Охлаждение системных блоков

Охлаждение системных блоков

Цель: Изучение охлаждающих систем компонентов ПК, последствий перегрева

Задание: I. Составить план конспекта.

Краткий конспект по плану.

Контрольные вопросы.

Очень часто в системных блоках делаюг отверстия для обеспечения лучшего охлаждения. Во многих случаях 1того достаточно, хотя не всем это нравится.

Создание воздушного потока

Первым звеном в охлаждении системного блока является так называемый входной вентилятор. Этот кулер расположен на передней панели корпуса компьютера. Он втягивает холодный воздух в корпус и рассеивает его внутри системного блока. Это первый шаг в создании усюйчивого воздушного потока Главное тут - правильно направить поток воздуха: от фронтальной стенки к задней панели. Теплый воздух внутри системного блока (воздух греет процессоры, чипсеты, винчестер и другие компоненты] поднимается вверх, поэтому там логично разместить вентилятор, который будет высасывать его из корпуса. В большинстве случаев для этого достаточно кулера на блоке питания Он имеет достаточной мощности для создания приличного воздушного потока. Не рекомендуется использовать кулер диаметром меньше 80 мм (80 миллиметровый вентилятор способен прокачивать 30-40 кубических футов в минуту, а если его размер составит 120 мм, то пропускная способность вырастет до 75-140 кубических футов в минуту).

Охлаждение плат и устройств

Даже если системный блок имеет входной и вытяжной вентилятор, не всегда все комплектующие охлаждаются хорошо. Некоторые платы перегреваются, несмотря на то, что имеют "родные" или фабричные кулеры. Видеокарты, TV-тюнеры, платы DVD очень часто сильно греются и поднимают темперагуру в системном блоке, что может вызвать сбои и даже порчу других комплектующих. Лучшее устройство для охлаждения плат - это CardCooler

CardCooler имеет два 80 миллиметровых вентилятора, каждый из которых вращается на скорости 2650 об/м. Вместе они прогоняют 68,S кубических футов воздуха в минуту. Кулер предназначен для охлаждения 4 AGP/PC1/ISA слотов. Он так удачно спроектирован, что не закрывает PCI/ISA слоты. Мало того, что CardCooler охлаждает платы, он также создает общий воздушный поток и делает из всего системного блока почти "холодильник"

CardCooler создает поток воздуха вокруг 4 ISA/PC1/AGP слотов, поддерживает важные устройства, такие как видеокарта или DVDfTV декодер, в нормальных рабочих условиях.

Во время рабогы центральный процессор выделяет много тепла, которое в виде теплого воздуха скапливается вверх> системною блока. Вентилятор для охлаждения слотов не только уменьшает температуру внутри всего системного блока, но и хорошо охлаждает CPU. Он работает наиболее эффективно, когда установлен под AGP слотом Вдобавок он несет холодный воздух к памяти и центральному процессору. Такой кулер называется Super Slot Cooler. Он не только очень мощный (кулер прокачивает 42 кубических фута воздуха в минуту), но и достаточно тихий. Шум, который он создает при работе, составляет всего 26 децибел.

"Охладитель слотов" направляет воздух на видеокарту, охлаждает чипсет и память, а также центральный процессор.

Излишнее тепло может повредить практически все компоненты компьютера, включая и жесткий диск. Если винчестер работает не в положенном ему температурном режиме, то в результате сбоя можно потерять часть или всю информацию на нем. Harddrive_coojers (кулеры для винчестера) устанавливаются на место CD-ROM. Они довольно эффективно охлаждают жесткий диск и являются хорошей преградой от тепловых сбоев. Harddrive cooler не увеличивает воздушный поток, но является устройством для локального уменьшения температуры, с чем великолепно и справляется.

Кулер Vantec Triple предназначен для охлаждения SCSI и IDE жестких дисков. Он устанавливается на платформу со стандартным размером 5-1/4 дюймов. В Vantec Triple используются три 40x20 мм вентилятора, каждый из которых прогоняет 7.2 кубических фута воздуха. На первый взгляд, величина 7.2 кубических фута воздуха в минуту кажется не большой, но как показывает опыт, при совместной работе трех кулеров создаются более чем комфортабельные условия для работы жесткого диска

Кроме того, Vantec производит Ultimate кулеры для жестких дисков. Он мощнее своего младшего брата. Кулер выглядит в виде колена и имеет два вентилятора 40x40x20 (4500 об/мин), способных пропускать по 13 кубических футов воздуха каждый.

Существуют другие виды кулеров для охлаждения жестких дисков. Например, такая разновидность, так называемые корпусные кулеры. Это замечательное устройство устанавливается в последнее свободное 5-дюймовое гнездо и оно выдувает воздух вверх в сторону оптических приводов, жестких дисков, zip устройств и т.д. Мне кажется, что этот кулер делает чудеса. Два вентилятора 92 мм, посаженые на подшипники скольжения, выкачивают воздух на фантастической скорости - 80 кубических футов в минуту. К тому же, они работают очень тихо - 26 децибел.

Общее охлаждение компонентов

Проблема охлаждения (кондиционирования) особенно остро встает в последнее время в связи с появлением микросхем с числом транзисторов на кристалле, достигающим десятков миллионов. Каждый элемент неизбежно выделяет тепло в процессе работы, а площадь кристалла растет либо незначительно, либо даже уменьшается. Раньше проблема охлаждения касалась в основном процессоров, сегодня следует задуматься об этом для видео и звуковых карт, жестких дисков.

