Intel最近动作频繁,第一步推出了LGA775平台的CPU,将取代原本的Socket 478 CPU;紧接着推出915/925系列的晶片组,支援了LGA775 CPU、DDR2记忆体、PCI-Express显示卡、SATA硬碟。
而这些新规格的CPU、记忆体、显示卡又与旧的规格不相容,因此想要体验到全新规格的Intel晶片组,势必得将所有的周边装置全面汰旧换新。除了这些已发表的产品外,还记得Intel从2003年开始主导的「Big Water计画」吗?这就是BTX平台的前身,BTX平台预计将取代掉目前主流的ATX规格,成为未来电脑平台的标准规格。
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BTX平台主要提供更优秀的整体散热新环境,且提供一个可以具弹性,可满足更新电脑硬体需求的规格,例如LGA775 CPU、DDR2记忆体、PCI-Express显示卡、SATA硬碟平台等,因此直接牵涉BTX规格的电脑硬体设备有主机板、机壳、电源供应器等厂商,这些厂商势必得由ATX平台产品逐渐汰换成BTX平台产品。
目前已经有多家厂商已经着手研发制造出了BTX相关产品,厂商预估明年初将可在市面上见到BTX平台的产品。若想随时得知BTX最新的发展与消息,可到Form Factors官方网站浏览,网址?a href="Ohttp://www.formfactors.org;或是Intel网站,网址是http://www.intel.com/go/BTX。" target="_blank">Ohttp://www.formfactors.org;或是Intel网站,网址是http://www.intel.com/go/BTX。
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图 / Intel BTX网站
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图 / Form Factors网站
■AT演变至ATX
还记得AT过渡到ATX的阵痛吗?AT规格的平台从1980年代的286电脑就有了,后来被1995年提出的ATX平台所取代掉。为什么平台也需要汰换呢?因为从286电脑开始发展起,都一直使用AT规格,到了1995年,电脑已从486进步到Pentium世代,CPU等电脑设备的效能提高了,耗电量与散热都遇到了瓶颈,造成的问题有:电源供应器的瓦数不够、机箱内部的温度太高等等。
因此,接棒的ATX针对AT的散热与电量问题作了相当的改善,规定CPU散热器的热空气必须往外排出,主机板上的布局与介面都简化了,将背板统一成固定I/O出口,并明确规定了主机板上的各部分高度限制,标准ATX主机板尺寸为305 x 244mm。目前主机板有ATX、Micro ATX、Flex ATX三种规格。
Micro ATX在1997年推出,为ATX的缩小尺寸精简版,尺寸缩小为244 x 244mm的正方形,并减少了PCI插槽的数目,可以有效的降低主机板的成本。
Flex ATX在1999年推出,形状是长方形但是比Micro ATX更小,可以更节省成本。但体积缩小,功能可没少,规格和ATX 2.03、Micro ATX 1.0相同,可适用在ATX与Micro ATX机壳内,只是仅能保留一到两个的扩充槽。Micro ATX与Flex ATX主机板被广泛应用在品牌电脑、准系统、迷你准系统中。
电源供应器部分也作了相当的改良,首度加入了5Vsb的待备(Stand By)电源,让电脑在关机时,主机板上的特定设备仍可供电,让电脑可以被唤醒,例如透过网路开机、电话开机、键盘开机或休眠等,都由5Vsb的供电来达成远端唤醒电脑的功能。ATX Power由1.0版推出以来逐步改进成1.1、2.0、2.01、2.02,已经发展到了2.03版。Micro ATX的主机板除了ATX Power外,还支援了SFX 12V电源供应器。SFX 12V是由ATX Power修正而来,仅简化了部分供电线路,并降低了总功率,算是ATX Power的精简版。
因为Pentium 4的发展,ATX Power新改良成ATX 12V规范,多了一个Pentium 4专用的4针供电插头。2003年4月的ATX 12V Power加入了3.3V的SATA电源,为ATX 12V 1.3版。
平台的改变除了主机板尺寸大小、元件置放位置的改变外,各元件也逐步再进化。例如CPU由286跃升到现在Pentium 4的LGA775,记忆体由EDO RAM、SD RAM、DDR RAM,进化到DDR2,扩充槽由ISA、PCI、AGP,进化到PCI-Express。
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图 / ATX(左)、Micro ATX(右)大小比较
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图 / SDRAM、DDR、DDR2记忆体
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图 / PCI、AGP、PCI-Express 16X显示卡
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图 / ATX 12V的4针供电插座
■ATX到BTX之路
