سال ها است که کیس ها و مادربردها منطبق با استانداردATX جایگزین مدل هایAT گشته اند علی رغم مزایایی که نسبت به فاکتور فرمAT دارد تولید کنندگان قطعات کامپیوتر رادر محدودیت های متعددی قرار داده و مانع از گسترش تکنولوژی های مدرن شده است. فاکتور فرمBTX با هدف حذف محدودیت ها و نقایصATX برای اولین بار در همایشIDF ۲۰۰۳توسط اینتل پیشنهاد شد و رفته رفته شاهد فراگیر شدن آن خواهیم بود . در این مقاله قصد داریم کیس ها و مادربردهای منطبق بر استانداردBTX را بررسی و با مدل هایATX مقایسه کنیم.
مقدمه ای برBTX
Balanced Technology eXtended فاکتورفرم(Form Factor)آینده کامپیوترهای روی میزی خواهد بود. مبتکر اصلی این تکنولوژی کمپانی اینتل است و هنوز هیچ یک از کمپانی های بزرگ صنعت کامپیوتر از آن پشتیبانی نکرده اند.
فاکتور فرم هر کامپیوتر نوع کیس ، مکان قرارگیری قطعات بر روی مادربرد و مکان نصب منبع تغذیه و نوع کانکتورهای آن را مشخص میکند و به تولیدکنندگان قطعات مختلف کامپیوتر اطمینان میدهد که محصول آنها با دیگر قطعات کامپیوترسازگار است . برای مثال در استانداردATX ، کیس با مادربردATX کاملا تطبیق میکندچرا که سازنده کیس به عنوان مثال دقیقا میداند مکان پورت های ورودی / خروجی(I/O Panel) و یا شیارهای توسعه بر روی مادربرد نصب شده در داخل کیس کجا خواهد بود. همچنین تولیدکننده مادربرد نیز میداند که چه تعداد جای پیچ بر روی مادربرد خودتعبیه کند و هر یک از انها در چه مکانی قرار دهد تا در یک کیسATX استاندارد نصب شود . فاکتور فرم علاوه بر استاندارد سازی کیس و مادربرد ، شامل منبع تغذیه کامپیوتر نیز می شود و کانکتورهای ارتباطی آن با سایر سخت افزار ها و مکان قرارگیری آن در داخل کیس را تعریف میکند.
فاکتورفرمBTX تغییرات اساسی در طراحی مادربرد و کیس ایجاد کرده است تا تهویه بهتری برای پردازنده ، چیپست مادربرد و کارت گرافیک فراهم سازد . این قطعات در طراحی جدید به صورتی چیده شده اند تا به ترتیب اهمیت در جریان هوای عبوری از داخل کیس قرار بگیرند . علاوه بر این در استانداردBTX حداکثر فضای مفید داخل کیس استفاده شده است تا کیس ها با ابعاد کوچکتر از آنچه در دسترس ماست تولید شوند.
در فاکتور فرمBTX سیستم خنک سازی درونی کیس با یک خنک کننده مرکزی(Thermal module) استاندارد شده است . این خنک کننده وظیفه دارد جریان ثابتی از هوای تازه در درون کیس ایجاد کند در حالی که میزان سر وصدا(Noise) آن به حداقل رسیده است . با بهره گیری از یک جریان هوای پیوسته ، دیگرلزومی به استفاده از خنک کننده های پر سروصدا برای چیپست مادربرد یا حتی پردازنده کارت گرافیک نیست.
سیستم خنک سازیBTX
در فاکتور فرمATX برای تهویه هریک از قطعات مهم کامپیوتر که نیاز به خنک سازی دارند از یک خنک کننده مستقل استفاده می شود بنابر این در یک کامپیوتر مدرن ممکن است بالغ بر پنج فن قدرتمند برروی قطعات مختلف دیده شود که هریک به نوبه خود نیاز به توان مصرفی با ارزشی دارند وسر و صدای زیادی را تولید میکنند با این فرض بخش عمده ای از توان تولیدی منبع تغذیه صرف خنک سازی فضای درونی کیس خواهد شد و توانی که به سایر قطعات میرسد محدودیتی در عملکرد و کارایی آنها ایجاد می کند.
در فاکتور فرمBTX طراحی سیستم خنک سازی به صورتی است که حداقل با دو فن قدرتمند میتوان تمام قطعات و سخت افزار هایی که نیاز به تهویه دارند را خنک ساخت . یکی از این دو فن در داخل منبع تغذیه تعبیه شده است و دیگری در خنک کننده مرکزی قرار دارد . بر خلاف انتظاردر کامپیوتر های مبتنی بر استانداردBTX سی.پی.یو از یک فن اختصاصی استفاده نمیکند وتهویه هدسینک(Head sink) آن اصلی ترین وظیفه خنک کننده مرکزی است.
