05 - Архітектура персонального комп'ютера

Тема 10 - Внутрішня будова системного корпусу

Стислий конспект


Функції, які виконує корпус системного блока:

10.1 Параметри системного корпусу

10.1.1. Тип корпусу.

Найпоширеніший тип - вежа (tower) (рис. 10.1).

Рисунок 10.1 - Системний корпус типу Tower

Такі корпуса можна розділити на 3 категорії:

  1. MiniTower. Найменші «вежі». В більшості своїй мають форм-фактор mATX.
  2. MidiTower. Найбільш поширений вид. Поєднують в собі достатню компактність з помірною кількістю внутрішнього простору.
  3. BigTower (FullTower). Найбільші корпуси. Часто застосовуються для серверів і ігрових ПК.

Корпуса Desk Top и Baby мають горизонтальне виконання (рис. 10.2). 

Рисунок 10.2 - Системний корпус типу Desk Top

10.1.2. Форм-фактор корпуса.

Найбільш оптимальним і рекомендованим до придбання варіантом, мабуть, є корпус формату ATX.

10.1.3. Основний матеріал корпусу.

Системні блоки масово виготовляють заводським способом з деталей на основі сталі, алюмінію і пластика. Корпус повинен забезпечувати хороший захист від електромагнітного випромінювання (як комплектуючих від зовнішніх впливів, так і людини і побутову електроніку від впливу випромінювання самого комп'ютера). Крім того він повинен бути стійким і мати високу жорсткість.

10.1.4. Кількість відсіків

 Кількість відсіків 3,5 (внутрішніх і зовнішніх) і 5,25 дюймів. У ці відсіки встановлюються жорсткі диски, дисководи, оптичні приводи (CD-ROM), а також різні додаткові пристрої.

10.1.5. Розташування блока живлення.

Протягом багатьох років в абсолютній більшості корпусів блоки живлення розташовувалися у верхній їх частині. Таке рішення існує і до цього дня. Інколи для підвищення ефективності охолодження блока живлення, сучасні ігрові комп'ютери доцільніше збирати на основі корпусів з нижнім розташуванням блока живлення, при якому його вентилятор здійснює забір повітря з-за меж системного блока, а не з його внутрішнього простору.

Замість блока живлення в такому випадку зазвичай розташовується великий вентилятор, який викидає гаряче повітря за межі корпусу комп'ютера, що також позитивно позначається на загальній ефективності охолодження системи.

10.1.6. Легка установка комплектуючих.

Установка комплектуючих і зручний доступ до них. Корпус повинен бути просторим, кути повинні бути закругленими і відшліфованими (щоб виключити травмування людини при складанні системного блока), відсіки для CD-приводів, а також місце для жорстких дисків повинні розташовуватися зручно і вільно, щоб нічого не встановлювалося "впритул". Передня панель повинна легко зніматися.

Розташування комплектуючих всередині - дуже важливий параметр, від якого залежить і нормальне охолодження комплектуючих, надійність роботи і пр. Для комплектуючих всередині має бути достатньо місця, так само важливо дивитися, чи не буде проблем або незручностей в зібраної конфігурації, тобто окремі вузли (БП, мат.плати, жорсткі диски тощо) повинні бути розташовані так, що б не було нагромаджень кабелів і проводів, що б вони не стосувалися гарячих поверхонь майбутніх комплектуючих, а для цього потрібно дивитися на розташування відсіків для кріплення БП , жорстких дисків, мат.плати і пр.

10.1.7. Виробники корпуса.

Вибирати корпус необхідно відомих і перевірених виробників. Список найбільш популярних брендів представлений нижче.

3Q, ASCOT, ASUS, AirTone, Antec, Cooler Master, Corsair, Chieftec, Foxconn, Gigabyte, Inwin, Lian Li, Raidmax, Thermaltake, Zalman.

10.2 Розташування компонентів у системному блоці і роз'ємів на зовнішніх панелях.

В системному корпусі містяться такі основні компоненти (рис.10.3)

  1. Материнська плата зі встановленим на ній процесором, ОЗП, картами розширення (відеокарта, звукова карта, мережева плата).
  2. Відсіки для накопичувачів - жорстких дисків, оптичних приводів і т. п.
  3. Блок живлення.

Рисунок 10.3 - Ілюстрація розміщення компонетів всередині системного корпуса

Фронтальна панель з кнопками включення і перезавантаження, індикаторами живлення і накопичувачів, опціонально гнізда для навушників і мікрофону, інтерфейси передачі даних  зображена на рис.10.4.

Рисунок 10.4 - Ілюстрація розміщення компонетів всередині системного корпуса

На передній (або фронтальним) стороні системного блоку проживають дві головні кнопки:

  1. Кнопка Power.
  2. Кнопка Reset.
  3. На передній панелі так само є індикатори.
  4. Дисковод.
  5. Роз'єми (рис.10.5).

Рисунок 10.5 - Розташування роз'ємів на фронтальній панелі

На задній стороні системного блоку розташована велика кількість різних роз'ємів:  DVI або VGA, PS / 2, USB, LAN, IEEE 1394 (FireWire).

10.3 Cистема охолодження

10.3.1. Природнє охолодження

У переважної більшості комп'ютерів, як промислових, так і домашніх, для відводу тепла застосовується повітряне охолодження. Свою популярність вона одержала за рахунок свій простоти й дешевини. Принцип такого типу охолодження полягає в наступному. Усе тепло від нагрітих елементів віддається навколишньому повітрю, а гаряче повітря у свою чергу за допомогою вентиляторів виводитися з корпуса системного блоку. Для підвищення тепловіддачі й ефективності охолодження, найбільш "гарячі" компоненти забезпечуються мідними або алюмінієвими радіаторами із установленими на них вентиляторами. Технологія охолодження комп'ютера характеризується наскрізним повітряним потоком (рис.10.6), спрямованим від передньої стінки корпуса до задньої (додаткове повітря для охолодження всмоктується через ліву стінку)

Рисунок 10.6 - Схема повітряного охолодження корпусу

10.3.2. Пасивний спосіб охолодження.

