ATX/ATX12V

В 1995 году компания Intel обнаружила, что существующий дизайн блоков питания буквально на издыхании справлялся с возрастающей нагрузкой. Проблема заключалась в том, что в существовавшем стандарте использовалось два разъёма, имеющих в общей сложности всего 12 проводов, которые обеспечивали питание материнской платы, распаянных на ней контроллеров и процессора. Кроме того, вилки разъёма были оснащены непродуманными защёлками, неправильное подключение которых приводило к повреждению как материнской платы, так и блока питания. Чтобы решить данные проблемы, в 1995 году компания Intel взяла за основу популярный на тот момент форм-фактор LPX (PS/2) и просто доработала реализованные в нём цепи питания и разъёмы, сохранив при этом прежние габариты и физическую конструкцию блока питания. Таким образом, на свет появился стандарт ATX.

Intel представила спецификации ATX в 1995 году, а в 1996 данный форм-фактор начал набирать популярность среди настольных систем на базе процессоров Pentium и Pentium Pro, захватив в первый же год 18% рынка. С 1996 года варианты форм-факторов, созданные на базе ATX, стали доминировать как среди материнских плат, так и среди БП, заменив распространённые ранее стандарты Baby-AT/LPX. Блоки питания, соответствующие стандарту ATX12V, также используются для материнских плат более современного стандарта BTX, который задумывался как замена ATX, что является гарантией возможности использования блоков питания на основе стандарта ATX в ближайшие несколько лет. Спецификации ATX12V определяет физическую или механическую форму блока питания, а также конфигурацию разъёмов, которые используются для питания компонентов компьютера.

С 1995 по 2000 год форм-фактор ATX определялся как часть спецификации материнских плат стандарта ATX. Тем не менее, в феврале 2000 года, Intel взяла за основу спецификации актуальной на тот момент версии ATX 2.03 для материнской платы/корпуса компьютера и создала отдельную спецификацию форм-фактора блоков питания - ATX/ATX12 версии 1.0, одновременно добавив дополнительный 4-контактный разъём +12 В (блоки питания с таким разъёмом соответствуют спецификации ATX12В). Коннектор +12 В стал требованием для версии 1.3 стандарта ATX, представленной в апреле 2002, после чего остался только стандарт ATX12В. Стандарт ATX12В 2.0 (февраль 2003) лишился 6-контактного дополнительного разъёма, основной разъём стал 24-контактным, а наличие коннекторов питания Serial ATA стали обязательным требованием. Текущая на данный момент версия ATX12V 2.2 представлена в марте 2005 и содержит лишь мелкие усовершенствования относительно предыдущих версий, как то использование на вилках контактов Molex High Current System (HCS).

Так как спецификация БП стандарта ATX была усовершенствована, была изменена также ориентация охлаждающего вентилятора и дизайн БП. Первоначальные спецификации предполагают использование 80-мм вентилятора, закреплённого на внутренней стороне блока питания, откуда он может гнать воздух из задней части корпуса, направляя поток воздуха вдоль материнской платы. Иными словами, такой вентилятор работает в противоположную сторону, чем большинство использующихся ныне вентиляторов, которые отводят горячий воздух от комплектующих. Идея в том, чтобы перенаправить поток воздуха внутри корпуса таким образом, чтобы можно было обойтись всего одним вентилятором на БП, отказавшись от обязательного использования активного охлаждения радиатора CPU.

Схема блока питания стандарта ATX12В 2.x с основным 24-контактным кабелем питания, 4-контактным дополнительным разъёмом +12В, а также дополнительными разъёмами питания видеокарт, подключённых к шине PCI Express

В системе ATX с обратным потоком охлаждения воздух нагнетается в корпус и единственным местом проникновения пыли в систему является воздушный фильтр, расположенный перед вентилятором. Для компьютеров, которые работают в условиях не слишком чистого помещения (например, в магазинах) такой способ охлаждения позволяет сохранить в относительной чистоте внутренности корпуса.