当初ATX所做的总总规范,是基于当时的电脑规格而定,因此尽管ATX经过几次的改良改进,各种瓶颈还是慢慢浮现台面。例如以往的CPU发热量与耗电量都不高,CPU散热片与风扇都十分小,大小就像现在的北桥散热风扇一般。到了Pentium 4时代,CPU散热片与风扇体积越来越大,材料也从铝质进化到纯铜,造型上更是百家争鸣,甚至连Heat Pipe、水冷都有了。
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图 / 各家散热器造型特殊,但为了因应Pentium 4,散热体积也比以往大了许多
主机板上ATX的CPU位置是被放在主机板上部,靠近后方的位置,CPU散热风扇直接由CPU上方将空气吹到CPU上。仔细看一下ATX机壳内的结构,CPU的前有记忆体、硬碟、光碟机,上方有电源供应器,后有背板输出入介面,CPU的热空气根本无法好好排出机壳外,加上机壳内的数颗散热风扇,反而造成机壳内空气的乱流,热空气便一直滞留在机壳内循环,进入机壳内的冷空气与排出机壳内的热空气相当有限。
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图 / ATX主机板
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图 / ATX主机板在机壳内
尽管CPU散热片与散热风扇的效果多么好,但是CPU的时脉早已突破3GHz,里头的电晶体也有17000万颗,发热量与耗电量都不同往日而语,因此就算CPU散热片再大颗,风扇转速再高,但是机壳内的空气对流紊乱,冷空气无法大量进入机壳内冷却内部,热空气无法有效排出机壳外。现在的ATX机壳内部温度几乎都高于环境温度数十度,并伴随着嗡嗡作响的风扇噪音,实在无法让人静下心来。
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图 / CPU风扇将空气直接吹进散热片中
以前的电脑总是需要插上一堆的介面卡,例如显示卡、网路卡、音效卡、Modem数据卡,因此得占用掉不少插槽的位置。随着技术的发达,现在的整合性北桥晶片还具3D显示功能,南桥晶片支援了USB、SATA、RAID等功能,而网路、音效IEEE1394晶片都直接内建在主机板上,因此最常使用到的外接卡就只有高阶显示卡,其他偶尔会用到的是电视卡、SCSI卡、影像撷取卡。
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图 / 外接式介面卡逐渐被主机板上的整合晶片所取代
标准的ATX平台定义使用1个AGP插槽与6个PCI插槽,目前多半使用1个AGP插槽搭配5个PCI插槽,主机板尺寸很大,但是PCI插槽的利用率却不高,相当浪费主机板上的线路与空间。此外Intel ICH6南桥晶片仅支援一组IDE介面,反而支援4个SATA介面,因此IDE插槽将减少至一个,新增插槽较小的SATA介面。
AGP插槽随着Intel 915/925晶片组的推出,也将逐渐被传输介面更快的PCI-Express 16X所取代,传统的PCI介面也将换成PCI-Express 1X。PCI-Express使用串列的工作模式,因此需要的传输线路较PCI少,布线方面更无严格的要求。加上LGA775、DDR2,主机板上的元件几乎通通与过往不同,电路布线都需要重新规划,因此更具弹性电路布线与整合型晶片的成熟,可以让主机板的尺寸与空间的利用更有效率。总归来说,由ATX平台转换跑道为BTX平台有三个主要目的:低噪音、优秀的散热效果、弹性的电路布线。
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图 / ATX主机板上内建了5个PCI插槽
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图 / ATX(上)与BTX(下)相较,IDE插槽减至一个,电源插座由20pin增至24pin
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图 / ATX(上)与BTX(下)相较,显示卡介面已由AGP 8X升级到PCI-Express 16X
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图 / BTX也将LGA775、PCI-Express 1X纳入标准
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图 / 许多机壳厂商以开侧板风扇,多装几个散热风扇并来因应ATX的散热瓶颈
BTX说明白
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那BTX到底是什么呢?有什么好的设计,可以全面取代现今的ATX平台呢?BTX的全名是「Balanced Technology Extended」,顾名思义就是具有「延伸性平衡技术」的新平台,规范的项目包括桌上电脑的机壳、电源供应器、主机板上的结构。BTX平台提供了更好的散热效率,机壳内部空气对流性佳,加入新介面的线路设计(例如SATA、PCI-Express),全新化的主机板布局,支援窄板设计,安装简便性更优化。
BTX主机板容积区域化
首先由BTX主机板开始介绍起整个BTX平台。猛然一看BTX的主机板跟一般的ATX主机板看起来没什么不同,CPU、记忆体、晶片组、各式插槽与I/O都在,该有的都有。不过,仔细一瞧,排列组合的位置都不一样了!