درداخل کیسBTX خنک کننده مرکزی هوا را از منفذهای جلوی کیس به داخل هدسینک پردازنده میدمد سپس جریان هوا را به سمت چیپست مادربرد و پردازنده کارت گرافیکPCI Express هدایت میکند و سر انجام هوای گرم از پشت کیس تخلیه می شود.
برای تسهیل این روند و حداکثر استفاده از جریان هوای تولید شده طراحی مادربردهایBTX نسبت بهATX به کلی تغییر کرده است . سوکت سی.پی.یو در جلوی مادربرد قرار گرفته است تاپردازنده اولین قطعه ای باشد که توسط جریان هوای داخل کیس تهویه میشود . علاوه براین سوکت پردازنده ۴۵درجه دوران یافته به طوری که یک گوشه آن درست در مقابل خنک کننده مرکزی قرار گیرد . با این چرخش ، هوا در هر دو طرف هدسینک پردازنده به جریان می افتد تا حرارت به صورت موثرتری جذب شده و پس از آن جریان هوای پیوسته ای به سایر قطعات برسد.
کیس هایBTX
طراحی این کیس ها با کیس های رایجATX تفاوت های زیادی دارد مکان پورت های ورودی و خروجی و شیارهای توسعه در پشت کیس تغییر کرده اند و در جلوی کیسBTX مکانی برای نصب خنک کننده مرکزی تعبیه شده است این مکان به واسطه دریچه های مشبکی با هوای بیرون کیس در ارتباطات است در پشت کیس نیز دریچه مشبک دیگری برای خروج جریان هوای گرم در نظر گرفته شده این دو دریچه به شیوه در مقابل هم قرار می گیریند که مانع گردش جریان هوا در داخل کیس شوند . کیسهایBTX در مدل های ایستاده(Tower) و خوابیده تولید خواهند شد .از نظر ظاهر کیسهای ایستاده شبیه به کیس هایATX هستند با این تفاوت که مادربرد در دیواره سمت چپ کیس نصب میشود.
طراحی منحصر به فرد سیستم خنک سازی در فاکتورفرمBTX ، کیس های خوابیده را بیشتر رواج خواهد داد و کامپیوتر ها را از نظر ظاهری کوچک و جمع و جورتر می سازد.
مادربردهایBTX
علاوه بر تغییراتی که در مکان قرار گرفتن سوکت سی.پی.یو روی مادربرد ایجاد شده است تغییرات اساسی دیگری نیز در مکان سایراجزاء مادربرد صورت گرفته چون این مادربردها بر روی دیواره سمت چپ کیس نصب میشوند پورت های ورودی و خروجی و شکاف های توسعه از سمت چپ مادربرد در فاکتور فرمATX با سمت راست آن تغییر مکان داده اند . مادربردهایBTX همگی مجهز به شیار های توسعهPCI Express هستند . شیارPCI Express X۱۶در این مادربردها در مکانی قرار دارد که پردازنده کارت گرافیک نصب شده روی آن شیار را در جریان هوای داخل کیس قرار دهد. علاوه بر این برد کارت گرافیک همانند یک دیوار مانع پراکنده شدن جریان هوا و نفوذآن به قسمت های پایینی کیس میشود . این طراحی مساعدت فراوانی به تولید کنندگان کارتگرافیک خواهد کرد . در حال حاضر آنها در طراحی سیستم خنک کننده پردازنده کارت گرافیکی جریان هوای گسسته داخل کیسATX را در مد نظر قرار نمی دهند و مجبور به استفاده از یک سیستم خنک کننده پر قدرت و گران برای کارت خود هستند.
چیپست هایپل شمالی و پل جنوبی این مادربرد ها با فاصله نسبتا کمی از هم به ترتیب اهمیت سمت راست پردازنده قرار گرفته اند تا پس از آن در جریان هوای تولیدی توسط خنک کننده مرکزی قرار گیرند.
ماژولهای حافظه در مادربردهایBTX با اینکه در مسیر اصلی جریان هوا قرار نگرفته اند با چرخش ۹۰درجه نسبت به وضعیت آنها در استانداردATX همانند کارت گرافیک دیواره ای برای جلوگیری از پراکندگی جریان هوا به وجود آوردهاند همچنین نزدیکی آنها به منبع تغذیه و خنک کننده داخلی آن در تهویه تراشه های حافظه موثر هست.
