AMD DTX: новый форм-фактор для компактных, тихих и эффективных ПК – THG.RU

Введение

Стандартизация возникла давно, и принята она не только в ИТ-индустрии. Это отнюдь не стратегия, которая появилась в начале XX века с эпохой индустриализации. Первые попытки объединить меры и создать стандарты относятся ещё к XVII веку. В то время использовались разные меры, скажем, локоть. Всё это приводило к грандиозной путанице.

В компьютерной индустрии жизненно необходимо, чтобы производители соглашались по поводу норм и стандартов. Однако даже наличие стандартов не гарантирует, что устройства от разных производителей будут совместимы одно с другим. Убедительным примером можно считать технологию WiFi. Даже сегодня по-прежнему существуют проблемы, например, точка доступа одной компании плохо работает с WiFi-картой другой фирмы. То же самое касается гарнитур Bluetooth и мобильных телефонов.

В отличие от таких сравнительно молодых технологий для массового рынка, как Bluetooth и WiFi, компоненты в обычном ПК соответствуют старым и проверенным стандартам. В большинстве компьютеров используются ключевые элементы на основе стандарта ATX (Advanced Technology Extended). Этот стандарт был создан в 1996 году и по-прежнему дорабатывается, включая новые технологии и инновации. Но до каких пор будут идти инновации? В какой момент следует появиться новому форм-фактору?

Intel уже пошла подобным маршрутом с объявлением форм-фактора BTX (Balanced Technology Extended) – и не достигла успеха, поскольку число систем BTX сегодня по-прежнему ничтожно. Есть корпуса ATX, которые можно преобразовать в BTX, но нельзя сказать, что подобная опция была очень популярной. Одно сегодня можно сказать точно: стандартный ПК можно серьёзно уменьшить в размере благодаря продолжающейся интеграции функций, компонентов и интерфейсов. Станет ли новый форм-фактор DTX, предложенный AMD, следующим эволюционным шагом, несмотря на существование micro-ATX и mini-ITX? В нашей статье мы рассмотрим развитие форм-факторов за последние годы, а также внимательнее изучим новую концепцию AMD DTX.

Немного истории: с формата AT на ATX

В 1984 году, когда идея домашнего персонального компьютера была слишком оптимистичной (компьютеры в 1980-х годах стоили слишком дорого), IBM объявила концепцию Personal Computer/AT (Advanced Technology) и, параллельно, форм-фактор AT. Точно обрисовав все компоненты, от габаритов материнской платы и максимальной высоты установленных компонентов до промежутков между точками монтажа материнской платы и блока питания, IBM позволила сторонним компаниям разрабатывать “железо”, которое было бы совместимо с Personal Computer/AT. Решение оказалось очень мудрым, поскольку оно существенно ускорило распространение PC. Вскоре после этого был объявлен форм-фактор Baby-AT, который позволял собирать более компактные системы на корпусах, соответствующих спецификации AT.

Форм-фактор ATX стандартизировал размер материнской платы, расположение креплений и других компонентов. Нажмите на картинку для увеличения.

В 1996 году технические инновации позволили представить новый форм-фактор под названием ATX (Advanced Technology Extended), который доминирует на современном рынке ПК. Разработанный Intel, форм-фактор ATX является своеобразной эволюцией стандарта Baby-AT и нацелен на облегчение сборки, улучшение поддержки всех текущих и будущих (в то время) интерфейсов, таких, как USB, а также текущих и будущих процессорных технологий. Среди изменений, которые пришли со стандартом ATX, можно назвать интеграцию разъёмов на заднюю панель ввода/вывода, хотя производители материнских плат могли менять их расположение на панели. Этот шаг позволил снизить электромагнитное излучение, поскольку интерфейсы параллельного и последовательного портов интегрировались сразу на материнскую плату, а не выводились через “косички” на заднюю панель корпуса. В целом, материнская плата ATX является платой Baby-AT, повёрнутой на 90°, с изменённым расположением процессорного сокета. Новая раскладка освободила место для дополнительных слотов расширения и упростила использование конденсаторов и стабилизаторов напряжения, необходимых для нового поколения процессоров.