Обратим внимание на проблему «глобального» охлаждения, заключающуюся в оптимальном выборе корпуса и вентиляторов. В блоке питания корпуса типа AT предусмотрен «вытяжной» вентилятор. Воздух засасывается внутрь корпуса через имеющиеся щели или специально предусмотренные отверстия и, аккумулировав тепло имеющих более высокую температуру компонентов, выбрасывается наружу. В подавляющем большинстве корпусов А Т специальных мер по распределению потока охлаждающего воздуха не предусмотрено.

В блоках питания корпусов типа ЛТХ часто ставят нагнетающий вентилятор. Наружный воздух захватывается крыльчаткой вентилятора и подается внутрь корпуса через прорези в блоке питания. Однако в последнее время производители вернулись к технологии вытяжной вентиляции. При этом забор воздуха идет с нижней панели БП.

Производительность вентилятора блока питания в решающей степени влияет на эффективность охлаждения всех компонентов. Дополнительные вентиляторы обычно нужны как «костыли» не слишком хорошему основному. Многие корпуса А ТХ сконструированы с учетом перераспределения поступающего потока воздуха к отдельным компонентам: процессору, жестким дискам, платам расширения в соответствии с рекомендациями производителей процессоров.

В насыщенном современными компонентами компьютере иногда наблюдается своеобразный «эффект домино», связанный с лавинообразным нарастанием перегрева. Если в компьютере установлены мощные процессор, видеокарта, звуковая карта, парочка высокооборотных жестких дисков, то нормальное локальное охлаждение не всегда помогает. Собственные системы охлаждения компонентов рассчитаны на температуру поступающего воздуха не выше 30-35 градусов. Может сложиться ситуация, когда вентилятор получает воздух от трудолюбивого «соседа», сильно нагревающегося в процессе работы. Естественно, что начнет перегреваться охлаждаемая им

В начале 2000 года для компьютеров на базе процессоров AMD стали популярны системы охлаждения фирм Thermaltake (серия Orb) и Titan. Радиаторы этих изделий отличает вертикальное расположение ребер по периметру цилиндра, вдоль направления воздушного потока. Под интерфейс Socket А выпускались модели Chrome Orb (диаметр 69 мм) и Mini Chrome Orb с алюминиевым радиатором, Super Chrome ОгЪ (с увеличенной до 75 мм высотой радиатора и двумя вентиляторами), Mini Copper Orb (с медным основанием радиатора) и самый мощный (но чрезвычайно шумный) Dragon Orb (в том числе имеет модификацию с медным основанием радиатора Dragon 3). Для процессоров AMD Athlon с рабочей частотой 1200 МГц и выше по эффективности теплоотвода соответствует только последняя модель. Однако шум вентилятора (при оборотах около 7000 в минуту) и рев воздушного потока превращают использование компьютера в домашних условиях в пытку. Таким образом, из серии Orb к установке можно рекомендовать только младшие модели для средних рабочих частот, и лучше только для процессоров Duron. Для более мощных процессоров требуются более эффективные решения.

Очевидно, что площадь квадрата будет всегда больше площади вписанного в него круга. Поэтому большинство производителей систем воздушного охлаждения предпочитают использовать прямоугольные радиаторы. Фирма Thermaltake разработала серию прямоугольных кулеров Volcano. Неплохую репутацию имеют системы охлаждения фирмы Elan Vital, имеющие прямоугольный в плане алюминиевый радиатор (в том числе предлагается вариант с медным основанием). Чемпионами в эффективности являются системы с теплопроводными трубками и медными радиаторами, например фирмы CoolerMaster.

В целом, рассматривая воздушные системы охлаждения, можно утверждать, что более эффективные решения отличаются повышенным шумом и весом. Для обычной работы лучше подходят штатные системы, установленные фирмой на «боксовый» вариант процессора.

Водяное охлаждение

Одной из немногих серийных систем является Water Cooling фирмы Senfu. Комплект состоит из медного теплообменника (охладителя), крепящегося к процессору, водяного насоса, радиатора с вентиляторами, резервуара и соединительных силиконовых трубок. В качестве жидкости рекомендуется использовать дистиллированную воду. Принцип работы системы прост: насос прокачивает воду через теплообменник, который закреплен на кристалле. Нагретая вода поступает в радиатор, где охлаждается за счет увеличения поверхности рассеивания тепла и обдува воздухом, нагнетаемым вентилятором.

Испытания показывают, что эффективность системы водяного охлаждения на 35-40% выше, чем у типовых систем воздушного охлаждения. Однако стоимость системы значительно превышает стоимость достаточно мощного процессора Athlon ХР.

Элементы Пельтье и другая экзотика

Принцип работы элементов Пельтье (термоэлектрическая эмиссия) известен давно. Отметим, что для охлаждения процессора с рассеиваемой мощностью 50-60 Вт потребуется элемент Пельтье не меньшей мощности с потребляемым током 10-15 А. Кроме того, для охлаждения «горячей» стороны термопары нужен мощный вентилятор. Причем его выход из строя грозит расплавлением и модуля Пельтье, и процессора, и материнской платы. Поэтому целесообразно использовать элементы Пельтье для охлаждения процессоров с тепловыделением 20-25 Вт и ниже.

