Красота по-американски. Обзор нового форм-фактора BTX

В ходе развития любой технологии рано или поздно назревает необходимость покупать броневичок и ставить его на новые — революционные — рельсы. Примеров тому — великое множество, будь то набившая всем оскомину шина PCI, давно ставшая тесной для современных графических процессоров, или интерфейс ATA100, не способный удовлетворить потребности “раскрученных” до 10 000 об./мин винчестеров.

- Корпуса нового стандарта
Несмотря на свою “аналоговость” и кажущуюся простоту, сектор компьютерных корпусов — не исключение. Семь лет назад пал жертвой технических новинок уже подзабытый многими форм-фактор AT. Его сгноили любители программного включения/выключения ПК и сторонники грамотного охлаждения системных компонентов. В итоге старичок AT хлопнул защелкой пятидюймового дисковода и ушел, уступив место золотой молодежи. Рынок безраздельно отдался в руки ATX (Advanced Technology eXtended). Увы, новый стандарт не принес с собой ничего кардинально нового, кроме программного управления питанием, шины USB да пары портов PS/2. Охлаждение так и осталось абы каким; ради сохранения обратной совместимости были оставлены разъемы PCI и ISA. Казавшийся некогда достаточно перспективным разъем для подключения программных модемов и звуковых карт так и остался практически невостребованным. Кроме того, постоянно изменяющийся и эволюционирующий рынок комплектующих неумолимо требовал более совершенного и универсального решения. Многим устройствам со временем стало тесно в рамках стандарта ATX. Спасаясь от наводок внутри корпуса и нехватки питания, “на волю”, за пределы темных стенок системного блока, бежали звуковые карты.

-“Тебя я видел во сне” образца 2004 года
Невозмутимый, казалось бы, процессор также не выдержал издевательств и запросил дополнительный паек питания. Десятки вентиляторов крылатыми прилипалами облепили корпус, при этом лишь частично компенсируя конструктивные недостатки охлаждения ATX. Видеокарты, превратившиеся за годы эволюции в настоящих монстров, стали теснить соседей по корпусу, отвоевав сопредельные слоты PCI и дополнительное питание 12 В. &nbspATX; кряхтел и пытался эволюционировать вслед за нуждами своих “жильцов”. Появился дополнительный разъем процессорного питания, изменилось подаваемое на разъем AGP напряжение. Но этого было недостаточно. Системный блок по-прежнему гудел, как бешеный улей, и грелся, как карабкающийся за медом Винни-Пух. Объем черепа явно мешал развитию головного мозга. Стандарт успел дорасти до версии ATX 2.03 , остановился, глянул вдаль и… умер. Тем временем великая и могучая корпорация Intel дала отмашку и этой осенью представила новый форм-фактор материнских плат и корпусов под названием BTX (Balanced Technology eXtended). Первые устройства, построенные по спецификации данного стандарта, появятся в продаже уже в следующем году. Которые тут временные? Слазьте! Переход на BTX грозит стать гораздо более болезненным и кровопролитным процессом, чем давняя миграция с AT на ATX. Все компоненты нового форм-фактора являются несовместимыми с предшествующим поколением устройств. Здесь разработчики стандарта, видимо, решили пойти проверенным ленинским путем “разрушим до основанья, а затем — мы наш, мы новый мир построим”. Стандарт BTX состоит из трех различных форм-факторов для систем разных типоразмеров: picoBTX, microBTX и BTX. Максимальная ширина материнских плат данных форматов составляет: для picoBTX — 203,2 мм, для microBTX — 234,16 мм и для BTX — 325,12 мм. Материнская плата стандарта picoBTX содержит один слот расширения.

