下一代主板结构标准──BTX规范
整机外设
近年来,人们对电脑系统的要求已经渐渐从性能转到小型化、静音化上。不过随着系统部件运行频率的不断增加,系统温度越来越高,由散热元件所发出的噪声和系统产生的电磁辐射也越来越大。对于在整机小型化的基础上继续保持适当的系统温度、减小系统噪声和电磁辐射而言,目前的ATX规范已经难以满足使用者这样的要求。为此在IDF2003上,英特尔推出了下一代机箱、主板结构标准──BTX规范。
浅析BTX规范
BTX的英文全称是“Balanced Technology Extended”,中文意思是平衡技术延伸,这是一种新型主板架构规范,旨在借助新系统结构标准来建立一个灵活的通用平台,让系统利用最新的技术满足用户对散热、能耗、结构、音效以及电磁兼容性等方面不断提高的要求。BTX规范为开发者提供了新的工具和设计空间,支持其设计台式电脑系统,不论是小巧紧凑的准系统,还是大型的可扩展系统。此外,BTX还针对包括PCI Express以及SerialATA在内的最新台式电脑技术进行了优化。与目前ATX规范相比,BTX标准的改进主要包括以下几个方面:
1.重新定义了主板上各主要元件的摆放位置及高度
在BTX规范中重新定义了主板上各主要元件(包括电源插座)的摆放位置及其限高(图1),新标准将CPU、北桥、南桥以及显卡排成一线,内存的摆放位置也与ATX存在较大的差异,这样将使系统结构更加紧凑。
2.重新设计主要部件的布局、采用模块管理模式
图2是BTX主板的平面图,其布局明显与ATX结构不同:将CPU移到主板前端,而内存槽移到主板最左侧,目前的AGP插槽已经被PCI Express×16所代替,这样显卡可以拥有8GB/s的传输带宽。此外增加了两个PCI Express×1插槽。而且在BTX架构中主要采用了模块管理模式,根据不同元件发热量的不同将整个BTX架构划分成A、B、C、D四个区:其中CPU由于是发热大户,被独自划为A区;南桥、北桥芯片及I/O接口部位划为B区;内存及电源部分划为C区;而扩展插槽则设为D区。这样的结构设计主要是为了改善系统中的空气流通效果。
3.重新定义了主板定位螺钉安装孔的位置和后面板的形式
在BTX规范中使用了新的螺钉孔布置方式,这样可以使主板受力更均匀、安装更方便,而且增加了名为SRM的组件来防止主板受压变形。图3是一张BTX结构主板的螺钉孔及SRM组件的位置图示。
主板类型不同,定位螺钉孔数也不同,如应用于picoBTX结构的有4个、应用于microBTX结构的有7个,而应用于标准BTX结构的则有10个,并增加了一个防电磁干扰接地界面。由于散热装置重量的增加,因而为了防止主板由于受力不均造成弯曲,在BTX规范中还增加了一个SRM组件来分散主板的承重,支持诸如大型散热片等高负荷设备,并防止它们压弯或损坏主板组件。(注:这个SRM组件只是一件备选组件,并没有列入强制规范中。是否提供或使用,需要根据实际情况由相应设备厂商决定)。由于布局有所改变,主板后面的I/O界面也有所改变(图4)。
4.灵活性更强
像目前ATX规范中有microATX、FlexATX等多种衍生规格一样,BTX规范也分为几种规格:根据板型宽度的不同分为标准BTX、microBTX、picoBTX以及Extended BTX规范(图5)。
(1)picoBTX规范。此规范只提供1~2个扩展槽,采用4个安装点,提供1个3.5英寸和1个5.25英寸驱动器槽;
(2)microBTX规范。此规范提供3~4个扩展槽,采用7个安装点,提供1个3.5英寸和最多两个5.25英寸驱动器槽;
(3)标准BTX规范。此规范提供7个扩展槽,采用10个安装点,可以提供3个以上的3.5英寸和3个以上的5.25英寸驱动器槽。