Другим экзотическим способом охлаждения служат криогенные установки. Работают они по тому же принципу, что и бытовые холодильники. Мощность, потреблемая криогенной системой охлаждения, не превышает 50-70 Вт.

микросхема, что вызовет общее повышение температуры воздуха внутри корпуса. Все вентиляторы и микросхемы будут получать горячий воздух, и далее процесс примет лавинный характер, в итоге компьютер в лучшем случае «зависнет».

Симптомами проблем с охлаждением обычно служат периодические «зависания» процессора компьютера без видимых внешних причин, неожиданные отказы в работе видеокарты, жестких дисков и других компонентов с высоким энергопотреблением. Иногда компьютер отказывается работать при повышении температуры наружного воздуха (летом- при расположении вблизи отопительных приборов). Лечить эти «болезни» можно с помощью локального охлаждения наиболее критичных элементов. Обратите внимание, что многие современные микросхемы для звуковых или * сетевых карт, тюнеров телевизионного сигнала нагреваются в процессе работы до 80-100 градусов, а конструктивно не имеют никаких элементов охлаждения.

Если меры локального охлаждения не помогают, следует задуматься о кардинальном решении проблемы. Конечно, не стоит сразу менять корпус. Попробуйте установить дополнительные вентиляторы. На рынке встречаются целые вентиляторные блоки разных производителей, устанавливаемые в пятидюймовые отсеки внутри корпуса В крайнем случае, можно и самому соорудить такой блок хоть из четырех процессорных вентиляторов и установить в нужное место. Направление потока воздуха в соответствии с типом вашего вентилятора в блоке питания (вытяжной или нагнетающий) выбирают переменой полярности питания.

Качественные блоки охлаждения марки PCV-220 устанавливаются в слоты расширения интерфейсов PCI или ISA. Благодаря этому они могут управляться специальной программой, отслеживающей температурный режим внутри корпуса. Такое решение обеспечивает гарантированное поддержание температуры внутри корпуса в заданных пределах.

В последнее время некоторые компании, производящие системы охлаждения, предлагают комплексное решение проблемы В качестве примера рассмотрим комплект фирмы Zalman, получивший название Computer Noise Prevention System (система предотвращения шума компьютера). В его состав входят блок питания высокого качества на 300 Вт с малошумящим вентилятором с регулируемой скоростью, комплект охлаждения процессора (медный радиатор и отдельный регулируемый вентилятор), радиатор для видеокарты, дополнительный регулируемый вентилятор для корпуса, радиатор чипсета.

Компоненты Zalman для малошумного системного блока на платформе Pentium 4 обойдется недешево: блок питания ZM300A-APF (60$); комплект охлаждения процессора CNPS6500A-Cu (около 60$); радиатор для видеокарты ZMll-Cu (около 16$); вентилятор для корпуса FBW5 (около 11$); радиатор для чипсета NB32 (около 4$). Итого получается внушительная сумма более 150$. Однако пользователь за эти деньги получает компьютер с уровнем шумов не свыше 25 дБ.

Охлаждение процессоров

Известно, что большинство современных процессоров развивают значительную тепловую мощность. Например, Pentium II-300 потреблял при работе до 43 Вт, a Pentium 4 (ядро Willamette) 2 ГГц -- до 75 Вт! Очевидно, что практически вся электрическая мощность процессора преобразуется в тепловую энергию. Это тепло необходимо эффективно отводить, иначе температура компонентов процессора превысит допустимую границу и произойдет сбой в работе.

В качестве пассивного элемента охлаждения широко применяют радиаторы. Производители процессоров стараются рассчитать площадь поверхности радиаторов таким образом, чтобы обеспечивался некоторый запас по эффективности теплоотвода. Однако такой запас невелик и в случае разгона процессора не обеспечивает стабильной работы. Даже «фирменные» радиаторы ныне имеют гигантские размеры.

Если радиатор в одиночку не справляется с отводом тепла, на помощь приходят вентиляторы. Сочетание вентилятора и радиатора используют уже довольно давно, начиная с линейки процессоров Pentium. Однако в последних моделях процессоров размеры и мощность агрегатов охлаждения достигли чудовищных размеров. Р1звестны модели воздушных систем охлаждения процессоров с весом до 900 грамм!

Как правило, в Retail-поставке (у нас част называемой «коробочной») процессоры снабжены заводским комплектом устройств охлаждения, уже закрепленным на картридже. Такие стандартные устройства гарантированно обеспечивают стабильную работу процессора в любых режимах. Хотя известны и «проколы». Например, фирма Intel была вынуждена отозвать для замены первую партию мощных процессоров Pentium III ИЗО МГц из-за проблем с охлаждением при высокой нагрузке.

В системных платах (и корпусах) форм-фактора AT вентилятор охлаждения процессора напрямую подключается к разъемам блока питания. Поэтому управлять им невозможно. Современные устройства форм-фактора АТХ и его модификаций предусматривают подключение вентилятора охлаждения процессора к специальному разъему на системной плате. Шина питания и управления позволяет контролировать частоту вращения крыльчатки вентилятора и в совокупности с термодатчиками удерживать температуру микросхемы процессора в заданных пределах. Хотя здесь многое зависит от системы термомониторинга, установленной на системной плате. К сожалению, в дешевых изделиях термоконтроль заключается в установке в вырез процессорного разъема термодиода, который даже не касается корпуса процессора. В этом случае значения температуры, выдаваемые системой, очень далеки от реальности.

