Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

На мой взгляд, стандарта ATX больше недостаточно для сегодняшних и будущих потребностей ПК. Фундаментальная конструкция ПК существенно изменилась за последние три десятилетия. Небольших обновлений и модификаций стандарта ATX недостаточно для удовлетворения потребностей современного ПК, не говоря уже о тех, которые потребуются в 2030-х годах.

Как геймер, я могу сказать вам, что ATX (Advanced Technology Extended) изменил правила игры, представленный Intel еще в 1995 году. Он послужил основой для фундаментальной конструкции наших современных ПК. Заглянув во внутренности компьютера середины 90-х и сравнив его с современным, вы заметите поразительное сходство в их внутренней работе благодаря ATX.

Как заядлый геймер, я могу сказать вам, что ATX (Advanced Technology Extended) призван обеспечить гармонию в огромном мире сборки ПК. По сути, он разработан для того, чтобы материнская плата ATX легко вписывалась в любой корпус ATX и работала с любым совместимым блоком питания ATX. Решающими факторами являются стандартизированные размеры, точки крепления, расположение панели ввода/вывода (I/O) и размещение слотов расширения.

Со временем стандарт ATX претерпел множество изменений и расширений. Среди этих модификаций значительное признание получили две: появление стандартов microATX и Mini-ITX. Однако существуют и другие варианты, которые имеют важное значение для материнских плат уровня рабочих станций и предприятий. Расширенный ATX — распространенный выбор в материнских платах высокого класса.

Блоки питания ПК должны соответствовать особым требованиям как к физическим разъемам, так и к выходному напряжению. Они должны обеспечивать различные напряжения, например 12 В, 5 В и 3,3 В, в пределах допустимых диапазонов, чтобы обеспечить совместимость с различными материнскими платами.

Последним значительным обновлением стандарта блоков питания ATX является ATX 3.0, представленный в феврале 2022 года. В этом году ожидается появление ATX 3.1. Среди заметных усовершенствований можно отметить новый 16-контактный разъем для контактов 12 В (2×6), способный подавать до 600 Вт мощности энергоемким видеокартам. Это обновление направлено на устранение проблем, связанных с ранее проблемным разъемом 12VHPWR.

Я твердо убежден, что нынешний формат ATX устарел по нескольким причинам. Среди них — растущая популярность компонентов M.2, которые часто имеют меньшие форм-факторы. Кроме того, современным видеокартам требуется больше места и мощности, чем когда-либо прежде, что создает нагрузку на системы ATX. Правильное охлаждение также важно для оптимальной производительности, но в случае корпуса ATX это может оказаться непростой задачей. Более того, по мере развития технологий нам необходимо учитывать энергоэффективность и прокладку кабелей, которые легче решить с помощью альтернативных форматов. Наконец, крайне важно подготовить наши системы к будущему, и замена ATX может обеспечить лучшую совместимость с новыми технологиями.

Как поклонник этого конкретного стандарта, я могу засвидетельствовать, что некоторые его аспекты действительно сохраняются с течением времени. В частности, я бы выделил продуманное расположение задней панели ввода-вывода и надежные точки крепления материнской платы как две особенности, которые доказали свою ценность при постоянном использовании.

M.2 даже не мелькнул в глазах папочки Intel 30 лет назад

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Я начну с обсуждения своих опасений по поводу M.2, несмотря на его репутацию быстрого производительного NVMe. Проблемы связаны не с самим приводом, а скорее с проблемами, которые он создает с точки зрения физических, электрических и охлаждающих требований для современных систем. Современные материнские платы широко оснащены слотами M.2, которых не было, когда ATX был впервые представлен в 1995 году.

Отказ от M.2 в пользу альтернативного форм-фактора устранит необходимость в дорогостоящих радиаторах, установленных на материнской плате, освободит место на печатной плате материнской платы для других компонентов (или удешевит их), а для них потребуется неэффективное питание 3,3 В.

Как энтузиаст технологий, я заметил, что, несмотря на присутствие на рынке конкурирующих кабельных стандартов, таких как соединения U.2 и U.3, ни одному из них не удалось получить значительную поддержку в потребительском пространстве. Причиной низкой производительности U.3 может быть поддержка как напряжения 12 В, так и напряжения 3,3 В. Хотя для обеспечения более эффективного энергопотребления желательно иметь питание 12 В, поддержка напряжения 3,3 В имеет свои собственные недостатки. В современных блоках питания ATX эта дополнительная поддержка 3,3 В может быть помехой. Однако вскоре мы углубимся в этот аспект.

