Formát základní desky

Úkolem tzv. form factor standardů je zajistit, aby komponenty (CPU, grafická karta, HDD, zdroj atd.) byly ve skříni počítače efektivně rozmístěny, aby si navzájem nepřekázely a byly snadno dostupné. Důlezitá je také moznost upgradu a v poslední době narůstají pozadavky na kvalitní a tiché chlazení.

AT

AT (tj. Advanced Technology) byl představen v roce 1984 společností IBM a velmi brzy se stal siroce pouzívaným standardem díky boomu v pouzívání osobních počítačů v 80. letech 20. století. AT nebyl velkým technologickým skokem vpřed proti předchozím standardům IBM PC a XT, ovsem az jeho příchod vedl ke skutečné explozi světa PC. Mnoho výrobců začalo vytvářet AT kompatibilní systémy a s nimi AT napájecí zdroje, které poskytovali 192 W, coz bylo 3krát více, nez u standardů předeslých. Základní deska dle standardu AT má rozměry 12" x 13" (305mm x 330 mm). V roce 1985 vsak IBM představila Baby AT s rozměry 111c25b 8,5" x 13" (215 mm x 330 mm) a větsina výrobců rychle přesla na tento standard s mensími a levnějsími základními deskami.

obrázek č. 3 - uspořádání základní desky AT

Hlavní nevýhodou AT se s postupem času stalo rozmístění jednotlivých komponent na základní desce. Sloty pro některé rozsiřující karty byly umístěny tak, ze tyto karty přesahovaly přes paměťové sloty a procesor. S příchodem slotů pro paměti SIMM/DIMM a větsích procesorů s velkými pasivními chladiči a větráky se stávalo, ze hned několik slotů pro rozsiřující karty bylo blokováno. Procesory v AT deskách jsou posazeny poměrně daleko od zdroje, který se stará o proudění vzduchu přes přední otvory skříně přes zdroj ven. Také s příchodem PCI sběrnice, pracující na napětí 3.3V, vyvstal dalsí problém s chlazením. Klasické AT zdroje umozňují dodávat pouze napětí 12 a 5V a k dosazení 3.3V bylo nutné základní desku osadit regulátory napětí, které také přispěly ke zvýsení pozadavků na chlazení.

ATX

Formát základních desek ATX (tj. Advanced Technology Extended) byl vytvořen společností Intel v roce 1995. Byla to první velká změna v uspořádání počítačové skříně po mnoha letech. ATX svými přednostmi zcela nahradil zastaralý formát AT. Ostatní standardy pro malé základní desky (jako třeba microATX, FlexATX a mini-ITX) obvykle zachovávaly základní koncepci a snazily se pouze o zredukování velikosti desky a počtu rozsiřujících slotů.

obrázek č. 4 - uspořádání základní desky ATX

V roce 2003 oznámil Intel nový standard BTX, zamýslený jako nástupce ATX. Ale jestě v lednu 2007 formát ATX stále přetrvává jako průmyslový standard pro větsinu výrobců výpočetní techniky. BTX se pouzívá pouze ve značkových počítačích vyráběných společnostmi Dell, Gateway a HP.

Oficiální specifikace ATX byla vydána Intelem v roce 1995 a byla několikrát revidována. Současná verze má označení 2.2, byla vydána v roce 2004. Plný rozměr základní desky ATX je 305 mm x 244 mm (12" x 9.6"). Kromě něho se jestě pouzívá mensí formát microATX.

Nový standard přinesl zlepsení hned v několika aspektech. Regulátory napětí a procesor se přesunuly blíze ke zdroji. Pro účinné chlazení se rozsířením desky udělalo pro procesor dostatečné místo, které s mensími úpravami postačuje dodnes. Také rozsiřující sloty dostaly více místa, právě díky přesunu CPU.

