Некоторые аспекты выбора комплектующих для систем формата mini-ITX


В последнее время популярность формата mini-ITX заметно увеличилась благодаря возросшей востребованности именно у конечных розничных покупателей. Тем не менее, устройства, выполняемые в данном формате, остаются в достаточно большой степени нишевыми продуктами, выполняющими узкие функциональные задачи, и не претендуют на роль основной многофункциональной системы.

Наиболее типичными задачами в домашних условиях, возлагаемыми на системы формата mini-ITX, являются: хранение и предоставления доступа к файлам по различным протоколам (NAS), интернет-шлюз (роутер), обеспечение работы различных peer-to-peer клиентов (torrent, eMule, DC), uPNP/DLNA медиасервер, HTPC. Часто конечное устройство совмещает две или более функции, что удобно. Конечно, многие покупают mini-ITX систему желая использовать ее как второй, третий и так далее, компьютер в семье, но часто подобные решения, если говорить про системы на базе Intel Atom, могут не устроить пользователей по скорости работы и времени реакции интерфейса операционной системы, особенно, если пользователь имел опыт работы на системах, основанных на процессорах Intel Core2Duo, AMD Phenom и аналогичных, и ему требуется использовать одновременно несколько достаточно ресурсоемких приложений. Это, разумеется, не значит, что все покупатели подобных систем оказываются разочарованными – вовсе нет. Многим, как раз и нужна компактная система с низким потреблением энергии, которую можно приткнуть в свободный угол в машине, на кухне, детской или в другом месте, где свободного места не много, а производительность не требуется, так как максимум, что будет грозить подобной системе – это запущенный аудио плеер, IM-клиент и пара окон браузера.

На рынке присутствует достаточно большое количество ритейл продуктов, предназначенных для конечного розничного покупателя, от большого числа вендоров. Такой продукт представляет собой готовый компьютер, только очень компактных размеров, как правило, с предустановленной операционной системой. К достоинствам подобной системы можно отнести простоту установки и настройки, а также отсутствие проблем с совместимостью, наличие гарантии и техподдержки производителя, распространяющихся на устройство целиком, а не на отдельные компоненты, как в случае самосбора. К недостаткам можно отнести отсутствие гибкого конфигурирования, то есть возможности выбрать нужную конфигурацию, так как часто она просто единственная, а также отсутствие расширяемости, то есть сильно затруднена возможность установки дополнительных компонентов.




Неттоп произвоздства компании Zotac

И тут в голову приходит мысль о том, что можно, в принципе, собрать все самому и получить требуемую конфигурацию, возможно, сэкономить денег, а также узнать, что же там внутри стоит :) , что также бывает немаловажно.

Перед тем как идти в магазин и покупать комплект из корпуса и платы, необходимо определиться с набором потребительских качеств и технических параметров, предъявляемых к будущей системе, а также набор функций, который будет на нее возложен.

Функционально можно выделить следующие задачи:
1.    Сетевой накопитель (NAS)
2.    Peer-to-peer станция (работа с torrent, eMule, DC)
3.    Маршрутизатор (интернет-шлюз, роутер)
4.    HTPC (воспроизведение медиаконтента)

Функции uPNP/DLNA сервера обычно возлагаются на один из уже имеющихся компьютеров, как правило, на сетевой накопитель, доступ к содержимого которого и предоставляет uPNP/DLNA сервер, хотя тут возможны различные варианты.

Функции по работе с peer-to-peer сетями также часто возлагают на сетевой накопитель, что вполне логично. Иногда, на подобное устройство возлагают также задачи маршрутизатора, получая такое устройство 4-в-1, обеспечивающее взаимодействие, как во внутренней локальной сети, так и во внешних сетях.

Единственное, что пожалуй не стоит объединять с чем-либо это медиаплеер или HTPC. Так как любая дополнительная функциональность так или иначе не бесплатна в данном случае, то есть реализация дополнительных функций требует использования аппаратных ресурсов, которых в итоге может оказаться недостаточно для выполнения основной задачи. Также дополнительная нагрузка может приводить к повышенному нагреву и повышению уровня шума устройства, что в случае HTPC является весьма раздражающим фактором.

