Блок питания первых IBM PC имел мощность 63,5 Вт и обеспечивал компьютер четырьмя напряжениями питания: +5, +12, –5 и –12 В. Цифровые микросхемы питались в основном от +5 В. Это напряжение питания цифровых устройств стало стандартом еще до появления первых микропроцессоров, когда центральные процессоры ЭВМ собирали на основе дискретных полупроводниковых элементов. Напряжение +12 В предназначалось в основном для питания электродвигателей — дисковода или жесткого диска. Остальные два канала блока питания, обеспечивающие отрицательные напряжения, были маломощные и предназначались для отдельных узлов. Например, последовательный порт требовал двух напряжений питания: +12 и –12 В.

«Пятивольтовый» этап в развитии вычислительной техники охватил все изделия на микросхемах низкой степени интеграции, все 8-разрядные компьютеры, а также совместимые c IBM PC компьютеры с процессорами 8086/88, 80286, 80386, 80486 и первые модели Pentium. До IBM PC какой-либо унификации аппаратных узлов компьютера, а потому и стандарта на блоки питания, не существовало. Да и появление первого компьютера IBM PC AT на процессоре 80286 не стало исключением — формфакторы как корпуса, так и блока питания вновь были изменены по сравнению с IBM PC (XT). Фирма IBM являлась непререкаемым авторитетом в области разработки одноименных ПК, и все ее новинки сразу становились стандартом де-факто. Однако затем компания Compaq сумела опередить IBM с выпуском компьютера на новом процессоре Intel 80386, но поостереглась изменять принятый формфактор. Таким образом, корпус и блок питания IBM PC AT стали стандартом для всех х86-совместимых компьютеров вплоть до окончания «пятивольтового» этапа их развития. А сам формфактор получил название AT по имени компьютера, в котором был впервые применен.

В период господства 80486 и появления первых моделей Pentium процессоры стали потреблять довольно много электроэнергии и рассеивать соответственное количество тепла. В частности, пассивного охлаждения уже перестало хватать, и на процессорах появились первые вентиляторы. Для снижения рассеиваемой мощности возникла идея уменьшить напряжение питания цифровых схем с 5 до 3,3 В. Но такого напряжения в блоке питания стандарта AT не было. В результате было решено разработать новый формфактор корпуса и блока питания, учитывающий все накопившиеся к тому времени тенденции развития ПК. Кроме введения дополнительного напряжения +3,3 В было предусмотрено, что помимо основного импульсного источника питания, обеспечивающего компьютер всеми необходимыми напряжениями, в состав блока должен входить неотключаемый маломощный источник +5 В (Standby), который питал бы отдельные узлы компьютера, позволяя выключать компьютер программными средствами, а также включать основной источник питания по сигналам со встроенного таймера, клавиатуры, мыши или по сети.

Стандарт ATX был разработан в 1995 г., но окончательный переход на него произошел лишь пятью годами позже.

Надо сказать, что напряжения 3,3 В хватило ненадолго: уже Pentium MMX (1997 г.) потребовал снижения уровня до 2,8 В. Дальше — больше, современные процессоры питаются напряжением менее 1,5 В. Собственно, сегодня практически все устройства, установленные на системной плате: процессор, модули памяти, северный и южный мосты — требуют различных уровней напряжения и питаются от индивидуальных преобразователей напряжения, расположенных на системной плате. Первоначально эти напряжения формировались из поступающего от блока питания напряжения +5 В, но это оказалось не слишком удобно: ток в первичной цепи преобразователя, а также в проводах, идущих от блока питания, в разъемах и металлических дорожках печатной платы оказывался в 2,5 раза выше, чем если бы для преобразования была выбрана шина +12 В. Но это напряжение первоначально предназначалось для питания электродвигателей, поэтому подводилось к системной плате через один-единственный контакт разъема питания (тогда как для +5 В было отведено четыре контакта). Выход был предложен корпорацией Intel: сначала дополнительный четырехконтактный разъем, имеющий по два контакта «земля» и +12 В, затем расширение 20-контактного разъема ATX дополнительными четырьмя контактами, один из которых предназначался для +12 В, и наконец расширение четырехконтактного дополнительного разъема до восьмиконтактного, половина контактов которого, как и прежде, предназначалась для напряжения +12 В, а половина — для «земли». Последний вариант уже применяется в ряде системных плат Intel, но еще не вошел в стандарт ATX.

Первоначально допустимая погрешность напряжений по всем линиям составляла ±5%, но уже в версии спецификации 2.02 по отношению к отрицательным напряжениям требования были смягчены. Собственно, многие системные платы вообще не нуждаются в отрицательных напряжениях питания. В 2003 г. Intel анонсировала следующий стандарт на корпус и блок питания — BTX, который был разработан в первую очередь с целью оптимизировать прохождение по корпусу воздушных потоков и тем самым улучшить охлаждение энергоемких элементов ПК. Но промышленностью этот стандарт так и не был принят.

Таким образом, все универсальные блоки питания для ПК выпускаются сегодня в формфакторе АТХ.

Купить номер с этой статьей в PDF
2439