Крепится она четырьмя винтами, что упрощает и ускоряет монтаж всей системы. Корпус picoBTX, в свою очередь, оборудован одним 3,5-дюймовым и одним 5-дюймовым отсеками для внешних устройств. Материнская плата microBTX содержит четыре разъема расширения и крепится семью винтами, расположенными по краям платы. Большое количество элементов монтажа решает давнюю проблему с ненадежным креплением текстолита в корпусе. Неправильно установленные платы ATX зачастую “играют”, понижая общую “дуракоустойчивость” системы. Корпус стандартно содержит один 3,5-дюймовый отсек и два 5-дюймовых отсека. Полноразмерная материнка BTX поддерживает семь разъемов расширения и крепится десятью (!) винтами, что дает ей просто огромный запас прочности при установке плат расширения. Стандартный корпус содержит по три 3,5-дюймовых и 5-дюймовых отсека. Изменения в технологии производства материнских плат коснулись в первую очередь того, как элементы будут отныне размещаться на текстолите. Одна из целей, которую преследовали инженеры, — оптимизация разводки контактов для дальнейшего удешевления изделия и снижения уровня взаимных наводок между устройствами. Другая, не менее важная цель — усовершенствовать охлаждение системы с учетом особенностей циркуляции холодного воздуха внутри корпуса. Рассмотрим эти изменения на примере самого популярного на данный момент стандарта корпусов Tower (“Башня”). Разъемы расширения отделили от остальной части системы солидным пространством, что, несомненно, улучшит их охлаждение. Причем верхний разъем, как и прежде, занимает видеокарта. Слоты памяти развернулись на 90 градусов и стройной колонной расположились в самой верхней части материнки, над процессором. Сам процессор эмигрировал от задней стенки корпуса в “ветреные” объятия воздушной охлаждающей системы, расположенной за лицевой панелью корпуса. Микросхемы северного и южного моста расположены на одной горизонтали с процессором, что позволяет охлаждать их общим воздушным потоком. Общие принципы циркуляции теплового потока внутри корпуса (для наиболее требовательного к грамотному охлаждению корпуса picoBTX) можно описать так: * охлаждение корпуса обеспечивается за счет вентилятора блока питания и новой охлаждающей конструкции, получившей название thermal module. Этот модуль в простейшем случае состоит из радиатора и кулера, закрепленного на передней панели корпуса.

Секрет всей конструкции — в направленном потоке воздуха в системе; * радиатор своим мощным телом накрывает процессор и часть микросхем памяти. Воздушный поток, нагнетаемый при помощи кулера на передней панели корпуса, передается на радиатор thermal module посредством небольшого воздуховода, задающего общее направление “сквознячка”; * обдувая процессор, воздух охлаждает также и микросхемы мостов чипсета, после чего снимает излишки тепла с видеокарты и выходит во внешний мир через блок питания. По мнению Intel, для охлаждения всей системы достаточно 90 -миллиметрового кулера с низкой частотой вращения ( 1400-2000 об./мин). Без сомнения, такой подход, кроме всего прочего, может благодатно сказаться на шумовых характеристиках системы. Эспрессо графиччиано Стандартный комплект слотов расширения стандарта BTX включает семь разъемов: PCI Express x16 , два слота PCI Express x1 и четыре 32-битных слота PCI. Отдельного внимания заслуживает новый разъем видеокарты — PCI Express x16. Мы уже описывали его в предыдущем номере, поэтому сейчас напомним основные моменты вкратце. Стандарт PCI Express представляет собой последовательный двухсторонний интерфейс передачи данных со скоростью передачи данных до 4 Гб/с в каждом направлении. Это вдвое больше, чем пропускная способность AGP 8x. Обмен осуществляется по шестнадцати контактным группам, что обеспечивает одинаковую скорость передачи в обоих направлениях (система-видеокарта и видеокарта-система). Последовательный интерфейс обеспечивает возможность “горячего” подключения видеокарт к работающей системе.

- Использование Card Riser в корпусе desktop
Еще одно преимущество стандарта — уменьшение общего количества контактных дорожек, вытравленных на текстолите. Теоретически это позволяет уменьшить количество слоев платы, что, в свою очередь, положительным образом скажется на тепловыделении и стоимости видеокарты. Конструктивно разъем PCI Express предусматривает как вертикальный, так и горизонтальный монтаж. При помощи специальной карты-переходника (riser card) получается этакая Г-образная конструкция, обеспечивающая применение полноразмерных видеокарт в тонких (slim) настольных корпусах или ноутбуках. Помимо использования riser card, экономия внутрикорпусного пространства достигается также за счет применения низкопрофильных (low-profile) карт расширения. Стандартом PCI Express предусмотрено два вида карт расширения: Type I и Type II. Платы стандарта Type I будут использоваться в полноразмерных корпусах. Их высота составит 3,98 дюйма. Type II предназначен для использования в mini- и desktop-системах. Высота карты на его основе составит 3 дюйма ровно. Кроме того, форм-фактор позволяет обеспечить качественное охлаждение видеоподсистемы общим воздушным потоком. Ведь по новому стандарту видеоакселератор находится на одной линии с другими “жаркими” системными устройствами. Такой подход позволит производителям графических акселераторов со временем отказаться от использования громоздких систем охлаждения, требуемых графическим процессорам последнего поколения. Будьте последовательнее, товарищи! Если AGP в светлом будущем уже практически отказано, так как ему на смену идет PCI Express x16 (см. репортаж с выставки Intel Developer Forum в этом номере), то с традиционной шиной PCI производители решили пока не расставаться. Главная причина в том, что эта шина совместима с платами, построенными по новой спецификации PCI Express x1, и при этом сохраняет совместимость со многим “старым” оборудованием. Здесь повторяется уже знакомая ситуация с ISA и PCI. В свое время, будучи исключенными из спецификации PC2000, допотопные 16-битные слоты никак не желали покидать насиженные материнские платы и полностью вышли из обихода сравнительно недавно. При этом и по сей день в розничной продаже можно встретить внутренние модемы, разработанные под шину ISA.

