Охлаждение системных блоков
Цель: Изучение охлаждающих системкомпонентов ПК, последствий перегрева
Задание: I. Составитьплан конспекта.
2.Краткий конспектпо плану.
3.Контрольныевопросы.
Оченьчасто в системных блоках делаюг отверстия для обеспечения лучшего охлаждения.Во многих случаях 1того достаточно, хотя не всем это нравится.
Созданиевоздушного потока
Первымзвеном в охлаждении системного блока является так называемый входнойвентилятор. Этот кулер расположен на передней панели корпуса компьютера. Онвтягивает холодный воздух в корпус и рассеивает его внутри системного блока.Это первый шаг в создании усюйчивого воздушного потока Главное тут — правильнонаправить поток воздуха: от фронтальной стенки к задней панели. Теплый воздухвнутри системного блока (воздух греет процессоры, чипсеты, винчестер и другиекомпоненты] поднимается вверх, поэтому там логично разместить вентилятор,который будет высасывать его из корпуса. В большинстве случаев для этогодостаточно кулера на блоке питания Он имеет достаточной мощности для созданияприличного воздушного потока. Не рекомендуется использовать кулер диаметромменьше 80 мм (80 миллиметровый вентилятор способен прокачивать 30-40 кубическихфутов в минуту, а если его размер составит 120 мм, то пропускная способностьвырастет до 75-140 кубических футов в минуту).
Охлаждениеплат и устройств
Дажеесли системный блок имеет входной и вытяжной вентилятор, не всегда всекомплектующие охлаждаются хорошо. Некоторые платы перегреваются, несмотря нато, что имеют «родные» или фабричные кулеры. Видеокарты, TV-тюнеры, платы DVD очень часто сильно греются иподнимают темперагуру в системном блоке, что может вызвать сбои и даже порчудругих комплектующих. Лучшее устройство для охлаждения плат — это CardCooler
CardCooler имеетдва 80 миллиметровых вентилятора, каждый из которых вращается на скорости 2650об/м. Вместе они прогоняют 68,Sкубических футов воздуха в минуту. Кулер предназначен для охлаждения 4 AGP/PC1/ISA слотов. Он такудачно спроектирован, что не закрывает PCI/ISAслоты. Мало того, что CardCooler охлаждает платы, он также создает общий воздушный поток и делает извсего системного блока почти «холодильник»
CardCooler создаетпоток воздуха вокруг 4 ISA/PC1/AGP слотов, поддерживает важные устройства, такие каквидеокарта или DVDfTVдекодер, внормальных рабочих условиях.
Во времярабогы центральный процессор выделяет много тепла, которое в виде теплоговоздуха скапливается вверх> системною блока. Вентилятор для охлажденияслотов не только уменьшает температуру внутри всего системного блока, но ихорошо охлаждает CPU. Он работаетнаиболее эффективно, когда установлен под AGP слотом Вдобавок он несет холодный воздух к памяти ицентральному процессору. Такой кулер называется Super Slot Cooler. Он не только очень мощный (кулер прокачивает 42кубических фута воздуха в минуту), но и достаточно тихий. Шум, который онсоздает при работе, составляет всего 26 децибел.
«Охладительслотов» направляет воздух на видеокарту, охлаждает чипсет и память, атакже центральный процессор.
/>Излишнее тепло может повредить практически всекомпоненты компьютера, включая и жесткий диск. Если винчестер работает не в положенномему температурном режиме, то в результате сбоя можно потерять часть или всюинформацию на нем. Harddrive_coojers (кулеры для винчестера) устанавливаютсяна место CD-ROM. Они довольно эффективно охлаждают жесткий диск иявляются хорошей преградой от тепловых сбоев. Harddrive cooler не увеличивает воздушный поток, но является устройствомдля локального уменьшения температуры, с чем великолепно и справляется.
Кулер Vantec Triple предназначен для охлаждения SCSI и IDEжестких дисков. Он устанавливается на платформу со стандартным размером 5-1/4дюймов. 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 небольшой, но как показывает опыт, при совместной работе трех кулеров создаютсяболее чем комфортабельные условия для работы жесткого диска
Крометого, 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), способныхпропускать по 13 кубических футов воздуха каждый.
Существуютдругие виды кулеров дляохлаждения жестких дисков. Например, такая разновидность, так называемые корпусныекулеры. Это замечательное устройство устанавливается в последнее свободное 5-дюймовоегнездо и оно выдувает воздух вверх в сторону оптических приводов, жестких дисков,zip устройств и т.д. Мне кажется, чтоэтот кулер делает чудеса. Два вентилятора 92 мм, посаженые на подшипникискольжения, выкачивают воздух на фантастической скорости — 80 кубических футов вминуту. К тому же, они работают очень тихо — 26 децибел.
Общееохлаждение компонентов
Проблемаохлаждения (кондиционирования) особенно остро встает в последнее время в связи с появлением микросхем счислом транзисторов на кристалле, достигающим десятков миллионов. Каждыйэлемент неизбежно выделяет тепло в процессе работы, а площадь кристалла растетлибо незначительно, либо даже уменьшается. Раньше проблема охлаждения касаласьв основном процессоров, сегодня следует задуматься об этом для видео и звуковыхкарт, жестких дисков.