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图 / Micro ATX(左)与Micro BTX(右)大小相仿,规划却完全不同
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图 / 南北桥跟I/O介面规划在同一个容积区域内
BTX平台将整个平台分成好几个容积区域(Volumetric Zones),例如主机板区分成四大区域分别是「CPU区域(Zone A)」、「南北桥、I/O介面(Zone B)」、「记忆体、电源区域(Zone C)」、「扩充槽区域(Zone D)」,这样的规划设计,主要是为了改善主机板在机箱内的空气对流方式。所有的相关元件都必须摆设在规划的区域中,除了CPU的位置必须固定不准更动外,其的的元件都可以在所属的容积区域内更动。也就是说,每家厂商的CPU位置都一样,但是记忆体、电源、南北桥、I/O介面、扩充槽只需谨守着容积区域内的限制,可是实际位置可能都略不相同,BTX主机板依据各厂商的不同需求有着相当弹性的电路规划与设计。
Zone A专属CPU的部分,被单独独立了出来,CPU插座的旁边有着多颗铝质电容,是属于CPU专用;此外,Zone A四边有四个孔位,是固定CPU散热风扇用。Zone B中可以见到IDE与SATA插槽,插槽不像ATX般在主机板的边缘,而置于主机板的中间,南桥晶片的旁边。Zone C中有记忆体插槽与主机板电源的部分。Zone D的扩充槽中,已经将AGP 8X舍去,以PCI-Express 16X代替,加上PCI与PCI-Express插槽;另有Floppy插槽与USB、IEEE 1394、Front Panel,可见得Floppy已经属于非必备规格,因此归类在扩充性元件的区域中。而Zone A中的CPU和Zone B中的南北桥,几乎以成一直线排列。
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除了主机板上四个容积区域的规划,BTX平台还对机壳内部的CPU散热器、电源供应器、硬碟、光碟机等电脑硬体的规划位置与规格都有一定的规范,让BTX平台上的电脑元件各安其所,能有最精湛的搭配。对于机壳内整体的空气对流与安装上的详细探讨,将在接下来的部分作介绍。
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图 / 容积区域规划示意图
■三种BTX规格
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(Pico BTX、Micro BTX、BTX)
图 / BTX平台系列尺寸相当易分辨
ATX平台首先推出标准型ATX平台,后来依据需求才陆续推出Micro ATX和Flex ATX。BTX平台因为已知市场的需求性不同,因此一次推出三种BTX规格,分别是标准型BTX、Micro BTX、Pico BTX。
一、BTX:
标准BTX的平台,其主机板尺寸为325.12 X 266.7 mm(长x宽),略大于标准ATX主机板(305 x 244 mm,长x宽),提供了7个扩充槽(1个PCI-Express 16X、2个PCI-Express 1X、4个PCI),共有10个螺丝孔位安装点。标准的BTX机壳和现在的ATX机壳大小相似,提供了3大3小以上的5.25吋和3.5吋扩充设备空间。
二、Micro BTX:
Micro BTX平台属于BTX的精简版,其主机板尺寸为264.16 X 266.7 mm(长x宽),比正方型的Micro ATX主机板略大(244 x 244 mm,长x宽)。把标准BTX平台的三个扩充槽切掉,就是Micro BTX平台,主机板的其他部分都和标准BTX平台一样,提供了4个扩充槽(1个PCI-Express 16X、1个PCI-Express 1X、2个PCI),共有7个螺丝孔位安装点,提供了1大1小,1个薄型Floppy的扩充设备空间。
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图 / Micro BTX的扩充槽有4个
三、Pico BTX:
Pico BTX平台比Micro BTX更小巧,其主机板尺寸为203.20 X 266.7 mm(长x宽),比Flex ATX主机板略大(229 x 191 mm,长x宽)。把Micro BTX平台的三个扩充槽切掉,仅保留一个PCI-Express 16X扩充槽,就是Pico BTX平台,主机板的其他部分都和标准BTX平台一样,提供了1个扩充槽(1个PCI-Express 16X),共有4个螺丝孔位安装点,提供了1小,1个薄型光碟机的扩充设备空间。
其实还有一种「Extended BTX」规格,但是此部分为针对伺服器平台的规范,因此不列出讨论;不过,由此可知,Intel有意从最大的伺服器平台,到最小的迷你精简系统,通通将平台规格统一成BTX平台。