Такий спосіб полягає в застосуванні спеціалізованих ґрат, які назизвають «радіатор». Радіатор чітко й, до того ж, досить щільно монтується, а також фіксується на мікропроцесорі (рис.10.7). Для більш значної теплопровідності й, до того ж, теплової віддачі на поверхню наносять досить тоненький шар термо-пасти. Радіатор, типово, має чималу площу, розмір, ніж сам же мікропроцесор. При прогріванні мікропроцесора усі тепло йде на радіатор, де розсіюється, не заподіюючи пристроям комп'ютера збитку.

Переваги: відсутній шум, відсутнє споживання енергії.

Недоліки: не підійде для досить потужних мікропроцесорів, які використовуються в інноваційних комп'ютерах.

Рисунок 10.7 - Радіатор

10.3.2. Активний спосіб охолодження.

У цьому випадку використовується радіатор, на якому вже встановлений кулер-вентилятор. Радіатор з кулером монтується на мікропроцесор. Радіатор одержує тепло від мікропроцесора й, до того ж, розсіює його. Кулер допомогає йому, видуваючи з ґрат радіатора тепло.

Переваги: досить високий рівень охолодження (можна також застосувати для більш потужних мікропроцесорів).

Недоліки: робота кулера викликає не дуже великий шум; споживання енергії низьке, однак все-таки існує; вентилятор також може вийти з ладу.

Великим недоліком такого виду охолодження є те, що все нагріте повітря проходить через блок живлення, нагріваючи при цьому його ще сильніше. І тому саме блок живлення в таких комп'ютерів ламається найчастіше. Також усе холодне повітря всмоктується не кероване, а з усіх щілин корпуса, що тільки зменшує ефективність теплообміну. Ще одним недоліком є розрідженість повітря, одержувана при такому типі охолодження, що веде до скупчування пили усередині корпуса. Але все-таки, це в кожному разі краще, чим неправильна установка додаткових вентиляторів.

Один вентилятор на задній стінці корпуса.

Такий спосіб застосовується при відсутності інших варіантів, тому що в корпусі є лише одне місце для установки додаткового кулера – на задній стінці під блоком живлення (рис.10.8 б. Для того щоб зменшити кількість гарячого повітря минаючого через блок живлення встановлюють один вентилятор, працюючий на видув гарячого повітря з корпуса.

Рисунок 10.8 — Схеми варіантів всановлення додаткових вентиляторів в системному корпусі

Додатковий фронтальний вентилятор у корпусі.

Коли в корпусі є лише одне посадкове місце на лицьовій частині корпуса, або немає можливості включення відразу двох вентиляторів (нікуди підключати), то це ідеальний варіант для вас. Необхідно поставити на «вдув» один вентилятор на фронтальній частині корпуса (рис.10.8 в).

Установка двох вентиляторів у корпус.

 Найефективніший метод установки вентиляторів для додаткового охолодження системного блоку. На фронтальній стінці корпуса встановлюється вентилятор на «вдув», а на задній стінці – на «видув».

10.3.3. Нестандартні способи охолодження

 Водний (гідравлічний) спосіб охолодження.

Даний пристрій є аналогом гідравлічної системи: вода циркулює по маленьких трубочках спеціалізованого механізму (рис.10.9). Завдяки тому, що вода не знаходиться на одному місці, тепло не затримується в радіаторі, і йде. В результаті мікропроцесор не прогрівається. Подібні системи можна також самим спроектувати вдома або придбати в комп'ютерному магазині.

Переваги: зниження шуму; високоякісне охолодження.

Недоліки: труднощі монтажу, профілактики й обслуговування.

Рисунок 10.9 — Приклад системи водного охолодження

Азотне охолодження

Рідкий азот - холодоагент з температурою кипіння -196 градусів Цельсія. Охолодження тут відбувається за рахунок кипіння азоту в теплообміннику, який встановлений на охолоджуваному елементі. В якості теплообмінника виступає «стакан», виготовлений з міді або алюмінію (рис.10.10).

Рисунок 10.10 — Приклад системи азотного охолодження

Перед охолодженням материнську плату і склянку ретельно ізолюють, щоб не допустити утворення конденсату, який при такій різниці температур системи та навколишнього середовища утворюється у величезних кількостях. Потім на охолоджуваний елемент кріпиться «стакан», в нього заливається необхідна кількість азоту, і через деякий час включається сам комп'ютер. Азот періодично підливається в «склянку» з термоса, ну або, на худий кінець, з ковша.

Важливим моментом є зберігання рідкого азоту. Зберігається рідкий азот в судинах Дьюара з подвійними стінками, між якими - вакуум. Це забезпечує високу теплоізоляцію речовини, але навіть у такому посудині азот буде поступово википати. При охолодженні азот наливають з посудини Дьюара в якусь проміжну ємність (ковшик, звичайний термос і т.д.), а вже з неї в «склянку». Пов'язано це з тим, що посудина сам по собі важить немало, а з азотом - і того більше.

Переваги:

Недоліки:

 

 

 

Конспект лекції Слайди до теми 10 - Внутрішня будова системного корпусу.pdf
© 2016 СумГУ
created with Lectur'EDbeta