Обратимвнимание на проблему«глобального» охлаждения, заключающуюся в оптимальном выборе корпуса и вентиляторов.В блоке питания корпуса типа ATпредусмотрен«вытяжной» вентилятор. Воздух засасывается внутрь корпуса через имеющиеся щелиили специально предусмотренные отверстия и, аккумулировав тепло имеющих болеевысокую температуру компонентов, выбрасывается наружу. В подавляющембольшинстве корпусов А Т специальных мер по распределению потока охлаждающеговоздуха не предусмотрено.
В блокахпитания корпусов типа ЛТХчасто ставят нагнетающий вентилятор. Наружный воздух захватываетсякрыльчаткой вентилятора и подается внутрь корпуса через прорези в блоке питания.Однако в последнее время производители вернулись к технологии вытяжнойвентиляции. При этом забор воздуха идет с нижней панели БП.
Производительностьвентилятора блокапитания в решающей степени влияет на эффективность охлаждения всех компонентов.Дополнительные вентиляторы обычно нужны как «костыли» не слишком хорошемуосновному. Многие корпуса А ТХ сконструированы с учетом перераспределенияпоступающего потока воздуха к отдельным компонентам: процессору, жестким дискам,платам расширения в соответствии с рекомендациями производителей процессоров.
Внасыщенном современными компонентамикомпьютере иногда наблюдается своеобразный «эффект домино», связанный славинообразным нарастанием перегрева. Если в компьютере установлены мощные процессор,видеокарта, звуковая карта, парочка высокооборотных жестких дисков, тонормальное локальное охлаждение не всегда помогает. Собственные системыохлаждения компонентов рассчитаны на температуру поступающего воздуха не выше30-35 градусов. Может сложиться ситуация, когда вентилятор получает воздух оттрудолюбивого «соседа», сильно нагревающегося в процессе работы. Естественно, чтоначнет перегреваться охлаждаемая им
/>/>В начале 2000 года для компьютеров на базе процессоровAMDстали популярны системы охлажденияфирм Thermaltake(серия Orb) и Titan. Радиаторыэтих изделий отличает вертикальное расположение ребер по периметру цилиндра, вдольнаправления воздушного потока. Под интерфейс SocketА выпускались модели ChromeOrb(диаметр 69 мм) и MiniChromeOrbс алюминиевым радиатором, SuperChromeОгЪ (с увеличенной до 75 мм высотойрадиатора и двумя вентиляторами), MiniCopperOrb(смедным основанием радиатора) и самый мощный (но чрезвычайно шумный) DragonOrb(в том числе имеет модификацию с медным основанием радиатора Dragon3). Для процессоров AMDAthlonс рабочей частотой 1200 МГц и выше поэффективности теплоотвода соответствует только последняя модель. Однако шумвентилятора (при оборотах около 7000 в минуту) и рев воздушного потокапревращают использование компьютера в домашних условиях в пытку. Таким образом,из серии Orbк установке можно рекомендовать только младшие модели для среднихрабочих частот, и лучше только для процессоров Duron. Для более мощных процессоров требуются болееэффективные решения.
Очевидно,что площадь квадрата будет всегда больше площади вписанного в него круга.Поэтому большинство производителей систем воздушного охлаждения предпочитаютиспользовать прямоугольные радиаторы. Фирма Thermaltakeразработала серию прямоугольныхкулеров Volcano. Неплохую репутацию имеют системы охлаждения фирмы ElanVital, имеющие прямоугольный в плане алюминиевый радиатор (в томчисле предлагается вариант с медным основанием). Чемпионами в эффективностиявляются системы с теплопроводными трубками и медными радиаторами, напримерфирмы CoolerMaster.
В целом,рассматривая воздушные системы охлаждения, можно утверждать, что болееэффективные решения отличаются повышенным шумом и весом. Для обычной работылучше подходят штатные системы, установленные фирмой на «боксовый» вариантпроцессора.
Водяноеохлаждение
Одной изнемногих серийных систем является WaterCoolingфирмыSenfu. Комплект состоит из медного теплообменника(охладителя), крепящегося к процессору, водяного насоса, радиатора с вентиляторами,резервуара и соединительных силиконовых трубок. В качестве жидкости рекомендуетсяиспользовать дистиллированную воду. Принцип работы системы прост: насос прокачиваетводу через теплообменник, который закреплен на кристалле. Нагретая водапоступает в радиатор, где охлаждается за счет увеличения поверхностирассеивания тепла и обдува воздухом, нагнетаемым вентилятором.
Испытанияпоказывают, чтоэффективность системы водяного охлаждения на 35-40% выше, чем у типовых системвоздушного охлаждения. Однако стоимость системы значительно превышает стоимостьдостаточно мощного процессора AthlonХР.
