Стандарты размеров материнских плат. Форм факторы материнских плат

(system board), иногда называемая материнской (motherboard), основной или главной платой (main board); все эти термины взаимозаменяемы. Практически все внутренние компоненты персонального компьютера вставляются в материнскую плату, и именно ее характеристики определяют возможности компьютера, не говоря уже об его общей производительности. В этой главе мы рассмотрим основные типы материнских плат, их компоненты и интерфейсные разъемы.

Существует несколько наиболее распространенных формфакторов, учитываемых при разработке системных плат. Формфактор (form factor) определяет физические параметры платы и тип корпуса, в котором она может быть установлена. Формфакторы системных плат могут быть стандартными (т.е. взаимозаменяемыми) и нестандартными. Нестандартные формфакторы, к сожалению, являются препятствием для модернизации компьютера, поэтому от их использования лучше отказаться. Наиболее известные формфакторы системных плат перечислены ниже.

За последние несколько лет произошел переход от системных плат оригинального формфактора Baby-AT, который использовался в первых компьютерах IBM PC и XT, к платам формфактора BTX и ATX, используемым в большинстве полноразмерных настольных и вертикальных систем. Существует несколько вариантов формфактора ATX, в число которых входят microATX (уменьшенная версия формфактора ATX, используемого в системах малых размеров) и FlexATX (еще более уменьшенный вариант, предназначенный для домашних компьютеров низшего ценового уровня). Формфактор BTX предполагает изменение положения основных компонентов с целью улучшения охлаждения системы, а также использование термального модуля. Есть и уменьшенные варианты данного форм-фактора - microBTX и picoBTX. Существуют также другие компактные формфакторы, такие как DTX и mini-ITX, представляющий собой уменьшенную версию FlexATX. Форм-фактор NLX был рассчитан на корпоративные настольные системы, однако со временем был вытеснен формфактором FlexATX. Формфактор WTX разрабатывался для рабочих станций и серверов со средней загрузкой, но широкого распространения не получил. Современные формфакторы и области их применения представлены в таблице ниже.

Несмотря на широкое распространение плат Baby-AT, полноразмерной AT и LPX, им на смену пришли системные платы более современных формфакторов. Современные формфакторы фактически являются промышленным стандартом, гарантирующим совместимость каждого типа плат. Это означает, что системная плата ATX может быть заменена другой платой того же типа, вместо системной платы BTX может быть использована другая плата BTX и т.д. Благодаря дополнительным функциональным возможностям современных системных плат компьютерная индустрия смогла быстро перейти к новым формфакторам. Поэтому настоятельно рекомендуется приобретать системы, созданные на основе одного из современных формфакторов.

К системным платам, параметры которых не вписываются в какой-либо из формфакторов промышленного стандарта, следует относиться как к невзаимозаменяемым. Покупать компьютеры с нестандартными системными платами следует только в случае особых обстоятельств. Ремонт и модернизация таких систем достаточно дороги, что связано, прежде всего, с невозможностью замены системных плат, корпусов или источников питания другими моделями. Системы независимых формфакторов иногда называют “одноразовыми” ПК, что становится очевидным, когда приходит время их модернизации или ремонта после окончания гарантийного срока.

Внимание!
В настоящее время ‘‘одноразовые’’ ПК распространены больше, чем когда бы то ни было. По некоторым оценкам, на их долю приходится свыше 60% продаваемых компьютеров. Это связано не столько с используемыми платами (системные платы FlexATX и microATX сегодня используются чаще, чем предшествующие им модели LPX), сколько с миниатюрными источниками питания SFX и узкими корпусами micro-tower, занимающими привилегированное положение на современном рынке ПК. Дешевые системы, использующие малый корпус и небольшой источник питания, в принципе, более пригодны для модернизации по сравнению с предшествующими моделями. Но если понадобится еще один разъем расширения или, например, дополнительный дисковод, то вы через некоторое время в буквальном смысле ‘‘упретесь в стену’’. Системы mini-tower довольно тесны и ограничены, поэтому в скором времени, я полагаю, перейдут в разряд ‘‘одноразовых’’, подобно вытесненным ими системам LPX.

Будьте особенно осторожны с недавно появившимися системами промышленного стандарта, к которым относятся, например, модели компьютеров Dell, выпущенные с 1996 года по настоящее время. В этих компьютерах используются модифицированный источник питания и измененные силовые разъемы платы ATX, что делает указанные компоненты совершенно не совместимыми со стандартными системными платами и блоками питания. Поэтому, для того чтобы модернизировать источник питания, придется использовать специальный Dell-совместимый блок. Более того, заменяя системную плату стандартной, потребуется приобрести соответствующий источник питания и, может, даже корпус.

Итак, если вы хотите получить действительно расширяемую систему, остановитесь на компьютере с системной платой ATX или BTX и корпусом mid-tower (или еще большим), имеющим хотя бы пять отсеков для установки дисководов.

В любой корпус, в который можно установить полноразмерную системную плату AT, можно установить и системную плату Baby-AT. Выпускалось огромное количество системных плат формфактора Baby-AT для ПК, оснащенных процессорами практически всех типов - от первого 8088 до Pentium III или Athlon; правда, установка современных процессоров представлялась весьма непростой задачей. Как видите, системные платы Baby-AT выпускались достаточно долго. Несмотря на то что в настоящее время стандарт Baby-AT (рис. 1) уже устарел, стандарт ATX полностью унаследовал его философию взаимозаменяемости. На рис. 2 представлен пример достаточно современной системной платы Baby-AT, содержащей разъемы USB, SIMM и DIMM, а также разъем для подключения блока питания ATX.