Napájecí zdroj

Počítačové skříně AT měli zapínací tlačítko napojené přímo do silové části napájecího zdroje pomocí 4 zilového kabelu a uzemnění kovové kostry skříně. Byl to klasický dvoupólový vypínač spínající fázi a střední pracovní vodič napájecího napětí (v Evropě 230 V). U počítačové skříně formátu ATX není zdroj spojen přímo se zapínacím tlačítkem. To umozňuje zapínání počítače i jinými způsoby (Wake on LAN,Wake on RING, klávesnicí nebo mysí). Přesto má mnoho napájecích zdrojů ATX klasický vypínač na své zadní straně. Tím se počítač skutečně vypne a softwarové zapnutí pak není mozné. Pokud je tento vypínač zapnutý, počítač stále spotřebovává energii, i kdyz vypadá jako vypnutý. Tento rezim se nazývá "soft-off" nebo "stand-by" a slouzí pro vzdálené zapnutí přes Wake on RING nebo Wake on LAN. Bězně se ale počítač zapíná tlačítkem umístěným na přední stěně skříně.

Konektor napájecího zdroje zapojovaný do základní desky se změnil. Starý AT zdroj měl dva podobné konektory, které se daly lehce zaměnit a bylo tak mozné základní desku zničit. ATX pouzívá jeden velký konektor, takze je instalace snadnějsí. Nový konektor obsahuje napětí 3.3 voltů, takze si toto napětí nemusí základní deska stabilizovat sama. Některé poslední typy základních desek AT obsahovaly jak konektory pro zdroj AT, tak i pro nový ATX. S nástupem procesoru Pentium 4 byl přidán pomocný dvanáctivoltový 4-pinový konektor (dva zluté vodiče a dva černé vodiče). Později ho začaly pouzívat i základné desky s procesory Athlon XP a Athlon 64. Některé počítačové systémy vyssí kategorie pouzívají jestě dalsí konektory pro větsí výkon. Některé velmi výkonné grafické karty vyzadují extra napájení; to bývá řeseno 4-pinovým konektorem molex, podobným jako u napájení pevných disků. Moderní grafické karty na sběrnici PCI Express vyuzívají jeden nebo více 6-pinových konektorů pro dostatečné napájení.

Formát ATX se vyskytuje v 5 hlavních verzích napájecích konektorů:

• ATX - 20-pinový konektor (pouzíván procesory Pentium III a prvními Athlon)
• WTX - 24-pinový konektor (Pentium II a III, Xeon a Athlon MP)
• AMD GES - 24-pinový hlavní konektor, 8-pinový pomocný konektor (některé "dual-processor" desky Athlon)
• ATX12V - 20-pinový hlavní konektor, 4-pinový přídavný konektor, 8-pinový konektor(Pentium 4 a pozdějsí Athlon XP a Athlon 64)
• EPS12V - 24-pinový hlavní konektor, 8-pin pomocný konektor, přídavný 4-pinový konektor (Xeon a Opteron) definované ve specifikaci SSI
• ATX12V 2.0 - 24-pinový hlavní konektor, 4-pinový pomocný konektor (Pentium 4, Core 2 Duo a Athlon 64 se sběrnicí PCI Express)
• ATX12V 2.2 - Jeden 20 nebo 24-pinový konektor, jeden ATX12V 4-pinový konektor. Mnoho výrobců napájecích zdrojů přidává 4-pinový konektor, který můze být pouzit jako druhý konektor EPS12V.

Formát ATX byl vytvořen tak, aby podporoval chlazení procesoru (CPU) ventilátorem ve zdroji. U předchozích formátů to nebylo třeba, protoze tehdejsí procesory neprodukovaly tolik tepla jako ty současné, které vyzadují výkonné nucené chlazení.