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Диск Ultra-3 (U.3) со встроенным охлаждением может поместиться в компактный 2,5-дюймовый SSD-корпус. Для этого потребуется корректировка прокладки кабеля. Эту проблему можно решить, разместив разъемы на задней стороне материнской платы. Перехожу к следующей теме…

Сделать разъемы для кабелей на задней панели обязательными

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Мне, как геймеру, было бы удобнее, если бы все разъемы и разъемы материнской платы располагались сзади, а не традиционно спереди. Эта модификация упростит прокладку кабелей. Производители материнских плат, такие как MSI и Asus, уже изучают эту идею в таких проектах, как Project Zero от MSI и концепции BTF от Asus.

Как геймер, я обнаружил, что использование материнской платы с разъемами, установленными на задней панели, дает значительные преимущества как с точки зрения эстетики, так и с точки зрения вентиляции корпуса. Такая установка не только делает мою систему более гладкой, но и повышает эффективность охлаждения. Кроме того, это делает внутренние компоненты более доступными. Установка твердотельного накопителя с использованием соединений SATA или U.3 проще простого по сравнению с дисками M.2. Неудобный характер дисков M.2 может сильно разочаровывать. Итак, для меня удобство и простота использования разъемов на задней панели и твердотельных накопителей SATA/U.3 имеют огромное значение в моей игровой настройке.

Как строитель, я столкнулся с проблемой доступа к разъемам питания EPS при установке верхних вентиляторов или кулеров «все в одном» (AIO). Эту проблему легко решить, выбрав разъемы, монтируемые сзади. Кроме того, другие проблемные кабели, например те, которые подключаются к разъемам вдоль нижнего края материнской платы, могут создавать аналогичные проблемы из-за кожухов блока питания или плат расширения, затрудняющих доступ. Разъемы, установленные сзади, решают эти проблемы, обеспечивая более легкий доступ.

Разъемы ввода-вывода на задней панели материнских плат имеют ряд преимуществ: они улучшают внешний вид системы, улучшают циркуляцию воздуха в корпусе, легко устанавливаются производителями и упрощают модернизацию системы. Это очевидная беспроигрышная ситуация.

Видеокарты стали физически доминирующими

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Изменить форму современной видеокарты на высокопроизводительную дискретную форм-фактор – непростая задача. Юмористический контраст заключается в огромной разнице в размерах между этими современными гигантами и компактными конструкциями без радиаторов, преобладавшими в 1990-х годах. Примечательно, что RTX 4090 с четырьмя слотами теоретически могла бы вписаться в корпус ATX три десятилетия назад, в котором в основном размещались пассивные карты с одним слотом или половинной длины.

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Современная видеокарта по-прежнему требует установки в слот, который имеет лишь небольшое физическое сходство со слотами AGP 1990-х годов. То же самое относится и к слотам расширения корпуса. Хотя противопровисающие кронштейны решают проблему веса, их необходимость подчеркивает резкий контраст между современными видеокартами и их предшественниками 1990-х годов. Их растущие размеры, вес, требования к питанию и охлаждению превзошли все, что когда-то было устойчивым. Ну и что дальше? Идея пятислотовой карты мощностью 600 Вт кажется нелепой.

Подойдя к сложной точке, я предлагаю рассмотреть инновационный форм-фактор видеокарты. В настоящее время эти карты выходят за пределы кронштейна ввода-вывода на 140 мм в высоту. Почему бы не расширить этот предел до 180 мм? Эта модификация позволит производителям использовать более тихие вентиляторы с большей скоростью вращения CFM, что приведет к созданию более тонких или коротких видеокарт. Более того, возможен вариант вертикального монтажа этих плат, аналогично установке райзер-кабелей, что устраняет необходимость в громоздких прямоугольных корпусах Tower и обеспечивает более универсальные конструкции.

Форм-фактор видеокарт PCIe, который мы знаем и любим, движется в неустойчивом направлении.