Самый простой способ идентифицировать систему класса Baby-AT - посмотреть на заднюю панель корпуса. Платы расширения вставляются непосредственно в разъемы на системной плате и ориентированы под углом 90° относительно нее; другими словами, платы расширения расположены перпендикулярно системной плате. При этом на задней панели системной платы Baby-AT заметен только один разъем - 5-контактный DIN, предназначенный для подключения клавиатуры; правда, следует отметить, что некоторые системы класса Baby-AT оснащались 6-контактными разъемами mini-DIN меньшего размера (данные разъемы часто называют PS/2) и даже разъемом мыши. Все остальные разъемы размещались или непосредственно на системной плате, или на выносных колодках, которые подключаются к системной плате с помощью кабелей. Разъем для подключения клавиатуры виден через отверстие в корпусе.

Рисунок 1

Рисунок 2

Все системные платы Baby-AT соответствуют ряду требований, касающихся высоты, размещения монтажных отверстий и разъемов (в том числе разъема для подключения клавиатуры), но могут различаться шириной. Системные платы, размеры которых меньше стандартных 9×13 дюймов (22,86×33,02 см), часто относили к формфакторам mini-AT, micro-AT, а иногда 2/3-Baby или 1/2-Baby. При этом их можно было нормально установить в корпуса стандарта Baby-AT.

Платы LPX и Mini-LPX были разработаны компанией Western Digital в 1987 году для своих компьютеров. В названии “LPX” сокращение LP расшифровывается как “низкий профиль” (Low Profile). Поскольку разъемы располагались таким образом, что все платы расширения оказывались параллельными системной плате, стал возможным выпуск низкопрофильных корпусов, размеры которых меньше, чем у систем класса Baby-AT.

Хотя материнские платы для ПК уже не выпускаются компанией Western Digital, их конструкции используют некоторые другие производители. К сожалению, полные спецификации так никогда и не были опубликованы; особенно это касается положения разъемов для установки выносных плат. В результате системные платы от разных производителей оказались невзаимозаменяемыми. Некоторые поставщики, например IBM и HP, предлагали системы LPX, в которых использовались T-образные выносные платы, что позволяло расположить платы расширения перпендикулярно системной плате, но все же на определенном расстоянии от нее. Отсутствие стандартизации означает, что, если в вашей системе установлена плата LPX, в подавляющем большинстве случаев вам не удастся заменить ее системной платой LPX от другого производителя. В результате приходится иметь дело с системой, дальнейшая модернизация и ремонт которой практически невозможны. Поэтому я не рекомендую приобретать системы LPX.

Подобная “закрытая” архитектура систем данного стандарта в то время мало кого интересовала, и эти платы были весьма популярны с конца 1980-х до середины 1990-х годов. Это были преимущественно системы производства Compaq и Packard Bell, а также некоторых других компаний, которые использовали системные платы LPX в своих системах начального уровня. Системные платы LPX наиболее часто использовались в низкопрофильных корпусах, хотя встречались и в корпусах типа tower. Как уже отмечалось, чаще всего это были недорогие системы, продаваемые в супермаркетах электроники. Сегодня формфактор LPX считает-ся устаревшим.

Платы LPX (смотри рисунок ниже) существенно отличаются от остальных. Например, разъемы расширения в них смонтированы на отдельной выносной плате, которая вставляется в системную плату. Платы расширения вставляются в выносную плату, и их плоскости оказываются параллельными системной плате, что позволяет уменьшить высоту корпуса компьютера. Разъемы расширения в зависимости от конструкции могут располагаться как на одной, так и на обеих сторонах выносной платы. Производители, использовавшие корпуса типа tower, иногда применяли Т-образные выносные платы, что позволяло располагать разъемы расширения перпендикулярно материнской плате, однако в несколько приподнятом над ней положении.

Еще одно отличие плат LPX заключается в характерном размещении разъемов на задней панели - в один ряд. Имеются в виду разъемы для монитора VGA (15 контактов), параллельного порта (25 контактов), двух последовательных портов (по 9 контактов) и разъемы mini-DIN для клавиатуры и мыши стандарта PS/2. Все эти разъемы смонтированы на самой плате и после установки оказываются расположенными напротив соответствующих отверстий в корпусе. На некоторых системных платах LPX устанавливаются дополнительные встроенные разъемы, например для сетевого или SCSI-адаптера. Поскольку системы LPX оснащались системными платами с высокой степенью интеграции, многие производители системных плат, корпусов и систем LPX часто называли свои решения “все в одном”.

Размеры плат LPX и Mini-LPX показаны на рисунке ниже.

Меня часто спрашивают, как распознать наличие в системе платы LPX. Для этого не нужно даже разбирать корпус. Системные платы LPX отличаются тем, что слоты шины в них вынесены на отдельную плату, подключаемую к системной, как и в случае плат формфактора NLX. Поэтому все ее разъемы параллельны системной плате. Это легко определить, взглянув на заднюю сторону корпуса. Если все разъемы параллельны системной плате, значит, используется выносная плата. Это верный признак LPX. Кроме того, в LPX все разъемы расположены снизу и выстроены в одну линию. Все системные платы LPX, независимо от формы, размеров и размещения выносных плат, предполагают размещение всех внешних портов у заднего края платы (см. рисунок ниже). В то же время, согласно стандарту Baby-AT, используются разъемы для последовательного и параллельного портов, порта PS/2, а также портов USB . При этом на системных платах ATX и BTX все внешние порты группируются слева от разъемов расширения.

Как уже отмечалось, выносная плата используется также в платах NLX. Но в LPX она помещена посередине системной платы, а в NLX - сбоку, причем она фактически подключена к системной плате.