Хотя, на самом деле, вопрос совмещения функциональности нескольких устройств в одном решении не так прост, как кажется на первый взгляд, и имеет ряд особенностей, которые зависят как от конфигурации сети, так и от интенсивности работы и нагрузки каждой из возложенных на устройство функций.

Cpu-on-board или Socket

Можно выделить две различные ветви платформ формата mini-ITX: системные платы с интегрированным процессором и системные платы, имеющие сокет для установки дискретного процессора. Последние выполняются с использованием наборов системной логики со встроенным видеоядром, используемых в десктопных платах. Таким образом, подобные решения формата mini-ITX отличаются, как правило, меньшим количеством портов расширения, то есть, например, имеют в большинстве своем 1 разъем PCI/PCI-E, а не 3-4, как на платах microATX. Также, платы mini-ITX, а точнее преобразователь питания процессора, предусматривают применение моделей процессоров малой и средней мощности, как правило, до 65 ватт.




Системная плата Intel DG45FC

С точки зрения распространенности и популярности сейчас лидируют решения для процессоров Intel под Socket 775 на чипсетах Intel G4x и Nvidia GeForce 9400, постепенно набирают популярность и новые решения на чипсетах Intel H55/H57. Также можно встретить решения на более старых чипсетах Intel и Nvidia.

Для процессоров AMD под Socket AMx наиболее распространенные решения, которые можно встретить в продаже, основаны на чипсетах GF8200 и GF6100 от Nvidia, также иногда встречаются решения на AMD690T.

Среди новых решений стоит отметить пару, состоящую из чипсета Intel H55/H57 и процессоров семейства Clarkdale от Intel. Платы формата mini-ITX на чипсетах H55 и H57 анонсированы несколькими вендорами, а некоторые модели плат на этих чипсетах уже появились в продаже. Процессоры Clarkdale под Socket 1156 также уже имеются в свободной продаже достаточно продолжительное время. Особенность данной связки заключается в том, что GPU в данном случае входит в состав процессора, но при этом выполняется отдельным кристаллом вместе с контроллером памяти, в связи с чем процессор имеет двухкристальную компоновку.




Системная плата Intel DH57IG

Вторым перспективным решением является плата на основе чипсета AMD785G, которая реализована, в частности, компанией Sapphire. Появится ли последняя плата или ее аналоги в продаже на территории России мы не знаем, так как системные платы формата nini-ITX на чипсетах от AMD на российском рынке практически отсутствуют.

Вторым вариантом исполнения или ветвью развития платформ mini-ITX являются платы с распаянным процессором (cpu-on-board). Данный вариант исполнения в большей мере отвечает концепции mini-ITX, как компактной системы с низким потреблением и по возможности пассивным охлаждением.




Системная плата Intel D510MO

Несмотря на то, что родоначальником формата mini-ITX принято считать компанию VIA, процесс активного распространения решений, использующих данный формат, именно среди розничных покупателей обязан процессорам Intel Atom и платам на их основе. Два основных фактора, обеспечивших такое распространение – это сравнительно невысокая стоимость и доступность продуктов в розничных сетях, а также хорошая маркетинговая поддержка новых продуктов. На данный момент времени системные платы с процессорами Atom представлены в линейках достаточно большого числа компаний, правда, как это водится, в России свободно можно приобрести далеко не любую позицию из широкого ассортимента подобных плат. Из вендоров широко представленных в российской рознице можно отметить продукцию Intel, Zotac, Asrock.

Сейчас мы можем наблюдать выход плат на основе второго поколения процессоров Intel Atom, к которому можно отнести следующие модели: Intel Atom N450, Intel Atom D410, Intel Atom D510.

Тогда как к первому поколению можно отнести одноядерные процессоры: Intel Atom N270, Intel Atom 230, Intel Celeron 220, а также двухъядерное решение Intel Atom 330.