Суть вопроса — в пресловутой обратной совместимости. Неповоротливому рынку очень сложно сразу отказаться от миллионов уже проданных и все еще приносящих прибыль устройств. Шина PCI Express x1 (или просто PCI-X) представляет собой одноканальный вариант PCI-X x16 со скоростью передачи 256 Мб/с. Это вдвое превосходит скорость работы по стандартному — “теперешнему” — интерфейсу PCI ( 132 Мб/с). Как само собой разумеющееся, присутствует и возможность “горячего” подключения устройств. Еще одно немаловажное преимущество нового разъема — чрезвычайно малый размер. Справедливости ради добавим, что пока большинству плат расширения подобная скорость абсолютно ни к чему. Преимущество от использования данной технологии теоретически смогут получить отдельные профессиональные карты оцифровки изображения, контроллеры Firewire и SCSI -адаптеры. Также это может пригодиться следующему поколению сетевых контроллеров Gigabit Ethernet с пропускной способностью 1 Гб/с. Несомненные преимущества получат и поклонники мультимониторного комплекса NVidia Geforce NVS , предусматривающего установку нескольких видеокарт в PCI-слоты (подробнее — наш IDF-отчет). Как бы то ни было, совершенно ясно, что “свято место пусто не бывает”, и увеличившаяся вдвое ширина шины передачи данных со временем будет востребована многими устройствами. Долой условности! Отрицая веру своих отцов, стандарт BTX дерзко сжигает полусгнившие мосты обратной совместимости. Отныне и навсегда (до появления следующих стандартов) исчезнут из системы разъемы PS/2 , предназначенные для клавиатуры и мыши. Многие юзвери, конечно, будут плакать, некоторые, без сомнения, начнут биться в истерике, но я лично грустить не стану. Ибо ныне сам USB 2.0 будет составлять компанию нашей периферии.

- Вверху - слот PCI Express x16, внизу - PCI-X
Второй потерей, постигшей нас с приходом нового стандарта, стало окончательное расставание с интерфейсом Parallel ATA. Поле боя остается за последовательным Serial ATA и его будущей реинкарнацией Serial ATA II. Повсеместное внедрение BTX забьет последний гвоздь в крышку гроба параллельности. Доктор едет, едет… Хочется подвести итог всему вышесказанному. Стандарт BTX несет с собой полные чемоданчики долгожданных нововведений. * Упрощение разводки приведет к уменьшению цены на готовые изделия, а устранение внутренних наводок положительно скажется на общей стабильности и скорости работы системы. * Шина PCI Express x16 обеспечит достойную графическую производительность и гарантирует возможность профессиональной обработки видеопотока за счет высокой скорости чтения-записи. * Улучшенная топология плат избавит пользователей от необходимости превращать компьютер в ветряную мельницу о ста лопастях. Автоматически улучшатся и шумовые характеристики системы. * Внедрение нового стандарта PCI-X для плат расширения грозит появлением новых, доселе невиданных плат внешних устройств. * Riser card и карты половинного размера, вкупе с уменьшившимися размерами слотов расширения и упростившейся общей схемой системы, привнесут новое слово в процесс миниатюризации системного блока. Ждать чуда осталось совсем недолго. И если бы “Железный цех” мог пользоваться терминологией игровых разделов журнала, то я бы дал стандарту BTX десять балов в графе “Дождались?” плюс отдельно отметил бы медалькой “Наш выбор”…