На рисунке ниже представлены два типичных примера разъемов на системных платах LPX. Учтите, что не все платы LPX оснащены встроенной звуковой подсистемой, поэтому соответст вующие разъемы могут отсутствовать. Кроме того, могут отсутствовать порты USB (или другие порты), хотя общая схема размещения портов сохраняется. Разъемы вдоль заднего края плат могут “конфликтовать” с разъемами шин. Именно поэтому и используются выносные платы. Наличие встроенных разъемов - несомненное преимущество LPX, и, к сожалению, его лишены платы Baby-AT. Однако платы LPX не стандартизированы и не в полной мере взаимозаменяемы, так что выбор платы с формфактором LPX нельзя назвать удачным. Новые формфакторы материнских плат, такие как ATX, microATX и NLX, имеют встроенные разъемы, а также следуют некоторому стандарту. Конструкция LPX с выносной платой позволяла конструкторам систем создавать малогабаритные компьютеры, и это направление продолжил новый формфактор NLX. Этот формфактор, собственно, и создавался как современная замена LPX.

Доброго времени суток, уважаемые читатели нашего техноблога. Сегодня мы рассмотрим основные форм факторы материнских плат по состоянию на 2018 год. Сразу хотим сделать уточнение, что классификация будет включать лишь устройства для домашнего использования. Здесь не рассматриваются современные серверные МП CEB и EEB, хотя и о них мы в дальнейшем также поговорим.

Из этой статьи вы узнаете:

В чем будет заключаться обзор? Здесь вы получите исчерпывающую информацию о максимальных размерах платы, количестве используемых портов, компоновке разъемов и не только. Надеемся, наша статья поможет вам определить оптимальную материнскую плату для компьютера, если вы еще этого не сделали.

Велик ли выбор?

На сегодняшний день на рынке распространено несколько популярных типов, а точнее форм‐факторов системных плат. Из ключевых отметим:

• E‐ATX;
• MicroATX;
• Mini‐ITX;
• Mini‐STX.

Как узнать и определить оптимальный формат? Вот давайте вместе и разберемся, а заодно порассуждаем на тему, какой форм‐фактор лучше.

ATX

ATX (Advanced Technology Extented) – самый распространенный стандарт МП на текущий момент. Был разработан компанией Intel в далеком уже 1995 году в качестве альтернативы популярного на тот момент форм‐фактора AT, но настоящую известность обрел лишь с 2001 года. Из базовых отличий от предшественника стоит отметить следующее:

• Управление питанием процессора силами материнской платы. Процесс происходит даже в выключенном состоянии: на ЦП и некоторые периферийные разъемы систематически подается напряжение в 5 или 3,3 вольта;
• Схема питания существенно изменена в более привычный на сегодняшний день вариант 24+4 или 24+8 pin;
• Задняя панель получила фиксированный прямоугольный размер, а все комплектующие и периферийные устройства теперь подключаются без использования переходников и дополнительных шлейфов. Каждый производитель МП может произвольно менять расположение выходов, предоставляя в комплекте заглушку для задней части системного блока;
• Мышь и клавиатура имеют стандартный разъем подключения PS/2 (сейчас в основном USB).

Все разъемы питания на материнской плате находятся по краям текстолита, обеспечивая как эстетическую красоту, так и удобство подключения периферийных устройств и блока питания. В центральной части сосредоточены сокет, слоты под ОЗУ, PCI‐Ex, и южный мост.
Размер стандартный – 305х244 мм. Для крепления к корпусу предусмотрено от 8 до 9 монтажных отверстий.

E‐ATX

E‐ATX (Extented – расширенный) – производный случай от ATX, который отличается, в первую очередь, размером платы – 305х330 мм. Зачастую на базе этой системной платы собираются топовые геймерские решения под актуальные нынче сокеты 1151, 2066 (Intel), AM4 и TR4 (AMD).

Ключевое отличие от стандартной ATX – больше слотов расширения (до 8 портов под оперативную память), более продуманная система питания компонентов, улучшенное охлаждение и, что случается довольно часто, штатное СВО.

Отдельно хочется упомянуть серверные двухпроцессорные материнские E‐ATX‐платы. Дополнительные 86 мм позволяют без проблем разместить на одном листе текстолита до 16 портов под ОЗУ и слоты расширения (видеокарты, сетевые платы, RAID‐контроллеры).

Из недостатков стоит отметить лишь подбор соответствующего корпуса, поскольку подавляющее большинство Midi‐Tower решений для ATX‐плат попросту не подойдут.

MicroATX

MicroATX (mATX, uATX, µATX) – еще одна производная от ATX, которая была создана все теми же Intel в 1997 году. Платы данного форм‐фактора практически не отличаются от стандартных аналогов, за одним исключением – габариты 244х244 мм, что отсекает всю нижнюю панель с портами расширений и перемещает SATA‐порты на боковую панель, оптимизируя имеющееся пространство текстолита.

Монтажные отверстия проделаны таким образом, чтобы MicroATX можно было установить в стандартные ATX‐корпуса без особых проблем. , сокет и прочие архитектурные моменты не затронуты.
Стандарт изначально задумывался как офисный, а потому набор периферии и портов подключения в MicroATX скромнее, чем у полноформатного аналога. Однако современные модели без проблем создают на базе платы базу для следующих ПК:

• серверные;
• мультимедийные;
• игровые;
• рабочие станции;
• HTPC;
• рендер‐машины.

Единственный недостаток по сути – невозможность подключить вторую видеокарту из‐за недостатка второго полноценного PCI‐E x16.

Mini‐ITX

Mini‐ITX – еще более компактная версия ATX, только ее габариты не превышают 170х170 мм. Механическая совместимость со всеми комплектующими и поддержка современных чипов сохраняется. Форм‐фактор был создан в 2001 году компанией VIA Technologies с единственной целью – продвигать собственный процессор, однако что‐то пошло не так, и камень так и не получил популярность, чего не скажешь о МП.