Термоинтерфейс

В OEM-поставке процессоры обычно продают без устройств охлаждения, которые требуется приобретать отдельно. Таким образом, встает проблема выбора комплекта охлаждения и способа его установки. Часто с целью экономии средств покупается первое попавшееся дешевое устройство, обычно китайского производства. Такой подход чреват серьезными неприятностями. Подобные конструкции заявляются как универсальные, якобы рассчитанные на широкий спектр моделей процессоров.

Даже беглый осмотр этих изделий приводит к стойкому убеждению, что их создатели вообще не знакомы с основами термодинамики. Да и качество исполнения таково, что плоскость радиатора, примыкающую к процессору, как минимум пару дней надо шлифовать, а вентилятор грохочет не хуже пропеллера взлетающего «Мессершмитта». Служат такие устройства очень недолго и практически не способны к нормальному охлаждению.

Если вы решили сэкономить на охлаждении, покупайте стандартный заводской комплект для данного процессора. За пару «лишних» долларов вы получите надежное устройство и будете спокойны за процессор. Заметим, что для процессоров AMD Athlon заводской комплект охлаждения найти достаточно сложно. Да и сами поставки этих процессоров в «боксовом» (с установленной системой охлаждения) варианте очень ограничены.

В некоторых случаях стоит подумать о приобретении качественного вентилятора профессионального класса. Во-первых, если появилась идея разогнать процессор, без вентилятора стоимостью не менее 10 долларов не обойтись. Во-вторых, если компьютер оснащен значительным числом компонентов, выделяющих тепло, то стандартный заводской вентилятор не всегда справляется с охлаждением.

Монтировать радиатор с вентилятором на корпус процессора следует только после обработки поверхности теплопроводной пастой. Отечественная паста КПТ-8 стоит копейки и, хотя не имеет выдающихся показателей, достаточно качественно обеспечивает нормальный теп-лоотвод. Заводские стандартные радиаторы, как правило, имеют прикрытую липкой лентой площадку, на которую заранее нанесена теплопроводная паста.

В профессиональных изделиях в качестве пасты применяют специально подобранные составы, удельная теплопроводность которых на порядок выше, чем у КПТ-8. К таковым относятся термопасты фирм Bergquist (HF225UT), Chromerics (T725), Honeywell (PCM45), ShinEtsu (PCS-TC011T-13), Termagon (T~pcm905C) и некоторые другие. Их желательно использовать для критичных по надежности систем.

Последствии перегрева

Попробуем оценить последствия перегрева для различных процессоров. В общем случае можно утверждать, что незначительный перегрев выражается в неспровоцированных зависаниях и «слетах» операционной системы и программ «тяжелого» класса: ЗЛ-графики, игр, обработки изображений или видео. Если встречаются проблемы такого рода, иногда достаточно тщательно сдуть пыль с радиатора и крыльчатки вентилятора, а также других компонентов. Но чаще решение состоит в замене выработавшего ресурс или некачественного вентилятора. Систематические сбои компьютера спустя определенное время после запуска говорят о том, что тепловой режим серьезно нарушен. Обычно это связано с выходом из строя вентилятора (охлаждения процессора или блока питания). Однако такие проблемы могут быть последствием установки новых энергоемких компонентов. В этом случае поставьте на процессор более мощную систему охлаждения или поменяйте размещение компонентов в корпусе.

Не для всех моделей процессоров перегрев проходит безболезненно. Особенно чувствительны к превышению предельной температуры процессоры Athlon и Duron фирмы AMD. Известны и подробно описаны случаи полного выхода из строя этих процессоров при отказе вентилятора. Процессоры Intel относятся к категории более стойких изделий. По крайней мере, автор ни разу не слышал о сгоревшем по причине отказа вентилятора процессоре Intel

Такая разница в поведении современных продуктов Intel и AMD объясняется разным подходом к контролю за термическим режимом процессора. Фирма AMD до последнего времени считала, что охлаждение и контроль за температурой -- задача системная и потому этим должны заниматься производители материнских плат. Однако «материнский» датчик обычно крепится к радиатору системы охлаждения, а часто находится в вырезе разъема Socket и меряет, по сути, температуру материнской платы в данной точке. Сочетание процессоров Athlon XP с современными материнскими платами более надежно в смысле термоконтроля, поскольку в процессор встроен терморезистор, выдающий сведения о текущей температуре.

Фирма Intel переложила задачу контроля за температурой процессора на внутренние схемы. Особенно удачно эта проблема решена в процессорах Pentium 4, где схема Thermal Monitor обеспечивает не только контроль температуры, но и снижение рабочей частоты при перегреве. Тестирование процессора Pentium 4 со снятой (!) системой охлаждения показало, что процессор сохраняет работоспособность, лишь замедляя работу. Модель Pentium III ведет себя более «грубо», но вполне предсказуемо: в случае перегрева процессор «зависает», отключая питание ядра.