ЭлементыПельтье и другая экзотика
Принципработы элементов Пельтье(термоэлектрическая эмиссия) известен давно. Отметим, что для охлаждения процессорас рассеиваемой мощностью 50-60 Вт потребуется элемент Пельтье не меньшей мощностис потребляемым током 10-15 А. Кроме того, для охлаждения «горячей» сторонытермопары нужен мощный вентилятор. Причем его выход из строя грозитрасплавлением и модуля Пельтье, и процессора, и материнской платы. Поэтомуцелесообразно использовать элементы Пельтье для охлаждения процессоров степловыделением 20-25 Вт и ниже.
Другимэкзотическим способомохлаждения служат криогенные установки. Работают они по тому же принципу, что ибытовые холодильники. Мощность, потреблемая криогенной системой охлаждения, не превышает50-70 Вт.
микросхема,что вызовет общее повышение температуры воздуха внутри корпуса. Все вентиляторыи микросхемы будут получать горячий воздух, и далее процесс примет лавинныйхарактер, в итоге компьютер в лучшем случае «зависнет».
Симптомамипроблем с охлаждением обычно служат периодические «зависания» процессора компьютерабез видимых внешних причин, неожиданные отказы в работе видеокарты, жестких дискови других компонентов с высоким энергопотреблением. Иногда компьютеротказывается работать при повышении температуры наружного воздуха (летом- прирасположении вблизи отопительных приборов). Лечить эти «болезни» можно спомощью локального охлаждения наиболее критичных элементов. Обратите внимание,что многие современные микросхемы для звуковых или * сетевых карт, тюнеровтелевизионного сигнала нагреваются в процессе работы до 80-100 градусов, а конструктивноне имеют никаких элементов охлаждения.
Еслимеры локального охлаждения не помогают, следует задуматься о кардинальном решениипроблемы. Конечно, не стоит сразу менять корпус. Попробуйте установить дополнительныевентиляторы. На рынке встречаются целые вентиляторные блоки разных производителей,устанавливаемые в пятидюймовые отсеки внутри корпуса В крайнем случае, можно исамому соорудить такой блок хоть из четырех процессорных вентиляторов иустановить в нужное место. Направление потока воздуха в соответствии с типомвашего вентилятора в блоке питания (вытяжной или нагнетающий) выбираютпеременой полярности питания.
Качественныеблоки охлаждения марки PCV-220 устанавливаютсяв слоты расширения интерфейсов PCIили ISA. Благодаря этому они могут управляться специальнойпрограммой, отслеживающей температурный режим внутри корпуса. Такое решениеобеспечивает гарантированное поддержание температуры внутри корпуса в заданныхпределах.
Впоследнее время некоторые компании, производящие системы охлаждения, предлагаюткомплексное решение проблемы В качестве примера рассмотрим комплект фирмы Zalman, получивший название ComputerNoisePreventionSystem(система предотвращения шума компьютера). В его состав входят блокпитания высокого качества на 300 Вт с малошумящим вентилятором с регулируемойскоростью, комплект охлаждения процессора (медный радиатор и отдельныйрегулируемый вентилятор), радиатор для видеокарты, дополнительный регулируемый вентилятордля корпуса, радиатор чипсета.
КомпонентыZalmanдля малошумного системного блока наплатформе Pentium4 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$). Итого получается внушительная сумма более150$. Однако пользователь за эти деньги получает компьютер с уровнем шумов несвыше 25 дБ.
Охлаждениепроцессоров
Известно,что большинство современных процессоров развивают значительную тепловую мощность.Например, PentiumII-300 потреблял при работе до 43 Вт, a Pentium4 (ядро Willamette) 2 ГГц — до 75 Вт! Очевидно, что практически вся электрическая мощностьпроцессора преобразуется в тепловую энергию. Это тепло необходимо эффективноотводить, иначе температура компонентов процессора превысит допустимую границуи произойдет сбой в работе.
Вкачестве пассивного элемента охлаждения широко применяют радиаторы.Производители процессоров стараются рассчитать площадь поверхности радиаторовтаким образом, чтобы обеспечивался некоторый запас по эффективноститеплоотвода. Однако такой запас невелик и в случае разгона процессора необеспечивает стабильной работы. Даже «фирменные» радиаторы ныне имеютгигантские размеры.
Еслирадиатор в одиночку не справляется с отводом тепла, на помощь приходятвентиляторы. Сочетание вентилятора и радиатора используют уже довольно давно,начиная с линейки процессоров Pentium. Однаков последних моделях процессоров размеры и мощность агрегатов охлаждениядостигли чудовищных размеров. Р1звестны модели воздушных систем охлаждения процессоровс весом до 900 грамм!
/>Как правило, в Retail-поставке (у нас част называемой «коробочной»)процессоры снабжены заводским комплектом устройств охлаждения, уже закрепленнымна картридже. Такие стандартные устройства гарантированно обеспечиваютстабильную работу процессора в любых режимах. Хотя известны и «проколы».Например, фирма Intelбылавынуждена отозвать для замены первую партию мощных процессоров PentiumIIIИЗО МГц из-за проблем с охлаждением при высокой нагрузке.