Отличительная особенность Mini‐ITX – встроенный процессор в некоторых моделях плат, которые распаяны производителем на заводе. Заменить его не получится от слова совсем. С одной стороны, решение не самое практичное, но с другой – такая процедура значительно удешевляет производство (не нужно думать над вставкой сокета) и итоговую стоимость продукта. Архитектура позволяет создать максимально холодные (TDP встроенных ЦП не превышает 15 Вт), бесшумные и быстрые офисные станции (SSD+16 ГБ ОЗУ DDR4 2400 МГц).
Идеальное решение для HTPC или мультимедийного центра. Хотя игровую систему на такой плате также можно построить. Достаточно присмотреться к MSI B350I Pro AC. Плата имеет стандартное питание и поддерживает разгон комплектующих. Добавьте Ryzen 5 2400G и получите идеальную систему для души.

Mini‐STX

Mini‐STX (Mini Socket Technology Extended) – относительно свежий стандарт, разработанный все теми же Intel. Имеет размеры 147х140 мм, что сопоставимо с конвертом для DVD‐диска.

От Mini‐ITX отличается полным отсутствием поддержки разъемов PCI‐E x16, а также измененным портом для подключения БП. Здесь выход имеет штырьковый вид, как на большинстве современных ноутбуках. Отчасти этот шаг продиктован тем фактом, что плата и комплектующие на ней, являются маломощными. С другой стороны, распаивать 24+4 pin на такой площади как‐то негуманно.

Для создания полноценного ПК здесь предусмотрена возможность подключения SATA или M.2-накопителей, ОЗУ и процессора со встроенным видеоядром. Миниатюрные габариты позволят разместить плату в миниатюрный корпус габаритами с PS4 или XBOX One.

Главный недостаток – необходимость БП под Mini‐STX платы.

Выводы

Итак, сравнение различных архитектур сводится в основном к габаритным показателям и количеству на плате. По‐хорошему, надобность в ATX‐моделях с каждым годом все ниже, поскольку MicroATX предлагают аналогичный функционал и не требуют корпуса больше Mid‐Tower. Отсутствие дополнительных слотов PCI‐E x16/x8/x4?

Современная индустрия отказывается от дальнейшей поддержки SLI и Crossfire, что делает нецелесообразным запитывание дополнительных слотов, если только вы не занимаетесь майнингом, либо хотите подключить сверхбыстрый NVMe SSD, карту захвата или аудиокарту класса ASUS Xonar.

Надеемся, мы помогли вам с выбором материнской платы для вашей будущей системы. Какой она будет – уже другое дело, но основная мысль получена, теперь надо бы ее реализовать. Удачи! Не забывайте и делиться с близкими, пока.

Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard - главная плата; сленг. мама, мать, материнка) - сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер оперативной памяти и собственно ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Именно материнская плата объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор, оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители. Основные компоненты

Основные компоненты, устанавливаемые на материнской плате:

• Центральный процессор (ЦПУ).
• Набор системной логики (англ. chipset) - набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов».

Северный мост (англ. Northbridge), MCH (Memory controller hub), системный контроллер - обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.

Для подключения ЦПУ к системному контроллеру могут использоваться такие FSB-шины, как HyperTransport и SCI.

Обычно к системному контроллеру подключается ОЗУ. В таком случае он содержит в себе контроллер памяти. Таким образом, от типа применённого системного контроллера обычно зависит максимальный объём ОЗУ, а также пропускная способность шины памяти персонального компьютера. Но в настоящее время имеется тенденция встраивания контроллера ОЗУ непосредственно в ЦПУ (например, контроллер памяти встроен в процессор в AMD K8 и Intel Core i7), что упрощает функции системного контроллера и снижает тепловыделение.

В качестве шины для подключения графического контроллера на современных материнских платах используется PCI Express. Ранее использовались общие шины (ISA, VLB, PCI) и шина AGP.

Южный мост (англ. Southbridge), ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер - содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC - используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I/O) - микросхемы, обеспечивающей поддержку «устаревших» низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).

Как правило, северный и южный мосты реализуются в виде отдельных СБИС, однако существуют и одночиповые решения. Именно набор системной логики определяет все ключевые особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. ОЗУ изготавливается как отдельный блок; также может входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера в виде оперативной памяти.

Загрузочное ПЗУ. Хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS, однако может содержать и ПО, работающие в рамках EFI.

Классификация материнских плат по форм-фактору

Форм-фактор материнской платы - стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места её крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, разъёма центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.

Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей.

Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX.

Современные: ATX; microATX; FlexATX; NLX; WTX, CEB.

Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX

Существуют материнские платы, не соответствующие никаким из существующих форм-факторов (см. таблицу). Обычно это обусловлено либо тем, что производимый компьютер узкоспециализирован, либо желанием производителя материнской платы самостоятельно производить и периферийные устройства к ней, либо невозможностью использования стандартных компонентов (так называемый «бренд», например, Apple, Commodore, Silicon Graphics, Hewlett-Packard, Compaq чаще других игнорировали стандарты; кроме того в нынешнем виде распределённый рынок производства сформировался только к 1987 году, когда многие производители уже создали собственные платформы[источник не указан 310 дней]).

Наиболее известными производителями материнских плат на российском рынке в настоящее время являются фирмы Asus, Gigabyte, MSI, Intel, Biostar, Elitegroup, ASRock.