К позитивным изменениям платформы Intel с процессорами Atom второго поколения можно отнести снижение потребляемой мощности и как следствие возможность реализовать полностью пассивное охлаждение всех компонентов платы, как например, это сделано на системной плате Intel D510MO. Тогда как ранее полностью пассивным охлаждением могли похвастать только решения на процессоре Intel Atom N270, предназначенном для установки в нетбуки.

Тут конечно можно вспомнить, что референсное охлаждение плат на чипсете ION от nVidia с процессорами Atom 230 и 330 на борту могли обходиться и чисто пассивным охлаждением, так как были укомплектованы впечатляющих размеров радиатором, но и они комплектовались вентилятором для организации нормального охлаждения в тесных корпусах.

С точки зрения портов расширения на платах подобного типоразмера, то тут все довольно просто. Платы на чипсетах от Intel с процессорами Atom имеют обычно 2 порта SATA и один слот PCI, также некоторые модели, такие как Intel D510MO и Intel 945GSEJT оснащены слотом miniPCIe, куда можно, к примеру, установить Wi-Fi/Wimax адаптер.

На платах с набортным процессором Intel Atom и используемым чипсетом nVidia ION обычно располагается от четырех до шести портов SATA и один слот PCIe x16 или же PCI.

Количество USB портов у всех современных решений явно достаточно и составляет не менее 6 штук.

Блоки питания

Системы питания для платформ mini-ITX можно разделить на две группы:

1. Классические десктопные модели, где все элементы находятся в одном корпусе. Подавляющее большинство подобных блоков питания имеет активное охлаждение. Как правило, в корпусах mini-ITX встречаются такие БП двух форматов: Flex ATX и TFX. Блок питания формата Flex ATX представляет собой прямоугольный параллелепипед с вытянутым основанием и небольшой высотой, данный формат блока питания достался корпусам mini-ITX от корпусов Flex ATX типоразмера минидесктоп, предназначенных для системных плат формата microATX. Обычно блоки питания данного формата охлаждаются вентилятором типоразмера 40 мм, установленным в торце его корпуса, но бывают и исключения, когда блок питания охлаждается вентилятором типоразмера 60 мм, установленным на боковой панели его корпуса. Мощность подобных решений находится в диапазоне 100-250 Вт.




Блок питания Flex-ATX

Блоки питания формата TFX можно представить, как усеченный по высоте стандартный блок питания ATX. Охлаждаются подобные БП вентилятором типоразмера 60-80 мм, установленным на боковой или верхней панели. Мощность таких решений находится в диапазоне 200-350 ватт. Блоки питания с вентилятором типоразмера 80 мм можно признать наиболее пригодными для будущей доработки с целью минимизации уровня шума.

2. Ко второй группе относятся системы питания, состоящие из двух модулей. Первый из которых представляет собой AC-DC преобразователь с одноканальным выходом, как правило, с номиналом 19 или 12 вольт.




AC-DC преобразователь

Второй модуль представляет собой DC-DC преобразователь с многоканальными выходом и ATX-логикой, оканчивающимся стандартными разъемами для питания платы. Причем, размещен данный модуль может быть как на отдельной плате внутри корпуса, так и на системной плате. Например, для питания системной платы Intel 945GSEJT применено именно такое решение, таким образом, плата питается от однополярного источника с выходным напряжением 12 вольт.




Подключение платы к AC-DC преобразователю

Такой вариант исполнения схемы питания достался платформам mini-ITX в наследство от ноутбуков и обычно имеет мощность 60-90 ватт, хотя в принципе, конверторы DC-DC выпускаются мощностью до 150 ватт включительно.




DC-DC преобразователь

Данные решения имеют пассивное охлаждение и наиболее интересны для использования в компактных системах на основе процессоров Intel Atom.

Тут стоит сделать небольшое отступление по поводу использования стандартных блоков питания ATX совместно с системными платами mini-ITX на базе процессоров Intel Atom последнего поколения. В связи с тем, что данные платы имеет потребление менее 20 ватт и учитывая тот факт, что КПД даже достаточно современных блоков питания формата ATX при мощности нагрузки менее 50 ватт находится на очень низком уровне, как правило, в диапазоне 40-70 процентов в зависимости от конкретной модели, может возникнуть ситуации, когда мощность рассеиваемая блоком питания равна или даже чуть выше, чем мощность отдаваемая в нагрузку, поэтому не стоит удивляться, что от розетки система с таким блоком питания будет потреблять 50-60 ватт, так как блоки питания ATX плохо приспособлены к столь малым нагрузкам.