Воздушные системы охлаждения

Воздушные системы охлаждения основаны на передаче тепловой энергии от процессора к радиатору, имеющему гораздо большую площадь поверхности, чем кристалл, через которую и отводится излишек тепла. Процессоры малой мощности (например, VIA C3 или мобильные варианты Pentium III) обходятся только радиатором. Однако в большинстве настольных систем используют систему охлаждения, в которой поверхность радиатора обдувается воздушным потоком, создаваемым вентилятором. При тепловыделении мощностью до 30 Вт достаточно применить обычный вентилятор 50x10, обдувающий алюминиевый радиатор. Значительное превышение значения 30 Вт рассеиваемой мощности вызывает необходимость увеличивать площадь радиатора и производительность вентилятора. В сложных случаях (при тепловыделении процессора более 50 Вт) приходится оптимизировать форму ребер радиатора, применять материалы с хорошей теплопроводностью (медь), наращивать производительность вентилятора за счет увеличения диаметра крыльчатки и числа оборотов, а иногда устанавливать два вентилятора.

Главным «двигателем прогресса» в области построения систем охлаждения явилась фирма AMD, чьи старшие модели Athlon (с рабочими частотами более 950 МГц) выделяют более 50 Вт. Поэтому самые «изысканные» системы охлаждения разработаны именно под интерфейс Socket А (Socket 462). Правда, изделия компании Intel серии Pentium 4 не слишком отстают от Athlon. Например, Pentium 4 с ядром Willamette и частотой 2 ГГц имеет тепловую мощность 75 Вт.

Задание: 2. Составить план конспекта.

Краткий конспект по плану.

Контрольные вопросы.

Типы системных блоков

Очевидно, что чем больше размер корпуса, тем легче обеспечить охлаждение. Для настольных систем лучше всего приспособлены корпуса типа «башня»: Midi Tower, Big Tower и Mini Tower (в порядке предпочтения). Тонкие (Slim) и обычные (Desktop) корпуса с горизонтальным расположением системной платы обычно используют в простых офисных системах.

Desk Top

Настольные системные блоки, изначально были громоздкие, на сегодняшний день длина--35 см. Сверху корпуса обычно устанавливается монитор, занимает слишком много места.

Практически все самые первые компьютеры имели корпус типа Desktop - это было удобно с той точки зрения, что обслуживание на то время сводилось лишь к протиранию тряпочкой монитора, а уж вовнутрь компьютера никто не лазил по причине того, что там нечего было делать. Все работы по извлечению или установке какой-нибудь платы производились профессионаломи. Сейчас ситуация изменилась в лучшую сторону, но появилась новая проблема.

Дело в том, что положение середины экрана монитора для пользователя (теоретически, с точки зрения эргономики) должно быть чуть ниже линии его глаз - то есть пользователь должен смотреть на монитор чуть сверху, иначе глаза устают. Раньше об этом не задумывались, да и мониторы были размером не больше 14" по диагонали, и это еще было приемлемо, к тому же установка монитора на корпус компьютера обеспечивала экономию места на столе. Однако с появлением 17" мониторов настольный вариант уже стал не подходить. А так как комплектующие в последнее время «апгрейдятся» с огромной скоростью, одной из причин отказа от «десктопов» стало неудобство обслуживания - монитор приходится все время снимать и искать место, куда его ставить.

Как разновидность настольного варианта сейчас существуют так называемые "Слим" (Slim) корпуса - максимально плоские, насколько это возможно. Для таких корпусов существуют свои материнские платы, блоки питания и схемы разноса слотов под платы периферии. "Слимы" достаточно широко применяются в офисах и рабочих местах, где обслуживание внутрикомпьютерного пространства сведено к минимуму, а само рабочее место должно быть максимально разгружено от всего лишнего В результате - перед пользователем остается только монитор и клавиатура, а корпус засовывается в самый дальний угол.

Существует разновидность корпусов Desk Top размером с книгу Book Size. Они выпускались с минимониторами и клавиатурами.

Tower

На данное время, самым распространенным форматом корпуса является так называемый Middle Tower. Существуют Big Tower, и Mini-Tower, и даже Micro-Tower. Различаются они размерами. Эти корпуса были разработаны для увеличения рабочего пространства. В них Moiyi устанавливаться материнские платы для Desk Top

Mini Tower - высота 35 см, ширина 17-18 см, глубина около 40 см, имеет 2 пятидюймовых отсека.

Midi Tower - высота около 40 см, 3 пятидюймовых отсека.

Big Tower - высота 60 см, обычно шире для устойчивости корпуса и лучшего охлаждения внутренних устройств.

Super Big Tower - более ёмкие корпуса, которые используются для серверов.

АТХ

Они появились с увеличением числа периферийных устройств и контроллеров утих устройств на материнской плате. Разработаны в 1995г. Для компьютеров типа Pentiumll и Pentium Pro Улучшенное охлаждение всех внутренних устройств, в первую очередь процессора. Уменьшен контакт процессора другими платами и удобный соединитель питания.

В корпусе АТХ плата располагается длинной стороной вдоль задней стенки. Процессор на плате устанавливается в непосредственной близости от разъема питания для минимизации длины питающих цепей и охлаждения от встроенного вентилятора БП. Некоторые блоки имеют автоматическую регулировку скорости вращения вентилятора в зависимости от температуры. Блок питания АТХ спецификации 2.01, кроме стандартных для AT напряжений и сигналов, обеспечивает также напряжение 3,3 В и поддерживает управление питанием по сигналу с платы, которая имеет для этого программный интерфейс. Имеется также отдельная линия слаботочного питания 5 В, напряжение на которой поддерживается постоянно и используется в цепях управления основным питанием для отслеживания внешних сигналов запуска компьютера по сети, модему и т. п.