Пример :

Общие параметры
Форм фактор	ATX
Сокет	AM3+
Поддерживаемые процессоры	Athlon II, Phenom II
Тип памяти	DDR3
Процессор
Поддержка Hyper-Threading	нет
Поддержка многоядерных процессоров	да
Предустановленный процессор	нет
Чипсет
Чипсет	AMD 760G
BIOS	Award
Поддержка SLI/CrossFire	нет
Память
Количество слотов памяти	2
Минимальная частота памяти	1066 МГц
Максимальная частота памяти	1666 МГц
Двухканальный режим памяти	да
Трехканальный режим памяти	нет
Четырехканальный режим памяти	нет
Максимальный объем памяти	8 Гб
Поддержка ECC	нет
Дисковые контроллеры
Контроллер IDE	UltraDMA 133
Количество слотов IDE	1
Контроллер SATA	да
Количество разъемов SATA 3Gb/s	6
Режим работы SATA RAID	0, 1, 10, JBOD
Слоты расширения
Слот AGP	нет
Количество слотов PCI-E x16	1
Количество слотов PCI-E x1	4
Количество слотов PCI	2
Поддержка PCI Express 2.0	да
Поддержка PCI Express 3.0	нет
Аудио/видео
Звук	HDA
Звуковая схема	7.1
Чипсет звукового адаптера	Realtek ALC887
Сеть
Контроллер Ethernet	1000 Мбит/с
Интерфейсы
Общее количество интерфейсов USB	10
Количество интерфейсов Ethernet	1
Видео интерфейсы	выход S/PDIF(аудио)
Количество COM-портов	1
Интерфейс LPT	да
Интерфейс PS/2 (клавиатура)	да
Интерфейс PS/2 (мышь)	да
Разъемы на задней панели	1xCOM, 6xUSB 2.0, Ethernet, LPT, PS/2 (клавиатура), PS/2 (мышь), коаксиальный выход
Подключение
Основной разъем питания	24-pin
Разъем питания процессора	4-pin

1. Форм фактор

   ATX

Форм-фактор

Форм-фактор материнской платы.
Форм-фактор определяет габариты, установочные отверстия, разъемы питания материнской платы, а также требования к системе охлаждения. При выборе комплектующих для компьютера необходимо помнить, что корпус компьютера должен поддерживать форм-фактор материнской платы. Возможные форм-факторы материнских плат:ATX, microATX, EATX, BTX, mBTX, mini-ITX, SSI EEB, SSI CEB, нестандартный.



ATX (Advanced Technology eXtended) - один из самых распространенных форматов материнских плат для ПК, идеально подходит для построения домашнего компьютера. Платы ATX имеют размеры 30.5 x 24.4. см и поддерживают семь слотов расширения. Основной разъем для подключения блока питания на материнской плате стандарта ATX может иметь 20 или 24 контакта. Практически все новые модели материнских плат имеют 24-контактный разъем.



MicroATX (mATX) - несколько уменьшенный по размерам стандарт ATX. Подходит для построения офисных компьютеров, когда не требуется много слотов для расширения системы. Платы microATX имеют размеры 24.4 x 24.4 см и поддерживают четыре слота расширения. Основной разъем для подключения блока питания на материнской плате стандарта microATX может иметь 20 или 24 контакта. Практически все новые модели материнских плат имеют 24-контактный разъем.



FlexATX - форм-фактор, который в перспективе должен прийти на смену microATX. В настоящее время он не получил большой популярности. Платы FlexATX имеют размер 22.9 х 19.1 см и не более 3 слотов расширения.



EATX (Extended ATX) материнские платы отличаются от ATX размерами (до 30.5 x 33.0 см), используются в основном для серверов.



BTX (Balanced Technology Extended) - новый стандарт, который приходит на смену ATX. При разработке этого форм-фактора большое внимание уделялось эффективному охлаждению установленных на плате элементов. BTX идеально подходит для построения миниатюрных компьютеров. Материнские платы BTX имеют размеры 26.7 х 32.5 см и поддерживают семь слотов расширения.



mBTX (micro BTX) - уменьшенный вариант BTX. Размеры таких плат составляют 26.7 х 26.4 см. mBTX поддерживают четыре слота расширения.



mini-ITX - форм-фактор для материнских плат, разработанный компанией VIA Technologies. Электрически и механически совместимы с форм-фактором ATX. Материнские платы mini-ITX имеют небольшие габариты (17 х 17 см).



SSI EEB (Server Standards Infrastructure Entry Electronics Bay). Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов. Габариты таких плат составляют 30.5 x 33.0 см.



SSI CEB (SSI Compact Electronics Bay). Материнские платы этого стандарта обычно служат для построения серверов. Разъемы для подключения блока питания имеют 24+8 контактов. Габариты таких плат составляют 30.5 x 25.9 см.
Иногда можно встретить материнские платынестандартного форм-фактора (Proprietary). Они предназначены для установки в специальный, совместимый с ней корпус.

2. Сокет

   AM3+


Socket Тип установленного на материнской плате сокета (разъема) процессора. Ниже приведена таблица соответствия сокетов и процессоров.


