万界旅行者txt:小苦谈硬件:你懂的 主板板型进化史

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小苦谈硬件:你懂的 主板板型进化史


CBSi中国·ZOL 作者:中关村在线 卜玄奕 责任编辑:向中 【原创】 2010年11月08日 06:15 评论(34)

    各位亲爱的读者朋友大家好~~今天,是一个举ZOL主板频道欢庆的日子,因为经过长时间悬梁刺骨,铁杵磨针般的准备与筹划,我们的新栏目---小苦谈硬件,终于破壳了~!

    要是说起企划阶段的艰辛,那可真是茹毛饮血,穴居野处,上有老编和各位看官给的大大滴鸭梨,下有吃饭时间搭进去都做不完的一堆“臭事儿”,嘛……不过,结果是好的,从今儿开始,这个新开辟的栏目将为口味挑剔的网虫们温柔且不间断地奉献有关DIY的爱与欢笑,和大家一块聊聊硬件那点事儿~!


    首先,既然是创刊号,那就先说说栏目名的由来吧。为什么叫小苦谈硬件呢?原因有四:

    第一,DIY产业现在确实很苦,村里许多“老战士”回家种地,奸商横行,秩序混乱,B2C,C2C网络交易,笔记本轮番蚕食市场,厂商渠道经销商的日子过得都大不如前;

    第二,我本人也很苦,既不是富二代官二代红二代农二代拆二代,老爸也不是李刚,只能蜗居在巴掌大的小窝里,过着清贫忙碌的日子;

    第三,俺滴扣扣名叫小苦,这是在遥远的过去,从那时候很流行的什么知心姐姐报纸上看来的,实际上也是个俗名;

    第四,本栏目其实是继承了某位叱咤老编的衣钵,也就是之前大人气栏目“土老帽谈硬件”的全新改版……小苦谈硬件,就这样诞生了~。

    好了,言归正传。栏目第一期,想和各位童鞋聊聊主板的板型进化史,然而由于我本人并不是很骨灰的DIY玩家,谈及此类时间线较长的话题,定不免疏漏和肤浅,若有未提及的重要事件,还望高人们在评论中予以补充。

产品:880GM-E41 微星 主板

忆往昔 那个名为586的记忆

●板型“老祖宗”PCAT 名为586的记忆

    板型的“老祖宗”到底是谁呢?

    如果没记错,目前可以追溯到的业界首个通用主板板型标准应是1984年IBM公布的“PCAT”,简称AT,这种主板的尺寸为13"*12",集成了一些控制芯片,并拥有8个I/0扩展槽,用当时的PC发展水平来衡量,它的扩展能力已经十分强大,简单说就是那什么,祖宗的祖宗,主板里的战斗机。

    “祖宗板型”的主板多被应用于昨日黄花---586以前的PC机上,我们21世纪住民已经很难见到。起初,因为这种主板尺寸太大,导致搭配其使用的机箱体积也有所上升(宽度和高度分别增加了2英寸和1英寸左右),果然“霸气”!而综合来看,AT主板的最大特点是可以通过插接“AT适配卡”将8位数据,20位地址的XT扩展槽转换为16位数据,24位地址的AT扩展槽,这不得不说是一种历史性的进步(祖宗就是给力啊~-v-)。



AT板型主板

    此外,“老祖宗”还拥有良好的向下兼容性。除保留62脚的XT扩展槽外,还增设了36脚的新扩展槽,这样一来,老式扩展卡(XT扩展卡)就可以单独使用62脚扩展槽(每侧31脚)来工作,AT扩展卡则可同时使用62加36共98脚的两个扩展槽来正常发挥作用。神奇的是,这种总线结构的演变策略经过时间的洗礼,在如今的PC机上仍然适用,难道这就是传说中的“真理”?

    当然,作为先驱者的AT板型标准也有不少“软肋”。比如许多外设(串口/并口等设备)都需要先用电缆连接,才能安装在主板/机箱上,混乱的线缆导致机箱内部情况复杂,出现问题后很难排查;再比如后期的AT主板扩展系统总线速度可达10~12MHz,但多数设备都无法在此高频下稳定运行,令美丽的参数徒有其表,毫无实用性。

    不过无论如何,PCAT都无可非议地成为了后续主板板型标准的“原型”,在短暂而耀眼的PC发展史上挥下了浓墨重彩的一笔,神马ATX,ITX,MATX……都得拜。


●“虎头蛇尾”的继任者 “宝贝儿”AT的兴与衰  

    PCAT“佛光普照大地”6年之后,电子元件的制造工艺和集成水平达到了新的高度,1990年,Baby/Mini AT主板板型标准(简称Baby AT)横空出世,成功继承了PCAT的“霸业”,成为当时最主流的主板板型。这种主板可看作是PCAT的“改良型”(也有一说是XT主板的第二形态),它比AT主板略长一些,宽度则大大窄于后者,尺寸约为15"*8.5"。