Всистемных платах (и корпусах)форм-фактора ATвентиляторохлаждения процессора напрямую подключается к разъемам блока питания. Поэтомууправлять им невозможно. Современные устройства форм-фактора АТХ и егомодификаций предусматривают подключение вентилятора охлаждения процессора к специальномуразъему на системной плате. Шина питания и управления позволяет контролировать частотувращения крыльчатки вентилятора и в совокупности с термодатчиками удерживатьтемпературу микросхемы процессора в заданных пределах. Хотя здесь многоезависит от системы термомониторинга, установленной на системной плате. К сожалению,в дешевых изделиях термоконтроль заключается в установке в вырез процессорногоразъема термодиода, который даже не касается корпуса процессора. В этом случаезначения температуры, выдаваемые системой, очень далеки от реальности.
Термоинтерфейс
В OEM-поставке процессоры обычно продают без устройствохлаждения, которые требуется приобретать отдельно. Таким образом, встаетпроблема выбора комплекта охлаждения и способа его установки. Часто с цельюэкономии средств покупается первое попавшееся дешевое устройство, обычнокитайского производства. Такой подход чреват серьезными неприятностями.Подобные конструкции заявляются как универсальные, якобы рассчитанные наширокий спектр моделей процессоров.
Дажебеглый осмотр этихизделий приводит к стойкому убеждению, что их создатели вообще не знакомы сосновами термодинамики. Да и качество исполнения таково, что плоскостьрадиатора, примыкающую к процессору, как минимум пару дней надо шлифовать, авентилятор грохочет не хуже пропеллера взлетающего «Мессершмитта». Служат такиеустройства очень недолго и практически не способны к нормальному охлаждению.
Если вырешили сэкономить наохлаждении, покупайте стандартный заводской комплект для данного процессора. Запару «лишних» долларов вы получите надежное устройство и будете спокойны запроцессор. Заметим, что для процессоров AMDAthlonзаводской комплект охлаждения найти достаточно сложно.Да и сами поставки этих процессоров в «боксовом» (с установленной системойохлаждения) варианте очень ограничены.
Внекоторых случаях стоитподумать о приобретении качественного вентилятора профессионального класса.Во-первых, если появилась идея разогнать процессор, без вентилятора стоимостьюне менее 10 долларов не обойтись. Во-вторых, если компьютер оснащензначительным числом компонентов, выделяющих тепло, то стандартный заводскойвентилятор не всегда справляется с охлаждением.
Монтироватьрадиатор с вентиляторомна корпус процессора следует только после обработки поверхности теплопроводной пастой.Отечественная паста КПТ-8 стоит копейки и, хотя не имеет выдающихсяпоказателей, достаточно качественно обеспечивает нормальный теп-лоотвод. Заводскиестандартные радиаторы, как правило, имеют прикрытую липкой лентой площадку, на которуюзаранее нанесена теплопроводная паста.
Впрофессиональных изделияхв качестве пасты применяют специально подобранные составы, удельнаятеплопроводность которых на порядок выше, чем у КПТ-8. К таковым относятся термопастыфирм Bergquist(HF225UT), Chromerics(T725), Honeywell(PCM45), ShinEtsu(PCS-TC011T-13), Termagon(T~pcm905C) и некоторые другие. Их желательно использовать для критичныхпо надежности систем.
Последствииперегрева
Попробуемоценить последствия перегрева для различных процессоров. В общем случае можноутверждать, что незначительный перегрев выражается в неспровоцированных зависанияхи «слетах» операционной системы и программ «тяжелого» класса: ЗЛ-графики, игр,обработки изображений или видео. Если встречаются проблемы такого рода, иногдадостаточно тщательно сдуть пыль с радиатора и крыльчатки вентилятора, а такжедругих компонентов. Но чаще решение состоит в замене выработавшего ресурс илинекачественного вентилятора. Систематические сбои компьютера спустяопределенное время после запуска говорят о том, что тепловой режим серьезно нарушен.Обычно это связано с выходом из строя вентилятора (охлаждения процессора илиблока питания). Однако такие проблемы могут быть последствием установки новых энергоемкихкомпонентов. В этом случае поставьте на процессор более мощную системуохлаждения или поменяйте размещение компонентов в корпусе.
Не длявсех моделей процессоров перегрев проходит безболезненно. Особенно чувствительнык превышению предельной температуры процессоры Athlonи DuronфирмыAMD. Известны и подробно описаны случаи полного выхода из строя этих процессоровпри отказе вентилятора. Процессоры Intelотносятся к категории более стойких изделий. По крайней мере, автор ниразу не слышал о сгоревшем по причине отказа вентилятора процессоре Intel
Такаяразница в поведении современных продуктов Intelи AMDобъясняетсяразным подходом кконтролю за термическим режимом процессора. Фирма AMDдо последнего времени считала, что охлаждение и контроль за температурой —задача системная и потому этим должны заниматься производители материнскихплат. Однако «материнский» датчик обычно крепится к радиатору системыохлаждения, а часто находится в вырезе разъема Socketи меряет, по сути, температуру материнской платы в данной точке.Сочетание процессоров AthlonXPссовременными материнскимиплатами более надежно в смысле термоконтроля, поскольку в процессор встроен терморезистор,выдающий сведения о текущей температуре.