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图 / 三种BTX平台示意图
■BTX厚薄随你挑
主机板的三种尺寸大小,就是为了让主机能有更弹性的设计,BTX不仅仅适用于一般桌上型主机,就连小尺寸桌上型电脑也规划的好好的。目前Micro BTX的机壳尺寸除了一般尺寸外,还有超薄尺寸,为101.6 X 389.0 X 328.0 mm(宽x深x高),Pico BTX的机壳尺寸为77.4 X 277.4 X 324.5 mm(宽x深x高)。其中Pico BTX内建的PCI-Express 16X插槽,将使用转接卡,使该显示卡将与主机板成水平状态。
为了搭配机壳的不同厚薄尺寸,就连CPU散热器的尺寸也有两种,分别为散热模组(Thermal Module)I和II,散热模组I的高度限制为3.98吋(约为101.092mm),适用于一般尺寸的扩充卡高度。散热模组II是较小尺寸,高度限制为3.0吋(约为76.2mm),适用于窄板(Low-profile)的扩充卡高度。
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图 / BTX机壳大小可依需求选择,由左到右分别为Micro BTX(薄)、Micro BTX(厚)、BTX
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图 / 窄板设计让机身瘦身有成
BTX散热模组
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图 / 散热模组空气流向示意图
没说你一定不知道,BTX的CPU散热模组(Thermal Module)跟以往设计相当的不同喔!Intel的BTX散热模组I(Type I)使用一黑色塑胶外盖将散热片的上、左、右三方都封了起来,前方加了一个八公分风扇,后方保持畅通。里面的散热器,中间为一铜制圆柱,外圈加上一层层的铝制耆片协助散热。BTX散热模组的工作原理是:CPU的余热被带到CPU上方的散热器中,然后冷空气由风扇进入散热模组中,将所有的热吹往机壳的后方排出。BTX散热模组效果好,风扇的转速也可大幅降低,让噪音值减轻。就算Intel推出4GHz的高时脉CPU也不怕。
由冷空气进风到热空气排出的一整条气流通道,除了可以冷却CPU散热模组的温度外,还可一并冷却南北桥与旁边的显示卡的温度,机壳内将有稳定的空气流向,不仅仅将热风排出,还有冷空气的进入。依据这样的设计,机壳内不再需要另外的散热风扇,只需要散热模组与电源供应器两个主要风扇,并注意BTX机壳必须开有相对应的散热孔就行了,因此机壳内风扇产生的噪音将可大大将低。
BTX散热模组共有I、II两款,目前可见到的实品仅有Type I,适用于标准BTX与Micro BTX平台,而 Type II适用于Pico BTX平台。
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图 / Socket 478、LGA775、BTX的CPU散热器造型与大小皆不相同
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图 / 新的BTX散热模组造型与设计都跟以往不同
■BTX电源供应器
BTX平台的电源供应器部分可以支援ATX 12V、SFX 12V、CFX 12V、LFX 12V四种电源规格。ATX 12V与SFX 12V都是既有规格,ATX 12V是ATX标准机壳使用,SFX 12V是Micro ATX机壳使用,现在BTX也支援ATX 12V和SFX 12V,相信会有规格及线路上的改进,以因应BTX的需求,例如增加SATA电源数目等。
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图 / 新的ATX电源供应器已配备24 pin插座
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图 / SATA电源成为必备
以前主机板上的主要电源接头为20 pin的,但是现在CPU的时脉越高,加上其他元件,耗电量比以往的大,因此新的主机板皆使用24 pin的电源接头,多的四个脚位分别是+12V、+5V、+3.3V、接地线,让主机板有更多充足的电源可使用,也为未来的系统留下扩充的空间。目前有部分ATX的LGA775主机板内建24 pin插座,但是仍可相容20 pin的电源供应器,新增的4 pin将留下空间。
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图 / 20 pin(上)与24 pin(下)电源插座,24 pin多了右边四个针脚
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图 / 下面四个针脚是新增的
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图 / 主机板的电源接头由20 pin改为24 pin