(4)Extended BTX规范。主要是针对服务器领域制定的规范,它在标准BTX的基础之上取消了传统的串、并口和PS/2接口。
与ATX规范相比,BTX的灵活性更出色,它不仅可以支持各种尺寸的主板,还能支持不同的系统高度。其中可供厂商在设计系统或机箱时使用的有两种高度:Type Ⅰ为3.98英寸,这是标准高度,支持采用普通的扩展卡;Type Ⅱ为3.0英寸,通过RISER卡或小板型的扩展卡搭配以降低高度、缩小系统整体尺寸。
在电源方面,未来的BTX系统可以使用目前最新版的ATX2规格电源。
小结:可以说,BTX系统的身材将比ATX系统更为苗条,这一切都得益于PCI Express和串行ATA等技术的应用。这种超薄结构可以轻松地将元件集成到线形或纤巧外形的系统中,而主板大小的灵活性也使开发商使用相同组件来设计大小和配置各不相同的系统成为了可能。这些特点都符合Intel正在推广的数字化家庭概念,因此BTX规范也被英特尔列入其“数字家庭”推广进程中。
完善的散热系统
由于英特尔下一代处理器──Prescott的能耗已超过100W,因此英特尔在制定新一代散热器标准的同时,在制定BTX规范时也对系统整体的热量散发效率作了充分考虑。
与ATX架构不同,BTX架构最大的改进就是更注重整体散热效果的布局。图6是ATX与BTX主板上各发热大户的热量散发方向:在ATX架构中,南、北桥芯片的热量被内存、CPU及扩展插槽挡住了,难以散发。此外CPU的热量散发通道也面临这样的情况;而BTX通过重新设计布局,使以上问题得到了解决:将中央处理器移到主板前端,以便让它更接近进风口,这样风扇便可以更有效地为处理器提供冷空气;芯片组紧挨在处理器旁边,与处理器处于一条垂直线上,这样冷空气除了供给处理器散热器之外,芯片组也可分享“冷意”,同时多余的冷空气还可以照顾到电压调节模块和显卡;内存槽移到主板最左侧,同样可以得到较好的散热效果。这样的主板结构设计较好地改善了系统中的空气流通(图7)。
此外,为了能让热空气快速被电源中的排风扇抽送到机箱外面,英特尔还专门打造了一条热空气传送通道。为了能让热量顺利地排到机箱外,英特尔除了重新设计PCB板布局外,还根据各相邻区间的特点制定了相应的热模块。一般来说,该模块包括散热器和气流通道,利用这些模块将BTX架构中的几个区(注:在上面我们已经提到英特尔将BTX架构划分成A、B、C、D几个区)紧密连结起来、组成了一条排气管道。这样电脑各部件所产生的热量就可能直接通过这条通道被散热风扇排到外面。目前已经开发的热模块有两种类型,即full-size及low-profile。
除了电源中的排风扇之外,英特尔特地为BTX架构设计了一个专用进气风扇。这个风扇被整合到为CPU所准备的热模块中。这个专用进气风扇直径为90mm,转速在1500rpm~2000rpm之间,风扇从机箱前端把空气抽入,直接供给CPU及整个系统。
图8是为CPU的A区所准备的热模块及热模块中的进风示意图。这个装置送入的冷气流能有效地带走设备上的热量并能给高于100W的CPU提供有效的散热。
小结:可以说BTX规范带来了一个相当完善的散热解决方案──这种紧密的系统设计方案和优化的气流路径,可以大大提高系统冷却的效率。另外,开发商还可以借此防止组件间气流受阻,为所有的组件提供足够的制冷服务;借助优化后的气流以及高品质风扇的应用,开发商就可以在系统中减少一个或多个风扇,以便降低噪音干扰程度并同时进一步缩小设备尺寸。
结 语
为了配合新一代处理器的推出及“数字家庭”计划的顺利进行,目前英特尔已经开始力推BTX规范,希望各个主板厂商能够支持该架构。预期BTX主板将于2004年正式登场,而到2005年,30%的主板和机箱都会采用BTX架构,新一轮主板、机箱规范革命又开始了!