Фирма Intelпереложила задачу контроля затемпературой процессора на внутренние схемы. Особенно удачно эта проблемарешена в процессорах Pentium4, где схема ThermalMonitorобеспечивает не только контрольтемпературы, но и снижение рабочей частоты при перегреве. Тестированиепроцессора Pentium4 со снятой (!) системой охлаждения показало, чтопроцессор сохраняет работоспособность, лишь замедляя работу. Модель PentiumIIIведет себя более «грубо», но вполне предсказуемо: в случаеперегрева процессор «зависает», отключая питание ядра.
Воздушныесистемы охлаждения
Воздушныесистемы охлаждения основаны на передаче тепловой энергии от процессора к радиатору,имеющему гораздо большую площадь поверхности, чем кристалл, через которую и отводитсяизлишек тепла. Процессоры малой мощности (например, VIAC3 или мобильные варианты PentiumIII) обходятся только радиатором. Однако в большинственастольных систем используют систему охлаждения, в которой поверхность радиатораобдувается воздушным потоком, создаваемым вентилятором. При тепловыделениимощностью до 30 Вт достаточно применить обычный вентилятор 50x10, обдувающийалюминиевый радиатор. Значительное превышение значения 30 Вт рассеиваемоймощности вызывает необходимость увеличивать площадь радиатора и производительностьвентилятора. В сложных случаях (при тепловыделении процессора более 50 Вт) приходитсяоптимизировать форму ребер радиатора, применять материалы с хорошей теплопроводностью(медь), наращивать производительность вентилятора за счет увеличения диаметра крыльчаткии 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 50Вт. Поэтому самые «изысканные» системы охлаждения разработаны именно подинтерфейс SocketА (Socket462). Правда, изделия компании Intelсерии Pentium4 не слишком отстают от Athlon. Например, Pentium4 сядром Willametteи частотой 2 ГГц имеет тепловуюмощность 75 Вт.
Задание:2. Составить план конспекта.
2.Краткий конспектпо плану.
3.Контрольныевопросы.
Типысистемных блоков
Очевидно,что чем больше размер корпуса, тем легче обеспечить охлаждение. Для настольных системлучше всего приспособлены корпуса типа «башня»: MidiTower, BigTowerи MiniTower(впорядке предпочтения).Тонкие (Slim) и обычные (Desktop)корпуса с горизонтальным расположением системной платы обычно используют впростых офисных системах.
DeskTop
Настольныесистемные блоки, изначально были громоздкие, на сегодняшний день длина—35 см.Сверху корпуса обычно устанавливается монитор, занимает слишком много места.
Практическивсе самые первые компьютеры имели корпус типа Desktop — это было удобно с той точки зрения, что обслуживание на то времясводилось лишь к протиранию тряпочкой монитора, а уж вовнутрь компьютера никтоне лазил по причине того, что там нечего было делать. Все работы по извлечениюили установке какой-нибудь платы производились профессионаломи. Сейчас ситуацияизменилась в лучшую сторону, но появилась новая проблема.
Дело втом, что положение середины экрана монитора для пользователя (теоретически, с точкизрения эргономики) должно быть чуть ниже линии его глаз — то есть пользовательдолжен смотреть на монитор чуть сверху, иначе глаза устают. Раньше об этом незадумывались, да и мониторы были размером не больше 14" по диагонали, иэто еще было приемлемо, к тому же установка монитора на корпус компьютераобеспечивала экономию места на столе. Однако с появлением 17" мониторовнастольный вариант уже стал не подходить. А так как комплектующие в последнеевремя «апгрейдятся» с огромной скоростью, одной из причин отказа от «десктопов»стало неудобство обслуживания — монитор приходится все время снимать и искатьместо, куда его ставить.
Какразновидность настольного варианта сейчас существуют так называемые «Слим»(Slim) корпуса — максимально плоские, насколько это возможно. Длятаких корпусов существуют свои материнские платы, блоки питания и схемы разносаслотов под платы периферии. «Слимы» достаточно широко применяются вофисах и рабочих местах, где обслуживание внутрикомпьютерного пространствасведено к минимуму, а само рабочее место должно быть максимально разгружено отвсего лишнего В результате — перед пользователем остается только монитор иклавиатура, а корпус засовывается в самый дальний угол.
Существуетразновидность корпусов Desk Top размером с книгу Book Size. Они выпускались с минимониторами и клавиатурами.
Tower
На данноевремя, 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
a)Mini Tower — высота 35 см, ширина 17-18 см, глубина около40 см, имеет2 пятидюймовых отсека.
b)Midi Tower — высота около 40 см, 3 пятидюймовых отсека.
c)Big Tower — высота 60 см, обычно шире для устойчивости корпуса и лучшего охлаждения внутренних устройств.
d)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 первуюочередь процессора. Уменьшен контакт процессора другими платамии удобныйсоединитель питания.
В корпусеАТХплата располагается длиннойстороной вдоль задней стенки. Процессор на плате устанавливается в непосредственной близости от разъемапитания 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 АТХспецификации 2.01, кроме стандартных для ATнапряжений и сигналов, обеспечивает также напряжение 3,3 В и поддерживает управление питанием по сигналус платы,которая имеет для этого программный интерфейс. Имеетсятакже отдельная линия слаботочного питания 5 В, напряжение на которой поддерживается постоянно и используется в цепях управления основным питанием для отслеживания внешнихсигналов запускакомпьютера по сети, модему и т. п.