Сокет	Intel
BGA437	Intel Atom (интегрирован)
LGA771	Xeon
LGA775	Pentium 4, Pentium 4 EE, Pentium EE, Celeron D, Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme
LGA1155	Core i3, Core i5, Core i7 с 4-значными индексами, Xeon-E3, Pentium (G6xx, G8xx)
LGA1156	Core i3, Core i5, Core i7 (8xx), Xeon (L34xx, X34xx), Celeron (G1xxx, G6xxx)
LGA1366	Core i7 (9xx), Intel Xeon (35xx, 36xx, 55xx, 56xx)
LGA2011	Core i7 Sandy Bridge-E, Xeon Sandy Bridge-EP
S478	Pentium 4, Pentium 4 EE, Celeron, Celeron D
S479	Pentium M, Celeron M
S604	Xeon
S603	Xeon MP Gallatin
Сокет	AMD
AM2	Athlon 64, Athlon 64 X2, Sempron с поддержкой DDR2 SDRAM
AM2+	Athlon 64 X2, Phenom, Athlon II, Phenom II
AM3	Athlon II, Phenom II
AM3+	Серия FX
FM1	Athlon II Llano, A4, A6, A8
C32	Opteron серии 4000
G34	Opteron
S1207 (Socket F)	Opteron

Тестовая лаборатория 3DNews еще три года назад , что ведущие тайваньские производители всерьез взялись за создание Mini-ITX-устройств, подходящих геймерам и оверклокерам. Сегодня мы в этом еще раз убедимся, ведь сравнительное тестирование посвящено выбору материнской платы для небольшого, но мощного игрового компьютера с современным процессором Intel Kaby Lake и полноценной дискретной видеокартой. К тому же в продаже полно интересных миниатюрных корпусов, все большую популярность получают мощные блоки питания форм-фактора SFX, а некоторые производители выпускают специальные укороченные версии 3D-ускорителей. Дело остается за малым: определиться со списком комплектующих и собрать свой игровой компьютер мечты.

Формат Mini-ITX не так популярен, как те же mATX и ATX, но и здесь есть чем «поживиться». Я обратился за помощью в компьютерный магазин «Регард » и взял все Mini-ITX-платы на базе чипсета Z270 Express, какие были на тот момент в продаже. Все шесть устройств вполне подходят для обозначенной в статье задачи — создания производительного, но компактного игрового системного блока. Осталось выявить сильные и слабые стороны каждого из участников тестирования.

Системные платы форм-фактора Mini-ITX не поддерживают массивы видеокарт AMD и NVIDIA, так как оснащены только одним PEG-портом. Разъем для накопителей (в том числе Intel Optane) M.2, к которому подведено четыре линии PCI Express 3.0, есть во всех решениях на базе 200-й логики. Получается, что Z270 Express интересен только из-за разгона и высокочастотной оперативной памяти. Во всех остальных случаях платы на младшей логике H270 Express будут обладать абсолютно одинаковой функциональностью, но стоить при этом меньше. Материнки на базе чипсета Z170 Express также совместимы с процессорами Kaby Lake и предусматривают возможность разгона. Причины, почему все же стоит предпочесть плату на более современной 200-й логике, .

Встроенный контроллер памяти процессоров Skylake и Kaby Lake поддерживает до 64 Гбайт ОЗУ DDR4, но так как у Mini-ITX-плат всего два порта DIMM, то максимальный объем ОЗУ — 32 Гбайт.

⇡ Технические характеристики и комплектация

Все шесть устройств имеют схожие характеристики и функциональность. Например, у каждой платы есть беспроводной модуль Wi-Fi и Bluetooth. Различия заключаются в разном числе таких портов, как M.2, SATA 6 Гбит/с, RJ-45 и USB. Полный список характеристик рассматриваемых материнских плат приведен в таблице.

	ASRock Z270M-ITX/ac	ASUS ROG Strix Z270I Gaming	GIGABYTE GA-Z270N-Gaming 5	GIGABYTE GA-Z270N-WIFI	MSI Z270I GAMING PRO CARBON AC
Процессор	Intel Core i7/Core i5/Core i3/Pentium/Celeron шестого и седьмого поколений в исполнении LGA1151 (Skylake-S и Kaby Lake-S)
Чипсет	Z270 Express	Z270 Express	Z270 Express	Z270 Express	Z270 Express	Z270 Express
Подсистема памяти	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-4000 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-3733 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-4266 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-4000 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-4000 (OC)	2 × DIMM, до 32 Гбайт DDR4-2133-3800 (OC)
Слоты расширения	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0	1 × PCI Express x16 3.0
Интерфейсы накопителей	4 × SATA 6 Гбит/с 1 × SATA Express 10 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2230/2242/2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 6 × SATA 6 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2242/2260/2280) с поддержкой PCI Express x4 4 × SATA 6 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 4 × SATA 6 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 6 × SATA 6 Гбит/с	1 × M.2 (Socket 3, 2242/2260/2280) с поддержкой SATA и PCI Express x4 4 × SATA 6 Гбит/с
	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10	RAID 0, 1, 5, 10
Локальная сеть			1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с 1 × Intel I211V, 10/100/1000 Мбит/с	1 × Intel I219V, 10/100/1000 Мбит/с
Беспроводная сеть		IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.0	IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.1		IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.2	IEEE 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.2
Аудиоподсистема	Realtek ALC1220 7.1 HD	Realtek ALC892 7.1 HD	Realtek ALC1220 7.1 HD	Realtek ALC1220 7.1 HD	Realtek ALC1220 7.1 HD	Realtek ALC1220 7.1 HD
Интерфейсы на задней панели	1 × PS/2 1 × DisplayPort 1 × HDMI 1 × RJ-45 1 × Thunderbolt 3 6 × USB 3.0 Type A 1 × S/PDIF Opt out 6 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × PS/2 1 × DVI-D 2 × HDMI 2 × RJ-45 6 × USB 3.0 Type A 2 × USB 2.0 Type A 3 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × DisplayPort 1 × HDMI 1 × RJ-45 3 × USB 3.0 Type A 1 × USB 3.0 Type C 4 × USB 2.0 Type A 5 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × PS/2 1 × DisplayPort 1 × HDMI 1 × RJ-45 4 × USB 3.0 Type A 1 × USB 3.1 Type A 1 × USB 3.1 Type C 6 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × PS/2 1 × DVI-D 2 × HDMI 2 × RJ-45 4 × USB 3.0 Type A 1 × USB 3.0 Type C 1 × S/PDIF Opt out 5 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA	1 × PS/2 1 × DisplayPort 1 × HDMI 1 × RJ-45 2 × USB 3.0 Type A 1 × USB 3.1 Type A 1 × USB 3.1 Type C 2 × USB 2.0 Type A 1 × S/PDIF Opt out 6 × Аудио 3,5 мм 2 × SMA
Форм-фактор	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм	mini-ITX, 170 × 170 мм
Цена	~12 500 руб.	~8 500 руб.	~13 000 руб.	~12 500 руб.	~9 500 руб.	~12 500 руб.

