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.
2.Краткий конспект по плану.
3.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
a) Mini Tower - высота 35 см, ширина 17-18 см, глубина около 40 см, имеет 2 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 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-12V относятся:
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.