX, однако одновременно с их появлением были внесены серьезные изменения в конструкцию системного блока и материнской платы.

Спецификацией BTX предусмотрены три типоразмера системных плат, причем глубина всех трех одинакова - 266,7 мм. Стандартная полноразмерная плата BTX имеет ширину 352,12 мм и на ней могут устанавливаться семь слотов для карт расширения: один - для видеокарты PCI Express x16, два - для карт PCI Express x1 и четыре - для PCI-карт. Характерно, что слот AGP отсутствует даже на самой большой по размеру плате нового стандарта. Полный отказ от этого интерфейса нам представляется все-таки слишком радикальным решением, поскольку в мире выпущено и все еще выпускается огромное количество таких карт, в том числе, и последнего поколения. C другой стороны, сейчас несложно купить даже бюджетную видеокарту с интерфейсом PCI Express, например, на чипе ATI Radeon X300.

Типоразмеры материнских плат BTX и размещение слотов

Второй типоразмер называется microBTX; максимальная ширина такой материнской платы составляет 264,16 мм. На плате предусмотрен монтаж до четырех слотов расширения, из которых один - PCI Express x16, два - PCI Express x1 и всего один - для карты PCI. В большинстве случаев единственной картой PCI в таком компьютере станет мощная звуковая карта, поскольку, вопреки рекламным реляциям, "встроенному звуку" еще очень далеко до таких современных моделей, как Creative Audigy 2 ZS.

И, наконец, третий типоразмер - это picoBTX; ширина системной платы этого формата не должна превышать 203,2 мм. В компьютер на базе такой платы можно будет поставить всего одну карту расширения, и ею, судя по всему, будет мощная видеокарта с интерфейсом PCI Express x16. Других слотов для карт расширения на плате picoBTX просто не предусмотрено.

Весьма интересно организовано и размещение компонентов на материнской плате. По крайней мере, отличия от привычных ATX-плат сразу бросаются в глаза. Прежде всего, процессорное гнездо размещено у самого края платы, причем оно расположено не строго параллельно сторонам "материнки", а повернуто на 45 градусов. Так же устанавливаются и микросхемы набора системной логики. Слоты для двухканальной оперативной памяти и слоты для плат расширения разнесены по разные стороны платы.

Материнская плата форм-фактора BTX

Организация расположения компонентов подчинена одной идее: прямой поток воздуха, не встречая препятствий, то есть, безо всяких завихрений, должен проходить через самые "горячие" комплектующие. От процессора к радиатору системной логики, обдувая модули памяти и видеокарту, воздух переходит к блоку питания, в котором вентилятор работает на выдув. Вполне очевидно, что такой конструктив позволяет избавиться, как минимум, от двух корпусных кулеров, работающих на впуск и на выпуск.

Температурный режим компонентов на плате BTX

Новый стандарт не только позволит организовать более логичное и эффективное охлаждение, но и даст возможность собирать мощные машины в корпусах небольших габаритов. Тенденция к уменьшению размеров системных блоков хорошо просматривается и сегодня: возьмем, например, растущую популярность компактных barebone-систем. Согласно спецификации BTX, на основе трех рассмотренных выше типоразмеров плат можно проектировать персональные компьютеры в трех типах корпусов.

Вид сверху на BTX-систему эталонной конструкции

Самый большой тип корпуса носит название Expandable Tower ("расширяемая башня"). По размерам он ближе всех к привычным корпусам типа Midi Tower. В таком корпусе предусмотрены два 5,25-дюймовых и два 3,5-дюймовых отсека для накопителей, а устанавливаться в него будут полноразмерные материнские платы BTX. Промежуточный вариант - корпус Desktop, близкий по размерам к одноименным компактным ATX-корпусам, которые используются, в основном, для сборки офисных компьютеров. Здесь уже всего один 5,25-дюймовый и один 3,5-дюймовый отсек, а системной платой будет почти квадратная microBTX. Самый миниатюрный корпус относится к типу Small Form Factor. В нем тоже предусмотрено по одному 5,25- и 3,5-дюймовому отсеку, а материнская плата должна иметь типоразмер picoBTX.

Системный блок стандарта BTX

Для новых типов корпусов разработаны и новые стандартные блоки питания, отличающиеся размерами. Если в полноразмерных корпусах может использоваться обычный блок питания ATX12V, то в корпусах уменьшенных габаритов будут работать новые модификации.  Модель CFX12V рассчитана на установку в корпусах уменьшенных габаритов (объемом 10-15 литров), а модель LFX12V - в самых миниатюрных корпусах (объемом 6-9 литров). В различных блоках питания применяются разные вентиляторы, от возможностей которых зависит эффективное охлаждение системы в целом. Иными словами, LFX12V просто не справится с отводом воздуха из корпуса типа Expandable Tower и будет нарушена вся схема охлаждения.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5