CFX 12V与LFX 12V是依据BTX平台需求所推出的新电源供应器规格,支援了下一代的Intel CPU(115W),CFX 12V主要是让Micro BTX使用,LFX 12V则是Pico BTX平台,可被安装在只有77.4 mm厚度的超薄Pico BTX机壳内。不过因为Pico BTX平台的诉求并不是DIY市场,因此市面上将难以见到LFX 12V的电源供应器零售,而是以整组电脑贩售的形式上市。
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图 / 康舒的CFX 12V电源供应器(API4PC14,275W)
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图 / 全汉的CFX 12V电源供应器(FSP275-50BW,275W)
CFX 12V的电源供应器,外表跟以往方方正正的电源供应器不同,它的形状是不规则的,就像本来的电源供应器被切了一小角。LFX 12V的电源供应器,外表跟现今迷你准系统内的电源供应器大小相仿,不过它的形状同样是不规则的,有个小小的切脚。这个不规则形状,主要是为了小机箱内的空间利用所设计的,这样才可以让记忆体、I/O介面等元件的位置不被电源供应器所阻挡住,并可有效将机壳空间缩到最小,充分作最有效率的应用。
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图 / LFX 12V电源供应器
■SRM元件、螺丝孔位、I/O介面
SRM元件
BTX平台考虑到装机时的稳固度,特地在机壳的侧板加上了SRM(Support Retention Module)元件,这是一块可拆卸的金属板,有着特殊的形状,主要是用来防止主机板受压变形,将主机板与散热模组固定在强化过的SRM元件上,可以分散主机板所承受的重量,并让系统更加牢靠。
不过并非加上SRM元件才叫BTX平台,SRM元件仅仅是Intel所提出的一个建议措施,机壳厂商是否提供或使用,可以自行决定,或者使用不同的替代方案。BTX散热模组加大并加重了许多,因此使用SRM元件好好固定住,可有效分散主机板的受力,让主机板不易因承受的力量过重而变形,即使主机在搬运中也更安全。。
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图 / SRM元件
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图 / SRM元件的设计与功能说明
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图 / 未使用SRM的BTX机壳
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图 / 使用SRM的BTX机壳
螺丝孔位
BTX、Micro BTX、Pico BTX主机板上的螺丝孔位也有规定的位置,除了固定CPU散热模组的四个预留洞口外,最大的标准BTX主机板需使用10个螺丝固定孔,Micro BTX使用7个螺丝固定孔,Pico BTX使用4个螺丝固定孔。
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图 / Micro BTX使用7个螺丝固定孔
I/O介面
因为主机板上电路设计与摆放的位置都改变了,因此后背板中的I/O介面也作了调整,主要用意是将过时不常用的介面给舍弃,并新增常用的介面。不过,I/O介面的多寡与主机板上的晶片组息息相关,因此并不是固定不变的。但是BTX规格中对于背板的高度与宽度都有一定的限制,BTX的背板尺寸为163.7 X 32.47 mm(长x高),相较于ATX背板的158.8 X 37.34 mm(长x高)稍微加长了一些,但是高度稍稍降低了。
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图 / ATX和BTX的I/O介面示意图
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图 / BTX主机板的I/O介面
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图 / Micro BTX主机板的I/O介面
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■BTX与散热
介绍了BTX平台的各式元件后,主机板、机壳、散热模组都有相当大的改进,但是还是要以整体面来看,才知道从ATX改革成BTX,对于散热部分所做的努力有多少。