Для соединения блока питанияс платойиспользуется единый20-контактный разъем.В стандарте АТХоговорен также необязательный разъем,через которыйс блока питания на плату подается информация о частотевращения вентилятора, а с платы в блок питания — сигналуправления вентилятором и контрольный уровеньнапряжения 3,3 В для его более точной стабилизации
LPX
Низкопрофильные корпуса,в которыхвсе платы расширения (контроллеры, адаптеры) располагаются параллельно материнской плате и устанавливаются в специальную переходную плату Riser Card (Рисунок I).
Обзор моделейкорпусов
Подведем итоги и еще раз перечислим кртерпивыбора 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 питанияи управлением скоростью вращения вентилятора;
• отсутствие перекрытия проекции системной платы блокомпитания (высотане менее42 см);
• место крепления дополнительного вентилятора;
• сертификат FCCClassВна электромагнитное излучение:
• съемные боковыепанели;
• выдвигающиеся на салазках отсекидля внутренних устройств:
• разнесенные, утопленные кнопки RESETи POWER;
• отсутствие щелевого от перстняна лицевойпанели для достл па к дисководу 3.5". Энергопотребление системы
В настольных системах обычноиспользуются стандартные источники питанияАТХ'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 питанияАТХA7X-12Vотносятся:
показатели, треоования к синхронизации.
• электрические параметры (мощностные эффективность, защитана выходеи т.д.):
• механические параметры (габариты, создаваемый воздушный поток);
• электромагнитная совместимость (электромагнитные помехи);
• надежность и безопасность.
Для надежной работы выходная мощносгь источника питания должнапревышать максимальную суммарную мощность, требуемую для планируемой системы. В стандартных настольных системах мощность БП обычно меньше, чем суммарная мощность всех компонентов системыПричина в том, что одновременно использовать все компоненты с максимальной мощностью практически невозможно Поэтому следуетпринимать во внимание коэффициент нагрузки компонентов. Эмпирическая формулапредлагает 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 исходяиз полной загрузки.
Сначала необходимо узнать мощность, потребляемую процессором. В качестве ориентирадопустимо использовать максимальную рассеиваемую тепловую мощность. Затем следует оценить потребляемую мощность остальных компонентов системы,«привязанных» к блоку питания (в скобках указанытиповые значения в ваттах):системная плата(25). вентиляторы блока питания (3) и процессора (3), модули памяти (по 10 для SDRAMи 30 для DDR), графическая карта (10-35), жесткие диски (по30), дисководы CD-ROM-'RW. D\'D(no 15)и прочиекомпоненты. Для обычной настольной системыс одним жестким диском суммарная мощность компонентов, как правило, не превышает 200 Вт. При уровнезагрузки 80% получаем мощность 160 Вт. Прибавив к ним мощность высокочастотного процессора (около80 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 доходитдо 350-400 Вт. Всреднем можно считать, что блок питания на 300 Вт покроет потребности для 99% вариантов конфигураций настольной системы.
Налицевой стороне корпуса должны находиться как минимум две кнопки: включенияпитания (POWER) и перезагрузки (RESET). К их конструкции следует приглядеться повнимательней.Например, совсем плохо, если кнопки одинаковые: одного диаметра и цвета, к томуже расположены близко друг от друга. Кнопка POWERдолжна выделяться цветом и размером, лучше, если оначуть утоплена. Кнопка RESETдолжнабыть мелкой и утопленной достаточно глубоко, чтобы исключить непреднамеренноенажатие.
Блокпитания в корпусе типа «башня» размещают обычно в верхней части, а ниже егорасполагается системная плата. В достаточно высоких корпусах блок питанияполностью помещается над системной платой, так что их проекции на боковуюстенку не пересекаются. В более низких корпусах (39 см и ниже) указанныепроекции частично пересекаются, так как блок питания повернут на 90° относительнопродольной оси. Поэтому такие корпуса несколько шире обычных. В результате насистемной плате под блоком питания будет находиться гнездо процессора. Такимобразом для доступа к процессору нужно сначала демонтировать блок питания (иливести работы вслепую). Кроме того, блок питания загромождает место околопроцессора, ухудшая его охлаждение. Вывод очевиден — высота корпуса должна бытьне менее 42 сантиметров.
Важныйпараметр качества конструкции корпуса — удобство доступа к внутренним отсекам.Обычно с доступом к левой стороне отсеков проблем не возникает — достаточноснять левую панель. А вот с правой стороны отсеки прикрыты шасси системнойплаты. В простых конструкциях предусмотрены отверстия в шасси напротивотверстий в боковой стенке отсеков. Однако такое решение не совсем удобно, таккак приходится использовать отвертку с цанговым зажимом. Гораздо удобнееконструкция, имеющая салазки для блока отсеков, по которым он выдвигаетсявлево. Тогда монтаж внутренних устройств проходит без проблем.