MSI P35 Neo2-FIR (ATX). Нажмите на картинку для увеличения.

Разъёмы IDE и дисковода на материнской плате перенесены ближе к соответствующим отсекам, что позволило сократить длину шлейфов. Этот шаг позволил перейти накопителям IDE на стандарты ATA/ATAPI-4 и ATA/ATAPI-5 (Advanced Technology Attachment) с максимальной скоростью передачи 33,3 Мбайт/с и 66,6 Мбайт/с, соответственно. В отличие от стандарта AT, спецификация ATX внедрила стандартизированный дизайн блока питания, включая кабели, разъёмы и систему включения/выключения. Этот шаг позволил, наконец, легко и надёжно модернизировать блоки питания, что до этого было не так просто из-за проблем с совместимостью.

Одна из основных целей при разработке корпусов, совместимых со стандартом ATX, заключалась в обеспечении наилучшей вентиляции ключевых компонентов компьютера, а именно: CPU и видеокарты. Поэтому спецификация ATX оговаривает, что блок питания должен выбрасывать часть тёплого воздуха за пределы корпуса. Для этого блок питания должен быть расположен рядом с сокетом процессора. Дополнительные вентиляторы, размещённые в ключевых точках внутри корпуса, ещё сильнее улучшают вентиляцию. Но несмотря на все эти меры, Intel всё же смогла вплотную подойти к тепловым ограничениям спецификации ATX после объявления процессоров Pentium 4.

Из-за высокого тепловыделения новых процессоров проблема вентиляция стала ещё острее, в результате чего Intel решила улучшить охлаждение, разделив корпус на тепловые зоны и вентилируя их по канальному принципу. Собственно, так и родился в 2003 году форм-фактор Intel BTX – чтобы быть “похороненным” в 2007 году, когда компания перестала поддерживать этот формат. Объяснение очень простое: тепловой профиль современных систем Core 2 Duo больше не вызывает проблем с охлаждением в спецификации ATX. А многие инновации BTX позднее появились в новых корпусах ATX, устраняя ряд проблем. Одна из причин ограниченного успеха форм-фактора BTX заключается в том, что раскладка была разработана с учётом процессоров Intel. И интегрировать в эту раскладку платформу AMD с интегрированным контроллером памяти оказалось очень проблематично. Именно поэтому AMD никогда не поддерживала стандарт BTX.

С появлением ATX была стандартизирована внутренняя раскладка корпуса. Нажмите на картинку для увеличения.

BTX: технологически громко, но впустую

Предусмотрены и меньшие версии форм-фактора BTX, которые позволяют собирать более компактные системы. Нажмите на картинку для увеличения.

С позиций технологической перспективы BTX представлял весомую и интересную альтернативу ATX, обеспечивая не только лучшее, но и менее громкое охлаждение, изолируя от корпуса компоненты, подверженные вибрации. Однако внедрение нового форм-фактора всегда приводит к затратам производителей, особенно когда это сопровождается большим числом механических изменений. Новая раскладка материнской платы и изменённый внутренний дизайн корпуса (жёсткие диски снизу, слоты расширения сверху, вентиляционные туннели для таких горячих компонентов, как процессор) проблем вызывают относительно мало. Но очень дорогое и тяжёлое производственное оборудование, которое было настроено на производство компонентов ATX, нуждается в переоснащении. Наконец, поскольку преимущества BTX над ATX были весьма ограниченными, если смотреть с точки зрения “обычных” систем с малым числом карт расширения и средним тепловыделением, нацеленных на массовый рынок, BTX так и не смог получить широкого распространения. И, похоже, так и не получит.

Компоненты системы BTX. Нажмите на картинку для увеличения.

В случае BTX материнская плата устанавливается в правой части корпуса, а не в левой, если смотреть сзади корпуса. Карты расширения выигрывают от такого расположения, поскольку их чипы и другие компоненты теперь направлены вверх. Это даёт преимущество не только пассивным системам охлаждения, но и активным. В отличие от ATX, у BTX описываются так называемые объёмные зоны, которые могут использоваться для воздуховодов, радиаторов и других компонентов. Жёстко заданные зоны можно использовать для улучшения вентиляции процессора и видеокарты.