由标准BTX平台来看,CPU散热模组紧贴着机壳的前方,因此机壳前方的散热孔变的相当重要,是机壳冷空气进入的地方,主机板的上方则是硬碟、光碟机的摆放位置,CPU位置的下方是PCI-Express 16X显示卡的位置。由CPU散热模组往机壳后方望去,只见到南北桥晶片,因此冷空气经由风扇吹入,冷却CPU温度后,继续往机壳后方行进,接着冷却南北桥的温度后,由后方的散热孔排出。电源供应器仍在老位置,内有散热风扇亦可将部分机壳内部的余热带到机壳外。相较于BTX平台的散热系统,ATX平台的空气对流方式就散乱多了,且没有一致性的规划。
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图 / BTX空气对流示意图
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图 / 散热模组大于主机板,风扇位于主机板外
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图 / 散热模组让空气流向成一直线
BTX机壳抢先看
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图 / 厂商所送来的三款BTX机壳,外表和ATX机壳没什么差异(AVC奇鋐科技提供)
这次跟厂商借到了三款BTX机壳,两款是标准BTX平台,另一款是Micro BTX平台,赶紧打开看看有什么奥秘。
标准BTX平台,第一个很大的变革就是,主机板换边「站」了。ATX机壳的主机板是固定在机壳的右侧,不过BTX的主机板可是固定在机壳的左侧,这完全颠覆了以往主机板的固定位置。固定主机板的侧板新增了SRM元件,不过因为没有硬性规定,因此并不是所有的机壳都附上SRM元件。
Micro BTX的Slim薄型机壳,跟部分厂商推出的准系统大小相仿,可将主机直立或横躺,最上方是电源供应器、硬碟、光碟机、薄型Floppy的置放位置,剩余的下方空间刚好摆放Micro BTX主机板。将CFX 12V的电源供应器放入Micro BTX机壳中,就很清楚知道电源供应器为不规则形状的用意,挪出来的小空间刚好可以摆放记忆体,并作为I/O介面,且让Micro BTX仍有4个窄版扩充槽可使用。虽然机箱的空间小了许多,但所有的配件各司其所,并不觉得拥挤,且还有相当的散热空间。
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图 / 打开一看,发现主机板现在改「站」左边了
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图 / 部分机壳有装SRM元件
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图 / Micro BTX机壳内部
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图 / 电源供应器的不规则设计,让机壳空间的利用度更好
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图 / 放置硬碟、光碟机的位置都固定
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图 / 可见到机壳前后都开了许多的散热孔
■BTX对于装机造成的影响
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图 / Micro BTX装机步骤
BTX平台从主机板、散热模组、机壳上都有相当大的改变,但是这些改变对于装机有怎样的影响呢?电源供应器的安装部分没有改变,但是主机板摆放的位置不同了,ATX的主机板固定在机壳的右侧,BTX的主机板固定在机壳的左侧,固定主机板的螺丝孔位也改变了,不过,这对装机上并没有造成任何的影响,不过机壳制造商可能为了BTX得重新开模。
接下来是散热模组的部分,两者长相相当的不同,BTX的散热模组大多了,ATX的CPU散热风扇是使用卡榫,固定在塑胶支架上;BTX的散热模组是直接锁在主机板与SRM元件上,更加的牢靠。不过要拆卸BTX散热模组的困难度也增加了
硬碟与光碟机的部分,摆放位置没有改变,但是主机板上的插槽位置更动了,插槽位置不再因为安装了硬碟而挡住,插拔上变的更方便。记忆体的部分也是如此,以往记忆体是需要第一个安装好的,因为若最后再安装,得在光碟机、硬碟、CPU风扇的环伺下安装,实在是不太容易,现在记忆体的位置较以往好安装多了。扩充卡的部分,跟以往的安装上差异并不大。整体来看,BTX平台是比以往的ATX平台好装了一点。
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图 / ATX机壳(左)与BTX机壳(右)
明日之星BTX
既然ATX平台发展了十年之后,出现了瓶颈,因此Intel改以主推全新的BTX平台,藉以取代掉原来的ATX平台。至于BTX平台何时会完全取代ATX平台,那得看相关厂商推出产品的时程,和市场的接受度。在机壳内元件越来越耗电,发热量越高的现今,ATX平台已经不敷负荷,BTX平台将是带领电脑进入下一世代的关键。