Все испытанные модели упакованы в небольшие картонные коробки. Комплект поставки в большинстве случаев стандартный — заглушка на I/O-панель, SATA-кабели, антенны для беспроводного модуля связи, макулатура (руководство пользователя, наклейки, рекламные брошюры, подставки под пивные стаканы), а также диск с драйверами и программным обеспечением. Несколько выделяется комплектация ASUS ROG Strix Z270I Gaming, у которой, помимо перечисленного, присутствует парочка действительно полезных вещей: удлинители для подключения органов управления корпуса и RGB-ленты. Стоит отметить и MSI Z270I GAMING PRO CARBON AC, у которой в коробке также нашелся 800-мм удлинитель со сплиттером для подключения двух светодиодных лент.

Модельный ряд материнских плат ASRock включает впечатляющее количество разнообразных серий. В том числе и серию Fatal1ty, названную в честь прославленного американского киберспортсмена Джонатан Уэнделл и появившуюся в ассортименте компании еще семь лет назад.

Я уже отметил, что все шесть устройств имеют схожую компоновку основных элементов, поэтому при анализе разводки интерфейсов только и остается обращать внимание на всевозможные мелочи. Например, у Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac все три четырехконтактных разъема для подключения вентиляторов расположены на одной (верхней) стороне. Если использовать плату в корпусе формата Slim Desktop ( , SilverStone RVZ02, Lian Li PC-O5X) такая компоновка может быть неудобна. Например, при установке пары 120-мм вентиляторов для дополнительного обдува графического адаптера в Fractal Design Node 202 потребуется смотреть в сторону моделей, у которых провода не короче 20 сантиметров. Или же подсоединять их при помощи переходника, подключаемого к MOLEX-разъему блока питания. К сожалению, эта модель не умеет управлять оборотами вентиляторов без ШИМ.

Зато на печатной плате удачно распаяны внутренние интерфейсы USB 2.0 и USB 3.0. Такое расположение удобно как в случае применения корпуса форм-фактора Slim Desktop, так и Mini-Tower ( , NZXT Manta, Phanteks Enthoo Evolv ITX). Помимо перечисленных интерфейсов стоит отметить возможность подключения 3,5-мм звуковых гнезд на передней или верхней панели корпуса.

Разъем PCI Express x16 дополнительно армирован. Данная технология применяется в пяти материнских платах из шести рассмотренных . Производитель отмечает, что контакты PEG-порта и слотов DIMM получили золотое напыление. Подсветки у Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac не предусмотрено, нет и разъема для подключения RGB-ленты.

За проводное соединение отвечает гигабитный контроллер Intel I219V — частый гость во многих Z270-платах дороже 10 000 рублей. За беспроводное соединение ответственен модуль Intel Wireless-AC 7265NGW. В платах GIGABYTE и MSI, рассмотренных в этом материале, используется встроенная карта Intel Wireless-AC 8265NGW, она тоже устанавливается в отдельный слот M.2 (Key E). Модули обеспечивают беспроводное соединение IEEE 802.11a/b/g/n/ac с максимальной пропускной способностью до 867 Мбит/с. Различия кроются не только в поддержке той или иной версии Bluetooth (у Wireless-AC 7265NGW — Bluetooth 4.0, у Wireless-AC 8265NGW — Bluetooth 4.2), но и в методе пространственного кодирования сигнала MU-MIMO, который поддерживает более современная версия беспроводного адаптера Intel.

Компоновка элементов у Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac достаточно плотная, много места занимает радиатор охлаждения чипсета. Между ним и гнездами DIMM распаяно четыре порта SATA 6 Гбит/с — не очень удачное решение, так как даже не самый большой процессорный кулер перекроет минимум две колодки. В итоге нехватка места привела к тому, что слот M.2 для установки твердотельного накопителя «перебрался» на обратную сторону печатной платы — это распространенное решение для mini-ITX-плат. Поддерживаются SSD форматов 2260 и 2280. При использовании M.2 в режиме SATA отключается разъем SATA3_0.

SSD крепится прямо под чипсетом. С учетом того, что современные NVMe-накопители под серьезной нагрузкой греются порой до 70-80 градусов Цельсия (а старые так и вовсе до 100 градусов Цельсия), получилось не самое удачное решение. Например, в корпусе Slim Desktop будет использоваться процессорное охлаждение типа Down Flow. Следовательно, при наличии SSD на обратной стороне он не будет дополнительно обдуваться. В таких условиях NVMe-накопитель может перегреваться, что приведет к падению его производительности. А еще учитывайте, что не все SSD с дополнительным охлаждением (например, Team TForce Cardea) поместятся в проем между корпусом и платой.

Рассматриваемая плата — единственная в тесте, в которой используется интерфейс SATA Express. Интерфейс мертв, ходовых моделей в продаже нет, да и необходимость в них при наличии M.2 с четырьмя линиями PCI Express 3.0 отпадает. Так что использовать SATA Express в 100% случаев будут в качестве двух простых SATA 6 Гбит/с.