Для соединения блока питания с платой используется единый 20-контактный разъем. В стандарте А ТХ оговорен также необязательный разъем, через который с блока питания на плату подается информация о частоте вращения вентилятора, а с платы в блок питания -- сигнал управления вентилятором и контрольный уровень напряжения 3,3 В для его более точной стабилизации

LPX

Низкопрофильные корпуса, в которых все платы расширения (контроллеры, адаптеры) располагаются параллельно материнской плате и устанавливаются в специальную переходную плату Riser Card (Рисунок I).

Обзор моделей корпусов

Подведем итоги и еще раз перечислим кртерпи выбора хорошего корпуса:

шасси из стали толщиной 0,8-- 1 мм с гладкими обработанными краями:

сертифицированный блок питании, мощносгь не менее 235 В г. с выключателем питания и управлением скоростью вращения вентилятора;

отсутствие перекрытия проекции системной платы блоком питания (высота не менее 42 см);

место крепления дополнительного вентилятора;

сертификат FCC Class В на электромагнитное излучение:

съемные боковые панели;

выдвигающиеся на салазках отсеки для внутренних устройств:

разнесенные, утопленные кнопки RESET и POWER;

* отсутствие щелевого от перстня на лицевой панели для достл па к дисководу 3.5". Энергопотребление системы

В настольных системах обычно используются стандартные источники питания АТХ'АТХ-12У. Ключевыми факторами при выборе блока питания являются стоимость; потребляемая мощность, мощность источника питания, механическая совместимость и надежность. К важнейшим техническим параметрам стандартных источников питания АТХ A7X-12Vотносятся:

показатели, треоования к синхронизации.

электрические параметры (мощностные эффективность, защита на выходе и т.д.):

механические параметры (габариты, создаваемый воздушный поток);

электромагнитная совместимость (электромагнитные помехи);

надежность и безопасность.

Для надежной работы выходная мощносгь источника питания должна превышать максимальную суммарную мощность, требуемую для планируемой системы. В стандартных настольных системах мощность БП обычно меньше, чем суммарная мощность всех компонентов системы Причина в том, что одновременно использовать все компоненты с максимальной мощностью практически невозможно Поэтому следует принимать во внимание коэффициент нагрузки компонентов. Эмпирическая формула предлагает рассчитывать минимальную выходную мощность источника питания как мощность, потребляемую процессором, плюс 80% общей мощности, потребляемой остальными компонентами Для серверов и рабочих станций лучше рассчитывать мощности исходя из полной загрузки.

Сначала необходимо узнать мощность, потребляемую процессором. В качестве ориентира допустимо использовать максимальную рассеиваемую тепловую мощность. Затем следует оценить потребляемую мощность остальных компонентов системы, «привязанных» к блоку питания (в скобках указаны типовые значения в ваттах): системная плата (25). вентиляторы блока питания (3) и процессора (3), модули памяти (по 10 для SDRAM и 30 для DDR), графическая карта (10-35), жесткие диски (по 30), дисководы CD-ROM-'RW. D\'D (no 15) и прочие компоненты. Для обычной настольной системы с одним жестким диском суммарная мощность компонентов, как правило, не превышает 200 Вт. При уровне загрузки 80% получаем мощность 160 Вт. Прибавив к ним мощность высокочастотного процессора (около 80 Вт), оцениваем общую мощность системы в 240 Вт. Для «навороченной» системы (несколько жестких дисков, телевизионный или спутниковый тюнер, карта видеозахвата и прочие ресурсоемкие элементы) потребляемая мощность доходит до 350-400 Вт. В среднем можно считать, что блок питания на 300 Вт покроет потребности для 99% вариантов конфигураций настольной системы.

На лицевой стороне корпуса должны находиться как минимум две кнопки: включения питания (POWER) и перезагрузки (RESET). К их конструкции следует приглядеться повнимательней. Например, совсем плохо, если кнопки одинаковые: одного диаметра и цвета, к тому же расположены близко друг от друга. Кнопка POWER должна выделяться цветом и размером, лучше, если она чуть утоплена. Кнопка RESET должна быть мелкой и утопленной достаточно глубоко, чтобы исключить непреднамеренное нажатие.

Блок питания в корпусе типа «башня» размещают обычно в верхней части, а ниже его располагается системная плата. В достаточно высоких корпусах блок питания полностью помещается над системной платой, так что их проекции на боковую стенку не пересекаются. В более низких корпусах (39 см и ниже) указанные проекции частично пересекаются, так как блок питания повернут на 90° относительно продольной оси. Поэтому такие корпуса несколько шире обычных. В результате на системной плате под блоком питания будет находиться гнездо процессора. Таким образом для доступа к процессору нужно сначала демонтировать блок питания (или вести работы вслепую). Кроме того, блок питания загромождает место около процессора, ухудшая его охлаждение. Вывод очевиден -- высота корпуса должна быть не менее 42 сантиметров.