Другие форм-факторы: от micro-ATX до mini-ITX

Форм-фактор micro-ATX построен на ключевых элементах ATX, но обеспечивает более компактный дизайн материнской платы. Нажмите на картинку для увеличения.

Меньший формат micro-ATX был объявлен вместе со стандартом ATX. Он стал реакцией на меняющиеся рынки и технологии ПК, и сохранил совместимость с ATX. По сравнению с полноценной платой ATX, которая имела весьма большие размеры 305 x 233 мм, платы micro-ATX намного меньше: 244 x 244 мм. Уменьшить размер оказалось возможным благодаря снижению числа слотов расширения PCI/PCIe/ISA/AGP на плате micro-ATX до, максимум, четырёх, в то время как полноразмерные материнские платы ATX поддерживают до шести. Снижение производственных затрат тоже увеличило привлекательность подобных материнских плат для более широкой аудитории. Платы micro-ATX можно встретить в недорогих компьютерах, продающихся через розничные сети. Обычные офисные ПК, как правило, тоже оснащаются платами micro-ATX.

Flex-ATX позволяет создавать ещё меньшие по размеру материнские платы. Однако компоненты у этого форм-фактора, как правило, припаяны прямо на материнскую плату для экономии пространства, поэтому и модернизация невозможна. Нажмите на картинку для увеличения.

Был предложен ещё один форм-фактор, ещё более компактный: Flex-ATX. Он построен на тех же базовых элементах, что и ATX, и micro-ATX, но сочетает все компоненты на меньшей площади. Подобно mini-ITX, Flex-ATX нацелен на индустриальные компьютеры. Обратной стороной уменьшения площади является потеря возможности модернизации, поскольку для процессорного сокета или слотов расширения места просто нет. Поэтому они припаиваются напрямую к материнской плате.

Intel – не единственная компания, успешно выведшая на рынок стандарт. Например, VIA создала форм-фактор mini-ITX, который предназначен для миниатюрных ПК. Размер материнской платы составляет всего 17 x 17 см, что даже меньше встраиваемых систем ITX, использующихся для промышленных ПК. В этих компьютерах применена комбинация мобильных деталей и компонентов, которые припаиваются на плату, за исключением оперативной памяти. ПК на основе стандарта mini-ITX настолько компактны, что часто используют внешний блок питания вместо обычного внутреннего.

Mini-ITX можно встретить не только в традиционных компьютерах. Этот форм-фактор идеально подходит для телевизионных приставок, цифровых видеомагнитофонов и другой бытовой электроники. Такой крошечный форм-фактор хорошо подходит и для функциональных систем NAS. Сама VIA использует этот стандарт для своей платформы Eden, базирующейся на собственном процессоре компании C7. Конечно, это не самое производительное решение, однако эта платформа потребляет очень мало энергии, что может быть очень важно, в зависимости от сферы применения.

DTX: AMD присоединяется со своим стандартом

В феврале 2007 года была представлена объявленная месяцем раньше версия 1.0 спецификации DTX. Предложенный AMD форм-фактор DTX призван стать новым открытым стандартом индустрии для компактных компьютерных систем. Цель заключается в создании форм-фактора, который меньше micro-ATX, но больше mini-ITX.

Что касается размеров, то разница в компьютерных корпусах форм-фактора micro-ATX и стандартного ATX невелика. Однако по сравнению с DTX полноразмерные системы ATX кажутся просто гигантскими. По спецификации DTX размер материнской платы составляет всего 244 на 203 мм. Однако материнские платы сохранили такие же точки крепления, как у стандарта ATX, то есть они обратно совместимы со старыми корпусами.

Характерно для инженерного образца: вручную припаянные провода.

Материнские платы форм-фактора mini-DTX будут ещё меньше: 170 на 203 мм. Однако они тоже обратно совместимы со стандартом ATX.

DTX дешевле ATX?