بخشی از جریان هوایی که توسط خنک کننده مرکزی تولید میشود به زیر مادربرد هدایت می شود . این جریان هوا در تهویه اجزاء دیگر مادربردموثر است . بخش اعظم آن به داخل هدسینک سی.پی.یو دمیده میشود و آن را خنک نگاهمیدارد بخشی دیگر نیز از لبه های هدسینک سی.پی.یو به جریان هوای خروجی از داخل هدسینک می پیوندد و به سوی هدسینک چیپست پل شمالی مادربرد هدایت میشوند تا پس ازتهویه آن در مسیر خود پردازنده گرافیکی و همچنین چیپست پل جنوبی مادربرد را نیز خنکسازند و در پایان جریان هوای گرم از بالای پورت های ورودی/ خروجی در پشت کیس خارجمیشود .خنک کننده مرکزی به دلیل استفاده از یک فن قدرتمند میتواند به تنهاییاین سیکل را به گردش در آورد با این حال در پشت کیس نیز مکانی برای نصب یک فن دیگرتعبیه شده تا در کامپیوتر هایی که درجه حرارت داخل کیس زیاد است ، خارج کردن جریان هوای گرم از دریچه خروجی پشت کیس تسهیل یابد.
انواع مادربردهایBTX
فاکتور فرمBTX مادربردها را بر حسب اندازه به سه دسته تقسیم بندی میکند BTX ، MicroBTX وPicoBTX .مادربرد های دستهBTX مادربردهای استانداردی هستند که میتوان روی آنها حداکثر امکانات جانبی و تجهیزات را پیدا کرد این مادربردها در داخل کیسهایBTX ایستاده جا می گیرند دستهMicroBTX شامل مادربردهای ارزان قیمتی است که حداقل امکانات جانبی و شیارهای توسعه را دارند و میتوان آنها را علاوه بر کیس های ایستادهBTX در کیس های خوابیده نیز جا داد.
دستهPicoBTX شامل مادربردهای ارزان قیمتی است که ویژه کاربرد خاص طراحی شده اند مصرف کنندگان عمده آنهاOEM هاهستند مادربردهای این دسته بهترین گزینه برای کامپیوتر های کوچک یاSFF (فاکتور فرمکوچک ) به شمار میروند . در کامپیوتر های کوچک فعلی استاندارد مشخصی در طراحی مادربرد رعایت نمیشود لذا مادربردATX یک کامپیوتر کوچک با کیسSFF سازنده دیگرسازگار نیست . کیس هایPicoBTX استانداردی را برای تمام تولید کنندگان کامپیوترهای کوچک به ارمغان می آورند که به کمک آن مشکل سازگاری محصولات تولیدکنندگان مختلف باهم برطرف خواهد شد.در طراحی کیس های خوابیدهPicoBTX ارتفاع تا حد ممکن کاهش یافته است . لذا در آنها درایوهای نوری باریک(Slim) که در کامپیوتر های کتابی استفاده میشوند کاربرد دارد همچنین کارت گرافیک به دلیل ارتفاع زیادش در آنها به صورت افقی بر روی یکRiser که به مادربرد متصل است سوار میشود.
منبع تغذیه کیس هایBTX
فاکتور فرمBTX هیچ تغییری در خصوصیات منبع تغذیه و کانکتور هایارتباطی آن ایجاد نکرده است و از این حیث کاملا مشابه منبع تغذیه کیس های مدرنATX با استانداردATX۱۲V نسخه ۲.۰۱می باشد این استاندارد در مادربردهایATX بر پایهچیپست های سری ۹۰۰اینتل کاربرد دارد و امروزه ما کانکتورهای متفاوت آن را بر رویمادربردهای فوق مشاهده میکنیم.
عمده ترین تفاوت استاندارد جدید با منبع تغذیههایATX که از آنها استفاده میکنیم در کانکتور ارتباطی منبع تغذیه با مادربرد استکه به تعداد پین های آن ۴واحد اضافه شده . این چهار پین اضافی ولتاژ های ۳.۳ولت ،۵ولت و ۱۲ولت را به مادربرد ارسال می کند . اشتباه نکنید ۴پین اضافه شده بهکانکتورATX ۲۰pin چهار پینی ۱۲ولتی نیستند که مجبور به استفاده از آنها در تماممادربردهای پنتیوم ۴هستیم . ولتاژ هایی که ۴پین اضافه شده به کانکتورATX ۲۴pin برای مادربرد ارسال میکنند در کانکتورATX ۲۰pin هم تعبیه شده لذا مادربردهایی کهاز این استاندارد بهره میبرند با کانکتورATX ۲۰pin هم کار میکنند.