Важный параметр качества конструкции корпуса -- удобство доступа к внутренним отсекам. Обычно с доступом к левой стороне отсеков проблем не возникает -- достаточно снять левую панель. А вот с правой стороны отсеки прикрыты шасси системной платы. В простых конструкциях предусмотрены отверстия в шасси напротив отверстий в боковой стенке отсеков. Однако такое решение не совсем удобно, так как приходится использовать отвертку с цанговым зажимом. Гораздо удобнее конструкция, имеющая салазки для блока отсеков, по которым он выдвигается влево. Тогда монтаж внутренних устройств проходит без проблем.

В качественных современных корпусах часто выделяют специальное место для установки дополнительного вентилятора охлаждения (основным является вентилятор, встроенный в блок питания). Такое место может быть либо впереди, в нижней части корпуса, либо сзади, под блоком питания. В первом случае воздушный поток свободно проходит через корпус, что оптимально для охлаждения. Эти модели распознаются по декоративным решеткам впереди (через них засасывается воздух). Во втором случае поток воздуха не оптимален, но дополнительный вентилятор гарантированно обдувает процессор.

В последнее время появилось множество моделей корпусов оригинального «дутого» дизайна, в которых отсек для дисковода 3,5" исполнен в виде щели. Хотя выглядит все достаточно привлекательно, но дискету часто приходится буквально выковыривать из корпуса -- впору обзаводится пинцетом. Иногда лицевая панель настолько глубока, что становится затруднительным вынуть или вставить даже компакт-диск. Некоторые модели качественных корпусов имеют отверстие на лицевой панели и посадочное гнездо изнутри для монтажа инфракрасного приемопередатчика интерфейса irDA, а также порты USB. Такой корпус следует выбирать, если вы планируете широко использовать ИК-устройства, мышь, клавиатуру, джойстик с USB.

Все перечисленные корпуса позволяют использовать стандартные платы расширенна и широкий спектр системных плат различных фирм производителей.

Существуют мультимедийные корпуса со встроенными стереофоническими акустическими системами.

Корпуса могут иметь различные особенности, например: запираемые или пылеза дверцы, которые расположены на отсеках накопителей, различные средства защиты от несанкционированного доступа, средства внутреннего контроля температуры.

Для кого (чего) выбор формата и типа корпуса играет большое значение?

- для пользователя, имеющего большой опыт в работе с компьютерами и время от времени занимающегося модернизацией;

* для серверных решений и мощных рабочий станций, когда необходимо обеспечить высокую надежность системы и предусмотреть возможность установки большого количества устройств, в том числе и накопителей;

- если нужно вписать компьютер в стиль рабочего места;

Для корпусов различаются следующие важные параметры:

1. Мощность блока питания

Она должна быть не ниже 200 Вт. В настоящее время большинство современных корпусов комплектуется БП мощностью от 230 до 250 Вт. Мощный блок питания позволит безбоязненно оснастить компьютер одним или двумя дополнительными винчестерами, хорошим графическим ускорителем, устройством записи компакт-дисков. И дело даже не в том, что эти устройства -супермощные, а в том, что многие девайсы потребляют большое количество энергии в момент запуска.

Как и любое другое устройство, блоки питания со временем изнашиваются и уже становятся не в состоянии держать заявленную мощность. Несколько продлить срок службы блока питания можно, никогда не выключая его, то есть, избегая перепадов напряжения в момент включения / выключения. На практике это выдержать трудно, но следует иметь в виду, что перерывы между включением / выключением не должны составлять менее 10 с. Качество блоков питания полностью определяет нормальное функционирование всей компьютерной системы. Некоторые компоненты, например, жесткие диски, очень чувствительны к стабильности напряжения, и известны случаи, когда владельцам особо капризных дисков приходилось менять блок питания или целый корпус. Хороший блок питания сейчас стоит от $40, поэтому качественные корпуса с таким блоком питания в принципе не могут стоить менее этой суммы.

2. Форм-фактор

Это спецификация, указывающая на связку: "корпус (и БП) плюс материнская плата". Различают два формата - AT и АТХ. Последний как раз и является наиболее предпочтительным из-за возможности автоматического включения / отключения компьютера (управляется программно) и поддержки режимов пониженного энергопотребления. В материнских платах формата АТХ рэтъшы для подключения периферии (коммуникационные порты внешних устройств ввода-вывода) обычно расположены непосредственно на самой плате, что упрощает установку системной платы и улучшает вентиляцию внутри корпуса.

3. Размер корпуса

Для серверных задач или для создания мощной рабочей станции лучше всего выбрать большой корпус - Big Tower. Там много посадочных мест для накопителей, большой объем благоприятствует хорошей вентиляции, а блок питания в корпусе достаточно мощный

Для дома лучше всего выбрать корпус Mini Tower или Middle Tower - число посадочных мест должно быть не менее двух для устройств на 5" (CD-ROM, DVD и пр.) и не менее четырех - для 3" усгройств (винчестеров, дисководов и пр.). Стоит обратить внимание на разделение отсеков для 3-дюймовых устройств - должно быть не менее двух наружных (один сразу займет 3,5" флоппи-дисковод) и не менее двух внутренних, чтобы можно было при необходимости добавить еще один винчестер.