Для удобства мы свели результаты, полученные при измерении потребляемой мощности платформ mini-ITX, в нашей лаборатории в одну диаграмму. Стоит уточнить, что мы измеряли мощность потребляемую платформой от блока питания без учета накопителей.

Потребляемая мощность измерялась в следующих режимах:

  • Idle (простой) — работа системы под управлением Windows XP SP2 со списком фоновых процессов по умолчанию
  • Full load — максимальная нагрузка на систему, создаваемая при помощи утилит Prime95 и ATITool
  • CPU load — максимальная нагрузка на процессор без дополнительной нагрузки на видеоподсистему (Prime95)
  • GPU load — максимальная нагрузка на видеоподсистему ATITool 3D View)


Корпуса

В настоящее время можно выделить несколько типичных типоразмеров корпусов mini-ITX, каждый из которых имеет свои особенности.

Минидесктопы обычно имеют размеры (длина х ширина х высота при горизонтальном размещении): 320 х 280 х 100 мм. Типичными представителями корпусов данного типоразмера из доступных на территории России можно считать серии RS и R2S от Foxconn и BM от Inwin. Как правило, такие корпуса допускают установку 2-3 накопителей формата 2,5-5,25 дюйма, в роли которых могут выступать жесткие диски и оптические приводы. При этом последние могут быть как стандартного размера, так и «слимовые», то есть тонкие. Приводы в таком варианте исполнения используются в ноутбуках. Система вентиляции в таких корпусах имеет относительно большие по площади отверстия и один вентилятор, как правило, типоразмера 80 мм.




Корпус Antec ISK 300-65

Платы расширения в внешним выводом в большинстве корпусов подобного типоразмера можно установить в количестве одной штуки, но только низкопрофильные.

В основной массе корпуса подобного типоразмера комплектуются блоками питания форматов Flex ATX и TFX.

Следующий типоразмер корпусов mini-ITX можно назвать микродесктопом, так как по размерам он еще меньше, чем представленный выше минидесктоп, хотя в качестве альтернативного названия можно применить и Slim minidesktop, но звучит оно несколько длинно и не совсем по-русски, поэтому в рамках данного материала такие корпуса мы будем называть именно микродесктопами. Корпуса данного типоразмера обычно имеют размеры (длина х ширина х высота при горизонтальном размещении): 320 х 260 х 70 мм, то есть они чуть меньше в ширину и высоту, чем минидесктопы. Минимальная высота корпусов типа микродесктоп при горизонтальном размещении составляет 50-55 мм. Вполне типичными представителями корпусов данного типа можно считать Cooler Master Elite 100 и 3q 1002, также и корпуса большинства неттопов имеют типоразмер микродесктоп.




Корпус Thermaltake SD100

Как правило, такие корпуса допускают установку двух накопителей, один из которых является жестким диском типоразмера 2,5 или 3,5 мм (в зависимости от модели корпуса), а второй – оптическим приводом для ноутбуков. Обычно вместо тонкого оптического привода можно установить дополнительный жесткий диск формата 2,5 мм. Система вентиляции в корпусах подобного типоразмера аналогична системе в корпусах типа минидесктоп и включает относительно большие по площади отверстия и один вентилятор, но в связи с более компактными размерами устанавливаются вентиляторы типоразмера 40-60 мм, а не 80 мм, как в корпусах минидесктоп. Платы расширения в внешним выводом в большинстве корпусов подобного типоразмера установить нельзя, но в некоторых моделях их установка реализуется за счет расширителя портов (raiser card), осуществляющий разворот платы расширения параллельно системной плате. В качестве системы электропитания в корпусах типоразмера миккродесктоп используются блоки питания формата Flex ATX или же двухкомпонентные БП на основе DC-DC преобразователя. Последний вариант вполне позволяет получить систему с малым потреблением и пассивным охлаждением, разумеется, при использовании соответствующей системной платы.