Альтернативным подходом было бы использование решения для охлаждения графического процессора, занимающего меньше слотов. Например, если для карты требуется пять или шесть слотов, можно спроектировать кулер только с одним большим вентилятором. Этот вентилятор мог втягивать холодный воздух из передней части корпуса и выдувать его через заднюю часть, проходя через обширную поверхность радиатора. Однако эта концепция может оказаться непрактичной, поскольку противоречит общепринятой системе охлаждения.

Вот исследовательская мысль: поскольку видеокарты становятся более мощными и, следовательно, потребляют больше энергии, потребность в эффективных решениях для охлаждения становится все более острой. Следовательно, конструкция видеокарты PCIe, к которой мы привыкли, в долгосрочной перспективе может оказаться нежизнеспособной.

Корпус для ATX12VO

Как геймер, я заметил, что большие и устаревшие 20-контактный и 24-контактный разъемы питания, а также 8-контактные разъемы EPS занимают в моем случае слишком много места. Уменьшить их размер не составит труда. Однако уже есть набравшее популярность решение этой проблемы — оно называется ATX12VO. Я узнал об этом от игрового сообщества. Разработанный Intel в 2019 году процессор ATX12VO представляет собой развитие стандарта блоков питания ATX. Его наиболее важной особенностью является способность обеспечивать питание только 12 В постоянного тока, что делает кабели более аккуратными и эффективными.

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Потенциальным решением устаревшей проблемы с блоками питания ATX и SFX является реализация встроенного преобразования напряжения для компонентов, которые используют напряжение 3,3 В или 5 В, таких как накопители M.2 и USB-устройства. Поскольку современные материнские платы уже распределяют это напряжение, было бы более эффективно использовать их понижающую схему, а не полагаться исключительно на источник питания. Такой подход оптимизирует распределение мощности внутри системы и снижает общую нагрузку на блок питания.

Как геймер, я был бы в восторге от преимуществ блоков питания ATX12VO. Эти плохие парни следили за тем, чтобы все в моем компьютере было аккуратным и простым. Повышенная эффективность приводит к уменьшению количества отходящего тепла и снижению энергопотребления. Это означает более длительный срок службы компонентов и экономию на счетах за электроэнергию. Кроме того, их более простая конструкция часто приводит к более доступной цене. Беспроигрышная ситуация для нас, геймеров!

Как энтузиаст технологий, я не могу не заметить растущую тенденцию использования USB Power Delivery (USB-PD). Эта функция просто фантастическая, поскольку позволяет устройствам заряжаться быстрее и эффективнее. Однако с точки зрения производителя материнской платы внедрение нескольких портов с поддержкой USB-PD в ПК ATX12VO может стать серьезной проблемой.

Как заядлый геймер, я бы отдал приоритет другим обновлениям, прежде чем сосредоточиться на ATX12VO. Несмотря на мое стремление к повышению энергоэффективности и потенциальной глобальной экономии энергии за счет массового внедрения, непрерывная эволюция блоков питания ATX с появлением новых версий, таких как ATX 3.0 и 3.1, указывает на серьезное препятствие, которое необходимо преодолеть ATX12VO, чтобы получить широкое признание.

По мере приближения к 2030-м годам возникнут новые соображения.

Прогнозирование точных изменений в технологиях может оказаться сложной задачей, поскольку оно предполагает заглядывание в будущее. Одной из интригующих возможностей является появление оптических межсоединений. Поскольку энергопотребление становится серьезной проблемой, растет спрос на решения, которые обеспечивают более высокую эффективность, более быструю передачу данных и меньшую задержку. Оптические межсоединения — одна из таких технологий, с которой мы, вероятно, будем чаще сталкиваться в ближайшие годы. Интригующая мысль заключается в том, сможем ли мы обойтись без использования слотов PCIe для подключения.

Начиная с середины 1990-х годов в настольных компьютерах используются различные типы оперативной памяти, такие как SDRAM, DDR1 и DDR2. Несмотря на эти обновления, их физические размеры практически не изменились, хотя они могут быть несовместимы друг с другом. Недавно я написал рассказ, вдохновленный материнской платой Asus ROG со слотами SO-DIMM. Это наблюдение заставило меня задуматься о возможности изменения размера памяти настольного ПК, что потенциально могло бы освободить драгоценное место на печатной плате для дополнительного слота M.2.