С размером корпуса связано и его местоположение на рабочем месте. Big Tower, например, на стол не очень-то и поставишь, поэтому для домашних нужд он не годится. Почему корпус лучше ставить на стол, а не на пол? Во-первых, на полу он будет больше пылиться. Во-вторых, удобнее, когда фронтальная панель корпуса легко доступна. В-третьих, длины всевозможных кабелей всегда хватает, когда корпус находится поближе к монитору и, соответственно, к пользователю

4. Качество сборки

Хороший корпус имеет металлизированные стенки (кожух), выполненные из стали толщиной от 0,8 до 1 мм. При наличии солидного шасси и кожуха компьютер меньше подвергается вибрации, издает меньше шума, и пользователь больше защищен от излучения внутренних высокочастотных устройств. Особо дорогостоящие модели имеют специальные покрытия корпуса изнутри, еще более снижающие внешнее излучение компьютера.

5. Функциональность

В некоторых моделях корпусов стенки внешнего кожуха снимаются по отдельности (вместо трддиционной П-образной крышки). В обслуживании такие корпуса более удобны, особенно если компоновка позволяет быстро добраться до крепления жестких дисков, которые обычно труднодоступны в корпусах формата AT. А в некоторых корпусах АТХ делают выезжающую раму шасси, на которую крепится материнская плата с платами расширения.

Отдельно стоит упомянуть про дополнительные рэки (Rack-mount) для жестких дисков, которые устанавливаются в пустующие пятидюймовые отсеки. Они помогают подключать IDE-устройства очень быстро, без какой-либо разборки корпуса вообще. Существуют также фреймы и для SCSI-устройств. При наличии же RAID-массива смену дисков можно производить на ходу (не выключая компьютера) - это так называемый hotswap ("горячая замена").

При сегодняшних технологиях энергопотребление отдельных компонентов начинки компьютера не только не снизилось, а даже существенно повысилось. Взять хотя бы графические ускорители или жесткие диски, не учитывая даже сам процессор, которому иногда и одного вентилятора не хватает. Поэтому важную роль при выборе корпуса играет схема вентиляции. Обеспечить хорошую проветриваемость внутри корпуса можно при помощи дополнительных вентиляторов. Если в корпусе предусмотрены для них места - это хороший знак. Если они там уже даже установлены - еще лучше. С другой стороны, наличие большого количества вентиляторов - это нежелательное повышение шума, производимого компьютером при работе.

Корпус должен иметь:

качественный блок питания мощностью не менее 230 Вт;

стенки кожуха из металла;

как минимум два 5-дюймовых отсека для внешних устройств (накопителей);

зарезервированные места для установки дополнительных вентиляторов;

форм-фактор АТХ.

Имеются специальные корпуса, используемые исключительно для компоновки серьезных серверов. Они часто изготавливаются в "двухотсечном" исполнении, где основной отсек занимает материнская плата, а второй (вспомогательный) - массив накопителей и кабельное хозяйство. Имеется два (или даже три) независимых мощных блока питания (по 350 Вт каждый), дублирующих друг друга и работающих в неполном режиме нагрузки, тем самым существенно продлевая срок своей жизни.

К тому же, такие блоки питания могут заменяться 'на ходу', без выключения компьютера. Таким образом, возможна не только замена сгоревшего БП, но и его штатная профилактика (смазка вентилятора, чистка и т. п.).

Кроме блоков питания, в таких корпусах имеются встроенные средства контроля за температурным режимом, разнообразные средства индикации и т. д. А про наличие огромного количества посадочных мест и вентиляторов даже и говорить не стоит.

Критерии качества корпуса

Основным параметром, определяющим качество корпуса, является толщина металла несущей рамы, шасси системной платы, а также стенок (кожуха). Если шасси сделано из достаточно толстого металла, то резко снижается уровень излучаемого шума и практически отсутствует вибрация. Такие качества обеспечивают корпуса с толщиной металла не менее 0,8 мм (1). Известные фирмы, специализирующиеся на изготовлении корпусов, обычно делают их из металла толщиной 1 мм. Дешевые корпуса (ценой 25-30 долларов) изготавливают из стали толщиной 0,5-0,6 мм (практически из жести!), поэтому их стенки легко прогибаются и могут входить в резонансную вибрацию с вентиляторами блока питания или процессора.

У дешевых моделей края шасси часто не обрабатываются -- при монтаже вполне можно порезать руку. Более качественные корпуса имеют шасси с обработанными гладкими краями, иногда даже покрашенные. Корпус не должен пропускать наружу электромагнитное излучение, мешающее внешним устройствам и бытовой электронике Очевидно, что множество электронных и электрических компонентов внутри компьютера непрерывно «фонят» в самом широком спектре. Если разработчиками корпуса не приняты специальные меры подавления помех, рядом с компьютером нельзя ставить другие электронные приборы. В спецификации на корпус (паспорте) обязательно должна быть отметка о соответствии американскому стандарту FCC Class В на величину излучения от офисных и домашних компьютеров. Достаточно дорогие качественные корпуса часто изнутри покрыты пермаллоем -- материалом, не пропускающим низкочастотные электромагнитные излучения Для домашнего применения это, пожалуй, будет излишеством.

В дешевых корпусах стенки шасси обычно делают заодно с крышкой, то есть получается П-образная конструкция, которую неудобно снимать и монтировать обратно. Лучше выбирать корпус со съемными боковыми панелями и съемным шасси системной платы. Для быстрого снятия стенки вместо традиционных винтов часто применяют винты с головкой в насечках (барашек) или замки-защелки. Это позволяет обходиться вообще без отвертки.