Самый примечательный порт, расположенный на I/O-панели, — это Thunderbolt 3. Он же выступает в роли USB 3.1 Type-C, и к нему можно подключить дисплей. Интерфейс реализован при помощи контроллеров Intel JHL6240 и Texas Instruments TPS65982. В остальном набор портов ввода-вывода достаточно стандартный для плат на базе Z270 Express. Отмечу только, что рядом с SMA-коннекторами, к которым подключаются антенны от беспроводного модуля Intel, расположена клавиша сброса настроек BIOS.

В основе звуковой подсистемы лежит чип Realtek ALC1220. Аудиосоставляющая устройства усовершенствована согласно всем современным канонам: печатная плата экранирована от остальных компонентов непроводящим ток слоем текстолита; в состав тракта включены японские конденсаторы Nichicon и операционный усилитель TI NE5532; левый и правый каналы разведены в разных слоях PCB.

Подсистема питания Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac насчитывает восемь фаз. Каждый канал состоит из дросселя, выдерживающего нагрузку до 60 А, и полевого транзистора TI 87350D. Шесть фаз предназначены для центрального процессора, еще две — для встроенной графики. Управление питанием CPU осуществляется ШИМ-контроллером IR35201. Он распаян на обратной стороне печатной платы.

Цепочка из шести полевых транзисторов, отведенная для работы вычислительной части процессора, охлаждается достаточно массивным радиатором красного цвета. Однако с крупными кулерами выступающая часть пассивного охлаждения никак не контактирует. При использовании Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac в корпусе типоразмера Mini Tower подойдут «башни» как с 120- так и с 140-мм вентиляторами.

Ключевая особенность пассивной СО — это применение тепловой трубки. Что ж, под нагрузкой, без применения дополнительного обдува, охлаждение отлично справляется со своей задачей. Дроссели прогреваются всего до 68 градусов Цельсия, что очень важно для условий, в которых обычно используются материнские платы форм-фактора Mini-ITX.

Качественный конвертер и эффективное охлаждение делают свое дело. Под нагрузкой в LinX 0.7.0 просадок частоты процессора не наблюдается. При этом в режиме «По умолчанию» Core i7-7700K работает не на стандартной частоте 4400 МГц при загрузке всех четырех ядер, но на частоте 4544 МГц — множитель выставлен на значении х45, а параметр BCLK увеличен с 100 до 100,9 МГц. Сразу скажу: подобной, если так можно выразиться, хитростью пользуются не только инженеры ASRock.

ASRock_UEFI

Как правило, в платах, базирующихся на одной платформе (в нашем случае — LGA1151), изготовители используют схожие прошивки BIOS. В зависимости от модели меняется лишь функциональность. Например, производитель дает возможность пользователю более гибко менять напряжения процессора, памяти и чипсета. В Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac используется точно такой же BIOS, как и в . Поэтому лишний раз повторяться я не буду.

Особо выделю некоторые функции, напрямую связанные с чипами Kaby Lake. Во-первых, во всех Z270-платах есть пункт, позволяющий понизить множитель процессора при выполнении им AVX-инструкции. Именно этот набор команд сильнее всего нагружает CPU. У ASRock данная опция называется AVX Ratio Offset. Во-вторых, появилась функция BCLK Aware Adaptive Voltage. С ее помощью при изменении частоты BCLK корректируется напряжение процессора, что исключает подачу завышенных напряжений при работе CPU на высокой частоте тактового генератора.

	Мин./макс. значение, В	Шаг, В
CPU Core Voltage	0,9/1,5	0,005
DRAM Voltage	1,1/1,5	0,05
DRAM Activating Power Supply	2,5/2,7	0,2
CPU VCCIO Voltage	0,85/1,2	0,01
VCCST Voltage	0,9/1,2	0,05
VCPLL Voltage	1,1/1,5	0,01
CPU System Agent Voltage	0,95/1,35	0,05
PLL Termination Voltage	0,9/1,185	0,015
CPU Graphics Voltage	0,9/1,51	0,005
PCH Core Voltage	0,9/1,2	0,01
Internal PLL Voltage	0,9/1,2	0,015
CPU Load-line Calibration (уровни)	5	—

ASRock UEFI располагает всем необходимым для разгона процессора и памяти. Напряжение CPU задается в двух режимах: явном Fixed Mode и подстраиваемом Offset Mode. Во втором случае пользователь может регулировать вольтаж относительно номинала в диапазоне от -100 до +200 мВ с шагом 5 мВ.

В случае с Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac мы можем следить за температурой центрального процессора и за температурой материнской платы.

Прошивка предусматривает несколько режимов автоматического увеличения частоты: от, в общем-то, будничного разгона чипа до 4,6 ГГц и до серьезных 5,0 ГГц (с понижением частоты до 4,7 ГГц при исполнении векторного набора команд). К сожалению, ни один из режимов не работает так, как задумано. В большинстве случаев наблюдаются просадки, и мы имеем дело с весьма занятной ситуацией: в номинальном режиме система работает быстрее, чем в разогнанном.

Ничего удивительного в том, что функция автоматического разгона не работает должным образом, нет. Самостоятельный разгон чаще всего дает лучший результат. Например, в случае с Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac достаточно было добавить 150 мВ в режиме Offset Mode и выставить четвертый уровень Load Line Calibration, чтобы Core i7-7700K стабильно заработал на частоте 4,8 ГГц даже под нагрузкой в виде программы LinX 0.7.0.

Увеличение частоты тактового генератора материнских плат на чипсете Z270 Express не всегда применяется на практике. К сожалению, в случае с чипсетами 200-й серии и платформой LGA1151 разгоняются исключительно процессоры с разблокированным множителем, а потому наличия свободного коэффициента умножения вполне достаточно для оверклокинга чипа в домашних условиях. Тем не менее я получил вполне достойный результат — 300 МГц по шине.