Płyty główne ATX

Płyty główne
Na rynku komputerowym można spotkać kilka rodzajów płyt głównych
przystosowanych do współpracy z różnymi procesorami:
•płyty z gniazdem Socket 478 dla procesorów Pentium 4 (Northwood),
•płyty z gniazdem Socket 423 dla procesorów Pentium 4 (Willamette),
•płyty z gniazdem Socket A (Socket 462) dla procesorów AMD Duron i Athlon,
•płyty z gniazdem Socket 370 dla procesorów Pentium III i Celeron w
obudowach FC-PGA i PPGA,
•płyty z gniazdem Slot 1, umożliwiające instalację procesorów Pentium II,
Pentium III i starszych układów Celeron,
•płyty z gniazdem Slot A dla procesorów AMD K7 Athlon
•Standard ATX
Obecnie większość firm produkuje płyty zgodne ze standardem ATX. Standard
ten przede wszystkim porządkuje rozmieszczenie głównych komponentów płyty
głównej, wg następujących założeń:
•maksymalnie siedem gniazd rozszerzeń umieszczonych z lewej strony płyty,
złącza pamięci umieszczone z prawej strony gniazd rozszerzeń w miejscu
umożliwiającym łatwą wymianę modułów pamięci,
•procesor umieszczony z prawej strony gniazd rozszerzeń, blisko zasilacza,
•złącza interfejsów IDE i FDD położone w przedniej części płyty głównej,
•w tylnej części płyty, po prawej stronie, umieszczono złącza urządzeń
wejścia/wyjścia,A
•20-stykowe złącze zasilacza zapewniające
następujące napięcia: +12V, -12V, +5V, -5V,
+3.3V, umieszczone w pobliżu zasilacza.
Oprócz płyt standardu ATX, w użyciu są jeszcze
w znikomym stopniu płyty starszego standardu AT (jeśli można go nazwać standardem) o
wymiarach 12 cali x 12 cali, oraz standard
microATX. Płyta standardu microATX została
zaprojektowana w oparciu o te same założenia
co płyta ATX, posiada jednak mniej gniazd
rozszerzeń
SOCKET A
SOCKET 478
BTX
We wrześniu 2003 roku ukazała się pierwsza oficjalna specyfikacja
standardu BTX (ang. "_ Balanced Technology Extended). Stanowi ona
podręcznik dla producentów sprzętu i określa szczegółowo wszystkie cechy
BTX . Poważnej modyfikacji uległa budowa płyty głównej, a także obudowa i
zasilacz. BTX będzie miał jednak wpływ na pozostałe podzespoły. Oglądając
blokowy schemat płyty głównej BTX widzimy dość zasadnicze
przemeblowanie. Nowy układ ma na celu polepszenie właściwości cieplnych
wewnątrz obudowy oraz ergonomii. Wszystkie mocno grzejące się elementy:
CPU(1) karta graficzna(2) i chipset(3), położone są w środkowej strefie płyty.
Umożliwia to stworzenie kanału powietrznego, pozwalającego efektywnie
chłodzić podzespoły i zapobiegającego rozchodzeniu się gorącego powietrza
we wnętrzu peceta.
Strefy przestrzenne BTX
zaprojektowano, aby ułatwić
dostęp do najczęściej
wymienialnych podzespołów
Zdjęcie z kamery termowizyjnej pokazuje działanie kanału powietrznego. Jeden
wentylator z przodu nie wystarczy, konieczny jest jeszcze drugi na tylnej ściance.
Dlaczego jest to ważne? Już teraz pojawiają się problemy z odprowadzeniem
ciepła generowanego przez najnowsze podzespoły. Kanał powietrzny pozwoli
wyeliminować (na pewien czas) konieczność stosowania chłodzenia
wodnego. Przestrzeń wokół płyty głównej została podzielona na strefy.
Specyfikacja BTX dopuszcza tylko i takie elementy, które będą mieścić j się w
wydzielonych obszarach. Zapobiegnie to konstruowaniu nie pasujących do
obudowy wiatraków i i monstrualnych kart graficznych. Inną zaletą standardu
BTX jest jego skalowalność. Do tej pory miniaturyzacja typowych pecetów
postępowała dość opornie. Różne próby konstruktorów (komputery mini-ATX,
flex-ATX) miały dużo wad, nie pozwalających na zbudowanie cichego i
wydajnego, a przy tym malutkiego peceta typu SFF. BTX przynosi od razu
znormalizowane schematy małych komputerów, jak i rozbudowanych
maszyn. Warto zaznaczyć, że specyfikacja dla BTX, micro-BTX i pico-BTX
(najmniejsze komputery) obejmują zarówno konstrukcje płyty głównej,
obudowy, zasilaczy jak i panel gniazd I/O. Duże znaczenie dla wdrożenia i
nowego standardu miał też fakt, że w ATX było coraz trudniej zaprojektować
ścieżki. Na przeszkodzie stawały coraz silniejsze interferencje
elektromagnetyczne. Standard BTX stanowi rozwiązanie tego problemu
poprzez lepsze rozmieszczenia elementów na płycie. Stosunkowo niewiele
zmieniło się w konstrukcji zasilaczy, W fabrykach firmy Fortron powstało już
pierwsze urządzenie BTX -model FSP275-50W(PF). Tolerancje napięć
pozostają prawie bez zmian w stosunku do specyfikacji ATX12V. Na targach
CeBIT 2004 pojawiły się pierwsze obudowy BTX. Jedną z nich jest zgodna
zarówno z ATX, jak i BTX wielka wieża CMStacker firmy CoolerMaster.
Technologia produkcji
Każdy, kto chociaż raz miał w ręku płytę główną, zapewne zastanawiał się, po
co jest tam aż tak duża liczba ścieżek. To co widać na jednej i drugiej stronie
laminatu, to tak naprawdę tylko niewielka część wszystkich połączeń. Płyta
główna złożona jest z kilku warstw, które w procesie produkcji są nakładane
na siebie, a następnie odpowiednio łączone. Warstwowa budowa jest
niezbędna ze względu na ogromną liczbę połączeń. Tylko do jednego układu
sterującego płytą główną dochodzi ponad kilkaset połączeń. Najbardziej
skomplikowany w montażu jest mostek północny, do którego dochodzą
ścieżki od procesora, banków pamięci, AGP oraz mostka południowego.
Duża liczba połączeń to początek zmartwień konstruktorów płyt głównych.
Niezwykle istotna jest także długość ścieżek - muszą one być przynajmniej z
grubsza równe. Chodzi tu o zrównoważenie pojemności połączeń tak, by
przekazywały impulsy elektryczne równocześnie. Produkcja płyt głównych nie
różni się od produkcji innych układów elektronicznych. Na płytę z laminatu
nanoszona jest warstwa miedzi lub aluminium. Następnie laserem wypala się
ścieżki o zgodnym z projektem przebiegu i grubości. Kolejne laminaty łączy
się ze sobą i skleja, a następnie wlutowywuje się elementy analogowe i
układy scalone. Projektowaniem samych laminatów zajmuje się tylko kilka
firm na świecie. Pozostali producenci oznaczają produkty innych firm
własnym logo i sprzedają pod własną marką.