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Интересно задуматься о том, могут ли в ближайшие годы появиться технологии, подобные памяти CAMM или даже оптической оперативной памяти. Однако, если смотреть реалистично, более вероятно, что мы продолжим использовать память DDR7 с RGB-подсветкой в ​​течение следующего десятилетия. Сокращение объема оперативной памяти, безусловно, будет полезным, если отрасли удастся воплотить это в жизнь.

В конце концов, сколько энергии будет потреблять TDP процессора? Эпоха процессоров высшего уровня мощностью 65 Вт, которым можно было обойтись базовым воздушным кулером, прошла. Хотя в ATX прямо не обсуждается охлаждение, важно учитывать последствия, если TDP процессора достигнет абсурдного уровня около 500 Вт. При разработке будущих стандартов необходимо учитывать пространство, необходимое для массивных решений VRM и радиаторов для управления этими электростанциями.

Помните БТХ?

Представленная в середине 2000-х годов в качестве претендента Intel на замену устаревшей конструкции материнской платы ATX, BTX (BTX — аббревиатура ее спецификаций) стремилась привнести в 21 век что-то более современное. Однако, несмотря на несколько интригующих концепций и некоторые OEM-реализации, BTX в конечном итоге не смог оказать длительного воздействия и исчез с тихим кончиной.

Невероятно большие видеокарты и сверхгорячие твердотельные накопители означают, что основы проектирования ПК требуют больших изменений.

Эта модель могла похвастаться некоторыми уникальными особенностями, среди которых взаимозаменяемость панели ввода-вывода и слотов расширения. Кроме того, он отдал приоритет потреблению процессором поступающего воздуха в корпус. Некоторые конфигурации позволяли пользователям устанавливать видеокарту вертикально или напротив материнской платы, что улучшало общую вентиляцию корпуса.

В эпоху Intel Pentium 4 эти процессоры сталкивались со значительными проблемами с нагревом. Теперь история, кажется, повторяется, поскольку… (альтернативный вариант) В период существования Intel Pentium 4 перегрев был серьезной проблемой для их процессоров. Мы снова столкнулись с этой проблемой.

В прошлом BTX представлял собой инновационную концепцию со значительными преимуществами. Его создание было вызвано необходимостью решить проблемы интенсивного нагрева, возникающие в процессорах Intel Pentium 4-го поколения. Удивительно, но история, кажется, следует похожей схеме…

Поддержка со стороны индустрии оказалась для BTX неуловимой, несмотря на выставки материнских плат еще в 2004 году. Однако BTX не смог набрать обороты и в конечном итоге исчез со сцены, представляя постоянную проблему при попытке свергнуть доминирующий формат ATX.

Некоторые заключительные мысли

Для замены стандарта ATX необходим консенсус среди лидеров отрасли. Intel, будучи всего лишь одним игроком, не может в одностороннем порядке диктовать новые стандарты, как это было раньше. Вместо этого для облегчения процесса следует создать организацию, состоящую из всех значимых заинтересованных сторон, например группу IEEE.

Эти модификации в той или иной степени влияют на различные аспекты не только персональных компьютеров, но и других сопутствующих технологий. От простых материнских плат до портативных ноутбуков и огромных центров обработки данных — все они потенциально так или иначе затронуты.

Как геймер, я с сожалением считаю, что существенные изменения в форм-факторе консолей маловероятны в ближайшем будущем.

Проблемы предприятий требуют крупномасштабных решений, при этом расходы в размере до миллиарда долларов могут эффективно решить эти проблемы. Однако когда дело доходит до персональных компьютеров (ПК), существует необходимость в перепроектировании этих устройств, чтобы обеспечить экономию энергии, усовершенствованные системы охлаждения и упрощенную прокладку кабелей. Немного простоты и визуально привлекательной эстетики еще больше привлекут геймеров и принесут пользу многим пользователям.

Как геймер, со своей точки зрения я могу сказать вам, что это прискорбно, но держу пари, что серьезные изменения в форм-факторах оборудования вряд ли произойдут в ближайшем будущем. Игровая индустрия значительно выросла, и в нынешнюю экосистему вложены значительные инвестиции. Учитывая, что в делах ATX участвует так много компаний, радикальное изменение направления кажется маловероятным.

Смотрите также

2024-05-01 06:37