Вкачественных современных корпусах часто выделяют специальное место дляустановки дополнительного вентилятора охлаждения (основным является вентилятор,встроенный в блок питания). Такое место может быть либо впереди, в нижней частикорпуса, либо сзади, под блоком питания. В первом случае воздушный потоксвободно проходит через корпус, что оптимально для охлаждения. Эти моделираспознаются по декоративным решеткам впереди (через них засасывается воздух).Во втором случае поток воздуха не оптимален, но дополнительный вентиляторгарантированно обдувает процессор.
Впоследнее время появилось множество моделей корпусов оригинального «дутого»дизайна, в которых отсек для дисковода 3,5" исполнен в виде щели. Хотявыглядит все достаточно привлекательно, но дискету часто приходится буквальновыковыривать из корпуса — впору обзаводится пинцетом. Иногда лицевая панельнастолько глубока, что становится затруднительным вынуть или вставить дажекомпакт-диск. Некоторые модели качественных корпусов имеют отверстие на лицевойпанели и посадочное гнездо изнутри для монтажа инфракрасного приемопередатчикаинтерфейса irDA, а также порты USB. Такой корпус следует выбирать, если вы планируетешироко использовать ИК-устройства, мышь, клавиатуру, джойстик с USB.
Всеперечисленные корпуса позволяют использовать стандартные платы расширенна иширокий спектр системных плат различных фирм производителей.
Существуютмультимедийные корпуса со встроенными стереофоническими акустическимисистемами.
Корпусамогут иметь различные особенности, например: запираемые или пылеза дверцы, которыерасположены на отсеках накопителей, различные средства защиты отнесанкционированного доступа, средства внутреннего контроля температуры.
Для кого(чего) выбор формата и типа корпуса играет большое значение?
- дляпользователя, имеющего большой опыт в работе с компьютерами и время от времени занимающегосямодернизацией;
• длясерверных решений и мощных рабочий станций, когда необходимо обеспечить высокуюнадежность системы и предусмотреть возможность установки большого количестваустройств, в том числе и накопителей;
- еслинужно вписать компьютер в стиль рабочего места;
Длякорпусов различаются следующие важные параметры:
1. Мощностьблока питания
Онадолжна быть не ниже 200 Вт. В настоящее время большинство современных корпусовкомплектуется БП мощностью от 230 до 250 Вт. Мощный блок питания позволитбезбоязненно оснастить компьютер одним или двумя дополнительными винчестерами,хорошим графическим ускорителем, устройством записи компакт-дисков. И дело дажене в том, что эти устройства -супермощные, а в том, что многие девайсыпотребляют большое количество энергии в момент запуска.
Как илюбое другое устройство, блоки питания со временем изнашиваются и ужестановятся не в состоянии держать заявленную мощность. Несколько продлить срокслужбы блока питания можно, никогда не выключая его, то есть, избегая перепадовнапряжения в момент включения / выключения. На практике это выдержать трудно,но следует иметь в виду, что перерывы между включением / выключением не должнысоставлять менее 10 с. Качество блоков питания полностью определяет нормальноефункционирование всей компьютерной системы. Некоторые компоненты, например,жесткие диски, очень чувствительны к стабильности напряжения, и известныслучаи, когда владельцам особо капризных дисков приходилось менять блок питанияили целый корпус. Хороший блок питания сейчас стоит от $40, поэтомукачественные корпуса с таким блоком питания в принципе не могут стоить менееэтой суммы.
2. Форм-фактор
Этоспецификация, указывающая на связку: «корпус (и БП) плюс материнскаяплата». Различают два формата — AT и АТХ. Последний как раз и является наиболее предпочтительным из-завозможности автоматического включения / отключения компьютера (управляетсяпрограммно) и поддержки режимов пониженного энергопотребления. В материнскихплатах формата АТХ рэтъшы для подключения периферии (коммуникационные портывнешних устройств ввода-вывода) обычно расположены непосредственно на самойплате, что упрощает установку системной платы и улучшает вентиляцию внутрикорпуса.
3. Размеркорпуса
Длясерверных задач или для создания мощной рабочей станции лучше всего выбратьбольшой корпус — Big Tower. Там много посадочных мест длянакопителей, большой объем благоприятствует хорошей вентиляции, а блок питанияв корпусе достаточно мощный
Для домалучше всего выбрать корпус Mini Tower или Middle Tower — число посадочных мест должно быть не менее двух дляустройств на 5" (CD-ROM, DVD и пр.) и не менее четырех — для 3" усгройств(винчестеров, дисководов и пр.). Стоит обратить внимание на разделение отсековдля 3-дюймовых устройств — должно быть не менее двух наружных (один сразузаймет 3,5" флоппи-дисковод) и не менее двух внутренних, чтобы можно былопри необходимости добавить еще один винчестер.