Материнские платы DTX должны стоить меньше плат ATX и даже micro-ATX, поскольку производители должны снизить себестоимость из-за меньших размеров самой платы. На той же заготовке, которая обычно используется для изготовления двух плат ATX стандартного размера, можно выпускать четыре материнские платы DTX или шесть mini-DTX. Кроме того, платы DTX и mini-DTX требуют только четыре слоя. Недостатком компактных размеров систем DTX можно считать ограниченные возможности расширения, поскольку платы будут содержать только два слота расширения, а именно: 1x PCI и 1x PCIe. Кроме того, из-за тонкого дизайна корпуса DTX смогут использовать лишь низкопрофильные карты расширения. К счастью, большинство таких карт, как звуковые, сетевые адаптеры или контроллеры накопителей, уже выпускаются в низкопрофильном формате, чтобы увеличить гибкость и дать возможность установки в серверы высотой 2U.

Одна из ранних материнских плат DTX производства AMD. Кодовое название Diamond 2.

Сравнение форм-факторов ATX и DTX даёт ещё одну схожую деталь: гнёзда питания у них одинаковые. Подобно материнским платам, соответствующим спецификации ATX 2.2, платы питаются от 24-контактной вилки с идентичной раскладкой контактов. То же самое касается и гнезда дополнительного питания процессора 2×2, который для DTX обязателен, как и для ATX и BTX. Это неудивительно, поскольку DTX создавался как максимально гибкий стандарт, а это позволяет легко интегрировать его в существующий мир ATX.

Присмотримся к DTX внимательнее: эталонная система AMD

DTX был разработан для создания компактных, тихих и эффективных по энергопотреблению компьютеров. Наш инженерный образец был оснащён эталонной материнской платой AM2 DTX на основе чипсета AMD 690G с интегрированным графическим ядром Radeon X1250. На плату был установлен процессор AMD Athlon X2 BE-2350, энергопотребление которого заявлено до 45 Вт, сочетающий достаточную производительность с низким энергопотреблением. Теоретически, в эту систему можно установить и Athlon 64 X2 6000+ – если его заявленный TDP составляет 98 Вт, а не 125 Вт. Даже Phenom X2 или X4 будут работать в этом сокете. В итоге, единственным ограничивающим фактором при выборе процессора является его тепловой пакет – кулер должен справляться с тепловыделением CPU. Так что производительность не была основным фактором этой демонстрационной системы. Скорее, её можно рассматривать как демонстрацию концепции и дизайна.

Губчатое уплотнение вокруг CPU обеспечивает лучшее рассеивание тепла.

Над вентилятором охлаждения процессора располагается воздуховод, прилегающий к верхней крышке корпуса. Он обеспечивает отвод тёплого воздуха от процессора через щели охлаждения на крышке. Ещё одно добавление – прорези охлаждения над блоком питания, аналогично тому, как это сделано над процессором. Хотя на нашем образце их ещё не было сделано. AMD заявляет, что это позволяет достичь менее шумной работы, поскольку вентиляторам требуется вращаться медленнее из-за улучшенного воздушного потока блока питания.

Простой в обслуживании: приводы можно легко снять.

Быстрый осмотр задней панели ввода/вывода показал, что интерфейсы PS/2 для мыши и клавиатуры не предусмотрены. Вместо них есть шесть портов USB 2.0 – четыре сзади, два спереди, за дверцей. Дисплей можно подключать через DVI или классический выход VGA. Кроме того, на задней панели можно обнаружить порт сети, оптические и аналоговые звуковые выходы. Кроме двух портов USB, на передней панели за дверцей располагаются slim-накопитель ATAPI DVD-ROM, подключённый к материнской плате через SATA, “картовод” и два звуковых порта. Жёсткий диск и накопитель DVD-ROM смонтированы на металлической стойке, которая простирается с левой до правой панели корпуса и легко защёлкивается или извлекается наружу. Сама стойка крепится к корпусу с помощью винта между приводами.

Привод DVD-ROM и жёсткий диск монтируются к стойке. В правой части заметны зацепы, которые служат для крепления стойки в корпусе.