Как правило, корпуса типоразмеров минидесктоп и микродесктоп допускаю как горизонтальную, так и вертикальную установку, зачастую для этого корпуса данного типа комплектуются специальной подставкой. При вертикальной установке подобных корпусов важно обеспечить отток нагретого воздуха из корпуса за счет вентиляционных отверстий на боковой панели, которая за счет поворота корпуса должна оказаться сверху.




Корпус Aopen S180

Следующим по ходу повествования типоразмером является корпус типа кубик. Выглядят подобные корпуса, как немного подзабытые баребоны или несколько подросшие в высоту корпуса типоразмера минидесктоп. Внешние размеры данных корпусов таковы, что их ширина и высота, примерно, равны, а длина корпуса практически такая как и у корпусов типа минидесктоп, то есть около 300-320 мм. Внешне, конечно, корпус не представляет собой правильный куб, но довольно близок по форме к этой фигуре. Корпуса типа кубик обычно имеют размеры (длинахширинахвысота при горизонтальном размещении): 320х200х200 мм. Типичными представителями корпусов данного типоразмера из доступных на территории России можно считать модели Aopen S180, CFI-A8989, Shuttle KP 10.

Кстати, в некоторых магазинах продукция компании CFI (Chyangfun Industry Company - http://www.chyangfun.com/about.asp) располагается в категории корпусов Aopen. Такая ситуация навевает воспоминания о корпусах Ascot, продававшихся в некоторых компаниях с ненавязчивой приставкой ASUS в наименовании продукта.

Как правило, такие корпуса допускают установку 2-4 накопителей формата 2,5-5,25 дюйма, в роли которых могут выступать жесткие диски и оптические приводы. При этом последние могут быть как стандартного размера, так и «слимовые», то есть тонкие. Система вентиляции в таких корпусах имеет отверстия на боковых и задней панелях, и один вытяжной вентилятор, как правило, типоразмера 80-120 мм установленный на задней панели.

В основной массе корпуса подобного типоразмера комплектуются блоками питания форматов Flex ATX и TFX.

Платы расширения в внешним выводом в большинстве корпусов подобного типоразмера можно установить в количестве одной штуки, причем, не только низкопрофильные, как в корпусах типоразмера минидесктоп, но и стандартной высоты.




Корпус Chenbro ES34169

Наиболее редким и самым дорогим типом корпусов формата mini-ITX являются решения типоразмера минитауэр. Их размеры (длина х ширина х высота): 260мм х 140мм х 260мм. В реальности существует достаточно небольшое количество подобных корпусов: Chenbro ES34169 и ES34069. У данных корпусов предусмотрена возможность установки трех вентиляторов типоразмера 60-70 мм, одной низкопрофильной карты расширения и шести накопителей. В принципе, корпуса такого типа предназначены для сборки сверхкомпактных файловых серверов, то есть достаточно узкоспециализорованных устройств.

Стоит отметить, что при использовании платы формата mini-ITX для сборки системы вполне можно задействовать практически любой современный корпус формата ATX, microATX или Flex ATX. Часто такой вариант более удобен, как с точки зрения расширяемости, так и с точки зрения доступности.

Также стоит упомянуть небольшое подмножество корпусов mini-ITX, позволяющих использовать стандартные блоки питания формата ATX. Таких корпусов совсем немного, но они есть: Lian Li PC-Q07 и PC-Q08, Super Power MX-31.

Уровень шума и тепловыделение

Есть несколько аспектов, которые нужно учитывать желающим собрать систему с минимальным уровнем шума. Прежде всего нужно адекватно оценить свои потребности с учетом технических возможностей, так как если планируется сборка устройства с довольно приличным количеством накопителей (4 и более), то зачастую проще и дешевле использовать для этого платформы формата microATX, а для установки найти небольшое пространство в необитаемой части квартиры (коридор, кухня, шкаф, антресоли и т.д.), а не пытаться впихнуть «невпихуемое» в микродестоп с блоком питания на 65 ватт.