Хотя такой способ охлаждения представляется весьма удобным в плане бытового использования ПК, необходимо отметить, что он предполагает использование более мощного вентилятора, который должен эффективно работать вместе с установленным фильтром и, при этом, нагнетать избыточное давление воздуха внутрь корпуса. Кроме того, при использовании фильтра, его необходимо периодически обслуживать, то есть очищать от пыли и загрязнений по несколько раз в неделю. Необходимо отметить и то, что от блока питания на кулер процессора поступает уже тёплый воздух, что снижает общую эффективность охлаждения.

Процессоры эволюционировали, стали производительнее и в результате начали греться больше, чем предшественники. В результате, потребовалась более эффективная система охлаждения и вариант с избыточным давлением внутри корпуса перестал соответствовать поставленной задаче. Именно поэтому последующие версии спецификации ATX были переписаны, допуская использование как системы охлаждения с положительным давлением внутри корпуса, так и вариант с негативным давлением. Но подчёркивалось, что именно второй вариант, предполагающий создание отрицательного давление за счёт вентилятора блока питания, работающего на выдув, и мощного вентилятора непосредственно над процессором, представляет собой наилучшее решение.

Поскольку стандартная система охлаждения с отрицательным давлением внутри корпуса обеспечивает наиболее эффективный при заданной мощности вентиляторов и силе воздушного потока, на практике все современные модели БП, выполненные в форм-факторе на основе ATX, используют именно такой подход к охлаждению. Большинство из них оснащено 80-мм вентилятором, который закреплён на задней стенке и работает на выдув. Но в некоторых моделях вентилятор диаметром от 80 до 140 мм закреплён на верхней или нижней поверхности блока питания внутри корпуса, прогоняя воздух через БП к выходным отверстиям на задней стенке. Но в любом случае идея заключается в том, чтобы забирать горячий воздух из корпуса и выбрасывать его через заднюю стенку БП.

Форм-фактор ATX решил несколько проблем, актуальных для предшествующих форм-факторов PC/XT, AT и LPX. Одна из них состояла в том, что платы стандартов PC/XT/AT были оснащены всего двумя разъёмами для кабелей питания. Если вы подключали кабели некорректно или путали их местами, как правило, сгорали и блок питания, и материнская плата! Большинство ответственных производителей пытались придумать специальный ключ, который позволял бы подключать данные кабели только в правильной последовательности. Тем не менее, большинство производителей, предлагавших дешёвые системы, не предусматривал такой защиты на блоках питания или платах. Форм-фактор ATX предполагает гнезда на материнской плате и разъемы блока питания по умолчанию спроектированные с наличием " защиты от дурака" - то есть их можно подключить только правильным образом. Кроме того, среди разъёмов появилось низковольтная линия ATX +3.3 В, что снижает необходимость в распайке дополнительных стабилизаторов напряжения непосредственно на плате для тех компонентов, которые используют это напряжение.

Новые разъёмы +3.3 В на блоках питания ATX имеют другой набор выходов, который обычно не заметен на стандартном БП. Набор включает выходы Power_On (PS_ON) и 5V_Standby (5VSB), о которых мы говорили чуть ранее и которые отвечают за режим Soft Power (программное управление питанием). Они обеспечивают работу таких функций, как Wake on Ring или Wake on LAN, то есть когда сигнал от модема или сети может использоваться для того, чтобы компьютер вышел из спящего режима или автоматически включился для выполнения запланированных задач. Эти сигналы также можно включить через специфические кнопки управления питанием, которые предусмотрены на большинстве современных клавиатур. В частности, опция включения с помощью кнопки на клавиатуре или по сети доступна, даже когда компьютер выключен, но подсоединён к источнику питания, так как линия 5V_Standby всегда находится под напряжением. Сами же функции расширенного управления питанием можно включить или отключить через BIOS.