    不过虽然“瘦身”成功,Baby AT还是有着非常明显的AT主板的影子。它沿用了AT时代的I/O扩展槽,外设接口及其相关元件的布线与位置设计,只是令内存插槽和部分芯片“紧凑化”,使主板布局变得更加合理。

    但是,由于“减肥药服用过量”,用户在Baby AT主板上插接较长的PCI或ISA扩展卡时,容易受到CPU散热器的影响而安装不到位。不过令人感到欣慰的是,此类主板一般都使用6针和20针供电接口,这就令其可以适应多种规格的电源,兼容性较好。


Baby AT板型主板

    可惜的是,当初Baby AT板型标准的设计者并未预见到PC越来越快,Take Off般的发展趋势,这就造成当主板所集成的功能与技术数量暴涨时,Baby AT主板已经没有更多的空间去焊接新的芯片了。针对这种“制约技术发展”的客观情况,许多厂商采取了“缩减利用率低的部件,同时加宽主板”的做法来增加PCB可用面积,许多奇形怪状的变种Baby AT产品如雨后春笋般涌现出来。

    不过,标准不一的做法令Baby AT主板的规格越发混乱,后期比较常见的Baby AT主板尺寸约是原始尺寸的3/4左右(26.5cm*22cm,即10.7"*8.7"),一般拥有7个I/0扩展插槽。经此一役,传统的Baby AT主板已名存实亡,不久之后便被“主板帝”---ATX所取代,Baby AT的时代,落幕。

产品:战旗C.A890GX X3 V14 七彩虹 主板

看今朝 叱咤风云的"三剑客"

●帝王之相 跨越世纪的“勇者”ATX

    1995年,真正意义上的“主板帝”飘落凡间,扩展AT主板板型标准(AT Extended,简称ATX)应运而生,巨人英特尔联合多家举足轻重的主板厂商将这一新的标准推上了被Baby AT搞得混乱不堪的板型舞台。如今,时间已经充分证明,ATX是迄今为止最成功,应用范围最广,最受用户欢迎,设计相对最完善的板型标准,没有之一。

    吸取Baby AT的经验,英特尔在ATX标准上做了许多重要改进。首先,ATX颠覆了前代板型的设计理念,直接旋转了90度,将几何尺寸改为30.5cm*24.4cm,长边紧贴机箱背部,这样一来,更多种类的外设接口得以直接板载。由于不再需要繁芜丛杂的线缆,电磁幅射大,可利用空间小等弊端也被完全根治,进一步提高了PC的稳定性和可维护性,这不就是所谓“人性化”,甚至“人权”的体现嘛?(笑)



ATX板型主板

    其次,ATX主板提出了“标准I/O面板方案”,提供有两个串口,1个并口,1个PS/2鼠标接口和1个PS/2键盘接口,虽然这种板型仍然保留了7个I/O插口的设计,但CPU插座,I/O插口,内存插槽的位置和间距变得更加合理。

    再次,ATX重新设计了软驱接口和部分走线,提高了主板的兼容性与扩展性,并首次采用了增强型电源管理方案,插口上的第14个引脚“PS-ON”可以控制电源开关,真正实现了电脑软开关机功能(如网络唤醒/Modem开机/键盘开机/定时开关机等)和比较初级的节能功能,更可贵的是,这些功能在本世代得到了进一步强化。

    1995-2010,历经15载风雨,ATX的“继任者”仍未出现(BTX相关见后文),虽然时下流行的M-ATX(Micro ATX)和ITX(Mini ITX)主板也在市场中占据了一席之地,但仍难“加冕”,ATX凭借强大的适应力,扩展力和优化性质的更新(如97年2月推出的ATX 2.01)稳坐“帝位”,不曾动摇,未来数年,怕也难见萎靡之势。


●悲情小弟 永远的“二等兵”Micro ATX

    相较之下,ATX“小弟”Micro ATX(又名Mini ATX)的地位不免有些尴尬,与纵横十余载还精力旺盛的“大哥”相比,“ATX简化版”的“高帽”让它一直抬不起头来。

    “小”和“少”是Micro ATX的最大特征:PCB尺寸小(窄版约24.5*21.0cm,宽版约24.5*24.4cm),电源供应器小,I/O扩展槽少(减至3~4个),内存插槽少(原始版本2~3个)……降低成本的同时也使其背上了缩水版的恶名。


Micro ATX板型主板

    近年来,市场中的Micro ATX主板越来越多,许多消费者也不那么在意板型大小了,但从现状来分析,Micro ATX要想攫取ATX的“主导权”还相当困难,甚至是不可能的,“永远的附属品”难道就是它最后的归宿吗?