Задняя панель корпуса. Разъёмы PS/2 отсутствуют.

Передняя панель корпуса с открытой дверцей.

Система DTX на рабочем столе: приятная и тихая

Система DTX весит около 6,5 кг, её можно ставить как горизонтально, так и вертикально. В нижнюю часть корпуса интегрирована небольшая поворотная стойка, которая служит для вертикального расположения корпуса. Если концепция охлаждения CPU не изменится в ходе дальнейшей доработки, пользователи наверняка предпочтут вертикальную установку системы. Горизонтальное размещение занимает больше места, а вентиляционные решётки на верхней панели не позволяют установить сверху монитор, поскольку он будет нагреваться и блокировать воздушный поток.

Нижняя панель корпуса… Нажмите на картинку для увеличения.

…имеет поворотную стойку для вертикальной установки. Нажмите на картинку для увеличения.

Однако в некоторых случаях вертикальная работа корпуса может быть проблематичной. Если вы поставили ЖК-монитор прямо к стене, то установка корпуса за монитор приведёт к потере рабочего пространства на столе. Поворот встроенной ножки удваивает ширину корпуса, да и кроме всего прочего, вокруг корпуса должно быть достаточно свободного пространства для вентиляции. Впрочем, все эти комментарии верны только для протестированного инженерного образца. Стандарт DTX открытый и позволяет производителям предлагать собственные решения и дизайны, если они соответствуют спецификациям. Будет весьма интересно посмотреть, какие новинки на новом форм-факторе выйдут на рынок.

Заключение: DTX для компактных, тихих и эффективных систем

Если вы недоумеваете, почему AMD пытается вывести новый стандарт форм-фактора, мы напомним некоторую информацию с AMD Analyst Day в конце июля 2007. На данном мероприятии AMD огласила стратегию расширения своего присутствия в сегменте бытовой электроники. Можно смело предположить, что форм-фактор DTX соответствует этой стратегии. AMD поставила чёткие цели при создании DTX. А именно, выпуск компактных, тихих и эффективных по энергопотреблению систем – лучше на комплектующих AMD. Благодаря тому, что платформа является открытой, сторонние производители могут оптимизировать такие системы для специальных нужд.

Новые поколения компьютеров для домашнего кинотеатра (HTPC), видеомагнитофонов, игровых приставок или ресиверов цифрового ТВ открывают прекрасные возможности для форм-фактора DTX. Хотя мы обнаружили некоторые вполне убедительные характеристики высланного нам инженерного образца, такие, как компактные габариты и обратная совместимость, ряд нареканий тоже возник. Самой большой проблемой на данном этапе разработки является выброс тепла за пределы корпуса, поскольку это ограничивает возможности пользователя по расположению системы. Впрочем, особо критиковать инженерный образец AMD DTX мы не будем. В конце концов, надо дождаться появления готовых продуктов на полках магазинов. Тогда можно будет сделать более конкретные выводы об успешности форм-фактора DTX, особенно в длительной перспективе.

В итоге компьютеры DTX не заменят модели ATX для компьютерных энтузиастов и продвинутых пользователей, поскольку ограниченное число слотов расширения серьёзно ограничивает возможности расширения и модернизации. Да и наша эталонная система была оснащена всего одним жёстким диском. Это, опять же, дисквалифицирует компьютеры DTX для данной группы пользователей. С другой стороны, форм-фактор может снискать популярность не только у домашних пользователей и на рынке бытовой электроники, но и в корпоративной сфере, если там нужны компактные и экономичные компьютеры. В любом случае, форм-фактор DTX можно назвать обещающим, поэтому, как мы предполагаем, DTX сначала установится в OEM-сегменте – если будет успешен. Однако и доля скепсиса у нас тоже остаётся, так как на рынке существует несколько других компактных форм-факторов, из которых можно выбирать. Скорее всего, выбор партнёров со стороны AMD и их возможности по созданию почвы для продвижения продукции AMD, вновь станут решающими факторами, определяющими, станет DTX успешным или нет. Если вспомнить историю выпуска чипсетов компании, то всё проходило иногда не так гладко, как могло бы быть.