BTX

Standard BTX byl představen firmou Intel v roce 2004. Důvod, který vedl k vývoji BTX je prakticky stejný, jako důvod k přechodu z AT na ATX. Dnesní procesory vyzařují do svého okolí tolik odpadního tepla, které bylo jestě v roce 1996 nemyslitelné. Navíc se k tepelnému výkonu procesorů v poslední době lvím podílem přidaly jestě grafické karty, na jejichz chlazení při návrhu ATX formy nebylo mysleno skoro vůbec a přispívají i dalsí komponenty, jako čipové sady, mosfety, RAM, atd. Primárním úkolem BTX tedy bylo zajistit dostatečné chlazení procesoru, následně grafické karty, čipové sady a dalsím.

Rozsiřující sloty se přemístily z levé strany na pravou. CPU je umístěn do přední části desky, vyuzívajíce tak výhody čerstvého studeného vzduchu, který je nabírán zepředu skříně. V jedné linii za procesorem je situována čipová sada desky, regulátory napětí, systémová paměť, a nakonec grafická karta. Grafická karta umístěná jako poslední v řadě tak ovsem dostane vzduch ohřátý od vsech komponent před ní. V prvních prototypech BTX skříní se objevuje tzv. Thermal module, který se skládá z tunelu, pasivního chladiče a větráku, který na chladič fouká čerstvý vzduch zepředu skříně. Thermal module byl určen primárně k chlazení CPU. Obrázek dole ukazuje, jakým způsobem ve skříni proudí vzduch hnaný předním ventilátorem a vyfukovaný ventilátorem ve zdroji. V tomto případě je grafická karta namontována v horizontální poloze.

obrázek č. 5 - proudění vzduchu ve skříni BTX

Zdroje pro BTX se skoro v ničem nelisí od ATX zdrojů. Vyuzívají stejná napětí, stejné konektory, lisí se jen v tvaru a nových typech konektorů, z nichz by se měly uz definitivně na větvích zdroje objevit 3.3V konektory pro SATA disky.

Stejně jako ATX má několik verzí (Full ATX, Micro ATX, Flex ATX), tak i BTX mělo 3 velikosti: BTX, Micro BTX a Pico BTX.

obrázek č. 6 - srovnání BTX, microBTX a picoBTX

Intel vsak od roku 2007 vývoj formátu BTX ukončil. Velkým výrobcům, kteří BTX adoptovali, přislíbil Intel podporu i nadále.

DTX

Po neúspěchu Intelu s formátem BTX uvedla AMD na počátku roku 2007 svůj vlastní pokus odlisit se od letitého standardu ATX. Její "Form Factor" se nazývá "DTX". Oproti BTX by měl mít jednu velkou výhodu: DTX bude totiz s ATX kompatibilní, takze desky, ač budou vypadat opravdu hodně odlisně, půjdou do klasických ATX skříní namontovat. DTX je totiz navrzen jako formát desek pro tvorbu převázně malých, tichých a obecně na pohled více sympatických počítačů (AMD konkrétně pouzívá frázi "desktop-friendly"). AMD označuje specifikaci tohoto standardu za "otevřenou". Ostatně jestě není ve finálním stádiu.

obrázek č. 7 - uspořádání DTX počítače

AMD přímo nenařizuje, co kde musí být umístěno, jen si přeje, aby byla deska co do montáze kompatibilní právě s ATX. DTX bude mít jestě změnsenou variantu, mini-DTX. Rozměry DTX desky jsou v milimetrech 200 × 244, mini-DTX pak 200 × 170 a počítá se zde s procesory se spotřebou do 35 W (pro srovnání: Mini-ITX má 170 × 170 a Micro-ATX 244 × 244). V této souvislosti AMD ve svém návrhu myslí také na výrobce současných ATX desek. Tím, ze větsina z nich nyní dělá z jednoho PCB panelu dvě ATX desky, DTX desky můze z jednoho panelu vyřezat hned čtyři, případně sest mini-DTX, aniz by museli zásadně měnit výrobní linky.

obrázek č. 8 - návrh DTX skříně (vpravo) v porovnání s ATX

Návrh specifikace k připomínkování tohoto otevřeného standardu se očekává jestě 1. čtvrtletí 2007. Asustek a MSI uz s ním v plánech na tento rok počítají.