●独辟蹊径 见缝插针的“智者”ITX

    而ATX“小小弟”ITX(又名Mini ITX)的做法则要聪明很多。这个由威盛科技(VIA)提出的新一代主板板型标准自推出之日起,就剑指客厅HTPC,低成本下载机,甚至汽车,机顶盒市场,很好地切入了ATX与Micro ATX留下的市场空隙,在不与主流产品发生冲突的同时,开拓了一片新天地。

    ITX主板非常小,尺寸仅为17*17cm(6.75英寸*6.75英寸),许多ITX主板都直接焊接了超低功耗的x86 CPU,并使用静音被动散热模块,使整个平台的功耗普遍小于100w。由于GPU,音频芯片和网络芯片也都集成在主板上,用户只需插接内存,硬盘,电源,并搭配合适的机箱就可以组装一台廉价的微型HTPC了,非常方便。


ITX板型主板

    不过,近年ITX主板也呈现了小幅“转型”的趋势。基于780G,785G,880G,H55芯片组设计,搭载传统CPU插座的ITX产品逐渐多了起来,与传统的Atom ITX主板不同的是,“新式ITX主板”基本实现了同类M-ATX主板的大部分功能,可以扩展独显,而且在体积方面独具优势,非常吸引人。目前,不少主板厂商也已注意到偏高的售价正在阻碍ITX主板的发展,小板“雪崩”的日子或许已经不远了。

产品:TA880GB+ 映泰 主板

展未来 "鹿死谁手"仍未卜

●路漫漫其修远兮 上下求索的“野心家”BTX

    聊遍了大众化的板型,再来谈谈“暗中发力”的BTX。BTX(Balanced Technology Extended)方案同样由英特尔提出,是一个意在代替ATX的次时代板型标准。它相对于ATX最明显的,也是革命性的改变在于,能够在不缩减性能和功能的前提下显著缩小主板体积,并保持良好的向下兼容性,接ATX的班似乎只是时间问题。

    综合来看,BTX具有以下重要特点:第一,支持Low-profile(窄板设计),缩减体积,减少占用空间;第二,改善散热问题,对主板布线进行了优化设计,简化安装过程,加强机械性能;第三,超强的兼容性。不论是标准版BTX(325.12mm),Micro BTX(264.16mm),Low-Profile Pico BTX(203.20mm)还是面向服务器市场的Extended BTX,都可以完美支持目前流行的总线规范和接口规格(如PCI Express,SATA)。



BTX板型主板

    不过从市场现状来分析,BTX还依然“年轻”,目前它在民用领域多被应用于某些办公整机中,单论DIY的价值尚敌不过摸爬滚打十多年的ATX和它的小弟,而且,这种情况恐怕还要持续不短的时间,BTX的前途是荆棘密布还是万里无云,现在还不好说。


●历史的匆匆过客 暗中活跃着的衍生品LPX/NLX/FlexATX/EATX/WATX

    最后,来搜罗一下那些不怎么常见的“火星板”吧~!虽然它们不是“支柱”,却也是一股重要的力量。LPX,NLX(New Low Profile Extension),Flex ATX(WTX),EATX,WATX等等一系列“衍生类”,“附属类”主板目前也大量存在于市场中,只是它们多被用于品牌机,服务器或工作站,在DIY零售端很少见而已。

    其中,LPX与ATX最重要的不同点在于,它是一种一体化(All In One)主板,需通过使用一种被称作Riser的扩展卡来加强主板的扩展能力。使用这种主板时,需要先插上Riser卡,再将功能卡插在Riser卡上,才可起效,虽然这种主板很“立体”,可以缩减平面尺寸,但维护起来却很不方便,所以只有部分有特殊需求的OEM厂商青睐它,我们平时很难接触的到。


LPX板型主板

    而同样是一体化主板,IBM与Intel共同开发的“NLX”则要优秀很多。这种主板在LPX的基础上作了不小的改进,由控制芯片,I/O端口基板和AGP/PCI/ISA扩展插槽组成的“竖板”令功能卡可以平行安装在主板上,而且更换或维护时,只需“抽取”出来即可,使用非常方便。同时,NLX还想方设法减少了信号的传输衰减,有效提高了信号传输速度与质量。不过,这种主板需要使用专用电源才能工作,而这种电源却极少零售。

  
NLX板型主板

    至于Flex ATX,则可以看作是Micro ATX的近亲,它的面积比Micro ATX小1/3左右,功能同样全面,非常精致。目前,这种主板被广泛应用在iMac等高整合度高质量电脑中,据说造价较高,且制造技术相对复杂,在DIY市场中难觅踪迹。


Flex ATX板型主板

    看到这里,您是否已经对“一经装箱,无缘再见”的主板的进化史有了一个初步的了解呢?:)

    实际上,除了本文提到的10余种板型,一定还有许多应用范围不广,但确实在影响着我们工作或生活的“标准”或初出茅庐,或蓄势待发,或岌岌可危,或昙花一现……诚然,换接口,换规格,换布局,烦人,烧钱,但更新换代的“进化史”带给我们的,一定不止这些,那种崭新的兴奋,那种澎湃的激情,您感受到没?


★题外话:

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③下期想聊点什么?我要看……

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