Сразмером корпуса связано и его местоположение на рабочем месте. Big Tower, например, на стол не очень-то и поставишь, поэтомудля домашних нужд он не годится. Почему корпус лучше ставить на стол, а не напол? Во-первых, на полу он будет больше пылиться. Во-вторых, удобнее, когдафронтальная панель корпуса легко доступна. В-третьих, длины всевозможныхкабелей всегда хватает, когда корпус находится поближе к монитору и,соответственно, к пользователю
4. Качествосборки
Хорошийкорпус имеет металлизированные стенки (кожух), выполненные из стали толщиной от0,8 до 1 мм. При наличии солидного шасси и кожуха компьютер меньше подвергаетсявибрации, издает меньше шума, и пользователь больше защищен от излучениявнутренних высокочастотных устройств. Особо дорогостоящие модели имеют специальныепокрытия корпуса изнутри, еще более снижающие внешнее излучение компьютера.
5. Функциональность
Внекоторых 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 жесткихдисков, которые обычно труднодоступны в корпусах формата AT. А в некоторых корпусах АТХ делаютвыезжающую раму шасси, на которую крепится материнская плата с платамирасширения.
Отдельностоит упомянуть про дополнительные рэки (Rack-mount)для жестких дисков, которые устанавливаются в пустующие пятидюймовые отсеки.Они помогают подключать IDE-устройстваочень быстро, без какой-либо разборки корпуса вообще. Существуют также фреймы идля SCSI-устройств. При наличии же RAID-массива смену дисков можно производить на ходу (не выключая компьютера)- это так называемый hotswap(«горячая замена»).
Присегодняшних технологиях энергопотребление отдельных компонентов начинкикомпьютера не только не снизилось, а даже существенно повысилось. Взять хотя быграфические ускорители или жесткие диски, не учитывая даже сам процессор,которому иногда и одного вентилятора не хватает. Поэтому важную роль при выборекорпуса играет схема вентиляции. Обеспечить хорошую проветриваемость внутрикорпуса можно при помощи дополнительных вентиляторов. Если в корпусепредусмотрены для них места — это хороший знак. Если они там уже дажеустановлены — еще лучше. С другой стороны, наличие большого количества вентиляторов- это нежелательное повышение шума, производимого компьютером при работе.
Корпусдолжен иметь:
-качественный блокпитания мощностью не менее 230 Вт;
-стенки кожуха изметалла;
-как минимум два5-дюймовых отсека для внешних устройств (накопителей);
-зарезервированныеместа для установки дополнительных вентиляторов;
-форм-фактор АТХ.
Имеютсяспециальные корпуса, используемые исключительно для компоновки серьезныхсерверов. Они часто изготавливаются в «двухотсечном» исполнении, гдеосновной отсек занимает материнская плата, а второй (вспомогательный) — массивнакопителей и кабельное хозяйство. Имеется два (или даже три) независимыхмощных блока питания (по 350 Вт каждый), дублирующих друг друга и работающих внеполном режиме нагрузки, тем самым существенно продлевая срок своей жизни.
К томуже, такие блоки питания могут заменяться 'на ходу', без выключения компьютера.Таким образом, возможна не только замена сгоревшего БП, но и его штатнаяпрофилактика (смазка вентилятора, чистка и т. п.).
Кроме блоковпитания, в таких корпусах имеются встроенные средства контроля за температурнымрежимом, разнообразные средства индикации и т. д. А про наличие огромногоколичества посадочных мест и вентиляторов даже и говорить не стоит.
Критериикачества корпуса
Основнымпараметром, определяющим качество корпуса, является толщина металла несущейрамы, шасси системной платы, а также стенок (кожуха). Если шасси сделано издостаточно толстого металла, то резко снижается уровень излучаемого шума ипрактически отсутствует вибрация. Такие качества обеспечивают корпуса столщиной металла не менее 0,8 мм (1). Известные фирмы, специализирующиеся наизготовлении корпусов, обычно делают их из металла толщиной 1 мм. Дешевыекорпуса (ценой 25-30 долларов) изготавливают из стали толщиной 0,5-0,6 мм(практически из жести!), поэтому их стенки легко прогибаются и могут входить врезонансную вибрацию с вентиляторами блока питания или процессора.
Удешевых моделей края шасси часто не обрабатываются — при монтаже вполне можнопорезать руку. Более качественные корпуса имеют шасси с обработанными гладкимикраями, иногда даже покрашенные. Корпус не должен пропускать наружуэлектромагнитное излучение, мешающее внешним устройствам и бытовой электроникеОчевидно, что множество электронных и электрических компонентов внутрикомпьютера непрерывно «фонят» в самом широком спектре. Если разработчикамикорпуса не приняты специальные меры подавления помех, рядом с компьютеромнельзя ставить другие электронные приборы. В спецификации на корпус (паспорте)обязательно должна быть отметка о соответствии американскому стандарту FCCClassВ на величину излучения от офисных и домашнихкомпьютеров. Достаточно дорогие качественные корпуса часто изнутри покрытыпермаллоем — материалом, не пропускающим низкочастотные электромагнитныеизлучения Для домашнего применения это, пожалуй, будет излишеством.
Вдешевых корпусах стенки шасси обычно делают заодно с крышкой, то естьполучается П-образная конструкция, которую неудобно снимать и монтироватьобратно. Лучше выбирать корпус со съемными боковыми панелями и съемным шассисистемной платы. Для быстрого снятия стенки вместо традиционных винтов частоприменяют винты с головкой в насечках (барашек) или замки-защелки. Этопозволяет обходиться вообще без отвертки.