Вариант с «доработкой напильником» и полностью кастомной сборкой сейчас мы рассматривать не будем, а только упомянем про некоторые возможности.

Бытует мнение, что шум производят только активные системы охлаждения, то есть оснащенные вентилятором. На самом деле действительно такие системы производят шум, но не стоит забывать и про жесткие диски, а также намоточные элементы в преобразователях питания (дроссели), и, разумеется, блоки питания с вентиляторами в системе охлаждения. Поэтому при выборе комплектующих для «тихого компьютера» не стоит забывать о таких, казалось бы, мелочах, чтобы не быть разочарованным в результате. Жесткие диски лучше подбирать из «зеленых» серий формата 3,5 дюйма или низкооборотистые (5400 об/мин) модели формата 2,5 дюйма.

Выбор правильной системной платы очень важен. Тут помимо функционала нужно учитывать исполнение системы охлаждения. Если на плате установлен вентилятор, то избавиться от него вообще без глобальной переделки системы охлаждения, как правило, просто нереально. В лучшем случае можно понизить скорость его вращения или заменить на аналогичную по размерам модель, но для максимально тихого решения такой вариант не подходит. В данном случае желательно выбрать плату не только без вентилятора в системе охлаждения, но еще и стабильно работающую в таком режиме, так как, к сожалению, отсутствие установленного вентилятора на плате вовсе не гарантирует ее стабильной работы в таком режиме, тем более при размещении в тесном корпусе. Так, если для рассеивания порядка 16 ватт на плате Intel 945GSEJT вполне хватает пары весьма компактных радиаторов, то для рассеивания порядка 35 ватт на платах на Nvidia ION с референсным охлаждением уже с трудом хватает достаточно габаритного радиатора.

По нашим оценкам потребление платы Intel D510MO находится на уровне Intel 945GSEJT, поэтому в данном случае вполне можно рассчитывать на стабильную долговременную работу.

Корпус желательно выбрать с безвентиляторным двухкомпонентным блоком питания, которые в российской рознице обычно имеют номинал 60-65 ватт, что позволяет установить плату на Intel Atom и 2-3 полноразмерных диска. На самом деле выбор корпусов с подобными блоками питания в российской рознице не слишком широк. Из группы известных вендоров можно встретить модели: Antec ISK 300-65, Chenbro PC781, Gigabyte MIB T5140. Из перечня продуктов менее известных вендоров можно упомянуть: Tsunami Pandora II и Smart PC, 3Q 1002, JNC Cute - Q1.

На самом деле перечень подобных корпусов хоть и может изменяться динамически, так как некоторые корпуса формата mini-ITX могут иметь различные варианты комплектации, в том числе и блоками питания, но по факту последнее время приток новых моделей с блоками питания с пассивным охлаждением практически отсутствует.

Что касается принудительной вентиляции корпуса, то в случае использования платформ с низким тепловыделение и жестких дисков «зеленых» серий зачастую можно обойтись вообще без корпусного вентилятора, если конечно корпус имеет достаточные по площади вентиляционные отверстия.

Конечно, при создании mini-ITX системы на десктопных компонентах, тем более, если планируется высокая постоянная нагрузка такой системы, про вентиляцию и охлаждение лучше задуматься отдельно.

Вместо заключения

Формат mini-ITX доказал свою жизнеспособность, а представляющие его продукты трансформировались в процессе эволюции из узкоспециализированных устройств для промышленной автоматики в популярный продукт для конечного потребителя с доступной ценой. И основная заслуга тут принадлежит процессорам Intel Atom и платформам на их основе, хотя и усилия компании-производителя недооценивать не стоит. Мало сделать хорошую вещь, ее нужно еще хорошо продать с выгодой для всех.

Собирая систему с использование комплектующих формата mini-ITX не переоценивайте ее возможности и с понимание относитесь к ее потребностям, в частности к вентиляции и электропитанию, и тогда она прослужит вам долгие годы.






Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.